(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の動脈の硬さを評価する動脈硬化評価装置であって、
前記生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、
血圧値および年齢と正常脈波伝播速度情報との間の予め設定された正常脈波伝播速度情報算出式を用い、前記生体の実際の年齢および前記血圧測定手段により実際に測定される血圧値に基づいて、前記生体が正常であるとした場合に該生体内を脈波が伝播する脈波伝播速度に関連する正常脈波伝播速度情報を算出する正常脈波伝播速度情報算出手段と、
前記生体の所定部位に装着されて第１心拍同期波を検出する第１心拍同期波センサと、
該第１心拍同期波センサとは異なる部位に装着されて第２心拍同期波を検出する第２心拍同期波センサと、
前記第１心拍同期波センサにより第１心拍同期波の周期毎に発生する所定部位が検出された時間と、前記第２心拍同期波センサにより第２心拍同期波の周期毎に発生する所定部位が検出された時間との時間差から、実際に測定された脈波に基づく実脈波伝播速度情報を算出する実脈波伝播速度情報算出手段と、
前記正常脈波伝播速度情報算出手段により算出された正常脈波伝播速度情報と、前記実脈波伝播速度情報算出手段により算出された実脈波伝播速度情報との比較に基づいて前記生体の動脈硬化指数を算出する動脈硬化指数算出手段と
を、含むことを特徴とする動脈硬化評価装置。
【請求項２】
生体の動脈の硬さを評価する動脈硬化評価装置であって、
前記生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、
血圧値および年齢と正常脈波伝播速度情報との間の予め設定された正常脈波伝播速度情報算出式を用い、前記生体の実際の年齢および前記血圧測定手段により実際に測定される血圧値に基づいて、前記生体が正常であるとした場合に該生体内を脈波が伝播する脈波伝播速度に関連する正常脈波伝播速度情報を算出する正常脈波伝播速度情報算出手段と、
前記生体の所定部位に装着されて第１心拍同期波を検出する第１心拍同期波センサと、
該第１心拍同期波センサとは異なる部位に装着されて第２心拍同期波を検出する第２心拍同期波センサと、
前記第１心拍同期波センサにより第１心拍同期波の周期毎に発生する所定部位が検出された時間と、前記第２心拍同期波センサにより第２心拍同期波の周期毎に発生する所定部位が検出された時間との時間差から、実際に測定された脈波に基づく実脈波伝播速度情報を算出する実脈波伝播速度情報算出手段と、
前記正常脈波伝播速度情報算出手段により算出された正常脈波伝播速度情報と、前記実脈波伝播速度情報算出手段により算出された実脈波伝播速度情報とを、一次元グラフ上に比較可能に表示する比較表示手段と
を、含むことを特徴とする動脈硬化評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度に関連する脈波伝播速度情報、たとえば脈波伝播速度或いは脈波伝播時間に基づいて、生体の動脈硬化を評価する動脈硬化評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
心不全の経過観察や動脈硬化の診断のために、しばしば脈波伝播速度情報が測定される。動脈硬化度が脈波伝播速度情報に影響を与える因子だからである。この脈波伝播速度情報は血圧値にも影響されるので、脈波伝播速度情報に基づいて動脈硬化を評価する動脈硬化評価装置は、通常、血圧を測定する血圧測定装置を備え、８０ｍｍＨｇ等の所定の血圧値における脈波伝播速度情報に換算した補正脈波伝播速度情報が決定される。ここで、血圧値に対する脈波伝播速度情報の関係は複雑であることから、血圧値と脈波伝播速度情報との関係を示す実験値を模式化した関係（たとえば一次式）に基づいて補正脈波伝播速度情報が決定される。しかし、脈波伝播速度情報は年齢にも依存することから、年齢と脈波伝播速度情報との二次元図表内において、予め表示された基準脈波伝播速度情報を示す基準線と実際に測定された脈波伝播速度情報とが対比されることにより動脈硬化の診断が行なわれ、投薬の効果や、運動療法の効果が判断される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように二次元図表内において表示された実測値と基準線との対比は、慣れない者にとっては不明確であるため、脈波伝播速度情報がどの程度の値であれば動脈の硬さが正常であるのかを判断することは困難であり、動脈硬化度を定量的に或いは絶対的に評価することが困難であり、経時的変化（相対的変化）を評価するに留まっていた。
【０００４】
本発明は以上のような事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、動脈硬化を容易に評価可能な動脈硬化評価装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための第１の手段】
上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、生体の動脈の硬さを評価する動脈硬化評価装置であって、(a) 前記生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、(b) 血圧値および年齢と正常脈波伝播速度情報との間の予め設定された正常脈波伝播速度情報算出式を用い、前記生体の実際の年齢および前記血圧測定手段により実際に測定される血圧値に基づいて、前記生体が正常であるとした場合にその生体内を脈波が伝播する脈波伝播速度に関連する正常脈波伝播速度情報を算出する正常脈波伝播速度情報算出手段と、(c) 前記生体の所定部位に装着されて第１心拍同期波を検出する第１心拍同期波センサと、(d) その第１心拍同期波センサとは異なる部位に装着されて第２心拍同期波を検出する第２心拍同期波センサと、(e) 前記第１心拍同期波センサにより第１心拍同期波の周期毎に発生する所定部位が検出された時間と、前記第２心拍同期波センサにより第２心拍同期波の周期毎に発生する所定部位が検出された時間との時間差から、実際に測定された脈波に基づく実脈波伝播速度情報を算出する実脈波伝播速度情報算出手段と、(f) 前記正常脈波伝播速度情報算出手段により算出された正常脈波伝播速度情報と、前記実脈波伝播速度情報算出手段により算出された実脈波伝播速度情報との比較に基づいて前記生体の動脈硬化指数を算出する動脈硬化指数算出手段とを、含むことにある。
【０００６】
【第１発明の効果】
このようにすれば、正常脈波伝播速度情報算出手段により、生体の実際の年齢と血圧測定手段によって測定された実際の血圧値とに基づいて、生体が正常であるとした場合にその年齢およびその血圧値における正常脈波伝播速度情報が算出され、実脈波伝播速度情報算出手段により、実際に測定された脈波に基づいて実脈波伝播速度情報が算出され、動脈硬化指数算出手段により、その正常脈波伝播速度情報と実脈波伝播速度情報との比較に基づいて前記生体の動脈硬化指数が算出される。実脈波伝播速度情報算出手段により、実際に測定された脈波に基づいて算出される実脈波伝播速度情報は、その生体について動脈硬化が進んでいるほど正常脈波伝播速度情報算出手段により算出される正常脈波伝播速度情報から離れた値となるので、正常脈波伝播速度情報と実脈波伝播速度情報との比較に基づいて算出される動脈硬化指数により、慣れない人であっても、動脈硬化を容易に評価することができる。
【０００７】
【第１発明の他の態様】
ここで、好適には、前記動脈硬化評価装置は、前記動脈硬化指数算出手段により算出された動脈硬化指数を一次元グラフ上に表示させる動脈硬化指数表示手段をさらに含むものである。このようにすれば、二次元図表において実際に測定された脈波伝播速度情報と基準線とを対比するよりも、容易に動脈硬化を評価することができる。
【０００８】
【課題を解決するための第２の手段】
上記目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、生体の動脈の硬さを評価する動脈硬化評価装置であって、(a) 前記生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、(b) 血圧値および年齢と正常脈波伝播速度情報との間の予め設定された正常脈波伝播速度情報算出式を用い、前記生体の実際の年齢および前記血圧測定手段により実際に測定される血圧値に基づいて、前記生体が正常であるとした場合にその生体内を脈波が伝播する脈波伝播速度に関連する正常脈波伝播速度情報を算出する正常脈波伝播速度情報算出手段と、(c) 前記生体の所定部位に装着されて第１心拍同期波を検出する第１心拍同期波センサと、(d) その第１心拍同期波センサとは異なる部位に装着されて第２心拍同期波を検出する第２心拍同期波センサと、(e) 前記第１心拍同期波センサにより第１心拍同期波の周期毎に発生する所定部位が検出された時間と、前記第２心拍同期波センサにより第２心拍同期波の周期毎に発生する所定部位が検出された時間との時間差から、実際に測定された脈波に基づく実脈波伝播速度情報を算出する実脈波伝播速度情報算出手段と、(f) 前記正常脈波伝播速度情報算出手段により算出された正常脈波伝播速度情報と、前記実脈波伝播速度情報算出手段により算出された実脈波伝播速度情報とを、一次元グラフ上に比較可能に表示する比較表示手段とを、含むことにある。
【０００９】
【第２発明の効果】
このようにすれば、正常脈波伝播速度情報算出手段により、生体の実際の年齢と血圧測定手段によって測定された実際の血圧値とに基づいて、生体が正常であるとした場合にその年齢およびその血圧値における正常脈波伝播速度情報が算出され、実脈波伝播速度情報算出手段により、実際に測定された脈波に基づいて実脈波伝播速度情報が算出され、比較表示手段により、その正常脈波伝播速度情報と実脈波伝播速度情報とが、一次元グラフ上に比較可能に表示される。実脈波伝播速度情報算出手段により、実際に測定された脈波に基づいて算出される実脈波伝播速度情報は、その生体について動脈硬化が進んでいるほど正常脈波伝播速度情報算出手段により算出される正常脈波伝播速度情報から離れた値となるので、正常脈波伝播速度情報と実脈波伝播速度情報とが比較可能に一次元グラフ上に表示されることにより、慣れない人であっても、動脈硬化を容易に評価することができる。
【００１０】
【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。図１は、本発明が適用された動脈硬化評価装置８の構成を説明するブロック図である。
【００１１】
図１において、動脈硬化評価装置８は、ゴム製袋を布製帯状袋内に有してたとえば患者の上腕部１２に巻回されるカフ１０と、このカフ１０に配管２０を介してそれぞれ接続された圧力センサ１４、切換弁１６、および空気ポンプ１８とを備えている。この切換弁１６は、カフ１０内への圧力の供給を許容する圧力供給状態、カフ１０内を徐々に排圧する徐速排圧状態、およびカフ１０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。
【００１２】
圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号ＳＰを静圧弁別回路２２および脈波弁別回路２４にそれぞれ供給する。静圧弁別回路２２はローパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力すなわちカフ圧ＰC を表すカフ圧信号ＳＫを弁別してそのカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器２６を介して演算制御装置２８へ供給する。
【００１３】
上記脈波弁別回路２４はバンドパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰの振動成分である脈波信号ＳＭ1 を周波数的に弁別してその脈波信号ＳＭ1 をＡ／Ｄ変換器２９を介して演算制御装置２８へ供給する。この脈波信号ＳＭ1 は、患者の心拍に同期して図示しない上腕動脈から発生してカフ１０に伝達される圧力振動波すなわちカフ脈波である。
【００１４】
本実施例において第１心拍同期波センサとして機能する心音マイク３０は、生体の胸部表皮上の所定部位に装着されて、心音を表す心音信号（すなわち第１心拍同期波信号）ＳＨを検出して出力する。心音マイク３０から出力された心音信号ＳＨは、Ａ／Ｄ変換器３２を介して前記演算制御装置２８へ供給される。上記心音信号ＳＨが表す心音は、生体の心拍に同期して発生する心拍同期波である。
【００１５】
圧脈波検出プローブ３４は、図２に示すように、生体の頸３６に装着バンド３８により装着され、図３に詳しく示すように、容器状を成すセンサハウジング４０を収容するケース４２と、このセンサハウジング４０を頸動脈４４の幅方向に移動させるためにそのセンサハウジング４０に螺合され且つケース４２内に設けられた図示しないモータによって回転駆動されるねじ軸４６とを備えている。この圧脈波検出プローブ３４は、前記装着バンド３８により、センサハウジング４０の開口端が生体の頸３６の体表面４８に対向する状態で取り付けられている。
【００１６】
上記センサハウジング４０の内部には、ダイヤフラム５０を介して本実施例において第２心拍同期波センサとして機能する圧脈波センサ５２が相対移動可能かつセンサハウジング４０の開口端からの突き出し可能に設けられており、これらセンサハウジング４０およびダイヤフラム５０等によって圧力室５４が形成されている。この圧力室５４内には、図１に示すように、空気ポンプ５６から調圧弁５８を経て圧力空気が供給されるようになっており、これにより、圧脈波センサ５２は圧力室５４内の圧力(Pa)に応じた押圧力で前記体表面４８に押圧される。
【００１７】
上記センサハウジング４０およびダイヤフラム５０は、圧脈波センサ５２を頸動脈４４に向かって押圧する押圧装置６０を構成しており、上記ねじ軸４６および図示しないモータは、圧脈波センサ５２が押圧される押圧位置をその頸動脈４４の幅方向に移動させて変更する押圧位置変更装置すなわち幅方向移動装置６２を構成している。
【００１８】
上記圧脈波センサ５２の押圧面６４には、多数の半導体感圧素子（以下、感圧素子という）Ｅが、頸動脈４４の幅方向すなわちねじ軸４６と平行な圧脈波センサ５２の移動方向において、その頸動脈４４の直径よりも長くなるように、且つ一定の間隔で配列されており、たとえば、図４に示すように、配列間隔が０．６mm程度とされた１５個の感圧素子Ｅ（ａ）、Ｅ（ｂ）、…Ｅ（ｏ）が配列されている。
【００１９】
このように構成された圧脈波検出プローブ３４が、頸３６の体表面４８の頸動脈４４上に押圧されることにより、各感圧素子Ｅには、頸動脈４４から発生して体表面４８に伝達される心拍同期波すなわち圧脈波が検出され、その圧脈波を表す圧脈波信号ＳＭ2 がＡ／Ｄ変換器６６を介して前記演算制御装置２８へ供給される。図５は、圧脈波センサ５２により逐次検出される圧脈波信号ＳＭ2 の一例を示している。
【００２０】
演算制御装置２８は、ＣＰＵ６８、ＲＯＭ７０、ＲＡＭ７２、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、ＣＰＵ６８は、ＲＯＭ７０に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ７２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切換弁１６および空気ポンプ１８を制御し、また、空気ポンプ５６および調圧弁５８へ図示しない駆動回路を介して駆動信号を出力して圧力室５４内の圧力を調節する。さらに、静圧弁別回路２２から供給されるカフ圧信号ＳＫおよび脈波弁別回路２４から供給される脈波信号ＳＭ1 に基づいて生体の血圧値ＢＰを決定し、心音マイク３０から供給される心音信号ＳＨおよび圧脈波センサ５２から供給される圧脈波信号ＳＭ2 に基づいて脈波伝播速度情報の算出等を実行し、その血圧値ＢＰおよび脈波伝播速度情報等を表示器７４に表示する。
【００２１】
入力装置７６は、患者の年齢が入力されるための図示しない入力キーを備え、その入力された患者の年齢Ａを表す信号を前記演算制御装置２８へ出力する。
【００２２】
図６は、上記動脈硬化評価装置８における演算制御装置２８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。血圧測定手段８０は、カフ圧制御手段８２によってたとえば生体の上腕に巻回されたカフ１０の圧迫圧力を所定の目標圧力値ＰCM（たとえば、１８０mmHg程度の圧力値）まで急速昇圧させた後に３mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させる徐速降圧期間内において、順次採取される脈波信号ＳＭ1 が表す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最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA などを決定し、その決定した最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA などを表示器７４に表示させる。
【００２３】
最適押圧位置制御手段８４は、初回の装着時など、押圧面６４に配列された感圧素子Ｅのうちの最大脈圧ＰMmaxを検出する感圧素子Ｅすなわち最大脈圧検出素子ＥM の配列位置が、配列の端を基準として、それから所定数または所定距離内側までに位置するものであることを条件とする押圧位置更新条件が成立した場合には、以下の押圧位置更新作動を実行する。すなわち、押圧位置更新作動は、圧脈波センサ５２を体表面４８から一旦離隔させるとともに、幅方向移動装置６２により押圧装置６０および圧脈波センサ５２を所定距離移動させた後、押圧装置６０により圧脈波センサ５２を比較的小さい予め設定された第１押圧力ＨＤＰ1 で押圧させ、その状態で再び上記押圧位置更新条件が成立するか否かを判断し、押圧位置更新条件が成立しなくなるまで、より好ましくは、最大脈圧検出素子ＥM が配列位置の略中央に位置するまで上記の作動および判断を実行する。なお、上記脈圧ＰM とは、図５にも示すように、一拍毎の圧脈波のピークｂにおける圧力と立ち上がり点ａ（または最小点）における圧力との差である。また、上記押圧位置更新条件における配列の端からの所定数または所定距離は、圧脈波センサ５２により押圧される動脈（本実施例では頸動脈４４）の直径に基づいて決定され、たとえば、その直径の１／４に設定される。
【００２４】
押圧力制御手段８６は、圧脈波センサ５２が最適押圧位置制御手段８４により最適押圧位置に位置させられた後、押圧装置６０による圧脈波センサ５２の押圧力ＨＤＰを連続的に変化させ、その変化過程で得た圧脈波に基づいて最適押圧力ＨＤＰO を決定し、圧脈波センサ５２をその最適押圧力ＨＤＰO にて押圧させる。ここで、最適押圧力ＨＤＰO とは、たとえば、最大脈圧検出素子ＥM により検出される脈圧ＰM が予め設定された最低脈圧ＰL 以上となる押圧力ＨＤＰであり、この最低脈圧ＰL は、脈圧ＰM が小さすぎると圧脈波が不明瞭になり、脈波伝播速度情報を算出するための基準点の決定精度が低下することから、実験に基づいて、圧脈波が明確に検出できる大きさに設定される。
【００２５】
実脈波伝播速度情報算出手段８８は、上記押圧力制御手段８６により圧脈波センサ５２の押圧力ＨＤＰが最適押圧力ＨＤＰO に維持されている状態において、心音マイク３０により逐次検出される心音信号ＳＨと、圧脈波センサ５２に配設された複数の感圧素子Ｅにより逐次検出される複数の圧脈波信号ＳＭ2 のうちの一つとを用いて、心音信号ＳＨが表す心音波形の周期的に繰り返す所定部位が検出された時間と、圧脈波信号ＳＭ2 が表す圧脈波の周期的に繰り返す所定部位が検出された時間との時間差（実脈波伝播時間）ＤＴac(msec)を算出する実脈波伝播時間算出手段を備えており、たとえば、その実脈波伝播時間算出手段は、第２心音IIの立ち上がりが検出された時間と前記最大脈圧検出素子ＥM により圧脈波のノッチが検出された時間との時間差（実脈波伝播時間）ＤＴacを算出する。ここで、上記ノッチとは、図５にも示すように、圧脈波のピークｂ以降における極小値であり、切痕ともいう。このノッチは、大動脈弁の閉鎖によるものであることから、大動脈弁の閉鎖時に発生する心音である第２心音IIに対応する。さらに、実脈波伝播速度情報算出手段８８は、その実脈波伝播時間算出手段により実際の心拍同期波に基づいて算出される実脈波伝播時間ＤＴacから、予め記憶される式１を用いて、被測定者の動脈内を脈波が実際に伝播する実脈波伝播速度ＰＷＶac (m/sec)を算出する。尚、式１において、Ｌ (m)は心音マイク３０が装着される部位から圧脈波センサ５２が装着される部位までの距離であり、予め実験に基づいて求められた一定値が用いられる。
【００２６】
（式１）  ＰＷＶac＝Ｌ／ＤＴac
【００２７】
また、上記実脈波伝播速度情報算出手段８８により算出された実脈波伝播速度情報は、後述する動脈硬化指数算出手段９２において、前記血圧測定手段８０により測定された血圧値ＢＰに基づいて算出される正常脈波伝播速度情報と比較されることから、上記心音信号ＳＨおよび圧脈波信号ＳＭ2 は、前記血圧測定手段８０によるり測定された血圧値ＢＰがそれほど変化しない期間、たとえば、その血圧測定の直前、直後等に検出されることが好ましい。
【００２８】
正常脈波伝播速度情報算出手段９０は、血圧値ＢＰおよび年齢Ａと正常脈波伝播速度情報との間の予め設定された正常脈波伝播速度情報算出式を用い、入力装置７６から入力される年齢Ａ、および血圧測定手段８０により実際に測定される生体の血圧値ＢＰとに基づいて、生体が正常であるとした場合に生体内を脈波が伝播する脈波伝播速度に関連する正常脈波伝播速度情報を算出する。ここで、生体が正常であるとは、生体が健常者であること、すなわち、生体の動脈硬化の程度が年齢相応で標準的であるということである。式２は、正常脈波伝播速度情報として正常脈波伝播速度ＰＷＶnoが用いられ、血圧値ＢＰとして最低血圧値ＢＰDIA が用いられた場合の正常脈波伝播速度算出式の一例である。
【００２９】
（式２）  ＰＷＶno＝α×Ａ＋β×ＢＰDIA ＋θ
なお、この式２は、生体の血圧値ＢＰが高いほど脈波伝播速度ＰＷＶが速いこと、および年齢Ａが高いほど一般的に脈波伝播速度ＰＷＶが速いという事実に基づいて正常脈波伝播速度ＰＷＶnoを年齢Ａおよび血圧値ＢＰの線型結合により表したものである。式２においてα、β、θは定数であって、広い範囲の年齢層にわたる正常な多数の生体について、年齢Ａおよび血圧値ＢＰと実際の脈波に基づく実脈波伝播速度ＰＷＶacとの関係を求め、その多数の関係から統計的に決定される値、たとえば線型近似係数或いは回帰係数であり、たとえば、α＝９．４５６、β＝３．４３、θ＝１９．７２が用いられる。
【００３０】
動脈硬化指数算出手段９２は、正常脈波伝播速度情報算出手段９０により算出された正常脈波伝播速度情報と、実脈波伝播速度情報算出手段８８により算出された実脈波伝播速度情報との比較に基づいて、生体の動脈硬化指数Ｉa を算出する。動脈硬化指数Ｉa とは、動脈が正常である場合の脈波伝播速度情報を表す正常脈波伝播速度情報に対して実際の脈波に基づく実脈波伝播速度情報がどれほど異なっているかを表すもの、言い換えれば、正常脈波伝播速度情報を基準値或いは正常値とした場合の実脈波伝播速度情報の基準値からのずれを表すものであればよく、正常脈波伝播速度情報として正常脈波伝播速度ＰＷＶno、実脈波伝播速度情報として実脈波伝播速度ＰＷＶacを例として説明すると、たとえば、実脈波伝播速度ＰＷＶacと正常脈波伝播速度ＰＷＶnoとの差ΔＰＷＶ（＝ＰＷＶac−ＰＷＶno）や、正常脈波伝播速度ＰＷＶnoに対する実脈波伝播速度ＰＷＶacの比（ＰＷＶac／ＰＷＶno）、上記差ΔＰＷＶを正常脈波伝播速度ＰＷＶnoで割った値（ΔＰＷＶ／ＰＷＶno）等を用いることができる。この動脈硬化指数Ｉa は、正常脈波伝播速度情報を基準値として、その基準値と実際の脈波伝播速度情報とを比較した値であることから、経時変化等の相対的な評価でなく動脈硬化の絶対的な（定量的な）評価が可能である。
【００３１】
動脈硬化指数表示手段９４は、上記動脈硬化指数算出手段９２により算出された動脈硬化指数Ｉa を、表示器７４の一次元グラフ上に表示させる。図７は、動脈硬化指数表示手段９４により表示される一次元グラフ９６の一例を示す図であり、動脈硬化指数軸９８の中央に位置する中央点Ｏは、前記実脈波伝播速度情報が前記正常脈波伝播速度情報と一致する場合の動脈硬化指数Ｉa すなわち動脈の硬さが正常である場合の動脈硬化指数Ｉa であり、印１００は前記動脈硬化指数算出手段９２により算出される動脈硬化指数Ｉa を示している。このように一次元グラフ９６上に中央点Ｏおよび実際の動脈硬化指数Ｉa を表す印１００が表示されると、印１００が中央点Ｏからどの程度離れているかを判断することにより、動脈硬化を絶対的に評価することができる。
【００３２】
図８は、図６の機能ブロック線図に示した演算制御装置２８の制御作動をさらに具体的に説明するためのフローチャートである。
【００３３】
図８において、ステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）では、入力装置７６から被測定者の年齢Ａを表す信号が供給されたか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否定された場合は、ＳＡ１が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、続く押圧力制御手段８６に対応するＳＡ２において、押圧装置６０により圧力室５４内の圧力が制御されることにより、圧脈波センサ５２の押圧力ＨＤＰが予め設定された第１押圧力ＨＤＰ1 とされる。上記第１押圧力ＨＤＰ1 は、各感圧素子Ｅからの圧脈波信号ＳＭ2 に基づいて脈圧ＰM がそれぞれ決定できる程度の大きさとして、予め実験に基づいて決定されている。
【００３４】
続いて最適押圧位置制御手段８４に対応するＳＡ３乃至ＳＡ４が実行される。まず、ＳＡ３では、押圧面６４に配列された感圧素子Ｅのうち最大圧検出素子ＥM の配列位置が、配列の端から所定数または所定距離内側までに位置するものであるかを条件とする押圧位置更新条件（ＡＰＳ起動条件）が成立したか否かが判断される。この判断が否定された場合には、後述するＳＡ５以降が実行される。
【００３５】
一方、ＳＡ３の判断が肯定された場合、すなわち、圧脈波センサ５２の頸動脈４４に対する装着位置が不適切である場合には、続くＳＡ４において、ＡＰＳ制御ルーチンが実行される。このＡＰＳ制御ルーチンは、最大脈圧検出素子ＥM が感圧素子Ｅの配列の略中央位置となる最適押圧位置を決定するため、圧脈波センサ５２を一旦体表面４８から離隔させ、幅方向移動装置６２により押圧装置６０および圧脈波センサ５２を所定距離移動させた後、押圧装置６０により圧脈波センサ５２を再び前記第１押圧力ＨＤＰ1 で押圧させ、その状態における最大脈圧検出素子ＥM が配列略中央位置にある感圧素子Ｅであるか否かが判断され、この判断が肯定されるまで上記作動が繰り返し実行される。
【００３６】
上記ＳＡ４において圧脈波センサ５２の押圧位置が最適押圧位置に制御されると、続くＳＡ５では、その状態における最大脈圧検出素子ＥM が決定され、続いて押圧力制御手段８６に対応するＳＡ６において、ＨＤＰ制御ルーチンが実行される。このＨＤＰ制御ルーチンは、押圧装置６０により圧脈波センサ５２の押圧力ＨＤＰが前記第１押圧力ＨＤＰ1 から連続的に増加させられ、その押圧力増加過程で、前記ＳＡ５で決定された最大脈圧検出素子ＥM から検出される圧脈波の脈圧ＰM が予め設定された最適脈圧ＰL 以上となったか否かに基づいて最適押圧力ＨＤＰO が決定され、圧脈波センサ５２の押圧力ＨＤＰがその決定された最適押圧力ＨＤＰO にて維持される。
【００３７】
続く実脈波伝播速度情報算出手段８８に対応するＳＡ７では、図９に詳しく示す実脈波伝播速度算出ルーチンが実行されることにより、実脈波伝播速度ＰＷＶacが算出される。
【００３８】
その図９に示す実脈波伝播速度算出ルーチンでは、まず、ＳＢ１において、心音マイク３０から供給される心音信号ＳＨおよび圧脈波センサ５２の最大脈圧検出素子ＥM から供給される圧脈波信号ＳＭ2 が読み込まれる。
【００３９】
続くＳＢ２では、心音信号ＳＨおよび圧脈波信号ＳＭ2 が一拍分読み込まれたか否かが、たとえば、圧脈波の立ち上がり点が検出されたか否かに基づいて判断される。このＳＢ２の判断が否定された場合は、前記ＳＢ１が実行されて心音信号ＳＨおよび圧脈波信号ＳＭ2 がさらに読み込まれる。
【００４０】
しかし、上記ＳＢ２の判断が肯定された場合は、続くＳＢ３において、上記ＳＢ１で読み込まれた心音信号ＳＨに基づいて、第２心音IIの立ち上がり点が検出された時間が決定され、続くＳＢ４では、上記ＳＢ１で読み込まれた圧脈波信号ＳＭ2 に基づいて頸動脈波のノッチが検出された時間が決定され、続くＳＢ５では、上記ＳＢ３で決定された第２心音IIの立ち上がり時点と、上記ＳＢ４で決定されたノッチ発生時点との時間差から実脈波伝播時間ＤＴacが算出される。図１０は、上記ＳＢ５において算出される実脈波伝播時間ＤＴacを示している。
【００４１】
さらに、続くＳＢ６では、上記ＳＢ５で算出された実脈波伝播時間ＤＴacが、前記式１に代入されることにより実脈波伝播速度ＰＷＶacが算出される。
【００４２】
前記ＳＡ７において実脈波伝播速度ＰＷＶが算出されると、次いで、前記カフ圧制御手段８２に対応するＳＡ８およびＳＡ９が実行され、切換弁１６が圧力供給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ１８が駆動されることにより、血圧測定のためにカフ１０の急速昇圧が開始されるとともに、カフ圧ＰC が１８０mmHg程度に予め設定された目標圧迫圧ＰCM以上となったか否かが判断される。このＳＡ９の判断が否定された場合は、上記ＳＡ８以下が繰り返し実行されることによりカフ圧ＰC の上昇が継続される。
【００４３】
しかし、カフ圧ＰC の上昇により上記ＳＡ９の判断が肯定されると、前記血圧測定手段８０に対応するＳＡ１０において、血圧測定アルゴリズムが実行される。すなわち、空気ポンプ１８を停止させ且つ切換弁１６を徐速排圧状態に切り換えてカフ１０内の圧力を予め定められた３mmHg/sec程度の緩やかな速度で下降させることにより、この徐速降圧過程で逐次得られる脈波信号ＳＭ1 が表す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方式の血圧値決定アルゴリズムに従って最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA が測定されるとともに、脈波間隔に基づいて脈拍数などが決定されるのである。そして、その測定された血圧値ＢＰおよび脈拍数などが表示器７４に表示されるとともに、切換弁１６が急速排圧状態に切り換えられてカフ１０内が急速に排圧される。
【００４４】
続く正常脈波伝播速度情報算出手段９０に対応するＳＡ１１では、前記ＳＡ１０で測定された最低血圧値ＢＰDIA および前記ＳＡ１で供給された生体の年齢Ａとが、前記式２に代入されることにより、正常脈波伝播速度ＰＷＶnoが算出される。
【００４５】
続く動脈硬化指数算出手段９２に対応するＳＡ１２では、前記ＳＡ７で算出された実脈波伝播速度ＰＷＶacと上記ＳＡ１１で算出された正常脈波伝播速度ＰＷＶnoとの差ΔＰＷＶ（＝ＰＷＶac−ＰＷＶno）が動脈硬化指数Ｉa として算出される。なお、生体の動脈が硬い場合には、ＳＡ７で算出された実脈波伝播速度ＰＷＶacは、ＳＡ１１で算出された正常脈波伝播速度ＰＷＶnoよりも速くなるので、上記差ΔＰＷＶは正の値となり、動脈硬化が進行しているほどその差ΔＰＷＶは大きくなる。続く動脈硬化指数表示手段９４に対応するＳＡ１３では、上記ＳＡ１２で算出された動脈硬化指数Ｉa が、たとえば、図７に示すように表示器７４に表示される。
【００４６】
上述のように、本実施例によれば、正常脈波伝播速度情報算出手段９０（ＳＡ１１）により、生体の実際の年齢Ａと血圧測定手段８０（ＳＡ１０）によって測定された実際の最低血圧値ＢＰDIA とが前記式２に代入されることにより、生体が正常であるとした場合にその年齢Ａおよびその最低血圧値ＢＰDIA における正常脈波伝播速度ＰＷＶnoが算出され、実脈波伝播速度情報算出手段８８（ＳＡ７）により、実際に測定された脈波に基づいて実脈波伝播速度ＰＷＶacが算出され、動脈硬化指数算出手段９２（ＳＡ１２）により、その実脈波伝播速度ＰＷＶacと正常脈波伝播速度ＰＷＶnoとの差ΔＰＷＶ（＝ＰＷＶac−ＰＷＶno）が動脈硬化指数Ｉa として算出される。実脈波伝播速度情報算出手段８８（ＳＡ７）により、実際に測定された脈波に基づいて算出される実脈波伝播速度ＰＷＶacは、その生体について動脈硬化が進んでいるほど正常脈波伝播速度情報算出手段９０（ＳＡ１１）により算出される正常脈波伝播速度ＰＷＶnoから離れた値となるので、実脈波伝播速度ＰＷＶacと正常脈波伝播速度ＰＷＶnoとの差ΔＰＷＶとして算出される動脈硬化指数Ｉa により、慣れない人であっても、動脈硬化を容易に評価することができる。
【００４７】
また、本実施例の動脈硬化評価装置８は、動脈硬化指数算出手段９２（ＳＡ１２）により算出された動脈硬化指数Ｉa を一次元グラフ９６上に表示させる動脈硬化指数表示手段９４（ＳＡ１３）をさらに含むので、二次元図表において実際に測定された脈波伝播速度情報と基準線とを対比するよりも、容易に動脈硬化を評価することができる。
【００４８】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前述の実施例と共通する部分は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４９】
図１１は、前述の実施例とは別の実施例における動脈硬化評価装置の要部を説明する機能ブロック線図である。本実施例の動脈硬化評価装置では、装置の機構および回路構成は前述の図１の実施例と共通するが、演算制御装置２８における制御作動が相違する。以下、その相違点を説明する。
【００５０】
図１１の機能ブロック線図は、前述の実施例の図６の機能ブロック線図の動脈硬化指数算出手段９２および動脈硬化指数表示手段９４に代えて、比較表示手段１０２が設けられている点のみが相違する。
【００５１】
その比較表示手段１０２は、前記実脈波伝播速度情報算出手段８８により算出された実脈波伝播速度情報と、前記正常脈波伝播速度情報算出手段９０により算出された正常脈波伝播速度情報とを、一次元グラフ上に比較可能に表示する。図１２は、実脈波伝播速度情報として実脈波伝播速度ＰＷＶacが算出され、正常脈波伝播速度情報として正常脈波伝播速度ＰＷＶnoが算出された場合に、比較表示手段１０２により表示器７４に表示される一次元グラフの一例を示す図である。図１２のように、正常脈波伝播速度ＰＷＶnoよりも実脈波伝播速度ＰＷＶacが速い場合は、動脈硬化が進行してしていると判断でき、また、正常脈波伝播速度ＰＷＶnoの表示位置に対する実脈波伝播速度ＰＷＶacの表示位置の離れ具合により、動脈硬化に進行の程度を評価することができる。
【００５２】
図１３は、図１１の機能ブロック線図に示した演算制御装置２８の制御作動をさらに具体的に説明するためのフローチャートである。図１３のフローチャートは、前述の実施例の図８のフローチャートのＳＡ１２およびＳＡ１３に代えて比較表示手段１０２に対応するＳＡ１４が設けられている点が異なるのみである。
【００５３】
そのＳＡ１４では、前記ＳＡ１１で算出された正常脈波伝播速度ＰＷＶnoと、前記ＳＡ７で算出された実脈波伝播速度ＰＷＶacとが、たとえば図１２に示すように、表示器７４の一次元グラフ上に同時に表示される。
【００５４】
上述のように、本実施例によれば、本実施例によれば、正常脈波伝播速度情報算出手段９０（ＳＡ１１）により、生体の実際の年齢Ａと血圧測定手段８０（ＳＡ１０）によって測定された実際の最低血圧値ＢＰDIA とが前記式２に代入されることにより、生体が正常であるとした場合にその年齢Ａおよびその最低血圧値ＢＰDIA における正常脈波伝播速度ＰＷＶnoが算出され、実脈波伝播速度情報算出手段８８（ＳＡ７）により、実際に測定された脈波に基づいて実脈波伝播速度ＰＷＶacが算出され、比較表示手段１０２（ＳＡ１４）により、その正常脈波伝播速度ＰＷＶnoと実脈波伝播速度ＰＷＶacとが、一次元グラフ上に比較可能に表示される。実脈波伝播速度情報算出手段８８（ＳＡ７）により、実際に測定された脈波に基づいて算出される実脈波伝播速度ＰＷＶacは、その生体について動脈硬化が進んでいるほど正常脈波伝播速度情報算出手段９０（ＳＡ１１）により算出される正常脈波伝播速度ＰＷＶnoから離れた値となるので、正常脈波伝播速度ＰＷＶnoと実脈波伝播速度ＰＷＶacとが比較可能に一次元グラフ上に表示されることにより、慣れない人であっても、動脈硬化を容易に評価することができる。
【００５５】
以上、本発明の一実施例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。
【００５６】
たとえば、前述の実施例では、第２心拍同期波センサとして生体の頸３６を押圧して頸動脈波を検出する圧脈波センサ５２が用いられていたが、圧脈波センサ５２は頸３６以外の部位に装着されてその部位を押圧する形式でもよい。たとえば、手首、大腿部に装着される形式の圧脈波センサでもよい。また、上記圧脈波センサ５２以外の他のセンサ、たとえば、脈拍検出用等に用いられる光電脈波センサ、オキシメータ用の光電脈波検出プローブ、指に装着された電極を介してインピーダンス変化を検出するインピーダンス脈波検出装置、生体の所定部位（たとえば上腕）に装着される圧迫帯内の圧力の変動を検出する形式の圧脈波センサなどが用いられてもよい。
【００５７】
また、前述の実施例では、第１心拍同期波センサとして心音マイク３０が用いられていたが、生体に装着される複数の電極を通して心電誘導波形を検出する心電誘導装置が第１心拍同期波センサとして用いられてもよいし、前記第２心拍同期波センサよりも上流側部位に装着されるのであれば、その第２心拍同期波センサとして用いることができるセンサ装置として例示した種々のセンサが第１心拍同期波センサとして用いられてもよい。
【００５８】
また、前述の実施例の図８および図１３のフローチャートでは、実脈波伝播速度情報算出手段８８に対応するＳＡ７および正常脈波伝播速度情報算出手段９０に対応するＳＡ１１において、実脈波伝播速度ＰＷＶacおよび正常脈波伝播時間ＰＷＶnoが算出されていたが、それら実脈波伝播速度ＰＷＶacおよび正常脈波伝播時間ＰＷＶnoに代えて、実脈波伝播時間ＤＴacおよび正常脈波伝播時間ＤＴnoが算出されてもよい。
【００５９】
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】
【図１】本発明が適用された動脈硬化評価装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１の圧脈波検出プローブが頸に装着された状態を示す図である。
【図３】図１の圧脈波検出プローブを一部切り欠いて説明する拡大図である。
【図４】図１の圧脈波センサの押圧面に配列された感圧素子の配列状態を説明する図である。
【図５】図１の圧脈波センサの感圧素子から出力される圧脈波信号ＳＭ2 を例示する図である。
【図６】図１の動脈硬化評価装置における演算制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図６の動脈硬化指数表示手段により表示器に表示される一次元グラフの一例を示す図である。
【図８】図６の機能ブロック線図に示した演算制御装置の制御作動をさらに具体的に説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のＳＡ７の脈波伝播速度算出ルーチンを詳しく説明するフローチャートである。
【図１０】図８のＳＢ５により算出される脈波伝播時間ＤＴを例示する図である。
【図１１】図１とは別の実施例の動脈硬化評価装置における演算制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図１２】図１１の比較表示手段により表示器に表示される一次元グラフの一例を示す図である。
【図１３】図１１の機能ブロック線図に示した演算制御装置の制御作動をさらに具体的に説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
８：動脈硬化評価装置
３０：心音マイク（第１心拍同期波センサ）
５２：圧脈波センサ（第２心拍同期波センサ）
８０：血圧測定手段
８８：実脈波伝播速度情報算出手段
９０：正常脈波伝播速度情報算出手段
９２：動脈硬化指数算出手段
１０２：比較表示手段
【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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