(57)【要約】      （修正有）【課題】漢方医における脈診の分析システムと方法の提供。【解決手段】脈診において脈象の変化に対して定量分析を行い、特に漢方医における脈象の構成要素である「位」、「数」、「形」と「勢」の定量分析を行う。本発明の分析システムは、脈波信号収集装置及び脈波処理ユニットを含めている。脈波信号収集装置は脈波を収集して血圧信号と心臓の電気信号を発信するのに使われ、そして、信号処理ユニットは前述連続した血圧信号と心臓の電気信号を受信して分析するのに使われる。前述脈波処理ユニットの稼動は、前述測った血圧信号の部位パラメータの作成、前述血圧信号や心臓の電気信号が運算した心率パラメータの作成、前述血圧信号が分析した血圧波形パラメータの作成、そして、動脈圧変動（APV）と心拍変動（HRV）のスペクトル分析パラメータの作成、及び、前述パラメータに基づいて漢方医における脈象構成要素の定量指標を決めることである。【選択図】図１
2008295517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脈波信号収集装置、信号処理ユニットを含み、
該脈波信号収集装置は血圧信号の収集と生成に用いられ、
該信号処理ユニットは前述連続の血圧信号の受信と分析に用いられ、
前述信号処理ユニットの執行は、
前述測った血圧信号の部位パラメータの作成、
前述測った血圧信号が運算した心率パラメータの作成、
前述測った血圧信号が分析した血圧波形パラメータの作成、
動脈変動と心率変動のスペクトル分析パラメータの作成、及び
以上のパラメータに基づいて漢方医における脈象の構成要素を決定することを特徴とする漢方医における脈診の分析システム。
【請求項２】
前述脈波信号収集装置波はさらに、心臓の電気信号を収集して生成し、且つ、前述信号処理ユニットは連続の心臓の電気信号を受信して分析することができることを特徴とする請求項１記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項３】
前述信号処理ユニットはさらに、前述心臓の電気信号が運算した心率パラメータの作成を含めていることを特徴とする請求項２記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項４】
前述信号処理ユニットは部位パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「位」を決めていることを特徴とする請求項１記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項５】
前述信号処理ユニットは心率パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「数」を決めていることを特徴とする請求項１又は請求項３記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項６】
前述信号処理ユニットは血圧波形パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「形」を決めていることを特徴とする請求項１記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項７】
前述信号処理ユニットは異動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「勢」を決めていることを特徴とする請求項１記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項８】
前述信号処理ユニットは動脈圧変動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の「形の勢」を決めていることを特徴とする請求項７記載の漢方医における脈診の分析システム。    
【請求項９】
前述信号処理ユニットは心率異動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の「数の勢」を決めていることを特徴とする請求項７記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項１０】
前述「数」は心率を定量指標としていることを特徴とする請求項５記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項１１】
前述「形」は平均圧、収縮圧、拡張圧及び脈拍を定量指標としていることを特徴とする請求項６記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項１２】
前述「数」と「形」共が心出力、心臓収縮力、心拍量、血圧共振波分析、動脈順応性及び動脈抵抗を定量指標としていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項１３】
前述「勢」は血管交感神経活性、心臓交感神経活性、心臓副交感神経活性、及び感圧反射敏感度分析を定量指標としていることを特徴とする請求項７記載の漢方医における脈診の分析システム。
【請求項１４】
連続の血圧信号を参考している漢方医における脈診の分析方法であり、その特徴は当該分析方法に以下を含み、
前述測った血圧信号の部位パラメータの作成、
前述測った血圧信号が運算した心率パラメータの作成、
前述測った血圧信号が分析した血圧波形パラメータの作成、
動脈圧変動（APV）と心率変動（HRV）のスペクトル分析パラメータの作成、及び、
以上のパラメータに基づいて漢方医における脈象の構成要素の定量指標の決定することを特徴とする漢方医における脈診の分析方法。
【請求項１５】
連続の心臓の電気信号を参考することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項１６】
更に、前述心臓の電気信号が運算した心率パラメータの作成を含むことを特徴とする請求項１５記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項１７】
更に、部位パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「位」を含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項１８】
更に、心率パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「数」を決定することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項１９】
更に、血圧波形パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「形」を決定することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項２０】
更に、変動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「勢」を決定することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項２１】
更に、心率で前述「数」を定量に分析することを含むことを特徴とする請求項１８記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項２２】
更に、平均圧、収縮圧、拡張圧及び脈拍圧で前述「形」を定量に分析することを含むことを特徴とする請求項１９記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項２３】
更に、心出力、心臓収縮力、心拍量、血圧共振波分析、動脈順応性及び動脈抵抗で前述「数」と「形」を定量に分析することを含むことを特徴とする請求項２１又は請求項２２記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項２４】
更に、血管交感神経活性、心臓交感神経活性、心臓副交感神経活性、及び感圧反射敏感度で前述「勢」を定量に分析することを含むことを特徴とする請求項２０記載の漢方医における脈診の分析方法。
【請求項２５】
更に、予め設けられた脈象範囲の作成を含んでおり、且つその脈象範囲を対応する以上のパラメータの脈象の構成要素を判読することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は漢方医における脈診の分析システムと方法であり、特に漢方医における脈象構成要素の定量分析に関する漢方医における脈診の分析システムと方法を指している。
【背景技術】
【０００２】
脈診は漢方医において脈象の変化により人体臓腑の血気、陰陽、生理と病理の状況を判断することである。脈象の変化は数え切れないほど多くある。例えば、弦脈、滑脈、平脈、短脈などの２８種類の脈象がある。心拍にのみならず、脈診する際は、患者の脈拍の位、数、形、勢の変化を同時に配慮しなければならない。中医師が脈診をするときは、指で橈骨動脈を押しながら指で脈動を感じることにより、患者の体調全体を診断する。“位”についていえば、橈骨動脈は寸、関、尺の三部分に分かれている。古代の周学海は、脈診する時に位、数、形、勢を確実に説明しようと主張した：「脈というものは四科があり、ただ位、数、形、勢のことだけである。位とは、浮沈寸法である。数とは、遅、数、促、結である。形とは、長短、広狭、厚薄、粗細、剛柔であり、数学家が言われる線、面、体と似ている。勢とは、収斂、伸長、収縮、進退、起伏の盛衰状態である。」前述位、数、形、勢は脈象を判断する要領ではあるが、脈診には統一の基準と簡易で科学的な表現法が存在してないので、人指で微妙の感触に頼って診断するしかできない。そのため、臨床では実行しにくい。
【０００３】
１９５０年代より発展された従来の技術は初めて、西方から伝われてきた脈拍絵画技術により脈波図形化を試みた。１９８０年代に、測定の重複性がよい、長期の測定安定性がよい、脈拍の圧力取りの読み取りと標記の利便、十分に鋭敏性と動態範囲を持つ装置がどんどん発展された。台湾は１９７０年から従来の技術を発展した。例えば、脈波装置については脈拍センサー、圧力変換装置、マルチチャンネル記録装置で脈波装置をコンピュータに接続し、脈波図と心電図とを同期に表示する。もう一つの従来の技術は、フーリエ変換分析を利用して圧力変換装置から脈波と取得し、異なる周波数の共振波の強度を各内臓の健康状態の指標とする技術である。前述従来の技術はコストが高いし、脈位の選択は人為的操作によらなければならない。しかも、報告の分析は詳細且つ客観的なものではないので、中医師の判読に頼らなければならない。関連データーの理解と討論のために西洋医学には提供できない。
【０００４】
現代医学の研究において、脈拍の構成要素は主に、心臓拍動（拍出量と拍出力を含む）が生成した圧力、動脈壁の弾力と末梢の抵抗力、血液濃度の三つの要件がある。正常の脈拍の構成は心拍頻度、心臓活動のリズム、心臓の射血機能、動脈壁の弾力、小動脈の緊張度、血管の充満度及び神経、内分泌の調整機能などの多種の要因から合わせて反応されている。
【０００５】
また、圧力脈図から得られた生理情報にも一定の制限があり、動脈脈拍は圧力拍動の信号を発信する以外にも、管腔容積、血流速度、脈管の三度空間運動などの多種のメッセージをも出している。脈象図の研究はまだ、２８脈の範囲内、例えば、弦脈、滑脈、疾脈などに限られている。ある脈の脈象図は実際に某複合脈の脈拍波図かもしれないし、ある特定の脈象の圧力脈図の間には明らかな区別もない。そのため、今使用する圧力脈図の指標は、“位”と“形”の討論に集中し、範囲は限られている。脈象の脈位、脈寛、脈長、脈率、脈律、脈力、脈流、脈体などの使用を全部定量的に反映することはできないため、他の方法を合わせて研究する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は漢方医における脈診の分析システムを提供し、信号を収集し、漢方医における脈象の構成要素、特に「形」、「数」、「勢」に対して定量分析をすることにある。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、漢方医における脈診の分析方法を提供し、連続の血圧信号と心臓の電気信号を参考にしながら、漢方医における脈象の構成要素の定量指標を決めることにある。
【０００８】
本発明はまた一つの目的がある。それは、漢方医における脈診の分析システムと方法を提供し、西洋医学の観点から「形」、「数」、「勢」の分析を定義することにある。
【０００９】
前述目的を実現するには、本発明は漢方医における脈診の分析システムを提供している。このシステムは、脈波信号収集装置、信号処理ユニットを含めている。脈波信号収集装置血圧信号と心臓の電気信号の収集に使われ、信号処理ユニットは、前述連続の血圧信号と心臓の電気信号の受信と分析に使われる。信号処理ユニットの稼動は、前述測った血圧信号の部位パラメータの作成、前述血圧信号や心臓の電気信号が計算した心率パラメータの作成、前述血圧信号が分析した血圧波形パラメータの作成、心拍変動（HRV）及び動脈圧変動（APV）のスペクトル分析パラメータの作成、及び、前述パラメータに基づいて漢方医における脈象の構成要素に関する定量指標の決定がある。
【００１０】
本発明はまた漢方医における脈診の分析方法を提供している。連続の血圧信号と心臓の電気信号を参考するこの分析方法は、前述測った血圧信号の部位パラメータの作成、前述血圧信号や心臓の電気信号が計算した心率パラメータの作成、前述血圧信号が分析した血圧波形パラメータの作成、動脈圧変動（APV）と心拍変動（HRV）のスペクトル分析パラメータの作成、及び、前述パラメータに基づいて漢方医における脈象の構成要素の定量指標の決定を含めている。
【００１１】
本発明の長所は、定量しにくい脈象を、自動化運算によって定量指標を決めることにより、脈象判断の基準を一致させ、人為的の診断誤差を避け、脈診の正確性を高め、脈診装置の機能を向上し、西洋医学と結合することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、脈波信号収集装置、信号処理ユニットを含み、
該脈波信号収集装置は血圧信号の収集と生成に用いられ、
該信号処理ユニットは前述連続の血圧信号の受信と分析に用いられ、
前述信号処理ユニットの執行は、
前述測った血圧信号の部位パラメータの作成、
前述測った血圧信号が運算した心率パラメータの作成、
前述測った血圧信号が分析した血圧波形パラメータの作成、
動脈変動と心率変動のスペクトル分析パラメータの作成、及び
以上のパラメータに基づいて漢方医における脈象の構成要素を決定することを特徴とする漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項２の発明は、前述脈波信号収集装置波はさらに、心臓の電気信号を収集して生成し、且つ、前述信号処理ユニットは連続の心臓の電気信号を受信して分析することができることを特徴とする請求項１記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項３の発明は、前述信号処理ユニットはさらに、前述心臓の電気信号が運算した心率パラメータの作成を含めていることを特徴とする請求項２記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項４の発明は、前述信号処理ユニットは部位パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「位」を決めていることを特徴とする請求項１記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項５の発明は、前述信号処理ユニットは心率パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「数」を決めていることを特徴とする請求項１又は請求項３記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項６の発明は、前述信号処理ユニットは血圧波形パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「形」を決めていることを特徴とする請求項１記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項７の発明は、前述信号処理ユニットは異動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「勢」を決めていることを特徴とする請求項１記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項８の発明は、前述信号処理ユニットは動脈圧変動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の「形の勢」を決めていることを特徴とする請求項７記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項９の発明は、前述信号処理ユニットは心率異動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の「数の勢」を決めていることを特徴とする請求項７記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項１０の発明は、前述「数」は心率を定量指標としていることを特徴とする請求項５記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項１１の発明は、前述「形」は平均圧、収縮圧、拡張圧及び脈拍を定量指標としていることを特徴とする請求項６記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項１２の発明は、前述「数」と「形」共が心出力、心臓収縮力、心拍量、血圧共振波分析、動脈順応性及び動脈抵抗を定量指標としていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項１３の発明は、前述「勢」は血管交感神経活性、心臓交感神経活性、心臓副交感神経活性、及び感圧反射敏感度分析を定量指標としていることを特徴とする請求項７記載の漢方医における脈診の分析システムとしている。
請求項１４の発明は、連続の血圧信号を参考している漢方医における脈診の分析方法であり、その特徴は当該分析方法に以下を含み、
前述測った血圧信号の部位パラメータの作成、
前述測った血圧信号が運算した心率パラメータの作成、
前述測った血圧信号が分析した血圧波形パラメータの作成、
動脈圧変動（APV）と心率変動（HRV）のスペクトル分析パラメータの作成、及び、
以上のパラメータに基づいて漢方医における脈象の構成要素の定量指標の決定することを特徴とする漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項１５の発明は、連続の心臓の電気信号を参考することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項１６の発明は、更に、前述心臓の電気信号が運算した心率パラメータの作成を含むことを特徴とする請求項１５記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項１７の発明は、更に、部位パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「位」を含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項１８の発明は、更に、心率パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「数」を決定することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項１９の発明は、更に、血圧波形パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「形」を決定することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項２０の発明は、更に、変動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「勢」を決定することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項２１の発明は、更に、心率で前述「数」を定量に分析することを含むことを特徴とする請求項１８記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項２２の発明は、更に、平均圧、収縮圧、拡張圧及び脈拍圧で前述「形」を定量に分析することを含むことを特徴とする請求項１９記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項２３の発明は、更に、心出力、心臓収縮力、心拍量、血圧共振波分析、動脈順応性及び動脈抵抗で前述「数」と「形」を定量に分析することを含むことを特徴とする請求項２１又は請求項２２記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項２４の発明は、更に、血管交感神経活性、心臓交感神経活性、心臓副交感神経活性、及び感圧反射敏感度で前述「勢」を定量に分析することを含むことを特徴とする請求項２０記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
請求項２５の発明は、更に、予め設けられた脈象範囲の作成を含んでおり、且つその脈象範囲を対応する以上のパラメータの脈象の構成要素を判読することを含むことを特徴とする請求項１４記載の漢方医における脈診の分析方法としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の漢方医における脈診の分析システムと方法を提供し、定量しにくい脈象を、自動化運算によって定量指標を決めることにより、脈象判断の基準を一致させ、人為的の診断誤差を避け、脈診の正確性を高め、脈診装置の機能を向上し、西洋医学と結合することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明における“脈診”とは、漢方医において脈象の変化で人体内臓の血気、陰陽、生理と病理に関する状況を判断することである。
【００１５】
本発明における“脈象”とは、中医師が指で患者の脈拍を押しながら、指で脈動の変化を感じることである。
【００１６】
本発明における漢方医における脈象の構成要素の“位”とは、脈拍の位置を測ることである。
【００１７】
本発明における漢方医における脈象の構成要素の“数”とは、各単位時間内の脈拍数である。
【００１８】
本発明における漢方医における脈象の構成要素の“形”とは、脈の形状、脈相波である。
【００１９】
本発明における漢方医における脈象の構成要素の“勢”とは、脈相の趨勢（Trend）、趨勢とは変化の方向（Variation of trend）である。
【００２０】
本発明における“QRS群（QRS complex）”とは、心電図における典型のQRS群が緊密に連続している三つの波を含めていることである。一つ目の下向ける波はQ波と呼ばれ、Q波に引き続いて高くて尖がっている直立波はR波と呼ばれ、その後の下向ける波はS波と呼ばれ。三つの波は緊密に連結しながら、心室電気信号激動の過程を反映しているため、QRS群と統一に呼ばれている。この群は左右の両心室の減極プロセスを反映している。
【００２１】
まず、図１は本発明の漢方医における脈診の分析システムに関するシステムブロック図を示している。本発明の好ましい実施例では、本発明の漢方医における脈診の分析システムは、脈波信号収集装置１０を含めている。脈波信号収集装置１０は更に、血圧信号収集装置１１と心臓の電気信号収集装置１２を含めている。そして、当該心臓の電気信号収集装置１２は本発明のシステムにおいてオプションとなっている。その中、血圧信号収集装置１１は、人体の特定部位、例えば橈骨脈の寸、関、尺の位置、または人体のほかの部位から血圧信号を収集する。収集した血圧信号は、圧力変換装置１１１を経由して圧力信号を電気信号に変換されてから、アンプ１１２で拡大される。拡大された血圧信号は再び、アナログデジタル変換装置１１３（Analog−digital converter）を経由して信号をデジタル信号に変えられる。サンプリングレートは２０４８Hzであり、数分間を持続すると、デジタル信号で表示される連続の血圧信号が取得できて生成される。時間を横軸とし、血圧信号をポイントずつ描き出し、即時の血圧波形信号を作る。
【００２２】
また、心臓の電気信号収集装置１２は電極１２１を介して心臓の電気信号の収集することができる。心臓の電気信号はアンプ１２２で信号が拡大される。拡大された心臓の電気信号はまたアナログデジタル変換装置１２３によってデジタル信号に変えられる。サンプル周波数は２５６ Hzである。数分間を持続すれば、デジタル信号で表示される心臓の電気信号が取得できて生成される。時間を横軸とし、血圧信号をポイントずつ描き出し、即時の心臓の電気信号の波形信号を作る。
【００２３】
脈波処理ユニット２０は、前述連続の血圧信号と心臓の電気信号を受信して分析する。当該脈波処理ユニット２０はパソコン、PDA、携帯電話内のマイクロコンピュータや腕時計内のマイクロコンピュータでもよい。当該血圧信号は人体の特定部位から収集されるものであり、これにより前述測った血圧信号の部位パラメータを作成し、当該部位パラメータを漢方医における脈象の構成要素の「位」として決定する。
【００２４】
脈波処理ユニット２０は前述血圧波形信号を受信し、ブロック２０１において、収縮期圧である相対高点と拡張期圧である相対の低点を分析し、収縮期圧の数値と拡張期圧の数値を利用してプログラム運算で平均圧（平均圧＝１／３の収縮期圧＋２／３の拡張期圧）を計算する。収縮期圧の数値から拡張期圧の数値を引くと、脈拍圧（脈拍圧＝収縮期圧−拡張期圧）が得られる。ブロック２０２では、脈波処理ユニット２０が前述血圧デジタル信号を利用して微分（dp／dt）をした後、毎回の脈拍の最高値から最低値を引くと、心臓収縮力（Contractility）の数値が得られる。そして、心拍量（Stroke volume）は以下の公式で得られる。
【数１】
2008295517.tif 000003
Kは常数、Psaは単一の脈拍血圧曲線の面積、Tsは収縮持続時間、Tdは拡張持続時間である。前述心拍量を心率にかけると、心出力量（心出力量＝心拍量X心率）が得られる。ブロック２０３では、脈波処理ユニット２０が血圧共振波分析（Harmonic analysis）を行うのは、前述に得られた血圧デジタル信号を高速のフーリエでスペクトルに変換し、積分を利用して各特定の周波数区間のパワーを定量することである。各スペクトルは二度空間の直方図で表示し、または数値の方式で出力することにより、動脈変動数値を計算する。その中の心拍倍率につれて変化する超高周波数成分は血圧共振波である。
【００２５】
動脈コンプライアンス（Artery compliance）は以下の公式で得られる。
【数２】
2008295517.tif 000004
【００２６】
また、動脈抵抗値（Resistance of artery）は以下の公式で得られる。
【数３】
2008295517.tif 000005
Zcは動脈抵抗、Pは血圧、Qは血流である。前述ブロック２０１における収縮期圧、拡張期圧、平均圧、及び脈拍圧については脈波処理ユニット２０が血圧波形信号を受信した後、前述運算で得られた数値である。このように、血圧波形分析で得られたパラメータは血圧波形パラメータである。脈波処理ユニット２０は収縮期圧、拡張期圧、平均圧、及び脈拍圧を定量指標とし、血圧波形パラメータを、漢方医における脈象の構成要素の「形」として決めている。そして、前述ブロック２０２とブロック２０３における心臓収縮力、心拍量、心出力、血圧共振分析、動脈コンプライアンス、及び動脈抵抗値ともが漢方医における脈象の構成要素「数」と「形」の定量指標である。
【００２７】
もう一方、脈波処理ユニット２０は前述血圧波形信号を受信し、運算後は同時に心拍周期間隔（PPI）の数値が得られる。これはブロック２１０の心率パラメータである。または、心電波形信号を利用しても、同様にブロック２１０の心率パラメータが得られる。脈波処理ユニット２０は心率を定量指標とし、心率パラメータを漢方医における脈象の構成要素の「数」として決めている。
【００２８】
変動分析はいずれのパラメータが長時間の収集を経れば、皆傾向や変動の分析ができることを指している。例えば、心率が長時間に十分の数量を累積すれば、心率変動分析ができる。また、動脈圧が長時間に十分の数量を累積すれば、動脈圧変動分析もできる。
【００２９】
脈波処理ユニット２０では、前述心率パラメータと血圧波形パラメータはブロック２２０の周波数領域分析法（Frequency domain analysis）の分析を経て動脈圧変動分析（APV）において、血管交感神経活性（Vascular sympathetic activity）は前述に得られたデジタル血圧信号を高速フーリエでスペクトルに変換し、且つ積分を利用して各特定の周波数区間のパワーの量を決めることにより、ブロック２３０の動脈圧のパワースペクトルを得る。各スペクトルは二度空間の直方図で表示されるか数値で出力される。そして、動脈圧変動の数値を計算し出す。ここで、ブロック２３１の低周波数成分（BLF）を血管交感神経活性の指標にすることができる。
【００３０】
脈波処理ユニット２０では、前述心率パラメータと血圧波形パラメータはブロック２２０の周波数領域分析法（Frequency domain analysis）の分析を経て心率変動分析（HRV）において、前述運算で得られた心臓の電気信号を高速フーリエでスペクトルに変換し、且つ積分を利用して各特定の周波数区間のパワーの量を決めることにより、ブロック２４０の心率パワースペクトルを得ている。各スペクトルは二度空間の直方図で表示されるか数値で出力されることにより、心率変動の数値を算出する。そして、ブロック２４１の心臓交感神経活性LF／HFを心臓交感神経活性（Cardiac sympathetic activity）の指標とする。ブロック２４２の心臓副交感神経活性はHFを心臓迷走神経活性（Cardiac vagal activity）の指標としている。そして、LFを交感と副交感神経機能の統合指標と見なされている。
【００３１】
脈波処理ユニット２０は血管交感神経活性、心臓交感神経活性、心臓副交感神経活性、及び感圧反射敏感度分析を定量指標とし、変動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「勢」を決めている。
【００３２】
前述ブロック２３０と２３１における動脈圧のパワースペクトルと血管交感神経活性の数値は、脈波処理ユニット２０が血圧波形パラメータを受信した後、連続数時間の運算で得られた数値である。このように、血圧波形パラメータを連続数時間に分析することによって得られたパラメータは、動脈圧変動（APV）のスペクトル分析パラメータである。脈波処理ユニット２０は動脈圧変動（APV）のスペクトル分析パラメータを漢方医における「形の勢」を決めている。
【００３３】
前述ブロック２４０、２４１と２４２における心率のパワースペクトル、心臓交感神経活性及び心臓副交感神経活性の数値は、脈波処理ユニット２０が心率パラメータを受信した後、連続数時間の運算で得られた数値である。このように心率パラメータを連続数時間に分析することによって得られたパラメータは、心率変動（HRV）のスペクトル分析パラメータである。脈波処理ユニット２０は心率変動（HRV）のスペクトル分析パラメータを漢方医における「数の勢」を決めている。
【００３４】
心率変動と血圧変動は関わり合っているため、即ち、血圧に変動があると、心臓は心率を調整して血圧の安定を維持する。ゆえに、「数の勢」と「形の勢」は実に関係し合い、互いに増減する「勢」のシステムである。ブロック２５０における血圧と心率の交叉スペクトルとブロック２５１の感圧反射敏感度は、「数の勢」と「形の勢」の分析に基づいた統合の「勢」である。以下は脈波処理ユニット２０の周波数領域分析作業の内容に関するより深い説明である。
【００３５】
動脈変動分析（Arterial Pressure Variability Analysis）、動脈圧（APV）の収集は、脈波信号収集装置で行える。これはアームインタイプ血圧計、腕挿入タイプ血圧計、指容積脈波計（Finger plethysmography）、ペンタイプ脈波検知装置、圧平眼圧計（Tonometry）、リングタイプ血圧計などのような血圧信号収集装置を利用して血圧波形信号を収集し、血圧波形信号をアンプで１０,０００倍に拡大してろ過した後、また１２−bitのアナログデジタル変換装置（PCL−８１８L, Advantech, Taiwan）で脈波処理ユニット２０（例えばIBM互換のコンピュータ）へ接続する。１０２４Hzのサンプリングレートで、脈波処理ユニット２０に記録する。
【００３６】
信号処理ユニットにおいて、動脈圧信号のリサンプリング（Resample）を行い、時間の連続性を維持する。まず、低周波数領域の干渉を防ぐために、信号の基準線ドリフト（Baseline drift）を消す。元の連続の血圧信号を６４秒（４０９６点）ごとのグループ（または分析ウインドウと呼ぶ）に分け、高速フーリエ（Fast Fourier transform, FFT）を行い、パワー密度スペクトル（Power spectral density）を予測する。同時にHamming window運算を採用し、スペクトル内の個別周波数成分の相互漏出（Leakage）作用を避ける。
【００３７】
本発明は積分でパワー密度スペクトル内の各周波数領域のパワーの定量をしている。それらは動脈圧スペクトル内の低周波数パワー（BLF, ０.０４−０.１５ Hz）、高周波数パワー（BHF, ０.１５−０.４ Hz）などの量化パラメータを含めている。その中、動脈圧の低周波数パワーは血管の交感神経活性指標である。
【００３８】
心率変動分析（Heart Rate Variability Analysis）、心率変動（HRV）の定義は、心拍と心拍の間の間隔時間（Interval）の変化程度である。心率の収集は、本発明の脈波信号収集装置によって収集され、血圧波形信号を生成する。そして脈波処理ユニットで受信された後、運算で心拍周期、即ち、心率が得られる。
【００３９】
また、心率の収集は、各種の心臓の電気信号収集装置１２で最低５分間を記録してもよい。心臓の電気信号が千倍に拡大される、フィルタ（０.６８−１６ Hz）を通過すると、８−bitのアナログデジタル心電図信号変換装置で２５６ Hzのサンプルをとって記録する。
【００４０】
心率変動スペクトル分析のプログラムはまず、QRSピーク検知プログラムで心臓の電気信号内の最高点（Peaks）を見つけ出し、毎回の心拍のQRS群（QRS complex）とする。各QRSから、振幅（Amplitude）と持続時間（Duration）などのパラメータを測り、各パラメータの平均値と標準値を算出して基準モデルとする。
【００４１】
続いては、各QRSをこのモデルと照合する。QRSの照合結果が基準モデルの三つの標準偏差以外のものであれば、ノイズや異所性拍動（Ectopic beat）としてて削除される。
【００４２】
合格したQRS群のR点をその心拍の時間点とし、心拍と心拍間の時間差を一回の心拍周期（RR interval）とする。それからは、心拍周期のろ過手順を行う。まず、心拍周期の平均値と標準偏差を算出して全部の心拍周期の確認を行う。某心拍周期が四つの標準偏差以外のものであれば、錯誤や不安定（Non−stationary）信号として削除される。
【００４３】
心率の予測については、まずピーク検知プログラムでR波が生成した時間点を見つけ出し、その前後の間隔時間のカウントダウンで毎回の心臓拍動の心率を算出する。そして、サンプル取り−保値プログラムで時間の連続性を維持する。このサンプル取り−保値の手順の更新率は１６秒ごとに一回である。前後の延伸した心率と心臓の電気信号を６４秒ごと（１０２４点）のグループ（または分析ウインドウを呼ぶ）に分ける。各分析ウインドウにおいて、前後に５０％の重なりがあり、まず信号の直線ドリフトを除去して低周波数の干渉を防ぐ。また、Hamming運算も採用してスペクトル内の個別の周波数成分の相互干渉を防ぐ。そして、信号を高速フーリエ変換（Fast Fourier transform）の方式でパワースペクトルに変える。
【００４４】
本発明は積分で心率スペクトル内の二つの周波数成分を定量する。それは、低周波数（Low−frequency, LF, ０.０４−０.１５ Hz）と高周波数（High−frequency, HF, ０.１５−０.４ Hz）成分が含まれている。同時に、トータルパワー（Total power）と低周波数／高周波数の割合を求める。その中、HFは心臓迷走神経活性の指標であり、LF／HFを心臓交感神経活性の指標とする。そして、LFは交感と副交感神経機能の統合しようと見なされる。
【００４５】
動脈圧／心率平均スペクトル（APV／HRV Average Periodogram Analysis）、データ収集後に動脈圧／心率平均スペクトル及び動脈圧−心率分析変換関数の分析を行う。各分析に、８９６秒の動脈圧と心率データをとり、これらのデータは５５の分析ウインドウ（各分析ウインドウは１０２４点）に分けられ、前後に５０％の重なりがある。各分析ウインドウに対してはまず、低周波数領域の干渉を防ぐよう信号の基準線ドリフトを除去する。またも、Hamming window運算を採用して周波数内の個別周波数の成分の相互漏出（Leakage）作用を防ぐ。そして、この六つの分析ウインドウのスペクトルの平均を取ると、平均スペクトル（Average periodogram）が得られる。平均後はランダムのノイズを減少して高再生性のスペクトル成分を際立つことができる。
【００４６】
動脈／心率交叉スペクトル（Cross spectrogram）及び変換関数分析、動脈圧／心率の平均スペクトルを得た後、続いては交叉スペクトル分析を行う。交叉スペクトル分析の出所は同様に前述５５セットのデータである：
１、動脈圧と心率の平均スペクトルのリニア性コヒーレンス（Coherence）を計算する。運算の定義は以下の通り、
【数４】
2008295517.tif 000006
SBB（f）とSHHはそれぞれ動脈圧及び心率のパワースペクトル信号を表している。そして、SHB（f）はそれらの交叉スペクトルである。運算結果は０から１の間に分布されることは、両信号の間の各周波数のリニア性コヒーレンスと共に、その相対の変換関数の正確性を表している。その値が０.５を上回れば、関連性は統計的な意義を持っている。この時は変換関数とすることができる。
２、変換関数（Transfer function）、
【数５】
2008295517.tif 000007
振幅の定義は、
【数６】
2008295517.tif 000008
中のHR（f）とHI（f）はH（f）の実部と虚部のそれぞれの値をあらわしている。変換幅単位はbpm／mmHgである。
【００４７】
感圧反射敏感度評価、過去、感圧反射に関する研究の多くは、感圧反射敏感度を得るために、血圧を妨害することにより、受験者の感圧を反射させて心率を激しく変動させる。当創作は非侵入型で動脈圧と心率をオンラインで連続測定するので、感圧反射敏感度を連続に分析することができ、受験者に干渉を与えることはない。
【００４８】
感圧反射敏感度は二種類の方法で評価される：
１．動脈圧−心率変換関数法：動脈圧−心率変換関す分析の理論に基づき、動脈圧−心率変換関数の幅は、心率感圧反射の敏感度を反応するものである。測った周波数範囲に従えば、この数値はまた低周波数（BrrLF）と高周波数（BrrHF）に分かれている。
２．動脈圧と心率の連続変化：体動脈圧は自然の状況において変わらないものではなく、ランダムにわずかな上昇や下降が起きる。この血圧変化瞬間に、心率は感圧反射で対応する下降や上昇が起きる。動脈圧が持続に上昇し、心率が持続に下降し、三回以上の動脈圧−心率データセットをリニア性フィードバックすれば、傾斜率（BrrA）が得られる。逆に、動脈圧が持続に下降し、心率が持続に上昇するときは、三回以上の動脈圧−心率のデータセットをリニア性のフィードバックをすることも傾斜率（BrrD）を得ることができる。（BrrA）と（BrrD）共は当時の感圧反射敏感度を反応することができる。そのため、前後に連続三回以上の動脈圧と心率変化で感圧反射敏感度を得ることもできる。
【００４９】
前述本発明の分析システムで実施した漢方医における脈診の分析方法は連続の血圧信号と心臓の電気信号を参考にしている。当該分析方法に含まれているのは、前述測った血圧信号の部位パラメータを作成し、部位パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「位」を決定すること、前述血圧信号や心臓の電気信号が運算した心率パラメータを作成し、心率パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「数」を決定すること、前述血圧信号が分析した血圧波形パラメータを作成し、血圧波形パラメータを漢方医における脈象の構成要素である「形」を決定すること、そして、動脈圧変動（APV）及び心率変動（HRV）のスペクトル分析パラメータを作成し、変動のスペクトル分析パラメータを漢方医における脈象の構成要素の定量指標を決めることである。その中、心率の定量で「数」を分析し、平均圧、収縮圧、拡張圧及び脈拍圧の定量で「形」を分析し、心臓収縮力、心拍量、血圧共振波分析、動脈順応性及び動脈抵抗の定量で「数」と「形」を分析し、そして、血管交感神経活性、心臓交感神経活性、心臓副交感神経活性及び感圧反射敏感度分析の分析定量で「勢」を分析する。
【００５０】
と言うことは、漢方医では陰陽虚実で論証し、患者を診断し、患者の体質と疾病を陰証、陽証、虚証及び実証に分類する。そして、漢方医の治療法で、患者の陰陽虚実の偏りを調整し、健康になるよう陰陽虚実を均衡に調節する。漢方医の陰陽虚実は全身の各システムにかかわり、漢方医に関する本はさらに、主に西洋医学が言われた自主神経システムと最も関係していることを指摘したが、証明できる実際の証拠はない。
【００５１】
本発明の分析システムで実施した漢方医における脈診の分析法は、平均圧、収縮圧、拡張圧、脈拍圧、動脈順応性、及び動脈抵抗の定量分析のような多項目の生理指標を測ることにより、心率変動と動脈圧変動分析の「勢」の情報を提供することができるので、漢方医における脈象の定量制限を突破した。しかも、予め脈象範囲、例えば、２８の脈象を作成することができ、そして、脈象範囲に対応するよう、前述パラメータの脈象構成要素を判読することもできる。
【００５２】
本発明の実施例における運算結果は図２、図３と図４に示されている。図２は、５秒間の原始血圧波形である。これは本発明の漢方医における脈診の分析システムが、８点で１点を平均する方法（Bunching）で周波数を３２ Hzに縮減した。元は無限に伸びた血圧信号は３２秒（１０２４点）の分析ウインドウに区切られた。時間を横軸とし、血圧信号を点で逐次に書くと、即刻の血圧波形が得られる。図内の５秒間の原始血圧波形（BP）は運算後、収縮圧（SBP）と心拍周期間隔（PPI）の数値を同時に得ることができる。その中の原始血圧波形と収縮圧は脈診の「形」に対応しており、そして、心拍周期間隔は脈診の「数」に対応している。
【００５３】
図３は、５分間の原始血圧波形（BP）であり、運算後、収縮圧（SBP）と心拍周期間隔（PPI）の数値を同時に得ることができる。その中、原始血圧波形と収縮圧は脈診の「形」に対応しており、心拍周期間隔は脈診の「数」に対応している。収縮圧で表現された波形変動、及び心拍周期間隔で表現された波形変動は脈診の「勢」に対応している。
【００５４】
図４は、図３において血圧信号が運算を経て得られた平均血圧（MSBP）と平均心拍間隔（MPPI）の結果図である。しかもスペクトル分析を経て心率パワー密度（HPSD）と血圧パワー密度（BPSD）の結果も含めている。また、特定の周波数を極低周波数（BVLF、HVLF）、低周波数（BLF、HLF）及び高周波数（BHF、HHF）成分に分けた結果も含めている。
【００５５】
前述図示結果により、本発明は経験のある中医師に、患者に対して評価を行うことを手配させる。同時に、心率変動の各種のパラメータを測ったので、漢方医における陰陽虚実の論証及び自主神経に関する科学的な証拠を獲得している。まず、体質別にグループを分け、各種の心率変動分析パラメータと体質得点とをリニア性フィードバック分析を行った。その結果に、陰陽均衡と交感均衡とはプラスの関連性がある。陽証体質者は陰証体質者より、副交感神経活性が低く、交感神経活性が高い。陽実者は陽虚者より高い交感神経活性を持っている。
【００５６】
体質を漢方医で適切に調整した後、受験者は論証点数が変わった同時に、自主神経パラメータも変わる。このため、漢方医の陰陽虚実の論証は確実に心臓自主神経と明らかな関係を持っていることが分かる。その中のLF／HFは陽証の強弱を表し、交感副交感均衡は陰陽均衡を表し、LFは実虚体質の強弱を表している。且つ体質調節変化は自主神経の変化にも関連している。BVLF、BLF、BHF、HVLF、HLF、HHFの数値で交感神経、副交感神経の状況が分かり、また、中医師が陰陽虚実の診断においても参考になれる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の漢方医における脈診の分析システムのシステムブロック図である。
【図２】本発明の漢方医における脈診の分析方法の５秒間の原始波形図である。
【図３】本発明の漢方医における脈診の分析方法の５分間の原始波形図である。
【図４】図３の血圧信号が運算を経て得られた平均血圧（MSBP）及び平均心拍間隔（MPPI）の結果図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  脈波信号収集装置
１１  血圧信号収集装置
１１１  圧力変換装置
１１２  アンプ
１１３  アナログデジタル変換装置
１２  心臓の電気信号収集装置
１２１  電極
１２２  アンプ
１２３  アナログデジタル変換装置
２０  脈波処理ユニット
【図１】
2008295517.tif 000009
【図２】
2008295517.tif 000010
【図４】
2008295517.tif 000011
【図３】
2008295517.tif 000012