(57)【要約】【課題】患者や被験者に不快感を与えることなく、血圧を連続的かつ非侵襲的に測定することが可能な血圧計を提供する。【解決手段】血管壁の厚さを非侵襲的方法により継続的に測定する厚さ測定部１１と、厚さ測定部１１の測定結果から血管壁の厚さ変化量を求める厚さ変化量演算部１２と、厚さ変化量演算部１２から血管壁により規定される血管を流れる血液の血圧変化量を継続的に求める血圧変化量演算部１３とを備えた血圧計。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管壁の厚さを非侵襲的方法により継続的に測定する厚さ測定部と、
前記厚さ測定部の測定結果から血管壁の厚さ変化量を求める厚さ変化量演算部と、
前記厚さ変化量演算部から前記血管壁により規定される血管を流れる血液の血圧変化量を継続的に求める血圧変化量演算部と、
を備えた血圧計。
【請求項２】
前記血液の最高血圧値、最低血圧値、または平均血圧値を取得し、取得した値に基づいて、血圧値を継続的に求める請求項１に記載の血圧計。
【請求項３】
最高血圧値、最低血圧値、または平均血圧値を求める血圧測定部をさらに備え、前記血圧測定部により、前記最高血圧値、最低血圧値、または平均血圧値を取得する請求項２に記載の血圧計。
【請求項４】
前記厚さ測定部は、
前記血管壁を含む測定対象物へ超音波送信波を送信するための超音波プローブを駆動する送信部と、
前記測定対象物からの超音波反射波を受信する受信部と、
前記超音波反射波を位相検波する位相検波部と、
前記位相検波された信号から、前記血管壁の厚さを求める厚さ演算部と
を含む請求項１から３のいずれかに記載の血圧計。
【請求項５】
前記血圧変化量演算部は、前記厚さ測定部で求めた前記血管壁の厚さと、前記厚さ変化量演算部で求めた前記血管壁の厚さ変化量と、前記血管壁の弾性率に基づいて、血圧変化量を求める請求項１から４のいずれかに記載の血圧計。
【請求項６】
血管壁の厚さを非侵襲的方法により継続的に測定するステップと、
前記厚さ測定部の測定結果から血管壁の厚さ変化量を求めるステップと、
前記厚さ変化量演算部から前記血管壁により規定される血管を流れる血液の血圧変化量を継続的に求めるステップと、
を包含する血圧計測方法。
【請求項７】
前記血液の最高血圧値、最低血圧値、または平均血圧値を取得し、取得した値に基づいて血圧値を継続的に求める請求項６に記載の血圧計測方法。
【請求項８】
前記血管の厚さ測定するステップは、
前記血管壁を含む測定対象物へ超音波送信波を送信するための超音波プローブを駆動するステップと、
前記測定対象物からの超音波反射波を受信するステップと、
前記超音波反射波を位相検波するステップと、
前記位相検波された信号から、前記血管壁の厚さを求めるステップと、
を含む請求項６または７に記載の血圧測定方法。
【請求項９】
前記血圧変化量を求めるステップは、前記血管壁の厚さと、前記血管壁の厚さ変化量と、前記血管壁の弾性率に基づいて求める請求項６から８のいずれかに記載の血圧計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は血圧計および血圧の計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人の血圧を非侵襲で測る方法として、聴診法（コロトコフ法）が最もよく知られている。この方法によれば、上腕部に加圧帯（カフ）を装着し、空気を送り込んで血管を圧迫した後、徐々に加圧帯を緩めていきながら、医師や看護師が血管音を聴診器（マイクロフォン）で確認する。加圧帯の圧迫により停止していた血液が心臓の鼓動にあわせて断続的に流れ始めると「コロトコフ音」と呼ばれる特徴的な音が聞こえ始め、やがて消失する。この「コロトコフ音」の発生時および消失時の血圧値をそれぞれ最大血圧値および最小血圧値として圧力計から読みとることにより、血圧が求められる。
【０００３】
この方法によれば、電源を要する機器を使用しないため、簡便に血圧が計測できるという利点がある。しかし、測定者の個人差、経験などによる計測誤差が生じやすく、また、周囲の騒音によっては、コロトコフ音を聞き取りにくいという問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するため、電子血圧計が開発され、近年広く普及している。電子血圧計は、聴診法による計測手順を自動化して実行するもので、加圧帯への空気の送り込み、および、加圧帯からの空気の放出が機械的に行われる。このとき、加圧帯内の空気圧の変化である圧脈波を計測し、圧脈波が急激に大きくなるときの圧力および急激に小さくなるときの圧力をそれぞれ最高血圧および最低血圧として求める。このような検出方法はオシオジオメトリック法と呼ばれている。
【０００５】
電子血圧計によれば、測定者の個人差、経験などによる計測誤差を排除することができ、また、周囲の騒音にかかわらず測定を行うことができる。一定時間ごとに計測を行うことも容易であるため、手術中の患者や手術後ＩＣＵで看護されている患者の血圧を定期的に計測することもできる。
【０００６】
しかし、これらの従来方法はいずれも加圧帯を用いるため、加圧帯に空気を充填し、充填された空気を放出するまでに比較的長い時間を要する。一般的には、一回の測定に数十秒程度の時間を要する。このため、重篤な状態にある患者の手術などリアルタイムで血圧を知る必要がある場合には、これらの従来方法は適していなかった。
【０００７】
また、加圧帯を装着できる部分も上腕等に限られ、上腕部の圧迫により、被験者に不快感を与える可能性がある。加圧帯が装着された腕の血管は、加圧帯により、断続的に血流が停止する可能性があるため、手術などで薬剤を患者に投与する目的で点滴などを行う場合、加圧帯を装着した腕に点滴を行うことができないという問題も生じる。
【０００８】
一方、被験者や患者への負担が少ない医療測定装置として、超音波診断装置が従来より用いられている。超音波診断装置を用いて超音波を体外から照射することによって、被験者に苦痛を与えることなく、体内の組織の形状情報、運動情報あるいは質情報を得ることができる。
【０００９】
この特長を利用し、超音波を用いた血圧測定方法が提案されている。たとえば、特許文献１は、動脈上の少なくとも２ヶ所の血管断面の形状を超音波を用いて同時に計測し、断面積の時間変化の様子から血流流速と脈波伝達速度を求め、演算により血圧を連続的に求める方法を開示している。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−７６２３３号公報
【特許文献２】
特開平１０−５２２６号公報
【特許文献３】
実公平６−９６１６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された方法によれば、動脈上の少なくとも２カ所の血管の断面形状を超音波により同時に計測する必要がある。このため、少なくとも２つ以上の超音波プローブ（あるいはセンサ）を用いる必要がある。
【００１２】
しかしながら、２つ以上の超音波プローブから送信される超音波が血管に対して垂直に照射し、正確に垂直な血管の断面を計測することができるよう、２つの超音波プローブを血管に対して固定することは一般に困難である。また、プローブの数が２つ以上になるため、それぞれのプローブを最適な条件で人体に接触させることも困難である。プローブの数が増えるため、装置のコストも高くなる。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決し、患者や被験者に不快感を与えることなく、血圧値をリアルタイムで計測することのできる血圧計および血圧測定方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の血圧計は、血管壁の厚さを非侵襲的方法により継続的に測定する厚さ測定部と、前記厚さ測定部の測定結果から血管壁の厚さ変化量を求める厚さ変化量演算部と、前記厚さ変化量演算部から前記血管壁により規定される血管を流れる血液の血圧変化量を継続的に求める血圧変化量演算部とを備える。
【００１５】
ある好ましい実施形態において、前記血圧計は、前記血液の最高血圧値、最低血圧値、または平均血圧値を取得し、取得した値に基づいて、血圧値を継続的に求める。
【００１６】
ある好ましい実施形態において、前記血圧計は、最高血圧値、最低血圧値、または平均血圧値を求める血圧測定部をさらに備え、前記血圧測定部により、前記最高血圧値、最低血圧値、または平均血圧値を取得する。
【００１７】
ある好ましい実施形態において、前記厚さ測定部は、前記血管壁を含む測定対象物へ超音波送信波を送信するための超音波プローブを駆動する送信部と、前記測定対象物からの超音波反射波を受信する受信部と、前記超音波反射波を位相検波する位相検波部と、前記位相検波された信号から、前記血管壁の厚さを求める厚さ演算部とを含む。
【００１８】
ある好ましい実施形態において、前記血圧変化量演算部は、前記厚さ測定部で求めた前記血管壁の厚さと、前記厚さ変化量演算部で求めた前記血管壁の厚さ変化量と、前記血管壁の弾性率に基づいて、血圧変化量を求める。
【００１９】
本発明の血圧計測方法は、血管壁の厚さを非侵襲的方法により継続的に測定するステップと、前記厚さ測定部の測定結果から血管壁の厚さ変化量を求めるステップと、前記厚さ変化量演算部から前記血管壁により規定される血管を流れる血液の血圧変化量を継続的に求めるステップとを包含する。
【００２０】
ある好ましい実施形態において、前記血圧計測方法は、前記血液の最高血圧値、最低血圧値、または平均血圧値を取得し、取得した値に基づいて血圧値を継続的に求める。
【００２１】
ある好ましい実施形態において、前記血管の厚さ測定するステップは、前記血管壁を含む測定対象物へ超音波送信波を送信するための超音波プローブを駆動するステップと、前記測定対象物からの超音波反射波を受信するステップと、前記超音波反射波を位相検波するステップと、前記位相検波された信号から、前記血管壁の厚さを求めるステップとを含む。
【００２２】
ある好ましい実施形態において、記血圧変化量を求めるステップは、前記血管壁の厚さと、前記血管壁の厚さ変化量と、前記血管壁の弾性率に基づいて求める。
【００２３】
【発明の実施の形態】
血圧とは、血管内を流れる血液が血管壁に与える圧力のことであり、一般的には動脈の血圧を指す。血液は心臓のポンプ作用により全身の血管に押し出されてゆく。心臓が収縮すると勢いよく血液が血管へ送り出され、血管が血液から受ける圧力は最大となる。このときの血圧は最高血圧と呼ばれる。また、心臓が拡張するとき、血管が血液から受ける圧力は最小となる。このときの血圧は最低血圧と呼ばれる。
【００２４】
図１の上部は、血圧の時間変化を示すグラフであり、下部は、動脈の血管壁における厚みの時間変化を示すグラフである。２つのグラフの時間軸は対応している。図１に示すように、心臓が収縮すると血圧が上昇する。このとき、血管は高い圧力を受けて膨張するため、血管壁の厚みが小さくなる。心臓が拡張するときには血圧が低下し、血管に加わる圧力は小さくなる。このため、血管壁の厚みが大きくなる。血管壁の厚さの最大値をｈｄ、厚さの変化量をΔｈ（ｔ）、血管壁の径方向の弾性率をＥとすれば、血圧変化量Δｐ（ｔ）は以下の式（１）の関係を満たす。
【００２５】
Δｐ（ｔ）＝Ｅ・Δｈ（ｔ）／ｈｄ        ・・・（１）
【００２６】
したがって、血管壁の厚さの変化を連続的に求めることによって、血圧変化量をリアルタイムで求めることが可能であり、本発明の血圧計は、このような原理に基づいて、血圧変化量を求める。
【００２７】
本発明の血圧計において、血管壁の厚さを連続的に計測する手段としては、コヒーレンスな可視または近赤外レーザ等の光を用いた厚さ測定装置や、超音波やＸ線、電磁波などを用いた厚さ測定装置などを用いることができる。特に、患者あるいは被験者に苦痛や不快感を与えないために、非侵襲的であり、血管を圧迫することなく血管壁の厚さを求めることができる装置を用いることが好ましい。また、血管壁の厚さをリアルタイムでかつ十分な精度で計測することができる装置であることが好ましい。以下、本発明の具体的な実施の形態を説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の血圧計による第１の実施形態を示すブロック図である。血圧計５１は、血管壁の厚さを測定する厚さ測定部１１と、厚さ測定部１１の測定結果から血管壁の厚さ変化量を求める厚さ変化量演算部１２と、厚さ変化量演算部１２の演算結果から血管壁により規定される血管を流れる血液の血圧変化量を継続的に求める血圧変化量演算部１３とを備える。また、これら各部を制御するマイコン１４も備える。
【００２９】
本実施形態では、厚さ測定部１１には、超音波により血管壁の厚さを測定する超音波測定装置を用いる。この超音波測定装置は、特許文献２に開示されている方法によって、検波信号の振幅および位相の両方を用い、制約付最小二乗法によって対象の瞬時の位置を決定し、高精度な位相トラッキングをおこなうことにより、血管壁の厚さをリアルタイムでかつ十分な精度で計測することができる。
【００３０】
図２に示すように、厚さ測定部１１は、超音波プローブ１５と、超音波計測制御部１６と、厚さ演算部１７とを含む。超音波プローブ１５は、たとえば、超音波診断装置に用いられるものを採用することができ、プローブの大きさは１ｃｍ×５ｃｍである。超音波プローブ１５はアレイ状に配列された複数の超音波振動子（超音波振動子群）を有する。
【００３１】
図３は、厚さ測定部１１の構成を具体的に示すブロック図である。超音波計測制御部１６は、送信部１８、受信部１９、遅延時間制御部２０、位相検波部２１およびフィルタ２２を含む。送信部１８は、所定の駆動パルス信号を超音波プローブ１５に与える。駆動パルスにより超音波プローブ１５から送信される超音波送信波は、生体において反射し、生じた超音波反射波が超音波プローブ１５で受信される。超音波プローブ１５により受信された超音波反射波は、受信部１９において増幅される。受信部１９はＡ／Ｄ変換部を含み、受信部１９において増幅された超音波反射波はデジタル信号に変換される。
【００３２】
遅延時間制御部２０は送信部１８および受信部１９に接続されており、送信部１８から超音波プローブ１５の超音波振動子群に与える駆動パルス信号の遅延時間を制御する。これにより、超音波プローブ１５から送信される超音波送信波の超音波ビームの音響線の方向や焦点深度を変化させる。また、超音波プローブ１５によって受信され、受信部１９によって増幅された超音波反射波信号の遅延時間を制御することにより、受信される超音波の音響線の方向を変化させることができる。遅延時間制御部２０の出力は位相検波部２１に入力される。
【００３３】
位相検波部２１は、遅延時間制御部２０で遅延制御された受信反射波信号を位相検波し、実部信号と虚部信号とに分離する。分離された実部信号および虚部信号はフィルタ部２２に入力される。フィルタ部２２は組織運動以外の反射成分を除去する。遅延時間制御部２０および位相検波部２１はソフトウエアによってもハードウエアによっても構成することができる。
【００３４】
厚さ演算部１７は、運動速度演算部２３と、位置演算部２４と、間隔演算部２５とを含む。位相検波された信号の実部信号および虚部信号を用いて、運動速度演算部２３が対象となる生体組織の運動速度を求め、位置演算部２４において求めた運動速度を積分することにより生体組織の位置を求めることができる。間隔演算部２５は、位置演算部２４において求めた生体組織の位置から選ばれる２つの位置の差を求めることにより、厚さ（距離）を求める。本発明では、血管壁の内側表面の位置と外側表面の位置との差を計算することにより、血管壁の厚さを求める。
【００３５】
図２に示すように、厚さ変化量演算部１２は、間隔演算部２５から血管壁の厚さを逐次受け取り、直前に受け取った厚さと現在の厚さとを比較演算し、厚さ変化量を求める。血圧変化量演算部１３は、式（１）に示す演算を行い、血液変化量を求める。図１には示していないが、血圧変化量演算部１３で求められる血液変化量はマイコンや、適切なインターフェースを介して画像表示装置にグラフあるいは数値で表示される。厚さ演算部１７、厚さ変化量演算部１２および血圧変化量演算部１３はソフトウエアによってもハードウエアによっても構成することができる。
【００３６】
次に、血圧計５１の動作および使用方法を説明する。図２に示すように超音波プローブ１５を計測すべき血管（動脈）が含まれる生体３の体表１に接触させる。本発明の血圧計５１は、人体のどの部分の動脈の血圧を計測することも可能である。超音波プローブ１５との生体３との間で効率よく超音波が伝播するよう、超音波プローブ１５と体表１との間にゲルなどを介在させてもよい。また、超音波プローブ１５を包帯のようなもので生体に対して固定してもよい。
【００３７】
まず、遅延時間制御部２０によって、遅延時間が制御された複数の駆動パルス信号が送信部１８から出力され、超音波プローブ１５は、各駆動パルス信号を超音波送信波に変換し、超音波送信波を生体３へ送信する。超音波送信波は音響線６にそって生体３内の動脈血管４を横切って伝播する。超音波は伝播にしたがって生体３の各部で反射するが、血管４の外側表面と生体３との境界および血管４の内側表面と血管４を流れる血液７との境界において超音波が大きく反射する。このような境界は、体表１側に近接した血管前壁５および生体３の内部側に位置する血管後壁１０において生じる。いずれの血管壁を測定しても血圧を計測することが可能である。本実施形態では、血管前壁５における血管４の外側表面と生体３との境界５ａおよび血管４の内側表面と血管４を流れる血液７との境界５ｂでそれぞれ生じる反射波を計測する。
【００３８】
超音波反射波は、超音波プローブ１５で受信され、電気信号に変換される。受信部１９において受信した受信反射波信号は、遅延時間制御部２０を経て位相検波部２１に入力される。遅延時間制御部２０は、予め設定した超音波送信波および受信波の音響線の偏向角度や焦点深度に基づいた遅延時間データを用いて、駆動パルス信号ごとに遅延時間を制御する。
【００３９】
位相検波部２１は、受信反射波信号を位相検波し、実部信号および虚部信号に分離する。実部信号および虚部信号は、フィルタ２２によって組織の運動速度以外の反射波成分が除去され、厚さ演算部１７に入力される。
【００４０】
厚さ演算部１７の運動速度演算部２３は、位相検波された受信反射波信号の実部信号および虚部信号に基づいて、境界５ａおよび境界５ｂの運動速度を求める。具体的には、境界５ａの時刻ｔにおける反射波信号をｒ（ｔ）とした場合、反射波信号ｒ（ｔ）と微小時間Δｔ後の反射波信号ｒ（ｔ＋Δｔ）において反射波信号の振幅は変化せず、位相および反射位置のみが変化するという制約のもとで、反射波信号ｒ（ｔ）とｒ（ｔ＋Δｔ）との波形の整合誤差が最小となるよう最小二乗法によって位相差を求める。この位相差から、境界５ａの運動速度Ｖ（ｔ）を求めることができる。境界５ｂから得られる反射波信号も同様の演算によって処理を行い、運動速度Ｖ’（ｔ）を求める。位置演算部２４は運動速度演算部２３で求めた運動速度を積分し、境界５ａおよび境界５ｂの位置Ｐ（ｔ）およびＰ’（ｔ）を求める。間隔演算部２５はこれらの差を求めることにより、厚さＴ（ｔ）を求める。
【００４１】
厚さ変化量演算部１２は、厚さＴ（ｔ）を厚さ演算部１７から逐次受け取り、直前の厚さＴ（ｔ−Δｔ）と現在の厚さＴ（ｔ）との差である厚さ変化量Δｈ（ｔ）を求める。
【００４２】
なお、厚さ変化量Δｈ（ｔ）を求めるにあたっては、厚さＴ（ｔ）の最大値ｈｄを測定開始直後に求め、それ以降は演算負荷を減少させるために、運動速度ＶとＶ’との差分ΔＶを積分してΔｈ（ｔ）を求めてもよい。
【００４３】
血圧変化量演算部１３は、式（１）にしたがって、血圧変化量を求める。このために、厚さ演算部１７から血管壁の厚さＴ（ｔ）の最大値ｈｄを受け取り、式（１）に厚さ変化量Δｈ（ｔ）、ｈｄおよび弾性率Ｅを代入して血圧変化量Δｐ（ｔ）を求める。血圧測定が行われている患者や被試験者の弾性率Ｅが分かっている場合にはその値を用いればよく、測定している部位における人体の平均的な弾性率Ｅを用いてもよい。また、超音波診断装置などの他の装置を用いて、血圧測定が行われている患者や被試験者の弾性率Ｅをリアルタイムで求め、その値を用いてもよい。リアルタイムで弾性率Ｅを更新する場合には、弾性率測定装置を血圧計５１に設けてもよい。
【００４４】
本実施形態の血圧計５１により直接測定できる値は血圧変化量である。たとえば、手術を受ける患者に対して、患者の上腕部、大腿部や頸部など、手術中、邪魔にならないような身体の部分に超音波プローブ１５を手術前に取り付け、患者の血圧変化を血圧計５１で連続して測定する。本実施形態の血圧計５１によれば、心臓の心拍１回あたり、２回血圧変化量を計測することができる。つまり、血圧変化を約１秒以内に知ることができ、血圧変化が真の意味でリアルタイムに測定できる。このため、手術前の血圧を基準として患者の血圧変化を監視すれば、手術中、血圧が急変することにより、患者の容態が急変したことを直ちに知ることができる。その結果、重篤な容態変化を早く発見し、容態変化に対する適切な対処をすばやくとることが可能となる。
【００４５】
また、非侵襲的に血管壁の厚さを計測することにより血圧変化を求めるため、加圧帯による身体の圧迫も不要であり、患者や被験者に与える身体的な不快感や苦痛を低減することができる。血管壁の厚さの測定も従来の加圧帯を装着していた場所に限られず、動脈の血管壁の厚さを測定することのできる種々の場所から選択できる。
【００４６】
このため、たとえば、プローブなど取り付けた腕であっても血管は圧迫を受けることがなく、その腕に薬剤を投与するためのカテーテルを挿入することも可能となる。
【００４７】
血圧変化量に基づく診断においては、血圧変化量の最大値Δｐｍａｘ（いわゆる「血圧の幅」）が重要となることがある。血圧変化量最大値Δｐｍａｘを求めたい場合には、厚さ変化量演算部１２において被験者の一心拍中の厚み変化量の最大値Δｈｍａｘを求め、血圧変化量演算部１３において、以下の式（２）に基づいて血圧変化量最大値Δｐｍａｘを演算すればよい。
【００４８】
Δｐｍａｘ＝Ｅ・Δｈｍａｘ／ｈｄ        ・・・（２）
【００４９】
なお、血管壁の弾性率は粘性の影響により非線形性があり、また、動脈硬化の進行により経時変化することが知られている。したがって、式（１）あるいは式（２）の関係を用いて血圧変化量や血圧変化量の最大値を求める場合、計算に用いる弾性率をリアルタイムで更新するほうが、より正確な血圧変化量を求めることができる。しかし、本発明の血圧計により得られる特徴のひとつは、血圧の変化がリアルタイムで計測できることにあり、このような特徴が重視される用途においては、正確な血圧値よりも血圧変化の即時性が重要である。このため、弾性率をリアルタイムで更新しなくても十分本発明の特徴を生かすことができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の血圧計による第２の実施形態を示すブロック図である。血圧計５２は、最高血圧測定装置３０および血圧演算部３１を備えている点で、第１の実施形態と異なっており、最高血圧、最低血圧および平均血圧をリアルタイムで計測することができる。図４において、第１の実施形態と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
【００５１】
血圧計５２において、血圧変化量演算部１３は、式（２）に示す演算を行い、一心拍中の血圧変化量の最大値であるΔｐｍａｘを求める。この値を血液演算部３１へ送る。また、最高血圧測定装置３０によって、最高血圧ｐｓを求める。最高血圧測定装置３０としては、たとえば、文献３に示された装置を用いることができる。この装置は、超音波プローブと圧電センサを利用し最高血圧値を求めるものである。最高血圧測定装置３０から得られた最高血圧は血圧演算部３１へ送られる。
【００５２】
最高血圧、最低血圧、および平均血圧をそれぞれｐｓ、ｐｄ、ｐａｖｅとすると、血圧変化量の最大値Δｐｍａｘとこれらの値との間には以下の関係が成り立つ。
【００５３】
Δｐｍａｘ＝ｐｓ−ｐｄ
ｐａｖｅ＝（ｐｓ＋２ｐｄ）／３    ・・・（３）
【００５４】
したがって、以下の式（４）により、最高血圧ｐｓおよび血圧変化量の最大値Δｐｍａｘから最低血圧ｐｄおよび平均血圧ｐａｖｅを求めることができる。
【００５５】
ｐｄ＝ｐｓ−Δｐｍａｘ
ｐａｖｅ＝ｐｓ−（２／３）Δｐｍａｘ    ・・・（４）
【００５６】
このように、血圧変化量の最大値Δｐｍａｘと最大血圧ｐｓを測定すれば、最低血圧ｐｄと平均血圧ｐａｖｅとを求めることができる。
【００５７】
なお、血圧変化量演算部１３は、患者や被験者に対する測定中、継続して血圧変化量あるいは、血圧変化量の最大値を求めているため、一度、最高血圧測定装置３０を用いて、最高血圧、最低血圧、および平均血圧を求めれば、それ以降、最高血圧測定装置３０による最高血圧を用いることなく、これらの値を継続して求めることができる。
【００５８】
したがって、たとえば、最高血圧測定装置３０と血圧演算装置３１とは電気的に接続されていなくてもよく、最高血圧測定装置を用いて測定した最高血圧の値を測定者が血圧計５２に入力することによって、最高血圧、最低血圧、および平均血圧を求めるようにしてもよい。
【００５９】
また、式（３）から明らかなように、最高血圧測定装置３０を用いる換わりに最低血圧測定装置あるいは平均血圧測定装置を用い、最低血圧値または平均血圧値と血圧変化量の最大値を用いて最高血圧などを求めても良い。
【００６０】
本実施形態によれば、第１の実施形態で説明した特徴に加え、血圧値もリアルタイムで求めることができる。このため、たとえば、手術中の患者の容態をより正確に把握することが可能となる。
【００６１】
（第１の実験例）
図５を参照しながら、第１の実施形態の血圧計５１を用いてシリコンチューブ内を脈動する水の圧力変化を求めた実験例を説明する。
【００６２】
シリコーンチューブ４１は、配管４２により脈動ポンプ４３と接続されている。脈動ポンプ４３から排出された水４４は脈動成分を持ち、シリコーンチューブ４１の壁の厚さは、脈動の強弱によって変化する。シリコーンチューブ４１は、水４５で満たされた水槽４６内に設置されている。
【００６３】
シリコーンチューブ４１内の水の圧力変化は、血圧計５１を用いて測定する。血圧計５１の超音波プローブ１５から送信された超音波は、シリコーンチューブ４１と水４５との境界、および、シリコーンチューブ４１と水４４との境界にて強く反射され、超音波プローブ１５により受信される。得られた信号は血圧計５１の本体に送信される。血圧計５１は、シリコーンチューブ４１の壁の厚さ変化量を計測し、計測結果に基づいて、静圧変化量Δｐ（ｔ）を求める。静圧変化量Δｐ（ｔ）はパソコン４９に送られ、データ処理される。図６は、得られたΔｐ（ｔ）を示すグラフである。本実験例では、脈動ポンプ４３の駆動周波数は３．１Ｈｚ、無負荷時のシリコーンチューブ３１の壁の厚みは１．７ｍｍ、シリコーンチューブ３１の弾性率は２４００ｋＰａである。
【００６４】
一方、シリコンチューブ４１に圧力センサ４７を設置し、圧力センサ４７の出力を圧力測定装置４８で検出することによりシリコーンチューブ４１内の静圧をリアルタイムで測定する。図７は、圧力測定装置４１が測定した静圧変化量Δｐ（ｔ）を示すグラフである。
【００６５】
図６および図７から明らかなように、２つのグラフはよく一致している。このことから、シリコーンチューブ３１の壁の厚さ変化量を求めることにより、シリコーンチューブ３１内の静圧変化量が得られることがわかる。特に、脈動の周期が短い（約３Ｈｚ）のにもかかわらず、最高圧力および最低圧力を示すタイミングは２つのグラフでほぼ一致している。これは、血圧計５１を用いることにより、血圧変化量がリアルタイムで正しく求められることを示している。
【００６６】
（第２の実験例）
本実験例では、血圧計５１を用い、測定対象としてヒト頸動脈の後壁を用い、頸動脈の血管壁の厚み変化量を測定し、頸動脈における血圧変化量の最大値を求めた。
【００６７】
被験者は３５歳の男性であり、被験者の頸動脈の厚みの最大値ｈｄは２．５ｍｍ、厚み変化量の最大値Δｈｍａｘは３９μｍであった。血管壁の径方向弾性率Ｅとして５００ｋＰａを用いると、血圧変化量最大値Δｐｍａｘは演算より７．８ｋＰａ（５８ｍｍＨｇ）と求められた。
【００６８】
血圧計５１による測定と同時に、カフ式の血圧計を用いて上腕部の血圧測定を行った。測定結果によれば、最高血圧は１３１ｍｍＨｇ、最低血圧は７７ｍｍＨｇ、血圧変化量の最大値Δｐｍａｘは５４ｍｍＨｇ、すなわち７．２ｋＰａと求められた。一般にカフ式の血圧計による計測には数ｍｍＨｇの測定誤差が生じ得ることが知られているので、本発明の血圧計は従来のカフ式血圧計と同程度以上の計測誤差を備えているといえる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の血圧計および血圧測定方法によれば、患者や被験者に不快感を与えることなく、血圧を連続的に非侵襲で測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】血管を流れる血液の血圧および血管壁の厚さ変化量の時間変化を示すグラフである。
【図２】本発明による血圧計の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２に示す血圧計の厚さ測定部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明による血圧計の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図５】図２に示す血圧計を用いて脈動するシリコンチューブ内の液体の圧力を計測する実験例を説明するブロック図である。
【図６】図５に示す実験例において、血圧計により計測された圧力変化量を示すグラフである。
【図７】図５に示す実験例において、圧力計測装置で計測された圧力変化量を示すグラフである。
【符号の説明】
１  体表
３  生体
４  血管
５  血管前壁
６  音響線
７  血液
１０  血管後壁
１１  厚さ測定部
１２  厚さ変化量演算部
１３  血圧変化量演算部
１４  マイコン
１５  超音波プローブ
１６  超音波計測制御部
１７  厚さ演算部
１８  送信部
１９  受信部
２０  遅延時間制御部
２１  位相検波部
２２  フィルタ部
２３  運動速度演算部
２４  位置演算部
２５  間隔演算部
３０  最高血圧測定装置
４１  シリコーンチューブ
４２  配管
４３  脈動ポンプ
４４  水
４５  水
４６  水槽
４７  圧力センサ
４８  圧力測定装置
４９  パソコン
５１、５２  血圧計
【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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