(57)【要約】本発明は、脈波からもたらされる動脈に関する情報をより多く抽出できる脈波解析ソフトウエア、及び脈波解析装置を提供することを目的とする。経時的に測定された脈波データ、心電図データ、及び心音図データに対して、本発明者が開発した式群を適用することにより、動脈に関する新規なパラメータ（例えば、容積弾性率（Ｋｍ）、ヤング率（ＥＡ）など）を計算することができる。これらのパラメータを用いて、生体の機能を無侵襲的、正確、簡便かつ迅速に評価することが可能となる。
2003090617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の相異なる二部位以上で測定された脈波データに対して、レオロジー的解析を適応することにより、少なくとも有効循環体液量（ＥＣＶ、Ｖｅ）またはヤング率（Ｅ）のうちのいずれか一方のパラメータを求めることを特徴とする脈波解析ソフトウエア。
【請求項２】
前記有効循環体液量（ＥＣＶ，Ｖｅ）は、次の式Ａ：
式Ａ  Ｖｅ＝ρＣ２ｍ・ΔＶｓｔｍｅａｎ／ｍＰｍ、
によって与えられ（但し、ρは密度を、Ｃｍは平均脈波速度を、ΔＶｓｔｍｅａｎは一回心拍出量を、ｍＰｍは主平均血圧を意味する）、前記ヤング率（Ｅ）は、次の式Ｂまたは式Ｃ：
式Ｂ  ＥＡ＝２ρＲｏ・Ｃ２ｍ／ｈＡ（但し、ＥＡは大動脈におけるヤング率を、Ｒｏは動脈の外半径を、ｈＡは壁厚を意味する。）、
式Ｃ  Ｅｒｕ＝２ρｒｏｕｒＣ２ｒｕ／ｈｒｕ、
Ｅｌｕ＝２ρｒｏｌｕＣ２ｌｕ／ｈｌｕ、
Ｅｒｌ＝２ρｒｏｒｌＣ２ｒｌ／ｈｒｌ、
Ｅｌｌ＝２ρｒｏｌｌＣ２／ｈｌｌ（但し、各添え字のｒｕは右上肢を、ｌｕは左上肢を、ｒｌは右下肢を、ｌｌは左下肢を意味し、ｒｏは四肢動脈の外半径を、Ｃは脈波速度を、ｈは壁厚を意味する）によって与えられることを特徴とする請求項１に記載の脈波解析ソフトウエア。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の脈波解析ソフトウエアを実行可能なコンピュータ。
【請求項４】
生体の相異なる二部位以上で脈波データを測定可能な血圧測定装置と、その生体の心臓の活動電位を測定可能な活動電位測定装置と、その生体の心音を測定可能な心音測定装置と、請求項３に記載のコンピュータとを備えたことを特徴とする脈波解析装置。
【請求項５】
人体の相異なる二部位以上で測定された脈波データに対して、レオロジー的解析を適応することにより、少なくとも有効循環体液量（ＥＣＶ、Ｖｅ）またはヤング率（Ｅ）のうちのいずれか一方のパラメータを求める脈波解析方法であって、前記有効循環体液量（ＥＣＶ，Ｖｅ）は、次の式Ａ：
式Ａ  Ｖｅ＝ρＣ２ｍ・ΔＶｓｔｍｅａｎ／ｍＰｍ、
によって与えられ（但し、ρは密度を、Ｃｍは平均脈波速度を、ΔＶｓｔｍｅａｎは一回心拍出量を、ｍＰｍは主平均血圧を意味する）、前記ヤング率（Ｅ）は、次の式Ｂまたは式Ｃ：
式Ｂ  ＥＡ＝２ρＲｏ・Ｃ２ｍ／ｈＡ（但し、ＥＡは大動脈におけるヤング率を、Ｒｏは動脈の外半径を、ｈＡは壁厚を意味する。）、
式Ｃ  Ｅｒｕ＝２ρｒｏｒｕＣ２ｒｕ／ｈｒｕ、
Ｅｌｕ＝２ρｒｏｌｕＣ２ｌｕ／ｈｌｕ、
Ｅｒｌ＝２ρｒｏｒｌＣ２ｒｌ／ｈｒｌ、
Ｅｌｌ＝２ρｒｏｌｌＣ２ｌｌ／ｈｌｌ（但し、各添え字のｒｕは右上肢を、ｌｕは左上肢を、ｒｌは右下肢を、ｌｌは左下肢を意味し、ｒｏは四肢動脈の外半径を、Ｃは脈波速度を、ｈは壁厚を意味する）によって与えられることを特徴とする脈波解析方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、生体の動脈内を伝播する脈波を利用して、動脈に関する情報を評価するソフトウエア等に関するものである。
背景技術
従来から、上肢及び下肢等の動脈の脈波を測定して、その脈波データから、生体の動脈系に関する情報を抽出することにより、動脈系における状態（例えば、動脈狭窄の進行状態）を評価する装置が知られている（例えば、特開２００１−１６１６４９号公報、特開２００１−３４０３０６号公報）。この装置は、生体に対して非侵襲的に用いられると共に、測定時間も比較的短くて済むので、苦痛が少なく使用性に優れたものである。
しかしながら、上記装置が採用するソフトウエアでは、脈波から得られるデータは、足首上腕血圧指数（ＡＢＩ：Ａｎｋｌｅ  Ｂｒａｃｈｉａｌ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｉｎｄｅｘ）と脈波伝播速度（ＰＷＶ：Ｐｕｌｓｅ  Ｗａｖｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）とを中心とするものであり、情報を充分に利用されていないと言わなければならなかった。
すなわち、脈波には、生体の動脈からもたらされる多くの情報が含まれているはずである。例えば、動脈の厚さ、動脈内径、動脈外径、動脈の硬度等に関する情報も脈波に反映している。ところが、従来のソフトウエアでは、解析方法に十分な工夫がなされていないために、動脈からもたらされる多くの情報を上手く抽出することが不可能であった。このため、せっかく測定したデータの一部が埋もれてしまうという状況にあった。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、脈波からもたらされる動脈に関する情報をより多く抽出できるソフトウエア、及びそのソフトウエアを組み込んだコンピュータ等を提供することにある。
発明の開示
本発明者は、長年に渡って持続して、脈波に関する研究を行っているものであり、脈波には、動脈に関する多くの隠された情報が含まれているものと確信していた。このような隠された情報を抽出するために鋭意検討を重ねた結果、下記に示す計算式を導出することに成功し、基本的には本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、生体の相異なる二部位以上で測定された脈波データに対して、レオロジー的解析を適応することにより、少なくとも有効循環体液量（ＥＣＶ）またはヤング率（Ｅ）のうちのいずれか一方のパラメータを求めるソフトウエアによって達成される。
「相異なる二部位」とは、頸動脈、頭部動脈、右上肢、左上肢、右下肢、左下肢のうちから、任意の二つ以上の部位を選択することができる。生体に関する多くの情報を得るためには、出来るだけ多くの部位で脈波データを採取することが好ましい。また、市販されている脈波データ採取装置を用いる場合には、右上肢、右下肢、及び左下肢の三部位、或いはこれに左上肢を付け加えた四部位の脈波データを用いることができる。
「脈波データ」とは、心拍動により伝搬する圧脈波（ストレス、すなわち応力）に伴い発生する容積脈波（ストレイン、すなわち歪み）が１対１対応を示す動脈系における経時的脈波解析によるデータのことを意味しており、時間と血圧と容積とに関するパラメータを含んでいる。この脈波データの他に、心電図データと、心音図データとがセット（すなわち、脈波データと、心電図データ及び心音図データとが、同一時間軸上において、各時点の比較が行えるデータ組）として組み合わせられている必要がある。また、脈波データ、心電図データ及び心音図データは、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されたデジタルデータである場合、又は記録チャート紙上にペンレコーダで記録されたアナログデータである場合を含む。
「レオロジー的解析」とは、物質の変形と流動に関する科学であり、本発明においては、脈波データを弾性を備えた管としての動脈に適応することにより、従来には求められなかったパラメータを導出しようとする解析方法である。
「有効循環体液量（ＥＣＶ）」については、本発明者の考案による後述の計算方法に、その具体的内容が開示されている。
「ヤング率（Ｅ）」とは、動脈の弾性を示すパラメータの一つであり、具体的には後述の計算方法によって与えられる。
次に、本発明が開発した脈波データの解析方法について説明する。
心機能を含む大循環系の無侵襲で正確・簡便かつ迅速な機能評価の必要性は、医療界はもとより世の広く求めるところであった。本発明者は、このような要求に応じて、脈波を測定する装置（例えば、実施形態に示す装置１０）が測定した脈波を用い、これにレオロジー的系統解析を付け加えることにより、多くの有用な機能評価指数を算出できる計算式を導出することに成功したものである。例えば、後述の装置１０は、四肢の血圧を同時に測定することが可能であり、前述のＡＢＩ、ＰＷＶ等のストレス（ｓｔｒｅｓｓ：弾性に富む大動脈に血液が高圧で拍出されることによって発生する圧力波）関連情報を提供してくれる。しかしながら、ストレイン（ｓｔｒａｉｎ：動脈系の容積変化：歪み）としての容積脈波に関する情報が不十分であり、脈波速度の解釈に未だ足りないところがある。
まず、本明細書中において記述する機能評価指数の略号について説明する。
１．心機能に関する機能評価指数は、一回心拍出量（ΔＶｓｔ）、心拍出量（ＣＯ）、心仕事量（ＥＣＷ）、心係数（ＣＩ）、および動脈血管循環効率（Ａｒｔｅｒｉａｌ  Ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ：ＡＣＥ）である。
２．大動脈系に関する機能評価指数は、幹動脈系脈波速度（Ｃｍ）、幹動脈容積弾性率（Ｋｍ）、幹動脈流速（Ｕｍ）、幹動脈内半径（Ｒｉ）、幹動脈壁厚（ｈＡ）、幹動脈外半径（Ｒｏ）、ヤング率（ＥＡ）、および有効循環体液量（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｖｏｌｕｍｅ：ＥＣＶ、またはＶｅ）である。
３．四肢動脈に関する機能評価指数は、脈波速度（Ｃｒｕ、Ｃｌｕ、Ｃｒｌ、Ｃｌｌ：本明細書中において、四肢動脈に関する機能評価を表示する場合には、先の添え字は、右（ｒ）または左（ｌ）を示し、後の添え字は、上肢（ｕ）または下肢（ｌ）を示している。すなわち、ｒｕは右上肢、ｌｕは左上肢、ｒｌは右下肢、ｌｌは、左下肢をそれぞれ意味している。）、各動脈流速（Ｕｒｕ、Ｕｌｕ、Ｕｒｌ、Ｕｌｌ）、平均脈波容積（ΔＶｒｕ、ΔＶｌｕ、ΔＶｒｌ、ΔＶｌｌ）、総平均脈波容積（ΣΔＶ）、各動脈内半径（ｒｉｒｕ、ｒｉｌｕ、ｒｉｒｌ、ｒｉｌｌ）各動脈壁厚（ｈｒｕ、ｈｌｕ、ｈｒｌ、ｈｌｌ）、各動脈外半径（ｒｏｒｕ、ｒｏｌｕ、ｒｏｒｌ、ｒｏｌｌ）、各ヤング率（Ｅｒｕ、Ｅｌｕ、Ｅｒｌ、Ｅｌｌ）、および各動脈分時流量（Ｆｒｒｕ、Ｆｒｌｕ、Ｆｒｒｌ、Ｆｒｌｌ）である。
上肢（ｂｒａｃｈｉａ：ｂ）と下肢（ａｎｋｌｅ：ａ）とで測定した容積脈波（図２を参照）の立ち上がり点（ｆｏｏｔ：ｆｂ，ｆａの時間差（Δｔｂａ）で大動脈弁（Ａ）から上肢（ｌＡｂ）と下肢（ｌＡａ）との距離の差（ｌＡａ−ｌＡｂ）を除することにより、脈波速度（Ｃｍ）が得られる。脈波速度（Ｃｍ）は、心臓に直結し、内容積の大きい大動脈および第一分枝を主とする幹動脈系（いわゆる弾性動脈系を幹動脈系という。）全体の容積弾性率の関数であることから、四肢の筋肉に分布する形状の単純な筋性血管の脈波速度と物質定数のヤング率とは異なり、物体定数の関数として取り扱う必要がある。勿論、幹動脈系脈波速度に対しても、末梢動脈の弾性特性の影響が及んでいる。更に、この幹動脈系脈波速度は、中枢と末梢とを結び、全身的な循環動態を維持及び調節する生理的機能に関係している可能性がある。これは、本解析法の焦点の一つである。
なお、脈波の測定に際しては、頸動脈での測定を行うことにより、脳循環に関する情報を得ることもできる。また、実際の計算に際して、データの一部が欠落する場合には、存在するデータを代替して用いることができる（例えば、左上肢（ｌｕ）の脈波データが欠落する場合には、右上肢（ｒｕ）の脈波データの一部を用いることができる）。
測定及び解析
圧容積脈波の発生は、大動脈弁の開放時点（Ａ）に始まる。脈波の伝搬の起点は（Ａ）で上肢（ｂｒａｃｈｉａ：ｂ）と下肢（ａｎｋｌｅ：ａ）に装着したカフで捕らえた容積脈波の立ち上がり点（ｆｏｏｔ：ｆｂ，ｆａ）の時間差（Δｔｂａ）で大動脈弁（Ａ）から上肢（ｌＡｂ）と下肢（ｌＡａ）との距離の差（ｌｂａ）を除して得られる脈波速度（Ｃｍ）は心臓に直結し内容積の大きい大動脈および第一分枝を主とする幹動脈系全体の容積弾性率の関数である。もちろん幹動脈系脈波速度にも末梢動脈の弾性特性の影響は存在する。更に、この幹動系脈波速度は、中枢と末梢とを結び、全身的な循環動態を維持調節する生理的機能に関係している可能性があり本解析の焦点である。左心の収縮により血液が駆出され大循環の全てが始まるこのＡ時点を捕らえるのは、容易ではない。心収縮を刺激する電気信号：心電図のＱからＡ時点までの時間が分かれば、測定・解析が容易となる。充分条件ではないが必要条件として、大動脈を中心とする大きな幹動脈系を代表する平均的な脈波速度を求めるためには、次の式を満足する値でなければならない。
（式１）Ｃｍ＝ｌｂａ／Δｔｂａ＝ｌＡａ／ΔｔＡａ＝ｌＡｂ／ΔｔＡｂ
ここで、ｌｂａ＝ｌＡａ−ｌＡｂ、Δｔｂａ＝ΔｔＡａ−ΔｔＡｂ、ΔｔＡａ＝（ΔｔＱａ−ΔｔＱＡ）、そしてΔｔＡｂ＝（ΔｔＱｂ−ΔｔＱＡ）である。
式１からＱＡ時間を求めると、
（式２）ΔｔＱＡ＝（ｌｂａΔｔＱｂ−ｌＡｂΔｔｂａ）ｌｂａ
大動脈閉鎖時点は、ＥＣＧと同時記録の心音図（ＰＣＧ）のＩＩ音としてＱ−ＩＩ時間（ΔｔＱ−ＩＩ）を求めれば、
（式３）  ΔｔＱ−ＩＩ−ΔｔＱＡ＝ＥＴ
（式３）により、ＥＴ（駆出時間）を求めることができる。
幹動脈系脈波速度の解析
弾性に富む大動脈に血液が高圧で拍出されるというストレスによって、幹動脈系の容積変化というストレインが発生する。両者の相互関係、すなわち容積弾性率が脈波速度を決定すると仮定するヒル（Ｈｉｌｌ）の式（式４）を適用する。（式４）  Ｃｍ＝（Ｖ／ρ（∂ｐ／ａｖ））１／２
ここで、ρは密度、Ｖは容積変化発生の母体となる容積の意味であるが、ヒルは特別の意味づけを与えていない。しかし、本発明者は、（式４）を幹動脈系脈波に適用する場合に、Ｖには重要な生理学的意義のあることを見出した。このため、一般的なＶと区別し、概念的には有効循環体液量（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｖｏｌｕｍｅ：ＥＣＶ）に近いという意味で、Ｖｅとする。このＥＣＶの記載は、例えばバーン・レヴィー生理学書には、「側定可能な一定の体液の区分ではないが、組織環流の適切さを反映している。即ち、ＥＣＶは脈管系の充満度及び圧と関係する」とのみ記載されており、具体性のない単なる概念の導入に止まっている。
ここに、本発明者が見出したＶｅの具体像について列記する。新指数としてのＥＣＶ（Ｖｅ）について、次の（１）〜（９）を例示することができる。
（１）実数として算出可能である。条件としては、（ａ）脈波速度（Ｃｍ）の測定、及び（ｂ）ストレス／ストレイン（∂Ｐ／∂Ｖ）比の獲得が必要である。
（２）正常値は、年齢によって異なるものの、全身の循環動脈血量（体重の約７％が全血液量であり、そのうち約１９％が動脈血液量である。）との比較が有用である。
（３）高血圧には、Ｖｅが増加する場合と減少する場合との両方があり、診断・治療を決定するために重要な情報である。
（４）心不全、または高齢者の場合には、Ｖｅが著しく増量するので、予後判定のために不可欠な情報である。
（５）水分調節に作用するポリペプチド（ＡＮＰ、ＢＮＰ）とも関係がある。
（６）一心拍間の動脈の容積変化の総和（ΣΔＶ）との比較から心機能を瞬時に評価できる。
（７）末梢動脈（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  ａｒｔｅｒｙ）における局所のストレス／ストレイン比が得られれば、（式４）を用いて、末梢動脈の脈波速度（Ｃｐ）を求められる。
（８）容積弾性率なる物体定数由来の脈波速度から末梢動脈の内外半径、血管壁厚値を用いて、物質定数であるヤング率（Ｅ）を求めることができる。
（９）四肢の動脈のヤング率（Ｅｒｕ、Ｅｌｕ、Ｅｒｌ、Ｅｌｌ）から動脈硬化の程度を知ることができる。
次に、容積脈波波高（ΔＡ）から内圧変化（ΔＡｐ）、平均内圧変化（ΔＡｐｍｅａｎ）、及び平均容積変化（ΔＶｍｅａｎ）を算出する方法について説明する。図２に示したチャートから、ΔＡｐ、ΔＡｐｍｅａｎ、及びΔＶｍｅａｎを計算するためには、以下の（式５）〜（式７）を用いることができる。
（式５）  ΔＡｘα＝ΔＡｐ
（式６）  ΔＡｐｘ％ＭＡＰ＝ΔＡｐｍｅａｎ
（式７）  ΔＡｐｍｅａｎｘγ／（ΔＡｐｍｅａｎ＋ε）＝ΔＶｍｅａｎ
なお、（式５）において、ΔＡは、チャート上の波高（ミリメートル）を示し、αは、チャート上における波高と実際の圧力との比を補正するためのパラメータを示している（例えば、実際のチャートでは、５０ｍｍＨｇが１８ｍｍに相当することから、α＝５０／１８とする。）また、（式６）において、％ＭＡＰは、容積脈波を血圧波形と見なしたときの平均血圧（Ｍｅａｎ  Ａｒｔｅｒｉａｌ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）のレベルを波高の百分率で示した数値である。また、（式７）におけるγとεは、カフ内圧の変化をボイルの法則により容積変化に換算する際の補正係数であり、カフ内圧すなわちεｍｍＨｇの対向圧（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を得るのにγｍｌのインフレーションを要することを意味し、それぞれのカフ内に定量的空気注入機構に連結する圧センサの制御装置が必要である（例えば、実際には、２００ｍｌの空気注入で６０ｍｍＨｇの対向圧を得た場合には、γとして２００を、εとして６０をそれぞれ用いる。）。
次に、収縮期圧（Ｐｓ）に対応するストレインΔＶｐの算出方法について説明する。ΔＶｐは、（式８）を用いて計算することができる。
（式８）  ΔＡｐｘγ／（ΔＡｐ＋ε）＝ΔＶｐ
なお、四肢の各部位におけるストレイン値は、右上肢（ｒｉｇｈｔ  ｕｐｐｅｒ  ｌｉｍｂ：ｒｕ）、左上肢（ｌｅｒｔ  ｕｐｐｅｒ  ｌｉｍｂ：ｌｕ）、右下肢（ｒｉｇｈｔ  ｌｏｗｅｒ  ｌｉｍｂ：ｒｌ）、及び左下肢（ｌｅｆｔ  ｌｏｗｅｒ  ｌｉｍｂ：ｌｌ）のそれぞれについて計算することができる。
ストレスとなる血圧値と略称は、収縮期血圧（Ｐｓ）、平均血圧（Ｐｍ）、拡張期血圧（Ｐｄ）、脈圧（ＰＰ）、主平均血圧（調和平均：ｍＰｍ＝４／（１／Ｐｍｒｕ＋１／Ｐｍｌｕ＋１／Ｐｍｒｌ＋１／Ｐｍｌｌ））、平均脈圧（調和平均：ＰＰｍ＝４／（１／ＰＰｒｕ＋１／ＰＰｌｕ＋１／ＰＰｒｌ＋１／ＰＰｌｌ））、及び平均拡張期圧（調和平均：Ｐｄｍ＝４／（１／Ｐｄｒｕ＋１／Ｐｄｌｕ＋１／Ｐｄｒｌ＋１／Ｐｄｌｌ））である。幹動脈の脈波速度は、それを構成するセグメントの脈波速度の調和平均であることから、本解析の平均値は全て調和平均で統一した。
次に、一回心拍出量（Ｓｔｒｏｋｅ  Ｖｏｌｕｍｅ：ΔＶｓｔｍｅａｎ）の算出方法について説明する。一心周期（Ｃａｒｄｉａｃ  Ｃｙｃｌｅ：ｃｃ）間に拍出された血液により全身の動脈の容積変化が発生し、その大部分を四肢で捕らえることができる。（式７）で求めた容積変化が殆ど同時に四肢で認められるから、すべてを加え合わせることにより、総平均脈波容積（ΣΔＶｍｅａｎ）を求めることができる。
（式９）  ΣΔＶｍｅａｎ＝ΔＶｒｕ−ｍｅａｎ＋ΔＶｌｕ−ｍｅａｎ＋ΔＶｒｌ−ｍｅａｔ＋ΔＶｌｌ−ｍｅａｎ
即ち、総平均脈波容積とは、一回の心拍動によって駆出された血液塊により同時に発生した脈波により動脈系全体で駆動された血液量と見ることができる。しかし、拍出は、一心周期を通じて起こるのではなく、駆出時間（Ｅｊｅｃｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ：ＥＴ）内に限られている。従って、一回心拍出量は、下記の（式１０）で与えられる。
（式１０）  ΔＶｓｔｍｅａｎ＝ΣΔＶｍｅａｎｘＥＴ／ｃｃ
また、心拍出量（Ｃａｒｄｉａｃ  Ｏｕｔｐｕｔ：ＣＯ）、体表面積（Ｂｏｄｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｒｅａ：ＢＳＡ）当たりの心係数（ＣＩ）、及び心外仕事量（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｒｄｉａｃ  Ｗｏｒｋ：ＥＣＷ）は、以下の（式１１）〜（式１３）によって求めることができる。
（式１１）  ＣＯ＝ΔＶｓｔｍｅａｎｘ６０／ｃｃ
式中、「６０／ｃｃ」は、一分間当たりの心拍数である。
（式１２）  ＣＩ＝ＣＯ／ＢＳＡ
（式１３）  ＥＣＷ＝ｍＰｍΔＶｓｔｍｅａｎ＋ρΔＶｓｔｍｅａｎＵ２ｍ／２
（式１３）中のＵｍは、幹動脈平均流速であり、次の（式１４）で求めることができる。
（式１４）  Ｕｍ＝ＰＰｍ／ρＣｍ
この段階において、新指数であるＥＣＶ（Ｖｅ）を計算することができる。
（式１５）  Ｖｅ＝ρＣ２ｍ・ΔＶｓｔｍｅａｎ／ｍＰｍ（本発明の式Ａに該当する）
一般的に全身の血液量を体重の７％とし、その１９％が動脈血量（Ａｒｔｅｒｉａｌ  Ｂｌｏｏｄ  Ｖｏｌｕｍｅ：ＡＢＶ）であるとして、Ｖｅの絶対値と比較検討することが可能となる。また、この静的なＶｅに対して、動的なΣΔＶｍｅａｎの比をとると、動脈血循環効率（ＡＣＥ）と称する心機能評価指標となる。このＡＣＥは、動脈内に充満して動脈壁に緊張を与え平均血圧を支えている動脈血を一心拍中にどの程度入れ替えることができるかを示す新たな指標である。従来には、心臓側からみた心機能評価指数であるＣＯ、ＣＩ、駆出分画（Ｅｊｅｃｔｉｏｎ  Ｆｒａｃｔｉｏｎ）等を用いていたが、本発明者の開発によるＡＣＥは、効果器側から見た鋭敏かつ新規な心機能評価指標である。
粘度を求める場合の総血流量（Ｑ）は、Ｖｅ（式１５）と総平均脈波容積（ΣΔＶ）との和を駆出時間（ＥＴ）で除すことにより与えられる。
（式１６）  Ｑ＝（Ｖｅ＋ΣΔＶ）／ＥＴ
大動脈を円筒と考えて、その内半径（Ｒｉ）｛受動的拡張時内半径（ＲＤｉ）｝及び内径変化（ΔＲｉ）を求める。一回心拍出量（ΔＶｓｔｍｅａｎ）の血液が駆出する時間（ＥＴ）内に平均流速（Ｕｍ）で、その円筒を満たした場合、
（式１７）  ΔＶｓｔｍｅａｎ＝πＲ２Ｄｉ・Ｕｍ・ＥＴ
であるから、内半径は、次の（式１８）で与えられる。
（式１８）  ＲＤｉ＝（ΔＶｓｔ／πＵｍ・ＥＴ）１／２
また、受動的収縮時内半径（ＲＣｉ）は、次式（式１９）で与えられる。
（式１９）  ＲＣｉ＝２ＲＤｉＣｍ／（２Ｃｍ＋Ｕｍ）
また、内径変化（ΔＲ）は、次式（式２０）で与えられる。
（式２０）  ２ΔＲｉ＝Ｒｉ・Ｕｍ／Ｃｍ
る。
動脈壁の壁厚（ｈ）を求めるには、血管内外の容積変化の関係が必要である。発明者が第一著者となっている論文（Ｎａｋａｙａｍａ，Ｒ．ｅｔ  ａｌ：Ａ  ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ  ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  ｔｈｅ  ｖｏｌｕｍｅ  ｐｕｌｓｅ  ｗａｖｅ，Ａｍ．Ｈｅａｒｔ  Ｊ．８６．９６−１０６（１９７３））には、四肢末梢の容積脈波に関する下記の関係式が記述されている。
（式Ｘ）  ΔＶｏｔ＝κ｛Ｖｏ・Ｕｔ／Ｃ｝
ここで、κは比例定数、時点ｔにおける血管外容積変化（ΔＶｏｔ）に対応する血管容積（Ｖｏ）は、拡張期の容積に相当し、血管内容積変化（ΔＶｉｔ）も（式Ｘ）に従い、下記の如く収縮期血管内容積（Ｖｉ）に対応する。
（式Ｘ’）  ΔＶｉｔ＝κ｛Ｖｉ・Ｕｔ／Ｃ｝
（式Ｘ）と（式Ｘ’）の比（κ）をβとすると、
（式２１）  β＝ΔＶｏｔ／ΔＶｉｔ＝Ｖｏ／Ｖｉ
平均血圧（ｍＰｍ）に対応する血管容積（Ｖｍｉ）を内半径（Ｒｉ）、長さ（Ｌ）の円筒に、平均拡張期圧（Ｐｄｍ）に対応する血管容積（Ｖｄｏ）を外半径（Ｒｏ）、長さ（Ｌ）の円筒のモデルに置き換え、内外血管容積比から内外半径二乗比（β）が求められる。
（式２２）  Ｖｄｏ／Ｖｍｉ＝（ρＣｍ２ΔＶｓｔ／Ｐｄｍ）／（ρＣｍ２ΔＶｓｔ／ｍＰｍ）＝ｍＰｍ／Ｐｄｍ＝Ｒｏ２／Ｒｉ２＝β
ここでΔＶｓｔは、収縮期に駆出されるが、ストレイン（ｓｔｒａｉｎ）としては、収縮期・拡張期とも同じとする。
モデル上、円筒形大動脈の壁厚（ｈＡ）は、血管外半径（Ｒｏ）と内半径（Ｒｉ）との差である。
（式２３）  ｈＡ＝Ｒｏ−Ｒｉ＝Ｒｉ（Ｒｏ／Ｒｉ）−Ｒｉ＝ωＲｉ（β１／２−ｌ）
ここで、ωは、整数の補正係数であり、１または２という値をとる。いずれの値を取るかは、従来から知られている関係式「ｈ／２Ｒｉ≒０．０８」に近くなる方を採用する。こうして、補正係数ωにより、歪み補正を行う。
従って、大動脈の外半径（ＲＣｏ）は、次式（式２４）で与えられる。
（式２４）  ＲＣｏ＝ＲＣｉ＋ｈＡ
大動脈を含む幹動脈系の弾性特性を示す物体定数、及び容積弾性率（Ｋｍ）は、ヒルの式（式４）から、次の（式２５）で求められる。
（式２５）  Ｋｍ＝ρＣ２ｍ
大動脈の内外半径壁厚が得られたので、メンス・コルテウエーグ（Ｍｏｅｎｓ−Ｋｏｒｔｅｗｅｇ）の式から弾性特性を示す物質定数とも呼び得るヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ：ＥＡ）を次式（式２６）から求めることができる。
（式２６）  ＥＡ＝２ρＲＣｏ・Ｃ２ｍ／ｈＡ（本発明の式Ｂに該当する）
流速、動脈の内半径が求まれば、流量の算出により、このシステムが完結する。あまりに複雑な動脈系の血流量を算出するのに、単純な円筒形のモデルを用いて、瞬間的な流速と若干のセグメントの血管断面積だけでは充分ではない。そこで、定常流に近い上肢脈波の直線的急峻な立ち上がり、即ち逆方向の圧勾配（−１／Ｃｍ・∂Ｐ／∂ｔ）で駆動される全動脈系の総血流量（Ｑ：式１６）から血液粘度（μ）をポアズイユ（Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ）の式で求める。
（式１６）  Ｑ＝（ΣΔＶ＋Ｖｅ）／ＥＴ
（式２７）  μ＝｛πＲｉ４ｍ／Ｑ｝・｛１／８｝・｛１／Ｃｍ・∂Ｐ／∂ｔ｝
血液粘度と密度とから、動粘性度（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ：Ａ）を求め得るので、血管内半径と流速とから、次式（式２８）によりレーノルズ数（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  ｎｕｍｂｅｒ：Ｒｅ）を算出できる。
（式２８）  Ｒｅ＝２Ｒｉ・Ｕｍ／Ａ
安定した値をとる血液粘度は、末梢動脈系の血流量の算出に用いられ、又本法でこれまでに得た結果の妥当、適合性のチェックにも使用される。（式２７）の計算に際し、平均動脈内径（Ｒｉｍ）は、Ｒｃｉ（式１９）を用いるが、多少の補正を要することがある。すなわち、Ｒｉｍ＝κＲｃｉ（κ≒１．０〜０．６）とする補正を要することがある。
（式２９）  Ｃｒｕ＝｛ＰｓｒｕＶｅ／ρΔＶｐｒｕ｝１／２、
Ｃｌｕ＝｛ＰｓｌｕＶｅ／ρΔＶｐｌｕ｝１／２、
Ｃｒｌ＝｛ＰｓｒｌＶｅ／ρΔＶｐｒｌ｝１／２、
Ｃｌｌ＝｛ＰｓｌｌＶｅ／ρΔＶｐｌｌ｝１／２
上の（式２９）で得たＰＷＶとアリエヴィ（Ａｌｌｉｅｖｉ）の式から平均流速を求める。
（式３０）  Ｕｍｒｕ＝ＰＰｒｕ／ρＣｒｕ、
Ｕｍｌｕ＝ＰＰｌｕ／ρＣｌｕ、
Ｕｍｒｌ＝ＰＰｒｌ／ｐＣｒｌ、
Ｕｍｌｌ＝ＰＰｌｌ／ρＣｌｌ、
脈波速度（Ｃ）と流速（Ｕ）とが求まれば、（式２０）を末梢動脈に適用することにより、血管外径（ｒｏ）と外径変化（Δｒｏ）の比を得ることができる。
（式３１）  ２Δｒｏ／ｒｏ＝Ｕ／Ｃ
平均容積変化（ΔＶｍｅａｎ）は、一心拍間（ｃｃ）に脈波速度（Ｃ）で進行する断面積変化による。
（式３２）  ΔＶｍｅａｎ＝πｃｃ・Ｃ｛（ｒｏ＋Δｒｏ）２−ｒ２ｏ｝
（式３１）及び（式３２）より、血管外径半径（Δｒｏ）を下記（式３３）により、また求められたΔｒｏより（式３１）から血管外径（ｒｏ）を得る。
（式３３）  Δｒｏ＝｛ΔＶｍｅａｎ・Ｕ／πｃｃ（４Ｃ２＋Ｃ・Ｕ）｝１／２
（式３１’）  ｒｏ＝２Δｒｏ・Ｃ／Ｕ
円筒形末梢動脈の壁厚（ｈ）も血管外半径（ｒｏ）と血管内半径（ｒｉ）との差で与えられる。従って、（式２３）を用いるが、血管外半径（ｒｏ）が先ず与えられるので、β（＝ｒｏ／ｒｉ）ではなく、１／β（＝ｒｉ／ｒｏ）である。
（式３４）  ｈｒｕ＝ｒＣＯｒｕ｛１−（Ｐｄｍ／ｍＰｍ）１／２｝＝ｒＣＯｒｕ｛１−（１／β）１／２｝、
ｈｌｕ＝ｒＣＯｌｕ｛１−（１／β）１／２、
ｈｒｌ＝ｒＣＯｒｌ｛１−（１／β）１／２｝、
ｈｌｌ＝ｒＣＯｌｌ｛１−（１／β）１／２｝
（式３５）  １／βｒｕ＝Ｖｅ・Ｕｒｕ／ΔＶＰｒｕ・Ｃｒｕ、
１／βｌｕ＝Ｖｅ・Ｕｌｕ／ΔＶＰｌｕ・Ｃｌｕ、
１／βｒｌ＝Ｖｅ・Ｕｒｌ／ΔＶＰｒｌ・Ｃｒｌ、
１／βｌｌ＝Ｖｅ・Ｕｌｌ／ΔＶＰｌｌ・Ｃｌｌ
以上の結果から、動脈硬化とも関係が深い血管弾性係数、すなわちヤング率を（式２６）に従って求めることができる。
（式３６）  Ｅｒｕ＝２ρｒｏｒｕＣ２ｒｕ／ｈｒｕ、
Ｅｌｕ＝２ρｒｏｌｕＣ２ｌｕ／ｈｌｕ、
Ｅｒｌ＝２ρｒｏｒｌＣ２ｒｌ／ｈｒｌ、
Ｅｌｌ＝２ρｒｏｌｌＣ２ｌｌ／ｈｌｌ（本発明の式Ｃに該当する）
末梢動脈を細長い円柱形と仮定し、外径と壁厚から、下記の（式３７）に従って内径を求め、断面積を算出し、既知の収縮期の平均流速と合わせて流量を求め得る。
（式３７）  ｒｄｏｒｕ−ｈｒｕ＝ｒｃｉｒｕ、
ｒｄｏｌｕ−ｈｌｕ＝ｒｃｉｌｕ、
ｒｄｏｒｌ−ｈｒｌ＝ｒｃｉｒｌ、
ｒｄｏｌｌ−ｈｌｌ＝ｒｃｉｌｌ
四肢動脈の血流量の本測定法は、（式２７）で求めた血液粘度（μ）と心拡張期に相当する容積脈波の下降脚の示す圧勾配と半径（ｒｉ）からポアズイユ（Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ）の式を用いて、下記の式（式３８）から流量（Ｆｌｏｗ  Ｒａｔｅ：ＦＲ）を算定するものである。
（式３８）  ＦＲｒｕ＝｛π（ｒｉｒｕ）４／μ｝・｛１／８｝・｛１／Ｃｒｕ・∂Ｐ／∂ｔ｝、
ＦＲｌｕ＝｛π（ｒｉｔｕ）４／μ｝・｛１／８｝・｛１／Ｃｌｕ・∂Ｐ／∂ｔ｝、
ＦＲｒｌ＝｛π（ｒｉｒｌ）４／μ｝・｛１／８｝・｛１／Ｃｒｌ・∂Ｐ／∂ｔ｝、
ＦＲｌｌ＝｛π（ｒｉｌｌ）４／μ｝・｛１／８｝・｛１／Ｃｌｌ・∂Ｐ／∂ｔ｝
発明を実施するための最良の形態
次に、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は、下記の実施形態によって限定されるものではなく、その要旨を変更することなく、様々に改変して実施することができる。また、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
＜脈波側定装置の構成＞
本発明に適用される装置としては、例えば特開２００１−３４０３０６号公報に開示されたものを用いることができる。図１には、下肢及び上腕動脈の血圧測定装置１０（以下、「装置１０」という）の構成を説明するブロック線図を示した。
図１の装置１０は、下肢として足首１２が選択され、上肢として上腕１４が選択されている。この装置１０による測定は、上腕１４と足首１２とがほぼ同じ高さとなるように、被測定者が伏臥位・側臥位・側臥位等の状態で測定される。
図１において、装置１０は、足首１２（たとえば右足首。なお、図には示さないが、左右両足首用に二つのカフ２０を設けておくことが好ましい。）における血圧を経時的に測定する血圧測定装置１６と、上腕１４における血圧を経時的に測定する上腕血圧測定装置１８とを備えている。このうち足首血圧測定装置１６には、ゴム製袋を布製帯状袋内に有して被側定者の足首１２に巻回されるカフ２０と、このカフ２０に配管２２を介してそれぞれ接続された圧力センサ２４と、切換弁２６と、空気ポンプ２８とを備えている。切換弁２６は、カフ２０内への圧力の供給を許容する圧力供給状態と、電動バルブの開度が制御されることによりカフ２０内を任意の速度で徐々に排圧する徐速排圧状態と、カフ２０内を急速に排圧する急速排圧状態との３つの状態に切り換えられるようになっている。
圧力センサ２４は、カフ２０内の圧力を検出及び表示する圧力信号ＳＰ１を静圧弁別回路３０と脈波弁別回路３２とのそれぞれに供給する。静圧弁別回路３０はローパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰ１に含まれる定常的な圧力、すなわちカフ圧ＰＣ１を表すカフ圧信号ＳＫ１を抽出して、そのカフ圧信号ＳＫ１をＡ／Ｄ変換器３４を介して電子制御装置３６へ供給する。
脈波弁別回路３２はバンドパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰ１の振動成分である脈波信号ＳＭ１を周波数的に抽出して、その脈波信号ＳＭ１をＡ／Ｄ変換器３８を介して電子制御装置３６へ供給する。脈波信号ＳＭ１は、カフ２０により圧迫される足首１２の動脈（主として後脛骨動脈）からの足首脈波ＭＬを表すので、脈波弁別回路３２は下肢脈波検出装置として機能している。
上腕血圧測定装置１８は、足首血圧測定装置１６に備えられたものと同一の構成を有するカフ４０（図には示さないが、左右両上腕用に二つのカフ４０を設けておくことが好ましい。）、配管４２、圧力センサ４４、および切換弁４６を備えている。測定時には、カフ４０は上腕１４に巻き付けられ、切換弁４６は前記空気ポンプ３２に接続されている。圧力センサ４４は、カフ４０内の圧力を表す圧力信号ＳＰ２を静圧弁別回路４８と脈波弁別回路５０（両回路４８、５０は、上記した足首血圧測定装置１６に備えられたものと同一の構成を有している）とのそれぞれに供給する。静圧弁別回路４８は圧力信号ＳＰ２に含まれる定常的な圧力、すなわちカフ圧ＰＣ２を表すカフ圧信号ＳＫ２を弁別して、そのカフ圧信号ＳＫ２をＡ／Ｄ変換器５２を介して電子制御装置３６へ供給する。一方、脈波弁別回路５０は、圧力信号ＳＰ２の振動成分である脈波信号ＳＭ２を周波数的に弁別して、その脈波信号ＳＭ２をＡ／Ｄ変換器５４を介して電子制御装置３６へ供給する。
また、装置１０には、心臓の活動電位を測定可能な活動電位測定装置７０（この装置により得られるデータから心電図を描くことができる。）と、心音を測定可能な心音側定装置７１とが設けられている。各装置７０、７１からの信号は、それぞれに設けられたＡ／Ｄ変換器７２、７３を介して、電子制御装置３６に供給される。
また、電子制御装置３６は、ＣＰＵ５６、ＲＯＭ５８、ＲＡＭ６０、および図示しないＩ／Ｏポート等を備えたマイクロコンピュータにて構成されている。電子制御装置３６は、ＣＰＵ５６またはＲＯＭ５８に予め記憶されたプログラムに従って、ＲＡＭ６０の記憶機能を利用しつつ、信号処理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を出力して、空気ポンプ２８および２つの切換弁２６、４６を制御すると共に、出力器６２への出力内容を制御している。ここで、出力器６２としては、例えばペンレコーダ・モニタ・適当な記録媒体（ハードディスク、ＭＯ、ＦＤ、ＣＤなど）などが含まれる。
＜コンピュータの構成＞
次に、本発明のソフトウエア（後述する）を実施するためのコンピュータの構成について説明する。
第１実施例
まず、コンピュータとしては、上記装置１０の電子制御装置３６に兼用させることができる。すなわち、電子制御装置３６には、上肢及び下肢からの脈波データ、心電図データ、及び心音図データが経時的に供給されているので、それらのデータを並行処理しながら、動脈に関するパラメータを計算することができる。
第２実施例
また、コンピュータとしては、出力器６２からデジタルデータとして出力・記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体からのデータを処理するものであってもよい。その場合には、一般的なコンピュータに、記録媒体のデジタルデータを読み込み、そのデータに基づいて、動脈に関するパラメータを計算する。
＜ソフトウエアのアルゴリズム＞
次に、上記の計算方法を実施可能なアルゴリズム例について、図３を参照しつつ説明する。
まず、被測定者に関する初期データ（例えば、身長・体重・体表面積・循環血流量・動脈血量・ｌＡｂ・ｌＡａ・ｌｂａを含んでいる。）を入力する（Ｓ１００）。
次に、脈波、心電図、及び心音図に基づいて、心臓及び動脈に関する計測データを入力する（Ｓ１１０）。これらのデータは、▲１▼装置１０による測定を行いながら並行しつつ入力することもできるし、▲２▼一旦、装置１０を用いて測定されたデータ（例えば、デジタルデータとして電子的に記録されたもの、またはチャート紙上に記載されたもの）から入力することもできる。すなわち、入力とは、定められた手順に従って、コンピュータが適当な時点を認識して自動的に入力する場合の他に、人間がチャート紙上から読みとったデータを手入力する場合をも含んでいる。
次に、上記データから、Ｃａｒｄｉａｃ  Ｃｙｃｌｅ（ｃｃ）、ΔｔＡａ、ΔｔＡｂ、Δｔｂａ、ΔｔＡａ、ΔｔＱａ、ΔｔＱ−ｌｌ、駆出時間（ＥＴ）という時間パラメータと、幹動脈系脈波速度（Ｃｍ）を求める（Ｓ１２０）。
次に、ΣΔＶｍｅａｎ、ΔＶｓｔｍｅａｎ、及びＵｍを求め、Ｖｅ、Ｖｅ／動脈血量、Ｖｅ／ΣΔＶｍｅａｎ、ＣＯ、及びＣＩの各種パラメータを求める（Ｓ１３０）。
また、Ｒｉ、ΔＲｉ及び大動脈壁厚（ｈＡ）を求める（Ｓ１４０）。
次に、容積弾性率（Ｋｍ）及びヤング率（ＥＡ）を求める（Ｓ１５０）。
また、各四肢動脈脈波速度（Ｃｒｕ、Ｃｌｕ、Ｃｒｌ、Ｃｌｌ）及び、平均流速（Ｕｍｒｕ、Ｕｍｌｕ、Ｕｍｒｌ、Ｕｍｌｌ）を求める（Ｓ１６０）。
次に、四肢動脈外径変化（Δｒｏｒｕ、Δｒｏｌｕ、Δｒｏｒｌ、Δｒｏｌｌ）から外径（ｒｏｒｕ、ｒｏｌｕ、ｒｏｒｌ、ｒｏｌｌ）、壁厚（ｈｒｕ、ｈｌｕ、ｈｒｌ、ｈｌｌ）、及び内径（ｒｉｒｕ、ｒｉｌｕ、ｒｉｒｌ、ｒｉｌｌ）を求める（Ｓ１７０）。
次に、四肢それぞれの血流量（Ｆｒｒｕ、Ｆｒｌｕ、Ｆｒｒｌ、Ｆｒｌｌ）を求める（Ｓ１８０）。
なお、上記ステップにおいて、パラメータが相互に依存しない場合には、ステップの順序を変更して実施することができる。
また、各値は、上記計算方法などを用いて計算することができる。
＜実測例１＞
次に、上記各式を用いて、実際の被測定者における機能評価指数を求める。
例１：１９歳の活発な健康女子高生である。各値は、次の通りであった。ｍＰｍ：７３ｍｍＨｇ、ＰＰｍ：４８ｍｍＨｇ、心拍数：６７ｂ／ｍｉｎ、Ｃｍ：５０４ｃｍ／ｓｅｃ、Ｕｍ：１２０ｃｍ／ｓｅｃ、Ｖｅ：２０４ｍｌ、ΣΔＶ：２３３ｍｌ、Ｖｓｔ：７４ｍｌ、Ｃｏ：４．９Ｌ／ｍｉｎ、ＣＩ：３．４Ｌ／ｍｉｎ／ｍ２、Ｒｃｉ：０．７０１ｃｍ、ｈＡ：０．１０７ｃｍ、総血流量増大Ｑ：１３６９ｍｌ／ｓｅｃ（左上肢（ＦＲｌｕ）の値は、右上肢（ＦＲｒｕ）の値で代用して加えた。以下も同じ。）、ＦＲｒｕ：１１９６ｍｌ／ｍｉｎ、ＦＲｒｌ：１０９８ｍｌ／ｍｉｎ、ＦＲｌｌ：７８３ｍｌ／ｍｉｎであった。四肢動脈の総血流量は４２７３ｍｌ／ｍｉｎ、ＥＡ：４．０５ｘ１０５Ｎｍ−２、四肢動脈のヤング率Ｅｒｕ：５．９１ｘ１０５Ｎｍ−２、Ｅｒｌ：４．７５ｘ１０５Ｎｍ−２、Ｅｌｌ：３．８２ｘ１０５Ｎｍ−２であった。なお、本例からの測定値、及び計算値を一般的な標準値とみなし、他の症例との比較のために、括弧（）内に示した。
例２：８５歳の女性。激しい胸背部痛を訴え、担送されてきた。但し、ＥＣＧ上、急性心筋梗塞の所見はない。ｍＰｍ：１２２ｍｍＨｇ（７３）、ＰＰｍ：１０５ｍｍＨｇ（４８）と高血圧、心拍数：５６ｂ／ｍｉｎ（６７）、Ｃｍ：１６９２ｃｍ／ｓｅｃ（５０４）、Ｕｍ：７８ｃｍ／ｓｅｃ（１２０）、Ｖｅ：１１５３ｍｌ（２０４）、ΣΔＶ：３４６ｍｌ（２３３）、Ｖｓｔ：６２ｍｌ（７４）、Ｃｏ：３．５Ｌ／ｍｉｎ（４．９）、ＣＩ：２．６Ｌ／ｍｉｎ／ｍ２（３．４）、心拍出量の若干の低下を認めるが、注目すべきはＶｅの極端な増量である。このことは動脈系全体、特に大動脈系の血管内腔拡大を意味している。そこで、血管径壁厚を見ることにする。
Ｒｃｉ：１．１１１ｃｍ（０．７０１）、ｈＡ：０．２８７ｃｍ（０．１０７）、総血流量増大Ｑ；７６４８ｍｌ／ｓｅｃ（１３６９）、に随伴して四肢動脈血流量の増量ＦＲｒｕ：２２２０ｍｌ／ｍｉｎ（１１９６）、ＦＲｒｌ：２１００ｍｌ／ｍｉｎ（１０９８）、ＦＲｌｌ：１６２６ｍｌ／ｍｉｎ（７８３）であった。従って、四肢動脈の総血流量も８１６６ｍｌ／ｍｉｎ（４２７３）と著しく増量している。当然、大動脈の動脈硬化の程度が高い。ＥＡ：２９．４ｘ１０５Ｎｍ−２（４．０５）、四肢動脈のヤング率も、次のように可成り高い。Ｅｒｕ：２４．７３ｘ１０５Ｎｍ−２（５．９１）、Ｅｒｌ：２０．５９ｘ１０５Ｎｍ−２（４．７５）、Ｅｌｌ：２４．１７ｘ１０５Ｎｍ−２（３．８２）。大動脈解離では、大動脈内膜の裂け目を通して動脈内に入った血液や間質内出血により動脈壁が裂けるか解離し、動脈壁内に偽腔を形成し、本来の真腔と共に動脈内腔の拡大、壁のひ薄を来す疾患であることから、本法で得たデータと符号している。
例３：７３歳の会社社長。軽症の糖尿病に高血圧を指摘され、治療中の元気な紳士。ｍＰｍ：１０４ｍｍＨｇ（７３）、ＰＰｍ：６７ｍｍＨｇ（４８）、心拍数：６６ｂ／ｍｉｎ（６７）、Ｃｍ：１０９８ｃｍ／ｓｅｃ（５０４）、Ｕｍ：７７ｃｍ／ｓｅｃ（１２０）、Ｖｅ：７８０ｍｌ（２０４）、ΣΔＶ：２６６ｍｌ（２３３）、Ｖｓｔ：８５ｍｌ（７４）、Ｃｏ：５．６Ｌ／ｍｉｎ（４．９）、ＣＩ：３．３Ｌ／ｍｉｎ／ｍ２（３．４）、Ｒｃｉ：１．０９１ｃｍ（０．７０１）、ｈＡ：０．１８５ｃｍ（０．１０７）、総血流量増大Ｑ：３７８９ｍｌ／ｓｅｃ（１３６９）と年齢相当の変化が認められる。総血流量と圧勾配との対比で求められる血液粘度は、μ：０．０４４ｐｏｉｓｅ（０．０４３）と正常値である。しかしながら、大動脈、四肢動脈の硬化の程度が高いようである。また、ＥＡ：１７．６ｘ１０５Ｎｍ−２（４．０５）、Ｅｒｕ：２２．０ｘ１０５Ｎｍ−２（５．９１）、Ｅｒｌ：１６．８ｘ１０５Ｎｍ−２（４．７５）、Ｅｌｌ：１１．５ｘ１０５Ｎｍ−２（３．８２）。四肢動脈血流量は、ＦＲｒｕ：９２６ｍｌ／ｍｉｎ（１１９６）、ＦＲｒｌ：５５８ｍｌ／ｍｉｎ（１０９８）、ＦＲｌｌ：３６０ｍｌ／ｍｉｎ（７８３）と、例１に比べてむしろ少なかった。
例４（自験）：次に、下記データを有する人（発明者）について、各計算を行った。この者の基礎的なデータは、身長１７２ｃｍ、体重６５ｋｇ、体表面積１．７７ｍ２、推定循環血液量４．５５Ｌ、推定動脈血液量８６５ｍｌ（体重からの推定量）、ｌＡｂ＝５７ｃｍ．ｌＡａ＝１２０ｃｍ、ｌｂａ＝６３ｃｍ、Ｃａｒｄｉａｃ  ｃｙｃｌｅ（ｃｃ）＝０．８３３ｓｅｃ、ΔｔＱｂ＝０．１８ｓｅｃ、ΔｔＱＡ＝０．２５ｓｅｃ、Δｔｂａ＝０．０６９４ｓｅｃ、ΔｔＱｌｌ＝０．４１７ｓｅｃ、ΔｔＱＡ（＝ｌｂａΔｔＱｂ−ｌＡｂΔｔｂａ）＝０．１１８ｓｅｃ、ＥＴ（＝ΔｔＱｔｔ−ΔｔＱＡ）＝０．２９９ｓｅｃ、ＥＴ／ｃｃ＝０．３５８ｓｅｃ、ＰＥＰ／ＥＴ＝ΔｔＱＡ／ＥＴ＝０．３９、Ｃｍ＝６３ｃｍ／０．０６９４４ｓｅｃ＝９０７ｃｍ／ｓｅｃである。
ここで、各データをまとめると、下表１の通りである。
2003090617.tif 000003
なお、ＬＵ（左上肢）に関して、データが欠けているところは、ＲＵ（右上肢）のデータで代用した。ここで、ΣΔＶｍｅａｎ＝５２＋５２＋６７＋７１＝２４２（ｍｌ）、ΔＶｓｔｍｅａｎ＝２４２ｘ０．３５８＝８７（ｍｌ）となる。
また、（式１４）から、Ｕｍ＝ＰＰｍ／ρＣｍ＝５８ｘ１３３３ｄｙｎ／ｃｍ２／１．０５６ｇ／ｃｍ３・９０７ｍ／ｓｅｃ＝８１ｃｍ／ｓｅｃが得られる。
（式１５）から、Ｖｅ＝１．０５６ｇ／ｃｍ３ｘ（９０７ｃｍ／ｓｅｃ）２ｘ８７ｍｌ／１１７ｘ１３３３ｄｙｎ／ｃｍ２＝４８５ｍｌ、Ｖｅ／動脈血量＝４８５ｍｌ／８６５ｍｌ＝０．５６、Ｖｅ／ΣΔＶｍｅａｎ＝４８５ｍｌ／２４２ｍｌ＝２．００が求まる。また、（式１６）よりＱ（＝（ΣΔＶ＋Ｖｅ）／ＥＴ＝７２７／０．２９９）＝２４３１ｍｌ／ｓｅｃ、ＣＯ：６．２４Ｌ／ｍｉｎ、ＣＩ：３．５２Ｌ／ｍｉｎ／ｍ２となる。
また、（式１８）から、ＲＤｉ＝（８７ｍｌ／π・６５ｃｍ／ｓｅｃ・０．２９９ｓｅｃ）１／２＝１．１９４ｃｍ、（式１９）から、ＲＣｉ＝２ｘ１．１９４ｃｍｘ９０７ｃｍ／ｓｅｃ／（２ｘ９０７ｃｍ／ｓｅｃ＋６５ｃｍ／ｓｅｃ）＝１．１５６ｃｍ、ΔＲ（＝ＲＤｉ−ＲＣｉ）＝０．０３８ｃｍとなる。
また、大動脈壁厚（ｈＡ）の算出は、（式２３）より、ｈＡ＝２ｘ１．１５６ｃｍｘ（１．１９４１／２−１）＝０．２１４２ｃｍ、更にＲｃｏ＝１．３７０ｃｍ（式２４）となる。
また、（式２５）及び（式２６）より、容積弾性率は、Ｋｍ＝０．８７ｘ１０６ｄｙｎ／ｃｍ２、ヤング率は、ＥＡ＝１１．１１ｘ１０５Ｎ／ｍ２と求められる。血液粘度は（式２７）より、μ＝｛π（１．１５６ｘ０．８）４／２４３１｝・｛１／８｝・｛２４４ｘ１３３３／９０７｝＝０．０４２（ｐｏｉｓｅ）となる。また、運動エネルギーは、１／２ｘ（ρ８７ｘ８１２）＝０．０３０１ｘ１０８ｅｒｇ，ｍＰｍｘΔＶｓｔ＝１．３５６ｘ１０８ｅｒｇ，よって全運動エネルギーは１．１３８７ｘ１０８ｅｒｇとなる（但し、ρ＝１．０５６ｇ／ｍｌとした）。
四肢動脈脈波速度の算出は、（式２９）より、
Ｃｒｕ（１４２ｘ１３３３ｄｙｎ／ｃｍ２・４８５ｍｌ／１．０５６ｇ／ｃｍ３・８２ｍｌ）１／２＝１０２９ｃｍ／ｓｅｃ，
Ｃｒｌ＝（１７４ｘ１３３３ｄｙｎ／ｃｍ２・４８５ｍｌ／１．０５６ｇ／ｃｍ３・１０９ｍｌ）１／２＝９８６ｃｍ／ｓｅｃ，及び
Ｃｌｌ＝（１７５ｘ１３３３ｄｙｎ／ｃｍ２・４８５ｍｌ／１．０５６ｇ／ｃｍ３・１１３ｍｌ）１／２＝９７４ｃｍ／ｓｅｃとなる。
また、平均流速の算出は、（式３０）より、
Ｕｍｒｕ＝４３ｘ１３３３ｄｙｎ／ｃｍ２／１．０５６ｇ／ｃｍ３・１０２９ｃｍ／ｓｅｃ＝５３ｃｍ／ｓｅｃ，
Ｕｍｒｌ＝７６ｘ１３３３ｄｙｎ／ｃｍ２／１．０５６ｇ／ｃｍ３・９８９ｃｍ／ｓｅｃ＝９７ｃｍ／ｓｅｃ，
Ｕｍｌｌ＝７９ｘ１３３３ｄｙｎ／ｃｍ２／１．０５６ｇ／ｃｍ３・９７４ｃｍ／ｓｅｃ＝１０２ｃｍ／ｓｅｃとなる。
（式３３）等を参照しつつ、四肢動脈外径変化（Δｒｏ）から外径（ｒｏ）及び壁厚（ｈ）を求めると、次のようである。すなわち、右上肢について、Δｒｏｒｕ＝｛５３ｃｍ／ｓｅｃｘ５２ｍｌ／π３０／３６（４ｘ１０２９２＋１０２９ｘ５３）｝１／２＝０．０１５７ｃｍ，ｒｏｒｕ＝２ｘ０．０１５７ｃｍｘ１０２９ｃｍ／ｓｅｃ／５３ｃｍ／ｓｅｃ＝０．６０９６ｃｍ，ｈｒｕ＝２ｘ０．６０９ｃｍ｛１−（９８／１１７）１／２｝＝０．１０３ｃｍ，ｒｉｒｕ＝０．６０９−０．１０３＝０．５０６ｃｍである。
右下肢について、Δｒｏｒｉ＝｛９７ｃｍ／ｓｅｃｘ６７ｍｌ／π３０／３６（４ｘ９８９２＋９８９ｘ９７）｝１／２＝０．０２４９ｃｍ，ｒｏｒｌ＝２ｘ０．０２４９ｃｍｘ９８９ｃｍ／ｓｅｃ／９７ｃｍ／ｓｅｃ＝０．５０７６ｃｍ，ｈｒｌ＝２ｘ０．５０７ｃｍ｛１−（９８／１１７）１／２｝＝０．０８５９ｃｍ，ｒｉｒｌ＝０．５０７−０．０８５９＝０．４２１ｃｍである。
左下肢について、Δｒｏｌｌ＝｛１０２ｃｍ／ｓｅｃｘ６７ｍｌ／π３０／３６（４ｘ９４８２＋９４８ｘ１０２）｝１／２＝０．０２７４ｃｍ，ｒｏｌｌ＝２ｘ０．０２７４ｃｍｘ９４８ｃｍ／ｓｅｃ／１０２ｃｍ／ｓｅｃ＝０．５０９ｃｍ，ｈｌｌ＝２ｘ０．５０９ｃｍ｛１−（９８／１１７）１／２｝＝０．０８６３ｃｍ，ｒｉｌｌ＝０．５０９−０．０８６３＝０．４２３ｃｍである。
次に、（式３８）より、四肢それぞれの血流量を求めると、
Ｆｒｒｕ＝｛π（０．４０２ｃｍ）４／０．０４２３ｐｏｉｓｅ｝・１／８・５７．６ｍｍＨｇ／ｓｅｃ／１０２９ｃｍ／ｓｅｃ＝１８．０８ｍｌ／ｓｅｃ＝１０８５ｍｌ／ｍｉｎ，
ＦＲｌｕ（＝Ｆｒｒｕに等しいと見なし）＝１０８５ｍｌ／ｍｉｎ，
Ｆｒｒｌ＝｛π（０．４０ｃｍ）４／０．０４２３ｐｏｉｓｅ｝・１／８・５８．８ｍｍＨｇ／ｓｅｃ／９８９ｃｍ／ｓｅｃ＝１８．４５ｍｌ／ｓｅｃ＝１１０７ｍｌ／ｍｉｎ，
Ｆｒｌｌ＝｛π（０．５０９ｃｍ）４／０．０４２３ｐｏｉｓｅ｝・１／８・６３．６ｍｍＨｇ／ｓｅｃ／９７４ｃｍ／ｓｅｃ＝５４．２４ｍｌ／ｓｅｃ＝３２５４ｍｌ／ｍｉｎとなる。これより、四肢への全血流量は、６５３１ｍｌ／ｍｉｎと計算された。
また、四肢動脈のヤング率は、（式３６）より、それぞれ、
Ｅｒｕ＝２ｘ１．０５６ｘ０．６０９ｘ１０２９２／０．１０３＝１３．２２ｘ１０５Ｎｍ−２，
Ｅｒｌ＝２ｘ１．０５６ｘ０．５０８ｘ９８９２／０．０８５９＝１２．２２ｘ１０５Ｎｍ−２，
Ｅｌｌ＝２ｘ１．０５６ｘ０．５０９ｘ９７４２／０．０８６３＝１１．８２ｘ１０５Ｎｍ−２と計算された。
このように、本発明者が開発した一連の式群を用いることにより、脈波データに基づいて、新規なパラメータ（例えば、容積弾性率（Ｋｍ）及びヤング率（ＥＡ））を計算することが可能となる。これらのパラメータを用いて、生体の機能を無侵襲的、正確、簡便かつ迅速に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、上肢下肢血圧測定装置の構成を説明するブロック図である。なお、図中の符号は、それぞれ、上肢下肢血圧測定装置（１０）、血圧測定装置（１６，１８）、活動電位測定装置（７０）、心音測定装置（７１）である。
第２図は、心電図、心音図、及び血圧変化を示すチャート図である。
第３図は、本発明を実施するための一本実施形態のソフトウエアの流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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