(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に接触する検出作用部と、前記前腕上皮に対して前記検出作用部を押圧駆動する押圧駆動手段と、前記検出作用部に作用する圧脈波を検出する圧力検出手段とが設けられた橈骨動脈の圧脈波計測システムであって、
前記押圧駆動手段による前記前腕上皮に対する押圧力を制御する押圧制御手段が設けられ、
前記押圧制御手段は、設定変化パターンに従って前記押圧力を時間的に変化させると共に、前記設定変化パターンを設定変更可能に構成されている橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項２】
前記検出作用部を周壁の一部とする中空容器が設けられ、
前記押圧駆動手段は、前記中空容器内に充填される流体の圧力を調整することにより前記押圧力を変化させるように構成されている請求項１記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項３】
前記圧力検出手段は、前記検出作用部が受ける橈骨動脈の圧脈波により生じる圧力変化を電気信号に変換する圧力検出素子を備えて構成されている請求項１又は２記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項４】
前記中空容器は筒状の基体を備えて構成され、
前記検出作用部は、前記基体の一端側の開口を弾性体又は粘弾性体にて形成した膜状部材にて覆うことにより構成され、
前記圧力検出素子が前記基体の他端側に配置されている請求項３記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項５】
前記中空容器を前記前腕上皮に沿って移動させる移動機構が設けられている請求項４記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項６】
前記膜状部材は、外方側に突出する凸状に形成されると共に、それの頂部近くの剛性が周囲部分の剛性よりも小となるように構成されている請求項４又は５記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項７】
前記筒状の基体における軸方向途中箇所に、前記流体の通過を阻止し且つ軸方向に移動可能にピストン部材が配置され、
前記中空容器における前記検出作用部と前記ピストン部材との間の空間に前記流体が充填されると共に、
前記ピストン部材と前記圧力検出素子との間に弾性バネ部材が、前記圧力検出素子の一部を押圧する姿勢で掛け渡されている請求項４〜６のいずれか１項に記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項８】
前記圧力検出手段は、受圧板の変形を電気信号に変換する小型圧力変換器にて構成され、
前記検出作用部は、前記受圧板の外面側の略中央部に取り付けられた突起物にて構成されている請求項１記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項９】
前記中空容器は、前記検出作用部と指の先端部が接する指取り付け部とが対向する小型扁平状に形成されると共に、少なくとも前記検出作用部の存在側が弾性体又は粘弾性体にて構成され、前記指取り付け部に指の先端部を挿入可能な円弧状の指支持部材が取り付けられて構成されている請求項２又は３記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項１０】
前記中空容器は、弾性体又は粘弾性体にて指の先端部を挿入可能な内径を有するリング状に形成されている請求項２又は３に記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項１１】
前記中空容器は弾性体又は粘弾性体にて形成されて、手首を挿入可能な内径を有するリング状の支持部材の内周側に配置され、
前記支持部材内に、前記中空容器内と外部とを連通する前記流体の通路が形成されている請求項２又は３記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項１２】
前記押圧制御手段は、前記設定変化パターンを記憶する記憶手段が備えられ、
前記記憶手段に、前記設定変化パターンとして脈診に熟練した診断者による押圧力の変化パターンを記憶させてある請求項１〜１１のいずれか１項に記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【請求項１３】
前記圧力検出手段の検出圧力を演算処理する演算処理手段が設けられ、
前記演算処理手段は、前記圧力検出手段の検出圧力を前記押圧駆動手段にて付与している押圧力にて正規化処理するように構成されている請求項１〜１２のいずれか１項に記載の橈骨動脈の圧脈波計測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に接触する検出作用部と、前記前腕上皮に対して前記検出作用部を押圧駆動する押圧駆動手段と、前記検出作用部に作用する圧脈波を検出する圧力検出手段とが設けられた橈骨動脈の圧脈波計測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる橈骨動脈の圧脈波計測システムは、人の橈骨動脈の脈診によって診断を行うためのシステムであり、非観血的・非侵襲的に生理学的情報を得る効果的且つ有意義な手段の一つである。
この脈診は、一般的には、図１７（ａ）に示すように、被験者（患者）の前腕手首部分の動脈圧を検知できる部位に診断者が指をあてがい、心拍数のみならず圧脈波の強弱や変化の速さ，鋭さあるいは血流変化に伴う微細な振動などを官能的に検知している。
脈診に熟練した診断者（以下、単に「脈診熟練者」と称する場合がある）は、この脈診において、あてがう指の押さえ方に多様性をもたせている。すなわち、血流を止めるまで、換言すると脈が感じ取れなくなるまで動脈を強く加圧し押さえ、その後わずかに加圧力を徐々にあるいは素早く開放しつつ圧脈波の変化を検知することや、あるいは、加圧力を徐々にあるいは素早く増大させて圧脈波の変化を検知すること、更には、加圧力を開放して指が被験者にわずかに触れている程度での脈が検知できなくなる寸前の弱い圧脈波をとらえることや、両者の中間的な強さで加圧した状態で圧脈波を検知するという作業を適宜繰り返し、このような作業の結果得られた情報に基づいて経験則を踏まえて体調不良の原因や疾病の原因の判断を行っている。
【０００３】
ところが、上述のような多分に主観的な診断手法では、的確な診断を下すためには診断者に高度な熟練を要することから、より客観的に脈診の評価を行おうとする試みがなされている。
例えば、歪みゲージを指サックや手袋の指の腹の部分に取り付けて、上述の診断者が脈診をとるのと同様の態様でその指サック又は手袋を装着した指を被験者の手首に押圧して圧脈波を計測するシステムが考えられている。このシステムでは、圧脈波の波形を電気的に取り込み、圧脈波のピーク値や複数の参照ポイントでの圧脈波の振幅値を求めたり、フーリエ変換等によるパワースペクトルを求めて、疾病症例の統計的データや各種の症例知見と比較できるようにする他、血管循環系に電気回路理論の線形分布定数モデルや集中定数モデルを適用して解析することにより脈診断を行うことも考えられている。
【０００４】
更に、上述の構成では被験者の手首に対する押圧力は基本的に診断者の主観により設定されるものであるが、この押圧力の管理も出来るだけ客観的に行えるようにすることも考えられている。
例えば、図１７（ｂ）に示すように、歪みゲージあるいは圧電素子等の圧力検出素子１００を貼着した受圧板１０１を支持体１０２にて支持して、圧力検出素子１００の存在側が被験者の前腕手首部分に接する姿勢で前記支持体１０２を図示を省略する押圧機構にて押圧する構成が考えられている。
この押圧機構による押圧力は一定の押圧力が設定されるものであるが、この一定の押圧力に達するまで一定速度で押圧力を増大させると共にその一定の押圧力から一定速度で押圧力を減じるという押圧力の管理が行われるものも考えられている。
従来、この一定の押圧力のみで圧脈波を検出する場合であっても、あるいは、その一定の押圧力をかける前後に一定速度で押圧力を変化させる場合であっても、その押圧力は固定的に設定されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、押圧力のかけ方が固定的に設定されたものであるため、定量的データの取得が十分ではなく、又、押圧力の設定が妥当ではないために取得したデータの有効性が不十分となってしまう場合があり、更には、システムの柔軟性に欠けるという不都合があった。
すなわち、データの収集条件が固定的であるために、データの多様な比較対照が困難であり、又、押圧力の設定の観点からは、設定した押圧力が妥当でない場合もある。仮に熟練した診断者の押圧力を模倣しようとしても、診断者個人間であるいは熟練の程度によって押圧力のかけ方並びに押圧力の絶対値そのものが異なる場合がある他、被験者によって最適な押圧力が異なる場合もあり、更には、あえて熟練した診断者の押圧力のかけ方からずれた押圧力のかけ方を行った方が十分な信号レベルを有し且つ圧脈波の解析に適した良好な信号が得られる場合も考えられるからである。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、より柔軟な計測形態を採り得るようにして、より有効な圧脈波の解析を可能とする点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記請求項１記載の構成を備えることにより、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に検出作用部を接触させた状態で、押圧駆動手段にて前腕上皮に対して検出作用部を押圧駆動し、このときに圧力検出手段にて検出作用部に作用する圧脈波を検出する。
押圧駆動手段による検出作用部の押圧駆動は押圧制御手段にて制御され、設定変化パターンに従って前記押圧力を時間的に変化させ、この間で上述のように圧脈波を検出する。
この押圧力の設定変化パターンは固定的に設定されているのではなく、設定変更することができる。
従って、例えば、複数の設定変化パターンを記憶しておき、被験者に対して複数の設定変化パターンを試行して最適なものを特定するという使い方や、あるいは、被験者に応じて異なる前記設定変化パターンを入力するというような多様なバリエーションでの計測が可能となり、多様な圧脈波の情報の取得が可能となる。
もって、より柔軟な計測形態を採り得るようにして、より有効な圧脈波の解析を可能とできるに至った。
【０００７】
又、上記請求項２記載の構成を備えることにより、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に接触する検出作用部は、中空容器の周壁の一部として設けられ、押圧駆動手段は、その中空容器内に充填される流体の圧力を調整することにより押圧力を変化させる。
従って、上述のように押圧力を設定変化パターンに従って変化させるときに、機械機構のみにて変化させる構成に較べて構成の簡素化を図ることができる。
【０００８】
又、上記請求項３記載の構成を備えることにより、検出作用部に作用する圧脈波を検出する圧力検出手段は圧力検出素子にて構成され、検出作用部が受ける橈骨動脈の圧脈波を圧力検出素子が電気信号に変換する。
従って、圧脈波を圧力検出素子にて検出することで、簡便に圧力変化を電気信号として得ることができる。
【０００９】
又、上記請求項４記載の構成を備えることにより、前記中空容器は筒状の基体を備えて構成されて、検出作用部は、その筒状の基体の一端側の開口を弾性体又は粘弾性体にて形成した膜状部材にて覆うことにより構成され、更に、前記圧力検出素子が基体の他端側に配置されている。
従って、検出作用部及び圧力検出素子を前記基体に集積することで、装置構成の小型化を図ることができると共に、膜状部材から入力された圧力変動が低損失で圧力検出素子に伝達されるので、脈圧波の電気信号への変換効率を向上できる。
【００１０】
又、上記請求項５記載の構成を備えることにより、移動機構によって、前記中空容器を被験者の前腕上皮に沿って移動させることができる。
従って、被験者の圧脈波の橈骨動脈に沿った分布として計測することが可能となり、診断に供する情報量を増大させることが可能となると共に、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮において、圧脈波を適切に検知できる位置は、被験者によって微妙に異なるものであるが、上記移動機構によって検出作用部の位置を微調整することもできる。
【００１１】
又、上記請求項６記載の構成を備えることにより、検出作用部を構成する前記膜状部材は、外方側に突出する凸状に形成されると共に、それの頂部近くの剛性が周囲部分の剛性よりも小となるように構成されている。
従って、検出作用部を橈骨動脈上の前腕上皮に押し当てたとき、頂部付近が大きく変形し、それを変形の少ない周囲部分で支える形となる。これによって、頂部付近の大きな変形によって効率よくとらえた圧脈波が周囲部分の変形によりロスしてしまうのを十分に抑制することができ、全体として圧脈波を高効率で検出できるものとなる。
【００１２】
又、上記請求項７記載の構成を備えることにより、前記筒状の基体における軸方向途中箇所に、流体の通過を阻止し且つ軸方向に移動可能にピストン部材が配置され、前記中空容器における前記検出作用部とピストン部材との間の空間に前記流体が充填されると共に、前記ピストン部材と前記圧力検出素子との間に弾性バネ部材が、前記圧力検出素子の一部を押圧する姿勢で掛け渡されている。
従って、検出作用部に入力された圧脈波によって中空容器における検出作用部とピストン部材との間に充填されている流体の圧力が変動したときに、その圧力変動が、前記弾性バネ部材が掛けられている圧力検出素子の一部に集中して作用することになり、圧脈波を一層効率良く検出することができる。
【００１３】
又、上記請求項８記載の構成を備えることにより、前記圧力検出手段は、受圧板の変形を電気信号に変換する小型圧力変換器にて構成され、前記検出作用部は、前記受圧板の外面側の略中央部に取り付けられた突起物にて構成されている。従って、検出作用部を押圧駆動する押圧駆動手段にて適切な押圧力を付与した状態で突起物に伝わった圧脈波を、外力に対して最も効率的に変形する受圧板の中央部に集中して伝えるので効率良く圧脈波を検出できる。
【００１４】
又、上記請求項９記載の構成を備えることにより、前記中空容器は、前記検出作用部と指の先端部が接する指取り付け部とが対向する小型扁平状に形成されると共に、少なくとも前記検出作用部の存在側が弾性体又は粘弾性体にて構成され、前記指取り付け部に指の先端部を挿入可能な円弧状の指支持部材が取り付けられて構成されている。
すなわち、診断者は、自分の指の先端部を指支持部材に挿入する状態で前記検出作用部を備えた中空容器を装着して、その検出作用部を被験者の橈骨動脈上の前腕上皮にあてがい、中空容器内の流体の圧力を押圧駆動手段にて適宜変化させた状態で圧脈波の検出を行う。
従って、圧脈波の検出のための装置構成が極めて小型化され、又、診断者が検出作用部の前腕上皮に対する接触姿勢を自由に変更することが可能となり、圧脈波についての多様な情報取得が可能となる。
【００１５】
又、上記請求項１０記載の構成を備えることにより、前記中空容器は、弾性体又は粘弾性体にて指の先端部を挿入可能な内径を有するリング状に形成されている。
すなわち、診断者は、自分の指の先端部をリング状に形成された中空容器に挿入してこれを装着し、その検出作用部を被験者の橈骨動脈上の前腕上皮にあてがい、中空容器内の流体の圧力を押圧駆動手段にて適宜変化させた状態で圧脈波の検出を行う。
従って、圧脈波の検出のための装置構成が極めて小型化され、又、診断者が検出作用部の前腕上皮に対する接触姿勢を自由に変更することが可能となり、圧脈波についての多様な情報取得が可能となる。
【００１６】
又、上記請求項１１記載の構成を備えることにより、前記中空容器は弾性体又は粘弾性体にて形成されて、手首を挿入可能な内径を有するリング状の支持部材の内周側に配置され、その支持部材内に、前記中空容器内と外部とを連通する前記流体の通路が形成されている。
すなわち、被験者の脈診を行うにあたっては、被験者の手首に前記リング状の支持部材を挿入し、弾性体又は粘弾性体にて形成された前記中空容器の検出作用部を橈骨動脈からの圧脈波を的確に検出できる位置に位置合わせして、橈骨動脈からの圧脈波の検出を行う。
従って、脈診を行う際の診断者の操作負担が軽減され、しかも、装置構成の大型化を可及的に抑制できる。
【００１７】
又、上記請求項１２記載の構成を備えることにより、前記押圧駆動手段を制御する押圧制御手段は、検出作用部の押圧力を変化させる設定変化パターンを記憶する記憶手段が備えられ、その記憶手段には、設定変化パターンとして脈診に熟練した診断者による押圧力の変化パターンを記憶している。
従って、脈診熟練者による押圧力のかけ方を、単なる押圧力の値としてではなく変化パターンとして記憶しているので、脈診熟練者による触診を簡単且つ正確に再現することができる。
【００１８】
又、上記請求項１３記載の構成を備えることにより、前記圧力検出手段の検出圧力を演算処理する演算処理手段が設けられ、その演算処理手段は、圧力検出手段の検出圧力を前記押圧駆動手段にて付与している押圧力にて正規化処理する。すなわち、橈骨動脈からの圧脈波の大きさは、検出作用部から被験者の前腕上皮に作用する押圧力に依存して変化するものであるため、上述のように付与している押圧力にて正規化することで、押圧力が異なる状態で得られた圧脈波の検出情報間のデータの比較を行い易いものとすることができ、より有効なデータ解析が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の橈骨動脈の圧脈波計測システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
橈骨動脈の圧脈波計測システムＰＡは、図１に示すように、３個の測定ヘッドＭＨ（図１においては１個のみを図示している）と、測定ヘッドＭＨ内の流体圧を管理する流体管理系ＡＰと、測定ヘッドＭＨの検出信号の処理と解析とを行う信号処理系ＳＰと、測定ヘッドＭＨを被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に沿って移動駆動する移動機構ＭＭ（図３参照）とを主要部として構成され、図２に示すように測定ヘッドＭＨを被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に押し当てて脈診を行うシステムである。
【００２０】
（測定ヘッドＭＨの構成）
測定ヘッドＭＨは、図１に概略断面を示すように、筒状（より具体的には円筒状）の基体３の一端側の開口を膜状部材５にて密閉する状態で覆うと共に、他端側の開口に圧力検出手段ＰＳとしての圧力検出素子１がそれの受圧面１ａを基体３内方側を向く姿勢で且つ開口を密閉する状態で配置されている。
この基体３と膜状部材５にて中空容器ＳＣを構成し、この中空容器ＳＣ内に流体の一例である空気が充填されている。中空容器ＳＣ内に充填する流体としては、空気の他に、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスの他、水や機械油、更には、セラミックや樹脂等の微粒子と水や有機溶媒とを混練したスラリー状液体や液状シリコーン，ゴムラテックス懸濁液等でも良い。
基体３は、金属性の引き抜き管や工業プラスティック管が好ましく、具体的な材料としてはアルミ合金，黄銅，マグネシウム合金，ステンレス，塩化ビニール又はＡＢＳ樹脂等を用いることができる。基体３の軸方向途中箇所の壁面には、流体管理系ＡＰから空気の供給を受けるための空気供給口３ａと、空気を排出するための空気排出口３ｂとが形成されている。
【００２１】
膜状部材５は、弾性体又は粘弾性体にて外方側に突出する凸状に形成されている。この膜状部材５の頂部を被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に押し当てて使用するので、膜状部材５の頂部を含む所定の領域が前腕上皮に接触して、橈骨動脈からの圧脈波を検出する検出作用部ＳＨとして働く。
膜状部材５の具体的な材質としては、シリコーンゴム，ニトリルブタジエンゴム，ウレタンゴム，フッ素ゴム，ラテックスゴム，生ゴム又は熱可塑性高分子エラストマー製ゴム等が利用できる。
膜状部材５の断面形状は、膜厚が０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲となるように設定されて、図１に示すように、頂部付近の肉厚を薄くその周囲部分の肉厚を厚くしてある。これによって、それの頂部近くの剛性が周囲部分の剛性よりも小となる。尚、このように頂部近くと周囲部分との間で剛性に差を付けるについては、肉厚に差を設ける以外に、頂部付近と周囲部分とで剛性が異なる材質を用いて膜状部材５を構成しても良い。
又、上述のように、膜状部材５を基体３の開口を密閉する状態で取り付けて流体が漏れ出るのを防止する必要があり、膜状部材５自体が流体（空気）が漏れ出ないように成形されていると共に、膜状部材５の基体３への取り付けも図示しないＯリング等にて気密密閉して接着剤等により端部を固定している。
【００２２】
圧力検出素子１は、受圧面１ａが受ける圧力を電気信号に変換するもので、具体的には、定格負荷が１９．６ｋＰａ〜１９６ｋＰａ程度の歪みゲージ式小型圧力センサを用いるが、これ以外に、例えば、圧電ゴムによる静電容量型圧力トランスデューサや圧電素子を用いても良い。
圧力検出素子１を基体３に取り付けるに当たっては、圧力検出素子１の受圧面１ａが他物に触れてその変形が阻止されるのを極力抑制すると共に、基体３を導電部材にて形成するときは基体３との間が電気的に絶縁されるようにエポキシ接着剤等により接着固定する。
【００２３】
（流体管理系ＡＰの構成）
流体管理系ＡＰは、各測定ヘッドＭＨの夫々に対して、前腕上皮に対して検出作用部ＳＨを押圧駆動する押圧駆動手段ＰＤと、押圧駆動手段ＰＤによる前腕上皮に対する押圧力を制御する押圧制御手段ＰＣとを備えて構成されている。
押圧駆動手段ＰＤは、図１に概略的に示すように、空気供給側において、フィルタ１３が備えられた外気取り入れ口から取り入れた空気を配管系を通して空気供給口３ａへ供給する電動圧縮ポンプ１１と、脈流を防ぎ安定した空気供給を行うためのアキュムレータ１０と、空気流の逆流を防止するための逆止弁９と、空気流の流量制御を行う供給側流量制御電磁弁７と、配管系内の圧力を観察するための圧力計６とが設けられ、空気排出側において、空気排出口３ｂからの排気の流量制御を行う排出側流量制御電磁弁８と、安全装置としてのリリーフ弁１４とが設けられている。
【００２４】
押圧制御手段ＰＣは、図１に示すように、プログラマブルコントローラ１７にて構成され、プログラマブルコントローラ１７には、圧力計６からの信号が入力されると共に、供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８夫々に対して流量制御信号が出力されている。
押圧制御手段ＰＣは、供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８を制御することにより基体３等により構成される中空容器ＳＣ内の流体圧を変化させて、押圧駆動手段ＰＤによる前腕上皮に対する押圧力を制御する。
【００２５】
（移動機構ＭＭの構成）
移動機構ＭＭは、図３に示すように、３個の測定ヘッドＭＨを橈骨動脈の長手方向に沿って一列に支持する支持ブロック１８を支持して昇降駆動するＺ軸ステージ１９と、そのＺ軸ステージ１９を支持して橈骨動脈の長手方向に移動駆動するＸ軸ステージ２０と、そのＸ軸ステージ２０を支持してＸ軸ステージ２０の移動方向と直行する方向に水平移動するＹ軸ステージ２１とが、被験者の手首の載置台と兼用のベース２２上に設けられている。
上記３個の測定ヘッドＭＨは、東洋医学における寸，関，尺に対応する位置の夫々を押圧するものであり、図示を省略する制御ボックスからの指示によって、Ｚ軸ステージ１９の昇降モータ１９ａを駆動して測定ヘッドＭＨの膜状部材５が被験者の前腕上皮に接触するまで支持ブロック１８を下降させた状態で、前記制御ボックスからの指示によってＸ軸ステージ２０のＸ軸モータ２０ａとＹ軸ステージ２１のＹ軸モータ２１ｂとを作動させることにより、夫々の測定ヘッドＭＨの中空容器ＳＣを被験者の前腕上皮に沿って移動させることができる。尚、この移動機構ＭＭとしては、上述のように各モータにて移動駆動する構成の他に、各ステージ１９，２０，２１を手動操作で駆動する機構としても良い。この場合、マイクロメータに類似の微調整機構を備えるのが望ましい。
【００２６】
（信号処理系ＳＰの構成）
信号処理系ＳＰは、電気抵抗値の変化として得られる圧力検出素子１の出力信号を増幅して電圧信号として出力する歪みアンプ１５と、歪みアンプ１５の出力信号を演算処理する演算処理部１６と、測定データと診断症例との対応関係を示すデータや脈診熟練者の触診押圧力のデータ等を記憶しているデータベースＤＢとが設けられている。
演算処理部１６には、歪みアンプ１５の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ１６ａと、Ａ／Ｄコンバータ１６ａの出力データを記憶するデータ記憶ユニット１６ｂと、そのデータ記憶ユニット１６ｂに記憶された測定データを所定の処理手順に従って演算処理する演算ユニット１６ｃと、その演算ユニット１６ｃにて実行される所定の処理手順を記憶している解析手続記憶ユニット１６ｄと、測定データや演算ユニット１６ｃでの処理結果等を表示するためのモニタ１６ｅとが設けられている。尚、データ記憶ユニット１６ｂには、詳しくは後述するが、押圧制御手段ＰＣが制御する押圧力の変化プロファイルを設定変化パターンとして複数記憶しており、押圧制御手段ＰＣは、この設定変化パターンに従って被験者の前腕上皮に対する押圧力を時間的に変化させる。又、データベースＤＢは、イーサネットやＬＡＮなどのオンライン・ネットワークにより、他の情報端末からアクセス可能に構成され、その情報端末において演算処理部１６の解析手続きと解析事項以外の追加的解析を行えるようになっている。
【００２７】
（測定手順）
次に、上記構成の圧脈波計測システムＰＡによる測定手順を演算ユニット１６ｃによって実行される図４フローチャート等に基づいて説明する。
先ず、圧脈波計測システムＰＡによる計測の事前準備として、被験者の手首を移動機構ＭＭのベース２２上に載置し、測定ヘッドＭＨの下端が橈骨動脈上の前腕上皮にごく軽く接触するように測定ヘッドＭＨを降下させる。このとき、供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８は全閉状態で中空容器ＳＣの内圧は大気圧より若干低くなるように設定してある。この測定ヘッドＭＨの前腕上皮への接触によって、検出作用部ＳＨは、図５（ａ）に示す頂部が突出した状態から図５（ｂ）に示す頂部が引退した扁平状に変形する。
【００２８】
この後、移動機構ＭＭを作動させて、計測点の位置決めを実施する。この位置決めにあたっては、例えば、押圧駆動手段ＰＤを作動させて中空容器ＳＣ内を一定の圧力に加圧し、検出作用部ＳＨに適当な押圧力を発生させた状態で、圧力検出素子１の検出信号をモニタ１６ｅにリアルタイム表示させた状態で、所望の信号レベルが得られる位置を探し出すようにしても良い。
被験者の手首を適正に位置決めした後、押圧駆動手段ＰＤにより圧脈波が検出できる下限の押圧力（以下、単に「下限押圧力」という）と、押圧力を増大させたときの圧脈波が検出できる上限の押圧力（以下、単に「上限押圧力」という）とを測定する。尚、この「押圧力」は厳密には被験者の前腕上皮を押圧する力であるが、本システムでは押圧駆動手段ＰＤによって変更駆動される中空容器ＳＣの内圧と実質的に等価のものとして取り扱えるようにしている。又、上記の下限の押圧力と上限の押圧力とは、従来からの血圧測定法により測定した被験者の最高血圧と最低血圧とによって便宜的に代用しても良いが、計測作業の標準化を図るためには上述した上限及び下限の押圧力を事前計測したものを用いる方が望ましい。
【００２９】
上述のような事前準備が完了した後に、図４に示す処理を開始する。
すなわち、先ず、モニタ１６ｅに表示される操作案内に従って、図示しない入力操作手段から、データ記憶ユニット１６ｂに記憶されている複数の前記設定変化パターンのうちから何れを使用するかを選択する（ステップ＃１）。この設定変化パターンとしては、多くの事前計測調査により求めた脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルと、独自且つ任意に設定した押圧力の変化プロファイルとがある。尚、この変化プロファイルは、３つの測定ヘッドＭＨに対して共通に設定しても良いが、夫々別個に設定するのがより望ましい。
脈診熟練者のプロファイルを選択したときは、データベースＤＢに記憶されている脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルをデータ記憶ユニット１６ｂに取り込む（ステップ＃２）。この脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルは、圧脈波を検知できる下限の押圧力（すなわち下限押圧力）と圧脈波を検知できる上限の押圧力（すなわち上限押圧力）との範囲で、押圧力の変化の速度及び加速度として記憶されており、その脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルを被験者に適合する変化プロファイルに変換する変換処理を解析手続記憶ユニット１６ｄから読み出して実行する（ステップ＃３）。
【００３０】
この変換処理は、脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルにおける下限押圧力及び上限押圧力が、先に求めた被験者の下限押圧力及び上限押圧力に夫々一致するように脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルを変形させる処理であり、具体的には、データベースＤＢから取り込んだ速度及び加速度で表現された変化プロファイルを積分処理して時間と押圧力との関係に変換する処理と、その時間と押圧力との関係における境界条件が先に求めた被験者の下限押圧力及び上限押圧力に一致するように押圧力の軸について圧縮又は伸長する処理と、それらのデータをいわゆるカーブフィッティング等により関数式化する処理とを実行する。尚、この関数式の形態としては、種々の関数が適用可能であり、又、すべてのデータの存在範囲で単一の関数式として表現しても良いし、Ｂ−スプライン関数による区分多項式として求めても良い。あるいは、不連続な段階的変化を表現するステップ関数であっても良い。更に、境界条件として下限押圧力及び上限押圧力をそのまま用いずに、例えば下限押圧力及び上限押圧力の±１０％変化させた値を境界条件として用いる等、下限押圧力及び上限押圧力と一定の関係を有していれば、具体的な境界条件は種々に変更可能である。
【００３１】
一方、脈診熟練者のプロファイルを利用せず、任意に設定したプロファイルを選択した場合は、データ記憶ユニット１６ｂに記憶されている関数式を用いる。この関数式は上述のように任意に設定されたものであり、任意に書き換え可能で且つ複数の関数式がデータ記憶ユニット１６ｂに記憶されており、複数の関数式から何れかを選択して使用することができる。
このように予め記憶されている関数式を用いる場合も、上述の脈診熟練者のプロファイルを利用する場合と同様に、被験者の下限押圧力及び上限押圧力のデータを利用して、記憶されている関数式を被験者に適合する変化プロファイルに変換する（ステップ＃４）。この変換のために、記憶されている関数式に対応する下限押圧力と上限押圧力との差が被験者の下限押圧力と上限押圧力との差に一致するように前記関数式を押圧力の軸で圧縮又は拡大するように前記関数式の各係数を変更するためのデータテーブルがデータ記憶ユニット１６ｂに記憶されており、このデータテーブルによる関数式の変形と、下限押圧力及び上限押圧力の絶対値を一致させる処理とを行う。この演算処理手順も解析手続記憶ユニット１６ｄに記憶されている。
【００３２】
尚、予め記憶されている関数式を被験者に適合する変化プロファイルに変換するについては、上述のように被験者の下限押圧力及び上限押圧力の両方を考慮するのではなく、記憶されている関数式に対応する上限押圧力のみを被験者の上限押圧力に一致させる処理、すなわち、前記関数式の定数項のみを変更するようにしても良いし、又、上述の脈診熟練者の変化プロファイルと同様に、任意の設定するプロファイルも押圧力変化の速度及び加速度として設定しておき、脈診熟練者の変化プロファイルを選択したときと同様のアルゴリズムによって被験者に適合した押圧力の変化プロファイルを求めても良い。
【００３３】
上述のようにして、被験者の下限押圧力及び上限押圧力に適合した押圧力の変化プロファイルを関数式の形で求めると、次に、プログラマブルコントローラ１７から供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８への制御信号の送出周波数に一致した周期で、求めた関数式から押圧力をサンプリングし、押圧力を変化させる時系列データを生成し、プログラマブルコントローラ１７に送信する（ステップ＃５）。
これに伴って、プログラマブルコントローラ１７は、受け取った押圧力のデータに応じて供給側流量制御電磁弁７を開き操作し、中空容器ＳＣの内圧を上昇させる。この供給側流量制御電磁弁７の開き操作においては、押圧力のデータと供給側流量制御電磁弁７の開度とをデータテーブル又は所定の関係式にて対応付けておくか、あるいは、圧力検出素子１の出力信号から圧脈波の信号成分をフィルタにて除去することにより、押圧駆動手段ＰＤにて付与した押圧力による内圧の成分抽出し、その信号が押圧力のデータに一致するように供給側流量制御電磁弁７の開度を制御しても良い。
押圧駆動手段ＰＤの作動により中空容器ＳＣの内圧が上昇すると、図５（ｃ）に示すように、検出作用部ＳＨが被験者の前腕上皮を押圧して行く。図５（ｃ）の状態では、図７に拡大して示すように、検出作用部ＳＨを構成する膜状部材５の肉厚を上述のように頂部近くと周囲部分とで変化させることで、頂部付近が大きく変形し、それを変形の少ない周囲部分で支える形となり、これによって、頂部付近の大きな変形によって効率よくとらえた圧脈波が周囲部分の変形によりロスしてしまうのを十分に抑制することができ、全体として圧脈波を高効率で検出できるものとなる。このときの押圧力の分布は、押圧力の大きさによって変動するが、例えば図７（ａ）に示す分布と図７（ｂ）に示す分布との間で変化する。
【００３４】
上述のように設定された押圧力の変化プロファイルが、押圧力の上昇時は一定速度（φ）で上昇し且つ押圧力の下降時も一定速度（ψ）で下降するように変化するように設定された場合を例にとって説明すると、圧力検出素子１の検出にかかる中空容器ＳＣの内圧の時間変化を示す図６（ａ）のように、中空容器ＳＣの内圧が上昇して検出作用部ＳＨと被験者の前腕上皮との接触状態が強くなると橈骨動脈からの圧脈波によって中空容器ＳＣ内の内圧が微少変動するようになる。尚、図６（ｂ）は押圧駆動手段ＰＤで設定している内圧を示し、図６（ｃ）は中空容器ＳＣの内圧における圧脈波の成分のみを示している。
演算ユニット１６ｃは、プログラマブルコントローラ１７による押圧力の上昇と平行して、圧力検出素子１の出力信号をデータ記憶ユニット１６ｂに時系列データとして記憶して行く（ステップ＃６）。
設定された押圧力の変化プロファイルに従って、一定速度（φ）による押圧力の上昇が完了すると、前記被験者の下限押圧力と上限押圧力との間で設定されている一定押圧力となる状態で供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８を閉じ、その一定押圧力の状態を維持する。このとき、検出作用部ＳＨの形状は図５（ｄ）に示すようになっており、図６（ａ）の「一定押圧力」において示すような信号が得られる。この状態で複数周期に亘って圧脈波のデータをデータ記憶ユニット１６ｂに記憶する（ステップ＃７）。
【００３５】
一定押圧力の下での測定を設定時間又は圧脈波の設定周期分についてのデータの収集が終了すると、更に、上述のように設定された変化プロファイルに従って、押圧力を一定速度（ψ）で下降させる。この押圧力の下降時は、供給側流量制御電磁弁７を閉じ、排出側流量制御電磁弁８を開き制御して、図５（ｅ）に示すように中空容器ＳＣを徐々に排気することで押圧力を下降させ、図６（ａ）の  「押圧力下降過程」で示すような、その間の圧脈波の測定データをデータ記憶ユニット１６ｂに記憶する（ステップ＃８）。
以上の処理によって、前腕上皮のある位置（３点で測定）での圧脈波の測定を完了し、以降は測定データの解析作業に移行するのであるが、更に詳細なデータを収集するために移動機構ＭＭを動作させて各測定ヘッドＭＨをＸ軸方向に移動させて各測定位置で上述の圧脈波の測定を行い、一つの測定ヘッドＭＨにて複数点で圧脈波のデータを得るようにしても良い。
尚、押圧力の上昇及び下降の速度は、必ずしも一定速度でなくても良く、多段線形的あるいは非線形的に増減させても良い。
【００３６】
（測定データの解析）
これまでの処理によって被験者の圧脈波のデータの取得が完了し、測定したデータの解析作業に移行する。
この解析作業では、先ず、図６（ａ）に示すような測定データを、押圧駆動手段ＰＤにて付与した内圧の成分（図６（ｂ）に示すもの）と圧脈波自体による信号成分（図６（ｃ）に示すもの）とに分離する（ステップ＃９）。この分離処理は、例えば、図６（ａ）の測定データから、既知のデータである図６（ｂ）のデータを減算することによって行う他、フーリエ解析によって計測全圧の周波数スペクトルを求め、低周波数成分である図６（ｂ）の信号をフィルタリングによりカットし、図６（ｃ）の脈圧変動成分のみを抽出する演算処理を施してもよい。
【００３７】
続いて、各瞬間の押圧力（すなわち、図６（ｂ）に示す押圧駆動手段ＰＤによる内圧成分）を用いて、対応する瞬間の圧脈波変動成分を正規化する（ステップ＃１０）。
すなわち、測定ヘッドＭＨをＸ軸方向に移動させて複数点で圧脈波を測定した場合は、同一時刻における各計測点の圧脈波Ｐｗｉと各計測点の押圧駆動手段ＰＤによる押圧力（厳密には、発生させた押圧力による内圧）Ｐｘｉから正規化圧脈波を次式
Ｐ＊  ｗ    ＝  Ｐｗｉ／Ｐｘｉ  ………  （１）
で算定する。上付添え字の＊は予圧による正規化により圧脈波が無次元化されたことを示す。又、このＰ＊  ｗ  を各計測点ｘｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）についてプロットすると図８（ａ）に例示する正規化圧脈波分布曲線が得られる。尚、この各計測点のデータについては、測定ヘッドＭＨをＸ軸方向に移動させるのではなく、３つの測定ヘッドＭＨの計測点を計測点ｘ１，ｘ２，ｘ３として上記（１）式を適用しても良い。この場合は、測定ヘッドＭＨを増設すると更に有効なデータが得られる。
【００３８】
上述のように正規化を施す理由を簡単に説明すると、圧力検出素子１にて検出する圧脈波の信号レベルの大小は、押圧駆動手段ＰＤによる押圧力の強弱に依存し、押圧力が大であれば圧脈波のレベルも大となるので、得られたデータをそのまま評価していたのでは、二つのデータを比較したとき信号レベルが同じ程度であっても実際の圧脈波の強度が全く異なる場合があるので、生の測定データと併せて触診押圧力に相当する押圧駆動手段ＰＤの押圧力による中空容器ＳＣの内圧により正規化した圧脈波を参照データとして用いるのである。尚、このような正規化処理に併せて測定された圧脈波圧力そのもので正規化した圧脈波圧力を参照してもよい。具体的には、各瞬間の圧脈波波形においてその圧脈波速度が最大となる時の圧脈波圧力、換言すると圧脈波立ち上がりの時の圧脈波圧で正規化したものを参照してもよい。
【００３９】
同様に、任意の一点の計測点における圧脈波変動成分も予圧により正規化され、計測時刻ｔ＝ｔｊ  における正規化圧脈波は次式から得られる。
Ｐ＊  ｔ    ＝  Ｐｔｊ／Ｐｘｉ  ………  （２）
このＰ＊  ｔ  を経過時間でプロットすると、図８（ｂ）に例示する計測時間−正規化圧脈波曲線が得られる。
【００４０】
次に、図８（ａ）に例示する正規化圧脈波分布曲線を位置座標ｘ１  からｘｎ  まで次式により定積分し、位置平均脈圧Ｐ＊  ｗｍを求める（ステップ＃１１）。
この算出手順を詳細に説明すると、上記定積分結果は、図８（ａ）中のハッチング部分である「Ｐ＊  ｗｓ」で示されている部分である。
【数１】
0003547379.tif 000002
更に、この定積分値を用いて、次式により位置平均脈圧Ｐ＊  ｗｍを算定することができる。
Ｐ＊  ｗｍ  ＝  Ｐ＊  ｗｓ／（ｘｎ  −ｘ１  ）  ………（４）
図８（ａ）に例示するデータにおける位置平均脈圧Ｐ＊  ｗｍは、図８（ａ）の太い一点鎖線で示されている値である。このように求めた値は、データベースＤＢに登録されて保存される。
ここからさらに、正規化圧脈波のピーク値と位置平均脈圧Ｐ＊  ｗｍとの差も算定できる。例えばこの差が大きく、かつ定積分値も大きければ強い脈を呈していると言える。このように上述の各解析結果および正規化圧脈波分布曲線の様相を参照することで、同結果と従来の脈診における基本的かつ官能的評価、例えば脈の浮き沈み、強弱およびそれらの経時変化の結果などと対照評価できて、客観的な議論が行える環境を得ることができるようになる。
【００４１】
次に、図８（ｂ）に示される計測時間−正規化圧脈波曲線に対して時間ｔ＝ｔ１  〜ｔ＝ｔｍ  の区間で時間定積分を次式で実行し、時間平均脈圧Ｐ＊  ｔｍを求める（ステップ＃１２）。
この算出過程を詳細に説明すると、先ず、同図のハッチング部分で示されるその定積分値Ｐ＊  ｔｓを下式によって算定する。
【数２】
0003547379.tif 000003
さらにやはりこの定積分値を用いて、次式により時間平均脈圧Ｐ＊  ｔｍを算定することができる。
Ｐ＊  ｔｍ  ＝  Ｐ＊  ｔｓ／（ｔｍ−ｔ１）  ………（６）
図８（ｂ）に例示する測定データでは、時間平均脈圧Ｐ＊  ｔｍは、図８（ｂ）の太い一点鎖線で示されている値である。このように求めた値は、上述の場合と同様に、データベースＤＢに登録されて保存される。
ここからさらに、正規化圧脈波のピーク値と時間平均脈圧Ｐ＊  ｔｍとの差も算定できる。例えばこの差が大きく、かつ定積分値も大きければ強くはっきりとした脈を呈していると言える。このように上述の各解析結果および予圧正規化圧脈波分布曲線の様相を参照することで、同結果と従来の脈診における基本的かつ官能的評価、例えば脈の浮き沈み、強弱、鋭さ鈍さおよびそれらの経時変化の結果などと対照評価できて、客観的な議論が行える環境を得ることができるようになる。
【００４２】
続いて、やはり計測時間−正規化圧脈波曲線を用いて、一階および二階の時間微分を施すことにより、正規化圧脈波速度Ｐ＊  ｔｖと正規化圧脈波加速度Ｐ＊  ｔａとを算定する（ステップ＃１３）。
この算定プロセスは、まず計測時間−予圧正規化圧脈波曲線より次式にて正規化圧脈波速度Ｐ＊  ｔｖを算定する。
Ｐ＊  ｔｖ  ＝  ∂Ｐ＊  ｔ  ／∂ｔ  ………（７）
これを時間軸でプロットすると、図８（ｃ）に例示する同一計測点の正規化圧脈波速度曲線が求まる。
この解析には２つの目的がある。まずひとつには、計測時間−正規化圧脈波曲線の曲線プロファイルのプロファイル形状特性を強調抽出し、圧脈波の急峻あるいは緩やかな変化の特徴を圧脈波の大小の評価から切り離して評価できるようにするためと、もうひとつは、心臓左室収縮性、すなわち心臓をポンプに例えたときの単位時間拍出および単位時間揚程能力を示す機能を評価するためで、これが速いと力強いタフな心臓といえる。ただし、橈骨動脈の血管が緊張により硬直していたり、動脈硬化していたりする場合の影響部分も含まれるので、正規化圧脈波の大きさや容積脈波など他の計測結果との兼ね合いで議論されることが望ましい。
【００４３】
同様にして、正規化圧脈波加速度Ｐ＊  ｔａも次式により算定される。
Ｐ＊  ｔａ  ＝  ∂２  Ｐ＊  ｔ  ／∂２  ｔ  ………（８）
これを時間軸でプロットすると、図８（ｄ）に例示する正規化圧脈波加速度曲線が得られる。
これにより、計測時間−正規化圧脈波曲線の曲線プロファイルのプロファイル形状特性をさらに強調抽出し、圧脈波の急峻あるいは緩やかな変化の特徴を圧脈波の大小の評価から切り離して評価できるようなる。また、同時に正規化圧脈波速度曲線の曲線プロファイル形状を強調抽出し、その特徴を捉えることで、これまでの経験的官能的評価との対照評価が可能となる環境を得られる。
これらの算定結果は、データベースＤＢに登録され保存されるので、上述の測定及び解析を繰り返して、そのデータを蓄積することで、より深い中医学理論や経験的評価事項との間で新たな対照評価が可能となる。又、データベースＤＢに対してインタラクティブにアクセスできて、数値情報、可視化情報、それらの全部または部分的抽出情報を、例えばＬＣＤタブレット装置、マウス、デジタイザなどのポインティングデバイスにより取り出せるようになっているとより好ましい。
上述のようにして求めた計測時間−正規化圧脈波曲線，位置平均脈圧Ｐ＊  ｗｍ，時間平均脈圧Ｐ＊  ｔｍ，正規化圧脈波速度曲線及び正規化圧脈波加速度曲線等は、モニタ１６ｅに表示される（ステップ＃１４）
【００４４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図９を引用して説明する。
第２実施形態は、測定ヘッドＭＨの構造が上記第１実施形態と異なるのみで、押圧駆動手段ＰＤの作動や圧力検出素子１の出力信号の処理等は、上記第１実施形態と全く共通である。
本第２実施形態の測定ヘッドＭＨは、筒状の基体３における軸方向途中箇所に、流体（本実施形態では空気）の通過を阻止し且つ軸方向に移動可能にピストン部材２５が配置され、中空容器ＳＣにおける検出作用部ＳＨとピストン部材２５との間の空間に流体が充填される。
【００４５】
ピストン部材２５と基体３の一端に取り付けられた圧力検出素子１との間に弾性バネ部材２６が、圧力検出素子１の受圧面１ａの一部（中央部）を押圧する姿勢で掛け渡されている。尚、このピストン部材２５と圧力検出素子１との間の基体３の周壁には、この空間を大気に開放するための開口２７が形成されている。測定ヘッドＭＨをこのように構成することで、橈骨動脈からの圧脈波による中空容器ＳＣの内圧の圧力変動が弾性バネ部材２６を介して、圧力検出素子１の受圧面１ａの一部に集中的に作用し、圧脈波による中空容器ＳＣ内の圧力変動を効率良く検出できる。
又、ピストン部材２５の側面と基体３との間は相対すべりを良くし、かつ気密性保持のため、オイルシールまたはＯリングによる気密がなされていることが望ましい。
【００４６】
〔第３実施形態〕
次に、図１０を引用して本発明の第３実施形態を説明する。
本第３実施形態は、測定ヘッドＭＨの構成が上記第１実施形態と全く異なり、これに伴って押圧駆動手段ＰＤによる駆動対象も異なる。
本第３実施形態で使用する測定ヘッドＭＨは、図１０（ａ）に示すように、上記第１実施形態のものと同じ圧力検出素子１の受圧面１ａを、流体としての空気を充填封入する状態で膜状部材３０にて覆って構成されている。この膜状部材３０は、上記第１実施形態における膜状部材５と同一の材質及び形状で良い。又、上記流体としては、空気以外に不活性ガス等で良いのも上記第１実施形態と同様であるが、膜状部材３０と圧力検出素子１とで構成される中空容器ＳＣの容積が小さいため、できるだけ熱伝導率の低い流体を用いるのが望ましい。すなわち、熱伝導率の良好な流体を用いると、被験者の体温が圧力検出素子１に伝わり、圧力検出素子１の出力信号に温度ドリフトが生じてしまう虞があるからである。
【００４７】
圧脈波の計測に当たっては、図１０（ｂ）に示すように、１個又は複数個（図１０（ｂ）においては３個の場合を例示している）の測定ヘッドＭＨを、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に検出作用部ＳＨとなる膜状部材３０側を前腕上皮を向けて姿勢で配置し、その上から従来の血圧計測で用いる幅広の腕帯カフ３１を巻き付け、シリコーンチューブまたはウレタンゴムチューブなどによる空気供給排出兼用チューブ３２を介して、前記検出作用部ＳＨを前記前腕上皮に対して押圧する押圧駆動手段ＰＤを構成する空気配管系に接続する。
【００４８】
押圧駆動手段ＰＤは、図１０（ｂ）に概略的に示すように、空気供給側において、フィルタ３３が備えられた外気取り入れ口から取り入れた空気を配管系を通して空気供給排出兼用チューブ３２へ供給する電動圧縮ポンプ３４と、脈流を防ぎ安定した空気供給を行うためのアキュムレータ３５と、空気流の逆流を防止するための逆止弁３６と、空気流の流量制御を行う供給側流量制御電磁弁３７と、配管系内の圧力を観察するための圧力計３８とが設けられ、供給側流量制御電磁弁３７と空気供給排出兼用チューブ３２との間の配管系から分岐して形成される空気排出側において、排気の流量制御を行う排出側流量制御電磁弁３９と、安全装置としてのリリーフ弁４０とが設けられて構成されている。
この押圧駆動手段ＰＤの供給側流量制御電磁弁３７及び排出側流量制御電磁弁３９に対するプログラマブルコントローラ１７の制御については、上記第１実施形態と全く共通であり、押圧力の変化プロファイルに基づいて押圧駆動手段ＰＤから空気供給排出兼用チューブ３２へ空気が供給されて腕帯カフ３１の内圧が上昇すると、図１０（ｃ）に示すように、測定ヘッドＭＨの検出作用部ＳＨが前腕上皮に押圧される。この押圧によって圧力検出素子１に検出される圧脈波の検出信号の演算処理等は、上記第１実施形態と全く共通である。
本第３実施形態では、第１及び第２実施形態と異なり、測定ヘッドＭＨの構成が簡素化されており、従来型腕帯カフ３１を利用できる構成であるので、第１及び第２実施形態よりも低コスト化が図れる利点がある。
【００４９】
〔第４実施形態〕
次に図１１及び図１２を引用して、本発明の第４実施形態について説明する。本第４実施形態は、上記第３実施形態で使用される測定ヘッドＭＨの構成に変更を加えたもので、測定ヘッドＭＨ以外の部分については、上記第３実施形態と全く共通であり、共通部分についての説明は省略する。
本第４実施形態における測定ヘッドＭＨは、図１１に示すように、軸方向の寸法が短い有底筒状の基体４５の開口を弾性体又は粘弾性体にて形成した受圧板４６にて覆った小型圧力変換器と、その受圧板４６の外面側の略中央部に基体４５の開口よりも小さい突起物４７とを備えて構成している。受圧板４６の内面側には、円形のシート状の歪みゲージにて構成された圧力検出素子４８が突起物４７と対向する位置に貼着されている。
【００５０】
突起物４７は、硬質のＮＢＲゴムまたはＡＢＳ樹脂やエポキシ樹脂などの工業用樹脂など材料で形成され、その先端形状は曲率半径が１ｍｍ〜数ｍｍ程度の球面状に形成されて、突起の高さが１ｍｍ〜数ｍｍとなっている。
圧力検出素子４８の有効受圧面積（受圧板４６の可撓面積）は、突起物４７と受圧板４６との接触面の面積よりも大となっており、具体的には、突起物４７と受圧板４６との接触面の直径が、圧力検出素子４８の有効受圧面の直径（受圧板４６の可撓部有効直径）より３／４〜１／３程度小さい大きさに設定してある。この突起物４７は、図１１に示すように内部に中空部分が存在しないものであっても良いし、又、図１２に示すように内部が中空となっていても良い。更に、突起物４７の外形形状は、非球面状に形成しても良いし、あるいは、円錐状に形成しても良い。
図１１（ａ）に示す測定ヘッドＭＨを上記第３実施形態と同様にして被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に装着して腕帯カフ３１にて押圧力を付与すると、図１１（ｂ）に示すように、突起物４７が被験者の前腕上皮に食い込んで、同図に示す凸型の接触押圧力の分布となり、外力に対して最も効率的に変形する受圧板の中央部にその応力が集中するので、圧脈波を効率良く検出することができる。
【００５１】
〔第５実施形態〕
次に、図１３を引用して本発明の第５実施形態について説明する。
本第５実施形態は、上記第１実施形態と測定ヘッドＭＨの構成が異なり、その構成の差異により押圧駆動手段ＰＤの構成が若干上記第１実施形態と異なる。
測定した圧脈波の信号処理や押圧駆動手段に対するプログラマブルコントローラ１７の制御は、上記第１実施形態と同様である。
測定ヘッドＭＨの具体構成を説明すると、図１３に示すように、測定ヘッドＭＨは、シリコーン樹脂、塩化ビニール樹脂、ウレタン、ポリウレタン樹脂又はポリイミド樹脂等の弾性体又は粘弾性体にて肉厚が０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の中空の小型扁平状に形成されており、対向する２つの面のうち、一方が被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に押圧される検出作用部ＳＨとなり、他方が指の先端部が接する指取り付け部５０となっており、その指取り付け部５０には、診断者の指の先端を挿入可能な円弧状の指支持部材５１が一体形成されている。つまり、測定ヘッドＭＨ自体が、検出作用部ＳＨを周壁の一部とする中空容器ＳＣを構成しているのである。
【００５２】
測定ヘッドＭＨを上述のように構成すると、指輪を指先にはめる感覚で測定ヘッドＭＨを装着でき、特別な治工具や接着が必要ないという利点がり、計測にあたっては、検出作用部ＳＨと前腕上皮との接触角を自由に変えられるものとなり、更に、脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルのデータベースＤＢへの登録作業も簡単に行うことができる。
尚、測定ヘッドＭＨの中空容器ＳＣ全体を弾性体又は粘弾性体にて構成する必要は必ずしもなく、少なくとも検出作用部ＳＨの箇所が弾性体又は粘弾性体にて構成されていれば良い。但し、上述のように測定ヘッドＭＨの中空容器ＳＣ全体を弾性体又は粘弾性体にて構成すると、ガスインジェクション射出成形で同形状寸法のものを大量に製造することができる利点がある。
【００５３】
押圧駆動手段ＰＤは、図１３に概略的に示すように、空気供給側において、フィルタ１３が備えられた外気取り入れ口から取り入れた空気を配管系を通して給排気兼用チューブ５２へ供給する電動圧縮ポンプ１１と、脈流を防ぎ安定した空気供給を行うためのアキュムレータ１０と、空気流の逆流を防止するための逆止弁９と、空気流の流量制御を行う供給側流量制御電磁弁７と、配管系内の圧力を観察するための圧力計６とが設けられ、空気排出側において、供給側流量制御電磁弁７と給排気兼用チューブ５２との間の配管から分岐された排気用配管経路に排気の流量制御を行う排出側流量制御電磁弁８と、安全装置としてのリリーフ弁１４とが設けられている。
検出作用部ＳＨに作用する圧脈波を検出する圧力検出手段ＰＳは、供給側流量制御電磁弁７と給排気兼用チューブ５２との間の配管から分岐された配管の奥にその配管内に受圧面を向けて配置された圧力検出素子５３にて構成されている。この圧力検出素子５３の具体構成は、上記第１実施形態における圧力検出素子１と同一のもので良い。
押圧駆動手段ＰＤ及び圧力検出手段ＰＳを上述のように構成することで、測定ヘッドＭＨが破損して気密性が損なわれてしまった場合でも給排気兼用チューブ５２と測定ヘッドＭＨとの間のジョイントをはずせば、測定ヘッドＭＨのみの交換だけで済む。
【００５４】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態について図１４を引用して説明する。
本第６実施形態は、上記第５実施形態の測定ヘッドＭＨと同様に診断者の指に装着して使用するものであり、測定ヘッドＭＨの具体的な形態と、圧脈波を検出する圧力検出手段ＰＳの構成とが異なる。
本第６実施形態の測定ヘッドＭＨは、周方向断面の内径が数ｍｍから１０数ｍｍ程度、肉厚が０．１ｍｍから１ｍｍ程度のシリコーンゴムチューブか、ウレタンゴムチューブ、塩化ビニールチューブ等の弾性体又は粘弾性体にて指の先端部を挿入可能な内径を有するリング状に形成され、測定ヘッドＭＨの外周の周壁が検出作用部ＳＨとして機能する。つまり、上記第５実施形態と同様に測定ヘッドＭＨ自体が、検出作用部ＳＨを周壁の一部とする中空容器ＳＣを構成している。
【００５５】
圧力検出手段ＰＳは、測定ヘッドＭＨの外周の周壁の外面側にシート状に形成されたゲージ標点距離が１ｍｍ〜２ｍｍの歪みゲージ等の圧力検出素子５５が貼着されて構成されている。
圧力検出素子５５の出力信号の信号処理系ＳＰは、上記第１実施形態における圧力検出素子１の信号処理系ＳＰと全く共通である。
又、押圧駆動手段ＰＤ及びそれを制御する押圧制御手段ＰＣの構成は、上記第５実施形態における押圧駆動手段ＰＤの構成と全く共通であるが、上記第５実施形態における押圧駆動手段ＰＤを構成する配管系に備えられた圧力検出素子５３は不要である。
【００５６】
〔第７実施形態〕
次に、図１５を引用して本発明の第７実施形態について説明する。
本第７実施形態は、上記第５実施形態と測定ヘッドＭＨの構成のみが異なり、第５実施形態の測定ヘッドＭＨが診断者の指に装着するものであるのに対し、第７実施形態の測定ヘッドＭＨは被験者の手首に装着されて使用される。
本第７実施形態の測定ヘッドＭＨは、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、周方向断面の内径が数ｍｍ〜１０数ｍｍ、肉厚が０．１ｍｍ〜２ｍｍ程度で流体としての空気封入されたシリコーンゴムチューブか、ウレタンゴムチューブ、塩化ビニールチューブ等の弾性体又は粘弾性体にて人の手首を挿入可能な内径を有するリング状に形成されている支持部材６０と、その支持部材６０の内周側の周壁の一部がリングの中心に向けて膨出するように形成された膨出部６１とを備えて構成されている。
【００５７】
この測定ヘッドＭＨを使用するときは、図１５（ｂ）に示すように、膨出部６１の頂部が被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に接触するように手首に装着する。つまり、膨出部６１の頂部付近は前腕上皮と接触する検出作用部ＳＨとなり、この検出作用部ＳＨを周壁の一部とする膨出部６１が中空容器ＳＣを構成し、支持部材６０内に、中空容器ＳＣ内と外部とを連通する前記流体（空気）の通路が形成されていることになる。
支持部材６０の外周の周壁には図示を省略するジョイントを介して給排気兼用チューブ６２が接続され、支持部材６０の内部空間と押圧駆動手段ＰＤの配管系とを給排気兼用チューブ６２にて連通している。
【００５８】
本第７実施形態では、図１５（ａ）に示すように、上記第１実施形態と同様に、測定ヘッドＭＨを３個使用するが、使用する測定ヘッドＭＨの個数は適宜変更可能である。
又、上述のように測定ヘッドＭＨの全体を弾性体又は粘弾性体にて構成するのではなく、膨出部６１の部分のみを弾性体又は粘弾性体にて構成しても良い。
本第７実施形態における圧力検出手段ＰＳの構成、圧力検出手段ＰＳの検出信号の演算処理、及び、押圧駆動手段ＰＤの構成は、上記第５実施形態と全く同一であり説明を省略する。
【００５９】
〔第８実施形態〕
次に、図１６を引用して本発明の第８実施形態を説明する。
本第８実施形態は、上記第７実施形態と比較して、圧力検出手段ＰＳの構成のみが異なる。
本第８実施形態の圧力検出手段ＰＳは、図１６に示すように、上記第７実施形態と同一のリング状の測定ヘッドＭＨの外周の周壁外面にゲージ標点距離が１ｍｍ〜２ｍｍのシート状の歪みゲージ等により構成される圧力検出素子６５が貼着されて構成されており、触診時の圧脈波によって膨出部６１（すなわち中空容器ＳＣ）及び支持部材６０の内圧が変動し、これによって生じる支持部材６０の弾性変形を圧力検出素子６５にて検出する。
圧力検出素子６５の出力信号の信号処理系ＳＰは、上記第１実施形態における圧力検出素子１の信号処理系ＳＰと全く共通である。
又、押圧駆動手段ＰＤ及びそれを制御する押圧制御手段ＰＣの構成は、上記第７実施形態における押圧駆動手段ＰＤの構成と全く共通であるが、上記第７実施形態における押圧駆動手段ＰＤを構成する配管系に備えられた圧力検出素子５３は不要である。
【００６０】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
▲１▼  上記各実施形態では、押圧駆動手段ＰＤは、中空容器ＳＣに充填される流体の圧力を調整することにより、検出作用部ＳＨの被験者の前腕上皮に対する押圧力を調整する場合を例示しているが、例えば、上記第１実施形態において、中空容器ＳＣ内の内圧を適当な内圧に固定した状態で、移動機構ＭＭに備えられたＺ軸ステージ１９の昇降モータ１９ａを駆動して測定ヘッドＭＨを昇降させることにより、検出作用部ＳＨの前腕上皮に対する押圧力を調整するように構成しても良い。
▲２▼  上記実施形態では、脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルを押圧力の変化の速度及び加速度の形態でデータベースＤＢに記憶しているが、実際の押圧力の時系列データをとして記憶させても良い。
又、任意に設定した押圧力の変化プロファイルは関数式として記憶しているが、この任意に設定した押圧力の変化プロファイルについても、押圧力の時系列データとして設定及び記憶しておく構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる圧脈波計測システムのブロック構成図
【図２】本発明の第１実施形態にかかる使用状態の説明図
【図３】本発明の第１実施形態にかかる移動機構の外観斜視図
【図４】本発明の第１実施形態にかかるフローチャート
【図５】本発明の第１実施形態にかかる測定ヘッドの作動説明図
【図６】本発明の実施形態にかかる信号説明図
【図７】本発明の第１実施形態にかかる検出作用部の拡大図
【図８】本発明の実施形態にかかる解析処理の説明図
【図９】本発明の第２実施形態にかかる測定ヘッドの断面図
【図１０】本発明の第３実施形態にかかる測定ヘッドの構成図
【図１１】本発明の第４実施形態にかかる測定ヘッドの断面図
【図１２】本発明の第４実施形態にかかる測定ヘッドの断面図
【図１３】本発明の第５実施形態にかかる圧脈波計測システムのブロック構成図
【図１４】本発明の第６実施形態にかかる測定ヘッドの概略構成図
【図１５】本発明の第７実施形態にかかる測定ヘッドの概略構成図
【図１６】本発明の第８実施形態にかかる測定ヘッドの概略構成図
【図１７】従来技術の説明図
【符号の説明】
１，４８，５３，５５，６５  圧力検出素子
３                          筒状の基体
５，４６                    膜状部材
２５                        ピストン部材
２６                        弾性バネ部材
４５                        有底筒状の基体
５０                        指取り付け部
５１                        指支持部材
ＭＭ                        移動機構
ＰＣ                        押圧制御手段
ＰＤ                        押圧駆動手段
ＰＳ                        圧力検出手段
ＳＣ                        中空容器
ＳＨ                        検出作用部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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