(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定部位を圧迫することによって被測定部位に含まれる動脈を圧迫するための圧迫用流体袋と、
発光部および受光部を含み、前記発光部から被測定部位に向けて検出光を照射するとともに、被測定部位を透過した検出光を前記受光部にて受光し、受光した検出光の光量に応じた出力信号を出力する光電センサと、
前記光電センサを被測定部位に対して固定するための固定手段とを備え、
前記固定手段は、前記光電センサが取付けられたセンサ取付面を含む基部と、当該基部から前記センサ取付面側に向けて突設され、前記光電センサが当該固定手段によって被測定部位に対して固定された状態においてその先端が被測定部位近傍の体表面に直接的にまたは間接的に宛がわれるガイド部とを含み、
前記圧迫用流体袋が、前記光電センサを覆うように前記センサ取付面上に設けられ、
前記ガイド部が、前記センサ取付面の法線方向から前記固定手段を見た場合に前記光電センサを取り囲むように位置している、血圧情報測定装置用検出ユニット。
【請求項２】
前記ガイド部が、壁状または柱状の形状を有している、請求項１に記載の血圧情報測定装置用検出ユニット。
【請求項３】
前記固定手段が、被測定部位を含む生体に対して巻き回すことによって装着されるベルト部材を含んでいる、請求項１または２に記載の血圧情報測定装置用検出ユニット。
【請求項４】
前記発光部および前記受光部が、前記ベルト部材の長手方向に並んで配置されている、請求項３に記載の血圧情報測定装置用検出ユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の血圧情報測定装置用検出ユニットと、
前記発光部を発光させるための駆動部と、
前記光電センサから出力された出力信号に基づいて受光量の変動を検出する受光量検出部と、
前記受光量検出部にて得られた情報に基づいて動脈の容積脈波を取得する容積脈波取得部とを備えた、血圧情報測定装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記発光部を断続的にパルス発光させるものである、請求項５に記載の血圧情報測定装置。
【請求項７】
前記圧迫用流体袋の内圧を調整することによって前記圧迫用流体袋を膨縮させる圧力調整機構をさらに備えた、請求項５または６に記載の血圧情報測定装置。
【請求項８】
前記容積脈波取得部にて得られた容積脈波の情報に基づいて脈波の駆出波および反射波の少なくともいずれか一方を取得する駆出波／反射波取得部をさらに備えた、請求項５から７のいずれかに記載の血圧情報測定装置。
【請求項９】
前記圧迫用流体袋の内圧を検出する圧迫力検出部と、
前記容積脈波取得部にて得られた容積脈波の情報および前記圧迫力検出部にて得られた圧力の情報に基づいて拡張期血圧値および収縮期血圧値を取得する血圧値取得部とをさらに備えた、請求項５から７のいずれかに記載の血圧情報測定装置。
【請求項１０】
前記圧迫用流体袋の内圧を検出する圧迫力検出部と、
前記容積脈波取得部にて得られた容積脈波の情報に基づいて前記圧迫用流体袋による動脈に対する圧迫力をサーボ制御する圧迫力制御部と、
前記圧迫力検出部にて得られた圧力の情報に基づいて拡張期血圧値および収縮期血圧値を取得する血圧値取得部とをさらに備えた、請求項５から７のいずれかに記載の血圧情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的な手法により血圧情報を取得する血圧情報測定装置およびその検出ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
被験者の血圧情報を取得することは、被験者の健康状態を知る上で非常に重要なことである。近年では、従来から健康管理の代表的な指標として広くその有用性が認められている収縮期血圧値、拡張期血圧値等を取得することに限られず、被験者の脈波を取得することによって心臓負荷や動脈の硬さの変化を捉える試み等がなされている。血圧情報測定装置は、取得した血圧情報に基づいてこれら健康管理のための指標を得るための装置であり、循環器系の疾患の早期発見や予防、治療等の分野においてさらなる活用が期待されている。なお、血圧情報には、収縮期血圧値、拡張期血圧値、平均血圧値、脈波、脈拍、ＡＩ（Augmentation Index）値等、循環器系の種々の情報が広く含まれる。
【０００３】
上記血圧情報の一つである脈波には、捉える対象の違いから圧脈波と容積脈波が存在する。圧脈波は、脈波を心臓の拍動に伴う血管内圧の変動として捉えたものであり、容積脈波は、脈波を心臓の拍動に伴う血管内容積の変動として捉えたものである。ここで、血管内容積の変動は、血管内圧の変動に伴って生じる現象であるため、これら圧脈波と容積脈波とは、医学的にはほぼ同様の意義をもった指標と言える。なお、血管内容積の変動は、血管内の血液組織量変動として捉えることが可能である。
【０００４】
本明細書において使用する血圧情報測定装置という用語は、脈波を取得する機能を少なくとも有する装置全般を指すものであり、より特定的には、光学的な手法により血液組織量変動を検出して容積脈波を取得する装置を指すものである。その意味において、血圧情報測定装置は、取得された容積脈波をそのまま測定結果として出力するものに限られず、取得された容積脈波に基づいて特定の他の指標を算出したり計測したり等することによって得られた他の指標のみを測定結果として出力するものや、得られた他の指標と取得した容積脈波とを測定結果としてともに出力するものをも含むものである。ここで、上述の他の指標としては、収縮期血圧値（最高血圧値）、拡張期血圧値（最低血圧値）、平均血圧値、脈拍、ＡＩ値等が含まれる。
【０００５】
なお、容積脈波は、心臓の拍動に伴う周期的な血管内容積の変動を波動として示すものであるが、この意味において本明細書においては、少なくとも時間差をもって血管内容積の変動が観測されれば、その時間的な分解能によらずそれを容積脈波と称することとする。なお、一拍中に含まれる容積脈波を精緻に捉えるためには、当然に時間的な分解能が高いことが必要であることは言うまでもない。
【０００６】
一般に、被験者に苦痛を与えることなく非侵襲に容積脈波を取得することが可能な血圧情報測定装置としては、その測定方式の違いに基づいて以下の３つに分類される。
【０００７】
第１の測定方式に基づく血圧情報測定装置は、超音波センサを具備し、この超音波センサを用いて動脈を含む生体組織に超音波を印加してその反射波を検出することによって動脈内容積変動を捉え、これに基づいて動脈の容積脈波を取得するものである。
【０００８】
第２の測定方式に基づく血圧情報測定装置は、生体インピーダンス測定装置を具備し、動脈を含む生体組織に微弱電流を印加して生体インピーダンスを測定することによって動脈内容積変動を捉え、これに基づいて動脈の容積脈波を取得するものである。
【０００９】
第３の測定方式に基づく血圧情報測定装置は、発光素子および受光素子を含む光電センサを具備し、発光素子から出射された光を動脈を含む生体組織に照射し、照射された光の透過光を受光素子にて検出することによって血液組織量変動を捉え、これに基づいて動脈の容積脈波を取得するものである。
【００１０】
このうち、光電センサを利用した上記第３の測定方式に基づく血圧情報測定装置は、上述の第１および第２の測定方式に基づく血圧情報測定装置に比べ、測定系を比較的簡便な構成にて実現することができる点において優位である。また、上記第３の測定方式に基づく血圧情報測定装置においては、従来から脈拍計や酸素飽和度計等に利用されている生体用光電センサを測定系として利用することが可能であるため、安価に製作することもできる。
【００１１】
このような光電センサを利用した血圧情報測定装置としては、たとえば特開平６−３１１９７２号公報（特許文献１）に開示のものがある。上記特許文献１に開示の血圧情報測定装置は、先端部が半球形状に形成された加圧体と、当該加圧体の先端部の表面に埋設された光電センサと、当該光電センサを覆うように加圧体の先端部に取付けられた加圧バッグとを備えている。加圧バッグには、所定容量の空気または液体等の流体が予め封入されている。そして、当該血圧情報測定装置においては、測定に際して加圧体の先端部を被測定部位に向けて押圧し、加圧体と被測定部位とによって加圧バッグが圧縮された状態を維持して光電センサを用いて容積脈波の測定が行なわれる。
【特許文献１】特開平６−３１１９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
光電センサを利用した血圧情報測定装置においては、被測定部位に対して光電センサをある程度正確に位置決めして配置することが必要である。これは、光電センサを利用して容積脈波を高精度に取得するためには、動脈を透過する光の量を十分に多くする必要があるためであり、そのためには、動脈に対する光電センサの配置位置をある程度位置決めすることが必要不可欠となるためである。仮に、光電センサが動脈からずれて配置された場合には、動脈を透過する光の量が減少し、動脈以外の生体組織部分を透過する光の量が増大することになるため、得られる容積脈波信号のＳ／Ｎ（Signal/Noise）比が悪化し、誤差が大きくなってしまうことになる。
【００１３】
具体的には、上述したように光電センサが一対の素子、すなわち発光素子および受光素子によって構成されるため、被測定部位である体表面を法線方向から見た場合に動脈がこれら発光素子および受光素子によって挟み込まれた状態となるように、発光素子および受光素子を位置決めして配置することが好ましい。このような配置位置を採用することにより、動脈を透過する光の量を多く確保することが可能になるため、得られる容積脈波信号のＳ／Ｎ比を高めることが可能になる。なお、このような配置位置は、被測定部位である体表面を法線方向から見た場合に、動脈の延びる方向と交差する方向に動脈を挟み込むように発光素子と受光素子とが配置された状態か、あるいは、被測定部位である体表面を法線方向から見た場合に、動脈の延びる方向と平行に動脈と重なるように発光素子と受光素子とが配置された状態のいずれかで実現されることになる。
【００１４】
一般に、容積脈波の測定に際しては、被測定部位を圧迫することによって動脈を軽圧迫状態に保つことが多い。これは、動脈を軽圧迫状態とした場合に、動脈を何ら圧迫していない状態に比べて容積脈波の検出量が大きくなり、より高精度に測定できるためである。この動脈を軽圧迫する機構としては、上述した特許文献１に開示の如くの流体袋が利用されることが一般的である。この被測定部位の圧迫に利用される流体袋としては、上述の特許文献１に開示の如くの所定容量の流体が予め封入されたものの他にも、加圧ポンプや排気弁等を用いて膨縮可能に構成されたものが利用可能である。
【００１５】
しかしながら、このような軽圧迫機構としての流体袋を備えた血圧情報測定装置においては、上述の光電センサの位置決めに関して光電センサの動脈に対する位置決めが正しく行なわれた場合にも、被測定部位に対する流体袋の押圧状態の如何によって動脈に対する光電センサの向きがずれてしまう問題がある。具体的には、測定に際して予め正確に光電センサを動脈に対して位置決めしたとしても、その後の測定動作中において被験者に体動が生じたり加圧方向にずれが生じたりすること等によって動脈に対する光電センサの向きがずれてしまう場合がある。また、流体袋が均等に圧縮されずに流体袋が歪な形状のまま押圧された場合にも動脈に対する光電センサの向きがずれてしまうことが生じ得る。たとえば、上記特許文献１に開示の血圧情報測定装置においては、数十秒程度の測定動作中に加圧体を被測定部位に対して安定的に押圧し続けることは困難であり、上述した如くの光電センサの向きのずれが頻繁に生じてしまうおそれが高い。
【００１６】
このような光電センサの向きのずれを防止するためには、流体袋の表面に光電センサを配置して光電センサが直接生体の表面に接触するように構成することが考えられる。しかしながら、そのように構成した場合にも、やはり被測定部位に対する流体袋の押圧状態に著しい変化が生じてしまった場合や流体袋が均等に圧縮されずに歪な形状に膨張してしまった場合等においては、上述の光電センサの向きのずれを完全に防止するには至らない。また、流体袋の表面に光電センサを配置した場合には、流体袋と被測定部位との間に光電センサが位置する部分と位置しない部分とが存在することとなってしまうため、光電センサが位置する部分においては当該光電センサ自体が圧迫阻害物となってしまい、その結果、被測定部位の均等圧迫が行えなくなってしまうという問題も生じてしまう。したがって、このような構成を採用した場合にも、高精度の測定が行ない得ないという問題が生じることとなる。
【００１７】
したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、簡便かつ高精度に容積脈波の取得が可能な血圧情報測定装置およびその検出ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に基づく血圧情報測定装置用検出ユニットは、圧迫用流体袋と、光電センサと、固定手段とを備えている。上記圧迫用流体袋は、被測定部位を圧迫することによって被測定部位に含まれる動脈を圧迫するものである。上記光電センサは、発光部および受光部を含んでおり、上記発光部から被測定部位に向けて検出光を照射するとともに、被測定部位を透過した検出光を上記受光部にて受光し、受光した検出光の光量に応じた出力信号を出力するものである。上記固定手段は、上記光電センサを被測定部位に対して固定するためのものである。ここで、上記固定手段は、上記光電センサが取付けられたセンサ取付面を含む基部と、上記基部から上記センサ取付面側に向けて突設され、上記光電センサが上記固定手段によって被測定部位に対して固定された状態においてその先端が被測定部位近傍の体表面に直接的にまたは間接的に宛がわれるガイド部とを含んでいる。また、上記圧迫用流体袋は、上記光電センサを覆うように上記センサ取付面上に設けられている。さらに、上記ガイド部は、上記センサ取付面の法線方向から上記固定手段を見た場合に上記光電センサを取り囲むように位置している。
【００１９】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置用検出ユニットにあっては、上記ガイド部が壁状または柱状の形状を有していることが好ましい。
【００２０】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置用検出ユニットにあっては、上記固定手段が被測定部位を含む生体に対して巻き回すことによって装着されるベルト部材を含んでいることが好ましい。
【００２１】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置用検出ユニットにあっては、上記発光部および上記受光部が上記ベルト部材の長手方向に並んで配置されていることが好ましい。
【００２２】
本発明に基づく血圧情報測定装置は、上述の血圧情報測定装置用検出ユニットと、上記発光部を発光させるための駆動部と、上記光電センサから出力された出力信号に基づいて受光量の変動を検出する受光量検出部と、上記受光量検出部にて得られた情報に基づいて動脈の容積脈波を取得する容積脈波取得部とを備えている。
【００２３】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置にあっては、上記駆動部が上記発光部を断続的にパルス発光させるものであることが好ましい。
【００２４】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置は、上記圧迫用流体袋の内圧を調整することによって上記圧迫用流体袋を膨縮させる圧力調整機構をさらに備えていることが好ましい。
【００２５】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置は、上記容積脈波取得部にて得られた容積脈波の情報に基づいて脈波の駆出波および反射波の少なくともいずれか一方を取得する駆出波／反射波取得部をさらに備えていてもよい。
【００２６】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置は、上記圧迫用流体袋の内圧を検出する圧迫力検出部と、上記容積脈波取得部にて得られた容積脈波の情報および上記圧迫力検出部にて得られた圧力の情報に基づいて拡張期血圧値および収縮期血圧値を取得する血圧値取得部とをさらに備えていてもよい。
【００２７】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置は、上記圧迫用流体袋の内圧を検出する圧迫力検出部と、上記容積脈波取得部にて得られた容積脈波の情報に基づいて上記圧迫用流体袋による動脈に対する圧迫力をサーボ制御する圧迫力制御部と、上記圧迫力検出部にて得られた圧力の情報に基づいて拡張期血圧値および収縮期血圧値を取得する血圧値取得部とをさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、簡便かつ高精度に容積脈波の取得が可能な血圧情報測定装置およびその検出ユニットとすることができ、当該血圧情報測定装置およびその検出ユニットを利用して容積脈波を取得することにより、被験者の健康管理を図る上で有用な血圧情報を高精度に得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す本発明の実施の形態は、被測定部位として手首の所定部分を採用し、手首中に延在する橈骨動脈の容積脈波を非侵襲に測定することが可能に構成された血圧情報測定装置およびその検出ユニットに本発明を適用した場合を示すものである。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における血圧情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。まず、この図１を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置の構成について説明する。
【００３１】
図１に示すように、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ａは、血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ａと、駆動部としての発光素子駆動回路１１０と、受光量検出部としての受光量検出回路１２０と、制御手段としてのＣＰＵ（Central Processor Unit）１３０と、メモリ部１４０と、表示部１５０と、操作部１６０と、電源部１７０と、エア系コンポーネント１８０と、発振回路１８５と、エア管１９０とを主として備えている。
【００３２】
血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ａは、橈骨動脈の動脈内容積変動を捉えるために被験者の手首に装着されるものであって、ベルト部材２０と、圧迫用流体袋としての空気袋４０と、光電センサ５０とを主として備えている。ベルト部材２０は、光電センサ５０を手首に安定的に固定するためのものであり、長尺の帯状の部材からなる。空気袋４０は、橈骨動脈を軽圧迫するために被測定部位としての手首の所定部分を軽圧迫するためのものであり、内部に膨縮空間を有する袋状の部材からなる。光電センサ５０は、被測定部位に向けて検出光を照射する発光部としての発光素子５１と、被測定部位を透過した検出光を受光し、受光した検出光の光量に応じた出力信号を出力する受光部としての受光素子５２とを含んでおり、被測定部位に含まれる橈骨動脈の血液組織量変動を光学的に検出するためのものである。
【００３３】
発光素子５１および受光素子５２としては、半導体発光素子および半導体受光素子が好適に利用される。動脈内容積変動を精度よく検出するためには、生体組織を透過し易い近赤外光を検出光として利用することが好ましく、発光素子５１および受光素子５２としては、この近赤外光を投光および受光可能なものがそれぞれ好適に利用される。より具体的には、発光素子５１から投光されて受光素子５２にて受光される検出光としては、波長９４０ｎｍ付近の近赤外光が特に好適に使用される。なお、検出光としては、上記９４０ｎｍ付近の近赤外光に限られず、波長４５０ｎｍ付近の光や波長１１００ｎｍ付近の光等も使用可能である。
【００３４】
発光素子駆動回路１１０は、ＣＰＵ１３０の制御信号に基づいて発光素子５１を発光させるための回路であり、所定量の電流を発光素子５１に印加することにより、発光素子５１を発光させるものである。発光素子５１に印加される電流としては、たとえば５０ｍＡ程度の直流電流が使用される。発光素子駆動回路１１０としては、好適には、発光素子５１に所定のデューティでパルス電流を供給することによって発光素子５１を周期的にパルス発光させる回路が利用される。このように発光素子５１をパルス発光させることとすれば、発光素子５１への単位時間当たりの印加電力を抑制することが可能になり、発光素子５１の温度上昇を防ぐことが可能になる。なお、発光素子５１の駆動周波数としては、検出すべき動脈内容積変動に含まれる周波数成分（おおよそ３０Ｈｚ）よりも十分に高い周波数（たとえば３ｋＨｚ程度）とすることにより、より精緻に動脈内容積変動を取得することが可能になる。
【００３５】
受光量検出回路１２０は、受光素子５２から入力された信号に基づいて受光量に応じた電圧信号を生成し、これをＣＰＵ１３０に向けて出力するための回路である。受光素子５２によって検出される光の光量は動脈内容積に比例して変化するため、受光量検出回路１２０にて生成される電圧信号も動脈内容積に比例して変化することになり、これにより容積脈波が電圧値変動として捉えられることになる。ここで、受光量検出回路１２０は、たとえばアナログフィルタ回路、増幅回路、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路等の処理回路を含んでおり、アナログ値として入力された信号をデジタル値化した電圧信号として出力する。
【００３６】
エア系コンポーネント１８０は、加圧ポンプ１８１と、排気弁１８２と、圧力センサ１８３とを含んでいる。加圧ポンプ１８１、排気弁１８２および圧力センサ１８３は、それぞれエア管１９０を介して空気袋４０に接続されている。加圧ポンプ１８１は、空気袋４０の膨縮空間に空気を送り込むことによって空気袋４０を膨張させるための加圧手段であり、排気弁１８２は、開状態において空気袋４０の膨縮空間から空気を外部に排気して空気袋４０を収縮させるための減圧手段である。なお、排気弁１８２は、閉状態において空気袋４０の膨縮空間の圧力を維持する圧力維持手段としても機能する。これら加圧手段としての加圧ポンプ１８１と減圧手段としての排気弁１８２とが、圧迫用流体袋としての空気袋４０の内圧（以下、カフ圧とも称する）を調整することによって当該空気袋４０を膨縮させる圧力調整機構に相当する。
【００３７】
圧力センサ１８３は、空気袋４０の内圧を検出することによって手首への圧迫力を検出する圧迫力検出部の一部を構成するものであり、空気袋４０の内圧に応じた出力信号を発振回路１８５に向けて出力する。発振回路１８５は、圧力センサ１８３から入力された信号に応じた発振周波数の信号を生成し、生成した信号をＣＰＵ１３０に向けて出力する。
【００３８】
ＣＰＵ１３０は、血圧情報測定装置１００Ａの全体を制御するための手段である。メモリ部１４０は、ＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）にて構成されており、容積脈波測定のための処理手順をＣＰＵ１３０等に実行させるためのプログラムを記憶したり、測定結果等を記録したりするための手段である。表示部１５０は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等によって構成され、測定結果等を表示するための手段である。操作部１６０は、被験者等による操作を受付けてこの外部からの命令をＣＰＵ１３０や電源部１７０に入力するための手段である。電源部１７０は、ＣＰＵ１３０に電源としての電力を供給するための手段である。
【００３９】
ＣＰＵ１３０は、測定結果としての容積脈波情報をメモリ部１４０や表示部１５０に入力する。また、ＣＰＵ１３０は、圧力調整機構を制御するための圧力調整機構制御部１３２を有しており、当該圧力調整機構制御部１３２からの制御信号に基づいて上述した加圧ポンプ１８１および排気弁１８２の動作が制御される。また、ＣＰＵ１３０は、空気袋４０の内圧を検出する圧力検出部１３６を有しており、この圧力検出部１３６は、発振回路１８５から入力された信号に基づいて空気袋４０の内圧を検出し、これにより空気袋４０による動脈への圧迫力を計測する。また、ＣＰＵ１３０は、発光素子５１を駆動するための制御信号を発光素子駆動回路１２０に入力する。さらに、ＣＰＵ１３０は、容積脈波を取得するための容積脈波取得部１３１を有しており、この容積脈波取得部１３１は、受光量検出回路１２０から入力された電圧信号に基づいて容積脈波を取得する。なお、この容積脈波取得部１３１にて取得された容積脈波情報が、測定結果としてメモリ部１４０や表示部１５０に入力される。
【００４０】
図２は、本実施の形態における血圧情報測定装置の処理手順を示すフロー図である。次に、この図２を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置における処理手順について説明する。なお、このフロー図に従うプログラムは、図１において示したメモリ部１４０に予め記憶されており、ＣＰＵ１３０がメモリ部１４０からこのプログラムを読み出して実行することにより処理が進められる。
【００４１】
図２に示すように、被験者が血圧情報測定装置１００Ａの操作部１６０を操作して電源オンの命令を入力すると、電源部１７０からＣＰＵ１３０に対して電源としての電力が供給され、これによりＣＰＵ１３０が駆動し、血圧情報測定装置１００Ａの初期化が行なわれる（ステップＳ１０１）。ここで、被験者は、予め、上述した血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ａを手首に装着しておく。
【００４２】
次に、被験者が血圧情報測定装置１００Ａの操作部１６０の操作ボタンを操作して測定開始の命令を入力すると、ＣＰＵ１３０は、圧力調整機構制御部１３２を介して加圧ポンプ１８１および排気弁１８２を制御して空気袋４０の加圧を開始する。これにより、空気袋４０には空気が送り込まれ、当該空気袋４０によって被測定部位の軽圧迫が開始される（ステップＳ１０２）。加圧ポンプ１８１を用いた空気袋４０の加圧は、空気袋４０が所定の内圧に達するまで行なわれる。より具体的には、空気袋４０は、橈骨動脈２１２を軽圧迫することが可能な程度にまで加圧され、その後は当該空気袋４０の内圧が維持されて軽圧迫状態が保持される。
【００４３】
次に、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１１０を介して発光素子５１の駆動を開始する（ステップＳ１０３）。これにより、発光素子５１から橈骨動脈２１２を含む被測定部位に向けて検出光が照射されるようになる。また、上記発光素子５１の駆動と並行して、受光量検出回路１２０は、受光素子５２から入力される信号に基づいてデジタル値化された電圧信号を生成し（ステップＳ１０４）、これをＣＰＵ１３０に入力する。ＣＰＵ１３０は、入力された電圧信号に基づいて容積脈波取得部１３１において容積脈波を取得する（ステップＳ１０５）。取得された容積脈波は、測定結果としてメモリ部１４０に格納され（ステップＳ１０６）、その後、表示部１５０において表示される（ステップＳ１０７）。ここで、表示部１５０は、容積脈波をたとえば波形として表示する。
【００４４】
このステップＳ１０４ないしステップＳ１０７からなる一連の動作は、所定の停止条件（たとえば、被験者による測定停止の命令の入力やタイマー回路による設定時間の経過等）が成立するまでの間繰り返し行なわれる（ステップＳ１０８においてＮＯの場合）。そして、所定の停止条件が成立すると（ステップＳ１０８においてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１１０に対して発光素子５１の駆動解除の指令を行なうとともに、排気弁１８２を開状態とする指令を出す。これにより、発光素子５１の駆動は停止され（ステップＳ１０９）、空気袋４０内の空気の排気が行なわれて軽圧迫状態が解除される（ステップＳ１１０）。そして、血圧情報測定装置１００Ａは待機状態をとり、被験者の操作部１６０による電源オフの命令の入力を待って電源としての電力の供給を停止する。以上により、時々刻々と変化する容積脈波をリアルタイムに取得することが可能になる。
【００４５】
図３は、本実施の形態における血圧情報測定装置用検出ユニットを手首に装着した状態を示す模式断面図である。また、図４は、図３に示す血圧情報測定装置用検出ユニットの検出部の構成を示す概略斜視図である。次に、これら図３および図４を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置用検出ユニットの具体的な構造および当該血圧情報測定装置用検出ユニットを手首に装着させた状態について説明する。なお、図３は、左手の手首を中枢側から抹消側に向けて見た場合の断面図であり、図４は、図３に示す検出部を生体側から見た場合の概略斜視図である。
【００４６】
図３に示すように、手首２００の内部には、特徴的な生体組織として、橈骨２１０、橈骨動脈２１２、尺骨２２０、尺骨動脈２２２および腱２３０が位置している。本実施の形態における血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ａは、この手首２００に巻き回された状態で装着される。
【００４７】
カフ１０Ａは、被験者の手首２００への装着に適した形状に構成されており、上述したベルト部材２０と、ベルト部材２０の所定位置に取付けられた検出部３０Ａとを有している。ベルト部材２０は、手首２００に巻き回すことが可能な長さを有する帯状の部材からなり、その長手方向の一方端寄りの部分と他方端寄りの部分に設けられた面ファスナ（不図示）を係合させることによって手首２００に巻き回した状態で装着される。
【００４８】
図３および図４に示すように、検出部３０Ａは、固定台３２と、空気袋４０と、発光素子５１および受光素子５２を含む光電センサ５０とを主として備えている。固定台３２は、ベルト部材２０に取付けられる基部３２ａと、この基部３２ａの端部から立設されたガイド部３２ｂとを有している。基部３２ａは、平面視矩形状の板状の形状を有しており、その長手方向がベルト部材２０の長尺方向と交差（略直交）するようにベルト部材に取付けられている。基部３２ａの一方の主面は、上述した光電センサ５０が取付けられるセンサ取付面３２ａ１であり、ガイド部３２ｂは、基部３２ａからセンサ取付面３２ａ１側に向けて（装着状態において被測定部位側に向けて）突設されている。ガイド部３２ｂは、基部３２ａの相対する一対の辺からそれぞれ立設されており、壁状の形状を有している。なお、固定台３２のベルト部材２０への固定は、接着、溶着、ビス留め等によって行なわれる。
【００４９】
発光素子５１および受光素子５２を含む光電センサ５０は、固定台３２のセンサ取付面３２ａ１の長手方向の略中央部に配置されている。より具体的には、発光素子５１および受光素子５２は、基部３２ａの短手方向（すなわち、ベルト部材２０の長尺方向）に所定の距離を隔てて並べて配置されている。ここで、離間配置される発光素子５１および受光素子５２の間の距離は、皮下に位置する橈骨動脈２１２にまで安定的に検出光を照射可能とし、かつ被測定部位内を透過または反射した検出光を確実に受光可能とするために、たとえばセンサ取付面３２ａ１から被測定部位までの距離（すなわち、ガイド部３２ｂの高さ）の２倍程度かそれ以上とすることが好ましい。仮に、この距離を短くした場合には、発光素子５１から出射された検出光が皮膚の表面においてほぼ全反射してしまい、検出光が橈骨動脈２１２にまで達せず、正確な測定ができなくなるおそれがある。
【００５０】
光電センサ５０が取付けられた基部３２ａのセンサ取付面３２ａ１上には、空気袋４０が配設されている。空気袋４０は、固定台３２の基部３２ａおよびガイド部３２ｂによって構成される空間を充填するように配置されており、光電センサ５０は、この空気袋４０によって完全に覆われた状態となっている。ここで、空気袋４０は、発光素子５１から出射される検出光を透過可能な材料で形成されており、発光素子５１から出射された検出光は、その大部分が空気袋４０を透過して被測定部位へと照射される。空気袋４０は、図示しないニップル等の接続手段によってエア管１９０に接続されており、当該エア管１９０を介してエア系コンポーネント１８０に接続されている。なお、空気袋４０は、予め一定量の空気が封入された状態とされていてもよいし、完全に空気が排気された状態とされていてもよい。
【００５１】
一対の壁状の形状を有するガイド部３２ｂは、センサ取付面３２ａ１を法線方向から見た場合に光電センサ５０を取り囲むように設けられている。また、本実施の形態における血圧情報測定装置用検出ユニットにおいては、空気袋４０も一対の壁状の形状を有するガイド部３２ｂによって囲まれている。なお、空気袋４０の露出表面のうちのセンサ取付面３２ａ１と略平行に位置する主面は、被測定部位としての手首２００の所定部分を軽圧迫することにより橈骨動脈２１２を軽圧迫する圧迫作用面４０ａとして機能する。
【００５２】
図３に示すように、カフ１０Ａの装着に際して、検出部３０Ａは、橈骨動脈２１２が位置する部分の直上の皮膚にその下面（より詳細には空気袋４０の圧迫作用面４０ａ）が当接した状態で位置決めして配置される。この位置決めは、手首２００の周方向に対するベルト部材２０の取付け位置を調節することで行なわれる。その際、検出部３０Ａの短手方向の中心位置が、手首２００中を走行する橈骨動脈２１２の直上に配置されるようにする。このように検出部３０Ａを位置決めして配置することにより、体表面を法線方向から見た場合に橈骨動脈２１２の延びる方向と交差する方向に橈骨動脈２１２を挟み込むように発光素子５１と受光素子５２とが配置されることになる。なお、橈骨動脈２１２が位置する部分の特定は触診等によって行なわれる。
【００５３】
上記位置決め後、ベルト部材２０を面ファスナ（不図示）を用いて固定することにより、図３に示す装着状態が実現される。この装着状態においては、検出部３０Ａが手首２００に向けて押し付けられた状態で固定されることになる。また、固定台３２のガイド部３２ｂの先端は、当該装着状態において被測定部位近傍の体表面に宛がわれることとなり、これにより検出部３０Ａに設けられた光電センサ５０（より具体的には発光素子５１および受光素子５２）と橈骨動脈２１２との相対的な位置関係が保持されるようになる。したがって、ベルト部材２０および固定台３２は、上述した光電センサ５０を被測定部位に対して固定するための固定手段として機能することになる。
【００５４】
図５は、本実施の形態における血圧情報測定装置用検出ユニットの使用状態を示す模式断面図である。次に、この図５を参照して、容積脈波が測定される際の血圧情報測定装置用検出ユニットの動作および当該使用状態における手首の状態について説明する。
【００５５】
図５に示すように、空気袋４０が所定圧にまで加圧された状態においては、空気袋４０の圧迫作用面４０ａが固定台３２から迫り出した状態となって被測定部位が軽圧迫され、これに伴って橈骨動脈２１２も軽圧迫されることになる。これは、検出部３０Ａがベルト部材２０によって被測定部位に向けて押圧された状態に保持されているためであり、当該圧迫状態においても固定台３２のガイド部３２ｂの先端は、被測定部位近傍の皮膚に当接した状態に維持され、光電センサ５０と橈骨動脈２１２との相対的な位置関係も保持されることになる。
【００５６】
この状態において、図５中に矢印で示すように、発光素子５１から検出光が被測定部位に含まれる橈骨動脈２１２に向けて照射され、橈骨動脈２１２を透過した検出光が受光素子５２によって受光されることになる。これにより、光学的に動脈内容積変動が捉えられ、容積脈波の測定が可能となる。
【００５７】
以上において説明した本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ａおよびその検出ユニットとしてのカフ１０Ａにおいては、光電センサ５０が取付けられる固定台３２の基部３２ａからガイド部３２ｂが立設され、カフ１０Ａの手首２００への装着状態において当該ガイド部３２ｂの先端が被測定部位近傍の体表面に宛がわれるように構成されている。したがって、光電センサ５０と橈骨動脈２１２との相対的な位置関係が測定動作中において常に保持されるようになり、従来問題となっていた橈骨動脈に対して光電センサの向きがずれてしまうという問題が生じることがなく、高精度に容積脈波を取得することが可能になる。また、装置構成が複雑になることもないため、簡便に高精度測定が可能な血圧情報測定装置およびその検出ユニットとすることができる。
【００５８】
また、上述の本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ａおよびその検出ユニットとしてのカフ１０Ａにおいては、検出部３０Ａを構成する固定台３２をベルト部材２０を用いて手首２００に押圧する構成を採用している。したがって、数十秒程度の測定動作中においても当該装着状態が安定的に維持されることになり、この観点からも高精度の容積脈波の取得が可能となる。さらには、発光素子５１および受光素子５２がベルト部材２０の長手方向に並んで配置されているため、装着状態において橈骨動脈２１２が発光素子５１と受光素子５２との間に配置され易くなり、被測定部位に対する検出部３０Ａの位置決めをより容易に行なうこともできる。
【００５９】
また、上述の本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ａおよびその検出ユニットとしてのカフ１０Ａにおいては、ガイド部３２ｂが壁状の形状を有しているとともに、当該ガイド部３２ｂによって光電センサ５０が取り囲まれた構成となっているため、より安定的に装着状態の維持ができることにもなる。
【００６０】
次に、図６ないし図９を参照して、上述の本実施の形態における血圧情報測定装置用検出ユニットの変形例について説明する。図６は、第１変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットの検出部の構成を示す概略斜視図であり、図７は、第２変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットの検出部の構成を示す概略斜視図である。また、図８は、第３変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットの手首への装着状態を示す模式断面図であり、図９は、第４変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットの手首への装着状態を示す模式断面図である。なお、上述の本実施の形態における血圧情報測定装置用検出ユニットと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
【００６１】
図６に示すように、第１変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットは、その検出部３０Ｂに発光部としての発光素子５１と受光部としての受光素子５２をそれぞれ複数ずつ備えている。複数の発光素子５１は、センサ取付面３２ａ１の長手方向に沿って整列して配置されており、複数の受光素子５２は、当該複数の発光素子５１に対応してセンサ取付面３２ａ１の長手方向に沿って整列して配置されている。このように、検出部３０Ｂに複数の発光素子５１および受光素子５２を設けることにより、より高精度に容積脈波の取得ができるようになるばかりでなく、位置決めの自由度も高まることになり、より簡便に高精度に容積脈波を取得できる血圧情報測定装置およびその検出ユニットとすることができる。
【００６２】
なお、図６においては、一例として、検出部３０Ｂに発光素子５１および受光素子５２をそれぞれ３個ずつ設けた場合を例示しているが、検出部に設けられる発光素子や受光素子の数は特に制限されるものではなく、また発光素子と受光素子とを同数設ける必要もない。また、発光素子および受光素子が整列されて配置されている必要もなく、互い違いに配置されていてもよい。さらには、発光素子および受光素子がセンサ取付面の長手方向に並べて配置されていてもよいし対角方向に配置されていてもい。このように、発光素子および受光素子の数やレイアウト等は適宜変更が可能である。
【００６３】
図７に示すように、第２変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットにおいては、検出部３０Ｃの固定台３２が、基部３２ａと柱状の形状のガイド部３２ｂとによって構成されており、板状の形状を有する基部３２ａの四隅からセンサ取付面３２ａ１側に向けて柱状の形状を有するガイド部３２ｂ立設されている。また、空気袋４０は、その一部が固定台３２のセンサ取付面３２ａ１からその短手方向に向けて両側に食み出した構成とされている。このように構成することにより、上述の本実施の形態において説明した効果に加え、手首のより広範な範囲を空気袋４０にて圧迫することが可能となり、より安定的な容積脈波の測定が可能になる。
【００６４】
図８に示すように、第３変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ｂにおいては、固定台とベルト部材とを一体化した単一の部材にて構成し、これにより検出部３０Ｄをベルト部材２０の一部として構成している。より具体的には、ベルト部材２０の長手方向の所定位置を基部２２ａとしてその内周面側の主面に光電センサ５０を取付けてセンサ取付面２２ａ１とし、このセンサ取付面２２ａ１を囲うようにベルト部材２０に内側に向けてガイド部２２ｂを形成することにより、ベルト部材２０に固定台の役割をもたせている。そして、このベルト部材２０の一部である基部２２ａおよびガイド部２２ｂにて構成される空間を充填しかつ光電センサ５０を覆うように空気袋４０が配設されている。このように構成することにより、上述の本実施の形態において説明した効果に加え、部品点数が削減されてより簡素な構成にて血圧情報測定装置およびその検出ユニットを構成することが可能になる。
【００６５】
図９に示すように、第４変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ｃにおいては、ベルト部材２０として、複数の固定具パーツを相互に連結ピンにて連結したものを用いている。具体的には、隣り合う固定具パーツ同士を連結ピンにて接続することにより任意の形状に変化可能なベルト部材２０とすることにより、装着状態においてベルト部材２０が手首２００にフィットするように構成している。そして、検出部３０Ｅに相当する部分の固定具パーツについては、これを上述の連結ピンに加え、当該部分の形状を所定の形状とするための形状固定用連結ピン（不図示）にて固定し、図９に示す如くの形状を実現している。より詳細には、ベルト部材２０の一部の固定具パーツを形状固定用連結ピン（不図示）にて凸形状に固定し、当該凸部分の側壁部にてガイド部２２ｂを構成し、当該凸部分の底部にて基部２２ａが取付けられる部分を構成している。このように構成した場合にも、上述の本実施の形態において説明した効果と同様の効果を得ることができる。なお、上述の如く、複数の固定具パーツを相互に連結ピンにて連結したものをベルト部材２０として用いた場合には、ベルト部材２０を固定するための固定手段として、上述の本実施の形態において使用した如くの面ファスナに代えて、図示する如くのバンド状締付け部材２５を用いることが好ましい。
【００６６】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における血圧情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。まず、この図１０を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置の構成について説明する。なお、上述の実施の形態１における血圧情報測定装置１００Ａと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
【００６７】
図１０に示すように、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｂにおいては、ＣＰＵ１３０に駆出波／反射波取得部１３５が設けられている。この駆出波／反射波取得部１３５は、容積脈波取得部１３１にて得られた容積脈波の情報に基づいてこれを解析することにより、橈骨動脈の駆出波および反射波の少なくともいずれかを算出するものである。
【００６８】
駆出波は、心臓が収縮することによって発生する脈波成分であり、この駆出波が動脈の各所で反射することによって生じる脈波成分が反射波である。これら駆出波および反射波から導き出されるＡＩ値は、動脈の伸展性と心臓負荷の度合いとに相関関係がある指標として知られている。
【００６９】
駆出波または反射波を高精度に算出するためには、容積脈波取得部１３１にて得られる容積脈波が高精度に測定されていることが不可欠である。このため、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｂは、上述の実施の形態１における血圧情報測定装置１００Ａと同様に、圧迫用流体袋としての空気袋４０と、圧力調整機構としてのエア系コンポーネント１８０とを具備しており、これらによって最適の振幅での容積脈波の測定が可能となるように構成されている。
【００７０】
図１１は、本実施の形態における血圧情報測定装置の処理手順を示すフロー図である。次に、この図１１を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｂの処理手順について説明する。なお、このフローチャートに従うプログラムは、図１０において示したメモリ部１４０に予め記憶されており、ＣＰＵ１３０がメモリ部１４０からこのプログラムを読み出して実行することにより、処理が進められる。
【００７１】
図１１に示すように、被験者が血圧情報測定装置１００Ｂの操作部１６０を操作して電源オンの命令を入力すると、電源部１７０からＣＰＵ１３０に対して電源としての電力が供給され、これによりＣＰＵ１３０が駆動し、血圧情報測定装置１００Ｂの初期化が行なわれる（ステップＳ２０１）。ここで、被験者は、予め、血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ａを手首に装着しておく。
【００７２】
次に、被験者が血圧情報測定装置１００Ｂの操作部１６０の操作ボタンを操作して測定開始の命令を入力すると、ＣＰＵ１３０は、圧力調整機構制御部１３２を介して加圧ポンプ１８１および排気弁１８２を制御して空気袋４０の加圧を開始する。これにより、空気袋４０には空気が送り込まれ、当該空気袋４０によって被測定部位の軽圧迫が開始される（ステップＳ２０２）。加圧ポンプ１８１を用いた空気袋４０の加圧は、空気袋４０が所定の内圧に達するまで行なわれる。より具体的には、空気袋４０は、橈骨動脈を軽圧迫することが可能な程度にまで加圧され、その後は当該空気袋４０の内圧が維持されて軽圧迫状態が保持される。
【００７３】
次に、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１１０を介して発光素子５１の駆動を開始する（ステップＳ２０３）。これにより、発光素子５１から橈骨動脈を含む被測定部位に向けて検出光が照射されるようになる。また、上記発光素子５１の駆動と並行して、受光量検出回路１２０は、受光素子５２から入力される信号に基づいてデジタル値化された電圧信号を生成し（ステップＳ２０４）、これをＣＰＵ１３０に入力する。ＣＰＵ１３０は、入力された電圧信号に基づいて容積脈波取得部１３１において容積脈波を取得する（ステップＳ２０５）。
【００７４】
次に、ＣＰＵ１３０は、測定された容積脈波の振幅が駆出波／反射波の算出に適した大きさとなっているかステップＳ２０６において判断し、振幅の大きさが不十分であると判断された場合（ステップＳ２０６においてＮＯの場合）には、ステップＳ２０７に移行して橈骨動脈に対する圧迫力を所定レベル増加させ（すなわち、空気袋４０の内圧を所定レベル増加させ）、ステップＳ２０４に戻る。振幅の大きさが十分であると判断された場合（ステップＳ２０６においてＹＥＳの場合）には、ステップＳ２０７に移行し、当該カフ圧を最適圧迫力が得られるカフ圧として決定する。
【００７５】
つづいて、ＣＰＵ１３０は、エア系コンポーネント１８０に対して急速排気の指令を出して空気袋４０による橈骨動脈の圧迫を一旦解除し（ステップＳ２０９）、再度、エア系コンポーネント１８０を駆動してステップＳ２０８において決定した最適圧迫力が得られる圧力にまで空気袋４０の内圧を上げる（ステップＳ２１０）。その後、ＣＰＵ１３０は、受光量検出回路１２０から入力された電圧信号に基づいて容積脈波取得部１３１において容積脈波を取得する（ステップＳ２１１，Ｓ２１２）。つづいて、取得された容積脈波は駆出波／反射波取得部１３５に入力され、駆出波／反射波取得部１３５において駆出波または／および反射波の算出が行なわれる（ステップＳ２１３）。取得された容積脈波および算出された駆出波または／および反射波を含む血圧情報は、測定結果としてメモリ部１４０に格納され（ステップＳ２１４）、その後、表示部１５０において表示される（ステップＳ２１５）。ここで、表示部１５０は、容積脈波あるいは駆出波または／および反射波をたとえば数値や波形として表示する。
【００７６】
このステップＳ２１１ないしステップＳ２１５からなる一連の動作は、所定の停止条件（たとえば、被験者による測定停止の命令の入力やタイマー回路による設定時間の経過等）が成立するまでの間繰り返し行なわれる（ステップＳ２１６においてＮＯの場合）。そして、所定の停止条件が成立すると（ステップＳ２１６においてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１１０に対して発光素子５１の駆動解除の指令を行なうとともに、排気弁１８２を開状態とする指令を出す。これにより、発光素子５１の駆動は停止され（ステップＳ２１７）、空気袋４０内の空気の排気が行なわれて軽圧迫状態が解除される（ステップＳ２１８）。そして、血圧情報測定装置１００Ｂは待機状態をとり、被験者の操作部１６０による電源オフの命令の入力を待って電源としての電力の供給を停止する。以上により、時々刻々と変化する容積脈波ならびに駆出波または／および反射波をリアルタイムで測定することが可能になる。
【００７７】
以上において説明した如くの血圧情報測定装置１００Ｂとすることにより、駆出波や反射波が測定可能な血圧情報測定装置とすることができる。ここで、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｂにおいても、上述の実施の形態１において説明したカフ１０Ａと同様の構成の血圧情報測定装置用検出ユニットとすることにより、光電センサ５０と橈骨動脈との相対的な位置関係が測定動作中において常に保持されるようになり、従来問題となっていた橈骨動脈に対して光電センサの向きがずれてしまうという問題が生じることがなく、簡便にかつ高精度に駆出波や反射波を取得することが可能な血圧情報測定装置とすることができる。
【００７８】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３における血圧情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。まず、この図１２を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｃの構成について説明する。なお、上述の実施の形態１における血圧情報測定装置１００Ａと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
【００７９】
本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｃは、容積振動方式の血圧値取得機能を備えた血圧情報測定装置である。図１２に示すように、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｃにおいては、ＣＰＵ１３０に血圧値取得部１３８が設けられている。血圧値取得部１３８は、容積脈波取得部１３１にて得られた容積脈波の情報と、圧力検出部１３６にて得られた圧力情報とに基づいて、収縮期血圧値および拡張期血圧値を取得するものである。
【００８０】
収縮期血圧値および拡張期血圧値は、カフによる圧迫力を変動させる過程において動脈の脈動が著しく変化する点と相関があり、これに基づいて所定のアルゴリズムを適用して計測される血圧値のことであり、従来から健康管理の代表的な指標として知られている。
【００８１】
本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｃは、上述の実施の形態１における血圧情報測定装置１００Ａと同様の構成のエア系コンポーネント１８０を有しており、このエア系コンポーネント１８０を用いて橈骨動脈に対する空気袋４０による圧迫力を変動させるとともに、当該圧迫力を空気袋４０の内圧（カフ圧）として検出しつつ容積脈波を取得することにより、これに基づいて上述の血圧値取得部１３８にて収縮期血圧値および拡張期血圧値を取得するものである。
【００８２】
図１３は、本実施の形態における血圧情報測定装置の処理手順を示すフロー図である。次に、この図１３を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｃの処理手順について説明する。なお、このフローチャートに従うプログラムは、図１２において示したメモリ部１４０に予め記憶されており、ＣＰＵ１３０がメモリ部１４０からこのプログラムを読み出して実行することにより、処理が進められる。
【００８３】
図１３に示すように、被験者が血圧情報測定装置１００Ｃの操作部１６０を操作して電源オンの命令を入力すると、電源部１７０からＣＰＵ１３０に対して電源としての電力が供給され、これによりＣＰＵ１３０が駆動し、血圧情報測定装置１００Ｃの初期化が行なわれる（ステップＳ３０１）。ここで、被験者は、予め、血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ａを手首に装着しておく。
【００８４】
次に、被験者が血圧情報測定装置１００Ｃの操作部１６０の操作ボタンを操作して測定開始の命令を入力すると、ＣＰＵ１３０に設けられた圧力調整機構制御部１３２によって加圧ポンプ１８１が駆動され、空気袋４０に空気が送圧され、これによりカフ圧が徐々に昇圧する（ステップＳ３０２）。カフ圧は、圧力センサ１８３によって検出され、当該カフ圧が所定のレベルにまで達したことが検出されると、ＣＰＵ１３０は加圧ポンプ１８１を停止し、次いで閉じていた排気弁１８２を徐々に開いて空気袋４０内の空気を徐々に排気し、カフ圧を徐々に減圧させる（ステップＳ３０３）。
【００８５】
上記カフ圧の微速減圧過程において、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１１０を介して発光素子５１の駆動を開始し（ステップＳ３０４）、これにより発光素子５１から橈骨動脈を含む被測定部位に向けての検出光の照射を行なう。また、上記発光素子５１の駆動と並行して、受光量検出回路１２０は、受光素子５２から入力される信号に基づいてデジタル値化された電圧信号を生成し（ステップＳ３０５）、これをＣＰＵ１３０に入力する。また、ＣＰＵ１３０は、圧力センサ１８３から発振回路１８５を介して出力される圧力情報を検出する（ステップＳ３０６）。以上により、容積脈波取得部１３１において容積脈波が、圧力検出部１３６においてカフ圧がそれぞれ取得される（ステップＳ３０７，Ｓ３０８）。
【００８６】
このステップＳ３０５ないしステップＳ３０８からなる一連の動作は、所定の停止条件（たとえば、タイマー回路による設定時間の経過またはカフ圧が所定レベルにまで減圧されたか等）が成立するまでの間繰り返し行なわれる（ステップＳ３０９においてＮＯの場合）。そして、所定の停止条件が成立すると（ステップＳ３０９においてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１１０に対して発光素子５１の駆動解除の指令を行なう（Ｓ３１０）。
【００８７】
その後、ＣＰＵ１３０は、エア系コンポーネント１８０に対して急速排気の指令を出して空気袋４０による橈骨動脈の圧迫を解除し（ステップＳ３１１）、ステップＳ３０７にて得られた容積脈波を血圧値取得部１３８に入力するとともに、ステップＳ３０８にて得られたカフ圧を血圧値取得部１３８に入力して収縮期血圧値および拡張期血圧値の取得を行なう（ステップＳ３１２）。ここで、血圧値取得部１３８は、カフによる圧迫力を変動させる過程において取得された容積脈波に所定のアルゴリズムを適用することにより、収縮期血圧値および拡張期血圧値の取得を行なう。つづいて、血圧値取得部１３８にて取得された収縮期血圧値および拡張期血圧値が測定結果としてメモリ部１４０に格納され（ステップＳ３１３）、その後、表示部１５０によって上記測定結果が表示される（ステップＳ３１４）。ここで、表示部１５０は、収縮期血圧値および拡張期血圧値をたとえば数値として表示する。これら血圧情報の記録、表示後において血圧情報測定装置１００Ｃは待機状態をとり、被験者の操作部１６０による電源オフの命令の入力を待って電源としての電力の供給を停止する。
【００８８】
以上において説明した如くの血圧情報測定装置１００Ｃとすることにより、収縮期血圧値および拡張期血圧値を測定することが可能な血圧情報測定装置とすることができる。ここで、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｃにおいても、上述の実施の形態１において説明したカフ１０Ａと同様の構成の血圧情報測定装置用検出ユニットとすることにより、光電センサ５０と橈骨動脈との相対的な位置関係が測定動作中において常に保持されるようになり、従来問題となっていた橈骨動脈に対して光電センサの向きがずれてしまうという問題が生じることがなく、簡便にかつ高精度に収縮期血圧値や拡張期血圧値を取得することが可能な血圧情報測定装置とすることができる。
【００８９】
（実施の形態４）
図１４は、本発明の実施の形態４における血圧情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。まず、この図１４を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｄの構成について説明する。なお、上述の実施の形態１における血圧情報測定装置１００Ａと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
【００９０】
本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｄは、容積補償法を用いた血圧値取得機能を備えた血圧情報測定装置である。図１４に示すように、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｄにおいては、ＣＰＵ１３０に血圧値取得部１３８が設けられている。血圧値取得部１３８は、圧力検出部１３６にて得られたカフ圧情報に基づいて、収縮期血圧値および拡張期血圧値を取得するものである。
【００９１】
容積補償法とは、動脈の血管壁に加わる内圧（心臓のポンプ機能により生じる圧力、すなわち血圧）と外圧（カフによる圧迫力）との平衡化が常時図られるようにカフ圧をサーボ制御し、その際のカフ圧を検出することによって収縮期血圧値および拡張期血圧値が取得可能である。
【００９２】
本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｄは、上述の実施の形態１における血圧情報測定装置１００Ａと同様の構成のエア系コンポーネント１８０を有しており、このエア系コンポーネント１８０を用いて上述のカフ圧のサーボ制御が行なわれる。その際のサーボ制御の目標値の設定や、サーボ制御により血管壁に加わる内圧と外圧とが平衡状態になっているかの判断に、カフ１０Ａに設けられた光電センサ５０が利用される。
【００９３】
ここで、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｄにおいては、上述の実施の形態３における容積振動式の血圧値取得機能を備えた血圧情報測定装置１００Ｃと異なり、容積脈波取得部１３１にて取得された容積血圧情報に基づいて圧力調整機構制御部１３２がカフ圧のサーボ制御を行なう。そして、圧力センサ１８３によって得られたカフ圧情報に基づいて上述の収縮期血圧値および拡張期血圧値が取得される。
【００９４】
図１５は、本実施の形態における血圧情報測定装置の処理手順を示すフロー図である。次に、この図１５を参照して、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｄの処理手順について説明する。なお、このフローチャートに従うプログラムは、図１４において示したメモリ部１４０に予め記憶されており、ＣＰＵ１３０がメモリ部１４０からこのプログラムを読み出して実行することにより、処理が進められる。
【００９５】
図１５に示すように、被験者が血圧情報測定装置１００Ｄの操作部１６０を操作して電源オンの命令を入力すると、電源部１７０からＣＰＵ１３０に対して電源としての電力が供給され、これによりＣＰＵ１３０が駆動し、血圧情報測定装置１００Ｄの初期化が行なわれる（ステップＳ４０１）。ここで、被験者は、予め、血圧情報測定装置用検出ユニットとしてのカフ１０Ａを手首に装着しておく。
【００９６】
次に、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１１０を介して発光素子５１の駆動を開始する（ステップＳ４０２）。これにより、発光素子５１から橈骨動脈を含む被測定部位に向けて検出光が照射されるようになる。また、上記発光素子５１の駆動と並行して、受光量検出回路１２０は、受光素子５２から入力される信号に基づいてデジタル値化された電圧信号を生成し（ステップＳ４０３）、これをＣＰＵ１３０に入力する。ＣＰＵ１３０は、入力された電圧信号に基づいて容積脈波取得部１３１において容積脈波を取得する（ステップＳ４０４）。
【００９７】
このステップＳ４０３およびステップＳ４０４からなる一連の動作は、所定の停止条件（たとえば、所定レベルにまでカフ圧が達した場合やタイマー回路による設定時間の経過等）が成立するまでの間繰り返し行なわれる（ステップＳ４０５においてＮＯの場合）。そして、所定の停止条件が成立すると（ステップＳ４０５においてＹＥＳの場合）、測定された容積脈波の情報に基づいて、ＣＰＵ１３０はサーボ目標値とカフ圧の初期制御目標値を決定する（ステップＳ４０６）。
【００９８】
次に、ＣＰＵ１３０に設けられた圧力調整機構制御部１３２によって加圧ポンプ１８１が駆動され、空気袋４０に空気が送圧され、これによりカフ圧のサーボ制御が開始される（ステップＳ４０７）。カフ圧が初期制御目標値に達すると、ＣＰＵ１３０は、受光量検出回路１２０から入力された電圧信号に基づいて容積脈波取得部１３１において容積脈波を取得する（ステップＳ４０８，Ｓ４０９）。その後、ステップＳ４１０において、取得された容積変動量が予め定められた閾値以下となっているかが判定され、容積変動量が閾値以下と判断されない場合（ステップＳ４１０においてＮＯの場合）には、そこから導き出される動脈容積信号に基づいてカフ圧調整（サーボ目標値の変更および変更後のサーボ目標値に向けてのカフ圧のサーボ制御等）が行なわれ（ステップＳ４１１）、ステップＳ４０８に戻って引き続き、光量検出（ステップＳ４０８）、これに基づいた容積変動量の取得（ステップＳ４０９）および容積変動量が閾値以下であるかの判断（ステップＳ４１０）が繰り返される。一方、容積変動量が予め定められた閾値以下であると判断された場合（ステップＳ４１０においてＹＥＳの場合）には、ステップＳ４１２に移行して、圧力センサ１８３によってカフ圧の検出が行われ、その情報が発振回路１８５を経てＣＰＵ１３０の圧力検出部１３６に入力される。
【００９９】
次に、ステップＳ４１２にて得られたカフ圧情報を血圧値取得部１３８に入力して収縮期血圧値および拡張期血圧値の取得を行なう（ステップＳ４１３）。つづいて、血圧値取得部１３８にて取得された収縮期血圧値および拡張期血圧値が測定結果としてメモリ部１４０に格納され（ステップＳ４１４）、その後、表示部１５０によって上記測定結果が表示される（ステップＳ４１５）。ここで、表示部１５０は、収縮期血圧値および拡張期血圧値をたとえば数値や経時的な値の変化のグラフとして表示する。
【０１００】
このステップＳ４０８ないしステップＳ４１５からなる一連の動作は、所定の停止条件（たとえば、被験者による測定停止の命令の入力やタイマー回路による設定時間の経過等）が成立するまでの間繰り返し行なわれる（ステップＳ４１６においてＮＯの場合）。そして、所定の停止条件が成立すると（ステップＳ４１６においてＹＥＳの場合）、発光素子駆動回路１１０に対して発光素子５１の駆動解除の指令を行なう（ステップＳ４１７）。
【０１０１】
その後、ＣＰＵ１３０は、エア系コンポーネント１８０に対して急速排気の指令を出してカフ圧のサーボ制御を停止して橈骨動脈の圧迫を解除する（ステップＳ４１８）。つづいて、血圧情報測定装置１００Ｄは待機状態をとり、被験者の操作部１６０による電源オフの命令の入力を待って電源としての電力の供給を停止する。
【０１０２】
以上において説明した如くの血圧情報測定装置１００Ｄとすることにより、収縮期血圧値および拡張期血圧値を測定することが可能な血圧情報測定装置とすることができる。ここで、本実施の形態における血圧情報測定装置１００Ｄにおいても、上述の実施の形態１において説明したカフ１０Ａと同様の構成の血圧情報測定装置用検出ユニットとすることにより、光電センサ５０と橈骨動脈との相対的な位置関係が測定動作中において常に保持されるようになり、従来問題となっていた橈骨動脈に対して光電センサの向きがずれてしまうという問題が生じることがなく、簡便にかつ高精度に収縮期血圧値や拡張期血圧値を取得することが可能な血圧情報測定装置とすることができる。
【０１０３】
以上において説明した実施の形態１ないし４においては、固定台に設けられたガイド部の先端が装着状態において被測定部位近傍の体表面に直接接触するように構成された血圧情報測定装置用検出ユニットを例示して説明を行ったが、このようにガイド部の先端が直接的に体表面に接触するように構成されている必要はなく、間接的に体表面に宛がわれる構成としてもよい。ガイド部の先端が間接的に体表面に宛がわれる構成としては、たとえば固定台およびベルト部材が外装体としてのカバーで覆われた構成等が考えられる。
【０１０４】
また、上述の実施の形態１ないし４においては、血圧情報測定装置として収縮期血圧値、拡張期血圧値、脈波、ＡＩ値等を測定可能に構成されたものを例示して説明を行ったが、本発明は、脈拍や平均血圧値等を測定可能にする血圧情報測定装置にも適用が可能である。
【０１０５】
また、上述の実施の形態１ないし４においては、被測定部位として手首を採用した場合を例示して説明を行なったが、被測定部位として身体の他の部位を採用する血圧情報測定装置に本発明を適用することも当然に可能である。被測定部位として採用され得る身体の他の部位としては、上腕や足首、大腿部といった四肢の他の部位、頸部、指等が挙げられる。
【０１０６】
このように、今回開示した上記各実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施の形態１における血圧情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における血圧情報測定装置の処理手順を示すフロー図である。
【図３】本発明の実施の形態１における血圧情報測定装置用検出ユニットの装着状態を示す模式断面図である。
【図４】図２に示す血圧情報測定装置用検出ユニットの検出部の構成を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１における血圧情報測定装置用検出ユニットの使用状態を示す模式断面図である。
【図６】第１変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットの検出部の構成を示す概略斜視図である。
【図７】第２変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットの検出部の構成を示す概略斜視図である。
【図８】第３変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットの手首への装着状態を示す模式断面図である。
【図９】第４変形例に係る血圧情報測定装置用検出ユニットの手首への装着状態を示す模式断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における血圧情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における血圧情報測定装置の処理手順を示すフロー図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における血圧情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における血圧情報測定装置の処理手順を示すフロー図である。
【図１４】本発明の実施の形態４における血圧情報測定装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態４における血圧情報測定装置の処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０Ａ〜１０Ｃ  カフ、２０  ベルト部材、２２ａ  基部、２２ａ１  センサ取付面、２２ｂ  ガイド部、２５  バンド状締付け部材、３０Ａ〜３０Ｅ  検出部、３２  固定台、３２ａ  基部、３２ａ１  センサ取付面、３２ｂ  ガイド部、４０  空気袋、４０ａ  圧迫作用面、５０  光電センサ、５１  発光素子、５２  受光素子、１００Ａ〜１００Ｄ  血圧情報測定装置、１１０  発光素子駆動回路、１２０  受光量検出回路、１３１  容積脈波取得部、１３２  圧力調整機構制御部、１３５  駆出波／反射波取得部、１３６  圧力検出部、１３８  血圧値取得部、１４０  メモリ部、１５０  表示部、１６０  操作部、１７０  電源部、１８０  エア系コンポーネント、１８１  加圧ポンプ、１８２  排気弁、１８３  圧力センサ、１８５  発振回路、１９０  エア管、２００  手首、２１０  橈骨、２１２  橈骨動脈、２２０  尺骨、２２２  尺骨動脈、２３０  腱。
【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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【図１５】
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