(57)【要約】【課題】正確なカフ容積脈波を測定することができるカフ容積脈波測定装置などを提供する。【解決手段】生体評価値測定装置１０に備えられたカフ容積脈波測定装置によれば、脈波算出手段（カフ容積脈波算出手段）５２により、ＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２に記憶されたカフ２０内の圧力の脈動から圧力センサ２４の検出圧の脈動への予め求められた伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、その圧力センサ２４により検出された実際のカフ脈波信号ＳＭに基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）が算出されるので、歪みのない正確なカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）が得られる。【選択図】            図２
2004223101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ脈波を検出するために該カフに接続された圧力センサを備え、該カフ容積脈波から該四肢に発生する伝達遅れのないカフ容積脈波を測定するカフ容積脈波測定装置であって、
前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、
該逆伝達函数記憶装置に記憶された前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサへの予め求められた伝達函数の逆伝達函数から、該圧力センサにより検出されたカフ容積脈波に基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出手段と
を、含むことを特徴とするカフ容積脈波測定装置。
【請求項２】
前記生体の血圧値、該生体の脈波伝播速度、該生体の動脈硬化度評価指数、該生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、請求項１のカフ容積脈波測定装置により測定された伝達遅れのないカフ容積脈波を解析して、前記生体の動脈硬化度評価指数を決定する脈波解析手段を、含むことを特徴とするカフ容積脈波解析装置。
【請求項３】
次の（ａ）  乃至（ｂ）  の工程を含む生体のカフ容積脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するために該カフに接続された圧力センサと、該カフ内圧力の脈動から該圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出手段とを備えたカフ容積脈波測定装置：
（ａ）  前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を求めて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させる工程；
（ｂ）  該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ容積脈波に基づいて、前記伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出工程。
【請求項４】
次の（ａ）  乃至（ｃ）  の工程を含む生体のカフ容積脈波を解析する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するために該カフに接続された圧力センサと、前記カフ内圧力の脈動から該圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出手段と、該カフ容積脈波算出手段により算出されたカフ容積脈波を解析する脈波解析手段とを備えたカフ容積脈波解析装置：
（ａ）  前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を求めて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させる工程；
（ｂ）  該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出工程；
（ｃ）  前記生体の血圧値、該生体の脈波伝播速度、該生体の動脈硬化度評価指数、該生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、前記カフ容積脈波算出工程により算出された伝達遅れのないカフ容積脈波を解析する解析工程。
【請求項５】
前記脈波解析手段は、前記伝達遅れのないカフ容積脈波のピーク値、立ち上がり点、％ＭＡＰ，ＳＬＯＰＥ、脈波面積、脈波振幅指数、姿勢変化前後のピーク値の割合のいずれか１つを算出するものである請求項２または４のいずれかのカフ容積脈波解析装置。
【請求項６】
生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するために該カフに接続された圧力センサを備え、該カフ容積脈波から該カフに圧迫される四肢の動脈内の圧脈波を測定する圧脈波測定装置であって、
前記カフにより圧迫される動脈内圧から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、
該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出手段と
を、含むことを特徴とする圧脈波測定装置。
【請求項７】
前記生体の血圧値、該生体の脈波伝播速度、該生体の動脈硬化度評価指数、該生体の自律神経評価値のうちの少なくとも１つの値を決定するために、請求項６の圧脈波測定装置により測定された前記動脈内の圧脈波を解析する脈波解析手段を、含むことを特徴とする圧脈波解析測定装置。
【請求項８】
次の（ａ）  乃至（ｂ）  の工程を含む生体の圧脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するために該カフに接続された圧力センサと、前記カフにより圧迫される動脈内圧の脈動から該圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出手段とを備えた圧脈波測定装置：
（ａ）  前記カフにより圧迫される動脈内圧から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を求めて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させる工程；
（ｂ）  該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出工程。
【請求項９】
次の（ａ）  乃至（ｃ）  の工程を含む生体の圧脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するために該カフに接続された圧力センサと、前記カフにより圧迫される動脈内圧から該圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出手段と、該圧脈波算出手段により算出された圧脈波を解析する脈波解析手段とを備えた圧脈波解析装置：
（ａ）  前記カフにより圧迫される動脈内圧から該圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を求めて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させる工程；
（ｂ）  該逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出工程；
（ｃ）  前記生体の血圧値、該生体の脈波伝播速度、該生体の動脈硬化度評価指数、該生体の自律神経評価値のうちの少なくとも１つの値を決定するために、前記圧脈波算出工程により算出された動脈内の圧脈波を解析する解析工程。
【請求項１０】
前記脈波解析手段は、前記圧脈波のピーク値、立ち上がり点、脈波面積比、ＳＬＯＰＥ、脈波振幅指数、姿勢変化前後のピーク値の割合のいずれか１つを算出するものである請求項６または８のいずれかの圧脈波解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生体の四肢に巻回されたカフから検出されるカフ容積脈波或いは生体の動脈内の圧脈波を測定する装置、およびそのカフ容積脈波或いは圧脈波を解析する脈波解析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体の四肢に巻回されるカフ（膨張袋）において心拍に同期して発生する圧力振動であるカフ脈波は生体の循環器情報の１つとして知られている。この圧力振動は、カフによって巻回された動脈を含む生体組織内の血液容積変化に対応するのでカフ容積脈波とも称される。また、生体の動脈内において心拍に同期して脈動する動脈内の圧脈波も生体の循環器情報の１つとして知られている。これらカフ容積脈波や圧脈波は、それに含まれる情報が解析されることにより、循環器の評価や診断に利用される。たとえば、脈波のピーク値が生体の（最高）血圧推定値を推定するための値として利用される（特許文献１）。また、生体の２部位から得られる脈波の立ち上がり点が動脈硬化に関連する脈波伝播速度情報を算出するための値として利用される（特許文献２）。また、その脈波伝播速度情報或いはそれに加えて脈波面積比および心拍周期が生体の（最高）血圧推定値を推定するための値として利用される（特許文献２）。また、脈波の面積割合である脈波面積比ＶＲが心拍出機能に対応する値として利用される（特許文献３）。また、脈波の振幅値、脈波の立ち上がり部分の最大傾斜値であるＳＬＯＰＥ値、たとえば脈波振幅値に対する脈波面積重心位置の高さの割合で示される脈波の尖り具合を示す％ＭＡＰ値、脈波の立ち上がり時間の脈拍周期に対する割合を示す立ち上がり％値、最大ピークとその次のピークとの間の脈拍周期に対する割合を示すピークインデックスＰＩ値などの波形特徴値が推定血圧値を決定するための値として利用される（特許文献４）。また、進行波の振幅と反射波の振幅との比である脈波振幅指数ＡＩが動脈硬化に対応する値として利用される。また、生体の姿勢変化前後のピーク値の割合を示す血圧比が自律神経失調に対応する値として利用される（特許文献５）。また、逐次決定される上記脈波のピーク値のゆらぎが生体の自律神経の活動を示す値として利用される（特許文献６）。
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ８８−０４９１０号公報
【特許文献２】特開２０００−３３０７８号公報
【特許文献３】特開平１１−３１８８３８号公報
【特許文献４】特開平０７−２７５２１４号公報
【特許文献５】特開平０５−２０００３０号公報
【特許文献６】特開平０９−２１５６６４号公報
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
ところで、上記カフ容積脈波は、ゴムホースを介してカフに接続された圧力センサにより検出されたカフ圧を示す信号から帯域フィルタを通して脈波を構成する周波数成分を抽出することにより検出されることから、カフ内やゴムホース内にあるコンプライアンスの大きな空気を介して伝播する過程で歪みを受けるので、抽出されたカフ容積脈波は必ずしも正確なものではなく、そのカフ容積脈波に基づいて行われる生体循環器の評価や診断精度が必ずしも十分に得られない可能性があった。また、上記カフ容積脈波を動脈内の圧波形に対応するものとして生体循環器の評価や診断に用いる場合には、生体の皮膚や皮下組織による歪みの影響が加わるので、上記の問題が一層顕著となっていた。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、正確なカフ容積脈波を測定することができるカフ容積脈波測定装置、正確なカフ容積脈波を解析して生体の循環器の評価や診断を可能とすることができるカフ容積脈波解析装置、正確な圧脈波を測定することができる圧脈波測定装置、および正確なを解析して生体の循環器の評価や診断を可能とすることができる圧脈波圧脈波解析装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するためにそのカフに接続された圧力センサを備え、その圧力センサにより検出されたカフ脈波からその四肢に巻回されたカフに発生する伝達遅れのないカフ容積脈波を測定するカフ容積脈波測定装置であって、（ａ）  前記カフ内圧力の脈動からその圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、（ｂ）  その逆伝達函数記憶装置に記憶されたそのカフ内圧力の脈動からその圧力センサへの予め求められた伝達函数の逆伝達函数から、その圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出手段とを、含むことにある。
【０００７】
【第１発明の効果】
このようにすれば、カフ容積脈波算出手段により、前記逆伝達函数記憶装置に記憶された前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサの検出圧の脈動への予め求められた伝達函数の逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出された実際のカフ容積脈波に基づいて、伝達遅れのない元のカフ容積脈波が算出されるので、歪みのない正確なカフ容積脈波が得られる。
【０００８】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２発明のカフ容積脈波解析装置の要旨とするところは、前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、前記第１発明のカフ容積脈波測定装置により測定された伝達遅れのないカフ容積脈波を解析する脈波解析手段を、含むことにある。
【０００９】
【第２発明の効果】
このようにすれば、脈波解析手段により、前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、第１発明のカフ容積脈波測定装置により測定された伝達遅れのないカフ容積脈波が解析されることから、正確なカフ容積脈波が解析されて前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値が決定されるので、生体の循環器の正確な評価や診断が可能となる。
【００１０】
【課題を解決するための第３の手段】
また、前記目的を達成するための第３発明のカフ容積脈波測定装置の要旨とするところは、次の（ａ）  乃至（ｂ）  の工程を含む生体のカフ容積脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するためにそのカフに接続された圧力センサと、そのカフ内の圧力の脈動からその圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出手段とを備えたカフ容積脈波測定装置：（ａ）  前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を求めて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させる工程；（ｂ）  その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出工程。
【００１１】
【第３発明の効果】
このようにすれば、前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数が求められて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させられた後は、その逆伝達函数記憶装置に記憶された前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサの検出圧の脈動への予め求められた伝達函数の逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出された実際のカフ脈波に基づいて、伝達遅れのない元のカフ容積脈波が算出されるので、歪みのない正確なカフ容積脈波が得られる。
【００１２】
【課題を解決するための第４の手段】
また、前記目的を達成するための第４発明のカフ容積脈波解析装置の要旨とするところは、次の（ａ）  乃至（ｃ）  の工程を含む生体のカフ容積脈波を解析する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するためにそのカフに接続された圧力センサと、前記カフ内圧力の脈動からその圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出手段と、そのカフ容積脈波算出手段により算出されたカフ容積脈波を解析する脈波解析手段とを備えたカフ容積脈波解析装置：（ａ）  前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を求めて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させる工程；（ｂ）  その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記伝達遅れのないカフ容積脈波を算出するカフ容積脈波算出工程；（ｃ）  前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、前記カフ容積脈波算出工程により算出された伝達遅れのないカフ容積脈波を解析する解析工程。
【００１３】
【第４発明の効果】
このようにすれば、前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数が求められて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させられた後は、その逆伝達函数記憶装置に記憶された前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサの検出圧の脈動への予め求められた伝達函数の逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出された実際のカフ脈波に基づいて、伝達遅れのない元のカフ容積脈波が算出されるので、歪みのない正確なカフ容積脈波が得られる。そして、その伝達遅れのないカフ容積脈波を解析して、前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値が決定されることから、正確なカフ容積脈波を解析して生体の循環器の評価や診断が可能となる。
【００１４】
ここで、好適には、上記脈波解析手段は、前記伝達遅れのないカフ容積脈波のピーク値、立ち上がり点、％ＭＡＰ，ＳＬＯＰＥ、脈波面積、脈波振幅指数、姿勢変化前後のピーク値の割合のいずれか１つを算出するものである。このようにすれば、生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値が正確に決定される。
【００１５】
【課題を解決するための第５の手段】
また、前記目的を達成するための第５発明の圧脈波測定装置の要旨とするところは、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するためにそのカフに接続された圧力センサを備え、そのカフ容積脈波からそのカフに圧迫される四肢の動脈内の圧脈波を測定する圧脈波測定装置であって、（ａ）  前記カフにより圧迫される動脈内圧から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、（ｂ）  その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出手段とを、含むことにある。
【００１６】
【第５発明の効果】
このようにすれば、圧脈波算出手段により、前記逆伝達函数記憶装置に記憶された前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサの検出圧の脈動への予め求められた伝達函数の逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出された実際のカフ脈波に基づいて、カフにより圧迫される動脈内圧である圧脈波が算出されるので、歪みのない正確な圧脈波が得られる。
【００１７】
【課題を解決するための第６の手段】
また、前記目的を達成するための第６発明のカフ容積脈波解析装置の要旨とするところは、前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、前記第１発明のカフ容積脈波測定装置により測定された伝達遅れのないカフ容積脈波を解析する脈波解析手段を、含むことにある。
【００１８】
【第６発明の効果】
このようにすれば、脈波解析手段により、前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、第５発明の圧脈波測定装置により測定された圧脈波が解析されることから、正確な圧脈波を解析して生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値が決定されることから、生体の循環器の正確な評価や診断が可能となる。
【００１９】
【課題を解決するための第７の手段】
また、前記目的を達成するための第７発明の圧脈波測定装置の要旨とするところは、次の（ａ）  乃至（ｂ）  の工程を含む生体の圧脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するためにそのカフに接続された圧力センサと、前記カフにより圧迫される動脈内圧の脈動からその圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出手段とを備えた圧脈波測定装置：（ａ）  前記カフにより圧迫される動脈内圧から前記圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を求めて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させる工程；（ｂ）  その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出工程。
【００２０】
【第７発明の効果】
このようにすれば、前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサの検出圧の脈動への伝達函数の逆伝達函数が求められて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させられた後は、その逆伝達函数記憶装置に記憶された前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサの検出圧の脈動への予め求められた伝達函数の逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出された実際のカフ脈波に基づいて、動脈内の圧脈波が算出されるので、歪みのない正確な圧脈波が得られる。
【００２１】
【課題を解決するための第８の手段】
また、前記目的を達成するための第８発明の要旨とするところは、次の（ａ）  乃至（ｃ）  の工程を含む生体の圧脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフの圧力振動であるカフ容積脈波を検出するためにそのカフに接続された圧力センサと、前記カフにより圧迫される動脈内圧からその圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を記憶する逆伝達函数記憶装置と、その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出手段と、その圧脈波算出手段により算出された圧脈波を解析する脈波解析手段とを備えた圧脈波解析装置：（ａ）  前記カフにより圧迫される動脈内圧からその圧力センサへの伝達函数の逆伝達函数を求めて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させる工程；（ｂ）  その逆伝達函数記憶装置に記憶された逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出されたカフ脈波に基づいて、前記四肢の動脈内の圧脈波を算出する圧脈波算出工程；（ｃ）  前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちの少なくとも１つの値を決定するために、前記圧脈波算出工程により算出された動脈内の圧脈波を解析する解析工程。
【００２２】
【第８発明の効果】
このようにすれば、前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサの検出圧の脈動への伝達函数の逆伝達函数が求められて前記逆伝達函数記憶装置に記憶させられた後は、その逆伝達函数記憶装置に記憶された前記カフ内圧力の脈動から前記圧力センサの検出圧の脈動への予め求められた伝達函数の逆伝達函数から、前記圧力センサにより検出された実際のカフ脈波に基づいて、動脈内の圧脈波が算出されるので、歪みのない正確な圧脈波が得られる。そして、その正確な圧波を解析して、前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値が決定されることから、正確な圧脈波を解析して生体の循環器の評価や診断が可能となる。
【００２３】
ここで、好適には、上記脈波解析手段は、前記圧脈波のピーク値、立ち上がり点、脈波面積比、ＳＬＯＰＥ、脈波振幅指数、姿勢変化前後のピーク値の割合のいずれか１つを算出するものである。このようにすれば、生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値が正確に決定される。
【００２４】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施例であるカフ容積脈波測定装置、カフ容積脈波解析装置、圧脈波測定装置、および圧脈波解析装置が採用された生体評価値測定装置１０の一構成例を示す図である。
【００２６】
図１において、心音マイク１２は、第２心拍同期信号検出装置として機能するものであり、図示しない被測定者の胸部上に図示しない粘着テープ等により固着される。心音マイク１２は、心拍同期信号として心音を検出するためのものであり、心音マイク１２の図示しない内部に備えられている圧電素子において、被測定者の心臓から発生する心音等が電気信号すなわち心音信号ＳＨに変換される。心音信号増幅器１４には、心音の高音成分をよく記録するためにエネルギーの大きい低音成分を弱める図示しない４種類のフィルタが備えられており、心音信号増幅器１４では、心音マイク１２から供給される心音信号ＳＨが、増幅され且つろ波された後に、Ａ／Ｄ変換器１６を介して電子制御装置１８へ出力される。
【００２７】
カフ２０はゴム製袋を布製帯状袋内に有し、たとえば右腕の上腕部２２に巻回される。カフ２０には、圧力センサ２４、排気制御弁２６、および空気ポンプ２８がゴムチューブなどの可撓性チューブを有する配管３０を介してそれぞれ接続されている。排気制御弁２６は、カフ２０内への圧力の供給を許容する圧力供給状態、カフ２０内を徐々に排圧する徐速排圧状態、およびカフ２０内を急速に排圧する急速排圧状態の３つの状態に切り換えられるように構成されている。
【００２８】
圧力センサ２４は、カフ２０内の圧力ＰＫ  を検出してその圧力ＰＫ  を表す圧力信号ＳＰを静圧弁別回路３２および脈波弁別回路３４にそれぞれ供給する。静圧弁別回路３２はローパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰに含まれる定常的或いは静的な圧力すなわちカフ２０の圧迫圧力を表すカフ圧信号ＳＣを弁別してそのカフ圧信号ＳＣをＡ／Ｄ変換器３６を介して電子制御装置１８へ供給する。脈波弁別回路３４はバンドパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰの振動成分であるカフ脈波信号ＳＭを弁別してそのカフ脈波信号ＳＭをＡ／Ｄ変換器３８を介して電子制御装置１８へ供給する。このカフ脈波信号ＳＭは、カフ２０内の圧力ＰＫ  に含まれる交流（  周期的な脈動）  成分であって、上腕部の動脈から心拍に同期して周期的に発生する圧力振動すなわちカフ脈波（  上腕動脈波）ＢＷ  を示す。また、圧力センサ２４および脈波弁別回路３４は、カフ脈波検出装置、第１脈波検出装置、或いは第１心拍同期信号検出装置として機能する。
【００２９】
上記電子制御装置１８は、ＣＰＵ４０，ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４４，および図示しないＩ／Ｏポート等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されている。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４２に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ４４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図示しない駆動回路を介して排気制御弁２６および空気ポンプ２８を制御し、血圧測定を実行したり、脈波測定を実行したりする。ＣＰＵ４０は、その排気制御弁２６および空気ポンプ２８を制御することにより、血圧測定モードでは、カフ２０の圧迫圧力をたとえば１８０ｍｍＨｇ程度の最高血圧を上まわる値まで昇圧させた後に徐速降圧させ、血圧値の決定が完了すると急速排圧させる一方、脈波検出モードでは、カフ２０内の圧力を、最低血圧値よりも十分に低い圧力であって脈波弁別回路３４により弁別されるカフ脈波信号ＳＭが十分な信号強度となるような予め設定された脈波検出圧力たとえば６０ｍｍＨｇに制御する。また、ＣＰＵ４０は、電子制御装置１８に供給される信号に基づいて演算処理を実行することにより時間遅れのないカフ容積脈波或いは動脈内の圧脈波を算出するとともに脈波伝播速度情報を算出し、その算出した脈波伝播速度情報を表示器４６に表示する。
【００３０】
図２は、上記電子制御装置１８の制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。カフ圧制御手段５０は、静圧弁別回路３２から供給されるカフ圧信号ＳＣに基づいてカフ２０の圧迫圧力を判断しつつ、排気制御弁２６および空気ポンプ２８を制御することにより、カフ２０を用いて血圧値を測定するための血圧測定期間では、カフ２０の圧迫圧力をたとえば１８０ｍｍＨｇ程度の最高血圧を上まわる値まで昇圧させた後に徐速降圧させ、血圧値の決定が完了すると急速排圧させる一方、脈波伝播速度情報を得るための脈波検出期間では、カフ２０の圧迫圧力をたとえば６０ｍｍＨｇ程度の前記脈波検出圧力に制御する。
【００３１】
記憶装置として機能するＲＯＭ４２には、カフ２０内の圧力振動である伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  またはカフ２０により圧迫される動脈内圧の脈動である圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  から前記圧力センサ２４に検出される脈動すなわち前記カフ脈波信号ＳＭへの伝達函数Ｈ（ｆ）  およびその逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）  が予め記憶されている。カフ２０内の圧力振動である伝達遅れのないカフ容積脈波またはカフ２０により圧迫される動脈内圧の脈動である圧脈波をｘ１  （ｔ）またはｘ２  （ｔ）、上記圧力センサ２４に検出されるカフ脈波信号ＳＭをｙ（ｔ）としたとき、上記伝達函数Ｈ（ｆ）  は、それらｘ１  （ｔ）またはｘ２  （ｔ）とおよびｙ（ｔ）とがそれぞれフーリエ変換されることによって時間函数から周波数函数とされたフーリエ変換後のＸ（ｆ）  およびＹ（ｆ）  の比（＝Ｙ（ｆ）  ／Ｘ（ｆ）  ）により（１）  式に示すように表される。この伝達函数Ｈ（ｆ）  は、一般には、式（２）  に示すように複素数表示で極座標表示される。この式（２）  の極座標表示において、｜Ｈ（ｆ）｜は伝達函数Ｈ（ｆ）  の利得（  ゲイン）  、φ（ｆ）  は位相である。実際には便宜上、入力信号ｘ（ｔ）のパワースペクトラム（  周波数解析スペクトラム）  Ｓｘｘ（ｆ）  と、入出力信号（ｘ１  （ｔ）またはｘ２  （ｔ）およびｙ（ｔ））間のクロスパワースペクトラムＳｘｙ（ｆ）  とが算出され、式（３）  からそれら上記Ｓｘｘ（ｆ）  およびＳｘｙ（ｆ）  に基づいて算出される。
【００３２】
Ｈ（ｆ）  ＝Ｙ（ｆ）  ／Ｘ（ｆ）              ・・・（１）
Ｈ（ｆ）  ＝｜Ｈ（ｆ）｜  ｅｘｐ（ｊφ（ｆ）  ）・・・（２）
Ｈ（ｆ）  ＝Ｓｘｘ（ｆ）  ／Ｓｘｙ（ｆ）          ・・・（３）
【００３３】
図３は、上記伝達函数Ｈ（ｆ）  を求める工程の一例を説明する図である。図３において、カフ２０内に配置された圧力センサ６４は、そのカフ２０内の圧力を直接検出し、バンドパスフィルタ６６およびＡ／Ｄ変換器６８を通して伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  を出力する。また、カテーテル７０に接続された圧力センサ７２は、そのカテーテル７０を通して上記カフ２０により圧迫される動脈内の圧力を直接検出し、圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  をＡ／Ｄ変換器７４を通して出力する。次いで、このように構成された装置から得られたカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  のパワースペクトラム（  周波数解析スペクトラム）  Ｓｘｘ（ｆ）  が算出されるとともに、入出力信号（ＰＫ  （ｔ）  またはＰＢＰ（ｔ）  およびカフ脈波信号ＳＭ）間のクロスパワースペクトラムＳｘｙ（ｆ）  とが算出され、前記式（３）  からそれら上記Ｓｘｘ（ｆ）  およびＳｘｙ（ｆ）  に基づいて伝達函数Ｈ（ｆ）  が算出されるとともに、その逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）  が算出されてＲＯＭ４２に予め記憶されている。この伝達函数Ｈ（ｆ）  およびその逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）  は、一般値であってもよいが、被測定者毎に測定に先立って実行されてもよい。
【００３４】
図２に戻って、脈波算出手段５２は、予めＲＯＭ４２に記憶された関係すなわち伝達函数Ｈ（ｆ）  或いはその逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）  から実際の逐次得られたカフ脈波信号ＳＭに基づいて、時間遅れや歪みのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  を算出する。たとえば、式（１）  の変形式であるＸ（ｆ）  ＝Ｙ（ｆ）  ／Ｈ（ｆ）  からカフ脈波信号ＳＭのフーリエ変換値Ｙ（ｆ）  に基づいてＸ（ｆ）  を算出し、そのＸ（ｆ）  をフィーリエ逆変換することにより、カフ２０内の時間遅れや歪みのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  またはカフ２０により圧迫される上腕動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  を算出（推定）する。すなわち、脈波算出手段５２は、カフ容積脈波算出手段或いは圧脈波算出手段として機能している。
【００３５】
脈波解析手段５４は、上記脈波算出手段５２によって算出されたカフ２０内の時間遅れや歪みのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  またはカフ２０により圧迫される上腕動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  を解析し、解析目的に応じた波形特徴値を算出する。たとえば、生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の上ピーク値および下ピーク値、立ち上がり点、％ＭＡＰ，ＳＬＯＰＥ、脈波面積、脈波振幅指数、姿勢変化前後のピーク値の割合などの波形特徴値のうちの少なくとも１つを算出する。その波形特徴値は、表示器４６に表示される。
【００３６】
たとえば、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の上ピーク値および下ピーク値は、カフにより測定された血圧値と脈波の大きさとの間の予め記憶された関係から生体の血圧値を逐次推定するために算出される。また、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の立ち上がり点或いはノッチは、動脈硬化に関連する脈波伝播速度情報（脈波伝播速度など）と２部位間の時間差との間の予め記憶された関係からその２部位間の脈波伝播速度ＰＷＶを逐次推定するために、生体の動脈上の２部位から得られた脈波の波形特徴点（時間計測基準点）として算出される。また、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の脈波の面積割合である脈波面積比ＶＲは、推定血圧値ＥＢＰと脈波伝播速度ＰＷＶ、脈波面積比ＶＲ、および心拍周期ＲＲとの間の予め記憶された関係から推定血圧値ＥＢＰを逐次算出するために算出される。また、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の脈波面積比ＶＲは、心拍出機能を評価する値としても利用される。また、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の振幅値、脈波の立ち上がり部分の最大傾斜値であるＳＬＯＰＥ値、脈波振幅値に対する脈波面積重心位置の高さの割合で示される脈波の尖り具合を示す％ＭＡＰ値、脈波の立ち上がり時間の脈拍周期に対する割合を示す立ち上がり％値、最大ピークとその次のピークとの間の脈拍周期に対する割合を示すピークインデックスＰＩ値は、推定血圧値と波形特徴値との間の予め記憶された関係から推定血圧値を逐次求めるために算出される。また、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  を構成する進行波のピークに相当する位置の値Ａ１  と反射波のピークに相当する位置の値Ａ２  との差ΔＰＰ（＝Ａ２  −Ａ１  ）の最大振幅Ａｍａｘ  に対する比（＝（Ａ２  −Ａ１  ）／Ａｍａｘ  ）である脈波振幅増加指数ＡＩは、動脈硬化度と脈波振幅増加指数ＡＩとの予め記憶された関係から動脈硬化度を得るために算出される。また、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の生体の姿勢変化前後のピーク値の割合は、自律神経失調に対応する血圧回復比がとして逐次算出される。また、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  のピーク値は、生体の自律神経の活動に対応するピーク値のゆらぎを求めるために算出される。
【００３７】
生体評価値算出手段５６は、上記脈波解析手段５４において解析されたカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の波形特徴値に基づいて、生体の血圧値、動脈硬化評価値、自律神経評価値などを算出し、表示器４６に表示させて評価する。
【００３８】
本実施例では、上記脈波解析手段５４において、上記カフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の立ち上がり点或いはノッチは、脈波伝播速度情報（脈波伝播速度など）と２部位間の時間差との間の予め記憶された関係からその２部位間の脈波伝播速度ＰＷＶを逐次推定するために、生体の動脈上の２部位のうちの１つであるカフ２０が巻回された上腕部から得られた脈波の波形特徴点（時間計測基準点）として算出されるので、脈波解析手段５４は、波形特徴点決定手段としても機能している。
【００３９】
波形特徴点決定手段５８は、心音マイク１２から供給される心音信号ＳＨが表す心音波形において、上記上腕動脈波ＢＷのノッチに対応する点である心音のＩＩ音の開始点を決定する。脈波伝播速度情報決定手段としても機能する生体評価値算出手段５６は、たとえば図４に示すように、波形特徴点決定手段５８によって決定された心音のＩＩ音の開始点の検出時間と脈波解析手段（波形特徴点決定手段）５４によって決定されたカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  の波形特徴点たとえばノッチの検出時間との時間差ＤＴを算出し、その時間差ＤＴを脈波伝播時間ＤＴとして決定する。或いは、さらに、その脈波伝播時間ＤＴから式（４）  に基づいて脈波伝播速度ＰＷＶを算出する。そして、その脈波伝播時間ＤＴまたは脈波伝播速度ＰＷＶを表示器４６に表示する。なお、式（４）  において、Ｌは、心臓からカフ２０の装着部位までの距離であり、予め実験に基づいて決定された定数である。
【００４０】
ＰＷＶ＝Ｌ／ＤＴ    ・・・（４）
【００４１】
図５は、電子制御装置１８の制御作動の一例の要部を説明するフローチャートにして具体的に示した図である。
【００４２】
まず、前記カフ圧制御手段５０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、排気制御弁２６および空気ポンプ２８を制御することにより、カフ２０の圧迫圧力が脈波検出圧力に維持されるように制御される。続くＳ２では、心音信号ＳＨおよびカフ脈波信号ＳＭが、少なくとも一拍分程度に予め設定された時間の間、所定のサンプリング周期毎に逐次読み込まれる。
【００４３】
続いて、カフ容積脈波算出手段或いは圧脈波算出手段として機能する前記脈波算出手段５２に対応するＳ３において、予めＲＯＭ４２に記憶された関係すなわち伝達函数Ｈ（ｆ）  或いはその逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）  から実際の逐次得られたカフ脈波信号ＳＭに基づいて、時間遅れや歪みのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  または圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  が算出される。たとえば、式（１）  の変形式であるＸ（ｆ）  ＝Ｙ（ｆ）  ／Ｈ（ｆ）  からカフ脈波信号ＳＭのフーリエ変換値Ｙ（ｆ）  に基づいてＸ（ｆ）  を算出し、そのＸ（ｆ）  をフィーリエ逆変換することにより、カフ２０内の時間遅れや歪みのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  またはカフ２０により圧迫される上腕動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  が算出（推定）される。
【００４４】
次に、波形特徴点決定手段として機能する前記脈波解析手段５４に対応するＳ４では、上記Ｓ２によって算出されたカフ２０内の時間遅れや歪みのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）  またはカフ２０により圧迫される上腕動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  が解析され、解析目的に応じた波形特徴値たとえば脈波伝播速度の算出の基準点となるノッチおよびそのノッチ発生時点ｔ２  が決定される。続いて前記波形特徴点決定手段５８に相当するＳ５では、心音のＩＩ音の開始点を決定する。たとえば、Ｓ２で読み込んだ心音信号ＳＨの振幅を基線（心音が発生していないときのベースライン）に対して二乗し、その二乗処理した波形の振幅強度が予め設定された閾値ＴＨを越えた点がＩＩ音の開始時点ｔ１  として決定される。
【００４５】
次いで、脈波伝播速度情報決定手段として機能する前記生体評価値算出手段５６に対応するＳ６およびＳ７では、図４に示すように、前記Ｓ４で決定されたノッチ発生時点ｔ２  とＳ５で決定された心音のＩＩ音の開始時点ｔ１  との時間差ＤＴが脈波伝播時間ＤＴとして算出され、その脈波伝播時間ＤＴが前記式（４）  に代入されることにより、脈波伝播速度ＰＷＶが算出される。そして、Ｓ８では、Ｓ７で算出した脈波伝播速度ＰＷＶが表示器４６に表示され、Ｓ９においてカフ２０内が排圧される。
【００４６】
上述のように、本実施例の生体評価値測定装置１０に備えられたカフ容積脈波測定装置によれば、脈波算出手段（カフ容積脈波算出手段）５２により、ＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２に記憶されたカフ２０内の圧力の脈動から圧力センサ２４の検出圧の脈動への予め求められた伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、その圧力センサ２４により検出された実際のカフ脈波信号ＳＭに基づいて、伝達遅れのない元のカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）が算出されるので、歪みのない正確なカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）が得られる。
【００４７】
また、本実施例の生体評価値測定装置１０に備えられたカフ容積脈波解析装置によれば、脈波解析手段５４により、生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、上記カフ容積脈波測定装置の脈波算出手段（カフ容積脈波算出手段）５２により測定された伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）が解析されることから、正確なカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）が解析されて前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値が決定されるので、生体の循環器の正確な評価や診断が可能となる。
【００４８】
また、本実施例の生体評価値測定装置１０に備えられたカフ容積脈波測定装置は、（ａ）  カフ２０内圧力の脈動から圧力センサ２４への伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）を求めてＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２に記憶させる工程と、（ｂ）  そのＲＯＭ４２に記憶された逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、圧力センサ２４により検出された実際のカフ脈波信号ＳＭに基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）を算出するカフ容積脈波算出工程とを含む生体のカフ容積脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフ２０の圧力振動であるカフ脈波信号ＳＭを検出するためにそのカフ２０に接続された圧力センサ２４と、そのカフ２０内の圧力の脈動からその圧力センサ２４への伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）を記憶するＲＯＭ４２と、そのＲＯＭ４２に記憶された逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、圧力センサ２４により検出されたカフ脈波信号ＳＭに基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）を算出する脈波算出手段（カフ容積脈波算出手段）５２とを備えて構成されるので、歪みのない正確なカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）が得られる。
【００４９】
また、本実施例の生体評価値測定装置１０に備えられたカフ容積脈波解析装置は、（ａ）  カフ２０内圧力の脈動から圧力センサ２４への伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）を求めてＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２に記憶させる工程と、（ｂ）  そのＲＯＭ４２に記憶された逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、圧力センサ２４により検出された実際のカフ脈波信号ＳＭに基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）を算出するカフ容積脈波算出工程と、（ｃ）  前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、上記カフ容積脈波算出工程により算出された伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）を解析する解析工程とを含む生体のカフ容積脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフ２０の圧力振動であるカフ脈波信号ＳＭを検出するためにそのカフ２０に接続された圧力センサ２４と、カフ２０内の圧力の脈動からその圧力センサ２４への伝達函数（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）を記憶するＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２と、そのＲＯＭ４２に記憶された逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、圧力センサ２４により検出されたカフ脈波信号ＳＭに基づいて、伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）を算出する脈波算出手段（カフ容積脈波算出手段）５２と、その脈波算出手段５２により算出されたカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）を解析する脈波解析手段（波形特徴点決定手段）５４とを備えて構成されるので、正確なカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）を解析して生体の循環器の評価や診断が可能となる。
【００５０】
また、本実施例によれば、上記脈波解析手段５４は、伝達遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）のピーク値、立ち上がり点、％ＭＡＰ，ＳＬＯＰＥ、脈波面積、脈波振幅指数、姿勢変化前後のピーク値の割合のいずれか１つを算出するものであるので、生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値が正確に決定される。
【００５１】
また、  本実施例の生体評価値測定装置１０に備えられた圧脈波測定装置によれば、脈波算出手段（圧脈波算出手段）５２により、ＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２に記憶されたカフ２０内の圧力の脈動から圧力センサ２４の検出圧の脈動への予め求められた伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、その圧力センサ２４により検出された実際のカフ脈波信号ＳＭに基づいて、伝達遅れのない圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  が算出されるので、歪みのない正確な圧脈波ＰＢＰ（ｔ）  が得られる。
【００５２】
また、本実施例の生体評価値測定装置１０に備えられた圧脈波解析装置によれば、脈波解析手段５４により、生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、上記カフ容積脈波測定装置の脈波算出手段（圧脈波算出手段）５２により測定された伝達遅れのない圧脈波ＰＢＰ（ｔ）が解析されることから、正確な圧脈波ＰＢＰ（ｔ）が解析されて前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値が決定されるので、生体の循環器の正確な評価や診断が可能となる。
【００５３】
また、本実施例の生体評価値測定装置１０に備えられた圧脈波測定装置は、（ａ）  カフ２０内圧力の脈動から圧力センサ２４への伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）を求めてＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２に記憶させる工程と、（ｂ）  そのＲＯＭ４２に記憶された逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、圧力センサ２４により検出された実際のカフ脈波信号ＳＭに基づいて、カフ２０により圧迫される動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）を算出する圧脈波算出工程とを含む生体のカフ容積脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフ２０の圧力振動であるカフ脈波信号ＳＭを検出するためにそのカフ２０に接続された圧力センサ２４と、そのカフ２０内の圧力の脈動からその圧力センサ２４への伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）を記憶するＲＯＭ４２と、そのＲＯＭ４２に記憶された逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、圧力センサ２４により検出されたカフ脈波信号ＳＭに基づいて、カフ２０により圧迫される動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）を算出する脈波算出手段（圧脈波算出手段）５２とを備えて構成されるので、歪みのない正確な圧脈波ＰＢＰ（ｔ）が得られる。
【００５４】
また、本実施例の生体評価値測定装置１０に備えられた圧脈波解析装置は、（ａ）  カフ２０内圧力の脈動から圧力センサ２４への伝達函数Ｈ（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）を求めてＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２に記憶させる工程と、（ｂ）  そのＲＯＭ４２に記憶された逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、圧力センサ２４により検出された実際のカフ脈波信号ＳＭに基づいて、カフ２０により圧迫される動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）を算出する圧脈波算出工程と、（ｃ）  前記生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値のうちのいずれかの値を決定するために、上記圧脈波算出工程により算出された動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）を解析する解析工程とを含む生体の圧脈波を測定する方法において使用すべき装置であって、生体の四肢のいずれかに装着されたカフ２０の圧力振動であるカフ脈波信号ＳＭを検出するためにそのカフ２０に接続された圧力センサ２４と、カフ２０内の圧力の脈動からその圧力センサ２４への伝達函数（ｆ）の逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）を記憶するＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）４２と、そのＲＯＭ４２に記憶された逆伝達函数１／Ｈ（ｆ）から、圧力センサ２４により検出されたカフ脈波信号ＳＭに基づいて、カフ２０により圧迫される動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）を算出する脈波算出手段（圧脈波算出手段）５２と、その脈波算出手段５２により算出された圧脈波ＰＢＰ（ｔ）を解析する脈波解析手段（波形特徴点決定手段）５４とを備えて構成されるので、正確な圧脈波ＰＢＰ（ｔ）を解析して生体の循環器の評価や診断が可能となる。
【００５５】
また、本実施例によれば、上記脈波解析手段５４は、カフ２０により圧迫される動脈内の圧脈波ＰＢＰ（ｔ）のピーク値、立ち上がり点、％ＭＡＰ，ＳＬＯＰＥ、脈波面積、脈波振幅指数、姿勢変化前後のピーク値の割合のいずれか１つを算出するものであるので、生体の血圧値、その生体の脈波伝播速度、その生体の動脈硬化度評価指数、その生体の自律神経評価値が正確に決定される。
【００５６】
次に、本発明の他の実施例であって、前記カフ２０内の圧力振動或いは動脈内圧の脈動を入力とし、圧力センサ２４の検出圧の脈動を出力とする伝達経路における伝達函数Ｇ（ｓ）を求めるための他の方法を説明する。以下に説明する伝達函数Ｇ（ｓ）は、たとえば、自己回帰モデル（Ａｕｔｏ  Ｒｅｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｅＸｏｇｅｎｏｕｓ（ＡＲＸ）モデル）を用いて求められる。
【００５７】
たとえば、カフ２０内の遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）を入力とし、圧力センサ２４に検出されるカフ脈波信号ＳＭ（ｔ）を出力として両者の関係を自己回帰モデルで表す場合には、種々の表現が可能であるが、たとえば、式（５）  のように表すことができる。式（５）  において、かっこ内はサンプリング回数、ｓ  は頸動脈波ＣＷまたは上腕動脈波において所定の基準点が検出された時点、  ＰＫ  （ｓ）  、ＳＭ（ｓ）  はサンプリング周期毎に逐次採取されるカフ容積脈波  ＰＫ  （ｔ）またはカフ脈波信号ＳＭ（ｔ）のサンプリングデータ（信号強度）である。また、ｎａおよびｎｂは実験に基づいて予め決定されるサンプリング次数であり、たとえば、（ｎａ，ｎｂ）＝（４，６）  または  （１０，１０）とされる。次いで、式（５）  の両辺を時間シフトオペレータｑ  を使用してまとめると式（６）  が得られ、その式（６）  から式（７）  を得ることができる。そして、伝達関数Ｇ（ｓ）は式（８）  のように表現できる。伝達関数Ｇ（ｓ）が式（８）  として表せる場合、係数ａ１…ａ  ｎａ，  ｂ１…ｂ  ｎｂを決定するには、逐次検出されるカフ容積脈波  ＰＫ  （ｔ）およびフ脈波信号ＳＭ（ｔ）の大きさを式（５）  に代入することによって得られる等式を係数の数の合計（すなわちｎａ＋ｎｂ  ）以上求め、それら複数の等式から最小自乗法によって係数ａ１…ａ  ｎａ，  ｂ１…ｂ  ｎｂをそれぞれ決定することができる。たとえば式（７）  に示す関係が、ＲＯＭ４２に記憶される関係であり、式（７）  の左辺に圧力センサ２４に検出されるカフ脈波信号ＳＭ（ｔ）を入力することにより、カフ２０内の遅れのないカフ容積脈波ＰＫ  （ｔ）が決定できる。
【００５８】
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【００５９】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００６０】
たとえば、前述の実施例では、脈波伝播速度ＰＷＶを算出するために生体の２部位である心臓および上腕に、第１センサとしてのマイクロホン１２と第２センサとしてのカフ２０がそれぞれ装着されていたが、第１センサおよび第２センサとして上腕カフおよび足首カフが用いられ、それらの上腕カフおよび足首カフから得られる信号の時間差に基づいて脈波伝播速度ＰＷＶが算出されるようにしてもよい。
【００６１】
また、橈骨動脈に押圧されることにより圧脈波を検出する圧脈波センサが第２センサなどとして用いられたり、光電式の指尖脈波センアが第２センサとして用いられてもよい。
【００６２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるカフ容積脈波測定装置、カフ容積脈波解析装置、圧脈波測定装置、および圧脈波解析装置が採用された生体評価値測定装置の一構成例を示す図である。
【図２】図１の電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。
【図３】伝達関数Ｈ（ｆ）或いはＧ（ｓ）を決定するための方法を説明する図である。
【図４】図２生体評価値算出手段において算出される時間差を説明するタイムチャートである。
【図５】図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明すうｒフローチャートである。
【符号の説明】
１０：生体評価値測定装置（カフ容積脈波測定装置、カフ容積脈波解析装置、圧脈波測定装置、および圧脈波解析装置）
２０：カフ
２４：圧力センサ
４２：ＲＯＭ（逆伝達函数記憶装置）
５０：カフ圧制御手段
５２：脈波算出手段（カフ容積脈波算出手段、圧脈波算出手段）
５４：脈波解析手段（波形特徴点決定手段）
５６：生体評価値算出手段（脈波伝播速度情報決定手段）
５８：波形特徴点決定手段
【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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