JP2004041244A

JP2004041244A - 血管内皮機能評価装置

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Publication number: JP2004041244A
Application number: JP2002180369A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Narimatsu; 成松　清幸; Toshihiko Ogura; 小椋　敏彦; Akira Tanpo; 反保　明
Original assignee: Nippon Colin Co Ltd
Current assignee: Nippon Colin Co Ltd
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: CN1313048C; EP1362549A2; KR20030088853A; TWI286473B; US20030216652A1; EP1362549A3; KR100867284B1; TW200306168A; CN1457743A; US6719704B2; JP3632014B2

Abstract

【目的】血管内皮細胞の機能を容易に評価することができる血管内皮機能評価装置を提供する。
【解決手段】カフ圧制御手段５０により、カフ１２の圧迫圧力を一旦１８０ｍｍＨｇとすることにより、カフ装着部位を止血した後、カフ１２の圧迫圧力を最低血圧値以下の脈波検出圧ＰＣ２まで低下させる。このようにすると、止血によって血液が供給されなかった部位に血液を迅速に供給するために、カフ装着部位の血管は通常よりも拡張した状態となる。この血管拡張過程において脈波弁別回路２８から供給されるカフ脈波に基づいて、振幅増加指数算出手段５２により振幅増加指数ＡＩを連続的に算出すると、振幅増加指数ＡＩの経時変化から血管内皮細胞機能の状態を評価することができる。従って、従って、超音波診断装置を用いる必要がなくなることから、血管内皮細胞機能の評価が容易となる。
【選択図】　　　　　　　　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血管内皮細胞の機能を評価する血管内皮機能評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、血管内皮細胞の機能は、アセチルコリンなどの薬物を投与したときの血管拡張の状態や、カフにより生体の一部を圧迫して血流を数分間止めた後、その圧迫を解放したときの血管拡張の状態を超音波診断装置を用いて画像として見ることにより評価されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、人体に薬物を投与することはあまり好ましいことではなく、また、超音波診断装置は比較的高価であり、また、測定も煩雑であるという問題がある。そのため、血管内皮細胞の機能を評価することはあまり広く行われていない状況にある。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、血管内皮細胞の機能を容易に評価することができる血管内皮機能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手段】
本発明者は、上記の事情を背景として種々検討を重ねた結果、以下の知見を見出した。すなわち、カフによって生体の一部を圧迫すると、その圧迫により血管径が変化するが、その血管径の変化に関連して、カフまたはカフよりも下流側で発生する脈波は反射波成分が変化し、さらに、血管径の変化によって脈波の反射波成分が変化する程度は、血管内皮細胞の状態によって異なることを見出した。ここで、脈波の反射波成分は、主としてピーク以降の後半部分の形状に影響する。従って、血管径の変化によって、脈波のピーク以降の後半部分の特徴を表す後半脈波情報が変化する程度は、血管内皮細胞の状態によって異なることを見出した。本発明は、係る知見に基づいてなされたものである。
【０００６】
すなわち、上記目的を達成するための本発明は、（ａ−１）生体の一部に装着されるカフと、（ａ−２）そのカフの圧迫圧力を制御して、予め定められた期間、そのカフに前記生体の一部を圧迫させるカフ圧制御手段とを備えた圧迫装置と、（ｂ）前記カフの装着部位またはそのカフよりも下流で発生する脈波を検出する脈波検出装置と、（ｃ）前記圧迫装置の圧迫による、前記脈波のピーク以降の後半部分の特徴を表す後半脈波情報の経時的変化を確認するために、予め定められた時点で前記脈波検出装置により検出される脈波に基づいて、前記後半脈波情報を経時的に決定する後半脈波情報決定手段とを含むことを特徴とする血管内皮機能評価装置である。
【０００７】
ここで、上記カフ圧制御手段がカフの圧迫圧力を制御する「予め定められた期間」には、時間が定まっている場合だけでなく、後述する血圧測定制御のように、予め定められた制御によって定まる期間も含む。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、後半脈波情報決定手段により、圧迫装置の圧迫による後半脈波情報の経時的変化を確認するために、後半脈波情報が経時的に算出されるので、その経時的に算出された後半脈波情報の変化から、血管内皮細胞機能の評価を行うことができる。従って、超音波診断装置を用いる必要がなくなることから、血管内皮細胞機能の評価が容易となる。
【０００９】
【発明の他の態様】
ここで、好ましくは、前記圧迫装置は、前記カフによりそのカフが装着されている部位を止血した後、そのカフの圧迫圧力をそのカフが装着されている部位の平均血圧値以下に低下させるものであり、前記後半脈波情報決定手段は、前記カフの圧迫圧力がそのカフが装着されている部位の平均血圧値以下に低下させられた後であって前記圧迫装置による圧迫によって脈波の形状が変形している波形変形期間内に、前記後半脈波情報を経時的に算出する。このようにすれば、カフによりカフ装着部位が止血された後、カフの圧迫圧力がその部位の平均血圧値以下まで低下させられた後であって且つ圧迫によって波形が変形している波形変形期間内に、後半脈波情報決定手段により、脈波検出装置によって検出される脈波に基づいて後半脈波情報が経時的に算出される。カフが装着されている部位がカフにより止血されると、カフよりも下流では血流がなくなるので血管径が小さくなるが、その後、カフの圧迫圧力がカフ装着部位の平均血圧値以下に低下させられると、カフよりも下流側に血液を迅速に供給するために、血管径は通常よりも大きくなる。従って、後半脈波情報決定手段により、カフの圧迫圧力がカフ装着部位の平均血圧値以下に低下させられた後に後半脈波情報が経時的に算出されると、後半脈波情報の経時変化が大きくなるので、血管内皮細胞機能の評価が特に容易となる。
【００１０】
また、好ましくは、前記圧迫装置のカフ圧制御手段は、前記カフの圧迫圧力をそのカフが装着されている部位の最高血圧値よりも高い圧力とすることにより、そのカフに前記生体の一部を止血させる止血手段と、その止血手段による前記カフの圧迫圧力の制御の前および後に、そのカフの圧迫圧力を、一拍分以上の間、そのカフが装着されている部位の平均血圧値以下に設定された脈波検出圧にそれぞれ保持する第１脈波検出圧制御手段および第２脈波検出圧制御手段を含むものであり、前記脈波検出装置は、前記生体から前記カフに伝達されるカフ脈波を検出するものであり、前記後半脈波情報決定手段は、前記第１脈波検出圧制御手段によって前記カフの圧迫圧力が前記脈波検出圧に保持されている状態で前記脈波検出装置により検出される脈波、および前記第２脈波検出圧制御手段によって前記カフの圧迫圧力が前記脈波検出圧に保持されている状態で前記脈波検出装置により検出される脈波に基づいて、前記後半脈波情報をそれぞれ決定する。このようにすれば、止血手段によってカフ装着部位が止血される前の脈波、および止血手段によってカフ装着部位が一旦完全に止血され、その後圧迫圧力が十分に低下させられた後の脈波に基づいて、後半脈波情報がそれぞれ算出される。カフ装着部位が一旦完全に止血され、その後圧迫圧力が十分に低下させられると、カフよりも下流側では血流量が通常よりも増加するので、止血前の後半脈波情報に対する止血終了後の後半脈波情報の変化の程度から血管内皮細胞の機能を評価することができる。
【００１１】
また、好ましくは、前記第１脈波検出圧制御手段による前記カフの圧迫圧力の制御の前に、前記カフの圧迫圧力を予め設定された回数だけ前記脈波検出圧まで昇圧してカフ装着部位を予備加圧する予備加圧手段をさらに含む。このようにすれば、予備加圧によりカフとカフ装着部位の皮下組織とがなじむので、より正確な脈波が検出される。従って、その脈波から決定される後半脈波情報もより正確になるので、より正確に血管内皮機能を評価することができる。
【００１２】
また、好ましくは、前記カフ圧制御手段は、前記第１脈波検出圧制御手段による前記カフの圧迫圧力の制御の前、または、前記予備加圧手段が実行される場合にはその予備加圧手段による前記カフの圧迫圧力の制御の前に、前記カフの圧迫圧力をそのカフ装着部位の最低血圧値よりも十分に低い圧力から徐速昇圧させる徐速昇圧手段をさらに含み、その徐速昇圧手段による徐速昇圧過程で前記脈波検出装置により逐次検出される脈波の下部形状が歪むことに基づいて前記脈波検出圧を決定する脈波検出圧決定手段をさらに含む。このようにすれば、脈波検出圧決定手段により、カフの圧迫圧力の徐速昇圧過程で実際に検出される脈波に基づいて脈波検出圧が決定されるので、脈波検出圧が測定毎に最も適切な値に設定される。従って、第１脈波検出圧制御手段によってカフの圧迫圧力が脈波検出圧に保持されている状態で検出される脈波、および第２脈波検出圧制御手段によってカフの圧迫圧力が脈波検出圧に保持されている状態で検出される脈波の形状が正確となることから、後半脈波情報決定手段により、それらの脈波に基づいて決定される後半脈波情報が正確になるので、より正確に血管内皮機能を評価することができる。
【００１３】
また、好ましくは、前記止血手段は、前記カフの圧迫圧力を最高血圧値よりも高い圧力まで昇圧させた後に、その圧迫圧力を徐速降圧させる血圧測定制御を実行するものであり、その止血手段による圧迫圧力の徐速降圧過程で、前記脈波検出装置により逐次検出されるカフ脈波に基づいて血圧値を決定する血圧値決定手段をさらに含む。このようにすれば、後半脈波情報決定手段により後半脈波情報が経時的に決定されるとともに、血圧値決定手段により血圧値が決定されるので、血管内皮機能の評価と血圧値の決定とを一度に行うことができる。
【００１４】
また、好ましくは、前記圧迫装置の圧迫による心拍数情報の経時変化を確認するために、予め定められた時点で前記脈波検出装置により検出される脈波に基づいて、心拍数に関連する心拍数情報を算出する心拍数情報算出手段をさらに含む。カフによって生体の一部が圧迫されることによる心拍数情報の変化からは、自律神経の作用が正常であるかどうかを判断することができるので、このようにすれば、血管内皮細胞機能の評価と、自律神経の作用の評価とを一度に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態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血管内皮機能評価装置１０の回路構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１において、カフ１２はゴム製袋を布製帯状袋内に有し、上腕部１４に巻回される。カフ１２には、圧力センサ１６、調圧弁１８が配管２０を介してそれぞれ接続されている。また、調圧弁１８には、配管２２を介して空気ポンプ２４が接続されている。調圧弁１８は、空気ポンプ２４により発生させられた圧力の高い空気を調圧してカフ１２内へ供給し、或いは、カフ１２内の空気を排気することにより、カフ１２内の圧力を調圧する。
【００１７】
圧力センサ１６は、カフ１２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２６および脈波弁別回路（すなわち脈波弁別装置）２８にそれぞれ供給する。静圧弁別回路２６はローパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力すなわちカフ１２の圧迫圧力（以下、この圧力をカフ圧ＰＣという）を表すカフ圧信号ＳＣを弁別してそのカフ圧信号ＳＣをＡ／Ｄ変換器３０を介して電子制御装置３２へ供給する。脈波弁別回路２８はたとえば１乃至３０Ｈｚ程度の信号通過帯域を有するバンドパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰの振動成分であるカフ脈波信号ＳＭを弁別してそのカフ脈波信号ＳＭをＡ／Ｄ変換器３４を介して電子制御装置３２へ供給する。上記カフ脈波信号ＳＭは、生体からカフ１２に伝達される脈波であることからカフ脈波を表し、本実施形態においては、このカフ脈波を検出するためのカフ１２、圧力センサ３６、脈波弁別回路２８により脈波検出装置が構成される。
【００１８】
電子制御装置３２は、ＣＰＵ３６、ＲＯＭ３８、ＲＡＭ４０、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、ＣＰＵ３６は、ＲＯＭ３８に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ４０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２４および調圧弁１８を制御する。ＣＰＵ３６は、その空気ポンプ２４および調圧弁１８を制御することによりカフ圧ＰＣを制御する。また、ＣＰＵ３６は、図２に詳しく示す機能を実行することにより振幅増加指数ＡＩおよび心拍数ＨＲを経時的に決定し、さらに、表示器４２の表示内容を制御する。
【００１９】
図２は、血管内皮機能評価装置１０におけるＣＰＵ３６の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【００２０】
カフ圧制御手段５０は、静圧弁別回路２６から供給されるカフ圧信号ＳＣに基づいて調圧弁１８および空気ポンプ２４を制御することにより、予め定められた止血期間Ｔ１の間、カフ圧ＰＣを止血圧力ＰＣ１に制御し、その後、予め定められた測定期間Ｔ２の間、カフ圧ＰＣを脈波検出圧力ＰＣ２に制御する。本血管内皮機能評価装置１０では、カフ１２、カフ圧制御手段５０、カフ圧制御手段５０にカフ圧信号ＳＣを供給する静圧弁別回路２６、カフ圧制御手段５０によって制御される空気ポンプ２４および調圧弁１８により、圧迫装置が構成される。
【００２１】
上記止血期間Ｔ１は、たとえば数秒、あるいは数十秒など、１秒よりも短い極めて短い時間から数分程度の時間までの間に設定される。また、止血圧力ＰＣ１は、カフ１２が装着されている部位の血流を止めることができるカフ圧ＰＣであり、カフ１２が装着されている部位の最高血圧値ＢＰ_ＳＹＳよりも高い圧力に予め設定されている。
【００２２】
また、脈波検出圧ＰＣ２は、振幅増加指数算出用のカフ脈波を検出するためのカフ圧ＰＣであり、平均血圧値ＢＰ_ＭＥＡＮよりも低く、好ましくは最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡよりも低い圧力であって、カフ脈波の大きさが十分な大きさとなる程度に高い圧力、たとえば５０ｍｍＨｇ乃至６０ｍｍＨｇに設定される。脈波検出圧ＰＣ２がこのような圧力に設定されるのは、カフ圧ＰＣが最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡよりも高いと、血管が圧縮されることに起因して脈波弁別回路２８によって弁別されるカフ脈波に歪みが生じ、特に、平均血圧値ＢＰ_ＭＥＡＮよりも高くなると血管が圧縮される程度が大きくなることに起因してカフ脈波の歪みが大きくなって、正確な振幅増加指数ＡＩを算出することが困難になるからである。
【００２３】
また、前記測定期間Ｔ２は、後述する振幅増加指数算出手段５２により振幅増加指数ＡＩを経時的に算出する期間であり、カフ圧ＰＣが止血圧力ＰＣ１とされることにより変形したカフ脈波の形状が圧迫前の状態に戻る前に終了するように設定される。ここで、カフ１２による圧迫によりカフ脈波の形状が変化してから、カフ１２による圧迫が終了し、血流が圧迫前の状態に戻ってカフ脈波の形状も圧迫前の状態に戻るまでの期間を波形変形期間ということにすると、上記測定期間Ｔ２の終了時点は、波形変形期間の終了時点よりも前の時点となる。
【００２４】
振幅増加指数算出手段５２は、カフ圧制御手段５０によりカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２とされた直後から開始される上記測定期間Ｔ２の間に脈波弁別回路２８により弁別されるカフ脈波に基づいて、振幅増加指数ＡＩを逐次算出し、算出した振幅増加指数ＡＩを表示器４２に表示する。この振幅増加指数算出手段５２は、カフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔ_Ｐと反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔ_Ｒとを決定するピーク発生点決定手段５４を含んでおり、カフ脈波信号ＳＭの脈圧（最大振幅）ＰＰと、反射波成分のピーク発生時点ｔ_Ｒにおけるカフ脈波信号ＳＭの大きさｂから進行波成分のピーク発生時点ｔ_Ｐにおけるカフ脈波信号ＳＭの大きさａを引いた差分値ΔＰ＝（ｂ−ａ）から、式１に示す関係を用いて振幅増加指数ＡＩを算出する。
ＡＩ＝（ΔＰ／ＰＰ）×１００　（％）・・・（式１）
【００２５】
上記ピーク発生点決定手段５４は、カフ脈波信号ＳＭを４次微分処理し、その４次微分処理により得られた４次微分波形に基づいてすなわちその４次微分波形の零交差（零クロス）点に基づいて、カフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔ_Ｐと反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔ_Ｒとを決定する。図３および図４は、異なる形状のカフ脈波信号ＳＭおよびその４次微分波形とを同時相でそれぞれ示す図であり、図３および図４には進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔ_Ｐと、反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔ_Ｒとが示されている。図３および図４に示すように、カフ脈波のピークは、進行波成分のピーク点Ｐまたは反射波成分のピーク点Ｒとなることから、点Ｒの大きさと点Ｐの大きさａとの差分値であるΔＰに基づいて算出される振幅増加指数ＡＩは、カフ脈波のピークの大きさに関連する。従って、振幅増加指数ＡＩは後半脈波情報であり、振幅増加指数算出手段５２は後半脈波情報決定手段として機能する。
【００２６】
上記ピーク発生点決定手段５４は、たとえば、カフ脈波信号ＳＭの基準点すなわち立上り点ｔ１およびノッチ点ｔ６を、カフ脈波の波形に基づいて決定する基準点決定手段５６と、その立上り点ｔ１を基準としてそれから所定時間後に開始或いは終了されるｔ２時点からｔ３時点までの立上りウインドウ（時間ゲート）Ｗ１を設定するとともに、上記ノッチ点ｔ６を基準としてその所定時間前から開始或いは終了されるｔ４時点からｔ５時点までのノッチウインドウ（時間ゲート）Ｗ２を設定するウインドウ設定手段５８と、カフ圧ＰＣが前記脈波検出圧ＰＣ２に維持されている状態で検出されるカフ脈波信号ＳＭを４回微分演算する四次微分処理手段６０と、その四次微分処理手段６０により処理された４次微分波形のうち上記立上りウインドウＷ１およびノッチウインドウＷ２内の４次微分波形の零交差（零クロス）点に基づいて、カフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔ_Ｐと反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔ_Ｒとを決定する進行波反射波ピーク決定手段６２とを備えている。上記基準点決定手段５６では、たとえばカフ脈波信号ＳＭの最小点と最大点との間の振幅の所定割合たとえば１／１０の高さ位置だけ極小点から立ち上がった場所が立上り点ｔ１として決定され、最大点以後における最初の極小点或いは変曲点がノッチ点ｔ６として決定される。また、上記進行波反射波ピーク決定手段６２では、上記立上りウインドウＷ１内における４次微分波形の零交差のうち立上りウインドウＷ１の開始点から予め設定された順位たとえば最初の上から下へ向かう零交差点が進行波成分のピーク発生時点ｔ_Ｐとして決定され、上記ノッチウインドウＷ２内における４次微分波形の零交差のうちのノッチウインドウＷ２の開始点から予め設定された順位たとえば最初の下から上へ向かう零交差点が反射波成分のピーク発生時点ｔ_Ｒとして決定される。なお、上記ウインドウ設定手段５８において用いられている、立上り点ｔ_１から立上りウインドウＷ１の開始点或いは終了点までの所定時間、およびノッチ点ｔ６からノッチウインドウＷ２の開始点或いは終了点までの所定時間は予め実験的に求められた値である。
【００２７】
測定期間Ｔ２の間に逐次算出される振幅増加指数ＡＩが表示器４２に表示されると、その振幅増加指数ＡＩの経時変化から、血管内皮細胞の機能が正常であるかどうかを判断することができる。すなわち、血管内皮細胞の機能が正常であれば、一旦止血された後に血流が再開して血管径が拡張すると、止血部位またはその止血部位よりも下流の脈波から算出される振幅増加指数ＡＩは血管径の拡張に伴って低下するが、血管内皮細胞の機能が異常となっている場合、すなわち動脈が硬化して血管拡張機能が低下している場合には、振幅増加指数ＡＩは低下しないか、低下しても正常な場合ほどには低下しないのである。
【００２８】
心拍数情報算出手段として機能する心拍数算出手段６４は、カフ圧制御手段５０によりカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２とされている上記測定期間Ｔ２の間に脈波弁別回路２８により弁別されるカフ脈波の周期的に繰り返す所定部位間（たとえば立ち上がり点やピークなど）の時間間隔から心拍数ＨＲを算出し、その算出した心拍数ＨＲを表示器４２に表示する。この心拍数算出手段６４により、測定期間Ｔ２の間に逐次算出される心拍数ＨＲが表示器４２に表示されると、一旦止血されるまで圧迫された後にその圧迫が解放されたときの心拍数ＨＲの経時変化を知ることができるので、その変化の程度から自律神経の作用を評価することができる。
【００２９】
図５は、図２の機能ブロック線図に示したＣＰＵ３６の制御作動をさらに具体的に説明するフローチャートである。
【００３０】
図５において、図示しない測定起動操作が行われると、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２４および調圧弁１８が制御されることにより、カフ圧ＰＣの急速昇圧が開始される。図６のｔａ時点はその状態を示す。そして、続くＳＡ２では、カフ圧ＰＣが、たとえば１８０ｍｍＨｇに設定された止血圧力ＰＣ１を超えたか否かが判断される。このＳＡ２の判断が否定された場合には、ＳＡ２の判断が繰り返し実行され、その間にカフ圧ＰＣの昇圧が継続される。
【００３１】
図６のｔｂ時点になるとＳＡ２の判断が肯定されて、ＳＡ３において空気ポンプ２４が停止させられ且つ調圧弁１８が制御されることにより、カフ圧ＰＣが維持される。そして、続くＳＡ４では、上記ＳＡ３でカフ圧維持状態とされてからの経過時間が、たとえば３０秒程度に設定された止血期間Ｔ１を超えたか否かが判断される。このＳＡ４の判断が否定されるうちは、このＳＡ４の判断が繰り返されるとともに、カフ圧ＰＣが維持される。
【００３２】
図６のｔｃ時点になるとＳＡ４の判断が肯定され、ＳＡ５において調圧弁１８が再度制御されて、カフ圧ＰＣがたとえば５０ｍｍＨｇに設定された脈波検出圧ＰＣ２に制御される。図６のｔｄ時点はその状態を示す。そして、振幅増加指数算出手段５２に対応するＳＡ６では、図７に示す振幅増加指数測定ルーチンが実行される。
【００３３】
図７において、まず、ＳＢ１では、カフ脈波の周期的に繰り返す所定部位（たとえば立ち上がり点やピーク）から次のその所定部位までが読み込まれることにより、一拍分以上のカフ脈波信号ＳＭが読み込まれる。
【００３４】
続くＳＢ２は基準点決定手段５６に対応し、脈波検出圧ＰＣ２に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭの基準点すなわち立上り点ｔ１およびノッチ点ｔ６が、カフ脈波の波形に基づいて決定される。たとえば、カフ脈波信号ＳＭの最小点と最大点との間の振幅の所定割合たとえば１／１０の高さ位置だけ極小点から立ち上がった場所が立上り点ｔ１として決定され、最大点以後における最初の極小点或いは変曲点がノッチ点ｔ６として決定される。
【００３５】
次いで、ウインドウ設定手段５８に対応するＳＢ３では、上記の立上り点ｔ１を基準としてそれから所定時間後に開始されるｔ２時点からｔ３時点までの立上りウインドウ（時間ゲート）Ｗ１が設定されるとともに、上記ノッチ点ｔ６を基準としてその所定時間前から開始されるｔ４時点からｔ５時点までのノッチウインドウ（時間ゲート）Ｗ２が設定される。
【００３６】
続いて、四次微分処理手段６０に対応するＳＢ４では、前記脈波検出圧ＰＣ２に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭが４次微分処理される。そして、進行波反射波ピーク決定手段６２に対応するＳＢ５では、上記ＳＢ４により処理された４次微分波形のうち上記立上りウインドウＷ１およびノッチウインドウＷ２内の４次微分波形の零交差（零クロス）点に基づいて、カフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔ_Ｐと反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔ_Ｒとが決定される。
【００３７】
続くＳＢ６では、脈波検出圧ＰＣ２に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭの脈圧（最大振幅）ＰＰが決定され、さらに、反射波成分のピーク発生時点ｔ_Ｒにおけるカフ脈波信号ＳＭの大きさｂから進行波成分のピーク発生時点ｔ_Ｐにおけるカフ脈波信号ＳＭの大きさａを引いた差分値ΔＰ＝（ｂ−ａ）が算出され、その差分値ΔＰおよび脈圧ＰＰから、前記式１に示す関係を用いて振幅増加指数ＡＩが算出される。そして、続くＳＢ７では、上記ＳＢ６で算出された振幅増加指数ＡＩが、図８に示すように表示器４２の所定の表示位置にグラフ表示される。
【００３８】
図５に戻って、続くＳＡ７は心拍数算出手段６４に対応し、図７のＳＢ１で読み込まれたカフ脈波の上記所定部位間の時間間隔すなわち心拍周期ＲＲ（秒）が決定され、さらに、その心拍周期ＲＲが次の式２に代入されることにより心拍数ＨＲ（回／ｍｉｎ）が算出され、その算出された心拍数ＨＲが表示器４２に表示される。
ＨＲ＝６０／ＲＲ・・・（式２）
【００３９】
続くＳＡ８では、前記ＳＡ５においてカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２とされてからの経過時間が、たとえば１分程度に設定された測定期間Ｔ２を超えたか否かが判断される。このＳＡ８の判断が否定されるうちは、前記ＳＡ６以下が繰り返されることにより、振幅増加指数ＡＩおよび心拍数ＨＲの算出・表示が継続される。
【００４０】
図６のｔｅ時点となるとＳＡ８の判断が肯定され、ＳＡ９において、調圧弁１８が制御されることによりカフ圧ＰＣが大気圧まで排圧される。
【００４１】
上述のように、本実施例によれば、振幅増加指数算出手段５２（ＳＡ６）により、カフ１２によって上腕部１４が一旦止血された後に、カフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２まで低下させられている測定期間Ｔ２に、脈波弁別回路２８によって検出されるカフ脈波に基づいて振幅増加指数ＡＩが経時的に算出されるので、振幅増加指数ＡＩの経時変化から、血管内皮細胞機能の評価を行うことができる。従って、超音波診断装置を用いる必要がなくなることから、血管内皮細胞機能の評価が容易となる。
【００４２】
また、本実施例によれば、心拍数算出手段６４（ＳＡ７）により、カフ１２によって上腕部１４が一旦止血された後に、カフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２まで低下させられている測定期間Ｔ２に、脈波弁別回路２８によって検出されるカフ脈波に基づいて心拍数ＨＲが逐次算出されることから、その心拍数ＨＲの経時変化から自律神経の作用を評価することができるので、血管内皮細胞機能の評価と、自律神経の作用の評価とを一度に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明の他の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において前述の血管内皮機能評価装置１０と同一の構成を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図９は、前述の血管内皮機能評価装置１０とは別の血管内皮機能評価装置におけるＣＰＵ３６の制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。なお、この実施例が前述の実施例と異なるのは、ＣＰＵ３６の制御機能のみである。
【００４５】
カフ圧制御手段６６は、徐速昇圧手段６６ａと、その徐速昇圧手段６６ａに続いて実行される予備加圧手段６６ｂと、その予備加圧手段６６ｂに続いて実行される第１脈波検出圧制御手段６６ｃと、その第１脈波検出圧制御手段６６ｃに続いて実行される血圧測定手段６６ｄと、その血圧測定手段６６ｄに続いて実行される第２脈波検出圧制御手段６６ｅとからなる。
【００４６】
徐速昇圧手段６６ａは、カフ圧ＰＣを、カフ装着部位の最低血圧値よりも十分に低い圧力である大気圧から徐速昇圧させ、後述する脈波検出圧決定手段６７により脈波検出圧ＰＣ２が決定されるまでその徐速昇圧を継続する。ここで、徐速昇圧速度は、たとえば２〜５ｍｍＨｇ／ｓｅｃである。また、カフ圧ＰＣの上昇は連続的（直線的）であってもよいし、逐次的（階段状）であってもよい。
【００４７】
予備加圧手段６６ｂは、後述する脈波検出圧決定手段６７により決定された脈波検出圧ＰＣ２までカフ圧ＰＣを昇圧し、カフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２となった直後、あるいは、その脈波検出圧ＰＣ２にて所定時間（たとえば数秒）維持した後、カフ圧ＰＣを大気圧まで低下させる予備加圧制御をあらかじめ設定された回数（たとえば、１〜３回）実行する。また、第１脈波検出圧制御手段６６ｃおよび第２脈波検出圧制御手段６６ｅは、一拍分以上の間、カフ圧ＰＣを後述する脈波検出圧決定手段６７により決定された脈波検出圧ＰＣ２に制御する。
【００４８】
血圧測定制御手段６６ｄは、止血手段としても機能し、以下の血圧測定制御を予め設定された回数（たとえば１回）実行する。すなわち、カフ圧ＰＣを上腕部１４における最高血圧値ＢＰ_ＳＹＳよりも高い値に予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣ_ｍ（たとえば１８０ｍｍＨｇ　）まで急速に昇圧し、その後、後述する血圧値決定手段６８による血圧値ＢＰの決定が終了するまで、カフ圧ＰＣを２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃに設定された徐速降圧速度で徐速降圧させる。
【００４９】
脈波検出圧決定手段６７は、徐速昇圧手段６６ａによってカフ圧ＰＣが徐速昇圧させられている過程で、脈波弁別回路２８から逐次得られるカフ脈波の下部形状が歪んでくることに基づいて脈波検出圧ＰＣ２を決定する。カフ１２によって圧迫されている状態では、その圧迫部位ではカフ圧ＰＣよりも低い圧力振動は制限される。従って、カフ圧ＰＣが上昇していき、カフ圧ＰＣが圧脈波であるカフ脈波の最低値よりも高くなると、カフ脈波の下部形状が歪んでくる。また、圧力波であるカフ脈波は、最低値が最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡに対応する。従って、カフ圧ＰＣが最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡを越えると、カフ脈波の下部形状が歪んでくる。脈波検出圧ＰＣ２は最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡよりも少し低い圧力が好ましいことから、脈波検出圧決定手段６７は、カフ圧ＰＣの徐速昇圧過程で逐次得られるカフ脈波の下部形状に歪みが生じてきたときのカフ圧ＰＣから、比較的小さい所定値（たとえば２０ｍｍＨｇ）を引くことにより脈波検出圧ＰＣ２を決定する。ここで、カフ脈波の下部形状の歪みが生じたか否かは、たとえば、以下のようにして判断する。すなわち、逐次得られるカフ脈波をそれぞれ正規化し、その正規化したカフ脈波と一拍前の正規化したカフ脈波とを重ね合わせて差分値を算出し、その差分値の変化率または変化量が所定の判断基準値を越えたことに基づいて判断する。
【００５０】
血圧値決定手段６８は、血圧測定制御手段６６ｄによりカフ圧ＰＣが徐速降圧させられる過程において、順次採取されるカフ脈波信号ＳＭが表すカフ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ＢＰ_ＳＹＳ、最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡ、および平均血圧値ＢＰ_ＭＥＡＮを決定し、その決定した最高血圧値ＢＰ_ＳＹＳ等を表示器４２に表示する。
【００５１】
振幅増加指数算出手段７０は、振幅増加指数ＡＩを算出する時点が前述の実施例の振幅増加指数算出手段５２と異なるのみである。この振幅増加指数算出手段７０は、第１脈波検出圧制御手段６６ｃによりカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２に制御されているとき、および第２脈波検出圧制御手段６６ｅによりカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２に制御されているとき、すなわち、血圧測定制御手段６６ｄによる血圧測定制御の直前および直後にカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２に制御されているときに脈波弁別回路２８から供給されるカフ脈波に基づいて、前述の実施例の振幅増加指数算出手段５２と同様にして振幅増加指数ＡＩを算出し、算出した振幅増加指数ＡＩを表示器４２に表示する。このように、血圧測定制御の前後に振幅増加指数ＡＩを算出すると、血圧測定制御が実行されることにより上腕部１４がカフ１２によって圧迫されることによる振幅増加指数ＡＩの経時変化を確認することができる。
【００５２】
心拍数情報算出手段として機能する心拍数算出手段７２も、心拍数ＨＲを算出する時点が前述の実施例の心拍数算出手段６４と異なるのみである。この心拍数算出手段７２は、上記振幅増加指数算出手段７０が振幅増加指数ＡＩを算出するためのカフ脈波に基づいて心拍数ＨＲを算出し、その心拍数ＨＲを表示器４２に表示する。すなわち、心拍数算出手段７２も、血圧測定制御手段６６ｄによる血圧測定制御の前後にカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２に制御されているときに脈波弁別回路２８から供給されるカフ脈波に基づいて心拍数ＨＲを算出する。
【００５３】
図１０および図１１は、図９の機能ブロック線図に示したＣＰＵ３６の制御作動をさらに具体的に説明するフローチャートである。
【００５４】
図１０において、図示しない測定起動操作が行われると、まずＳＣ１では、空気ポンプ２４が起動させられ、かつ、調圧弁１８が制御されることにより、カフ圧ＰＣの５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度での徐速昇圧が開始される。図１２のｔａ時点はこの状態を示す。このカフ圧ＰＣの徐速昇圧過程において、脈波検出圧決定手段６７に対応するＳＣ２乃至ＳＣ９が実行される。
【００５５】
続くＳＣ２では、サンプリング周期に対応して、脈波弁別回路２８から供給されるカフ脈波信号ＳＭが読み込まれる。続くＳＣ３では、上記ＳＣ２において一拍分のカフ脈波信号ＳＭが読み込まれたか否かが判断される。このＳＣ３の判断が否定された場合には、前期ＳＣ２が繰り返し実行されることにより、カフ脈波信号ＳＭの読み込みが継続される。
【００５６】
一方、ＳＣ３の判断が肯定された場合には、続くＳＣ４において、ＳＣ２乃至ＳＣ３の繰り返しにより読み込まれた一拍分のカフ脈波が、振幅および周期が所定の大きさとなるように正規化される。
【００５７】
続くＳＣ５では、上記ＳＣ４で正規化されたカフ脈波と、一拍前の正規化されたカフ脈波とが重ね合わせられ、一拍前の正規化されたカフ脈波から上記ＳＣ４で正規化されたカフ脈波が差し引かれることにより差分値ｄが算出される。なお、徐速昇圧開始後の最初のカフ脈波については、一拍前のカフ脈波がないことから、このＳＣ５は実行されない。
【００５８】
続くＳＣ６では、このＳＣ６の直前のＳＣ５で算出された差分値ｄの、前回のＳＣ５が実行されることにより算出された差分値ｄに対する変化率ｒが算出される。なお、徐速昇圧開始後の１拍目および２拍目のカフ脈波については、それ以前の差分値ｄがないことから、このＳＣ６は実行されない。
【００５９】
そして、続くＳＣ７では、上記ＳＣ６で算出された変化率ｒが予め設定された判断基準値ＴＨ（ｒ）より大きいか否かが判断される。なお、変化率ｒがまだ得られていない場合にもこの判断は否定される。ＳＣ７の判断が否定された場合には、前記ＳＣ２以下が繰り返し実行される。
【００６０】
一方、ＳＣ７の判断が肯定された場合には、カフ圧ＰＣの昇圧によりカフ脈波の下部形状に歪みが生じている状態であるので、続くＳＣ８において制圧弁別回路２６から供給されるカフ圧信号ＳＣが読み込まれ、続くＳＣ９において、ＳＣ８で読み込まれたカフ圧信号ＳＣが示すカフ圧ＰＣよりも２０ｍｍＨｇ低い圧力が脈波検出圧ＰＣ２に決定される。
【００６１】
そして続くＳＣ１０では、空気ポンプ２４が停止させられ、且つ、調圧弁１８が制御されることによりカフ圧ＰＣが一旦大気圧とされる。図１２のｔｂ時点はその状態を示す。なお、図１０では、ＳＣ１およびＳＣ１０が徐速昇圧手段６６ａに対応する。
【００６２】
続いて予備加圧手段６６ｂに対応するＳＣ１１乃至ＳＣ１３が実行される。まず、ＳＣ１１では、再び空気ポンプ２４が起動させられ、調圧弁１８が制御されることによりカフ圧ＰＣの昇圧が開始される。そして、続くＳＣ１２では、カフ圧ＰＣがＳＣ９で決定された脈波検出圧ＰＣ２以上となったか否かが判断される。この判断が否定されるうちは、ＳＣ１２が繰り返し実行され、その間にカフ圧ＰＣの昇圧が継続される。そして、図１２のｔｃ時点となるとＳＣ１２の判断が肯定され、続くＳ１３において空気ポンプ２４が停止させられ、且つ、調圧弁１８が制御されることによりカフ圧ＰＣが大気圧まで排圧される。
【００６３】
続いて図１１に示すＳＣ１４以下が実行される。第１脈波検出圧制御手段６６ｃに対応するＳＣ１４では、再度、空気ポンプ２４が起動され、調圧弁１８が制御されることにより、カフ圧ＰＣが前記ＳＣ９で決定された脈波検出圧ＰＣ２とされる。図１２のｔｄ時点はその状態を示す。
【００６４】
続くＳＣ１５では、前述の図７に示す振幅増加指数測定ルーチンが実行されることにより、一拍分以上のカフ脈波が読み込まれ、そのカフ脈波に基づいて振幅増加指数ＡＩが算出され、その振幅増加指数ＡＩが表示器４２に表示される。
【００６５】
続くＳＣ１６では、ＳＣ１５において振幅増加指数測定ルーチンが実行されることにより読み込まれたカフ脈波に基づいて、前述の図５のＳＡ７と同様にして心拍数ＨＲが算出され、且つその心拍数ＨＲが表示器４２に表示される。
【００６６】
続くＳＣ１７では、調圧弁１８が制御されることにより、血圧測定のためにカフ圧ＰＣを急速に昇圧させるための急速昇圧が開始される。図１２のｔｅ時点はその状態を示す。次いで、ＳＣ１８では、カフ圧ＰＣが予め１８０ｍｍＨｇ程度に設定された昇圧目標圧力値ＰＣｍを超えたか否かが判断される。このＳＣ１８の判断が否定されるうちは、そのＳＣ１８の判断が繰り返し実行されることにより待機させられてカフ圧ＰＣの急速昇圧が継続される。しかし、図１２のｔｆ時点となってカフ圧ＰＣが昇圧目標圧力値ＰＣｍを超えると、上記ＳＣ１８の判断が肯定されるので、ＳＣ１９において、空気ポンプ２４が停止させられるとともに調圧弁１８が制御されることにより、たとえば３乃至５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度に設定された速度でのカフ圧ＰＣの徐速降圧が開始される。
【００６７】
続くＳＣ２０では、静圧弁別回路２６から供給されるカフ圧信号ＳＣおよび脈波弁別回路２８から供給されるカフ脈波信号ＳＭが一拍分読み込まれ、前記血圧値決定手段６８に対応するＳＣ２１では、上記ＳＣ２０において逐次得られるカフ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測定アルゴリズムに従って最高血圧値ＢＰ_ＳＹＳ、平均血圧値ＢＰ_ＭＥＡＮ、および最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡが決定される。続くＳＣ２２では、上記ＳＣ２１においてすべての血圧値ＢＰの決定が完了したか否かが判断される。このＳＣ２２の判断が否定されるうちは、前記ＳＣ２０以下が繰り返し実行されて血圧測定作動が継続されるが、肯定されると、続くＳＣ２３において、ＳＣ２１で決定された最高血圧値ＢＰ_ＳＹＳ、平均血圧値ＢＰ_ＭＥＡＮ、最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡが表示器４２に表示される。なお、ＳＣ２２において血圧値ＢＰの決定が完了したと判断されるとＳＣ２３以下が実行され、後述するＳＣ２４においてカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２に制御されることによりカフ圧ＰＣの徐速降圧が終了させられる。従って、ＳＣ２２の判断が肯定されるとカフ圧ＰＣの徐速降圧は終了させられることになるので、ＳＣ１７乃至ＳＣ１９およびＳＣ２２が血圧測定制御手段６６ｄに対応する。
【００６８】
ＳＣ２３において血圧値ＢＰが表示されると、ＳＣ２４乃至ＳＣ２６において、前記ＳＣ１４乃至ＳＣ１６と同じ処理が実行される。すなわち、第２脈波検出圧制御手段６６ｅに対応するＳＣ２４では、再度、カフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２に制御される。図１２のｔｇ時点はその状態を示す。そして、続くＳＣ２５では図７に示す振幅増加指数測定ルーチンが実行されることにより、振幅増加指数ＡＩが算出され、且つその振幅増加指数ＡＩが表示器４２に表示される。そして、続くＳＣ２６では、心拍数ＨＲが算出され且つその心拍数ＨＲが表示器４２に表示される。図１１では、ＳＣ１５およびＳＣ２５が振幅増加指数算出手段７０に対応し、ＳＣ１６およびＳＣ２６が心拍数算出手段７２に対応する。
【００６９】
そして、ＳＣ２７では、調圧弁１８が制御されることによりカフ圧ＰＣが大気圧まで排圧される。図１２のｔｈ時点はその状態を示す。
【００７０】
上述の実施例によれば、血圧測定制御手段６６ｄ（ＳＣ１７乃至ＳＣ１９およびＳＣ２２）による血圧測定制御が実行されることによって上腕部１４が圧迫される前、およびその血圧測定制御が実行されることによって上腕部１４が一旦完全に止血され、その後カフ圧ＰＣが十分に低下させられた後に、振幅増加指数算出手段７０（ＳＣ１５およびＳＣ２５）により振幅増加指数ＡＩがそれぞれ算出されるので、血圧測定制御前の振幅増加指数ＡＩに対する血圧測定制御後の振幅増加指数ＡＩの変化の程度から血管内皮細胞の機能を評価することができる。従って、超音波診断装置を用いる必要がなくなることから、血管内皮細胞機能の評価が容易となる。
【００７１】
また、上述の実施例によれば、予備加圧手段６６ｂ（ＳＣ１１乃至ＳＣ１３）による予備加圧制御によりカフ１２とカフ装着部位の皮下組織とがなじむので、より正確なカフ脈波が検出される。従って、その脈波から決定される振幅増加指数ＡＩもより正確になるので、より正確に血管内皮機能を評価することができる。
【００７２】
また、上述の実施例によれば、脈波検出圧決定手段６７（ＳＣ２乃至ＳＣ９）により、カフ圧ＰＣの徐速昇圧過程で実際に検出されるカフ脈波に基づいて脈波検出圧ＰＣ２が決定されるので、脈波検出圧ＰＣ２が測定毎に最も適切な値に設定される。従って、第１脈波検出圧制御手段６６ｃ（ＳＣ１４）によってカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２に保持されている状態で検出されるカフ脈波、および第２脈波検出圧制御手段６６ｅによってカフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２に保持されている状態で検出されるカフ脈波の形状が正確となることから、振幅増加指数算出手段７０（ＳＣ１５およびＳＣ２５）により、それらのカフ脈波に基づいて決定される振幅増加指数ＡＩが正確になるので、より正確に血管内皮機能を評価することができる。
【００７３】
また、上述の実施例によれば、カフ圧制御手段６６（ＳＣ１４、ＳＣ１７乃至ＳＣ１９、ＳＣ２２、ＳＣ２４）によりカフ圧ＰＣが制御されている状態で脈波弁別回路２８により弁別されるカフ脈波に基づいて、振幅増加指数算出手段７０（ＳＣ１５およびＳＣ２５）により振幅増加指数ＡＩが経時的に算出されるとともに、血圧値決定手段６８（ＳＣ２１）により血圧値ＢＰが決定されるので、血管内皮細胞機能の評価と血圧値ＢＰの決定とを一度に行うことができる。
【００７４】
また、上述の実施例によれば、血圧測定制御手段６６ｄ（ＳＣ１７乃至ＳＣ１９およびＳＣ２２）による血圧測定制御が実行されることによって上腕部１４が圧迫される前、およびその血圧測定制御が実行されることによって上腕部１４が一旦完全に止血され、その後カフ圧ＰＣが十分に低下させられた後に、心拍数算出手段７２（ＳＣ１６およびＳＣ２６）により心拍数ＨＲがそれぞれ算出されるので、血圧測定制御前の心拍数ＨＲに対する血圧測定制御後の心拍数ＨＲの変化の程度から自律神経の作用が正常であるかどうかを判断することができる。従って、血管内皮細胞機能の評価および血圧値ＢＰの決定に加えて、自律神経の作用の評価も一度に行うことができる。
【００７５】
以上、本発明の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。
【００７６】
たとえば、前述の実施例では後半脈波情報として振幅増加指数ＡＩが算出されていたが、脈波の上方への尖り具合を示す先鋭度、脈波の拡張期面積、脈波のピークまたは拡張早期隆起以降の時定数、拡張早期隆起以降の最大傾斜が後半脈波情報として決定されてもよい。
【００７７】
ここで、上記先鋭度には、たとえば、図１３に示す一拍分の区間の脈波を積分（加算）することにより算出される脈波面積Ｓを、ピーク高さＨと脈拍周期Ｗとの積（Ｗ×Ｈ）で割ることにより、すなわちＳ／（Ｗ×Ｈ）なる演算が行われることにより算出される正規化脈波面積ＶＲ、ピ−クｂ以降の後半部の面積Ｓ１を正規化したもの、Ｈ×（２／３）に相当する高さの幅寸法Ｉを正規化したＩ／Ｗ等が含まれる。また、上記正規化脈波面積ＶＲは％ＭＡＰとも称され、ピーク高さＨすなわち脈圧に対する脈波面積Ｓの重心位置の高さＧの割合（＝１００×Ｈ／Ｇ）としても算出できる。また、脈波はノッチにより収縮期と拡張期とに分けられるので、脈波の拡張期面積とは、脈波のノッチ以降の部分の面積であり、拡張早期隆起とはノッチ以降の最初の極大点を意味する。
【００７８】
また、前述の実施例では、カフ１２は上腕部１４に装着されていたが、他の部位、たとえば大腿部や足首に装着されてもよい。
【００７９】
また、前述の実施例では、カフ１２、圧力センサ３６、脈波弁別回路２８により脈波検出装置が構成され、カフ１２が装着されている部位の脈波が検出されていたが、カフ１２よりも下流側、たとえば手首に脈波検出装置が装着されてもよい。なお、このように、カフ装着部位よりも下流側に装着される脈波検出装置により脈波が検出される場合には、前述の実施例のように、脈波を検出するためにカフ圧ＰＣを脈波検出圧ＰＣ２とする必要はないので、脈波検出装置により後半脈波情報決定用の脈波が検出される際のカフ圧ＰＣが大気圧とされてもよい。
【００８０】
また、前述の実施例では、カフ圧ＰＣがカフ装着部位を止血する圧力まで昇圧させられる前または後に、カフ圧ＰＣが最低血圧値ＢＰ_ＤＩＡよりも低い脈波検出圧ＰＣ２とされた状態で振幅増加指数算出用のカフ脈波が検出されていたが、カフ圧ＰＣが平均血圧値ＢＰ_ＭＥＡＮあるいは最高血圧値ＢＰ_ＳＹＳよりも高い圧力とされて、血流が制限された状態で検出される脈波に基づいて後半脈波情報が決定されてもよい。
【００８１】
また、前述の実施例では、振幅増加指数ＡＩを算出するためのカフ脈波は、カフ圧ＰＣが一定の脈波検出圧ＰＣ２とされている状態で採取されていたが、カフ圧ＰＣが変化させられている期間に振幅増加指数ＡＩを算出するためのカフ脈波が採取されてもよい。
【００８２】
また、前述の第１実施例では、カフ圧ＰＣが脈波検出圧ＰＣ２まで低下させられた直後から、逐次、振幅増加指数ＡＩが算出されていたが、異なる２つの時点において振幅増加指数ＡＩが算出されていれば、その振幅増加指数ＡＩの時間変化を確認することができるので、振幅増加指数ＡＩは少なくとも２つの時点で算出されればよい。また、少なくとも１つの時点が前記波形変形期間内であれば、他の時点が波形変形期間外であっても、圧迫装置の圧迫による振幅増加指数ＡＩの変化を確認することができるので、少なくとも２つの時点のうちの少なくとも１つの時点が前記波形変形期間内であればよい。
【００８３】
また、前述の第２の実施例において、血圧測定前に測定された振幅増加指数ＡＩと血圧測定後に測定された振幅増加指数ＡＩとの差または比がさらに算出され、その差または比が表示器４２に表示されてもよい。このようにすれば、振幅増加指数ＡＩの変化の程度が容易に把握できる。
【００８４】
また、前述の第２実施例では、血圧測定制御は一回だけ実行されていたが、二回あるいはそれ以上の回数実行されてもよい。
【００８５】
また、振幅増加指数ＡＩの算出式（式１）は、分母が脈圧ＰＰであることが一般的であるが、分母が進行波成分のピーク発生時点または反射波成分のピーク発生時点におけるカフ脈波の振幅であっても、算出される値は血管内皮細胞の状態を反映するので、式１において脈圧ＰＰに代えて進行波成分のピーク発生時点または反射波成分のピーク発生時点における振幅を用いてもよい。
【００８６】
また、前述の実施例では、心拍数情報として心拍数ＨＲが算出されていたが、心拍周期ＲＲが心拍数情報として算出されてもよい。
【００８７】
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血管内皮機能評価装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１の血管内皮機能評価装置におけるＣＰＵ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３】カフ脈波、４次微分波形、立上りウインドウＷ１やノッチウインドウＷ２、進行波のピーク点Ｐ、反射波のピーク点Ｒの相互関係を示すタイムチャートである。
【図４】図３とは異なる形状のカフ脈波についての、４次微分波形、立上りウインドウＷ１やノッチウインドウＷ２、進行波のピーク点Ｐ、反射波のピーク点Ｒの相互関係を示すタイムチャートである。
【図５】図２の機能ブロック線図に示したＣＰＵの制御作動をさらに具体的に説明するフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートが実行される際のカフ圧ＰＣの時間変化を示す図である。
【図７】図５のＡＩ測定ルーチンの作動を説明する図である。
【図８】図５のＳＡ６が繰り返し実行されることにより表示器に表示される振幅増加指数ＡＩの経時変化の一例を示す図である。
【図９】図１とは別の血管内皮機能評価装置におけるＣＰＵの制御機能の要部を説明する図である。
【図１０】図９の機能ブロック線図に示したＣＰＵの制御作動をさらに具体的に説明するフローチャートである。
【図１１】図９の機能ブロック線図に示したＣＰＵの制御作動をさらに具体的に説明するフローチャートである。
【図１２】図１０、１１のフローチャートが実行される際のカフ圧ＰＣの時間変化を示す図である。
【図１３】脈波の先鋭度を説明するための図である。
【符号の説明】
１０：血管内皮機能評価装置
１２：カフ
１６：圧力センサ
２８：脈波弁別回路
１２，１６，２８：脈波検出装置
５０：カフ圧制御手段
１２，１８，２４，２６，５０：圧迫装置
５２：振幅増加指数算出手段
６４：心拍数算出手段（心拍数情報算出手段）
６６：カフ圧制御手段
６６ａ：徐速昇圧手段
６６ｂ：予備加圧手段
６６ｃ：第１脈波検出圧制御手段
６６ｄ：血圧測定制御手段（止血手段）
６６ｅ：第２脈波検出圧制御手段
６７：脈波検出圧決定手段
６８：血圧値決定手段
７０：振幅増加指数算出手段
７２：心拍数算出手段（心拍数情報算出手段）

Claims

生体の一部に装着されるカフと、該カフの圧迫圧力を制御して、予め定められた期間、該カフに前記生体の一部を圧迫させるカフ圧制御手段とを備えた圧迫装置と、
前記カフの装着部位または該カフよりも下流で発生する脈波を検出する脈波検出装置と、
前記圧迫装置の圧迫による、前記脈波のピーク以降の後半部分の特徴を表す後半脈波情報の経時的変化を確認するために、予め定められた時点で前記脈波検出装置により検出される脈波に基づいて、前記後半脈波情報を経時的に決定する後半脈波情報決定手段と
を含むことを特徴とする血管内皮機能評価装置。
前記圧迫装置は、前記カフにより該カフが装着されている部位を止血した後、該カフの圧迫圧力を該カフが装着されている部位の平均血圧値以下に低下させるものであり、
前記後半脈波情報決定手段は、前記カフの圧迫圧力が該カフが装着されている部位の平均血圧値以下に低下させられた後であって前記圧迫装置による圧迫によって脈波の形状が変形している波形変形期間内に、前記後半脈波情報を経時的に決定することを特徴とする請求項１に記載の血管内皮機能評価装置。
前記圧迫装置のカフ圧制御手段は、前記カフの圧迫圧力を該カフが装着されている部位の最高血圧値よりも高い圧力とすることにより、該カフに前記生体の一部を止血させる止血手段と、該止血手段による前記カフの圧迫圧力の制御の前および後に、該カフの圧迫圧力を、一拍分以上の間、該カフが装着されている部位の平均血圧値以下に設定された脈波検出圧にそれぞれ保持する第１脈波検出圧制御手段および第２脈波検出圧制御手段を含むものであり、
前記脈波検出装置は、前記生体から前記カフに伝達されるカフ脈波を検出するものであり、
前記後半脈波情報決定手段は、前記第１脈波検出圧制御手段によって前記カフの圧迫圧力が前記脈波検出圧に保持されている状態で前記脈波検出装置により検出される脈波、および前記第２脈波検出圧制御手段によって前記カフの圧迫圧力が前記脈波検出圧に保持されている状態で前記脈波検出装置により検出される脈波に基づいて、前記後半脈波情報をそれぞれ決定することを特徴とする請求項１または２に記載の血管内皮機能評価装置。
前記カフ圧制御手段は、前記第１脈波検出圧制御手段による前記カフの圧迫圧力の制御の前に、前記カフの圧迫圧力を該カフ装着部位の最低血圧値よりも十分に低い圧力から徐速昇圧させる徐速昇圧手段をさらに含み、
該徐速昇圧手段による徐速昇圧過程で前記脈波検出装置により逐次検出される脈波の下部形状が歪むことに基づいて前記脈波検出圧を決定する脈波検出圧決定手段をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の血管内皮機能評価装置。
前記第１脈波検出圧制御手段による前記カフの圧迫圧力の制御の前に、前記カフの圧迫圧力を予め設定された回数だけ前記脈波検出圧まで昇圧してカフ装着部位を予備加圧する予備加圧手段をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の血管内皮機能評価装置。
前記カフ圧制御手段は、前記予備加圧手段による前記カフの圧迫圧力の制御の前に、前記カフの圧迫圧力を該カフ装着部位の最低血圧値よりも十分に低い圧力から徐速昇圧させる徐速昇圧手段をさらに含み、
該徐速昇圧手段による徐速昇圧過程で前記脈波検出装置により逐次検出される脈波の下部形状が歪むことに基づいて前記脈波検出圧を決定する脈波検出圧決定手段をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の血管内皮機能評価装置。
前記止血手段は、前記カフの圧迫圧力を最高血圧値よりも高い圧力まで昇圧させた後に、該圧迫圧力を徐速降圧させる血圧測定制御を実行するものであり、
該止血手段による圧迫圧力の徐速降圧過程で、前記脈波検出装置により逐次検出されるカフ脈波に基づいて血圧値を決定する血圧値決定手段をさらに含むことを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の血管内皮機能評価装置。
前記後半脈波情報が、脈波の進行波成分に対する反射波成分の割合を示す振幅増加指数であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の血管内皮機能評価装置。
前記後半脈波情報が、脈波の情報への尖り具合を示す先鋭度であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の血管内皮機能評価装置。
前記後半脈波情報が、脈波の拡張期面積であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の血管内皮機能評価装置。
前記圧迫装置の圧迫による心拍数情報の経時変化を確認するために、予め定められた時点で前記脈波検出装置により検出される脈波に基づいて、心拍数に関連する心拍数情報を算出する心拍数情報算出手段をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の血管内皮機能評価装置。