(57)【要約】【目的】  下肢における狭窄の有無を精度よく判定できる動脈狭窄検査装置を提供する。【解決手段】  足首に装着されるカフ２０と、カフ２０の圧迫圧力をその部位における最高血圧よりも高い圧力から徐速降圧させるカフ圧制御装置と、カフ２０よりも下流部位に装着されて、その部位において発生する下流脈波を検出する光電脈波センサ５６と、前記カフ圧制御装置によりカフ圧が徐速降圧させられている過程で光電脈波センサ５６により逐次検出される下流脈波を表示する表示器６８とを備える。このようにすると、カフ圧が徐速降圧させられる過程で光電脈波センサ５６により指尖脈波が逐次検出され、検出された指尖脈波が表示器６８に表示されるので、表示器６８に表示された指尖脈波に、脈波の大きさが大きく増加する増加点が２つあれば、一方の脛骨動脈には狭窄がなくても他方の脛骨動脈に狭窄があると判断することができる。【選択図】  図８
2005040628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の足首に装着されるカフと、
該カフの圧迫圧力を、該カフの装着部位における最高血圧よりも高い圧力から徐速降圧させるカフ圧制御装置と、
該カフが装着されている部位よりも下流部位に装着されて、該部位において発生する下流脈波を検出する下流脈波検出装置と、
前記カフ圧制御装置により、前記カフの圧迫圧力が徐速降圧させられている過程で前記下流脈波検出装置により逐次検出される下流脈波を表示する表示器と
を含むことを特徴とする動脈狭窄検査装置。
【請求項２】
生体の足首に装着されるカフと、
該カフの圧迫圧力を制御するカフ圧制御装置と、
前記足首において発生し、該カフが装着されている部位に伝達される足首脈波を検出する足首脈波検出装置と、
該カフが装着されている部位よりも下流部位に装着されて、該部位において発生する下流脈波を検出する下流脈波検出装置と、
前記カフ圧制御装置により、前記カフの圧迫圧力が、該カフが装着されている部位における最高血圧値よりも低い圧力とされている状態で、前記足首脈波検出装置により検出される足首脈波の振幅と前記下流脈波検出装置により検出される下流脈波の振幅との相違を表す振幅相違値を算出する振幅相違値算出手段と、
該振幅相違値算出手段により算出された振幅相違値が予め定められた狭窄判定基準値を超えたこと基づいて狭窄があると判定する狭窄判定手段と
を含むことを特徴とする動脈狭窄検査装置。
【請求項３】
生体の足首に装着されるカフと、
該カフの圧迫圧力を制御するカフ圧制御装置と、
前記足首において発生し、該カフが装着されている部位に伝達される足首脈波を検出する足首脈波検出装置と、
該カフが装着されている部位よりも下流部位に装着されて、該部位において発生する下流脈波を検出する下流脈波検出装置と、
前記カフ圧制御装置により、前記カフの圧迫圧力が、該カフが装着されている部位における最高血圧値よりも低い圧力とされている状態で、前記足首脈波検出装置により検出される足首脈波の位相と前記下流脈波検出装置により検出される下流脈波の位相との位相差を算出する位相差算出手段と、
該位相差算出手段により算出された位相差が予め定められた狭窄判定基準値を超えたこと基づいて狭窄があると判定する狭窄判定手段と
を含むことを特徴とする動脈狭窄検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動脈狭窄の有無を検査する動脈狭窄検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動脈硬化の一種として、脂質，特にコレステロールが動脈壁内面に沈着して丘状に肥厚するアテローム（粥状）硬化症がある。このアテローム硬化症は、血管に狭窄が生じることによって血管径が狭くなることから、動脈狭窄あるいは閉塞性動脈硬化ともいう。動脈狭窄を検査する装置として、狭窄があるとその下流部位では血圧が低下するという事実を利用して狭窄を検査する下肢上肢血圧指数測定装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載の装置がそれである。下肢上肢血圧指数測定装置は、上肢および下肢にカフを装着して上肢血圧値および下肢血圧値を測定し、その上肢血圧値と下肢血圧値との比である下肢上肢血圧指数を算出して、その下肢上肢血圧指数に基づいて動脈狭窄の有無を検査している。
【０００３】
たとえば、下肢上肢血圧指数に基づく閉塞性動脈硬化の検査では、下肢最高血圧値を上肢最高血圧値で割ることにより下肢上肢血圧指数を算出し、その下肢上肢血圧指数が０．９よりも大きい場合には動脈狭窄はなく、下肢上肢血圧指数が０．９以下の場合には動脈狭窄の疑いがあると判断する。
【特許文献１】特許第３１４０００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記下肢上肢血圧指数測定装置では、下肢として足首が選択され、足首にカフが装着されることが一般的である。ところで、足首には、前脛骨動脈および後脛骨動脈の２本の太い動脈があり、一方の動脈には狭窄があるが、他方の動脈には狭窄がないこともある。前述のように、狭窄があると下流部位では血圧が低下するが、足首の場合には２本の太い動脈があり、一方の動脈にしか狭窄がない場合には、狭窄がなく血圧が低下していない側の血圧が足首血圧値として測定されてしまう。従って、一方の動脈に狭窄があっても、測定される足首血圧は正常値を示し、その足首血圧に基づいて算出される下肢上肢血圧指数も正常値となってしまうので、下肢上肢血圧指数から狭窄を発見できない場合もある。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、下肢における狭窄の有無を精度よく判定できる動脈狭窄検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための第１発明は、(a)生体の足首に装着されるカフと、(b)そのカフの圧迫圧力を、そのカフの装着部位における最高血圧よりも高い圧力から徐速降圧させるカフ圧制御装置と、(c)そのカフが装着されている部位よりも下流部位に装着されて、その部位において発生する下流脈波を検出する下流脈波検出装置と、(d)前記カフ圧制御装置により、前記カフの圧迫圧力が徐速降圧させられている過程で前記下流脈波検出装置により逐次検出される下流脈波を表示する表示器とを含むことを特徴とする動脈狭窄検査装置である。
【０００７】
また、第１発明のように、足首にカフを装着するとともにカフよりも下流に下流脈波検出装置する場合には、以下のようにしても下肢における狭窄、特に、下肢上肢血圧指数測定装置では困難な足首よりも下流における狭窄の有無を判定することができる。すなわち、前記目的を達成するための第２発明は、(a)生体の足首に装着されるカフと、(b)そのカフの圧迫圧力を制御するカフ圧制御装置と、(c)前記足首において発生し、そのカフが装着されている部位に伝達される足首脈波を検出する足首脈波検出装置と、(d)そのカフが装着されている部位よりも下流部位に装着されて、その部位において発生する下流脈波を検出する下流脈波検出装置と、(e)前記カフ圧制御装置により、前記カフの圧迫圧力が、そのカフが装着されている部位における最高血圧値よりも低い圧力とされている状態で、前記足首脈波検出装置により検出される足首脈波の振幅と前記下流脈波検出装置により検出される下流脈波の振幅との相違を表す振幅相違値を算出する振幅相違値算出手段と、(f)その振幅相違値算出手段により算出された振幅相違値が予め定められた狭窄判定基準値を超えたこと基づいて狭窄があると判定する狭窄判定手段とを含むことを特徴とする動脈狭窄検査装置である。
【０００８】
また、第２発明の振幅相違値に代えて位相差を用いても、足首よりも下流における狭窄の有無を判定することができる。すなわち、前記目的を達成するための第３発明は、(a)生体の足首に装着されるカフと、(b)そのカフの圧迫圧力を制御するカフ圧制御装置と、(c)前記足首において発生し、そのカフが装着されている部位に伝達される足首脈波を検出する足首脈波検出装置と、(d)そのカフが装着されている部位よりも下流部位に装着されて、その部位において発生する下流脈波を検出する下流脈波検出装置と、(e)前記カフ圧制御装置により、前記カフの圧迫圧力が、そのカフが装着されている部位における最高血圧値よりも低い圧力とされている状態で、前記足首脈波検出装置により検出される足首脈波の位相と前記下流脈波検出装置により検出される下流脈波の位相との位相差を算出する位相差算出手段と、(f)その位相差算出手段により算出された位相差が予め定められた狭窄判定基準値を超えたこと基づいて狭窄があると判定する狭窄判定手段とを含むことを特徴とする動脈狭窄検査装置である。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明によれば、足首に装着されたカフの圧迫圧力が徐速降圧させられる過程で、足首より下流部位に装着された下流脈波検出装置により下流脈波が逐次検出され、検出された下流脈波が表示器に表示されるので、表示器に表示された下流脈波に、脈波の大きさが大きく増加する増加点が２つあれば、一方の脛骨動脈には狭窄がなくても他方の脛骨動脈に狭窄があると判断することができる。
【００１０】
第２発明によれば、カフ圧制御装置により、カフの圧迫圧力が、カフ装着部位における最高血圧値よりも低い圧力とされている状態で足首脈波と下流脈波とが検出され、振幅相違値算出手段により、足首脈波の振幅と下流脈波の振幅との相違を表す振幅相違値が算出される。カフが装着されている部位と下流脈波検出装置が装着されている部位との間の動脈に狭窄があると、その狭窄により下流脈波は減衰させられることから、狭窄がない場合に比較して下流脈波の振幅は小さくなるので、振幅相違値算出手段により算出される振幅相違値は大きくなる。従って、狭窄判定手段により、振幅相違値算出手段によって算出された振幅相違値が予め定められた狭窄判定基準値を超えたことに基づいてカフが装着されている部位と下流脈波検出装置が装着されている部位との間の動脈狭窄の有無を判定することができる。
【００１１】
第３発明によれば、位相差算出手段により、カフの圧迫圧力が、カフ装着部位における最高血圧値よりも低い圧力とされている状態で、足首脈波と下流脈波とが検出され、位相差算出手段により、足首脈波の位相と下流脈波の位相との位相差が算出される。カフが装着されている部位と下流脈波検出装置が装着されている部位との間の動脈に狭窄があると、その狭窄により下流脈波の位相が遅れるので、位相差算出手段により算出される位相差は大きくなる。従って、狭窄判定手段により、位相差算出手段によって算出された位相差が予め定められた狭窄判定基準値を超えたことに基づいてカフが装着されている部位と下流脈波検出装置が装着されている部位との間の動脈狭窄の有無を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、動脈狭窄検査装置１０の構成を説明する図である（なお、この動脈狭窄検査装置１０は本発明の実施形態ではない）。この動脈狭窄検査装置１０は、足首１２における血圧値BPすなわち足首血圧値BP(A)を測定するとともに、上腕１４における血圧値BPすなわち上腕血圧値BP(B)を測定し、その足首血圧値BP(A)および上腕血圧値BP(B)から、下肢上肢血圧指数として足首上腕血圧指数ABIを算出し、その足首上腕血圧指数ABIから動脈狭窄の有無を検査する装置である。
【００１３】
図１において、動脈狭窄検査装置１０は、足首１２における血圧を測定する足首血圧測定装置１６、および上腕１４における血圧を測定し、上肢血圧測定装置として機能する上腕血圧測定装置１８を備えている。
【００１４】
足首血圧測定装置１６は、ゴム製袋を布製帯状袋内に有して患者の足首１２に巻回される足首用カフ２０、この足首用カフ２０に配管２２を介して接続された圧力センサ２４、調圧弁２６、および配管２７を介して調圧弁２６に接続された空気ポンプ２８を備えている。調圧弁２６は、空気ポンプ２８から供給される圧縮空気を、その圧力を調圧して足首用カフ２０内へ供給し、或いは、足首用カフ２０内の空気を排気することにより足首用カフ２０内の圧力を調圧する。
【００１５】
圧力センサ２４は、足首用カフ２０内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号SP1を静圧弁別回路３０および脈波弁別回路３２にそれぞれ供給する。静圧弁別回路３０はローパスフィルタを備え、圧力信号SP1に含まれる定常的な圧力すなわち足首用カフ２０の圧迫圧力（以下、この圧力を足首カフ圧PCAという）を表す足首カフ圧信号SCAを弁別してその足首カフ圧信号SCAをＡ／Ｄ変換器３４を介して電子制御装置３６へ供給する。
【００１６】
上記脈波弁別回路３２はバンドパスフィルタを備え、圧力信号SP1の振動成分である足首脈波信号SMAを周波数的に弁別してその足首脈波信号SMAをＡ／Ｄ変換器３８を介して電子制御装置３６へ供給する。上記足首脈波信号SMAは足首用カフ２０内の圧力振動である足首脈波を表すので、脈波弁別回路３２は足首脈波検出装置として機能する。
【００１７】
上腕血圧測定装置１８は、前記足首血圧測定装置１６に備えられたものと同一の構成を有するカフすなわち上腕用カフ４０、圧力センサ４２、調圧弁４４および空気ポンプ４５を備えており、上腕用カフ４０は上腕１４に巻回され、調圧弁４４と空気ポンプ４５は配管４６により接続され、上腕用カフ４０、圧力センサ４２および調圧弁４４は配管４７により相互に接続されている。圧力センサ４２は、上腕用カフ４０内の圧力を表す圧力信号SP2を、前記足首血圧測定装置１６に備えられたものと同一の構成を有する静圧弁別回路４８および脈波弁別回路５０にそれぞれ供給する。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上腕用カフ４０の圧迫圧力（以下、この圧力を上腕カフ圧PCBという）を表す上腕カフ圧信号SCBを弁別してその上腕カフ圧信号SCBをＡ／Ｄ変換器５２を介して電子制御装置３６へ供給し、脈波弁別回路５０は、圧力信号SP2の振動成分である上腕脈波信号SMBを周波数的に弁別してその上腕脈波信号SMBをＡ／Ｄ変換器５４を介して電子制御装置３６へ供給する。
【００１８】
下流脈波検出装置として機能する光電脈波センサ５６は足の指先に装着され、指先の毛細血管内の血液容積の変動によって発生する容積脈波を検出し、その容積脈波に対応する容積脈波信号SMCを、Ａ／Ｄ変換器５７を介して前記電子制御装置３６へ出力する。上記容積脈波信号SMCが表す容積脈波は、指先において発生した脈波であるので、以下、この容積脈波を指尖脈波という。なお、光電脈波センサ５６は脈波足首用カフ２０が装着されている部位よりも下流部位に装着されていることから、光電脈波センサ５６により検出される指尖脈波は下流脈波である。
【００１９】
上記光電脈波センサ５６の構成を図２に示す。光電脈波センサ５６は、指尖部などの生体の一部を収容可能なハウジング５８内に、ヘモグロビンによって反射可能な波長帯の赤色光或いは赤外光、好ましくは酸素飽和度によって影響を受けない８００nm程度の波長を生体の表皮に向かって照射する発光素子５９と、ハウジング５８の発光素子５９に対向する側に設けられ、上記生体の一部を透過してきた光を検出する受光素子６０とを備えている。
【００２０】
上記電子制御装置３６は、ＣＰＵ６２，ＲＯＭ６４，ＲＡＭ６６，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おり、ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６４に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ６６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、４５および調圧弁２６、４４を制御する。ＣＰＵ６２は、それら空気ポンプ２８、４５および調圧弁２６、４４を制御することにより、足首用カフ２０内の圧力および上腕用カフ４０内の圧力を制御する。また、ＣＰＵ６２は、電子制御装置３６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足首血圧値BP(A)、上腕血圧値BP(B)、足首上腕血圧値ABIを決定するとともに、決定したそれらの値を表示器６８に表示する。
【００２１】
図３は、電子制御装置３６の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。足首カフ圧制御手段７０は、後述する足首血圧値決定手段７８からの指令信号に従って、静圧弁別回路３０から供給される足首カフ圧信号SCAに基づいて空気ポンプ２８およびそれに接続された調圧弁２６を制御して、足首カフ圧PCAを以下のように制御する。すなわち、足首カフ圧PCAを足首１２における最高血圧値BP(A)SYSよりも高い圧力に設定された所定の第１目標圧力値PCM1（たとえば240mmHg）まで急速昇圧させた後、その足首カフ圧PCAを3mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させる。さらに、足首最低血圧値BP(A)DIAが決定された後に足首カフ圧PCAを大気圧とする。本実施形態に示す動脈狭窄検査装置１０では、この足首カフ圧制御手段７０、足首カフ圧制御手段７０により制御される空気ポンプ２８および調圧弁２６、足首カフ圧制御手段７０に足首カフ圧信号SCAを供給するための装置である圧力センサ２４および静圧弁別回路３０により足首カフ圧制御装置が構成される。
【００２２】
基準脈波値決定手段７２は、カフ圧制御手段７０により足首カフ圧PCAが徐速降圧させられている過程で光電脈波センサ５６により逐次検出される指尖脈波について、一拍分程度の期間乃至数拍分程度の期間に設定された所定期間内の基準脈波値を逐次決定する。この基準脈波値とは、上記所定期間内の指尖脈波の平均値、最大値、最小値などをいう。変化値算出手段７４は、上記基準脈波値決定手段７２により逐次決定された基準脈波値の変化値（すなわち変化率または変化量）を算出する。このようにして算出した変化値は、脈拍に対応した脈波の変化の影響を受けないので、足首用カフ２０の圧迫圧力の低下による血流量の変化を精度よく表している。
【００２３】
増加点検出手段７６は、変化値算出手段７４により算出された変化値の変化率を算出し、その変化率が所定の判断基準値THを超えた点を、指尖脈波の大きさが大きく増加した増加点Gとして検出する。図４は、足首カフ圧制御手段７０により、足首カフ圧PCAが降圧させられている過程で検出される足首脈波および指尖脈波の変化を概念的に示す図である。足首カフ圧PCAが足首１２内の前脛骨動脈または後脛骨動脈のうち最高血圧が高い側の圧力よりも低くなると、足首１２における血流が再開される。図４のt1時点はその状態を示す。足首１２において血流が再開されると、その下流でも血流が再開するので、指尖脈波も大きくなる。従って、t1時点で最初の増加点G1が検出される。前脛骨動脈にも後脛骨動脈にも狭窄がない場合には、２つの動脈の血圧はそれほど違わないので、足首１２内の前脛骨動脈および後脛骨動脈において血流が再開する時期はほぼ等しくなる。しかし、一方の動脈に狭窄があると、狭窄がある側の血圧は低下するので、狭窄がある側の動脈では足首１２において血流が再開する時期が遅れる。足首カフ圧PCAが、狭窄がある側の動脈の最高血圧値よりも低くなると、狭窄がある側の動脈の血流も再開され、足首１２の下流側の血流量も大きく増加するので、２つ目の増加点G2が検出される。図４のt2時点はその状態を示す。
【００２４】
足首血圧値決定手段７８は、カフ圧制御手段７０により足首カフ圧PCAが徐速降圧させられている過程において、静圧弁別回路３０から逐次供給される足首カフ圧信号SCAおよび脈波弁別回路３２から逐次供給される足首脈波信号SMAから、足首カフ圧PCAおよび足首脈波の振幅の変化を逐次決定し、その決定した足首カフ圧PCAおよび足首脈波の振幅の変化に基づいて、良く知られたオシロメトリックアルゴリズムを用いて足首１２における血圧値すなわち足首最高血圧値BP(A)SYS、足首平均血圧値BP(A)MEAN、足首最低血圧値BP(A)DIAを決定する。たとえば、足首最高血圧値BP(A)SYSの決定については、足首カフ圧PCAの低下により足首１２における血流が再開することに基づいて足首脈波が増加する点を足首最高血圧値BP(A)SYSに決定する。さらに、足首血圧値決定手段７８は、増加点検出手段７６により２つ目の増加点G2が検出された場合には、その２つ目の増加点G2が検出された時点の足首カフ圧PCAを第２足首最高血圧値BP(A)SYS2に決定する。
【００２５】
上腕カフ圧制御手段８０は、後述する上腕血圧値決定手段８２からの指令信号に従って、静圧弁別回路５０から供給される上腕カフ圧信号SCBに基づいて空気ポンプ４５およびそれに接続された調圧弁４４を制御して上腕カフ圧PCBを以下のように制御する。すなわち、上腕カフ圧PCBを上腕１４における最高血圧値BP(B)SYSよりも高い圧力に設定された所定の第２目標圧力値PCM2（たとえば180mmHg）まで急速昇圧させた後、その上腕カフ圧PCBを3mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させる。さらに、上腕最低血圧値BP(B)DIAが決定された後に上腕カフ圧PCBを大気圧とする。
【００２６】
上腕血圧値決定手段８２は、上腕カフ圧制御手段８０による上腕カフ圧PCBの徐速降圧過程において、静圧弁別回路５０から逐次供給される上腕カフ圧信号SCBおよび脈波弁別回路５０から逐次供給される上腕脈波信号SMBから、上腕カフ圧PCBおよび上腕脈波の振幅の変化を逐次決定し、その決定した上腕カフ圧PCBおよび上腕脈波の振幅の変化に基づき、よく知られたオシロメトリック法を用いて上腕１４における血圧値すなわち上腕最高血圧値BP(B)SYS、上腕平均血圧値BP(B)MEAN、および上腕最低血圧値BP(B)DIAを決定する。
【００２７】
下肢上肢血圧指数算出手段８４は、足首血圧値決定手段７８により第２足首最高血圧値BP(A)SYS2が決定されている場合には、その第２足首最高血圧値BP(A)SYS2と上腕血圧値決定手段８２により決定された上腕最高血圧値BP(B)SYSとに基づいて足首上腕血圧指数ABIを算出し、第２足首最高血圧値BP(A)SYS2が決定されていない場合には、足首血圧値決定手段７８により決定された足首最高血圧値BP(A)SYSと上腕最高血圧値BP(B)SYSとに基づいて足首上腕血圧指数ABIを算出する。ここで、足首上腕血圧指数ABIは、足首最高血圧値BP(A)SYSまたは第２足首最高血圧値BP(A)SYS2を上腕最高血圧値BP(B)SYSで割ることによって、或いは、上腕最高血圧値BP(B)SYSを足首最高血圧値BP(A)SYSまたは第２足首最高血圧値BP(A)SYS2で割ることによって算出する。
【００２８】
図５乃至図７は、図３の機能ブロック図に示した電子制御装置３６の制御作動をさらに具体化して示すフローチャートであって、図５は足首血圧値決定ルーチン、図６は上腕血圧値決定ルーチン、図７は足首上腕血圧指数ABI算出ルーチンである。
【００２９】
まず、図５の足首血圧値決定ルーチンを説明する。図５において、まず、ステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）では、空気ポンプ２８および調圧弁２６を制御することにより、足首カフ圧PCAの急速昇圧を開始する。続くＳＡ２では、足首カフ圧PCAがたとえば240mmHgに設定された第１目標圧力値PCM1以上となったか否かを判断する。この判断が否定された場合にはこのＳＡ２の判断を繰り返し実行する。一方、この判断が肯定された場合には、続くＳＡ３において、空気ポンプ２８を停止させ且つ調圧弁２６を制御することにより、予め設定した３mmHg/sec程度の速度での足首カフ圧PCAの徐速降圧を開始する。
【００３０】
続くＳＡ４では、タイマｔの内容に「０」を入力する。そして、続くＳＡ５では、静圧弁別回路３０から供給される足首カフ圧信号SCA、脈波弁別回路３２から供給される足首脈波信号SMA、および光電脈波センサ５６から供給される容積脈波信号SMCを読み込む。
【００３１】
続くＳＡ６では、血圧値決定ルーチンを実行する。すなわち、上記ＳＡ５で読み込んだ足首カフ圧信号SCAおよび足首脈波信号SMAから、上腕カフ圧PCAおよび足首脈波の振幅を一拍毎に決定し、その振幅の変化に基づいて良く知られたオシロメトリック方式の血圧値決定アルゴリズムに従って足首最高血圧値BP(A)SYS、足首平均血圧値BP(A)MEAN、足首最低血圧値BP(A)DIAを決定する。
【００３２】
続くＳＡ７では、タイマtが、脈拍の一拍分に相当する期間に予め設定された期間T1を超えたか否かを判断する。このＳＡ７の判断が否定された場合には、前記ＳＡ５以下を繰り返し実行することにより、足首カフ圧信号SCA、足首脈波信号SMA、容積脈波信号SMCを逐次読み込み、その読み込んだ信号に基づいて血圧値ルーチンを継続する。
【００３３】
一方、ＳＡ７の判断が肯定された場合には、基準脈波値決定手段７２に相当するＳＡ８において、前記ＳＡ５乃至ＳＡ７の繰り返しにより読み込んだT1期間分の指尖脈波の大きさを平均した平均値を算出する。
【００３４】
そして、続くＳＡ９では、このＳＡ９の直前のＳＡ８で算出した平均値を、前回ＳＡ８で算出した平均値で割ることにより平均値の変化率を算出する。このＳＡ９が変化値算出手段７４に相当する。
【００３５】
続くＳＡ１０では、ＳＡ９で算出した変化率が予め実験に基づいて設定された判断基準値THを超えたか否かを判断する。このＳＡ１０の判断が肯定されるのは、T1期間分の指尖脈波の平均的な大きさが急に大きくなる場合、すなわち、増加点Gが発生した場合であるので、ＳＡ１０の判断が肯定された場合には増加点を検出したことになり、ＳＡ１０は増加点検出手段７６に相当する。図４に示す指尖脈波の場合には、t1時点やt2時点でＳＡ１０の判断が肯定される。
【００３６】
ＳＡ１０の判断が否定された場合には、後述するＳＡ１３の判断を直接実行する。一方、ＳＡ１０の判断が肯定された場合には、続くＳＡ１１において、その変化率が判断基準値THを超えたのが２回目であるか否かを、さらに判断する。このＳＡ１１の判断が肯定されるのは、前脛骨動脈および後脛骨骨動脈のうち最高血圧値が低い側の動脈の血流が再開された場合であるので、ＳＡ１１の判断が肯定された場合には、続くＳＡ１２において、そのときの足首カフ圧PCAすなわち前記ＳＡ５で読み込んだ足首カフ圧信号SCAが表す足首カフ圧PCAのうち最新の足首カフ圧PCAを第２足首最高血値BP(A)SYS2に決定する。なお、前記ＳＡ１０の判断が最初に肯定されるのは、図４のt1時点であり、このときには前記ＳＡ６で足首最高血圧値BP(A)SYSが決定されるので、第２足首最高血値BP(A)SYS2は、前脛骨動脈および後脛骨動脈のうち狭窄があることによって低くなっている側の最高血圧値である。
【００３７】
上記ＳＡ１２を実行した場合、前記ＳＡ１０またはＳＡ１１の判断が否定された場合には、ＳＡ１３を実行する。ＳＡ１３では、前記ＳＡ６において足首血圧値BP(A)の決定が完了したか否か、すなわち、足首最高血圧値BP(A)SYS、足首平均血圧値BP(A)MEAN、足首最低血圧値BP(A)DIAを全て決定したか否かを判断する。この判断が否定された場合には、前記ＳＡ４以下を繰り返し実行することにより、足首カフ圧信号SCA、足首脈波信号SMA、容積脈波信号SMCをさらに読み込み、それらの信号に基づいて第２足首最高血圧値BP(A)SYS2を含む足首血圧値BP(A)の決定を継続する。図５では、ＳＡ６およびＳＡ１１乃至ＳＡ１３が足首血圧値決定手段７８に相当する。
【００３８】
ＳＡ１３の判断が肯定された場合には、続くＳＡ１４において、足首最高血圧値BP(A)SYS、足首平均血圧値BP(A)MEAN、足首最低血圧値BP(A)DIAを表示器６８に表示する。そして、続くＳＡ１５では、調圧弁２６を制御することにより足首カフ圧PCAを大気圧とし、足首用カフ２０による足首１２の圧迫を終了させる。図５では、ＳＡ１乃至ＳＡ３および上記ＳＡ１５が足首カフ圧制御手段７０に相当する。
【００３９】
続いて、図６に示す上腕血圧値決定ルーチンを説明する。なお、この上腕血圧値決定ルーチンは、割り込み処理或いは時分割処理などによって、図５の足首血圧値決定ルーチンと並列的に実行するか、または、図５の足首血圧値決定ルーチンの直前或いは直後に実行するようになっている。
【００４０】
まず、ＳＢ１では、空気ポンプ４５および調圧弁４４を制御することにより、上腕カフ圧PCBの急速昇圧を開始する。続くＳＢ２では、上腕カフ圧PCbがたとえば180mmHgに設定された第２目標圧力値PCM2以上となったか否かを判断する。この判断が否定された場合にはこのＳＢ２の判断を繰り返し実行する。一方、この判断が肯定された場合には、続くＳＢ３において、空気ポンプ４５を停止させ且つ調圧弁４４を制御することにより、予め設定した３mmHg/sec程度の速度での上腕カフ圧PCBの徐速降圧を開始する。
【００４１】
続くＳＢ４では、静圧弁別回路４８から供給される上腕カフ圧信号SCBおよび脈波弁別回路５０から供給される上腕脈波信号SMBを読み込む。そして、続くＳＢ５では、図５のＳＡ６と同様の血圧値決定ルーチンを実行することにより、上腕最高血圧値BP(B)SYS、上腕平均血圧値BP(B)MEAN、上腕最低血圧値BP(B)DIAを決定する。
【００４２】
続くＳＢ６では、上記ＳＢ５において上腕血圧値BP(B)の決定が完了したか否か、すなわち、上腕最高血圧値BP(B)SYS、上腕平均血圧値BP(B)MEAN、上腕最低血圧値BP(B)DIAを全て決定したか否かを判断する。この判断が否定された場合には、前記ＳＢ４以下を繰り返し実行することにより、上腕カフ圧信号SCB、上腕脈波信号SMBをさらに読み込み、血圧値決定ルーチンを継続する。従って、上記ＳＢ５乃至ＳＢ６が上腕血圧値決定手段８２に相当する。
【００４３】
ＳＢ６の判断が肯定された場合には、続くＳＢ７において、上腕最高血圧値BP(B)SYS、上腕平均血圧値BP(B)MEAN、上腕最低血圧値BP(B)DIAを表示器６８に表示する。そして、続くＳＢ８では、調圧弁４４を制御することにより上腕カフ圧PCBを大気圧とし、上腕用カフ４０による上腕１４の圧迫を終了させる。図６では、ＳＢ１乃至ＳＢ３および上記ＳＢ８が上腕カフ圧制御手段８０に相当する。
【００４４】
続いて図７に示す足首上腕血圧指数ABI算出ルーチンを説明する。この足首上腕血圧指数ABI算出ルーチンは、下肢上肢血圧指数算出手段８４に相当する。まず、ＳＣ１では、図５の足首血圧値決定ルーチンにおいて第２足首最高血圧値BP(A)SYS2が決定されているか否かを判断する。このＳＣ１の判断が肯定された場合には、続くＳＣ２において、第２足首最高血圧値BP(A)SYS2を上腕最高血圧値BP(B)SYSで割ることにより足首上腕血圧指数ABIを算出する。一方、ＳＣ１の判断が否定された場合には、ＳＣ３において、足首最高血圧値BP(A)SYSを上腕最高血圧値BP(B)SYSで割ることにより足首上腕血圧指数ABIを算出する。そして、ＳＣ４では、ＳＣ２またはＳＣ３において算出した足首上腕血圧指数ABIを表示器６８に表示する。
【００４５】
次に、本発明の第１実施形態を説明する。なお、以下の説明において、前述の構成と同様の構成を有する部分には同様の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図８は、図１とは別の動脈狭窄検査装置９０の構成を説明する図である。図８に示す動脈狭窄検査装置９０は、上腕血圧測定装置１８に相当する部分を有していないことが図１の動脈狭窄検査装置１０と異なる。
【００４７】
図９は、図８の動脈狭窄検査装置９０における電子制御装置３６の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。足首カフ圧制御手段９２は、静圧弁別回路３０から供給される足首カフ圧信号SCAに基づいて空気ポンプ２８およびそれに接続された調圧弁２６を制御して、足首カフ圧PCAを足首１２における最高血圧値BP(A)SYSよりも高い圧力に設定された所定の第１目標圧力値PCM1（たとえば240mmHg）まで急速昇圧させた後、その足首カフ圧PCAを3mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させる。そして、足首カフ圧PCAが所定の第３目標圧力値PCM3まで低下したら足首カフ圧PCAを大気圧とする。この第３目標圧力値PCM3は、狭窄があることによって足首最高血圧値BP(A)SYSが低下している場合であっても、その足首最高血圧値BP(A)SYSよりも低くなるような値に設定されている。
【００４８】
基準脈波値決定手段７２、変化値算出手段７４および増加点検出手段７６は、前述の実施形態の場合と同様である。従って、増加点検出手段７６では、光電脈波センサ５６により逐次検出される指尖脈波の大きさが大きく増加する増加点Gを検出する。
【００４９】
狭窄判定手段９４は、増加点検出手段７６により、２つ目の増加点が検出されたことに基づいて狭窄があると判定し、狭窄があることを示す文字または記号を表示器６８に表示する。
【００５０】
波形表示手段９６は、足首カフ圧制御手段９２により足首カフ圧PCAが徐速降圧させられている過程で、脈波弁別回路３２および光電脈波センサ５６により逐次検出される足首脈波および指尖脈波を、足首カフ圧PCAとともに表示器６８に表示する。すなわち、波形表示手段９６は、たとえば前述の図４に示すように、足首脈波、指尖脈波および足首カフ圧PCAを表示する。
【００５１】
図１０は、図９に示した電子制御装置３６の制御機能をさらに具体化して示すフローチャートである。図１０において、ＳＤ１乃至ＳＤ５では前述の図５のＳＡ１乃至ＳＡ５と同じ処理を実行する。ＳＤ６は波形表示手段９６に相当し、ＳＤ５で読み込んだ足首カフ圧信号SCA、足首脈波信号SMA、容積脈波信号SMCに基づいて、表示器６８に、足首カフ圧PCA、足首脈波および指尖脈波を表示する。
【００５２】
ＳＤ７乃至ＳＤ１１では前述の図５のＳＡ７乃至ＳＡ１１と同じ処理を実行する。従って、ＳＤ１１では、ＳＤ９で算出した変化率が判断基準値THを超えたのが２回目であるか否かを判断する。このＳＤ１１の判断が肯定された場合には、前脛骨動脈または後脛骨動脈に狭窄がある場合であるので、続くＳＤ１２では、表示器６８に「狭窄有り」と表示する。上記ＳＤ１１乃至ＳＤ１２が狭窄判定手段９４に相当する。
【００５３】
ＳＤ１０またはＳＤ１１の判断が否定された場合、またはＳＤ１２を実行した場合には、ＳＤ１３を実行し、足首カフ圧PCAがたとえば90mHgとされた第３目標圧力値PCM3まで低下したか否かを判断する。この判断が否定された場合には、前記ＳＤ４以下を繰り返し実行することにより、足首カフ圧PCAの徐速降圧過程において、脈波の表示および増加点Gの検出処理を継続する。一方、ＳＤ１３の判断が肯定された場合には、ＳＤ１４において調圧弁２６を制御することにより足首カフ圧PCAを大気圧とし、足首用カフ２０による足首１２の圧迫を終了させる。図１０では、ＳＤ１乃至ＳＤ３およびＳＤ１３乃至ＳＤ１４が足首カフ圧制御手段９２に相当する。
【００５４】
上述の実施形態によれば、足首カフ圧PCAが徐速降圧させられる過程で、足首用カフ２０が装着された側の足首１２の指先に装着された光電脈波センサ５６により指尖脈波が逐次検出され、検出された指尖脈波が表示器６８に表示されるので、表示器６８に表示された指尖脈波に、脈波の大きさが大きく増加する増加点Gが２つあれば、一方の脛骨動脈には狭窄がなくても他方の脛骨動脈に狭窄があると判断することができる。
【００５５】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態の動脈狭窄検査装置は、電子制御装置３６の制御機能以外は、前述の第１実施形態の動脈狭窄検査装置９０と同じ構成を有する。図１１は、第２実施形態における動脈狭窄検査装置の電子制御装置３６の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。
【００５６】
図１１において、足首カフ圧制御手段１００は、足首カフ圧PCAを脈波検出圧に制御する。この脈波検出圧とは、足首用カフ２０が装着されている部位における最低血圧値よりも低い圧力であって脈波弁別回路３２により弁別される足首脈波信号SMAが十分な信号強度となるような圧力であり、たとえば、５０mmHgに設定されている。なお、この足首カフ圧制御手段１００、足首カフ圧制御手段１００により制御される空気ポンプ２８および調圧弁２６、足首カフ圧制御手段１００に足首カフ圧信号SCAを供給する装置である圧力センサ２４および静圧弁別回路３０により足首カフ圧制御装置が構成される。
【００５７】
振幅相違値算出手段１０２は、足首カフ圧制御手段１００により足首カフ圧PCAが脈波検出圧に制御されている状態で、脈波弁別回路３２から出力される足首脈波信号SMAすなわち足首脈波および光電脈波センサ５６から出力される容積脈波信号SMCすなわち指尖脈波について振幅をそれぞれ決定し、その２つの振幅の相違を表す振幅相違値を算出する。この振幅相違値は、たとえば振幅差や振幅比である。
【００５８】
足首脈波の振幅と指先において発生する指尖脈波の振幅とを比較すると、足首１２から指先までの動脈に狭窄がなくても指尖脈波の方が小さいが、足首１２から指先までの間に狭窄があると指尖脈波の振幅はさらに小さくなるので、振幅相違値は狭窄があることによって大きくなる。そこで、狭窄判定手段１０４は、振幅相違値算出手段１０２により算出された振幅相違値が予め設定された狭窄判定基準値を超えたことに基づいて、カフ装着部位から光電脈波センサ５６装着部位までの間に狭窄があると判定し、その判定結果を表示器６８に表示する。
【００５９】
図１２は、図１１に示した電子制御装置３６の制御機能をさらに具体化して示すフローチャートである。まずＳＥ１では、空気ポンプ２８および調圧弁２６を制御することにより、足首カフ圧PCAを、たとえば５０mmHgに設定された脈波検出圧とし、その状態で空気ポンプ２８を停止させ調圧弁２６を閉じて脈波検出圧を維持する。
【００６０】
続くＳＥ２では、足首カフ圧PCAが脈波検出圧に制御されている状態で、足首脈波信号SMAおよび容積脈波信号SMCをそれぞれ一拍分ずつ読み込む。そして続くＳＥ３では、調圧弁２６を制御することにより足首カフ圧PCAを大気圧とする。
【００６１】
続くＳＥ４は振幅相違値算出手段１０２に相当し、前記ＳＥ２でそれぞれ読み込んだ一拍分の足首脈波信号SMAおよび容積脈波信号SMCから、足首脈波の振幅および指尖脈波の振幅を算出し、さらに足首脈波の振幅から指尖脈波の振幅を引くことにより振幅差を算出する。
【００６２】
続いて狭窄判定手段１０４に相当するＳＥ５乃至ＳＥ６を実行する。まずＳＥ５では、上記ＳＥ４で算出した振幅差が予め設定された狭窄判定基準値を下側に超えているか否か、すなわち振幅差が狭窄判定基準値よりも小さいか否かを判断し、振幅差が狭窄判定基準値よりも小さい場合には狭窄があると判定し、振幅差が狭窄判定基準値よりも大きい場合には狭窄はないと判定する。そして続くＳＥ６では、ＳＥ５における判定結果を表示器６８に表示する。
【００６３】
上述の実施形態によれば、ＳＥ１（足首カフ圧制御手段１０８）において足首カフ圧PCAが脈波検出圧とされている状態で、ＳＥ２において足首脈波と下流脈波とが検出され、ＳＥ４（振幅相違値算出手段１０２）において、足首脈波の振幅と下流脈波の振幅との振幅差が算出される。そして、ＳＥ５（狭窄判定手段１０４）において、ＳＥ４（振幅相違値算出手段１０２）で算出された振幅差が予め定められた狭窄判定基準値を超えたことに基づいて足首用カフ２０が装着されている部位と光電脈波センサ５６が装着されている部位との間の動脈狭窄の有無が判定される。
【００６４】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態は、電子制御装置３６の制御機能以外は、前述の第２実施形態の動脈狭窄検査装置と同じ構成を有する。図１３は、第３実施形態における動脈狭窄検査装置の電子制御装置３６の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。
【００６５】
図１３に示す機能ブロック図が図１１の機能ブロック図と異なる点は、振幅相違値算出手段１０２に代えて位相差算出手段１０６が設けられていること、および、狭窄判定手段１０８における狭窄の判断が位相差算出手段１０６により算出される位相差に基づいていることのみである。以下、その異なる点について説明する。
【００６６】
位相差算出手段１０６は、足首カフ圧制御手段１００により足首カフ圧PCAが脈波検出圧に制御されている状態で、脈波弁別回路３２から出力される足首脈波信号SMAすなわち足首脈波と光電脈波センサ５６から出力される容積脈波信号SMCすなわち指尖脈波との位相差を算出する。足首１２から指先までの間に狭窄があると、その狭窄により指尖脈波の位相は遅れる。従って、狭窄があると上記位相差は大きくなる。そこで、狭窄判定手段１０８では、位相差算出手段１０６により算出された位相差が予め設定された狭窄判定基準値を超えたことに基づいて、カフ装着部位から光電脈波センサ５６装着部位までの間に狭窄があると判定し、その判定結果を表示器６８に表示する。
【００６７】
図１４は、図１３に示した電子制御装置３６の制御機能をさらに具体化して示すフローチャートである。まずＳＦ１乃至ＳＦ３では、図１２のＳＥ１乃至ＳＥ３と同じ処理を実行することにより、足首カフ圧PCAが脈波検出圧とされている状態で、一拍分の足首脈波信号SMAおよび容積脈波信号SMCを読み込んだ後、足首カフ圧PCAを大気圧とする。
【００６８】
続くＳＦ４は位相差算出手段１０６に相当し、前記ＳＦ２でそれぞれ読み込んだ一拍分の足首脈波信号SMAおよび容積脈波信号SMCから、足首脈波の位相および指尖脈波の位相を決定し、さらに足首脈波の位相から指尖脈波の位相を引くことにより位相差を算出する。
【００６９】
続いて狭窄判定手段１０８に相当するＳＦ５乃至ＳＦ６を実行する。まずＳＦ５では、上記ＳＦ４で算出した位相差が予め設定された狭窄判定基準値を超えているか否かを判断し、位相差が狭窄判定基準値を超えている場合には狭窄があると判定し、位相差が狭窄判定基準値を超えていない場合には狭窄はないと判定する。そして続くＳＦ６では、ＳＦ５における判定結果を表示器６８に表示する。
【００７０】
上述の実施形態によれば、ＳＦ１（足首カフ圧制御手段１０８）において足首カフ圧PCAが脈波検出圧とされている状態で、ＳＦ２において足首脈波と下流脈波とが検出され、ＳＦ４（位相差算出手段１０６）において、足首脈波の位相と下流脈波の位相との位相差が算出される。そして、ＳＦ５（狭窄判定手段１０８）において、ＳＦ４（位相差算出手段１０６）で算出された位相差が予め定められた狭窄判定基準値を超えたことに基づいて足首用カフ２０が装着されている部位と光電脈波センサ５６が装着されている部位との間の動脈狭窄の有無が判定される。
【００７１】
以上、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７２】
たとえば、前述の実施形態では、光電脈波センサ５６は指先に装着されていたが、足首用カフ２０が装着されている部位よりも下流であれば、指先よりも上流側、たとえば足の甲（足背動脈の上部）に装着されてもよい。
【００７３】
また、前述の第２、第３実施形態では、足首カフ圧PCAが脈波検出圧に維持されている状態で足首脈波および指尖脈波を検出していたが、足首カフ圧PCAが徐速降圧させられている過程で足首脈波および指尖脈波を検出してもよい。
【００７４】
なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲においてその他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】動脈狭窄検査装置の構成を説明する図である。
【図２】図１の光電脈波センサの構成を説明する図である。
【図３】図１の動脈狭窄検査装置における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック図である。
【図４】図３の足首カフ圧制御手段により足首カフ圧PCAが降圧させられている過程で検出される、足首脈波および指尖脈波の変化を概念的に示す図である。
【図５】図３の機能ブロック図に示した電子制御装置の制御作動をさらに具体化して示すフローチャートであって、足首血圧値決定ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図３の機能ブロック図に示した電子制御装置の制御作動をさらに具体化して示すフローチャートであって、上腕血圧値決定ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図３の機能ブロック図に示した電子制御装置の制御作動をさらに具体化して示すフローチャートであって、足首上腕血圧指数ABI算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態の動脈狭窄検査装置の構成を示す図である。
【図９】図８の動脈狭窄検査装置における電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。
【図１０】図９に示した電子制御装置の制御機能をさらに具体化して示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態における動脈狭窄検査装置の電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。
【図１２】図１１に示した電子制御装置の制御機能をさらに具体化して示すフローチャートである。
【図１３】第３実施形態における動脈狭窄検査装置の電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。
【図１４】図１３に示した電子制御装置の制御機能をさらに具体化して示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１０：動脈狭窄検査装置
１６：足首血圧測定装置
１８：上腕血圧測定装置（上肢血圧測定装置）
２０：足首用カフ
５６：光電脈波センサ（下流脈波検出装置）
６８：表示器
７０：足首カフ圧制御手段
７６：増加点検出手段
７８：足首血圧値決定手段
８４：下肢上肢血圧指数算出手段
９４：狭窄判定手段
１０２：振幅相違値算出手段
１０４：狭窄判定手段
１０６：位相差判定手段
１０８：狭窄判定手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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