JP2007244605A - 動脈硬化度判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】日常生活の中で容易に判定できるとともに、非観血的に判定できる動脈硬化度判定装置を提供する。
【解決手段】動脈硬化度判定装置を圧迫手段と、圧力制御手段と、圧力検出手段と、コロトコフ音検出手段と、血圧値入力手段と、動脈硬化度判定手段と、表示手段とを有するように構成し、圧力検出手段が運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力を検出する機能を有するようにした。そして、コロトコフ音の消失する圧力値が低いほど、動脈硬化の程度が低いと判定するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、動脈硬化の程度を判定する動脈硬化度判定装置に関し、より詳しくはコロトコフ音に基づいて動脈硬化の程度を判定する動脈硬化度判定装置に関する。

従来の動脈硬化の程度を判定する技術として、血液検査と、脈波伝搬速度法や加速度脈波法などの脈波によって判定する技術などが知られている。そして、脈波による動脈硬化度判定装置では、脈波の１拍ごとの振幅と脈波出現時のカフ内圧力とに基づき動脈の圧内容積特性を推定して、動脈硬化の程度を判定している（例えば、特許文献１参照）。

また、コロトコフ音を検出する技術として、運動時の雑音を取り除くことによって運動時の血圧を測定する技術が知られている。この血圧測定装置では、コロトコフ音信号を抽出するためのバンドパスフィルタを複数備えて、それぞれの出力信号のうちから雑音の状況と人体による差異によって周波数帯域を選び、雑音が大きい場合に低い周波数帯域の信号と高い周波数帯域の信号を掛け合わせた信号を血圧決定に用いるように構成されている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３２１６０２９号公報（段落０００７） 特開２００２―１０９８５号公報（段落００１２）

しかしながら、前記特許文献１に係る動脈硬化度判定装置は、判定の指標として指先の脈波である指尖脈波を用いるために、正確な結果を得られないという問題があった。そして、血液検査では、検査のために通院しなければならず、結果が出るまでに時間がかかるという問題があった。

また、従来の脈波計や血圧計は、安静にした状態で測定することが基本であり、運動時においては雑音の影響を受けて、測定できないという問題があった。

さらに、前記特許文献２に係る血圧測定装置では、運動時の血圧を測定できるが、この装置は血圧を測定するものであって、動脈硬化の程度を判定することはできなかった。

一方、高齢化社会において、健康管理は重要な課題であり、特に動脈硬化は多くの高齢者が抱える問題である。そして、動脈硬化による重篤な症状が出る前に、動脈硬化の程度を日常生活の中で把握し、動脈硬化の解消を図ることによって、脳や心臓などの疾患に対する危険性を軽減できることが知られている。そのために、動脈硬化の程度を日常生活の中で簡易に判定できる動脈硬化度判定装置が望まれている。さらに、被検者の体に負担を与えず、容易に検査が受けられるように、非観血的に動脈硬化を判定できる動脈硬化度判定装置も望まれている。

そこで、本発明の課題は、日常生活の中で容易に判定できる動脈硬化度判定装置であって、非観血的に動脈硬化の程度を判定できる動脈硬化度判定装置を提供することにある。

本発明者らは、運動負荷を与えた状態で発生する安静時の最低血圧以下のコロトコフ音が、動脈硬化の程度を判定する指標になることを見いだして、本発明を完成するに至った。

本発明者の一人は、運動生理学を専門としており、高齢者の健康管理、特に日常的な運動による健康維持について研究してきた。そして、高血圧の解消には、適度な運動が必要であるが、過度な運動によって逆に健康を害するおそれがあることを危惧した。しかし、一般的に行われている心拍数によって運動の程度を判断する方法では、心拍数の増加と血圧の上昇とが必ずしも一致しないために、自覚のないままに血圧が過度に上昇するような過度な運動を行ってしまう問題があった。そのために、本発明者らは、安静時だけでなく、実際に運動を行いながらも血流の状態を把握することに取り組んだ。

従来から、運動負荷を与えた状態でコロトコフ音を用いて血圧を測定すると、圧迫圧力が安静時の最低血圧以下であっても、コロトコフ音が発生することが知られている。そして、このコロトコフ音は、雑音と考えられており、このコロトコフ音が急激に減少する点を最低血圧と判断している。

本発明者らは、前記現象についてさらに研究を進め、運動負荷を与えた状態で発生する安静時の最低血圧以下のコロトコフ音が、若年層で多く観察されるが、高齢層では少ないことを見いだした。

運動負荷を与えた状態で発生する安静時の最低血圧以下のコロトコフ音は、圧迫圧力が最低血圧以下であっても、圧迫手段を装着していることによって血管の断面形状がわずかに変形するために、運動負荷によって血液の流量や流速が増加した状態ではコロトコフ音が発生するものと考えられる。そして、このコロトコフ音の発生の年齢層による違いは、血管壁が軟らかい若年層では、血管の断面形状が変形しやすいために、圧迫されている箇所の狭い範囲で段差ができるように変形してコロトコフ音が発生すると考えられる。一方、血管壁が硬い高齢層では、血管の断面形状が変形しにくいために、変形する場合であっても広い範囲にわたって傾斜するように変形して、コロトコフ音が発生しないと考えられる。

そこで、本発明者らは、運動負荷を与えた状態で発生する安静時の最低血圧以下のコロトコフ音が、動脈硬化の程度を判定する指標になることを見いだした。

すなわち請求項１に係る本発明では、動脈硬化度判定装置を人体の所定部位に装着し動脈の血流を制御する圧迫手段と、この圧迫手段の圧力を加圧又は減圧する圧力制御手段と、圧迫手段の圧力を検出する圧力検出手段と、コロトコフ音を検出するコロトコフ音検出手段と、安静時の血圧値を入力する血圧値入力手段と、圧力検出手段によって検出された圧力値と血圧値入力手段によって入力された血圧値とに基づいて動脈硬化度を判定する動脈硬化度判定手段と、動脈硬化度判定手段によって判定された結果を表示する表示手段とを有するように構成した。そして、圧力検出手段が、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力を検出する機能を有するようにした。

請求項２に係る発明では、動脈硬化度判定手段が、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を大きさごとに複数の圧力区分に区分けし、かつ安静時の血圧値を大きさごとに複数の血圧区分に区分けして、これらの区分に動脈硬化度を対応させたテーブルをあらかじめ記憶するようにした。

請求項３に係る発明では、テーブルが、圧力区分が低いほど、低い動脈硬化度に対応するようした。

請求項４に係る発明では、動脈硬化度判定装置の制御方法が、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を大きさごとに複数の圧力区分に区分けし、かつ安静時の血圧値を大きさごとに複数の血圧区分に区分けして、これらの区分に動脈硬化度を対応させたテーブルに基づき、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値と安静時の血圧値とから動脈硬化度を判定する工程を有するようにした。

請求項５に係る発明では、この工程が、圧力値が該当する圧力区分が低いほど、低い動脈硬化度になるように判定するようにした。

本発明によれば、動脈硬化の程度を判定する指標としてコロトコフ音を用いるようにしたので、非観血的に動脈硬化の程度を判定できる。そして、指尖脈波を用いるのと比べて、判定の精度を高めることもできる。

また、本発明によれば、コロトコフ音を検出することのみによって、動脈硬化の程度を判定するようにしたので、装置の構成を簡素にすることができるとともに、既存の血圧計を容易に適用することもできる。そのために、日常生活の中で、容易に動脈硬化の程度を判定することができる。さらに、本発明によれば、動脈硬化の程度の判定のみならず、血圧も測定することができる。

したがって、本発明によれば、日常生活の中で高血圧や動脈硬化といった循環器の機能を把握できるので、過度な運動を避けながら、高血圧を解消するために有効である適度な運動をすることができる。そのために、脳や心臓などの疾患を引き起こす危険性を軽減できる。

本発明の動脈硬化度判定装置としては、人体の所定部位に装着し動脈の血流を制御する圧迫手段と、この圧迫手段の圧力を加圧又は減圧する圧力制御手段と、圧迫手段の圧力を検出する圧力検出手段と、コロトコフ音を検出するコロトコフ音検出手段と、安静時の血圧値を入力する血圧値入力手段と、圧力検出手段によって検出された圧力値と血圧値入力手段によって入力された血圧値とに基づいて動脈硬化度を判定する動脈硬化度判定手段と、動脈硬化度判定手段によって判定された結果を表示する表示手段とを有し、圧力検出手段が、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力を検出する機能を有するようにした装置であれば特に限定されるものではない。また、動脈硬化度判定手段が、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を大きさごとに複数の圧力区分に区分けし、かつ安静時の血圧値を大きさごとに複数の血圧区分に区分けして、これらの区分に動脈硬化度を対応させたテーブルをあらかじめ記憶していることが好ましい。さらに、テーブルが、圧力区分が低いほど、低い動脈硬化度に対応していることが好ましい。

圧迫手段は、人体の所定部位に装着し動脈の血流を制御する機能を有すればよく、既知のコロトコフ音方式血圧計に使用される圧迫帯（以下、カフという）を例示することができる。所定部位は、圧迫によって動脈の血流を制御できる部位であればよく、例えば左上腕部を具体的に挙げることができる。

圧迫制御手段は、圧迫手段の圧力を加圧又は減圧する機能を有すればよく、既知のコロトコフ音方式血圧計に使用されるカフに空気を送る玉を例示することができる。

圧力検出手段は、圧迫手段の圧力を検出する機能を有すればよく、既知のコロトコフ音方式血圧計に使用される水銀血圧計を例示することができる。そして、本発明では運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力を検出する点に特徴がある。コロトコフ音の消失とは、検出されたコロトコフ音が、コロトコフ音の出現間隔の間に出現する体動に伴う雑音と同じ程度の出力（振幅電圧）になることをいう。運動時は、５分程度安静にした状態（以下、安静時という）と比べて血液の流量や速度が増加した状態であればよく、好ましくは心拍数が１００拍／分から１２０拍／分の範囲で年齢に応じて心拍数がある水準に一定するような運動負荷を与えた状態である。

コロトコフ音検出手段は、コロトコフ音を検出する機能を有すればよく、既知のコロトコフ音方式血圧計に使用される聴診器や心音マイクロフォンを例示することができる。なお、コロトコフ音とは、動脈を圧迫手段によって圧迫して血流障害を起こさせ、その後に圧迫手段の圧力を減圧することで血液が流れ出したときに発生する血管音をいう。

血圧値入力手段は、安静時の血圧値を入力する機能を有すればよく、血圧値を直接に入力するものでも、血圧を測定してその測定値を登録するものでもよい。また、入力するデータは、少なくとも安静時の最高血圧値であり、この外にも安静時の最低血圧値や、年齢、性別、体重などの被検者の個体情報を適宜加えてもよい。

動脈硬化度判定手段は、後記するあらかじめ記憶しているテーブルに基づいて、圧力検出手段によって検出された圧力値と、血圧値入力手段によって入力された血圧値とから動脈硬化度を判定する機能を有すればよい。

表示手段は、動脈硬化度判定手段によって判定された結果を表示する機能を有すればよく、７セグメント表示器、表示灯、モニター、プリントアウトなどを例示することができる。表示内容は、少なくとも動脈硬化の程度を判定した評価を表示すればよく、運動時におけるコロトコフ音消失時の圧力値、安静時の血圧、運動時の血圧、コロトコフ音の検出結果、個体情報などを表示してもよい。さらに、過去の判定した評価などを履歴として保存しておき、あわせて表示してもよい。

図１は、動脈硬化度を判定する基準を示したテーブルである。このテーブルは、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を大きさごとに複数の圧力区分に区分けし、かつ安静時の最高血圧値を大きさごとに複数の血圧区分に区分けしたものである。そして、これらの区分に動脈硬化度を対応させた。

圧力区分は、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を、６０ｍｍＨｇ未満と、６０ｍｍＨｇ以上から７０ｍｍＨｇ未満と、７０ｍｍＨｇ以上から８０ｍｍＨｇ未満と、８０ｍｍＨｇ以上から８５ｍｍＨｇ未満と、８５ｍｍＨｇ以上から９０ｍｍＨｇ未満と、９０ｍｍＨｇ以上から９５ｍｍＨｇ未満と、９５ｍｍＨｇ以上から１００ｍｍＨｇ未満と、１００ｍｍＨｇ以上から１１０ｍｍＨｇ未満と、１１０ｍｍＨｇ以上とに区分けした。

血圧区分は、安静時の最高血圧値を、１３０ｍｍＨｇ以下と、１３０ｍｍＨｇを超え１４０ｍｍＨｇ以下と、１４０ｍｍＨｇを超え１５０ｍｍＨｇ以下と、１５０ｍｍＨｇを超え１６０ｍｍＨｇ以下と、１６０ｍｍＨｇを超え１７０ｍｍＨｇ以下とに区分けした。

動脈硬化度は、０点から１１点の１２段階で判定した。そして、０点と１点を非常に良い、２点を良い、３点を普通、４点を注意が必要、５点以上を医師に相談、と判定した。

そして、図１に示すように、圧力区分が低いほど、低い動脈硬化度に対応するようした。また、血圧区分が低いほど、低い動脈硬化度に対応するようした。

なお、図１に示したテーブルは、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を指標にして、動脈硬化の程度を判定する一例にすぎない。例えば、圧力区分は、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を大きさごとに複数の圧力区分に区分けしたものであればよく、前記区分けに限定されない。また、血圧区分も、安静時の最高血圧値を大きさごとに複数の血圧区分に区分けしたものであればよく、前記区分けに限定されない。さらに、これらの区分に対応させた動脈硬化度を示す点も、動脈硬化の程度を示すことができればよく、前記した１２段階に限定されない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施形態には限定されない。例えば、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値と安静時の最高血圧値の外に、安静時の最低血圧値や、年齢、性別、体重などの被検者の固体情報などを加えて、動脈硬化の程度を判定するようにしてもよい。

以上のように構成された動脈硬化度判定装置では、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を大きさごとに複数の圧力区分に区分けし、かつ安静時の血圧値を大きさごとに複数の血圧区分に区分けして、これらの区分に動脈硬化度を対応させたテーブルに基づき、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値と安静時の血圧値とから動脈硬化度を判定する判定工程を有する。そして、この判定工程が、圧力値が該当する圧力値の圧力区分が低いほど、低い動脈硬化度になるように判定するようにした。

さらに、動脈硬化度判定装置は、圧力値取得工程と、血圧値取得工程と、表示工程とを有してもよい。圧力値取得工程は、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を取得する工程であればよく、血圧値取得工程は、安静時の血圧値を取得とする工程であればよい。そして、圧力値取得工程と、血圧値取得工程は、判定工程の前に行われればよく、順序不同である。そして、表示工程は、判定工程で判定された結果を表示する工程であればよい。

以下、実施例によって、本発明をさらに詳細に説明する。カフを左上腕部に巻き付け、コロトコフ音を記録する心音マイクロフォン（フクダ電子社製、ＭＡ２５０）を肘動脈上に両面テープで固定した。そして、心音マイクロフォンの端子を心音増幅器に接続し、その出力をＡ／Ｄコンバータ（ＭａｃＬａｂ８ｓ、ＩＤＩｎｓｔｌｅｍｅｎｔ社製）によってパソコンに取り込むようにした。さらに、カフの空気圧（圧迫圧力ともいう）と心電図とを、コロトコフ音検出と同期して記録した。なお、運動負荷を与えるために、電気制動型自転車エルゴメータを用いた。

運動負荷を与え始めて１分２０秒後に心拍数がほぼ一定（約１２０拍／分）になった。そこで、カフに空気を送り、血流が遮断されるまで圧迫圧力を高めた。そして、運動負荷を与え始めて１分３０秒後から徐々に空気を抜き、圧迫圧力を低下させた。この際に、圧迫圧力が最高血圧に相当するまで低下するとコロトコフ音が出現し、コロトコフ音が急激に減少するいわゆる最低血圧、あるいはさらに低い圧迫圧力までコロトコフ音が検出された。このコロトコフ音出力をパソコンに保存し、コロトコフ音の波形と圧迫圧力を画面で確認しながら、安静時の血圧値や年齢などの個体情報と併せて動脈硬化の程度を判定した。

図２に実施例の結果を示す。ここで、運動負荷の欄は、心拍数が約１２０拍／分で安定する場合の運動負荷を示している。図２に示すように、コロトコフ音消失圧力値と安静時の最高血圧値とから、図１に示すテーブルに基づいて、動脈硬化度を判定した。

動脈硬化度を判定する基準を示したテーブルである。 実施例の結果を示した表である。

Claims (5)

1. 人体の所定部位に装着し動脈の血流を制御する圧迫手段と、
   前記圧迫手段の圧力を加圧又は減圧する圧力制御手段と、
   前記圧迫手段の圧力を検出する圧力検出手段と、
   コロトコフ音を検出するコロトコフ音検出手段と、
   安静時の血圧値を入力する血圧値入力手段と、
   前記圧力検出手段によって検出された圧力値と、前記血圧値入力手段によって入力された血圧値とに基づいて、動脈硬化度を判定する動脈硬化度判定手段と、
   前記動脈硬化度判定手段によって判定された結果を表示する表示手段とを有し、
   前記圧力検出手段が、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力を検出する機能を有することを特徴とする動脈硬化度判定装置。
2. 前記動脈硬化度判定手段が、前記圧力値を大きさごとに複数の圧力区分に区分けし、かつ前記血圧値を大きさごとに複数の血圧区分に区分けして、これらの区分に動脈硬化度を対応させたテーブルをあらかじめ記憶していることを特徴とする請求項１に記載の動脈硬化度判定装置。
3. 前記テーブルが、前記圧力区分が低いほど、低い動脈硬化度に対応していることを特徴とする請求項２に記載の動脈硬化度判定装置。
4. 運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値を大きさごとに複数の圧力区分に区分けし、かつ安静時の血圧値を大きさごとに複数の血圧区分に区分けして、これらの区分に動脈硬化度を対応させたテーブルに基づき、運動時におけるコロトコフ音の消失する圧力値と安静時の血圧値とから動脈硬化度を判定する工程を有することを特徴とする動脈硬化度判定装置の制御方法。
5. 前記工程が、前記圧力値が該当する圧力区分が低いほど、低い動脈硬化度になるように判定することを特徴とする請求項４に記載の動脈硬化度判定装置の制御方法。