JP2011200266A - 動脈硬化指標測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な装置で、被測定者への負担を小さくしつつ動脈硬化指標を測定する。
【解決手段】測定部位に装着されるカフ２０に設けられ、測定部位の動脈の容積を検出する動脈容積センサ７０と、カフ圧を加圧および減圧により調整するためのカフ圧制御部１０３と、指標検出部１０４とを備え、指標検出部１０４は、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃでカフ圧を変化させる過程で逐次検出される動脈の容積の変化と、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃでカフ圧を減圧する過程で逐次検出される動脈の容積の変化とに基づき、動脈硬化指標を算出する。
【選択図】図３

Description

この発明は、動脈硬化の指標を測定するために装置に関し、特に、動脈を外部から圧迫しながら検出される動脈容積の変化に基づき動脈硬化の指標を測定する動脈硬化指標測定装置に関する。

動脈壁の弾性力が低減する動脈硬化は、脳梗塞、脳出血、狭心症、心筋梗塞などの病気の要因となっている。動脈壁は、主に加齢とともに硬化が進行するが、同じ年齢でも血管の状態には個人差があることから食事、運動、喫煙、飲酒、ストレスなどの生活習慣の違いによっても進行速度は異なる。したがって、病気予防のために、動脈硬化の程度を表す動脈硬化指標の提示が要望されていた。

身体に負担をかけない動脈硬化測定方法として、従来から、非侵襲に測定する方法が提案されていた。非侵襲測定による動脈硬化指標として、脈波伝播速度や%ＦＭＤ(Flow Mediated Dilation)などが用いられている。脈波伝播速度の測定方法においては、身体の離れた２箇所で脈波を検出し、検出した脈波を解析することにより動脈硬化指標を算出する（特許文献１）。

％ＦＭＤの検査では、上腕動脈を約５分間阻血し、阻血前後の血管径を測定し、測定結果に基づき血管径の増加率を算出し、算出した増加率を％ＦＭＤとする(特許文献２)。

％ＦＭＤと同様の原理を利用し血管径の増加率を簡便に計測する方法として、生体インピーダンスを測定する方法が提案されている（特許文献３）。

特開平６−１８９９１７号公報 特開２００３−１８０６９０号公報 特開２００９−３８８号公報

特許文献１の方法では、装置が複雑化する。また、特許文献２の血管径の測定には血管画像を用いており、画像の取得および血管径の認識は医師の手と目によって行われる。このため検査者間・検査施設間において再現性が低い。また、装置の複雑化、検査に時間がかかり、被験者への負担が大きい。また、特許文献３の生体インピーダンスを用いた測定方法においても、検査に時間がかかるため被験者への負担が大きい。

それゆえに本発明の目的は、簡便な装置を用いて、また被測定者への負担を小さくしつつ、動脈硬化指標を測定することのできる動脈硬化指標測定装置を提供することである。

この発明のある局面に従うと、動脈の硬化の指標を測定するための動脈硬化指標測定装置は、測定部位に装着されるカフと、カフ内の圧力を表わすカフ圧を検出するための圧力検出手段と、カフに設けられ、測定部位の動脈の容積を検出するための容積検出手段と、カフ圧を加圧および減圧により調整するためのカフ圧調整手段と、第１の所定速度でカフ圧を変化させる第１過程で容積検出手段が逐次検出する前動脈の容積の変化と、第１の所定速度とは異なる第２の所定速度でカフ圧を変化させる第２過程で容積検出手段が逐次検出する動脈の容積の変化とに基づき、動脈硬化指標を測定する指標測定手段と、を備える。

好ましくは、第１過程では、第１の所定速度でカフ圧を加圧するように変化させ、第２過程では、第２の所定速度でカフ圧を加圧するように変化させる。

好ましくは、第１過程では、第１の所定速度でカフ圧を減圧するように変化させ、第２過程では、第２の所定速度でカフ圧を減圧するように変化させる。

好ましくは、カフ圧の変化に伴って容積検出手段が逐次検出する動脈の容積に基づき、当該容積を示す動脈容積信号と、当該容積の変化を示す動脈容積変化信号とを検出して出力する容積信号検出手段を、さらに備える。

好ましくは、指標測定手段は、第１過程において容積信号検出手段が出力する動脈容積変化信号の振幅が最大振幅を指示するときに検出される動脈容積信号に基づく値と、第２過程において容積信号検出手段が出力する動脈容積変化信号の振幅が最大振幅を指示するときに検出される動脈容積信号に基づく値との差に基づき、動脈硬化指標を算出する。

好ましくは、指標測定手段は、第１過程において、容積信号検出手段が出力する動脈容積信号に基づく値が所定値を指示するときに、圧力検出手段が検出するカフ圧と、第２過程において、容積信号検出手段が出力する動脈容積信号に基づく値が所定値を指示するときに、圧力検出手段が検出するカフ圧との差に基づいて、動脈硬化指標を算出する。

好ましくは、指標測定手段は、第１過程において、圧力検出手段が所定圧を指すカフ圧を検出するときに容積信号検出手段が出力する動脈容積信号に基づく値と、第２過程において、圧力検出手段が所定圧を指すカフ圧を検出するときに容積信号検出手段が出力する動脈容積信号に基づく値との差に基づいて、動脈硬化指標を算出する。

好ましくは、指標測定手段は、第１過程において容積信号検出手段が閾値以上の振幅値を有する動脈容積変化信号を検出開始するときに、容積信号検出手段が出力する動脈容積信号に基づく値と、第２過程において容積信号検出手段が閾値以上の振幅値を有する動脈容積変化信号を検出開始するときに、容積信号検出手段が出力する動脈容積信号に基づく値との差に基づいて、動脈硬化指標を算出する。

好ましくは、指標測定手段は、第１過程において容積信号検出手段が閾値未満の振幅値を有する動脈容積変化信号を検出開始するときに、容積信号検出手段が出力する動脈容積信号に基づく値と、第２過程において容積信号検出手段が閾値未満の振幅値を有する動脈容積変化信号を検出開始するときに、容積信号検出手段が出力する動脈容積信号に基づく値との差に基づいて、動脈硬化指標を算出する。

好ましくは、指標測定手段は、カフ圧調整手段がカフ圧を変化させる過程において、容積信号検出手段が検出する動脈容積信号に基づき、動脈が最大径であることを指示する動脈容積信号の値と、動脈が閉塞状態であることを指示する動脈容積信号の値との差分を検出する差分検出手段を、含み、正規化された動脈硬化指標を算出するために、差を、差分検出手段が検出した差分により除する。

好ましくは、指標測定手段は、第１過程において、圧力検出手段が所定圧を指すカフ圧を検出したときから、動脈容積信号に基づく値が所定値を指示する当該動脈容積信号を容積信号検出手段が検出するまでの時間長さと、第２過程において、圧力検出手段が所定圧を指すカフ圧を検出したときから、動脈容積信号に基づく値が所定値を指示する当該動脈容積信号を容積信号検出手段が検出するまでの時間長さとの差に基づいて、動脈硬化指標を算出する。

この発明の他の局面に従うと、測定部位に装着されるカフ内の圧力を表わすカフ圧を変化させながら、動脈の硬化の指標を測定するための動脈硬化指標測定プログラムであって、カフ圧を加圧および減圧により調整するステップと、第１の所定速度でカフ圧を変化させる第１過程で逐次検出される動脈の容積の変化と、第１の所定速度とは異なる第２の所定速度でカフ圧を変化させる第２過程で逐次検出される動脈の容積の変化とに基づき、動脈硬化指標を算出するステップと、をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、カフ圧を第１の所定速度で変化させる第１過程と、第１の所定速度とは異なる第２の所定速度で変化させる第２過程のそれぞれにおいて、カフ圧の変化に従う動脈の容積を逐次検出し、検出された動脈の容積変化を定量化して動脈硬化指標とするので、特別な機構を設けることなく、また長時間の阻血を行うことなく簡便に動脈硬化指標を測定することができる。

本発明の各実施の形態に係る電子血圧計の外観斜視図である。 本発明の各実施の形態に係る電子血圧計におけるカフ圧を制御する概念を表わした図である。 本発明の各実施の形態に係る電子血圧計のハードウェア構成を表わすブロック図である。 本発明の実施の形態１における加圧過程の測定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における減圧過程の測定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係るＳＴ５、ＳＴ８、ＳＴ１６、ＳＴ１９のフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るＳＴ５、ＳＴ８、ＳＴ１６、ＳＴ１９のフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係るＳＴ５、ＳＴ８、ＳＴ１６、ＳＴ１９のフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係るＳＴ５、ＳＴ８、ＳＴ１６、ＳＴ１９のフローチャートである。 本発明の実施の形態５に係るＳＴ５、ＳＴ８、ＳＴ１６、ＳＴ１９のフローチャートである。 本発明の実施の形態６に係るＳＴ５、ＳＴ８、ＳＴ１６、ＳＴ１９のフローチャートである。 本実施の形態４に係る動脈硬化指標と、脈波伝播速度との相関関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る差ΔＶを説明する図である。 本発明の実施の形態２に係る差ΔＰｄｓを説明する図である。 本発明の実施の形態３に係る差ΔＰｄｅを説明する図である。 本発明の実施の形態４に係る差ΔＰｄｃを説明する図である。 本発明の実施の形態５に係る差ΔＰｃを説明する図である。 （Ａ）と（Ｂ）は、本発明の実施の形態６に係る差ΔＴを説明する図である。

以下、この発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を指し、その説明は繰返さない。

各実施の形態に係る動脈硬化指標測定装置は、血圧測定機能を備える電子血圧計に搭載されると想定するが、動脈硬化指標測定機能のみを備える装置として提供されてもよい。

（動脈硬化指標の測定の概念）
動脈に対して加える外圧（カフ圧）を変化させた場合には、カフ圧の変化の大きさに応じて動脈壁の変形の程度（力学的な応答特性という）は相違し、動脈壁の変形の程度に従って動脈容積は変化すること、および、カフ圧の変化量に対する、動脈壁の応答特性は、動脈硬化度によって相違することが、知られている。

そこで発明者らは、カフ圧を第１の所定速度（後述の５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で連続的に変化させた場合の動脈壁の応答特性と、カフ圧を第１速度とは異なる第２の所定速度（後述の１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で連続的に変化させた場合の動脈壁の応答特性との差は、動脈硬化度に依存するであろうとを推定した。そして、異なる速度によりカフ圧を加圧(もしくは減圧)を行い、動脈壁の硬さによる力学的な応答特性を動脈容積の差分として測定し、測定した差分を定量化すれば動脈硬化指標とすることができるであろう、との知見を得た。

なお、第１および第２の所定速度は、一般的な動脈硬化度の動脈壁を変形させることが可能な速度であり、予め実験による検出されている。

（実施の形態１）
〈装置の外観〉
図１は、本発明の各実施の形態に係る電子血圧計１の外観斜視図である。

図１を参照して、電子血圧計１は、本体部１０と、被測定者の四肢に巻き付け可能なカフ２０とを備える。本体部１０はカフ２０に取り付けられている。本体部１０の表面には、たとえば液晶等により構成される表示部４０と、被測定者からの指示を受付けるための操作部４１とが配置されている。操作部４１は、複数のスイッチを含む。なお、電子血圧計１は、カフ２０を指に巻き付けるタイプであってもよい。

本実施の形態において、「四肢」とは、上肢および下肢のうち、それぞれの指を除く部位を表わす。つまり、四肢は、手首から腕の付け根までの部位と、足首から足の付け根までの部位とを含む。以下の説明においては、カフ２０は、被測定者の手首に装着されるものとする。

なお、本実施の形態における電子血圧計１は、図１に示されるように、本体部１０がカフ２０に取り付けられた形態を例に説明するが、上腕式の血圧計で採用されているような、本体部１０とカフ２０とがエアチューブ（後述の図３においてエアチューブ３１）によって接続される形態のものであってもよい。

図２は、本発明の各実施の形態に係る電子血圧計１におけるカフ圧を制御する概念を表わした図である。図２には、カフ２０が、被測定者の手首２００に装着された様子が示される。

図２を参照して、本体部１０には、ポンプ５７および排気弁（以下、単に「弁」という）５２を含むカフ圧の調整機構が配置される。

ポンプ５７、弁５２、および空気袋２１内の圧力（カフ圧）を検出するための圧力センサ３２からなるエア系３０は、エアチューブ３１を介して、カフ２０に内包される空気袋２１と接続される。このように、エア系３０が本体部１０に設けられるため、カフ２０の厚みを薄く保つことができる。

空気袋２１の内側には発光素子７１と受光素子７２とが所定の間隔に配置される。本実施の形態では、カフ２０の装着状態における手首の周に沿って発光素子７１と受光素子７２とが並べられるが、このような配置例に限定されるものではない。

（ハードウェア構成）
図３は、電子血圧計１のハードウェア構成を表わすブロック図である。

図３を参照して、電子血圧計１のカフ２０は、空気袋２１と、動脈容積センサ７０とを含む。動脈容積センサ７０は、上述した発光素子７１と受光素子７２とを有する。発光素子７１は、動脈に対して光を照射し、受光素子７２は、発光素子７１によって照射された光の動脈の透過光または反射光を受光する。

なお、動脈容積センサ７０は、カフ圧の変化および脈動によって変化する動脈の容積が検出できるものであればよく、インピーダンスにより動脈の容積を検出するものであってもよい。その場合、発光素子７１および受光素子７２に代えて、動脈を含む部位のインピーダンスを検出するための複数の電極が含まれる。

本体部１０は、上述の表示部４０および操作部４１に加え、各部を集中的に制御し、各種の演算処理を行なうためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１００と、ＣＰＵ１００に所定の動作をさせるプログラムや各種データを記憶するためのメモリ部４２と、測定されたデータを記憶するための不揮発性メモリ（たとえばフラッシュメモリ）４３と、ＣＰＵ１００を介し各部に電力を供給するための電源４４、および現在時間を計時して計時データをＣＰＵ１００に出力するタイマ４５とを含む。操作部４１は、電源をＯＮまたはＯＦＦするための指示の入力を受付ける電源スイッチ４１Ａと、測定開始の指示を受付けるための測定スイッチ４１Ｂと、測定停止の指示を受付けるための停止スイッチ４１Ｃと、不揮発性メモリ４３に記録されたデータを読出す指示を受付けるためのメモリスイッチ４１Ｄとを有する。

本体部１０は、さらに、上述したエア系３０と、カフ圧の調整機構５０と、発振回路３３と、発光素子駆動回路７３と、動脈容積検出回路７４とを含む。

調整機構５０は、ポンプ５７、弁５２、ポンプ駆動回路５３および弁駆動回路５４を有する。

ポンプ５７は、カフ圧を加圧するために、空気袋２１に空気を供給する。弁５２は、空気袋２１の空気を排出しまたは封入するために開閉される。ポンプ駆動回路５３は、ポンプ５７の駆動をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて制御する。弁駆動回路５４は弁５２の開閉制御をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて行なう。

発光素子駆動回路７３は、ＣＰＵ１００からの指令信号に応じて、発光素子７１を所定のタイミングで発光させる。動脈容積検出回路７４は、受光素子７２からの信号に基づき、動脈容積を検出する。
動脈容積検出回路７４は、図示のないＨＰＦ（High Pass Filter）回路を有している。動脈容積検出回路７４は、動脈容積センサ７０から動脈の容積の変化を指す容積脈波信号を入力する。容積脈波信号は、脈波を心臓の拍動に伴う血管内容積の変動として表す信号である。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。動脈容積検出回路７４は、動作において、動脈容積センサ７０から入力する容積脈波信号出力を、ＨＰＦ回路により、容積脈波信号の直流成分を指す動脈容積信号Ｐｄと交流成分を指す動脈容積変化信号Ｐａに分離して出力する。たとえば、フィルタ定数を１Ｈｚとして、１Ｈｚ以下の信号は直流成分として導出されて、１Ｈｚを超える信号は交流成分として導出される。動脈容積変化信号Ｐａは、測定部位の動脈の容積の変化量を指し、より具体的には当該変化量は動脈容積変化信号Ｐａの振幅値により示される。動脈容積信号Ｐｄは一拍ごとの容積脈波信号を平均化することにより検出されてもよい。

圧力センサ３２は、静電容量型の圧力センサでありカフ圧により容量値が変化する。発振回路３３は、圧力センサ３２の容量値に応じた発振周波数の信号をＣＰＵ１００に出力する。ＣＰＵ１００は、発振回路３３から得られる信号を圧力に変換しカフ圧を検知する。

〈機能構成〉
図３には、本発明の各実施の形態に係る電子血圧計１の機能構成も示される。

図３を参照して、ＣＰＵ１００は、カフ圧を制御するためのカフ圧制御部１０３、動脈硬化指標を測定するための指標検出部１０４、および血圧測定部１０８を備える。

カフ圧制御部１０３は、調整機構５０を駆動することによりカフ圧を可変に制御する。
指標検出部１０４は、カフ圧を変化させる過程で検出される容積脈波信号またはカフ圧に基づき、動脈硬化指標を検出のための所定の目標値を検出する目標検出部１０５、カフ圧を変化させる過程で検出される容積脈波信号に基づき動脈容積の情報を検出する動脈容積検出部１０６、目標検出部１０５および動脈容積検出部１０６の検出結果に基づき動脈硬化指標を算出するための指標算出部１０７を含む。

血圧測定部１０８は、容積補償法により連続的に血圧を測定するために、サーボ制御部１１０を有する容積一定制御部１０９、および血圧決定部１１１を含む。

（血圧測定部１０８の血圧測定方法）
容積一定制御部１０９は、容積補償法による血圧測定時に、生体外から測定部位の動脈に外圧を加え、生体外圧（カフ圧）と動脈内圧すなわち血圧とが常時平衡するように最適なサーボゲインを決定する。サーボ制御部１１０は、決定されたサーボゲインを用いて、ポンプ駆動回路５３および弁駆動回路５４をサーボ制御する。

つまり、容積一定制御部１０９が、カフ圧制御部１０３を介してカフ圧を初期カフ圧（後述する）に設定した後、サーボ制御部１１０は、動脈容積検出回路７４から出力される動脈容積信号Ｐｄが、目標検出部１０５が検出した制御目標値Ｖ０に一致するように、ポンプ駆動回路５３および弁駆動回路５４をサーボ制御する。ここで、制御目標値Ｖ０は、動脈内圧と生体外圧が平衡した状態（動脈壁が無負荷状態）時の動脈容積を指す。したがって、制御目標値Ｖ０は、平衡制御目標値Ｖ０ともいう。

サーボ制御では、動脈容積を平衡制御目標値Ｖ０に維持するように、制御偏差に応じたサーボゲインが決定されて、決定されたサーボゲインに従う制御量（電圧信号）を用いてポンプ駆動回路５３および弁駆動回路５４はフィードバック制御される。これにより、空気袋２１内に供給/排気される流体量は、上述の平衡状態を維持するように制御される。

このような、サーボ制御を用いた動脈容積一定制御のもとで、血圧決定部１１１が、圧力センサ３２および発振回路３３を介して検出される生体外圧（すなわちカフ圧）を検出することにより、連続的に血圧を測定することができる。

なお、血圧測定の方法は、容積補償法に限定されず、オシロメトリック法など他の測定方法であってもよい。

ＣＰＵ１００に含まれる各機能ブロックの動作は、メモリ部４２中に格納されたソフトウェアを実行することで実現されてもよいし、これらの機能ブロックのうち少なくとも１つについては、ハードウェアで実現されてもよい。あるいは、ハードウェア（回路）として記載したブロックのうち少なくとも１つについては、ＣＰＵ１００がメモリ部４２中に格納されたソフトウェアを実行することで実現されてもよい。

これら機能部を用いた処理を示す後述の図４〜図１１のフローチャートは、予めプログラムとしてメモリ部４２に格納されており、ＣＰＵ１００がこのプログラムを読み出して実行することにより、測定処理の機能が実現される。図１２には、動脈硬化指標と脈波伝播速度との相関関係が示されている。

〈全体処理〉
次に、本実施の形態における電子血圧計１の動作について説明する。本実施の形態では、測定部位の動脈に対するカフ圧の変化速度（加圧速度／減圧速度）を異ならせた場合に、カフ圧変化速度に従ってカフ圧と動脈容積の関係が異なることより動脈硬化度を算出する。カフ圧の加圧速度を変化させる場合と、減圧速度を変化させる場合とについて説明する。

（加圧速度を変化させる場合）
図４は、本発明の実施の形態１における加圧過程における測定処理を示すフローチャートである。なお、被測定者は、血圧測定をするときには、電子血圧計１のカフ２０を図２に示すように測定部位である手首に装着していると想定する。

図４を参照して、ＣＰＵ１００は、電源スイッチ４１Ａが操作（たとえば押下）されたか否かを検出する（ステップＳＴ（以下、単にＳＴと略す）１）。電源スイッチ４１Ａが操作されたと検出した場合、処理はＳＴ２に進む。

ＳＴ２において、ＣＰＵ１００は、初期化処理を行なう。具体的には、メモリ部４２の所定の領域を初期化し、空気袋２１の空気を排気し、圧力センサ３２の補正を行なう。

初期化が終わると、ＣＰＵ１００は、測定スイッチ４１Ｂが操作（たとえば押下）されたか否かを検出する（ＳＴ３）。測定スイッチ４１Ｂが操作されるまで待機する。測定スイッチ４１Ｂが押下されたと検出すると、処理はＳＴ４に進む。

ＳＴ４〜ＳＴ９の処理において、動脈硬化指指標を検出するための処理が実行される。まず、ＳＴ４において、指標検出部１０４の指示に従いカフ圧制御部１０３は、弁駆動回路５４とポンプ駆動回路５３を制御する。これにより弁５２は閉じられて、カフ圧が一定速度（たとえば、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で増加するようにポンプ５７は駆動される。

カフ圧が測定部位の動脈を閉塞状態とする所定圧（たとえば、最高血圧（収縮期血圧）＋３０ｍｍＨｇ）を指示するまで、一定速度で増加させる。このような加圧過程において、目標検出部１０５は、初期カフ圧および平衡制御目標値Ｖ０を検出する（ＳＴ５）。

加圧過程が終了すると、ＳＴ６において、指標検出部１０４の指示に従いカフ圧制御部１０３は調整機構５０を制御する。これにより、ポンプ５７は停止し、たとえば、０ｍｍＨｇを指示するまでカフ圧を減少させるように、弁５２を開く。または、弁５２を閉じた状態でカフ圧が減少するようにポンプ５７を駆動してもよい。

カフ圧が０ｍｍＨｇを指示したことが検出されると、加圧が開始される。つまり、ＳＴ７において、指標検出部１０４の指示に従いカフ圧制御部１０３は、弁駆動回路５４とポンプ駆動回路５３を制御する。これにより弁５２は閉じられて、カフ圧がＳＴ４とは異なる加圧速度（たとえば、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの一定速度）で増加するようにポンプ５７は駆動される。

カフ圧が測定部位の動脈を閉塞状態とする所定圧（たとえば、最高血圧（収縮期血圧）＋３０ｍｍＨｇ）を指示するまで、一定速度で増加させる。このような加圧過程において、目標検出部１０５は、初期カフ圧および平衡制御目標値Ｖ０を検出する（ＳＴ８）。

上述のカフ圧を異なる速度で変化させる加圧過程では、動脈容積検出部１０６は、動脈容積検出回路７４から逐次入力する動脈容積信号Ｐｄに基づき、動脈容積の最大値Ｐｄｍａｘと最小値Ｐｄｍｉｎを検出する。

カフ圧を変化させる過程で初期カフ圧および平衡制御目標値Ｖ０を検出する詳細は後述する。ここでは、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの速度による加圧過程で検出される平衡制御目標値Ｖ０をＶ５と呼び、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの速度による加圧過程で検出される平衡制御目標値Ｖ０をＶ１０と呼ぶ。

減圧過程を終了後、ＳＴ９では、指標算出部１０７は、検出された平衡制御目標値Ｖ５とＶ１０、ならびに動脈容積の最大値Ｐｄｍａｘと最小値Ｐｄｍｉｎを用いて、（式１）と（式２）に従って、平衡制御目標値Ｖ１０とＶ５との差ΔＶ（すなわち、Ｖ１０とＶ５の差の絶対値）と、動脈硬化指標ＡＳＩv0を算出する。

ΔＶ＝｜Ｖ１０−Ｖ５｜…（式１）
ＡＳＩv0＝ΔＶ／（Ｐｄｍａｘ−Ｐｄｍｉｎ）…（式２）
動脈硬化指標が算出されると、ＳＴ１０では、血圧測定部１０８は血圧を測定する。ＳＴ１１では、ＣＰＵ１００は、測定された動脈硬化指標ＡＳＩv0と血圧とを関連付けて不揮発性メモリ４３の所定領域に格納するとともに、表示部４０を介して出力する。

以上により、加圧速度を異ならせた場合における動脈硬化指標ＡＳＩv0の測定処理は終了する。なお、図４では、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃで加圧後に１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃで加圧したが、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃで加圧後に５ｍｍＨｇ／ｓｅｃで加圧してもよい。また、加圧速度は、これらの値に限定されず、異なる速度であればよい。

（減圧速度を変化させる場合）
図５は、本発明の実施の形態１における減圧過程における測定処理を示すフローチャートである。なお、被測定者は、血圧測定をするときには、電子血圧計１のカフ２０を図２に示すように測定部位である手首に装着していると想定する。

図５を参照して、ＳＴ１１〜ＳＴ１３の処理は、図４のＳＴ１〜ＳＴ３の処理と同様である。

ＳＴ１４〜ＳＴ２０の処理において、動脈硬化指指標を検出するための処理が実行される。まず、ＳＴ１４において、指標検出部１０４の指示に従いカフ圧制御部１０３は、弁駆動回路５４とポンプ駆動回路５３を制御する。これにより弁５２は閉じられて、カフ圧が増加するようにポンプ５７は駆動される。カフ圧が測定部位の動脈を閉塞状態とする所定圧（たとえば、最高血圧（収縮期血圧）＋３０ｍｍＨｇ）を指示するまで、カフ圧を増加させる（ＳＴ５）。

加圧過程が終了すると、ＳＴ１５において、指標検出部１０４の指示に従いカフ圧制御部１０３は調整機構５０を制御する。これにより、ポンプ５７は停止し、たとえば、０ｍｍＨｇを指示するまでカフ圧を、一定速度（たとえば、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で減少させるように、弁５２は徐々に開く。または、弁５２を閉じた状態でカフ圧が減少するようにポンプ５７を駆動してもよい。このような減圧過程において、目標検出部１０５は、初期カフ圧および平衡制御目標値Ｖ０を検出する（ＳＴ１６）。

カフ圧が０ｍｍＨｇを指示したことが検出されると、加圧が開始される。つまり、ＳＴ１７において、指標検出部１０４の指示に従いカフ圧制御部１０３は、弁駆動回路５４とポンプ駆動回路５３を制御する。これにより弁５２は閉じられて、カフ圧が増加するようにポンプ５７は駆動される。カフ圧が測定部位の動脈を閉塞状態とする所定圧（たとえば、最高血圧（収縮期血圧）＋３０ｍｍＨｇ）を指示するまで、増加させる。

加圧過程が終了すると、ＳＴ１８において、指標検出部１０４の指示に従いカフ圧制御部１０３は調整機構５０を制御する。これにより、ポンプ５７は停止し、たとえば、０ｍｍＨｇを指示するまでカフ圧を、ＳＴ１５とは異なる減圧速度（たとえば、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの一定速度）で減圧する。

このような減圧過程において、目標検出部１０５は、初期カフ圧および平衡制御目標値Ｖ０を検出する（ＳＴ１９）。

上述のカフ圧を異なる速度で変化させる減圧過程では、動脈容積検出部１０６は、動脈容積検出回路７４から逐次入力する動脈容積信号Ｐｄに基づき、動脈容積の最大値Ｐｄｍａｘと最小値Ｐｄｍｉｎを検出する。

カフ圧を変化させる過程で初期カフ圧および平衡制御目標値Ｖ０を検出する詳細は後述する。ここでは、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの速度による減圧過程で検出される平衡制御目標値Ｖ０をＶ５と呼び、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの速度による減圧過程で検出される平衡制御目標値Ｖ０をＶ１０と呼ぶ。

減圧過程を終了後、ＳＴ２０では、指標算出部１０７は、検出された平衡制御目標値Ｖ５とＶ１０、ならびに動脈容積の最大値Ｐｄｍａｘと最小値Ｐｄｍｉｎを用いて、上述の（式１）と（式２）に従って、平衡制御目標値Ｖ１０とＶ５との差ΔＶと、動脈硬化指標ＡＳＩv0を算出する。

動脈硬化指標が算出されると、ＳＴ２１とＳＴ２２では、ＳＴ１０とＳＴ１１と同様に、血圧測定がされて、動脈硬化指標ＡＳＩv0と血圧とを関連付けて不揮発性メモリ４３の所定領域に格納するとともに、表示部４０を介して出力する。

以上により、減圧速度を異ならせた場合における動脈硬化指標ＡＳＩv0の測定処理は終了する。

〈Ｖ０検出手順〉
図６には、実施の形態１に係る図４のＳＴ５とＳＴ８、および図５のＳＴ１６とＳＴ１９における平衡制御目標値Ｖ０の検出フローチャートが示される。図５を参照して、目標検出部１０５は、カフ圧を変化させる過程（加圧過程または減圧過程）において、逐次入力する動脈容積変化信号Ｐａについて、振幅が最大であるか否かを判定する（ＳＴ１０１）。振幅が最大と判定されたとき（ＳＴ１０１でＹＥＳ）に、入力する動脈容積信号Ｐｄの値（電圧値）と、発振回路３３の出力に基づき検出するカフ圧を、関連付けてメモリ部４２の所定領域に格納する（ＳＴ１０２）。

目標検出部１０５は、カフ圧と所定圧とを比較し、比較結果に基づきカフ圧が所定圧を指示するか否かを判定する（ＳＴ１０３）。所定圧を指示しない、すなわちカフ圧は所定圧未満を指示すると判定される間は（ＳＴ１０３でＮＯ）、カフ圧制御部１０３は調整機構５０を、一定速度でカフ圧を変化（増加／減少）させるよう制御する。

カフ圧が所定圧を指示すると判定されるまでの間、動脈容積変化信号Ｐａの振幅の（仮の）最大値を検出するとともに、発振回路３３からの入力信号に基づきカフ圧を検出する。そして、検出された仮の最大値とその時点で検出されたカフ圧とを、メモリ部４２の所定領域に記録する。仮の最大値とカフ圧とは、記録された（仮の）最大値が更新されるたびに上書き記録されてよい。

カフ圧が、所定圧を指示すると判定されるまでは（ＳＴ１０３でＹＥＳ）、上記動作が繰り返される（ＳＴ１０３）。

上述の所定圧とは、加圧過程であれば動脈を十分に閉塞させるためのカフ圧であればよく、被験者について予め測定しておいた収縮期血圧に対して十分に高い値(例えば収縮期血圧＋３０ｍｍＨｇ）でよい。減圧過程では、所定圧は動脈が十分に開放されている状態（最大径を指す状態）のカフ圧であればよく、たとえばカフ圧が０ｍｍＨｇであればよい。減圧過程の所定圧の検出は、動脈容積変化信号Pａが消失したことを確認する方法でなされてもよい。

図６の処理により最終的に、メモリ部４２において動脈容積変化信号Ｐａの振幅の最大値として記録された値は、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの一定速度でカフ圧を変化させる過程（加圧／減圧過程）では、平衡制御目標値Ｖ５として確定（格納）され、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの一定速度でカフ圧を変化させる過程（加圧／減圧過程）では、平衡制御目標値Ｖ１０として確定（格納）される。平衡制御目標値Ｖ５とＶ１０は、サーボ制御の際の制御目標値として参照される。また、動脈容積変化信号Ｐａの振幅が最大値を指示するときに検出されるカフ圧は、サーボ制御の際の基準カフ圧すなわち初期カフ圧として確定される。

血圧測定部１０８では、血圧測定開始時に、カフ圧をメモリ部４２から読出した初期カフ圧に設定した後、メモリ部４２から読出した平衡制御目標値Ｖ５またはＶ１０を制御目標値として用いて血圧測定のためのサーボ制御を開始する。

図１３のグラフを参照して、加圧過程で検出される平衡制御目標値Ｖ５とＶ１０との差ΔＶを説明する。図１３のグラフの横軸はカフ圧変化過程の時間（ｓｅｃ）の経過を示し、縦軸は時間経過に従い検出されるカフ圧（ｍｍＨｇ）と動脈容積信号Ｐｄの値（電圧：Ｖ）を示す。カフ圧の変化は破線で、動脈容積信号Ｐｄの変化は、実線で示される。

動脈が平衡状態（無負荷状態）であるときには、カフ圧（外圧）の変化に対して動脈容積の変化は最大となる、すなわち動脈容積変化信号Ｐaの振幅は最大となる。したがって、目標検出部１０５は、図１３に示すように、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程において動脈容積変化信号Ｐaの最大振幅が検出されたときに検出される動脈容積信号Ｐｄを、平衡制御目標値Ｖ５と決定し、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程において動脈容積変化信号Ｐaの最大振幅が検出されたときに検出される動脈容積信号Ｐｄを、平衡制御目標値Ｖ１０と決定する。

ここで、動脈が最大径（動脈容積が最大値Ｐｄｍａｘ）から閉塞状態（動脈容積が最小値Ｐｄｍｉｎ）まで変化する過程で検出される、動脈容積信号Ｐｄの変化量には個人差があるため、動脈硬化指標を被験者間でばらつきのない精度で検出する、すなわち規格化することが望ましい。

血管の太さや発光素子７１から出力される赤外光に対する吸光率など、個人による生体特徴の違いにより動脈容積信号Ｐｄの値、およびＰｄｍｉｎ〜Ｐｄｍａｘには個人差がある。従って同程度の動脈硬化度であっても、ΔＶの大きさに差が生じる。

そこで、Ｐｄｍｉｎ(血管最大拡張時)〜Ｐｄｍａｘ(血管を完全に閉塞した状態)の差により規格することで、個人差の情報を排除する。つまり、動脈が最大径となっていると考えられるカフ圧が０ｍｍＨｇ時に検出される動脈容積信号Ｐｄ(Ｐｄｍｉｎ)と、動脈が閉塞していると考えられる動脈容積変化信号Ｐａが消失時に検出される動脈容積信号Ｐｄ(Ｐｄｍａｘ)の差を算出して、算出した差により、差ΔＶを除することにより（（式２）を参照）、動脈硬化指標ＡＳＩv0を規格化する。規格化することで、個人差を取り除いた動脈硬化指標ＡＳＩv0を算出することができる。

動脈硬化が進行している人では血管壁の弾性度が低い（伸展性は低い）ため、加圧過程では、加えた圧力（カフ圧）に対する動脈壁の応答は遅い。そのため、加圧過程で検出される差ΔＶは比較的に大きくなり、動脈硬化指標ＡＳＩv0は大きくなる。また、動脈硬化が進行している人では血管壁の弾性度が低い（伸展性は低い）ため、減圧過程において血管を完全に閉塞した状態から血管を開放した場合には血管壁は元の状態に戻り易い（血管の拡張が生じ易い）。そのため、減圧過程で検出される差ΔＶは比較的に小さく、動脈硬化指標ＡＳＩv0は小さくなる。

図１３には図４のフローチャートに従う加圧過程に対応のグラフを示しているが、図５のフローチャートに従う減圧過程の場合でも、図１３と同様のグラフを用いて説明することができる。

発明者らは、複数人の被験者それぞれについて、動脈硬化指標ＡＳＩv0と、脈波伝播速度baＰＷＶを測定した。脈波伝播速度baＰＷＶは、周知の動脈硬化指標の１種であり、被験者の上腕−足首間の脈波の伝播速度を指し、値が大きいほど血管壁の弾性は低いことを指す。測定結果によれば、動脈硬化指標ＡＳＩv0と、脈波伝播速度baＰＷＶは相関性を有するとの知見を得た。したがって、本実施の形態で測定される動脈硬化指標ＡＳＩv0によれば、動脈硬化指標を提示することができる。

上述したように動脈壁の外圧（カフ圧）の変化に対する応答特性に着目すると、動脈硬化指標の算出は、異なる速度での加圧過程（または異なる速度で減圧過程）それぞれにおいて、動脈を同様の所定状態に設定した場合に検出される動脈容積の情報を用いた算出であれば、上述の無負荷状態の動脈容積Ｖ０を用いた算出に限定されるものではない。たとえば、動脈硬化指標を算出するための目標値として動脈容積Ｖ０を検出する他に、以下の（実施の形態２）〜（実施の形態６）に従う目標値を検出する方法であってもよい。

（実施の形態２）
本実施の形態では、カフ圧を５ｍｍＨｇ／ｓｅｃで変化させる過程（加圧／減圧過程）で動脈容積変化信号Ｐａの振幅が出現し始めるときに検出される動脈容積信号Ｐｄｓ５と、カフ圧を１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃで変化させる過程（加圧／減圧過程）で動脈容積変化信号Ｐａの振幅が出現し始めるときに検出される動脈容積信号Ｐｄｓ１０に基づき、すなわち動脈を同様の所定状態に設定した場合に検出される動脈容積信号Ｐｄに基づき、動脈硬化指標ＡＳＩａｃを算出する。

図１４のグラフを参照して、加圧過程で検出される動脈容積信号Ｐｄｓ５とＰｄｓ１０との差ΔＰｄｓを説明する。図１４のグラフの横軸はカフ圧変化過程の時間（ｓｅｃ）の経過を示し、縦軸は時間経過に従い検出されるカフ圧（ｍｍＨｇ）と動脈容積信号Ｐｄ（電圧：Ｖ）を示す。カフ圧の変化は破線で、動脈容積信号Ｐｄの変化は、実線で示される。

５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後、動脈容積変化信号Ｐａの振幅が検出開始される時点で検出される動脈容積信号ＰｄをＰｄｓ５として確定し、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後、動脈容積変化信号Ｐａの振幅が検出開始される時点で検出される動脈容積信号ＰｄをＰｄｓ１０として確定する。検出された動脈容積信号Ｐｄｓ５とＰｄｓ１０の差ΔＰｄｓを算出する。差ΔＰｄｓを差ΔＶに代替して用いて（式２）に従い、動脈硬化指標ＡＳＩａｓを算出することができる。なお、本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、ＰｄｍｉｎとＰｄｍａｘを検出する。

図１４には図４のフローチャートに従う加圧過程に対応のグラフを示しているが、図５のフローチャートに従う減圧過程の場合でも、図１４と同様のグラフを用いて説明することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、カフ圧を５ｍｍＨｇ／ｓｅｃで変化させる過程（加圧／減圧過程）で動脈容積変化信号Ｐａの振幅が消失し始めるときに検出される動脈容積信号Ｐｄｅ５と、カフ圧を１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃで変化させる過程（加圧／減圧過程）で動脈容積変化信号Ｐａの振幅が消失し始めるときに検出される動脈容積信号Ｐｄｅ１０とに基づき、すなわち動脈を同様の所定状態に設定した場合に検出される動脈容積信号Ｐｄに基づき、動脈硬化指標ＡＳＩａｅを算出する。

図１５のグラフを参照して、加圧過程で検出される動脈容積信号Ｐｄｅ５とＰｄｅ１０との差ΔＰｄｅを説明する。図１５のグラフの横軸はカフ圧変化過程の時間（ｓｅｃ）の経過を示し、縦軸は時間経過に従い検出されるカフ圧（ｍｍＨｇ）と動脈容積信号Ｐｄ（電圧：Ｖ）を示す。カフ圧の変化は破線で、動脈容積信号Ｐｄの変化は、実線で示される。

５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後、動脈容積変化信号Ｐａの振幅が消失し始める（検出されなくなる）時点で検出される動脈容積信号ＰｄをＰｄｅ５として確定し、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後、動脈容積変化信号Ｐａの振幅が消失し始める（検出されなくなる）時点で検出される動脈容積信号ＰｄをＰｄｅ１０として確定する。検出された動脈容積信号Ｐｄｅ５とＰｄｅ１０の差ΔＰｄｅを算出する。差ΔＰｄｅを差ΔＶに代替して用いて（式２）に従い、動脈硬化指標ＡＳＩａｃを算出することができる。なお、本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、ＰｄｍｉｎとＰｄｍａｘを検出する。

図１５には図４のフローチャートに従う加圧過程に対応のグラフを示しているが、図５のフローチャートに従う減圧過程の場合でも、図１５と同様のグラフを用いて説明することができる。

（実施の形態４）
動脈容積とカフ圧の相関関係に基づき、動脈硬化指標ＡＳＩｐｃを算出する。具体的には、カフ圧を５ｍｍＨｇ／ｓｅｃで変化させる過程と１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃで変化させる過程それぞれにおいて、共通の所定カフ圧が検出される時、すなわち動脈を同様の所定状態に設定した時に検出される動脈容積信号Ｐｄ（動脈容積信号Ｐｄｃ５とＰｄｃ１０）に基づき、動脈硬化指標ＡＳＩｐｃを算出する。つまり、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃでのカフ圧変化過程と１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃでのカフ圧変化過程のそれぞれで所定カフ圧で動脈を圧迫した場合（すなわち動脈を同様の所定状態に設定した時）であっても、動脈壁のカフ圧変化に対する応答特性は動脈硬化度ゆえに、動脈容積は同じとはならずに相違する。この相違に着目して動脈硬化指標を算出することができる。

図１６のグラフを参照して、カフ圧の加圧過程で検出される動脈容積信号Ｐｄｃ５とＰｄｃ１０との差ΔＰｄｃを説明する。図１６のグラフの横軸はカフ圧変化過程の時間（ｓｅｃ）の経過を示し、縦軸は時間経過に従い検出されるカフ圧（ｍｍＨｇ）と動脈容積信号Ｐｄ（電圧：Ｖ）を示す。カフ圧の変化は破線で、動脈容積信号Ｐｄの変化は、実線で示される。

カフ圧の５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後、カフ圧が所定カフ圧を指示する時に検出される動脈容積信号ＰｄをＰｄｃ５として確定し、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後にカフ圧が当該所定カフ圧を指示する時に検出される動脈容積信号ＰｄをＰｄｃ１０として確定する。検出された動脈容積信号Ｐｄｃ５とＰｄｃ１０の差ΔＰｄｃを算出し、差ΔＰｄｃを差ΔＶに代替して用いて（式２）に従い、動脈硬化指標ＡＳＩｐｃを算出することができる。なお、本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、ＰｄｍｉｎとＰｄｍａｘを検出する。

図１６には図４のフローチャートに従う加圧過程に対応のグラフを示しているが、図５のフローチャートに従う減圧過程の場合でも、図１６と同様のグラフを用いて説明することができる。

図１２には、本実施の形態により検出される動脈硬化指標ＡＳＩｐｃと、脈波伝播速度baＰＷＶ（ｃｍ／ｓｅｃ）との相関関係のグラフが示される。図１２のグラフの縦軸には、動脈硬化指標ＡＳＩｐｃの値がとられ、横軸には脈波伝播速度baＰＷＶ（ｃｍ／ｓｅｃ）がとられる。脈波伝播速度baＰＷＶは、周知の動脈硬化指標の１種であり、被験者の上腕−足首間の脈波の伝播速度を指し、値が大きいほど血管壁の弾性は低いことを指す。発明者らは、複数人の被験者それぞれについて、動脈硬化指標ＡＳＩv0と、脈波伝播速度baＰＷＶを測定し、その結果を図１２のグラフに示した。図示されるように、両者は相関性（相関係数Ｒ＝０．７３）を有するとの知見を得た。したがって、本実施の形態で測定される動脈硬化指標ＡＳＩｐｃによれば、動脈硬化指標を提示することができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、動脈容積とカフ圧の相関関係に基づき、動脈硬化指標ＡＳＩｄｃを算出する。具体的には、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃのカフ圧変化過程と１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃのカフ圧変化過程それぞれにおける、共通の所定動脈容積が検出されるときに検出されるカフ圧Ｐｃ５とＰｃ１０との差ΔＰｃに基づき、動脈硬化指標ＡＳＩｄｃを算出する。

図１７のグラフを参照して、加圧過程において検出されるカフ圧Ｐｃ５とＰｃ１０との差ΔＰｃを説明する。図１７のグラフの横軸はカフ圧変化過程の時間（ｓｅｃ）の経過を示し、縦軸は時間経過に従い検出されるカフ圧（ｍｍＨｇ）と動脈容積信号Ｐｄ（電圧：Ｖ）を示す。カフ圧の変化は破線で、動脈容積信号Ｐｄの変化は、実線で示される。

５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後、動脈容積信号Ｐｄが所定レベル（所定電圧）を指示する時に検出されるカフ圧をカフ圧Ｐｃ５として確定し、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後、動脈容積信号Ｐｄが所定レベル（所定電圧）を指示する時に検出されるカフ圧をカフ圧Ｐｃ１０として確定する。検出されたカフ圧Ｐｃ５とＰｃ１０の差ΔＰｃを算出し、差ΔＰｃを差ΔＶに代替して用いて（式２）に従い、動脈硬化指標ＡＳＩｄｃを算出することができる。なお、本実施の形態でも、実施の形態１と同様にＰｄｍｉｎとＰｄｍａｘを検出する。

図１７には図４のフローチャートに従う加圧過程に対応のグラフを示しているが、図５のフローチャートに従う減圧過程の場合でも、図１７と同様のグラフを用いて説明することができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、動脈容積とカフ圧の相関関係に基づき、動脈硬化指標ＡＳＩｔｍを算出する。つまり、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃでカフ圧を変化させる過程と１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃでカフ圧を変化させる過程のそれぞれで同じ大きさのカフ圧で動脈を圧迫した後は、一定速度で加圧/減圧するとしても、所定時間経過後の動脈容積は、動脈壁の外圧（カフ圧）の変化に対する応答速度は動脈硬化度ゆえに同じとはならず相違する。この相違に着目して動脈硬化指標を算出することができる。

具体的には、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃでカフ圧を変化させる過程と１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃでカフ圧を変化させる過程それぞれにおける、共通の所定カフ圧が検出されてから、所定レベル（所定電圧値）の動脈容積信号Ｐｄが検出されるまでの所要時間の差ΔＴに基づき、動脈硬化指標ＡＳＩｔｍを算出する。

図１８のグラフを参照して、カフ圧の加圧過程で検出される差ΔＴを説明する。図１８のグラフの横軸はカフ圧変化過程の時間（ｓｅｃ）の経過を示し、縦軸は時間経過に従い検出されるカフ圧（ｍｍＨｇ）と動脈容積信号Ｐｄ（電圧：Ｖ）を示す。カフ圧の変化は破線で、動脈容積信号Ｐｄの変化は、実線で示される。図１８の（Ｂ）は、説明のために図１８の（Ａ）の一部を拡大して示す図である。

５ｍｍＨｇ／ｓｅｃでの加圧過程で加圧開始後、所定カフ圧を検出した時から所定値の動脈容積信号Ｐｄが検出されるまでの時間長さである所要時間Ｔ５を検出し、１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で加圧開始後に所定カフ圧を検出した時から所定値の動脈容積信号Ｐｄが検出されるまでの時間長さである所要時間Ｔ１０を検出する。検出された所要時間Ｔ５とＴ１０の差ΔＴを算出し、差ΔＴを差ΔＶに代替して用いて（式２）に従い、動脈硬化指標ＡＳＩｔｍを算出する。なお、本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、ＰｄｍｉｎとＰｄｍａｘを検出する。

図１８には図４のフローチャートに従う加圧過程に対応のグラフを示しているが、図５のフローチャートに従う減圧過程の場合でも、図１８と同様のグラフを用いて説明することができる。

次に、（実施の形態２）〜（実施の形態６）に従う検出処理フローについて説明する。実施の形態２〜６の各実施の形態の全体処理は、加圧過程においてはＳＴ５とＳＴ８の処理を除いては図４のそれと同じであり、減圧過程においてはＳＴ１６とＳＴ１９の処理を除いては図５のそれと同じである。したがって、相違する処理のみを説明する。

（実施の形態２の処理フロー）
本実施の形態では、図４のＳＴ５とＳＴ８の処理、および図５のＳＴ１６とＳＴ１９の処理は図７の処理に代替される。

図７を参照して、ＳＴ５における動脈容積信号Ｐｄｓ５（Ｐｄｓ１０）の検出フローを説明する。まず、指標検出部１０４は、一時変数である脈波検出フラグに基づき、脈波検出がされているかを判定する(ＳＴ２０１)。脈波検出フラグは、初期化処理（ＳＴ２）において、初期値（ＯＦＦ）に設定されている。

なお、脈波検出フラグは、カフ圧を変化させる過程で動脈容積変化信号Ｐａの振幅が検出されたとき初めてＯＮに更新される。したがって、検出されるまではＯＦＦを指示する。

その後、目標検出部１０５は、動脈容積検出部１０６が検出する動脈容積変化信号Ｐａの振幅値と閾値とを比較し、比較結果に基づき（振幅値≧閾値）の条件が成立するか否かを判定する（ＳＴ２０２）。

条件が成立したと判定すると、閾値以上の動脈容積変化信号Ｐａの振幅が検出された、すなわち脈波が検出されたと判断して(ＳＴ２０２でＹＥＳ)、そのときに検出される動脈容積信号Ｐｄ（動脈容積信号Ｐｄｓ）の値とカフ圧とを関連付けてメモリ部４２に格納し、脈波検出フラグをＯＮに更新する（ＳＴ２０３）。その後、ＳＴ２０４で、カフ圧が、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ（１０ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）のカフ圧変化過程の所定の目標値を指示しているか否かを判定する。指示すると判定すると（ＳＴ２０４でＹＥＳ）、一連の処理は終了するが、指示しないと判定すると（ＳＴ２０４でＮＯ）、ＳＴ２０１の処理に戻り、以降の処理が同様に繰返される。

条件が成立していないと判定すると、動脈容積変化信号Ｐａの振幅が検出されていない、すなわち脈波が未だ検出されていないと判断して(ＳＴ２０２でＮＯ)、処理はＳＴ２０４に移行する。

これにより、カフ圧が所定の目標値（加圧過程では、収縮期血圧＋３０ｍｍＨｇ、減圧過程では０ｍｍＨｇ）を指示するとき、メモリ部４２には、動脈容積信号Ｐｄｓ５とＰｄｓ１０の値が格納されている。

（実施の形態３の処理フロー）
本実施の形態では、図４のＳＴ５とＳＴ８の処理、および図５のＳＴ１６とＳＴ１９の処理は図８の処理に代替される。

図８を参照して、動脈容積信号Ｐｄｅ５（Ｐｄｅ１０）の検出フローを説明する。まず、指標検出部１０４は、一時変数である脈波消失フラグに基づき、脈波が消失されているか判定する(ＳＴ３０１)。脈波消失フラグは、初期化処理（ＳＴ２）において、初期値（ＯＦＦ）に設定されている。脈波消失フラグは、カフ圧を変化させる過程において動脈容積変化信号Ｐａの振幅が消失し始めたとき初めてＯＮに更新される。したがって、消失するまではＯＦＦを指示する。

その後、目標検出部１０５は、動脈容積検出部１０６が検出する動脈容積変化信号Ｐａの振幅値と閾値とを比較し、比較結果に基づき（振幅値≧閾値）の条件が成立するか否かを判定する（ＳＴ３０２）。

条件が成立していないと判定すると、閾値未満の動脈容積変化信号Ｐａの振幅値が検出されている、すなわち脈波が消失していないと判断して(ＳＴ３０２でＮＯ)、処理はＳＴ３０４に移行する。条件が成立していないと判定すると、動脈容積変化信号Ｐａの振幅が検出されていない、すなわち脈波が消失したと判断して(ＳＴ３０２でＮＯ)、そのときに検出される動脈容積信号Ｐｄ（動脈容積信号Ｐｄｅ）の値とカフ圧とを関連付けてメモリ部４２に格納し、脈波消失フラグをＯＮに更新する（ＳＴ３０３）。その後、ＳＴ３０４で、カフ圧が、所定の目標値を指示しているか否かを判定する。指示すると判定すると（ＳＴ３０４でＹＥＳ）、一連の処理は終了するが、指示しないと判定すると（ＳＴ３０４でＮＯ）、ＳＴ３０１の処理に戻り、以降の処理が同様に繰返される。

これにより、カフ圧が所定の目標値（加圧過程では、収縮期血圧＋３０ｍｍＨｇ、減圧過程では０ｍｍＨｇ）を指示するとき、メモリ部４２には、動脈容積信号Ｐｄｅ５とＰｄｅ１０の値が格納されている。

（実施の形態４の処理フロー）
本実施の形態では、図４のＳＴ５とＳＴ８の処理、および図５のＳＴ１６とＳＴ１９の処理は図９の処理に代替される。

図９を参照して、動脈容積信号Ｐｄｃ５とＰｄｃ１０を検出する手順を説明する。目標検出部１０５は、カフ圧の加圧過程でカフ圧を検出し、検出したカフ圧と所定カフ圧とを比較する。比較結果に基づき、検出カフ圧は、所定カフ圧を指示しないと判定されると（ＳＴ４０１でＮＯ）、ＳＴ４０３の処理に移行するが、指示すると判定すると（ＳＴ４０１でＹＥＳ）、その時に動脈容積検出部１０６が検出する動脈容積信号Ｐｄを動脈容積信号Ｐｄｃ５（またはＰｄｃ１０）としてメモリ部４２に格納する(ＳＴ４０２)。その後、検出されるカフ圧が所定の加圧目標値とを比較し（ＳＴ４０３）、比較結果に基づき検出カフ圧が加圧目標値（収縮期血圧＋３０ｍｍＨｇ）を指示するとき（ＳＴ４０３でＹＥＳ）、メモリ部４２には、動脈容積信号Ｐｄｉｎｆの値が格納されている。

加圧目標値を指示しないと判定されると（ＳＴ４０３でＮＯ）、ＳＴ４０１の処理に戻り、以降の処理が同様に行われる。

減圧過程でも、図９の手順に従って、動脈容積信号Ｐｄｃ５とＰｄｃ１０を検出することができる。この場合には、ＳＴ４０３で、検出されるカフ圧と比較される所定の減圧目標値は０ｍｍＨｇとなり、最終的には、メモリ部４２には、動脈容積信号Ｐｄｃ５とＰｄｃ１０の値が格納される。他の処理は、加圧過程で述べたとおりである。

なお、図９のＳＴ４０１で参照される所定カフ圧は、予め決めておいた値でもよいし、平衡制御目標値Ｖ５（またはＶ１０）、動脈容積信号Ｐｄｓ５（またはＰｄｓ１０）、動脈容積信号Ｐｄｅ５（またはＰｄｅ１０）が検出された時点で検出されたカフ圧であってもよい。

（実施の形態５の処理フロー）
本実施の形態では、図４のＳＴ５とＳＴ８の処理、および図５のＳＴ１６とＳＴ１９の処理は図１０の処理に代替される。

図１０を参照して、カフ圧Ｐｃ５（Ｐｃ１０）を検出する手順を説明する。目標検出部１０５は、加圧過程で動脈容積検出部１０６が検出する動脈容積信号Ｐｄの値と所定値とを比較する。比較結果に基づき、検出された動脈容積信号Ｐｄの値は所定値を指示しないと判定すると（ＳＴ５０１でＮＯ）、ＳＴ５０３の処理に移行する。比較結果に基づき、検出された動脈容積信号Ｐｄの値は所定値を指示すると判定すると（ＳＴ５０１でＹＥＳ）、その時に検出されるカフ圧をカフ圧Ｐｃ５（またはＰｃ１０）としてメモリ部４２に格納する(ＳＴ５０２)。その後、検出されるカフ圧と所定の加圧目標値（収縮期血圧＋３０ｍｍＨｇ）とを比較し、比較結果に基づき検出カフ圧が加圧目標値を指示するかを判定する（ＳＴ５０３）。

加圧目標値を指示しないと判定すると（ＳＴ５０３でＮＯ）、ＳＴ４０１の処理に戻り、以降の処理が同様に行われるが、指示すると判定されると（ＳＴ５０３でＹＥＳ）、一連の処理は終了する。

減圧過程において図８で示した手順で実行されて、カフ圧Ｐｃ５（またはＰｃ１０）がメモリ部４２に格納される(ＳＴ５０２)。

図１０のＳＴ５０１で参照される動脈容積信号Ｐｄの加圧（減圧）過程で参照される所定値は、予め決めておいた値でもよいし、平衡制御目標値Ｖ０、動脈容積信号Ｐｄｓ５（またはＰｄｓ１０）、動脈容積信号Ｐｄｅ５（またはＰｄｅ１０）の値であってもよい。

（実施の形態６の処理フロー）
本実施の形態では、図４のＳＴ５とＳＴ８の処理、および図５のＳＴ１６とＳＴ１９の処理は図１１の処理に代替される。

図１１を参照して、カフ圧を変化させる過程における所要時間Ｔ５（またはＴ１０）を検出する手順を説明する。

目標検出部１０５は、検出されるカフ圧と所定カフ圧とを比較し、比較結果に基づき、カフ圧は所定カフ圧を指示するか否かを判定する（ＳＴ６０１）。

所定カフ圧を指示すると判定すると（ＳＴ６０１でＹＥＳ）、目標検出部１０５は、タイマ４５を用いてタイマカンタの値を所定値（たとえば＋１）だけ更新（インクリメント）する（ＳＴ６０２）。なお、タイマカウンタは一時変数を指し、図１１の処理が開始される前に初期値（例えば０）が設定されていると想定する。

目標検出部１０５は、動脈容積検出部１０６が検出する動脈容積信号Ｐｄの値と所定値とを比較し、比較結果に基づき、動脈容積信号Ｐｄが所定値を指示するか否かを判定する（ＳＴ６０３）。所定値を指示すると判定すると（ＳＴ６０３でＹＥＳ）、タイマカウンタの値は、所要時間Ｔ５（またはＴ１０）としてメモリ部４２の所定領域に格納される(ＳＴ６０４)が、指示しないと判定される間は（ＳＴ６０３でＮＯ）、ＳＴ６０２の処理に戻り、タイマカウンタの値が更新される。

図１１で参照される所定カフ圧と動脈容積信号Ｐｄの所定値は、予め決めておいた値でもよいし、カフ圧を変化させる過程において検出した平衡制御目標値Ｖ０、動脈容積信号Ｐｄｓ５（またはＰｄｓ１０）、動脈容積信号Ｐｄｅ５（またはＰｄｅ１０）の値を用いればよい。

図１８では加圧過程における計測例を示す。図１８の場合は、５ｍｍＨｇ／ｓｅｃの加圧過程で検出された所要時間Ｔ５は０となり、ΔＴ＝所要時間Ｔ１０となる。

上述したように、（実施の形態２）〜（実施の形態６）の動脈硬化指標についても（式１）での平衡制御目標値Ｖ０を、各実施の形態で検出した値で置き換えて、差分を算出し、算出された差分を（式２）に従って規格化することにより、算出することができる。

ただし、動脈硬化指標ＡＳＩｄｃとＡＳＩｔｍについては動脈容積信号変化量の個人差に影響される値ではないため、（式２）による規格化は必要とされない。したがって、（式１）に従って算出した値を、そのまま動脈硬化指標として用いればよい。これらを用いた場合にも、動脈硬化が進行している場合には加圧過程では動脈硬化指標の値は大きくなり、減圧過程では小さくなる。

またここでは、差から動脈硬化指標を算出する方法を示したが、加圧過程（または減圧過程）でカフ圧を変化させる速度を異ならせた場合の動脈壁の応答特性（応答速度）の違いを定量化できればよく、（式３）のように測定値の比を用いる方法も可能である。ＡＳＩv0＝Ｖ０ｄｅｆ／Ｖ０ｉｎｆ・・・（式３）
なお、各実施の形態の動脈硬化指標の測定方法を、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）などの光学媒体や、メモリカードなどのコンピュータ読取り可能な一時的でない（non-transitory）記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

なお、本発明にかかるプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。

また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。

提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記憶された記憶媒体とを含む。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２０ カフ、７０ 動脈容積センサ、１０３ カフ圧制御部、１０４ 指標検出部、１０５ 目標検出部、１０６ 動脈容積検出部、１０７ 指標算出部、１０８ 血圧測定部。

Claims (12)

1. 動脈の硬化の指標を測定するための動脈硬化指標測定装置であって、
   測定部位に装着されるカフと、
   前記カフ内の圧力を表わすカフ圧を検出するための圧力検出手段と、
   前記カフに設けられ、前記測定部位の動脈の容積を検出するための容積検出手段と、
   カフ圧を加圧および減圧により調整するためのカフ圧調整手段と、
   第１の所定速度でカフ圧を変化させる第１過程で前記容積検出手段が逐次検出する前記動脈の容積の変化と、前記第１の所定速度とは異なる第２の所定速度でカフ圧を変化させる第２過程で前記容積検出手段が逐次検出する前記動脈の容積の変化とに基づき、動脈硬化指標を測定する指標測定手段と、を備える、動脈硬化指標測定装置。
2. 前記第１過程では、前記第１の所定速度でカフ圧を加圧するように変化させ、前記第２過程では、前記第２の所定速度でカフ圧を加圧するように変化させる、請求項１に記載の動脈硬化指標測定装置。
3. 前記第１過程では、前記第１の所定速度でカフ圧を減圧するように変化させ、前記第２過程では、前記第２の所定速度でカフ圧を減圧するように変化させる、請求項１に記載の動脈硬化指標測定装置。
4. カフ圧の変化に伴って前記容積検出手段が逐次検出する動脈の容積に基づき、当該容積を示す動脈容積信号と、当該容積の変化を示す動脈容積変化信号とを検出して出力する容積信号検出手段を、さらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の動脈硬化指標測定装置。
5. 前記指標測定手段は、
   前記第１過程において前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積変化信号の振幅がが最大振幅を指示するときに検出される前記動脈容積信号に基づく値と、前記第２過程において前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積変化信号の振幅が最大振幅を指示するときに検出される前記動脈容積信号に基づく値との差に基づき、前記動脈硬化指標を算出する、請求項４に記載の動脈硬化指標測定装置。
6. 前記指標測定手段は、
   前記第１過程において、前記圧力検出手段が所定圧を指す前記カフ圧を検出するときに前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積信号に基づく値と、前記第２過程において、前記圧力検出手段が前記所定圧を指す前記カフ圧を検出するときに前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積信号に基づく値との差に基づいて、前記動脈硬化指標を算出する、請求項４に記載の動脈硬化指標測定装置。
7. 前記指標測定手段は、
   前記第１過程において、前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積信号に基づく値が所定値を指示するときに、前記圧力検出手段が検出するカフ圧と、前記第２過程において、前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積信号に基づく値が前記所定値を指示するときに、前記圧力検出手段が検出するカフ圧との差に基づいて、前記動脈硬化指標を算出する、請求項４に記載の動脈硬化指標測定装置。
8. 前記指標測定手段は、
   前記第１過程において前記容積信号検出手段が閾値以上の振幅値を有する前記動脈容積変化信号を検出開始するときに、前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積信号に基づく値と、前記第２過程において前記容積信号検出手段が前記閾値以上の振幅値を有する前記動脈容積変化信号を検出開始するときに、前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積信号に基づく値との差に基づいて、前記動脈硬化指標を算出する、請求項４に記載の動脈硬化指標測定装置。
9. 前記指標測定手段は、
   前記第１過程において前記容積信号検出手段が閾値未満の振幅値を有する前記動脈容積変化信号を検出開始するときに、前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積信号に基づく値と、前記第２過程において前記容積信号検出手段が前記閾値未満の振幅値を有する前記動脈容積変化信号を検出開始するときに、前記容積信号検出手段が出力する前記動脈容積信号に基づく値との差に基づいて、前記動脈硬化指標を算出する、請求項４に記載の動脈硬化指標測定装置。
10. 前記指標測定手段は、
    前記カフ圧調整手段がカフ圧を変化させる過程において、前記容積信号検出手段が検出する前記動脈容積信号に基づき、動脈が最大径であることを指示する前記動脈容積信号の値と、動脈が閉塞状態であることを指示する前記動脈容積信号の値との差分を検出する差分検出手段を、含み、
    正規化された前記動脈硬化指標を算出するために、前記差を、前記差分検出手段が検出した前記差分により除する、請求項５から９のいずれかに記載の動脈硬化指標測定装置。
11. 前記指標測定手段は、
    前記第１過程において、前記圧力検出手段が所定圧を指すカフ圧を検出したときから、前記動脈容積信号に基づく値が所定値を指示する当該動脈容積信号を前記容積信号検出手段が検出するまでの時間長さと、前記第２過程において、前記圧力検出手段が前記所定圧を指すカフ圧を検出したときから、前記動脈容積信号に基づく値が前記所定値を指示する当該動脈容積信号を前記容積信号検出手段が検出するまでの時間長さとの差に基づいて、前記動脈硬化指標を算出する、請求項４に記載の動脈硬化指標測定装置。
12. 測定部位に装着されるカフ内の圧力を表わすカフ圧を変化させながら、動脈の硬化の指標を測定するための動脈硬化指標測定プログラムであって、
    カフ圧を加圧および減圧により調整するステップと、
    第１の所定速度でカフ圧を変化させる第１過程で逐次検出される動脈の容積の変化と、前記第１の所定速度とは異なる第２の所定速度でカフ圧を変化させる第２過程で逐次検出される前記動脈の容積の変化とに基づき、動脈硬化指標を算出するステップと、をコンピュータに実行させる、動脈硬化指標測定プログラム。

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