(57)【要約】【課題】血管の特性を知るために必要とされる様々な血管の状態を、精度良く測定する。【解決手段】血管の測定対象部分を囲み、閉空間を形成する閉空間形成部（ヘッド部１３０）と、閉空間の圧力を調整する圧力調整部（ポンプ２１０、調圧バルブ２２０、及びコントローラ３００）と、閉空間の圧力を計測する圧力計測部（圧力計２３０）と、圧力調整部によって調整された圧力における、前記測定対象部分の状態を測定する状態測定部（位置測定部１２０）と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管の測定対象部分を囲み、閉空間を形成する閉空間形成部と、
前記閉空間と連通され、前記閉空間の圧力を調整する圧力調整部と、
前記閉空間の圧力を計測する圧力計測部と、
前記圧力調整部によって調整された圧力における、前記測定対象部分の状態を測定する状態測定部と、
を有する血管状態測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の血管状態測定装置であって、
前記測定対象部分の状態は、
前記閉空間内における血管表面の位置であり、
前記状態測定部は、
前記閉空間内における血管表面の位置を測定する位置測定部である血管状態測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の血管状態測定装置であって、
前記位置測定部は、
レーザー光源からのレーザー光を前記血管表面に照射するとともに、前記血管表面で反射された反射レーザー光を受光し、受光された反射レーザー光に基づき、前記閉空間内における前記血管表面の位置を測定する血管状態測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の血管状態測定装置であって、
前記位置測定部は、
前記レーザー光、及び前記反射レーザー光を導く、光ファイバケーブルを有する血管状態測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載の血管状態測定装置であって、
前記測定対象部分の状態は、
前記血管の径であり、
前記状態測定部は、
前記閉空間内における前記血管の径を測定する径測定部である血管状態測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の血管状態測定装置であって、
前記径測定部は、
前記血管を撮像して得られた画像に基づき、前記血管の径を測定する血管状態測定装置。
【請求項７】
請求項１に記載の血管状態測定装置であって、
前記測定対象部分の状態は、
前記血管の壁厚であり、
前記状態測定部は、
前記閉空間内における前記血管の壁厚を測定する壁厚測定部である血管状態測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の血管状態測定装置であって、
前記壁厚測定部は、
前記血管に照射された超音波に基づき、前記血管の壁厚を測定する血管状態測定装置。
【請求項９】
請求項１に記載の血管状態測定装置であって、
前記測定対象部分の状態は、
前記測定対象部分に存在する血液の電気抵抗又は電流であり、
前記状態測定部は、
前記閉空間内にて前記測定対象部分を流れる血液の電気抵抗を測定する抵抗測定部、又は、血液の電流を測定する電流測定部である血管状態測定装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の血管状態測定装置であって、
前記状態測定部による測定時点における血圧を計測する血圧計測部を有する血管状態測定装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の血管状態測定装置であって、
前記血圧計測部は、
先端に圧力検出素子が設けられ、血管内に挿入可能な線状部材を有する血管状態測定装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の血管状態測定装置であって、
前記圧力調整部は、
前記閉空間の圧力を調整し、
前記状態測定部は、
前記測定対象部分の状態を、調整された圧力毎に測定する血管状態測定装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の血管状態測定装置であって、
前記調整された圧力毎に測定された複数の測定対象部分の状態に基づき、前記血管の特性を取得する特性取得部を有する血管状態測定装置。
【請求項１４】
血管の測定対象部分を囲み、閉空間を形成する閉空間形成部と、
前記閉空間と連通され、前記閉空間の圧力を複数段階に調整する圧力調整部と、
前記閉空間の圧力を計測する圧力計測部と、
前記圧力調整部によって調整された圧力における、前記測定対象部分の状態を、前記調整された圧力毎に測定する状態測定部と、
先端に圧力検出素子が設けられ、血管内に挿入可能な線状部材を有し、前記状態測定部による測定時点における血圧を計測する血圧計測部と、
前記調整された圧力毎に測定された複数の測定対象部分の状態に基づき、前記血管の特性を取得する特性取得部と、
を有し、
前記測定対象部分の状態は、
前記閉空間内における血管表面の位置であり、
前記状態測定部は、
前記閉空間内における血管表面の位置を測定する位置測定部であり、
前記位置測定部は、
レーザー光源からのレーザー光を前記血管表面に照射するとともに、前記血管表面で反射された反射レーザー光を受光し、受光された反射レーザー光に基づき、前記血管表面の前記閉空間内における位置を測定するものであって、前記レーザー光及び前記反射レーザー光を導く、光ファイバケーブルを有し、
又は、
前記測定対象部分の状態は、
前記血管の径であり、
前記状態測定部は、
前記閉空間内における前記血管の径を測定する径測定部であり、
前記径測定部は、
前記血管を撮像して得られた画像に基づき、前記血管の径を測定するものであり、
又は、
前記測定対象部分の状態は、
前記血管の壁厚であり、
前記状態測定部は、
前記閉空間内における前記血管の壁厚を測定する壁厚測定部であり、
前記壁厚測定部は、
前記血管に照射された超音波に基づき、前記血管の壁厚を測定するものであり、
又は、
前記測定対象部分の状態は、
前記測定対象部分に存在する血液の電気抵抗又は電流であり、
前記状態測定部は、
前記閉空間内にて前記測定対象部分を流れる血液の電気抵抗を測定する抵抗測定部、又は、血液の電流を測定する電流測定部である血管状態測定装置。
【請求項１５】
血管の測定対象部分が囲まれる閉空間の圧力を調整するステップと、
前記閉空間の圧力を計測するステップと、
調整された圧力における、前記測定対象部分の状態を測定するステップと、
を有する血管状態測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の血管や人工血管の状態を測定する血管状態測定装置、及び血管状態測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、人工血管は、直径が４〜３０ｍｍ程度，長さが１００〜８００ｍｍ程度のものまで実用化されている。しかしながら、更に小径の人工血管は、血栓が発生し易い等の問題があり、未だ実用化されていない。実用化に至らない原因は種々考えられるが、主に、人工血管の特性が生体の血管の特性と相違している点にあると考えられる。
【０００３】
この血管の特性の１つにコンプライアンスがある。コンプライアンスは、血管の柔らかさの度合いを示すものである。そして、人工血管と生体の血管とにおけるコンプライアンスの違いは、血栓の発生の一因になると考えられる。拍動流である生体の血流動体において、人工血管と生体の血管との間では、血液が流れる際における血管の膨張、収縮の度合いが異なる。このような場合、動きの少ない(即ち、コンプライアンスの小さい)人工血管や人工血管と生体の血管の吻合箇所において血栓が内壁に付着し易くなると考えられる。従って、人工血管の開発には、コンプライアンスといった生体の血管の特性を知ることが必要である。また、作製された人工血管を評価する際にも、その人工血管の特性を知る必要がある。
【０００４】
このような血管の特性を知るための装置として、次の従来例が提案されている。  
第１の従来例は、複数の感圧素子が設けられた脈波センサを皮膚の表面から押し付け、この押し付け力を変えつつ脈波センサからの脈波信号を測定する装置である。この装置では、最適な押し付け力での各感圧素子からの脈波信号に基づき、血管の硬化度が得られる（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
第２の従来例は、血管の弾性を表す状態として、血管のある部分について測定された血圧と、血圧が測定された箇所の近傍部分における血管の内容量とを測定する装置である。この装置では、測定された状態に基づくリサージュ図形が、時間毎に表示される（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００６】
第３の従来例は、血圧を測定するための圧力センサ、及び超音波振動子が先端に設けられたカテーテルを有し、血管の径、脈拍に起因する血管の径の変化、及び血管の壁の厚みを測定する装置である。この装置では、測定された状態に基づいて血管の硬化度が得られる（例えば、特許文献３を参照。）。
【特許文献１】特開平１−２５９８３６号公報
【特許文献２】特開２００３−７０７５４号公報
【特許文献３】特開昭６３−３１７１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、いずれの従来例においても、血管の周りに存在する他の組織（例えば、筋組織）の影響を排除することは困難である。このため、これらの従来例では、測定精度が損なわれてしまうという問題点がある。加えて、前述した第１の従来例では、脈波センサを皮膚の表面から押し付ける必要があり、測定可能な箇所が限定されてしまう。このため、この従来例では、身体の深部に存在する血管等について、必要なデータを得ることが困難となる。また、第２の従来例では、パルスオキシメータを用いて血管の内容量が測定されているが、パルスオキシメータは指先に装着されるものである。このため、この従来例では、所望の場所に存在する局所的な測定を行うことが困難となる。また、第３の従来例では、カテーテルの先端に超音波振動子を設ける必要があるため、細い血管に対する測定は困難である。さらに、いずれの従来装置も、生体に接続される前の人工血管について、測定することは困難である。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、血管の特性を知るために必要とされる、様々な血管の状態を、精度良く測定できる血管状態測定装置、及び血管状態測定方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
主たる発明は、
血管の測定対象部分を囲み、閉空間を形成する閉空間形成部と、
前記閉空間と連通され、前記閉空間の圧力を調整する圧力調整部と、
前記閉空間の圧力を計測する圧力計測部と、
前記圧力調整部によって調整された圧力における、前記測定対象部分の状態を測定する状態測定部と、
を有する血管状態測定装置である。
【発明の効果】
【００１０】
このような血管状態測定装置によれば、血管の状態を精度良く測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。
【００１２】
すなわち、血管の測定対象部分を囲み、閉空間を形成する閉空間形成部と、前記閉空間と連通され、前記閉空間の圧力を調整する圧力調整部と、前記閉空間の圧力を計測する圧力計測部と、前記圧力調整部によって調整された圧力における、前記測定対象部分の状態を測定する状態測定部と、を有する血管状態測定装置を実現することができる。  
このような血管状態測定装置によれば、血管の測定対象部分が閉空間形成部に配置されるので、この測定対象部分の状態を直接的に測定できる。その結果、血管の状態を、精度良く測定できる。また、血管の状態を直接的に測定するので、生体に接続される前の人工血管についても、その状態を精度良く測定できる。
【００１３】
かかる血管状態測定装置であって、前記測定対象部分の状態は、前記閉空間内における血管表面の位置であり、前記状態測定部は、前記閉空間内における血管表面の位置を測定する位置測定部であること。  
このような血管状態測定装置によれば、閉空間内における血管表面の位置は、その血管の特性を反映する。すなわち、閉空間が所定圧力である場合、血管表面の位置は、その血管の特性に応じて定まる。従って、血管の特性を知るために必要な、閉空間内における血管表面の位置を精度良く測定できる。
【００１４】
かかる血管状態測定装置であって、前記位置測定部は、レーザー光源からのレーザー光を前記血管表面に照射するとともに、前記血管表面で反射された反射レーザー光を受光し、受光された反射レーザー光に基づき、前記閉空間内における前記血管表面の位置を測定すること。  
このような血管状態測定装置によれば、血管表面の位置を非接触で測定することができる。このため、接触型の測定装置を用いた場合に比べ、閉空間における気密性が容易に確保できる。
【００１５】
かかる血管状態測定装置であって、前記位置測定部は、前記レーザー光、及び前記反射レーザー光を導く、光ファイバケーブルを有すること。  
このような血管状態測定装置によれば、レーザー光を光ファイバケーブルで導くので、レーザー光源を閉空間形成部から離すことができる。これにより、閉空間形成部側の部分、すなわち、測定者によって操作される操作部分の小型化が図れる。その結果、測定時における作業性向上させることができる。また、閉空間形成部側の部分を小型化できることから、測定を自動化する際にも対応が容易である。
【００１６】
かかる血管状態測定装置であって、前記測定対象部分の状態は、前記血管の径であり、前記状態測定部は、前記閉空間内における前記血管の径を測定する径測定部であること。  
このような血管状態測定装置によれば、閉空間内における血管の径は、その血管の特性を反映する。すなわち、閉空間が所定圧力である場合、閉空間内における血管の径は、その血管の特性に応じて定まる。従って、血管の特性を知るために必要な、閉空間内における血管の径を精度良く測定できる。
【００１７】
かかる血管状態測定装置であって、前記径測定部は、前記血管を撮像して得られた画像に基づき、前記血管の径を測定すること。  
このような血管状態測定装置によれば、実際に撮像して得られた画像に基づいて血管の径を測定するので、測定時点の圧力下における血管の径を精度良く測定することができる。従って、血管の状態を精度良く測定できる。
【００１８】
かかる血管状態測定装置であって、前記測定対象部分の状態は、前記血管の壁厚であり、前記状態測定部は、前記閉空間内における前記血管の壁厚を測定する壁厚測定部であること。  
このような血管状態測定装置によれば、閉空間内における血管の壁厚は、血管の膨張度合いによって定まる。そして、血管の膨張度合いは、閉空間が所定圧力である場合、その血管の特性に応じて定まる。従って、血管の特性を知るために必要な、閉空間内における血管の壁厚を精度良く測定できる。
【００１９】
かかる血管状態測定装置であって、前記壁厚測定部は、前記血管に照射された超音波に基づき、前記血管の壁厚を測定すること。  
このような血管状態測定装置によれば、超音波に基づいて血管の壁厚を測定するので、血管の損傷を防止しつつ、壁厚の測定が行える。
【００２０】
かかる血管状態測定装置であって、前記測定対象部分の状態は、前記測定対象部分に存在する血液の電気抵抗又は電流であり、前記状態測定部は、前記閉空間内にて前記測定対象部分を流れる血液の電気抵抗を測定する抵抗測定部、又は、血液の電流を測定する電流測定部であること。  
このような血管状態測定装置によれば、 血液の電気抵抗や血液を流れる電流は、測定対象部分における血液の量によって定まる。そして、この血液の量は、閉空間が所定圧力である場合、その血管の特性に応じて定まる。従って、血管の特性を知るために必要な、測定対象部分を流れる血液の電気抵抗や電流を精度良く測定できる。
【００２１】
かかる血管状態測定装置であって、前記状態測定部による測定時点における血圧を計測する血圧計測部を有すること。  
このような血管状態測定装置によれば、状態測定部によって測定対象部分の状態を測定するに際し、測定時点における血圧を加味することができる。このため、血管の状態を、より高い精度で測定できる。
【００２２】
かかる血管状態測定装置であって、前記血圧計測部は、先端に圧力検出素子が設けられ、血管内に挿入可能な線状部材を有すること。  
このような血管状態測定装置によれば、線状部材を血管内に挿入して圧力検出素子を血管の測定対象部分に位置付けることにより、測定対象部分の血圧を精度良く計測できる。このため、血管の状態を、より高い精度で測定できる。
【００２３】
かかる血管状態測定装置であって、前記圧力調整部は、前記閉空間の圧力を調整し、前記状態測定部は、前記測定対象部分の状態を、調整された圧力毎に測定すること。  
このような血管状態測定装置によれば、調整された圧力毎に、測定対象部分の状態が測定されるので、閉空間の圧力毎に得られる測定対象部分の状態に基づき、血管の測定対象部分に関する特性を知ることができる。
【００２４】
かかる血管状態測定装置であって、前記調整された圧力毎に測定された複数の測定対象部分の状態に基づき、前記血管の特性を取得する特性取得部を有すること。  
このような血管状態測定装置によれば、特性取得部により、血管の特性を自動的に取得することができる。その結果、血管の特性を取得するに際し、作業性を向上させることができる。
【００２５】
また、血管の測定対象部分を囲み、閉空間を形成する閉空間形成部と、前記閉空間と連通され、前記閉空間の圧力を複数段階に調整する圧力調整部と、前記閉空間の圧力を計測する圧力計測部と、前記圧力調整部によって調整された圧力における、前記測定対象部分の状態を、前記調整された圧力毎に測定する状態測定部と、 先端に圧力検出素子が設けられ、血管内に挿入可能な線状部材を有し、前記状態測定部による測定時点における血圧を計測する血圧計測部と、前記調整された圧力毎に測定された複数の測定対象部分の状態に基づき、前記血管の特性を取得する特性取得部と、を有し、前記測定対象部分の状態は、前記閉空間内における血管表面の位置であり、前記状態測定部は、前記閉空間内における血管表面の位置を測定する位置測定部であり、前記位置測定部は、レーザー光源からのレーザー光を前記血管表面に照射するとともに、前記血管表面で反射された反射レーザー光を受光し、受光された反射レーザー光に基づき、前記血管表面の前記閉空間内における位置を測定するものであって、前記レーザー光及び前記反射レーザー光を導く、光ファイバケーブルを有し、又は、前記測定対象部分の状態は、前記血管の径であり、前記状態測定部は、前記閉空間内における前記血管の径を測定する径測定部であり、前記径測定部は、前記血管を撮像して得られた画像に基づき、前記血管の径を測定するものであり、又は、前記測定対象部分の状態は、前記血管の壁厚であり、前記状態測定部は、前記閉空間内における前記血管の壁厚を測定する壁厚測定部であり、前記壁厚測定部は、前記血管に照射された超音波に基づき、前記血管の壁厚を測定するものであり、又は、前記測定対象部分の状態は、前記測定対象部分に存在する血液の電気抵抗又は電流であり、前記状態測定部は、前記閉空間内にて前記測定対象部分を流れる血液の電気抵抗を測定する抵抗測定部、又は、血液の電流を測定する電流測定部である血管状態測定装置を、実現することもできる。  
このような血管状態測定装置によれば、既述のほぼ全ての効果を奏するため、本発明の目的が最も有効に達成される。
【００２６】
また、血管の測定対象部分が囲まれる閉空間の圧力を調整するステップと、前記閉空間の圧力を計測するステップと、調整された圧力における、前記測定対象部分の状態を測定するステップと、を有する血管状態測定方法を実現することもできる。
【００２７】
＝＝＝第１の実施形態＝＝＝
＜装置の全体構成＞
以下、血管状態測定装置の第１の実施形態について説明する。なお、以下の説明には、血管状態測定方法の説明も含まれている。ここで、図１は、血管状態測定装置の第１の実施形態を説明する図である。図２は、ヘッド部１３０を説明する図である。すなわち、図２Ａは、ヘッド部１３０の正面図である。図２Ｂは、可動側部分１３２が開いた状態を説明する側面図である。図２Ｃは、気密性を確保するためのＯリング１４０を説明する図である。図３は、ヘッド部１３０の閉状態における内部構造を説明する断面図である。
【００２８】
この血管状態測定装置は、測定作業者によって操作される操作部１００と、チューブ２４０を介して操作部１００に連通されたポンプ２１０と、チューブ２４０の途中であって、操作部１００とポンプ２１０の間に設けられた調圧バルブ２２０と、調圧バルブ２２０と操作部１００の間に設けられ、操作部１００にチューブ２４０を介して連通された圧力計２３０と、これらの操作部１００、ポンプ２１０、調圧バルブ２２０、及び圧力計２３０と通信可能に接続されたコントローラ３００とを有する。
【００２９】
操作部１００は、中空状のケーシング部１１０と、このケーシング部１１０の一端側に設けられた位置測定部１２０と、位置測定部１２０とは反対側となるケーシング部１１０の他端側に取り付けられたヘッド部１３０と、を有する。
【００３０】
ケーシング部１１０は、例えば、金属製の筒状部材が用いられる。本実施形態のケーシング部１１０は、ヘッド部１３０における固定側部分１３１と一体に作製されている。そして、ケーシング部１１０における底部、すなわち、固定側部分１３１との間を区画する壁部には、レーザー光ＬＢ、及び反射レーザー光ＲＬＢを通過させるための開口１１１（図３を参照。）が設けられている。また、この開口１１１をケーシング部１１０側から覆うように、底部には、透光性を有する蓋部材１１２が取り付けられている。この蓋部材１１２は、例えば透明なガラス板によって作製されており、接着剤等によって底部に接着されている。また、この蓋部材１１２は、気密状態で接着されている。従って、ケーシング部１１０の内側空間とヘッド部１３０の内側空間とは、気密状態で分離されている。
【００３１】
位置測定部１２０は、ヘッド部１３０の内側空間１３５（閉空間内に相当する。）における血管ＢＶ（図４Ｂを参照。）の位置、詳しくは、ヘッド部１３０にセットされた血管ＢＶの表面までの距離を測定するものである。この血管ＢＶの位置は、「血管の測定対象部分の状態」に相当する。このため、位置測定部１２０は、「状態測定部」に相当する。本実施形態の位置測定部１２０は、レーザー光ＬＢ及び反射レーザー光ＲＬＢを用いて距離を測定する。すなわち、位置測定部１２０は、レーザー光ＬＢを血管表面に向けて照射する照射部１２１（「レーザー光源」に相当する。）と、血管表面で反射した反射レーザー光ＲＬＢを受光する受光部１２２とを有する。
【００３２】
この位置測定部１２０では、受光部１２２で受光された反射レーザー光ＲＬＢに基づき、血管表面の位置、つまり、位置測定部１２０から血管表面までの距離が測定される。この位置の測定は、位置測定部１２０で行ってもよく、コントローラ３００で行ってもよい。ここで、位置の測定を位置測定部１２０で行う場合には、測定結果がコントローラ３００に出力される。また、位置の測定をコントローラ３００で行う場合には、反射レーザー光ＲＬＢを受光することによって受光部１２２が得た信号を、コントローラ３００に出力する。本実施形態では、位置の測定を位置測定部１２０で行っている。このため、コントローラ３００には、測定結果、すなわち血管表面の位置を示す情報が出力される。そして、この位置測定部１２０は、照射部１２１から照射されたレーザー光ＬＢを血管表面で反射させ、この反射レーザー光ＲＬＢを受光部１２２にて受光する構成であるため、血管表面の位置を非接触で測定することができる。このため、接触型の測定装置を用いた場合に比べ、ヘッド部１３０の内側空間１３５における気密性を容易に確保できるという利点がある。
【００３３】
また、照射部１２１及び受光部１２２は、位置測定部１２０の先端部分に設けられている。この位置測定部１２０の先端部分は、ケーシング部１１０における一端側の内部空間に挿入されている。そして、位置測定部１２０の先端部分に関し、ケーシング内の位置は、ケーシング部１１０の長手方向（図１における上下方向に相当。）に調整可能である。これにより、照射部１２１及び受光部１２２の位置を、測定対象となる血管ＢＶの太さに適した位置に設定できる。
【００３４】
ヘッド部１３０は、血管ＢＶの測定対象部分を囲み、この測定対象部分の周りに閉空間を形成する。つまり、「閉空間形成部」に相当する。本実施形態のヘッド部１３０は、円筒状をした金属製の部材によって作製されている。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ヘッド部１３０は、ケーシング部１１０と一体に作製された固定側部分１３１と、固定側部分１３１に対して開閉可能に取り付けられた可動側部分１３２とからなる。これらの固定側部分１３１と可動側部分１３２は、円筒を筒の中心に沿って２つに分割した半円筒形状であり、蝶番（図示せず。）等を介して接続されている。また、ロック機構（図示せず。）によって、閉状態（図２Ａの状態に相当。）を維持することができる。そして、このヘッド部１３０は、血管ＢＶに対する測定中において、閉状態で維持される。
【００３５】
また、ヘッド部１３０における固定側部分１３１には、チューブ接続部１３３が設けられている。このチューブ接続部１３３は管状であり、前述したチューブ２４０の端部が接続される。このチューブ接続部１３３の内側空間は、固定側部分１３１における内側空間（つまり、ヘッド部１３０の内側空間１３５）に連通されている。
【００３６】
ヘッド部１３０の内側空間１３５に関し、その直径は、血管ＢＶの直径よりも十分に大きく、例えば、１０〜２０ｍｍである。このため、血管ＢＶをヘッド部１３０に装着する際には、Ｏリング１４０が用いられる。Ｏリング１４０を介して装着されると、血管ＢＶはヘッド部１３０の内壁面から離隔された場所に配置される。このＯリング１４０は、血管ＢＶの位置を測定する際に、内側空間１３５の気密性を確保する。このため、血管ＢＶのヘッド部１３０への装着状態において、ヘッド部１３０の内壁面と血管ＢＶの間には、気密な閉空間が血管ＢＶを囲うように形成される。そして、Ｏリング１４０を取り付けるため、ヘッド部１３０の内壁面であって、ヘッド部１３０の開口から少し内側の位置には、Ｏリング１４０を取り付けるための溝部１３４が形成されている。この溝部１３４は、ヘッド部１３０が有する２つの開口のそれぞれに対応して設けられる。
【００３７】
Ｏリング１４０は、例えばシリコンゴムや樹脂といった弾性体によって作製される。本実施形態では、後述するように、このＯリング１４０を血管ＢＶに取り付けた後に、ヘッド部１３０を被せる。このため、Ｏリング１４０は、ヘッド部１３０に対して着脱可能に装着される。また、内側空間１３５の気密性を確保すべく、Ｏリング１４０は、血管ＢＶ及びヘッド部１３０のそれぞれに対して気密に接触する。このため、Ｏリング１４０の外径は、閉状態のヘッド部１３０における溝部１３４の径に揃えられている。一方、Ｏリング１４０の内径は、血管ＢＶの外径と同じかまたは若干小さ目となっている。そして、種々の太さの血管ＢＶに対応するため、本実施形態のＯリング１４０は、測定対象となる血管ＢＶの太さに応じて複数種類用意される。言い換えれば、このＯリング１４０は、内径（内寸法）が異なる複数種類用意され、測定対象となる血管ＢＶの太さに適したものが使用される。ここで、本実施形態の血管状態測定装置では、測定する血管ＢＶの太さが５ｍｍ〜２ｍｍに定められている。従って、Ｏリング１４０の内径もこの血管ＢＶの太さにあわせて定められる。また、Ｏリング１４０は、スリット１４１を１つ有しており、このスリット１４１の部分で分断されている。このスリット１４１は、Ｏリング１４０を血管ＢＶに装着する際に用いられる（後述する）。
【００３８】
ポンプ２１０は、操作部１００のヘッド部１３０に対し、チューブ２４０を介して連通されている。このため、ポンプ２１０を作動させることにより、ヘッド部１３０の内側空間１３５の圧力（つまり、閉空間の圧力）を調整することができる。そして、ポンプ２１０とヘッド部１３０とを繋ぐチューブ２４０の途中には、調圧バルブ２２０が設けられている。この調圧バルブ２２０は、内側空間１３５の圧力を、大気圧に近付けるように調整する。このため、内側空間１３５の圧力が大気圧よりも低い場合、調圧バルブ２２０の作動によって内側空間１３５の圧力は上昇する。反対に、内側空間１３５の圧力が大気圧よりも高い場合、調圧バルブ２２０の作動によって内側空間１３５の圧力は下降する。このため、この調圧バルブ２２０を作動させることによっても内側空間１３５の圧力を調整することができる。本実施形態において、これらのポンプ２１０、及び調圧バルブ２２０は、その作動がコントローラ３００によって制御される。従って、これらのポンプ２１０、調圧バルブ２２０、及びコントローラ３００は、「圧力調整部」に相当する。なお、圧力調整部は、内側空間１３５の圧力を調整できれば、この構成に限定されるものではない。例えば、ポンプ２１０と調圧バルブ２２０によって、圧力調整部を構成してもよい。また、ポンプ２１０だけで圧力調整部を構成してもよい。
【００３９】
圧力計２３０もまた、操作部１００のヘッド部１３０に対し、チューブ２４０を介して連通されている。この圧力計２３０は、ヘッド部１３０内の圧力を計測するものであり、「圧力計測部」に相当する。本実施形態の圧力計２３０は、計測結果に応じた電気信号をコントローラ３００に対して出力する。このため、コントローラ３００は、圧力計２３０から出力された電気信号に基づいて、ヘッド部１３０内の圧力を認識することができる。
【００４０】
コントローラ３００は、この血管状態測定装置における制御部であり、ＣＰＵ３１０やメモリ３２０を有している。ＣＰＵ３１０は、メモリ３２０に記憶されたプログラムに従って動作する。つまり、このプログラムは、各動作を実行するためのコードを有する。そして、コントローラ３００は、ポンプ２１０及び調圧バルブ２２０を制御してヘッド部１３０内の圧力を調整する。このとき、コントローラ３００は、圧力計２３０からの電気信号に基づいてヘッド部１３０内の圧力を監視している。このため、コントローラ３００は、ヘッド部１３０内の圧力を所望の圧力に調整することができる。また、メモリ３２０は、「データ記憶部」に相当し、閉空間内における血管表面の位置を示す情報と、測定時点におけるヘッド部１３０内の圧力とを対応付けて記憶可能なデータ記憶領域を有している。言い換えると、メモリ３２０は、血管表面の位置を示す情報を、ヘッド部１３０内の圧力毎に、複数記憶することができる。従って、コントローラ３００は、「特性取得部」に相当し、調整された圧力に対応する血管表面の位置を示す情報に基づき、血管ＢＶの特性、例えばコンプライアンスを取得することができる。なお、血管ＢＶの特性を取得する動作については、後で説明する。
【００４１】
＜血管の特性の測定＞
次に、血管ＢＶの特性の測定について説明する。まず、ヘッド部１３０の血管ＢＶへの装着手順について説明する。ここで、図４Ａは、Ｏリング１４０を血管ＢＶに装着した状態を示す図である。図４Ｂは、Ｏリング１４０が装着された血管ＢＶを、ヘッド部１３０に装着した状態を示す図である。
【００４２】
本実施形態では、血管ＢＶの位置を測定するにあたり、血管ＢＶの測定対象部分に近い箇所の皮膚を切開する。そして、血管ＢＶの測定対象部分の周りに存在する他の組織や臓器（例えば筋組織）を、この血管ＢＶの測定対象部分から外す。これにより、血管ＢＶの測定対象部分が露出した状態になる。
【００４３】
血管ＢＶの測定対象部分を露出させたならば、Ｏリング１４０を装着する。この場合、まず、前述したスリット１４１の部分からＯリング１４０を開く。例えば、Ｏリング１４０をＣ字状に開く。Ｏリング１４０を開いたならば、隙間を通じてＯリング１４０を血管ＢＶに装着する。このようにして、一方のＯリング１４０を装着したならば、他方のＯリング１４０も同様に装着する。このとき、一方のＯリング１４０と他方のＯリング１４０の間隔を、ヘッド部１３０における一対の溝部１３４の間隔に揃えておく。
【００４４】
一対のＯリング１４０を血管ＢＶに装着したならば、ヘッド部１３０を装着する。すなわち、血管ＢＶの測定対象部分を囲うように、ヘッド部１３０を被せて固定する。前述したように、本実施形態のヘッド部１３０は、可動側部分１３２が固定側部分１３１に対して開閉する構造である。このため、ヘッド部１３０を血管ＢＶに装着するには、例えば、可動側部分１３２を開いた状態でヘッド部１３０を移動させ、可動側部分１３２を血管ＢＶに装着する。すなわち、可動側部分１３２の溝部１３４にＯリング１４０を嵌める。可動側部分１３２の溝部１３４にＯリング１４０を嵌めたならば、固定側部分１３１を閉じて固定する。例えば、可動側部分１３２を指で支えながら、固定側部分１３１やケーシング部１１０等を移動させる。このようにして、固定側部分１３１を閉じると、ヘッド部１３０の内側空間１３５は、血管ＢＶの測定対象部分を囲う。そして、この内側空間１３５は、ヘッド部１３０及びＯリング１４０等によって気密性が確保されている。従って、固定側部分１３１を閉じた状態において、ヘッド部１３０の内側空間１３５は「閉空間」に相当する。
【００４５】
前述したように、この内側空間１３５（閉空間）の圧力は、ポンプ２１０や調圧バルブ２２０等によって調整することができる。そして、内側空間１３５内における血管ＢＶの測定対象部分は、内側空間１３５の圧力に応じて、その状態を変化させる。ここで、図５Ａは、血管ＢＶの測定対象部分の膨張の様子を説明する模式図である。図５Ｂは、血管表面の位置の測定を説明する模式図である。便宜上、以下の説明では、内側空間１３５が大気圧（常圧）における測定対象部分の状態を、通常状態ということにする。
【００４６】
通常状態において、血管ＢＶの測定対象部分は、例えば図５Ａに実線で示すように、測定対象部分の血圧と大気圧との圧力差に応じた径になる。そして、内側空間１３５が減圧され、内側空間１３５の圧力が測定対象部分における血圧よりも低くなると、例えば図５Ａに点線で示すように、測定対象部分は膨張する。この膨張により、測定対象部分の血管表面は、内側空間１３５内における位置を変化させる。つまり、図５Ｂに示すように、血管表面は、ヘッド部１３０の内壁面に近接する方向に移動する。ここで、内側空間１３５内における血管表面の位置は、内側空間１３５が所定圧力である場合、その血管ＢＶの特性（例えば、コンプライアンスや硬化度）に応じて定まる。つまり、その血管ＢＶの特性が反映される。例えば、コンプライアンスが大きい程、つまり、硬化度が小さい程、血管ＢＶの測定対象部分の膨張度合いは大きくなる。このため、血管表面の位置は、ヘッド部１３０の内壁面に近くなる。反対に、コンプライアンスが小さい程、血管ＢＶの測定対象部分の膨張度合いは小さくなる。このため、血管表面の位置は、ヘッド部１３０の内壁面から離隔する。従って、内側空間１３５内における血管表面の位置の情報と、内側空間１３５における圧力の情報とに基づき、血管ＢＶの状態を精度良く測定することができる。ここで、血管ＢＶの測定対象部分は、その状態が直接的に測定される。その結果、血管ＢＶの状態を、高い精度で測定できる。
【００４７】
さらに、血管ＢＶの測定対象部分における膨張度合いは、内側空間１３５の圧力と血圧の圧力差に応じて異なる。すなわち、この圧力差が大きくなる程、膨張度合いが大きくなる。また、測定対象部分の膨張度合いは、血管ＢＶの特性、例えば、コンプライアンスや硬化度によっても異なる。従って、内側空間１３５の圧力と血管表面の位置の相関関係に基づいて、その血管ＢＶの特性を知ることができる。この場合において、位置測定部１２０は、通常状態における血管表面までの距離Ｌ１、膨張状態における血管表面までの距離Ｌ２を測定する。そして、コントローラ３００は、距離Ｌ１と距離Ｌ２の差から血管表面の変位量ｄＸを取得する。
【００４８】
図６Ａ及び図６Ｂは、内側空間１３５の圧力を変化させた際における血管表面の位置の測定結果を示すグラフである。なお、この測定結果は、動物の血管に対して行ったものである。この測定では、内側空間１３５が大気圧における血管表面の位置を基準としている。つまり、この状態における血管表面の変位量ｄＸを０μｍとしている。また、これらのグラフにおいて、内側空間１３５の圧力は、大気圧（１００ｋＰａ）からの圧力差を示している。言い換えれば、内側空間１３５の真空度を示している。加えて、血管表面の変位量ｄＸに関し、実線は、実際の測定結果を示している。一方、点線は、測定された血管ＢＶよりもコンプライアンスが大きい血管ＢＶについての予想結果を示し、一点鎖線は、測定された血管ＢＶよりもコンプライアンスが小さい血管ＢＶについての予想結果を示している。
【００４９】
この測定では、測定開始から４秒間に亘って内側空間１３５を大気圧で維持している。その後、ポンプ２１０を６秒間作動させ、内側空間１３５を減圧している。これにより、内側空間１３５の圧力は、大気圧よりも約−５８ｋＰａだけ低くなる（測定開始から約１１秒後）。その後、調圧バルブ２２０を作動させて内側空間１３５内を大気圧に戻している。これにより、内側空間１３５の圧力は、３秒間で常圧に戻っている（測定開始から約１４秒後）。
【００５０】
図６Ａに実線で示すように、血管表面の変位量ｄＸ（「閉空間における血管表面の位置」に相当する。）は、内側空間１３５の圧力に応じて変化している。すなわち、内側空間１３５の減圧度合いが大きくなる程、血管表面の変位量ｄＸは大きくなっている。このことから、減圧度合いが大きくなる程、血管表面がヘッド部１３０の内壁面に近付いていることが判る。また、内側空間１３５を大気圧に戻すと、それに伴って血管表面はヘッド部１３０の内壁面から離隔する。この場合において、図６Ｂに示すように、血管表面の変位量ｄＸは、内側空間１３５の圧力が同じであっても、内側空間１３５の減圧時と加圧時（常圧に戻す時）とで異なることがわかった。つまり、血管表面の変位量ｄＸは、ヒステリシスを示すことがわかった。なお、図６Ａにおいて、血管表面は、内側空間１３５を大気圧で一定にしている期間であっても、変位していることが確認されている。ここで、図７は、内側空間１３５を大気圧に維持した状態における血管表面の変位の測定結果である。この測定結果から、血管表面は、血圧の変動、つまり血液の脈流に起因して変位していると考えられる。
【００５１】
そして、図６の測定結果より、内側空間１３５の圧力と血管表面の変位量ｄＸとは相関関係があることがわかる。そして、内側空間１３５の圧力に対する血管表面の変位量ｄＸは、その血管ＢＶの特性に応じて変化すると考えられる。例えば、コンプライアンスが大きくなる程、圧力変化に対する血管表面の変位の応答性が良くなると考えられる。また、血管ＢＶも膨張し易くなると考えられる。反対に、コンプライアンスが小さくなる程、圧力変化に対する血管表面の変位の応答性は悪くなり、膨張し難くなると考えられる。従って、血管表面の位置及び対応する内側空間１３５の圧力の情報に基づき、その血管ＢＶの特性を得ることができる。例えば、コンプライアンスに関し、ある圧力における血管表面の位置と、他の圧力における血管表面の位置により、血管表面に加えられた力と血管ＢＶの変形量の関係がわかる。そして、この関係から血管ＢＶのコンプライアンスを取得することができる。本実施形態では、コンプライアンスを、特性取得部としてのコントローラ３００によって取得させている。これは、血管ＢＶの特性を取得するに際し、作業性を向上させるためである。なお、コンプライアンスの認識は、作業者が行ってもよい。この場合、コントローラ３００は、内側空間１３５の圧力の情報と内側空間１３５内における血管表面の位置の情報とを出力すればよい。
【００５２】
また、内側空間１３５の圧力に対する血管表面の変位量ｄＸは、その血管ＢＶの特性に応じて変化する。このことから、図６Ａに点線で示すように、測定された血管ＢＶよりも大きいコンプライアンスの血管ＢＶは、内側空間１３５内の減圧及び加圧のパターンが同じであっても、測定された血管ＢＶよりも大きく膨らむと考えられる。また、図６Ａに一点鎖線で示すように、測定された血管ＢＶよりも小さいコンプライアンスの血管ＢＶは、内側空間１３５内の減圧及び加圧のパターンが同じであっても、測定された血管ＢＶよりも小さく膨らむと考えられる。そして、変位量ｄＸの最大値、すなわち、血管ＢＶの最大膨張時における血管表面の変位量ｄＸは、測定された血管ＢＶよりも小さくなると考えられる。さらに、図６Ｂのヒステリシス曲線も、その血管ＢＶのコンプライアンスに応じて変化すると考えられる。
【００５３】
以上より、内側空間１３５の圧力を変化させつつ、血管表面の位置を測定することにより得られた相関関係に基づき、その血管ＢＶの特性、例えばコンプライアンスを認識させることができる。この場合、調整された圧力毎に、測定対象部分の状態が測定されるので、血管ＢＶの状態を、より高い精度で得ることができる。
【００５４】
なお、この測定時において、レーザー光ＬＢの反射効率を高めるため、測定対象部分の血管表面に反射補助層を形成することが好ましい。ここで、反射補助層としては、次の条件を満たすことが求められる。第１に、レーザー光ＬＢの反射率が血管表面における反射率よりも高いこと、第２に、血管ＢＶの特性（コンプライアンス等）が損なわれない程度の薄さに形成できること、第３に、生体に対して無害であることが求められる。このような条件を満たすものとして、生体用接着剤がある。この生体用接着剤は、例えば、β−エトオキシエチルメタアクリル樹脂、テトラメチルチウラムジスルフィッド、及び酢酸エチル等を含有した揮発性の液体であり、スプレーによって塗布される。
【００５５】
また、前述した実施形態におけるＯリング１４０は、１つのスリット１４１を有するものであった。しかし、この構成に限定されるものではない。例えば、図２Ｃに点線で示すように、Ｏリング１４０に１対のスリット１４１を形成し、上側部分と下側部分とに分離してもよい。この場合、例えば、Ｏリング１４０の上側部分が、ヘッド部１３０における固定側部分１３１に取り付けられ、Ｏリング１４０の下側部分が、ヘッド部１３０における可動側部分１３２に取り付けられる。
【００５６】
＜ヘッド部の変形例＞
ところで、第１の実施形態では、ヘッド部１３０の固定側部分１３１と可動側部分１３２とを蝶番によって接続しているが、この構成に限定されない。ここで、図８は、ヘッド部１３０の変形例を説明する図である。すなわち、図８Ａは、変形例におけるヘッド部１３０の閉状態を説明する図である。図８Ｂは、変形例におけるヘッド部１３０の開状態を説明する図である。なお、以下の変形例の説明、及び他の実施形態の説明では、既に説明した構成要素に関しては同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
この変形例では、可動側部分１３２に支持軸１５１が設けられている。また、ケーシング部１１０の側面には、ガイド孔１１４を備えるガイド部１１３が設けられている。そして、支持軸１５１は、ガイド孔１１４に挿入されている。可動側部分１３２とは反対側に位置する支持軸１５１の先端部は、ガイド部１１３よりも外側に突出している。そして、支持軸１５１の先端部には、板状の指当接部１５２が設けられている。また、この指当接部１５２とガイド部１１３との間には、コイルバネ１５３（「付勢部材」に相当する。）が取り付けられている。そして、このコイルバネ１５３は、指当接部１５２をガイド部１１３から離隔する方向に押し付けている。言い換えると、このコイルバネ１５３は、可動側部分１３２を固定側部分１３１に押し付けるように、支持軸１５１を付勢している。さらに、この変形例では、Ｏリング１４０が２分割されており、一方が固定側部分１３１に、他方が可動側部分１３２にそれぞれ取り付けられている。
【００５８】
この変形例では、次に説明するように、血管ＢＶの測定対象部分にヘッド部１３０を装着する際の作業性が改善されている。すなわち、ヘッド部１３０を測定対象部分に装着するにあたり、まず操作者は、指当接部１５２に指をあて、指当接部１５２をガイド部１１３側に押し込む。これにより、コイルバネ１５３が縮むとともに、可動側部分１３２が固定側部分１３１から離隔する方向に移動する。そして、指当接部１５２を十分に押し込むと、可動側部分１３２と固定側部分１３１は、血管ＢＶの測定対象部分が通る間隔だけ離れる。指当接部１５２を十分に押し込んだならば、操作者は、Ｏリング１４０の内径部分が血管ＢＶの測定対象部分を挟む位置にくるように、操作部１００を移動する。次に、操作者は、指当接部１５２を少しずつ戻して可動側部分１３２を固定側部分１３１に当接させる。これにより、血管ＢＶの測定対象部分にヘッド部１３０が装着される。  
このように、この変形例では、指当接部１５２に対する操作によってヘッド部１３０の装着が行える。これにより、操作者は、操作部１００を持っていない側の手を自由に動かせるようになる。従って、測定作業における作業性の向上が図れる。
【００５９】
また、血管表面と接触する部分を含めて、ヘッド部を樹脂によって成形してもよい。ここで、図９Ａ及び図９Ｂは、樹脂で成形されたヘッド部１３０Ａを説明する図である。また、図９Ｃは、このヘッド部１３０Ａの使用状態を説明する断面図である。
【００６０】
この変形例のヘッド部１３０Ａもまた、固定側部分１３１Ａと可動側部分１３２Ａとからなり、樹脂によって成型されている。このため、固定側部分１３１Ａは、ケーシング部１１０とは別部材となっている。さらに、固定側部分１３１Ａには、ケーシング部１１０に取り付けるための筒状の取付部１３６が設けられている。この取付部１３６は、前述した開口１１１（図３を参照。）と同じ位置に設けられる。一方、ケーシング部１１０には、取付部１３６が取り付けられる取付受部１１５が設けられている。
【００６１】
これらの固定側部分１３１Ａ及び可動側部分１３２Ａに関し、基本的な構造は、図８の変形例のヘッド部１３０Ａ分と同じである。しかし、この変形例の固定側部分１３１Ａ及び可動側部分１３２Ａは、Ｏリング１４０に対応する部分についても、樹脂によって成型されている点に、図８の変形例との違いがある。このため、この変形例では、固定側部分１３１Ａと可動側部分１３２Ａのセットが、測定対象となる血管ＢＶの外径に応じて複数種類用意される。
【００６２】
また、この変形例の固定側部分１３１Ａ及び可動側部分１３２Ａは、血管表面に接触する部分に面取り加工が施されている。この面取り加工によって、接触時における血管ＢＶの損傷を有効に防止している。
【００６３】
そして、この変形例では、ヘッド部１３０Ａとなる固定側部分１３１Ａ及び可動側部分１３２Ａが樹脂によって成型されているので、容易に且つ安価に製造することができる。さらに、ヘッド部１３０Ａを測定毎に交換できるため、測定を短期間に繰り返し行う場合に有利である。例えば、器具の滅菌処理を省略できる。
【００６４】
＝＝＝第２の実施形態＝＝＝
ところで、前述した第１の実施形態及びその変形例のいずれも、照射部１２１及び受光部１２２を操作部１００に設け、照射部１２１からのレーザー光ＬＢを血管ＢＶの測定対象部分に向けて直接照射するものであった。しかし、この構成に限定されるものではない。例えば、レーザー光ＬＢ及び反射レーザー光ＲＬＢを、光ファイバ１２３によって導き、血管ＢＶの測定対象部分に照射するようにしてもよい。以下、このように構成した第２の実施形態について説明する。ここで、図１０Ａは、この実施形態における操作部１００の外観を説明する図である。図１０Ｂは、開いた状態のヘッド部１３０Ｂを説明する図である。図１１は、操作部１００の内部構造を説明する断面図である。
【００６５】
この実施形態において、ケーシング部１１０Ｂは、ほぼ円筒状の部材によって作製されている。このケーシング部１１０Ｂは、ヘッド部１３０Ａとは反対側の端部に天井部を有する。この天井部の中心部、すなわち、ケーシング部１１０Ｂの中心軸に対応する部分には、貫通口１１６が形成されている。この貫通口１１６の大きさは、光ファイバ１２３の太さに揃えられている。なお、この実施形態において、光ファイバ１２３は、照射側の光ファイバと受光側の光ファイバとからなる。また、ケーシング部１１０Ｂにおけるヘッド部１３０Ａ側の端部には、蓋部材１１２Ｂが装着されている。この蓋部材１１２Ｂもまた、透光性を有するとともに、気密状態で装着されている。また、光ファイバ１２３は、天井部の貫通口１１６を通じてケーシング部１１０Ｂ内に挿入されている。そして、光ファイバ１２３は、その先端面を蓋部材１１２Ｂの表面に密着させた状態で固定されている。従って、この実施形態におけるケーシング部１１０Ｂは、光ファイバ１２３が挿入できる直径で足りる。
【００６６】
また、この実施形態におけるヘッド部１３０Ｂは、鉗子型をしている。すなわち、ヘッド部１３０Ｂは、固定側部分１３１Ｂと、可動側部分１３２Ｂと、これらの固定側部分１３１Ｂと可動側部分１３２Ｂを連結する連結部１３７とを有する。固定側部分１３１Ｂは、前述した第１の実施形態と同様に、円筒を軸方向に沿って２分した半円筒状をしている。そして、この固定側部分１３１Ｂは、ケーシング部１１０Ｂに取り付けられる。この取り付け状態において、光ファイバ１２３の先端面は、蓋部材１１２Ｂを介して固定側部分１３１Ｂの内側空間１３５に臨んでいる。詳しくは、ヘッド部１３０Ｂに装着された状態の測定対象部分に臨んでいる。可動側部分１３２Ｂもまた、第１の実施形態と同様に、円筒を軸方向に沿って２分した半円筒状をしている。連結部１３７は、ケーシング部１１０Ｂの側面に設けられた基部１３７ａと、基端が可動側部分１３２Ｂに接合されたアーム部１３７ｂと、これらの基部１３７ａ及びアーム部１３７ｂを回転可能に連結する連結軸１３７ｃと、コイル部分が連結軸１３７ｃを囲うように配置されたねじりコイルバネ１３７ｄとを有する。そして、ねじりコイルバネ１３７ｄの一端部はケーシング側に当接しており、他端部はアーム部１３７ｂの爪部に掛けられている。
【００６７】
このヘッド部１３０Ｂでは、連結軸１３７ｃを中心にしてアーム部１３７ｂを回転させることにより、可動側部分１３２Ｂが移動する。すなわち、固定側部分１３１Ｂに近接する方向と、離隔する方向とに移動する。そして、ねじりコイルバネ１３７ｄは、可動側部分１３２Ｂが固定側部分１３１Ｂに当接した閉状態においても、ねじり方向に縮んでいる。この閉状態において、可動側部分１３２Ｂは、ねじりコイルバネ１３７ｄの弾性力により、固定側部分１３１Ｂに向けて押し付けられている。このため、ねじりコイルバネ１３７ｄは、付勢部材に相当する。
【００６８】
前述した光ファイバ１２３に関し、蓋部材１１２Ｂとは反対側の端部は、位置測定部１２０に接続されている。この位置測定部１２０は、レーザー光ＬＢを発生する発光部（「レーザー光源」に相当する。）と、反射レーザー光ＲＬＢを受光する受光部とを有している。そして、発光部が発生したレーザー光ＬＢは、照射側の光ファイバ１２３に導かれる。図１１に模式的に示すように、光ファイバ１２３に導かれたレーザー光ＬＢは、蓋部材１１２Ｂ側の先端面から血管表面に向けて照射され、血管表面で反射される。血管表面で反射された反射レーザー光ＲＬＢは、その一部が光ファイバ１２３に導かれる。光ファイバ１２３に導かれた反射レーザー光ＲＬＢは、位置測定部１２０の受光部で受光される。そして、位置測定部１２０は、受光した反射レーザー光ＲＬＢに基づいて、内側空間１３５内における血管表面の位置を測定する。測定された血管表面の位置の情報は、コントローラ３００に出力される。このように、本実施形態では、レーザー光ＬＢを光ファイバ１２３で導いているので、発光部や受光部を有する位置測定部１２０を、ヘッド部１３０Ｂ側の部分、すなわち操作部１００から離すことができる。これにより、操作部１００の小型化が図れる。
【００６９】
次に、ヘッド部１３０Ｂの血管ＢＶの測定対象部分への装着について説明する。この場合、測定者は、まず、可動側部分１３２Ｂとは反対側に位置するアーム部１３７ｂの操作側端部を、ケーシング部１１０Ｂ側に移動させる。これにより、アーム部１３７ｂは連結軸１３７ｃを中心にして回転する。これに伴い、可動側部分１３２Ｂは固定側部分１３１Ｂから離隔する。図１０Ｂに示すように、操作側端部をケーシング部１１０Ｂに近接させると、可動側部分１３２Ｂと固定側部分１３１Ｂの間隔は、血管ＢＶの測定対象部分が通り得る広さとなる。固定側部分１３１Ｂと可動側部分１３２Ｂの間隔を十分に広げたならば、ヘッド部１３０Ｂを移動させ、血管ＢＶの測定対象部分を囲う。その後、可動側部分１３２Ｂを少しずつ固定側部分１３１Ｂ側に戻し、可動側部分１３２Ｂを固定側部分１３１Ｂに当接させる。これにより、血管ＢＶの測定対象部分にはヘッド部１３０Ｂが被せられる。その結果、測定対象部分はヘッド部１３０Ｂの内側空間１３５に配置され、測定対象部分の周りには閉空間が形成される。
【００７０】
この場合において、本実施形態の操作部１００は、前述したように小型化が図られている。そして、この操作部１００は、測定者によって操作される部分であるため、測定時における作業性を向上させることができる。また、操作部１００を小型化できることから、測定を自動化する際にも対応が容易である。
【００７１】
＝＝＝第３の実施形態＝＝＝
ところで、前述した第１の実施形態及び第２の実施形態のいずれも、測定対象部分の状態として、内側空間１３５における血管表面の位置を測定するものであった。しかし、この構成に限定されるものではない。例えば、測定対象部分の状態として、血管ＢＶの直径を測定してもよい。以下、このように構成した第３の実施形態について説明する。ここで、図１２Ａは、この実施形態における操作部１００の内部構成を説明する断面図である。図１２Ｂは、レーザー光ＬＢを屈曲させる屈曲部１２４の例を説明する図である。図１２Ｃは、レーザー光ＬＢを屈曲させる屈曲部１２４の他の例を説明する図である。なお、第３の実施形態の構成は、第２の実施形態に準じており、不図示の部分は、第２実施形態と同様に構成されている。
【００７２】
第３の実施形態も、ヘッド部１３０Ｂは鉗子状に構成されており、光ファイバ１２３を用いて内側空間１３５における血管表面の位置を測定する。そして、この実施形態では、位置の測定点が複数になっている点で、第２の実施形態と相違している。具体的には、測定点を３点とし、これらの測定点が血管表面の円周上においてほぼ均等（例えば１２０度間隔）に配置されるよう、光ファイバ１２３が取り付けられている。また、各光ファイバ１２３における一方の先端部は、ヘッド部１３０Ｂの固定側部分１３１Ｂの内部に挿入されている。加えて、これらの光ファイバ１２３の先端には、レーザー光ＬＢを屈曲させる屈曲部１２４が、それぞれに設けられている。この屈曲部１２４としては、例えば、図１２Ｂに示すプリズム１２４ａや、図１２Ｃに示すミラー１２４ｂを用いることができる。この実施形態では、血管表面の位置を３箇所で測定し、各測定結果に基づいて測定対象部分の直径を求める。すなわち、コントローラ３００は、測定された３箇所の位置の情報から、これらの各位置を通る円を定め、この円の直径を測定対象部分の直径（つまり、血管ＢＶの径）として取得する。従って、これらの光ファイバ１２３、屈曲部１２４、位置測定部１２０（図１０Ａを参照。）、コントローラ３００（図１０Ａを参照。）は、内側空間１３５における血管ＢＶの径を測定する「径測定部」に相当する。
【００７３】
ここで、ヘッド部１３０Ｂの内側空間１３５（閉空間）における測定対象部分の直径は、その血管ＢＶの特性を反映する。すなわち、内側空間１３５が所定圧力である場合、内側空間１３５内における測定対象部分の直径は、その血管ＢＶの特性に応じて定まる。従って、内側空間１３５の圧力と、その圧力における測定対象部分の直径の情報とから、その血管ＢＶの特性を知ることができる。従って、この実施形態では、血管ＢＶの特性を知るために必要な、内側空間１３５内における測定対象部分の直径を、精度良く測定できる。なお、測定対象は３箇所に限定されるものではない。例えば、血管ＢＶの中心を通る２箇所を測定するようにしてもよい。また、４箇所以上を測定してもよい。
【００７４】
＝＝＝第４の実施形態＝＝＝
前述した第３の実施形態は、血管表面の位置を複数箇所で測定することにより、血管ＢＶの径を測定するものであった。しかし、この構成に限定されるものではない。例えば、血管ＢＶの測定対象部分を撮像して得られた画像に基づき、血管ＢＶの直径を測定するように構成してもよい。以下、このように構成した第４の実施形態について説明する。ここで、図１３Ａは、この実施形態における装置構成を説明する図である。図１３Ｂは測定の原理を説明する図である。
【００７５】
第４の実施形態も、ヘッド部１３０Ｂは鉗子状に構成されている。そして、ケーシング部１１０Ｂには、ＣＣＤカメラ１２５が内蔵されている。このＣＣＤカメラ１２５は、ケーシング部１１０Ｂの先端に設けられた透光性の蓋部材１１２Ｂを通じて、血管ＢＶの測定対象部分を撮像する。本実施形態において、ＣＣＤカメラ１２５は、固定焦点のものが用いられている。また、ＣＣＤカメラ１２５は、コントローラ３００と通信可能に接続されている。従って、撮像によって得られた画像データは、コントローラ３００に入力される。そして、コントローラ３００には、ディスプレイ装置４００が接続されている。このディスプレイ装置４００には、ＣＣＤカメラ１２５によって撮像された測定対象部分の映像が表示される。
【００７６】
コントローラ３００は、例えば、次の手順で血管ＢＶの直径を測定する。まず、ＣＣＤカメラ１２５をケーシング部１１０Ｂの軸方向に移動させ、血管表面に焦点をあわせる。そして、焦点があった場所におけるＣＣＤカメラ１２５の位置を取得する。つまり、焦点があう最短距離を取得する。このＣＣＤカメラ１２５の位置は、例えば、基準位置（初期位置）からの移動量に基づいて取得できる。血管表面に焦点をあわせたならば、撮像された血管ＢＶの幅Ｗを測定する。この幅Ｗの測定は、例えば、画像における画素数を計数することによって行われる。血管ＢＶの幅Ｗを測定したならば、コントローラ３００は、この血管ＢＶの幅Ｗに基づいて血管ＢＶの半径を算出する。例えば、コントローラ３００は、レンズの中心から血管表面に至る一対の接線がなす角度を求める。そして、三角関数により、血管ＢＶの半径を算出する。
【００７７】
仮に、図１３Ｂに示すように、直角三角形の斜辺と高さが血管ＢＶの中心で交わる場合、血管ＢＶの半径Ｒは、次式（１）を解くことで算出することができる。従って、この実施形態において、ＣＣＤカメラ１２５とコントローラ３００は、「径測定部」として機能する。  
Ｒ＝（Ｌ＋Ｒ）ｓｉｎ（α／２）  …  （１）
【００７８】
また、ＣＣＤカメラ１２５の位置と血管ＢＶの幅Ｗの相関関係を、血管ＢＶの直径毎にコントローラ３００のメモリ３２０に記憶させておき、この相関関係に基づいて血管ＢＶの幅Ｗ（半径）を測定するように構成してもよい。
【００７９】
そして、この実施形態でも、内側空間１３５の圧力と、その圧力における測定対象部分の直径とから、その血管ＢＶの特性を知ることができる。従って、この実施形態では、血管ＢＶの特性を知るために必要な、内側空間１３５内における測定対象部分の直径を、精度良く測定できる。さらに、この実施形態では、実際に撮像して得られた画像に基づいて血管ＢＶの径を測定するので、測定時点の圧力下における血管ＢＶの径を精度良く測定することができる。
【００８０】
＝＝＝第５の実施形態＝＝＝
前述した第３の実施形態及び第４の実施形態は、いずれも血管ＢＶの径を測定するものであった。しかし、この構成に限定されるものではない。例えば、内側空間１３５に位置する血管ＢＶの壁厚を測定してもよい。これは、血管ＢＶの膨張度合いに応じて血管ＢＶの壁厚も変化するからである。ここで、図１４は、このように構成した第５の実施形態における装置構成を説明する図である。
【００８１】
この実施形態において、ケーシング部１１０Ｂには、超音波の送受信を行う送受信部５１０が設けられている。この送受信部５１０は棒状であり、その先端部分はヘッド部１３０Ｂの内側空間１３５に突出している。そして、送受信部５１０は厚み計５００と電気的に接続されている。また、ケーシング部１１０Ｂのヘッド部１３０Ｂ側の端部には、その内周面が送受信部５１０の外周面に接し、その外周面がケーシング部１１０Ｂに接するＯリング５２０が設けられている。このＯリング５２０は「他のＯリング」に相当し、送受信部５１０の軸方向の移動は許容しつつ、ヘッド部１３０Ｂとケーシング部１１０Ｂとを気密に分離する。
【００８２】
厚み計５００は、送受信部５１０からの電気信号に基づいて血管ＢＶの壁厚を測定する。例えば、血管ＢＶ内における超音波の伝播時間に基づき、血管ＢＶの壁厚を測定する。従って、測定時において、送受信部５１０の先端面は、血管表面に接触している。この実施形態において、送受信部５１０、及び厚み計５００は、内側空間１３５内における血管ＢＶの壁厚を測定する「壁厚測定部」に相当する。
【００８３】
そして、ヘッド部１３０Ｂの内側空間１３５（閉空間）における血管ＢＶの壁厚は、その血管ＢＶの特性を反映する。すなわち、血管ＢＶの壁厚は、血管ＢＶの膨張度合いに応じて定められ、膨張度合いが大きい程に薄くなる。ここで、血管ＢＶの膨張度合いは、その血管ＢＶの特性が反映されることから、内側空間１３５の圧力と、その圧力における血管ＢＶの壁厚とから、その血管ＢＶの特性を知ることができる。従って、この実施形態では、血管ＢＶの特性を知るために必要な、内側空間１３５内における血管ＢＶの壁厚を、精度良く測定できる。さらに、この実施形態では、超音波を用いて血管ＢＶの壁厚を測定しているので、血管ＢＶの損傷を防止しつつ、壁厚の測定を行うことができる。
【００８４】
＝＝＝第６の実施形態＝＝＝
ところで、前述の各実施形態は、血管ＢＶの測定対象部分の状態を直接測定するものであった。しかし、この構成に限定されるものではない。例えば、測定対象部分を流れる血液の電気抵抗を測定するようにしてもよい。これは、血管ＢＶの膨張度合いに応じて、測定対象部分における血液の量が異なるからである。すなわち、血液は、導電性を有する。そして、血管ＢＶが膨張して血液が多く流れると、その分電気も流れやすくなる。これに伴い、電気的な抵抗が変化する。ここで、図１５は、このように構成した第６の実施形態における要部構成を説明する図である。
【００８５】
この実施形態では、第１のＯリング１４０Ａ、第２のＯリング１４０Ｂ、及び第３のＯリング１４０Ｃを用いている。そして、各Ｏリング１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃは、導電性の良い材質が用いられており、導線６１０に接続されている。そして、血管ＢＶにおける第１のＯリング１４０Ａと第２のＯリング１４０Ｂに挟まれた部分（「測定対象部分」に相当する。）は、ヘッド部１３０Ｃの内側空間１３５に配設されている。つまり、この部分は、圧力が変化する空間内に配置されている。一方、第２のＯリング１４０Ｂと第３のＯリング１４０Ｃに挟まれた部分（「参照部分」に相当する。）は、ヘッド部１３０Ｃにおける定圧空間１３８（常圧空間）に配置される。
【００８６】
これらのＯリング１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃは、端子として機能する。本実施形態では、第１のＯリング１４０Ａと第２のＯリング１４０Ｂが接地電圧に調整され、第３のＯリング１４０Ｃが電源電圧に調整されている。これにより、第１のＯリング１４０Ａと第３のＯリング１４０Ｃの間の電気抵抗、及び、第２のＯリング１４０Ｂと第３のＯリング１４０Ｃの間の電気抵抗が測定できる。すなわち、第１のＯリング１４０Ａと第３のＯリング１４０Ｃの間には、第１の電流計６２０が設けられている。この第１の電流計６２０で検出された電流と電源電圧とに基づき、第１のＯリング１４０Ａと第３のＯリング１４０Ｃの間の電気抵抗Ｒ１を求めることができる。同様に、第２のＯリング１４０Ｂと第３のＯリング１４０Ｃの間には、第２の電流計６３０が設けられている。この第２の電流計６３０で検出された電流と電源電圧とに基づき、第２のＯリング１４０Ｂと第３のＯリング１４０Ｃの間の電気抵抗Ｒ２を求めることができる。そして、第１の電流計６２０及び第２の電流計６３０はコントローラ３００に接続されている。そして、コントローラ３００は、電流値に基づいて電気抵抗Ｒ１，Ｒ２を算出する。すなわち、この実施形態において、第１のＯリング１４０Ａ、第２のＯリング１４０Ｂ、第３のＯリング１４０Ｃ、電源、第１の電流計６２０、第２の電流計６３０、及びコントローラ３００は、測定対象部分を流れる血液の電気抵抗を測定する「抵抗測定部」に相当する。
【００８７】
ここで、血管ＢＶの壁は、その電気抵抗が血液の電気抵抗とは異なる。本実施形態では、第１のＯリング１４０Ａと第３のＯリング１４０Ｃの間の電気抵抗Ｒ１と、第２のＯリング１４０Ｂと第３のＯリング１４０Ｃの間の電気抵抗Ｒ２とから、血管ＢＶの膨張に起因して生じた電気抵抗の差を検出している。この実施形態において、ヘッド部１３０Ｃの内側空間１３５（閉空間）における電気抵抗Ｒ１，Ｒ２の差は、血管ＢＶの壁の電気抵抗および内側空間１３５の外部の抵抗を差し引き、純粋に内側空間１３５の血液の量の変動を測定することになり、結果としてその血管ＢＶの特性を反映する。そして、その血管ＢＶの特性が反映されることから、内側空間１３５の圧力と、その圧力における電気抵抗とから、その血管ＢＶの特性を知ることができる。従って、この実施形態では、血管ＢＶの特性を知るために必要な、内側空間１３５内における血液の電気抵抗の値を、精度良く測定できる。
【００８８】
なお、この実施形態において、測定対象部分を流れる血液の電流を測定するようにしてもよい。これは、血管ＢＶの膨張度合いに応じて測定対象部分における血液の流量が異なり、血液の流量に応じて電流の値が異なると考えられるためである。つまり、血液を流れる電流は、測定対象部分における血液の量によって定まる。このため、測定された電流の値も、その血管ＢＶの特性が反映される。そして、その血管ＢＶの特性が反映されることから、内側空間１３５の圧力と、その圧力における電流の値とから、その血管ＢＶの特性を知ることができる。
【００８９】
この場合において、第１の電流計６２０、及び第２の電流計６３０は、測定対象部分を流れる血液の電流を測定する「電流測定部」に相当する。そして、この電流測定部は、測定位置が異なる第１の電流測定部（第１の電流計６２０）、及び第２の電流測定部（第２の電流計６３０）を有しているといえる。
【００９０】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
＜血圧の測定について＞
ところで、前述した各実施形態では、血圧については特に考慮していなかった。これは、ヘッド部１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃの内側空間１３５における血管ＢＶの状態の変化は、血圧による血管ＢＶの状態の変化よりも、十分に大きいことによる。しかし、血圧を考慮することで、より正確な測定が行える。このため、血管ＢＶの状態の測定時点における血圧を計測する血圧計測部を有する構成が好ましい。この血圧計測部としては、カフ式やカテーテル式等、種々のものが採用できる。その中で、カテーテル式が好ましい。このカテーテル式では、図１７にその一部を示すように、先端に圧力検出素子８１０が設けられ、血管ＢＶ内に挿入可能なカテーテル８００（「線状部材」に相当する。）を用いる。このような血圧測定部を用いることにより、圧力検出素子８１０を血管ＢＶの測定対象部に位置付けることができ、血圧の測定を精度良く行うことができる。その結果、血管ＢＶの状態を、より高い精度で測定できる。
【００９１】
＜その他の状態測定部について＞
状態測定部は、血管ＢＶの状態を測定するものであれば、前述の各構成に限定されるものではない。例えば、血管ＢＶの動脈瘤のような局所的な形状を測定するものであってもよいし、血管ＢＶの断面形状を測定するものであってもよい。血管ＢＶの断面形状を測定するものとして、例えば、ＣＴスキャンやＮＭＲ等を用いてもよい。
【００９２】
＜測定対象の血管ＢＶについて＞
以上の説明は、生体の血管ＢＶについて測定を行う場合についてしたが、人工血管についての測定も同様にして行うことができる。人工血管の場合には、その人工血管に人工心臓を接続して、血液に相当する液体を流す。そして、この状態で、前述した方法によって測定を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】血管状態測定装置の第１の実施形態を説明する図である。
【図２】図２Ａは、ヘッド部の正面図である。図２Ｂは、可動側部分が開いた状態を説明する側面図である。図２Ｃは、気密性を確保するためのＯリングを説明する図である。
【図３】ヘッド部の閉状態における内部構造を説明する断面図である。
【図４】図４Ａは、Ｏリングを血管に装着した状態を示す図である。図４Ｂは、Ｏリングが装着された血管を、ヘッド部に装着した状態を示す図である。
【図５】図５Ａは、血管の測定対象部分の膨張の様子を説明する模式図である。図５Ｂは、血管表面の位置の測定を説明する模式図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、内側空間の圧力を変化させた際における血管表面の位置の測定結果を示すグラフである。
【図７】内側空間を大気圧に維持した状態における血管表面の変位の測定結果である。
【図８】図８Ａは、変形例におけるヘッド部の閉状態を説明する図である。図８Ｂは、変形例におけるヘッド部の開状態を説明する図である。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは、樹脂で成形されたヘッド部を説明する図である。また、図９Ｃは、このヘッド部の使用状態を説明する断面図である。
【図１０】図１０Ａは、第２の実施形態における操作部の外観を説明する図である。図１０Ｂは、開いた状態のヘッド部を説明する図である。
【図１１】図１１は、操作部の内部構造を説明する断面図である。
【図１２】図１２Ａは、第３の実施形態の実施形態における操作部の内部構成を説明する断面図である。図１２Ｂは、レーザー光を屈曲させる屈曲部の例を説明する図である。図１２Ｃは、レーザー光を屈曲させる屈曲部の他の例を説明する図である。
【図１３】図１３Ａは、第４の実施形態における装置構成を説明する図である。図１３Ｂは測定の原理を説明する図である。
【図１４】第５の実施形態における装置構成を説明する図である。
【図１５】第６の実施形態における要部構成を説明する図である。
【図１６】カテーテル式の血圧計測部を説明する図である。
【符号の説明】
【００９４】
１００…操作部，１１０，１１０Ｂ…ケーシング部，１１１…開口，
１１２，１１２Ｂ…蓋部材，１１３…ガイド部，１１４…ガイド孔，
１１５…取付受部，１１６…貫通口，１２０…位置測定部，１２１…照射部，
１２２…受光部，１２３…光ファイバ，１２４…屈曲部，１２５…ＣＣＤカメラ，
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ…ヘッド部，
１３１，１３１Ａ，１３１Ｂ…固定側部分，１３２，１３２Ａ，１３２Ｂ…可動側部分，
１３３…チューブ接続部，１３４…溝部，１３５…内側空間，１３６…取付部，
１３７…連結部，１３７ａ…基部，１３７ｂ…アーム部，１３７ｃ…連結軸，
１３７ｄ…ねじりコイルバネ，１３８…定圧空間，
１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ，１４０Ｄ，１４０Ｅ…Ｏリング，
１４１…スリット，１５１…支持軸，１５２…指当接部，１５３…コイルバネ，
２１０…ポンプ，２２０…調圧バルブ，２３０…圧力計，２４０…チューブ，
３００…コントローラ，３１０…ＣＰＵ，３２０…メモリ，４００…ディスプレイ装置，
５００…厚み計，５１０…送受信部，５２０…Ｏリング，６１０…導線，
６２０…第１の電流計，６３０…第２の電流計，８００…カテーテル，
８１０…圧力検出素子，
ＬＢ…レーザー光，ＲＬＢ…反射レーザー光，ＢＶ…血管
【図１】
2005312745.tif 000003
【図２】
2005312745.tif 000004
【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】
2005312745.tif 000012
【図１１】
2005312745.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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