(57)【要約】【課題】  測定中においても被測定者に不快な思いをさせずに、頸動脈を含めた首から上の血管における動脈硬化を評価するために用いる指数を測定することができる循環指標測定装置を提供する。【解決手段】  本発明による循環指標測定装置は、血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定装置であって、外耳及びその周辺部を測定部位として脈波を検出する脈波検出手段と、検出された脈波に基づいて第１の評価指数を算出する第１の評価指数算出手段と、検出された脈波に基づいて第２の評価指数を算出する第２の評価指数算出手段と、第１及び第２の評価指数を提示する評価指数提示手段と、を備えることを特徴とする。第１の評価指数は振幅増加指数であり、第２の評価指数はＡＰＧインデックスである。【選択図】  図１０
2006102251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定装置であって、
外耳及びその周辺部を測定部位として脈波を検出する脈波検出手段と、
前記脈波検出手段によって検出された脈波に基づいて第１の評価指数を算出する第１の評価指数算出手段と、
前記脈波検出手段によって検出された脈波に基づいて第２の評価指数を算出する第２の評価指数算出手段と、
前記第１及び第２の評価指数を提示する評価指数提示手段と、
を備えることを特徴とする循環指標測定装置。
【請求項２】
前記外耳及びその周辺部は、外耳道及び／又は耳介であることを特徴とする請求項１に記載の循環指標測定装置。
【請求項３】
前記外耳及びその周辺部は、耳珠及び／又はその周辺部であることを特徴とする請求項１に記載の循環指標測定装置。
【請求項４】
前記外耳及びその周辺部は、浅側頭動脈又はその分枝血管を含むことを特徴とする請求項１に記載の循環指標測定装置。
【請求項５】
前記第１の評価指数は振幅増加指数であり、前記第２の評価指数はＡＰＧインデックスであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の循環指標測定装置。
【請求項６】
前記評価指数提示手段は、表示部に前記第１及び第２の評価指数を表示することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の循環指標測定装置。
【請求項７】
血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定装置であって、
外耳及びその周辺部を測定部位として脈波を検出する脈波検出手段と、
前記脈波検出手段によって検出された脈波に基づいて評価指数を算出する評価指数算出手段と、
前記評価指数を提示する評価指数提示手段と、
を備えることを特徴とする循環指標測定装置。
【請求項８】
前記外耳及びその周辺部は、外耳道及び／又は耳介であること特徴とする請求項７に記載の循環指標測定装置。
【請求項９】
前記外耳及びその周辺部は、耳珠及び／又はその周辺部であることを特徴とする請求項７に記載の循環指標測定装置。
【請求項１０】
前記外耳及びその周辺部は、浅側頭動脈又はその分枝血管を含むことを特徴とする請求項７に記載の循環指標測定装置。
【請求項１１】
前記評価指数は振幅増加指数又はＡＰＧインデックスであることを特徴とする請求項７乃至１０の何れか1項に記載の循環指標測定装置。
【請求項１２】
血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定方法であって、
外耳及びその周辺部を測定部位として脈波を検出する脈波検出工程と、
前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて第１の評価指数を算出する第１の評価指数算出工程と、
前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて第２の評価指数を算出する第２の評価指数算出工程と、
前記第１及び第２の評価指数を提示する評価指数提示工程と、
を備えることを特徴とする循環指標測定方法。
【請求項１３】
前記外耳及びその周辺部は、外耳道及び／又は耳介であること特徴とする請求項１２に記載の循環指標測定方法。
【請求項１４】
前記外耳及びその周辺部は、耳珠及び／又はその周辺部であることを特徴とする請求項１２に記載の循環指標測定方法。
【請求項１５】
前記外耳及びその周辺部は、浅側頭動脈又はその分枝血管を含むことを特徴とする請求項１２に記載の循環指標測定方法。
【請求項１６】
前記第１の評価指数は振幅増加指数であり、前記第２の評価指数はＡＰＧインデックスであることを特徴とする請求項１２乃至１５の何れか１項に記載の循環指標測定方法。
【請求項１７】
前記評価指数提示工程は、表示部に前記第１及び第２の評価指数を表示することを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか１項に記載の循環指標測定方法。
【請求項１８】
血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定方法であって、
外耳及びその周辺部を測定部位として脈波を検出する脈波検出工程と、
前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて評価指数を算出する評価指数算出工程と、
前記評価指数を提示する評価指数提示工程と、
を備えることを特徴とする循環指標測定方法。
【請求項１９】
前記外耳及びその周辺部は、外耳道及び／又は耳介であること特徴とする請求項１８に記載の循環指標測定方法。
【請求項２０】
前記外耳及びその周辺部は、耳珠及び／又はその周辺部であることを特徴とする請求項１８に記載の循環指標測定方法。
【請求項２１】
前記外耳及びその周辺部は、浅側頭動脈又はその分枝血管を含むことを特徴とする請求項１８に記載の循環指標測定方法。
【請求項２２】
前記評価指数は振幅増加指数又はＡＰＧインデックスであることを特徴とする請求項１８乃至２１の何れか1項に記載の循環指標測定方法。
【請求項２３】
血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定方法を実行するための制御プログラムであって、
外耳及びその周辺部を測定部位として脈波を検出する脈波検出工程を実行するためのプログラムコードと、
前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて第１の評価指数を算出する第１の評価指数算出工程を実行するためのプログラムコードと、
前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて第２の評価指数を算出する第２の評価指数算出工程を実行するためのプログラムコードと、
前記第１及び第２の評価指数を提示する評価指数提示工程を実行するためのプログラムコードと、
を備えることを特徴とする制御プログラム。
【請求項２４】
前記外耳及びその周辺部は、外耳道及び／又は耳介であることを特徴とする請求項２３に記載の制御プログラム。
【請求項２５】
前記外耳及びその周辺部は、耳珠及び／又はその周辺部であることを特徴とする請求項２３に記載の制御プログラム。
【請求項２６】
前記外耳及びその周辺部は、浅側頭動脈又はその分枝血管を含むことを特徴とする請求項２３に記載の制御プログラム。
【請求項２７】
前記第１の評価指数は振幅増加指数であり、前記第２の評価指数はＡＰＧインデックスであることを特徴とする請求項２３乃至２６の何れか１項に記載の制御プログラム。
【請求項２８】
前記評価指数提示工程は、表示部に前記第１及び第２の評価指数を表示することを特徴とする請求項２３乃至２７の何れか１項に記載の制御プログラム。
【請求項２９】
血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定方法を実行するための制御プログラムであって、
外耳及びその周辺部を測定部位として脈波を検出する脈波検出工程を実行するためのプログラムコードと、
前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて評価指数を算出する評価指数算出工程を実行するためのプログラムコードと、
前記評価指数を提示する評価指数提示工程を実行するためのプログラムコードと、
を備えることを特徴とする制御プログラム。
【請求項３０】
前記外耳及びその周辺部は、外耳道及び／又は耳介であること特徴とする請求項２９に記載の制御プログラム。
【請求項３１】
前記外耳及びその周辺部は、耳珠及び／又はその周辺部であることを特徴とする請求項２９に記載の制御プログラム。
【請求項３２】
前記外耳及びその周辺部は、浅側頭動脈又はその分枝血管を含むことを特徴とする請求項２９に記載の制御プログラム。
【請求項３３】
前記評価指数は振幅増加指数又はＡＰＧインデックスであることを特徴とする請求項２９乃至３２の何れか１項に記載の制御プログラム。
【請求項３４】
請求項２３乃至３３の何れか１項に記載の制御プログラムを格納することを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動脈硬化を評価するために用いられる循環指数を算出して表示する循環指標測定装置に関し、特に、例えばＡＩ（振幅増加指数）又は／及びＡＰＧインデックスを算出して表示する循環指標測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より動脈硬化を評価するための指標として、振幅増加指数が知られている。この振幅増加指数は、ＡＩ(=Augmentation Index)として知られているものであり、一般には、心臓の血液拍出に起因する駆出波の圧力とその反射波の圧力との差を、その脈波の脈圧で割った値の百分率として算出される。
【０００３】
また、動脈硬化を評価するための別の指標として、ＡＰＧ指数が知られている。これは検出された脈波から加速度脈波を求め、そのなかに現われた陽性波に対する陰性波の割合として算出される。
【０００４】
これらの指数は動脈硬化と相関があるので、その値に基づいて動脈硬化の程度を評価することができる。
【０００５】
例えば特許文献１には、被測定者の頸動脈部に脈波センサを装着し、頸動脈の脈波を検出して上記ＡＩを測定する動脈硬化評価装置が開示されている。
【０００６】
また従来より、脈波伝播速度の測定では、頸動脈と、足首の脈波伝播時間の差から求める方法が知られている。
【特許文献１】特開２００３−７９５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１では、被測定者の首に直接脈波センサを取り付けるので、被測定者に対する心理的負担が非常に高く、被測定者は測定中、非常に不快な思いをしなければならない。
【０００８】
また、頸動脈を測定部位とする場合、頸動脈部は、プラークが生じやすく、これに血栓が付着しやすい。この血栓が頸動脈から剥がれて、脳の血管を塞ぐことがあり、この疾患は脳塞栓症と呼ばれている。従って、高脂血症など頸動脈にプラークがある可能性の高い患者の場合に頸動脈を圧迫することは、血栓が頸動脈から剥がれるリスクを高めることとなり、必ずしも、望ましい手技でない。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、頸動脈を含めた首から上の血管における動脈硬化を評価するために用いる指数を測定することができると共に、測定中においても被測定者に不快な思いをさせず、また、プラークの剥離のリスクの低い循環指標測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明による循環指標測定装置は、血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定装置であって、外耳及びその周辺部（外耳及びその周辺部の適所）を測定部位として脈波を検出する脈波検出手段と、前記脈波検出手段によって検出された脈波に基づいて第１の評価指数を算出する第１の評価指数算出手段と、前記脈波検出手段によって検出された脈波に基づいて第２の評価指数を算出する第２の評価指数算出手段と、前記第１及び第２の評価指数を提示する評価指数提示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記外耳及びその周辺部は、外耳道及び／又は耳介、耳珠及び／又はその周辺である。また、外耳及びその周辺部は、浅側頭動脈又はその分枝血管を含むものである。
【００１２】
前記第１の評価指数は振幅増加指数であり、前記第２の評価指数はＡＰＧインデックスである。
【００１３】
そして、前記評価指数提示手段は、表示部に前記第１及び第２の評価指数を表示する。
【００１４】
本発明による循環指標測定装置は、血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定装置であって、外耳及びその周辺部（外耳及びその周辺部の適所）を測定部位として脈波を検出する脈波検出手段と、前記脈波検出手段によって検出された脈波に基づいて評価指数を算出する評価指数算出手段と、前記評価指数を提示する評価指数提示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明による循環指標測定方法は、血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定方法であって、外耳及びその周辺部（外耳及びその周辺部の適所）を測定部位として脈波を検出する脈波検出工程と、前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて第１の評価指数を算出する第１の評価指数算出工程と、前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて第２の評価指数を算出する第２の評価指数算出工程と、前記第１及び第２の評価指数を提示する評価指数提示工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明による循環指標測定方法は、血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定方法であって、外耳及びその周辺部（外耳及びその周辺部の適所）を測定部位として脈波を検出する脈波検出工程と、前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて評価指数を算出する評価指数算出工程と、前記評価指数を提示する評価指数提示工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明による制御プログラムは、血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定方法を実行するための制御プログラムであって、外耳及びその周辺部（外耳及びその周辺部の適所）を測定部位として脈波を検出する脈波検出工程を実行するためのプログラムコードと、前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて第１の評価指数を算出する第１の評価指数算出工程を実行するためのプログラムコードと、前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて第２の評価指数を算出する第２の評価指数算出工程を実行するためのプログラムコードと、前記第１及び第２の評価指数を提示する評価指数提示工程を実行するためのプログラムコードと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明による制御プログラムは、血管の状態を示す循環指数を算出して提示する循環指標測定方法を実行するための制御プログラムであって、外耳及びその周辺部（外耳及びその周辺部の適所）を測定部位として脈波を検出する脈波検出工程を実行するためのプログラムコードと、前記脈波検出工程で検出された脈波に基づいて評価指数を算出する評価指数算出工程を実行するためのプログラムコードと、前記評価指数を提示する評価指数提示工程を実行するためのプログラムコードと、を備えることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明は、この制御プログラムを格納するコンピュータ読取可能な記憶媒体をも提供するものである。
【００２０】
その他の本発明の特徴は、以下の発明を実施するための最良の形態の記載及び添付図面により明らかになるものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の循環指標測定装置及び循環指標測定方法によれば、測定中においても被測定者に不快な思いをさせずに、頸動脈を含めた首から上の血管における動脈硬化を評価するために用いる指数を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本実施形態は、外耳およびその周辺部（浅側頭動脈又はその分枝の一部及び外耳道の一部を含む）にカフを装着し、動脈硬化の程度を評価するための指数（指標）を測定し、表示部に表示する循環指標測定機能を有する光電脈波血圧計について記載されており、以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
なお、本実施形態では概ね、耳介の構造、光電容積脈波血圧計の回路構成、その血圧測定の動作、そして循環指標測定動作（ＡＩ測定及びＡＰＧインデックス測定）の順で説明がなされている。
【００２４】
＜耳介の構造＞
本実施形態に係る血圧計が装着されるのは、前述の通り外耳およびその周辺部であるが、外耳およびその周辺部とは耳珠およびその周辺部を含み、また外耳は外耳道と耳介をも含む概念である。ここでは、まず耳介の構造について明らかにする。
【００２５】
図１は耳介（耳）の各部位の名称を示す図である。図１において、１２１は耳珠、１２２は対珠、１２３は耳甲介、１２４は対輪、１２５は耳輪、１２６は対輪脚である。
【００２６】
本実施形態では、後述する一対のカフ１は耳珠１２１を挟むように、かつ耳珠１２１及びその周辺部を覆うように装着される。この周辺部には、上述のように、浅側頭動脈１２８又はその分岐血管の一部及び外耳道の一部が少なくとも含まれる。
【００２７】
＜光電容積脈波血圧計の回路構成＞
図２は実施形態の光電容積脈波血圧計の構成を示すブロック図である。図２において、３０は外耳およびその周辺部（耳珠及び／又はその周辺部）に装着される検出部である。その検出部３０にはカフ１（１ａ及び１ｂ）が含まれ、外耳およびその周辺部（耳珠および／又はその周辺部）の血管（細動脈）を圧迫可能となるよう外耳周辺部の血圧測定部位好ましくは耳珠に固定される。２はゴム管（エアチューブ）であり、カフ１内への空気の流路を成す。３は圧力ポンプであり、カフ１内に圧力空気を送り込む。４は急排弁であり、カフ１内の圧力を急速に減少させる。５は微排弁であり、カフ１内の圧力を一定速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で減少させる。６は圧力センサであり、カフ１内の圧力に応じて電気的パラメータを変化させる。７は圧力検出アンプ（ＡＭＰ）であり、圧力センサ６の電気的パラメータを検出し、これを電気的信号に変換し、かつ増幅してアナログのカフ圧信号Ｐを出力する。
【００２８】
８はカフ１内に設置された脈波センサであり、脈動する血管血流に光を照射するＬＥＤ８ａと、該血管血流による反射光を検出するフォトトランジスタ８ｂを含む（図４）。９は脈波検出アンプ（ＡＭＰ）であり、フォトトランジスタ８ｂの出力信号を増幅してアナログの脈波信号Ｍを出力する。ここで、ＬＥＤ８ａには光量を自動的に変化させる光量制御部１８が接続され、一方脈波検出アンプ９には、ゲインを自動的に変化させるゲイン制御部１９ａと脈波検出フィルタ・アンプ９を構成する後述するフィルタアンプ９１、９２の時定数を変化させる時定数制御部１９ｂとが接続されている。１０はＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）であり、アナログ信号Ｍ、ＰをデジタルデータＤに変換する。
【００２９】
１１は制御部（ＣＰＵ）であり、本光電容積脈波血圧計の主制御を行う。ＣＰＵ１１は調整圧力を記憶する調整圧力レジスタ１１ａを有している。この制御の詳細は図６及び図７のフローチャートに従って後述する。また、本実施形態に係る指標測定動作については図１０及び図１２のフローチャートによって説明する。
【００３０】
１２はＲＯＭであり、ＣＰＵ１１が実行する例えば図６、図７、図１０及び図１２の制御プログラムを格納している。１３はＲＡＭであり、データメモリや画像メモリ等を備える。１４は液晶表示器（ＬＣＤ）であり、画像メモリの内容を表示する。１６はキーボードであり、使用者の操作により測定開始指令や調整圧力値の設定等を行える。１５はブザーであり、使用者に対して装置がキーボード１６内のキーの押し下げを感知したことや測定終了等を知らせる。尚、本例では、ＣＰＵ１１に調整圧力レジスタ１１ａを設けたが、ＲＡＭ１３に調整圧力記憶部を設けてもよい。
【００３１】
図５は実施形態の光電容積脈波血圧計の外観斜視図である。図５において、１７は血圧計本体であり、内部には第２図のカフ１及び脈波センサ８を除く構成が含まれる。ここで、ゴム管２は脈波センサ８との信号線（不図示）を含み、不図示のカフ１及び脈波センサ８に接続している。ＬＣＤの表示パネル１４は、ドットマトリックス方式の表示パネルを使用しており、従って多様な情報（例えば文字、図形、信号波形等）を表示できる。また２０は電源スイッチで、キーボード１６は測定開始スイッチ（ＳＴ）とカフの圧力値等を入力するためのテンキーとを有している。
【００３２】
＜検出部３０が耳珠に装着された様子＞
図３は、検出部３０が耳珠１２１およびその周辺部に装着された様子を示している。アーム３８、３９の押圧力で耳珠１２１を挟持する保持フレーム４０と、アーム３８、３９の内側に配置され耳珠１２１へ加える圧力を変化させるカフ１ａ及び１ｂと、カフへ加圧空気を供給する空気パイプ４３と、カフ１の近傍に配置され、耳珠１２１に光を照射する発光素子８ａと、血管（細動脈）で反射した光を受光する受光素子８ｂとから構成される。
【００３３】
＜光電容積脈波血圧計の動作＞
次に、本実施形態に係る光電容積脈波血圧計の動作について以下に説明する。図６は本実施形態の光電容積脈波血圧計の測定処理手順のフローチャートである。
【００３４】
装置に電源スイッチ２０により電源投入すると、まず不図示の自己初期診断処理を行い装置の初期値化が行われる。その後、測定開始スイッチＳＴを押すことにより処理が開始される。
【００３５】
ステップＳ１０１ではカフ圧Ｐを読み取り、ステップＳ１０２でカフ１の残圧が規定値以内か否かを判別する。残圧が規定値を超えていれば、ステップＳ１２３でＬＣＤ１４に「残圧エラー」を表示する。残圧が規定値以内であればステップＳ１０３でカフの加圧値（例えば１２０〜２１０ｍｍＨｇの最高血圧値より大きい値）をキーボード１６を使用して設定し、ステップＳ１０４で光量及びゲインを所定の値に設定する。
【００３６】
加圧値および光量・ゲインの設定が終わると、ステップＳ１０５、Ｓ１０６では急排弁４及び微排弁５を閉じる。ステップＳ１０７では圧力ポンプ３を駆動開始し加圧（昇圧）を開始する。これが加圧時の計測行程の開始であり、カフ圧は一定速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で増加開始する。この間にステップＳ１０８で各機能ブロックによるデータ処理が行われ、最低血圧及び最高血圧の測定が行われる。最高血圧が測定される（Ｓ１０９）とステップＳ１１２で加圧ポンプ３を停止する。ステップＳ１１０ではカフ圧がＳ１０３で設定した加圧値Ｕより高いか否かを判別する。Ｐ＞Ｕでなければまだ正常測定範囲にあり、引き続き測定を行う。一方、Ｐ＞Ｕの時はもはやカフ圧が設定値よりも高いのでステップＳ１１１でＬＣＤ１４に「測定エラー」を表示する。必要なら「加圧時信号異常」等の詳細情報を付記表示する。ステップＳ１１３では加圧時に得られた脈波信号の信号レベルが精度の高い血圧測定が可能であるための所定のレベルの範囲内に有るか否かを判別する。所定の範囲内であると判別された場合は、ステップＳ１２０でＬＣＤ１４に測定した最高血圧値及び最低血圧値を表示し、ステップＳ１２１でブザー１５にトーン信号を送る。ステップＳ１１３で所定の範囲内で無いと判別された場合は、ステップＳ１１４で脈波信号の信号レベルを基に光量及びゲインの調整を行う。
【００３７】
光量・ゲインの調整が終わると、ステップＳ１１５では微排弁５を開く。これが減圧（降圧）時の計測行程の開始であり、カフ圧は一定速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で減少開始する。この間にステップＳ１１６で各機能ブロックによるデータ処理が行われ、最高血圧及び最低血圧の測定が行われる。ステップＳ１１７では減圧時の最低血圧値の検出の有無を判別する。検出されていなければ引き続き計測を行う。ステップＳ１１８ではカフ圧が所定値Ｌ（例えば４０ｍｍＨｇ）より低いか否かを判別する。Ｐ＜Ｌでなければまだ正常測定範囲にあり、フローはステップＳ１１６に戻る。一方、Ｐ＜Ｌの時はもはやカフ圧が正常測定範囲よりも低いのでステップＳ１１９でＬＣＤ１４に「測定エラー」を表示する。必要なら「減圧時信号異常」等の詳細情報を付記表示する。
【００３８】
また、ステップＳ１１７の判別で測定終了の時は正常測定範囲で計測行程終了したことになり、ステップＳ１２０でＬＣＤ１４に測定した最高血圧値及び最低血圧値を表示し、ステップＳ１２１でブザー１５にトーン信号を送る。好ましくは、正常終了後と異常終了時とでは異るトーン信号を送る。ステップＳ１２２ではカフ１の残りの空気を急速排気し、次の測定開始を待つ。
【００３９】
＜血圧の算出動作＞
加圧時測定（ステップＳ１０８）の開始から減圧時測定（ステップＳ１１６）の終了までの時間におけるカフ圧と脈波信号のグラフ（模式図）を図８に示す。図８のグラフに対し血圧測定は概略以下のように行われる。すなわち、加圧時測定においては、脈波信号の大きさの変化が始まった点（ａ）のカフ圧を最低血圧、脈波信号の消失時点（ｂ）のカフ圧を最高血圧とする。一方、減圧時の血圧測定は加圧時の血圧測定とは逆となり、脈波信号の出現時点（ｃ）のカフ圧を最高血圧、脈波信号の大きさの変化が無くなった点（ｄ）のカフ圧を最低血圧とする。
【００４０】
＜装置光量及びゲインの調整の詳細動作＞
図７に図６のステップＳ１１４に示す光量及びゲインの調整の詳細なフローチャートを、図９にこの光量及びゲインの調整を実現する回路例を示す。
【００４１】
まず、光量及びゲイン調整時には、ステップＳ５１で図９のＳＷ１〜ＳＷ２をＯＮにして閉じ抵抗値を半分にすることにより、脈波フィルタアンプ９１、９２の時定数を半分にする。この状態で、ステップＳ５２で搬送波レベルを検出し、ステップＳ５３で脈波の搬送波が規格値（Ａ／Ｄ変換器１０のフルスケールの２０〜４０％）内か否かがチェックされる。
【００４２】
規格値以下の場合はステップＳ５４に進んで光量が最大か否かをチェックし、最大でなければステップＳ５６で光量制御部１８を制御して光量を上げる。光量が最大の場合は、ステップＳ５５でアンプ９０のフィードバックを制御してゲインを上げる。ステップＳ５５あるいはＳ５６の処理後は、ステップＳ５２に戻って再度搬送波のチェックを繰り返す。
【００４３】
一方、ステップＳ５３で搬送波レベルが規格値以上の場合は、ステップＳ５７でゲインが最小か否かがチェックされ、最小でないならばステップＳ５９でゲイン制御部１９ａによりアンプ９０のフィードバックを制御してゲインを下げる。最小ならばステップＳ５８で光量を下げる。ステップＳ５８あるいはＳ５９の処理が終ると、ステップＳ５２に戻って再度搬送波レベルがチェックされる。
【００４４】
ステップＳ５３で搬送波レベルが規格値内であれば、ステップＳ６０でＳＷ１〜ＳＷ２を開いて、脈波フィルタアンプ９１〜９２の時定数を元に戻し、ステップＳ６１で脈波ゲインをアンプ９３で調整してリターンする。
【００４５】
本実施形態では血管内の血液による反射光を検出する例を示したが、替わりに透過光を検出するものであってもよい。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態の光電容積脈波血圧計により、脈波信号の信号レベルが所定の規格範囲内に収まるよう信号レベルを調整可能とし、精度の高い測定を可能とすると同時に、血圧測定時間の短縮を可能とすることにより、カフ圧による利用者への身体的負担を軽減することを可能にする光電容積脈波血圧計を提供することができる。なお、耳珠およびその周辺部は痛みに対し鈍感な部分であるため、カフ圧による痛みが軽減できるという効果もあり、さらにこの事により、血圧の連続測定に適用が容易となるという効果も生まれる。
【００４７】
なお、上述の血圧測定装置は発光素子及び受光素子を用いて脈波を検出しているが、耳珠へ圧力を圧迫するカフを備え、生体表面の血管による脈動を当該カフで圧力変化として捉えることによっても脈波を検出することができる。即ち、圧力を印加したカフで生体から得られる脈動をカフ内の圧力の変化に変換し、圧力検知装置でカフ内の圧力変化を検知するものである。このような構成によっても生体の脈波を検出することができる。また、生体に接するカフ部分に小型マイクロフォンを設置し、生体の一部をカフにて圧迫するときに発生するコロトコフ音を検出し、所定レベル以上のコロトコフ音の発生あるいは消滅に基づいて血圧を測定するようにしても良い。
【００４８】
＜ＡＩ（Augmentation Index）算出動作＞
続いて、ＡＩ測定動作について図１０を用いて説明する。図１０はＡＩを算出し、それを表示部に表示するまでの動作を説明するためのフローチャートである。
【００４９】
ステップＳ２０１では脈波を検出する。脈波については、上述したような血圧測定時に検出されたものを用いても良いし、カフ１を外耳及びその周辺部に装着するが圧迫しない状態にしておきながら（脈波）検出するようにしてもよい。検出された脈波は図１１のＡ又はＢのようになる。図１１Ａの脈波は動脈硬化のない正常な人のものであり、図１１Ｂの脈波は動脈硬化のある人（高齢者）のものである。動脈硬化は加齢や人工透析で血管にカルシウムが沈着すること等が起因するといわれている。
【００５０】
ステップＳ２０２では、検出された脈波における進行波ピークが決定される。ここで、進行波ピークは第１番目のピーク或いは第１番目の変曲点、心臓の血液駆出に伴う駆動圧波値に相当するものである。つまり、図１１Ａ及びＢにおけるＰ１の値を抽出することになる。なお、進行波ピークがピークとして現われるか、変曲点として現われるかは動脈硬化の程度によって異なる。図１１Ａのように正常な人の場合には脈波伝播速度が遅いため、進行波（駆出波）のピークが末端からの反射波による影響をほとんど受けないが、図１１Ｂのように動脈硬化のある人の場合には脈波伝播速度が速いため、進行波のピークは末端からの反射による影響を受けてしまいはっきりとしたピークとしては現われない。そのため、この場合の進行波ピークは、脈波（図１１Ｂ）を何階（２〜４階）か微分して変曲点を求めることによって得られるのである。
【００５１】
ステップＳ２０３では、検出された脈波における反射波のピークが決定される。図１１Ａに示されるように、正常な人の場合、反射波ピークは変曲点（Ｐ２）として現われるため、脈波を何階か微分することによって決定することができる。一方、動脈硬化の人の場合には、図１１Ｂに示されるように、反射波はピークとして現われる（Ｐ２）。このような差異は、上述のように動脈硬化による伝播速度の差に起因するものである。
【００５２】
ステップＳ２０４ではＡＩが算出される。ＡＩは脈圧に対する収縮後方成分Ｐ２から収縮前方成分Ｐ１を引いたものの割合であるが、以下の式で表される（単純にＰ２のＰ１に対する比で表される場合もある）。
【００５３】
ＡＩ＝（Ｐ２−Ｐ１）／ＰＰ，ＰＰ＝脈波最大振幅値  ・・・  （式１）
図１１Ａ（正常）の場合には、ＡＩ＜０となり、図１１Ｂ（動脈硬化）の場合には、ＡＩ＞０となる。なお、反射波が大きくなる（ＡＩ値が大きくなる）と、心臓はそれに負けないように血液をより高い圧力で送り出そうとし、血管はその力に耐えるために硬くなるのである。その繰り返しの結果、動脈硬化（又は心臓肥大、高血圧）が進んでいくといわれている。
【００５４】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で算出されたＡＩ値が表示部たるＬＣＤ１４に表示される。例えば、測定者たる医師は、このＡＩ値を見ることによってどの程度動脈硬化が進んでいるかを判断することができる。
【００５５】
＜ＡＰＧインデックス算出動作＞
本実施形態では、ＡＩ値の他にＡＰＧインデックスを算出して、それを動脈硬化の評価の指標として提示する様にしている。
【００５６】
図１２は、ＡＰＧインデックスを算出する動作を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
ステップＳ３０１では脈波が検出される。脈波については、上述したような血圧測定時に検出されたものを用いても良いし、カフ１を外耳及びその周辺部に装着するが圧迫しない状態にしておきながら（脈波）検出するようにしてもよい。検出された脈波は図１１のＡ又はＢのようになる。
【００５８】
そして、ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で検出された脈波が加速度脈波に変換される。加速度脈波への変換は、検出された脈波を２階微分することによって実現される。得られた加速度脈波の波形は、例えば図１３のように表される。つまり、加速度脈波は心臓の収縮期の波形であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ波の５つの成分波が見られるようになる。基準線より上を正、下を負の象限としたとき、ａ波は基準線より常に上に位置する陽性波、ｂ波は基準線より常に下に位置する陰性波、ｃ、ｄ、ｅ波は生体の条件により陽性又は陰性に変化する。
【００５９】
ステップＳ２０３ではＡＰＧインデックスが以下の式２により算出される。
【００６０】
ＡＰＧインデックス＝（−ｂ＋ｃ＋ｄ）／ａ    ・・・  （式２）
なお、ＡＰＧインデックスは、ａの値を１００としたときの各辺極点ｂ、ｃ、ｄまでの波高を求めて算出される。このＡＰＧインデックスも年齢と強い相関を有し、加齢によってそれは低下する傾向にある。よってＡＰＧインデックスが低い値を示せば動脈硬化の可能性があると評価することができるわけである。
【００６１】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で算出されたＡＰＧインデックスが表示部たるＬＣＤ１４に表示される。
【００６２】
以上のように本実施形態では、ＡＩ値と共にＡＰＧインデックスも表示されるため、例えば医師等は、より客観的に被測定者の動脈硬化の程度を評価することができる。なお、どちらか一方によって動脈硬化の程度を判定してよいことはもちろんである。
【００６３】
また、本実施形態では外耳及びその周辺部（より特定的には耳珠及び／又はその周辺部）を測定部位としてＡＩやＡＰＧインデックスを算出している。よって、例えば、耳珠の裏側の血管（細動脈）の脈波を測定してＡＩやＡＰＧインデックスを算出した場合には、脳に関連する血管の動脈硬化の程度について評価することができ、また、耳珠の表側及びその周辺部にある浅側頭動脈又はその分枝血管の脈波を測定してＡＩやＡＰＧインデックスを算出した場合には、心臓から頭部に繋がる血管の動脈硬化の程度について評価することができる。
【００６４】
＜その他の実施形態＞
上述の実施形態では、図３に示されるように、外耳及びその周辺部（より特定的には耳珠及び／又はその周辺部）を挟む構成を有する一対のカフの一方側にのみに血管の血流に対して光を照射する照射部（ＬＥＤ８ａ）と血流からの反射光を検出する受光部（フォトトランジスタ８ｂ）を備えるようにしている。
【００６５】
これを、外耳及びその周辺部（より特定的には耳珠及び／又はその周辺部）を挟む一対のカフ３０の双方に光の照射部（図１４参照：ＬＥＤ８ａ及び２１ａ）と反射光を検出する受光部（図１４参照：フォトトランジスタ８ｂ及び２１ｂ）とを有し、外耳及びその周辺部における複数の部位、つまり耳珠の裏側及び表側の血圧を同時に計測可能とするように構成しても良い。このように構成することにより、一方側のカフは外耳及びその周辺部の裏側にある血管（細動脈）を圧迫し、他方側のカフは前記外耳及びその周辺部の表側にある浅側頭動脈１２８或いはその分枝血管を圧迫する。
【００６６】
よって、このような構成を採ることによって、種類の異なる評価指数を一度に測定することができ、どの血管において、つまり脳内を含む頭部の血管或いは、心臓から繋がる頸動脈や浅側頭動脈において動脈硬化が認められるか否かを評価することができる。なお、それぞれの測定部位における評価指数の測定動作は上述したとおりであるのでここではその説明を省略する。
【００６７】
以上のように外耳及びその周辺部（より特定的には耳珠及び周辺部）の血圧を測定するのは以下の理由によるものである。
【００６８】
すなわち、耳珠およびその周辺部の血管（細動脈）は脳内の血管に近接していることが知られており、脳内に由来する血圧変化が測定可能と考えられている。一方、耳珠周辺部には、耳の軟骨部（主に耳珠）に存在する血管（細動脈）の他に、心臓に直結する動脈（浅側頭動脈）も位置する。そのため、耳珠周辺部においては小さな装置で異なる情報（つまり脳内由来の血圧と心臓由来の血圧）をもつ血圧を同時に測定可能であるという利点がある。本実施形態の循環指標測定装置により、脈波信号の信号レベルが所定の規格範囲内に収まるような信号レベルとすることが可能となり、外耳周辺部の精度の高い評価指数測定が可能となる。同時に、血圧測定時間の短縮を可能とすることにより、カフ圧による利用者への身体的負担を軽減することを可能にする循環指標測定装置を提供することができる。
【００６９】
なお、本発明では、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００７０】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれている。
【００７１】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含む。
【００７２】
また、上記実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードがネットワークを介して配信されることにより、システム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はＣＤ-ＲＷ、ＣＤ-Ｒ等の記憶媒体に格納され、そのシステム又は装置のコンピュータ(又はＣＰＵやＭＰＵ)が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、達成されることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】耳介の構成を示す図である。
【図２】本実施形態の光電容積脈波血圧計の構成図である。
【図３】検出部３０の構成の詳細を示す図である。
【図４】光電容積脈波血圧計のカフ内のセンサ動作を説明する図である。
【図５】光電容積脈波血圧計の外観斜視図である。
【図６】光電容積脈波血圧計の血圧測定動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】光電容積脈波血圧計の信号レベル調整動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】光電容積脈波血圧計での測定中におけるカフ圧と脈派信号のグラフ（模式図）である。
【図９】光電容積脈波血圧計の回路図である。
【図１０】ＡＩを算出し、表示する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】検出された脈波であって、駆出波と反射波との関係を示す図である。
【図１２】ＡＰＧインデックスを算出し、表示する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】加速度脈波を示す図である。
【図１４】耳珠を挟持するカフの双方に発光部及び受光部を備える光電容積脈波血圧計の構成を示す図である。
【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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