(57)【要約】【課題】精度よく動脈硬化度を判定することのできる血圧情報を測定する。【解決手段】測定装置では、検出された脈波波形（Ｓ１０１）について微分処理が施されて（Ｓ１０３）、微分曲線の最大振幅のたとえば２０％がしきい値として算出される（Ｓ１０５）。さらに、脈波波形の拡張期のうちの少なくとも一部範囲についてその最大振幅がノイズレベルとして算出され（Ｓ１０７）、ノイズレベルとしきい値とが比較される。ノイズレベルがしきい値よりも大きい場合（Ｓ１０９でＮＯ）、当該脈波波形にはノイズが混入されていると判定され、動脈硬化度の指標を算出する処理には用いられない。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血圧情報として被測定者の動脈硬化度の指標を算出する血圧情報測定装置であって、
第１の空気袋と、
前記第１の空気袋の内圧を血圧情報として検出するための第１のセンサと、
前記第１の空気袋の内圧変化に基づいて動脈硬化度の指標を算出するための演算手段とを備え、
前記演算手段は、
前記内圧変化から一拍分の脈波波形を検出するための検出手段と、
前記一拍分の脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定するための判定手段と、
前記判定手段においてノイズが混入していないと判定された脈波波形を用いて前記動脈硬化度の指標を算出するための第１の算出手段とを含む、血圧情報測定装置。
【請求項２】
前記判定手段において前記一拍分の脈波波形にノイズが混入していると判定されるとその旨を報知するための報知手段をさらに備える、請求項１に記載の血圧情報測定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記一拍分の脈波波形のうちの少なくとも一部の範囲の微分曲線の振幅と所定のしきい値とを比較し、前記振幅が前記しきい値よりも大きいときに前記一拍分の脈波波形にノイズが混入していると判定する、請求項１または２に記載の血圧情報測定装置。
【請求項４】
前記一拍分の脈波波形のうちの少なくとも一部の範囲は、前記脈波波形のうちの拡張期に含まれる、請求項３に記載の血圧情報測定装置。
【請求項５】
前記演算手段は、前記一拍分の脈波波形の微分曲線の振幅に基づいて前記所定のしきい値を算出するための第２の算出手段をさらに含む、請求項３または４に記載の血圧情報測定装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記一拍分の脈波波形から判定用の値を算出するための第３の算出手段をさらに含み、
前記判定手段は、連続する複数の脈波波形のそれぞれから得られた複数の前記判定用の値について、それらの平均値からの差分が所定のしきい値よりも大きいものがあるときに、前記複数の脈波波形のうちの前記差分が前記所定のしきい値よりも大きい脈波波形についてノイズが混入していると判定する、請求項１または２に記載の血圧情報測定装置。
【請求項７】
前記第３の算出手段は前記判定用の値として前記一拍分の脈波波形から動脈硬化度の指標を算出する、請求項６に記載の血圧情報測定装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記複数の判定用の値の標準偏差に基づいて前記所定のしきい値を算出する、請求項６または７に記載の血圧情報測定装置。
【請求項９】
第２の空気袋と、
前記第２の空気袋の内圧を血圧情報として検出するための第２のセンサとをさらに備え、
前記演算手段は前記第１の空気袋の内圧変化に替えて前記第２の空気袋の内圧変化に基づいて動脈硬化度の指標を算出し、
前記検出手段は、前記第１の空気袋が測定部位の末梢側、前記第２の空気袋が前記測定部位の中枢側となるようにそれぞれ前記測定部位に装着され、前記第１の空気袋が前記測定部位の末梢側を押圧することで駆血状態となっているときの前記第２の空気袋の内圧変化から前記一拍分の脈波波形を検出する、請求項１〜８のいずれかに記載の血圧情報測定装置。
【請求項１０】
血圧情報測定装置における動脈硬化度の指標の算出方法であって、
前記血圧情報測定装置は、空気袋と、前記空気袋の内圧を血圧情報として検出するためのセンサと、前記空気袋の内圧変化に基づいて動脈硬化度の指標を算出するための演算手段とを備え、
前記内圧変化から一拍分の脈波波形を検出するステップと、
前記一拍分の脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定するステップと、
前記判定するステップにおいてノイズが混入していないと判定された脈波波形を用いて前記動脈硬化度の指標を算出するステップとを含む、動脈硬化度の指標の算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は血圧情報測定装置および該装置での動脈硬化度の指標の算出方法に関し、特に、動脈硬化度の判定に有効な血圧情報を測定する血圧情報測定装置および該装置での動脈硬化度の指標の算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動脈硬化度を判定する装置として、たとえば特開２０００−３１６８２１号公報（特許文献１）にも開示されているような、心臓から駆出された脈波の伝播する速度（以下、ＰＷＶ：Pulse  Wave  Velocity）を調べる装置がある。ＰＷＶは、上腕および下肢などの少なくとも２箇所以上に脈波を測定するカフ等を装着し、同時に脈波を測定することで、それぞれの位置における脈波の出現時間差と、脈波を測定するカフ等を装着した２点間の動脈の長さとから算出される。このため、少なくとも２箇所にカフ等を装着する必要があり、家庭で簡便にＰＷＶを測定することは難しいという問題点があった。
【０００３】
上腕の脈波のみから動脈硬化度を判定する技術として、特開２００４−１１３５９３号公報（特許文献２）は、脈波測定用カフと末梢側を圧迫する圧迫用カフとを備えた測定装置を用いて判定する技術を開示している。この技術は、末梢側を圧迫しながら中枢（心臓）側の脈波を測定することによって、心臓から駆出された駆出波と腸骨動脈分岐部および動脈中の硬化部位からの反射波とを分離して、駆出波と反射波との振幅差や振幅比や出現時間差等の指標により動脈硬化度を判定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１６８２１号公報
【特許文献２】特開２００４−１１３５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
文献１や文献２に開示された装置を用いて動脈硬化度を精度よく判定するためには、被験者の呼吸等による変動を平均化するため、カフにより上腕等測定部を圧迫した状態で、数秒から数十秒の間、安静状態を保ったまま測定を継続する必要がある。しかしながら、実際には、体動等により発生するノイズが測定結果に混入するため、カフの内圧変化から得られる脈波より算出される動脈硬化度に誤差が含まれるという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、精度よく動脈硬化度を判定することのできる血圧情報を測定する血圧情報測定装置および該装置での動脈硬化度の指標の算出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、血圧情報測定装置は血圧情報として被測定者の動脈硬化度の指標を算出する血圧情報測定装置であって、第１の空気袋と、第１の空気袋の内圧を血圧情報として検出するための第１のセンサと、第１の空気袋の内圧変化に基づいて動脈硬化度の指標を算出するための演算手段とを備え、演算手段は、空気袋の内圧変化から一拍分の脈波波形を検出するための検出手段と、検出された一拍分の脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定するための判定手段と、判定手段においてノイズが混入していないと判定された脈波波形を用いて動脈硬化度の指標を算出するための第１の算出手段とを含む。
【０００８】
好ましくは、血圧情報測定装置は、判定手段において一拍分の脈波波形にノイズが混入していると判定されるとその旨を報知するための報知手段をさらに備える。
【０００９】
好ましくは、判定手段は、一拍分の脈波波形のうちの少なくとも一部の範囲の微分曲線の振幅と所定のしきい値とを比較し、振幅がしきい値よりも大きいときに当該一拍分の脈波波形にノイズが混入していると判定する。
【００１０】
より好ましくは、上述の、一拍分の脈波波形のうちの少なくとも一部の範囲は、脈波波形のうちの拡張期に含まれる装置。
【００１１】
より好ましくは、演算手段は、一拍分の脈波波形の微分曲線の振幅に基づいて上述の所定のしきい値を算出するための第２の算出手段をさらに含む。
【００１２】
好ましくは、演算手段は、一拍分の脈波波形から判定用の値を算出するための第３の算出手段をさらに含み、判定手段は、連続する複数の脈波波形のそれぞれから得られた複数の判定用の値について、それらの平均値からの差分が所定のしきい値よりも大きいものがあるときに、連続する複数の脈波波形のうちの当該差分が上記所定のしきい値よりも大きい脈波波形についてノイズが混入していると判定する。
【００１３】
より好ましくは、第３の算出手段は判定用の値として一拍分の脈波波形から動脈硬化度の指標を算出する。
【００１４】
より好ましくは、判定手段は、複数の判定用の値の標準偏差に基づいて上述の所定のしきい値を算出する。
【００１５】
好ましくは、血圧情報測定装置は第２の空気袋と、第２の空気袋の内圧を血圧情報として検出するための第２のセンサとをさらに備え、演算手段は第１の空気袋の内圧変化に替えて第２の空気袋の内圧変化に基づいて動脈硬化度の指標を算出し、検出手段は、第１の空気袋が測定部位の末梢側、第２の空気袋が測定部位の中枢側となるようにそれぞれ測定部位に装着され、第１の空気袋が測定部位の末梢側を押圧することで駆血状態となっているときの第２の空気袋の内圧変化から一拍分の脈波波形を検出する。
【００１６】
本発明の他の局面に従うと、動脈硬化度の指標の算出方法は、空気袋と、空気袋の内圧を血圧情報として検出するためのセンサと、空気袋の内圧変化に基づいて動脈硬化度の指標を算出するための演算手段とを備えた血圧情報測定装置における動脈硬化度の指標の算出方法であって、内圧変化から一拍分の脈波波形を検出するステップと、一拍分の脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定するステップと、判定するステップにおいてノイズが混入していないと判定された脈波波形を用いて動脈硬化度の指標を算出するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によると、測定された脈波波形からノイズの混入している脈波を検出することが可能になり、ノイズの混入していない脈波を用いて動脈硬化度の指標を算出することにより動脈硬化度を従来よりも精度よく判定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態にかかる測定装置の外観の具体例を示す斜視図である。
【図２】測定装置を用いて血圧情報を測定する際の測定姿勢と、腕帯の構成との具体例を示す模式断面図である。
【図３】ノイズの混入していない脈波波形の例（Ａ）と、その微分曲線の例（Ｂ）とを示す図である。
【図４】ノイズの混入している脈波波形の例（Ａ）と、その微分曲線の例（Ｂ）とを示す図である。
【図５】第１の実施の形態にかかる測定装置の機能ブロックを表わす図である。
【図６】測定装置での動作の具体例を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態にかかる図６の動作中の、特徴点を抽出するための動作の具体例を示すフローチャートである。
【図８】測定装置での動作中の各空気袋内の圧力変化を示す図である。
【図９】第２の実施の形態にかかる測定装置の機能ブロックを表わす図である。
【図１０】第２の実施の形態にかかる図６の動作中の、特徴点を抽出するための動作の具体例を示すフローチャートである。
【図１１】駆出波と反射波との間の出現時間差ＴｒとＰＷＶとの相関の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００２０】
図１を参照して、実施の形態にかかる血圧情報測定装置（以下、測定装置と略する）１は、基体２と、基体２に接続され、測定部位である上腕に装着される腕帯９とを含み、これらがエアチューブ１０で接続されている。基体２の正面には、測定結果を含む各種の情報を表示する表示部４および測定装置１に対して各種の指示を与えるために操作される操作部３が配される。操作部３は電源をＯＮ／ＯＦＦするために操作されるスイッチ３１、および測定の開始を指示するために操作されるスイッチ３２を含む。
【００２１】
図２（Ａ），図２（Ｂ）を参照して、腕帯９は、生体を圧迫するための流体袋としての空気袋を備える。上記空気袋は、血圧情報としての血圧を測定するために用いられる流体袋である空気袋１３Ａ、および血圧情報としての脈波を測定するために用いられる流体袋である空気袋１３Ｂとを含む。空気袋１３Ｂのサイズは一例として２０mm×２００mm程度である。また、好ましくは、空気袋１３Ｂの空気容量は空気袋１３Ａの空気容量に比べ１／５以下である。
【００２２】
測定装置１を用いた脈波の測定に際しては、図２（Ａ）に示すように、腕帯９を測定部位である上腕１００に巻き回す。その状態でスイッチ３２が押下されることで、血圧情報が測定され、血圧情報に基づいて動脈硬化度を判定するための指標が算出される。ここで「血圧情報」とは、生体から測定して得られる、血圧に関連する情報を指し、具体的には、血圧値、脈波波形、心拍数、などが該当する。
【００２３】
動脈硬化度を判定するための指標として、Ｔｒ（Traveling  time  to  reflected  wave）や、ＡＩ（Augmentation  Index）や、Ｔｐｐ（ΔＴｐとも表わされる）が挙げられる。
【００２４】
Ｔｒは、駆出波の出現時間と進行波が腸骨動脈の分岐部から反射して戻ってくる反射波の出現時間との間の時間間隔で表わされる。具体的には、図３（Ｂ）の微分曲線において駆出波の立ち上がり点を表わす特徴点Ｐ１から、図３（Ａ）の反射波の立ち上がり点を表わす脈波変曲点に相当する図３（Ｂ）の特徴点Ｐ３までの時間間隔で表わされる。測定部位を上腕とし、反射波が末梢としての足首からの反射波である場合、時間差ＴｒとＰＷＶとの相関は、身長や性別などの個人パラメータが得られることで、統計的に、たとえばLondon GMらの、「Hypertension」（1992 Jul;20(1):10-19.）に掲載された論文に記載される図１１に示されるように得られる。したがって、駆出波と反射波との間の出現時間差Ｔｒを動脈硬化度の判定を行なうための指標とすることができる。
【００２５】
Ｔｐｐは、進行波である駆出波のピーク（最大点）の出現時間と反射波のピーク（最大点）の出現時間との時間間隔で表わされる。具体的には、図３（Ｂ）の微分曲線において駆出波のピークを表わす特徴点Ｐ２から反射波のピークを表わす特徴点Ｐ４までの時間間隔で表わされる。ＴｐｐについてもＴｒと同様に動脈硬化度の判定を行なうための指標とすることができる。
【００２６】
ＡＩは、進行波である駆出波のピーク（最大点）での振幅に対する反射波のピーク（最大点）での振幅の割合で表わされる。具体的には、図３の微分曲線（Ｂ）において駆出波のピークを表わす特徴点Ｐ２に相当する脈波波形（Ａ）における振幅Ａ２の、微分曲線（Ｂ）において反射波のピークを表わす特徴点Ｐ４に相当する脈波波形（Ａ）における振幅Ａ４に対する割合で表わされる。ＡＩは、主に動脈硬化に対応する脈波の反射強度（脈波の反射現象であって、送出し血流量の受入れやすさを表わしている）を反映しており、動脈硬化度の判定を行なうための指標とすることができる。
【００２７】
ところが、図４の脈波波形（Ａ）に表わされるように脈波波形に体動等によるノイズが混入すると、微分曲線（Ｂ）の特徴点Ｐ２’から得られる変曲点の位置が、図３の脈波波形（Ａ）と比較してずれる場合がある。そのため、脈波波形にノイズが混入すると、動脈硬化度の算出結果にも誤差を生じることになる。
【００２８】
［第１の実施の形態］
ノイズの混入していない正常な脈波波形は、図３の脈波波形（Ａ）に示されるように、拡張期と呼ばれる、切痕以降から次の脈波の立ち上がりまでの区間で緩やかに下降する。そのため、図３の微分曲線（Ｂ）のうちの脈波の拡張期に相当する部分は平坦になる。なお、「切痕」とは大動脈弁閉鎖に起因する小振動を指す。一拍分の脈波波形は、立ち上がり点から切痕以前までは収縮期、切痕以降から次の脈波波形の立ち上がり点までは拡張期、と区別される。しかしながら、脈波波形にノイズが混入すると、図４の微分曲線（Ｂ）に表わされるように、拡張期に相当する部分も平坦にならずノイズの大きさに応じて振動を繰り返す。ここで、以降の説明において、脈波波形の拡張期に相当する微分曲線のうちの解析対象範囲内での最大振幅値を「ノイズレベル」と定義する。
【００２９】
そこで、第１の実施の形態にかかる測定装置１Ａは、この現象に基づいて測定された脈波波形からノイズが混入した脈波波形を検出し、動脈硬化度の指標の算出に用いる脈波波形から除外する。
【００３０】
図５を用いて、ノイズが混入した脈波波形を検出しその脈波波形を除外して動脈硬化度の指標を算出するための測定装置１Ａの機能ブロックを説明する。図５を参照して、測定装置１Ａは、空気袋１３Ａにエアチューブ１０を介して接続されるエア系２０Ａ、および空気袋１３Ｂにエアチューブ１０を介して接続されるエア系２０Ｂと、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）４０とを含む。エア系２０Ａは、エアポンプ２１Ａと、エアバルブ２２Ａと、圧力センサ２３Ａとを含む。エア系２０Ｂは、エアバルブ２２Ｂと、圧力センサ２３Ｂとを含む。
【００３１】
エアポンプ２１Ａは駆動回路２６Ａに接続され、駆動回路２６ＡはさらにＣＰＵ４０に接続される。エアポンプ２１Ａは、ＣＰＵ４０からの指令を受けた駆動回路２６Ａによって駆動されて、空気袋１３Ａに圧縮気体を送り込むことで空気袋１３Ａを加圧する。
【００３２】
エアバルブ２２Ａは駆動回路２７Ａに接続され、駆動回路２７ＡはさらにＣＰＵ４０に接続される。エアバルブ２２Ｂは駆動回路２７Ｂに接続され、駆動回路２７ＢはさらにＣＰＵ４０に接続される。エアバルブ２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ、ＣＰＵ４０からの指令を受けた駆動回路２７Ａ，２７Ｂによってその開閉状態が制御される。開閉状態が制御されることでエアバルブ２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ、空気袋１３Ａ，１３Ｂ内の圧力を維持したり減圧したりする。これにより、空気袋１３Ａ，１３Ｂ内の圧力が制御される。
【００３３】
圧力センサ２３Ａは増幅器２８Ａに接続され、増幅器２８ＡはさらにＡ／Ｄ変換器２９Ａに接続され、Ａ／Ｄ変換器２９ＡはさらにＣＰＵ４０に接続される。圧力センサ２３Ｂは増幅器２８Ｂに接続され、増幅器２８ＢはさらにＡ／Ｄ変換器２９Ｂに接続され、Ａ／Ｄ変換器２９ＢはさらにＣＰＵ４０に接続される。圧力センサ２３Ａ，２３Ｂは、それぞれ、空気袋１３Ａ，１３Ｂ内の圧力を検出し、その検出値に応じた信号を増幅器２８Ａ，２８Ｂに対して出力する。出力された信号は増幅器２８Ａ，２８Ｂで増幅され、Ａ／Ｄ変換器２９Ａ，２９Ｂでデジタル化された後にＣＰＵ４０に入力される。
【００３４】
空気袋１３Ａからのエアチューブと空気袋１３Ｂからのエアチューブとは２ポート弁５１で接続されている。２ポート弁５１は駆動回路５３に接続され、駆動回路５３はさらにＣＰＵ４０に接続される。２ポート弁５１は空気袋１３Ａ側の弁と空気袋１３Ｂ側の弁とを有し、ＣＰＵ４０からの指令を受けた駆動回路５３によって駆動されることでそれら弁が開閉する。
【００３５】
メモリ４１にはＣＰＵ４０で実行されるプログラムが記憶される。ＣＰＵ４０は、測定装置の基体２に設けられた操作部３に入力された指令に基づいてメモリ４１からプログラムを読み出して実行し、その実行に従って制御信号を出力する。またＣＰＵ４０は測定結果を表示部４やメモリ４１に出力する。メモリ４１には測定結果も記憶される他、必要に応じて、少なくとも年齢を含む測定者に関する情報が記憶される。そしてＣＰＵ４０は、必要に応じてプログラムの実行に伴って上記測定者に関する情報を読み出して演算に用いる。
【００３６】
ＣＰＵ４０は、ノイズが混入した脈波波形を除外した上で動脈硬化度の指標を算出するための機能として、圧力センサ２３Ｂからの圧力信号の入力を受け付けて脈波波形を検出するための検出部４０１、検出された脈波波形に対してたとえば四次微分演算や二次微分演算などの微分演算処理を実行するための処理部４０２、微分演算処理によって得られた微分曲線から後述する判定処理で用いられるしきい値を算出するためのしきい値算出部４０３、微分演算処理によって得られた微分曲線から上述のノイズレベルを算出するためのノイズレベル算出部４０４、算出されたしきい値とノイズレベルとを比較することによって検出された脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定するための判定部４０５、およびノイズが混入していると判定された脈波波形以外の脈波波形を用いて動脈硬化度の指標を算出するための指標算出部４０６を含む。これらはＣＰＵ４０が操作部３からの操作信号に従ってメモリ４１に記憶されるプログラムを読み出して実行することで主にＣＰＵ４０に形成される機能であるが、少なくともこれら機能のうちの一部がハードウェア構成で形成されてもよい。
【００３７】
図６のフローチャートを用いて測定装置１Ａでの動作を説明する。図６に示される動作は測定者がスイッチ３２を押下することにより開始される。この動作はＣＰＵ４０がメモリ４１に記憶されるプログラムを読み出して図５に示される各部を制御することによって実現されるものである。また、図８を用いて測定装置１Ａでの動作中の空気袋１３Ａ，１３Ｂ内の圧力変化を説明する。図８の（Ａ）は空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１の時間変化を示し、図８の（Ｂ）は空気袋１３Ａ内の圧力Ｐ２の時間変化を示している。図８の（Ａ），（Ｂ）で時間軸に付してあるＳ３〜Ｓ１７は、後述する測定装置１Ａでの測定動作の各動作と一致している。
【００３８】
図６を参照して、動作が開始すると、ステップＳ１でＣＰＵ４０において各部が初期化される。ステップＳ３でＣＰＵ４０はエア系２０Ａに対して制御信号を出力して空気袋１３Ａの加圧を開始し、加圧過程において血圧を測定する。ステップＳ３での血圧の測定は、通常の血圧計で行なわれているオシロメトリック法による測定が行なわれる。
【００３９】
ステップＳ３での血圧の測定が完了すると、ステップＳ５でＣＰＵ４０は駆動回路５３に制御信号を出力して２ポート弁５１の空気袋１３Ａ側の弁と空気袋１３Ｂ側の弁との両方を開放させる。これにより空気袋１３Ａと空気袋１３Ｂとは連通し、空気袋１３Ａ内の空気の一部が空気袋１３Ｂに移動して空気袋１３Ｂが加圧される。
【００４０】
図８の（Ａ）の例では、上記ステップＳ３で加圧を開始してから血圧の測定が完了するまで、空気袋１３Ａ内の圧力Ｐ２は最高血圧値よりも高い圧力まで増加している。その後、上記ステップＳ５で２ポート弁５１の上記弁が開放されることで、空気袋１３Ａ内の空気の一部が空気袋１３Ｂに移動して、圧力Ｐ２が減少する。同時に、図８の（Ｂ）に示されるように、空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１が急激に増加する。そして、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とが一致した時点で、つまりこれら空気袋１３Ａ，１３Ｂの内圧がつりあった時点で、空気袋１３Ａから空気袋１３Ｂへの空気の移動が終了する。ステップＳ７でＣＰＵ４０は、この時点で駆動回路５３に制御信号を出力して、上記ステップＳ５で開放した２ポート弁５１の両弁を閉塞させる。図８の（Ａ），（Ｂ）において、ステップＳ７の時点で圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とが一致していることが示されている。図２（Ａ）に表わされたように空気袋１３Ｂの容量は空気袋１３Ａの容量と比較して小さいため、圧力Ｐ２のステップＳ５での減少は大幅ではなく、ステップＳ７の時点で圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とも最高血圧値よりも高い圧力となっている。
【００４１】
その後、ステップＳ９でＣＰＵ４０は駆動回路２７Ｂに制御信号を出力して、空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１を脈波を測定するのに適した圧力になるまで減圧調整する。ここでの減圧調整量は、たとえば５．５mmHg/sec程度が好適である。また、脈波を測定するのに適した圧力としては５０〜１５０mmHg程度が好適である。このとき２ポート弁５１の両弁が閉塞されているため、図８の（Ｂ）に示されるように、空気袋１３Ａ内の圧力Ｐ２は最高血圧値よりも高い圧力で測定部位の末梢側を圧迫し、駆血状態となっている。
【００４２】
第１の実施の形態にかかる動作では、末梢側が駆血された状態において、ステップＳ１１で、圧力センサ２３Ｂからの圧力信号に基づく一拍分の脈波波形が入力されるごとに、その脈波波形から特徴点を抽出するための動作が行なわれる。詳しくは図７のフローチャートを参照して、ステップＳ１０１で検出部４０１は圧力センサ２３Ｂからの圧力信号の入力を受け付けて脈波波形を検出する。ステップＳ１０３で処理部４０２は、検出された脈波波形に対してたとえば四次微分処理などの微分処理を施す。
【００４３】
ステップＳ１０５でしきい値算出部４０３は、微分処理の結果得られた一拍分の脈波波形の微分曲線から、以降の判定処理に用いられるしきい値を算出する。しきい値としては、一拍分の微分曲線の最大振幅の規定割合が挙げられ、該規定割合の一例としては２０％が挙げられる。
【００４４】
ステップＳ１０７でノイズレベル算出部４０４は、微分処理の結果得られた一拍分の脈波波形の微分曲線からノイズレベルを算出する。詳しくは、ノイズレベル算出部４０４は脈波波形から切痕を検出し、微分曲線上の切痕に対応する位置を特定する。微分波形から切痕を検出する方法は特定の方法に限定されず、たとえば特開２００４−０００４２２号公報に開示されている方法を採用することができる。具体的には、ノイズレベル算出部４０４は、脈波波形から、ピーク（最大点）以後における最初の極小点または変曲点を切痕として検出する。そしてノイズレベル算出部４０４は、検出された切痕から次の脈波波形の立ち上がりまでの区間である拡張期のうちの解析対象とする範囲（たとえば拡張期全範囲）における微分曲線の最大振幅値であるノイズレベルを算出する。
【００４５】
判定部４０５は、ステップＳ１０７で算出されたノイズレベルとステップＳ１０５で算出されたしきい値とを比較することで、入力された脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定する。すなわち、比較の結果、ノイズレベルがしきい値未満であった場合（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、判定部４０５は当該脈波波形にノイズは混入していないと判定する。この場合、脈波波形は図３の（Ａ）に示されたように拡張期において緩やかに下降している。このように判定されるとステップＳ１１１で指標算出部４０６において、ステップＳ１０３での微分処理の結果得られた微分曲線の極小点やゼロクロス点によって特定される脈波波形の特徴点が算出される。
【００４６】
一方、上記比較の結果、ノイズレベルがしきい値以上であった場合（ステップＳ１０９でＮＯ）、判定部４０５は当該脈波波形にノイズが混入していると判定する。この場合、微分曲線は図４の（Ｂ）に示されたように解析対象範囲内においても振動を繰り返している。このように判定されるとステップＳ１１３でＣＰＵ４０において当該脈波波形にノイズが混入していることをたとえば表示部４等で報知するための処理がなされ、当該脈波波形から特徴点を算出するための処理がなされずに特徴点抽出のための処理が終了する。
【００４７】
ステップＳ１１の特徴点を抽出する動作は、予め規定されている動脈硬化度の指標を算出するために必要な数（たとえば１０拍分）の特徴点が抽出されるまで、一拍分の脈波波形が入力されるごとに繰り返される。その間、空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１は図８の（Ａ）に示されるように脈波を測定するのに適した圧力に維持され、空気袋１３Ａ内の圧力Ｐ２は図８の（Ｂ）に示されるように最高血圧値よりも高い圧力に維持されている。これにより、測定部位の末梢側の駆血状態が維持されている。
【００４８】
抽出された特徴点の数が予め規定されている数（たとえば１０拍分）に達すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１５で指標算出部４０６は、抽出された特徴点の平均値を用いてＴｒ等の動脈硬化度の指標を算出する。そして、ステップＳ１７でＣＰＵ４０は駆動回路２７Ａ，２７Ｂに制御信号を出力してエアバルブ２２Ａ，２２Ｂを開放させ、空気袋１３Ａ，１３Ｂの圧力を大気圧に解放する。図８の（Ａ），（Ｂ）の例では、圧力Ｐ１，Ｐ２は、ステップＳ１７の区間で、大気圧まで急速に減少している。
【００４９】
算出された最高血圧値（ＳＹＳ）、最低血圧値（ＤＩＡ）、動脈硬化度の指標や、測定された脈波波形などの測定結果は基体２に設けられた表示部４で表示するための処理が施され、表示される。
【００５０】
このように、測定装置１Ａでは測定された脈波波形の一拍ごとにノイズが混入しているか否かが判定される。そして、ノイズが混入していると判定された脈波波形は動脈硬化度の指標を算出するために用いられない。その結果、Ｔｒ等の動脈硬化度の指標が精度よく算出され、動脈硬化度を従来よりも精度よく判定できるようになる。さらに、第１の実施の形態にかかる判定動作では、脈波波形が測定されるたびに、その一拍分の脈波波形において当該脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定することが可能となる。
【００５１】
［第２の実施の形態］
図３の脈波波形（Ａ）と図４の脈波波形（Ａ）とに表わされたように、脈波波形に体動等によるノイズが混入することによって微分曲線の特徴点から得られる変曲点の位置がずれ、その結果、ノイズが混入した脈波波形を用いて算出された動脈硬化度の算出結果がノイズの混入していない脈波波形を用いて算出されたものからずれることがある。そのため、連続した脈波波形のそれぞれを用いて算出された動脈硬化度の算出結果にばらつきが生じることになる。
【００５２】
そこで、第２の実施の形態にかかる測定装置１Ｂは、動脈硬化度の算出結果のばらつきを用いて測定された脈波波形からノイズが混入した脈波波形を検出し、動脈硬化度の指標の算出に用いる脈波波形から除外する。
【００５３】
図９を用いて、第２の実施の形態にかかる測定装置１Ｂの機能ブロックを説明する。図９に示された構成のうち、図５に示された測定装置１Ａの構成と同じ参照符号が付されている構成は同じものである。
【００５４】
測定装置１ＢのＣＰＵ４０は、ノイズが混入した脈波波形を除外した上で動脈硬化度の指標を算出するための機能として、圧力センサ２３Ｂからの圧力信号の入力を受け付けて脈波波形を検出するための検出部４０１、検出された脈波波形に基づいてたとえばＴｒなどノイズが混入しているか否かの判定に用いるための指標（値）を算出するための判定用指標算出部４０７、算出された指標を用いて検出された脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定するための判定部４０５、およびノイズが混入していると判定された脈波波形以外の脈波波形を用いて動脈硬化度の指標を算出するための指標算出部４０６を含む。これらもまたＣＰＵ４０が操作部３からの操作信号に従ってメモリ４１に記憶されるプログラムを読み出して実行することで主にＣＰＵ４０に形成される機能であるが、少なくともこれら機能のうちの一部がハードウェア構成で形成されてもよい。
【００５５】
測定装置１Ｂにおいても、図６のフローチャートで説明された測定装置１Ａの動作と同様の動作が行なわれる。第２の実施の形態にかかる動作中のステップＳ１１では、末梢側が駆血された状態において、圧力センサ２３Ｂからの圧力信号に基づく所定数Ｎの脈波波形が入力されるごとに、それらの脈波波形のうちからノイズの混入している脈波波形を抽出して、それ以外の脈波波形のそれぞれを用いて特徴点を抽出するための動作が行なわれる。詳しくは図１０のフローチャートを参照して、ステップＳ２０１で入力された脈波波形の数を表わす変数ｉが１に初期化された後、ステップＳ２０３で検出部４０１は圧力センサ２３Ｂからの圧力信号の入力を受け付けて、変数ｉに対応した脈波波形ｉを検出する。ステップＳ２０５で判定用指標算出部４０７は、ステップＳ２０３で検出された脈波波形ｉから判定用の指標としてたとえばＴｒなどの、変数ｉに対応した指標ｉを算出する。
【００５６】
検出された脈波波形から判定用の指標の算出はＮ番目の脈波波形Ｎが検出されるまで繰り返され（ステップＳ２０７，Ｓ２０９）、その結果、変数ｉ〜Ｎのそれぞれに対応した指標ｉ〜Ｎが算出される。
【００５７】
Ｎ個の判定用の指標ｉ〜Ｎが算出されると（ステップＳ２０７でＮＯ）、ステップＳ２１１で判定部４０５は指標ｉ〜Ｎの平均値ａｖｇおよび標準偏差ｓｄを算出する。そして判定部４０５は、判定用の指標ｉのそれぞれについて平均値ａｖｇとの差異と標準偏差ｓｄから得られる所定の値とを比較することで、判定用の指標ｉのそれぞれに対応した脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定する。標準偏差ｓｄから得られる所定の値の一例として標準偏差ｓｄの２倍の値が挙げられる。
【００５８】
すなわち、比較の結果、判定用の指標ｉの平均値ａｖｇからの差異が標準偏差ｓｄの２倍未満であった場合（ステップＳ２１５でＹＥＳ）、判定部４０５は当該指標ｉに対応した脈波波形にノイズは混入していないと判定する。このように判定されるとステップＳ２１７で指標算出部４０６において当該脈波波形の特徴点が算出される。
【００５９】
一方、上記比較の結果、判定用の指標ｉの平均値ａｖｇからの差異が標準偏差ｓｄの２倍以上であった場合（ステップＳ２１５でＮＯ）、判定部４０５は当該指標ｉに対応した脈波波形にノイズが混入していると判定する。このように判定されるとステップＳ２１９でＣＰＵ４０において当該脈波波形にノイズが混入していることをたとえば表示部４等で報知するための処理がなされ、当該脈波波形から特徴点を算出するための処理がなされずに当該脈波波形についての判定が終了する。
【００６０】
上の判定は検出された脈波波形ごとに行なわれ、Ｎ番目の脈波波形Ｎについての判定が終了するまで繰り返される（ステップＳ２２１，Ｓ２２３）。その結果、変数ｉ〜Ｎのそれぞれに対応した脈波波形ｉ〜Ｎのうち、ノイズの混入されていない脈波波形から特徴点が算出される。
【００６１】
このように、測定装置１Ｂでは測定された連続する脈波波形における判定用の値（指標）のばらつきに基づいて各脈波波形にノイズが混入しているか否かが判定される。そして、ノイズが混入していると判定された脈波波形は動脈硬化度の指標を算出するために用いられない。その結果、Ｔｒ等の動脈硬化度の指標が精度よく算出され、動脈硬化度を従来よりも精度よく判定できるようになる。さらに、第２の実施の形態にかかる判定動作では、連続した複数の脈波波形においてそれぞれの脈波波形にノイズが混入しているか否かを判定することが可能となる。
【００６２】
なお、以上の説明では、図２（Ａ），図２（Ｂ）や図５等に表わされたように腕帯９に２つの空気袋１３Ａ，１３Ｂが含まれて、図８で表わされたように末梢側の空気袋１３Ａが最高血圧値よりも高い圧力で測定部位を圧迫することで駆血状態となっているときの中枢側の空気袋１３Ｂの内圧変化に基づいて脈波波形が測定されている。しかしながら、脈波波形の測定はこのような例に限定されない。すなわち、中枢側の空気袋１３Ｂが備えられず、上腕等の測定部位に押し当てられた単一の空気袋の内圧変化に基づいて脈波波形が測定されてもよい。
【００６３】
単一の空気袋の内圧変化に基づいて脈波波形が測定される場合、ＣＰＵ４０は当該空気袋を最高血圧値以上まで加圧して測定部位を駆血状態とした上で、その後、内圧変化に基づいて動脈硬化指標算出のため脈波を測定する。このように単一の空気袋を測定に用いる場合、血圧の測定のためには測定部位に対する十分な圧迫力が必要となるため、必要とされる当該空気袋の容量が大きくなる。空気袋の容量が大きくなるほど、動脈硬化指標を算出するための脈波の検出感度が低下する。そのため、単一の空気袋を測定に用いる場合には算出される動脈硬化指標の精度が低下する可能性がある。そこで、好ましくは、図示されたように測定装置１には容量の大きい上記空気袋に加えて容量の小さな空気が中枢側に設けられる。これにより、測定装置１ではより感度よく脈波を検出することができ、精度高い動脈硬化指標の算出が可能となる。
【００６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ，１Ｂ  測定装置、２  基体、３  操作部、４  表示部、９  腕帯、１０  エアチューブ、１３Ａ，１３Ｂ  空気袋、２０Ａ，２０Ｂ  エア系、２１Ａ  エアポンプ、２２Ａ，２２Ｂ  エアバルブ、２３Ａ，２３Ｂ  圧力センサ、２６Ａ，２７Ａ，２７Ｂ，５３  駆動回路、２８Ａ，２８Ｂ  増幅器、２９Ａ，２９Ｂ  Ａ／Ｄ変換器、３１，３２  スイッチ、４０  ＣＰＵ、４１  メモリ、５１  ２ポート弁、１００  上腕、４０１  検出部、４０２  処理部、４０３  しきい値算出部、４０４  ノイズレベル算出部、４０５  判定部、４０６  指標算出部、４０７  判定用指標算出部。
【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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