JP2012165915A - 循環機能判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】循環機能の判定に要する時間を短くすることのできる循環機能判定装置を提供すること。
【解決手段】循環機能判定装置１では次の手順で循環機能の判定を行う。（１）圧力制御部３０によりカフ１０の加圧および減圧を行う。（２）圧力検出部４０によりカフ１０の圧迫圧力を検出する。（３）脈波検出部５０により圧迫圧力と脈波振幅値とを対応付けする。（４）脈波特徴検出部６１により脈波累積加算値を算出する。（５）指標値算出部６２により血管弾性指標値を算出する。（６）血圧測定部７０により最高血圧値および最低血圧値を算出する。（７）血圧測定部７０により足首上腕血圧値比を算出する。（８）機能判定部８０により左上腕および左足首の血管が正常か否かを判定する。（９）情報表示部９０により測定結果を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、身体の第１部分を圧迫する第１圧迫部と、身体の第２部分を圧迫する第２圧迫部とを備える循環機能判定装置に関する。

上記判定装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
特許文献１の循環機能判定装置では、カフにより身体を圧迫することにより血圧値を測定し、その後に再びカフにより身体を圧迫することにより脈波伝播速度を測定する。そして、２回のカフの圧迫により得られた血圧値および脈波伝播速度に基づいて循環機能が正常か否かを判定する。

特開２００４−１０５５４９号公報

しかし、特許文献１の循環機能判定装置においては、循環機能を判定するにあたりカフによる身体の圧迫を２回にわたり行う必要がある。このため、循環機能の判定結果が得られるまでに時間がかかる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、循環機能の判定に要する時間を短くすることのできる循環機能判定装置を提供することにある。

上記目的を達成するための手段を以下に示す。
・本発明の循環機能判定装置は、身体の第１部分を圧迫する第１圧迫部と、身体の第２部分を圧迫する第２圧迫部とを備えるものであり、前記第１圧迫部により前記第１部分が圧迫されているときに同部分に生じる脈波に関する第１脈波情報、および前記第２圧迫部により前記第２部分が圧迫されているときに同部分に生じる脈波に関する第２脈波情報を検出する脈波検出部と、前記第１圧迫部の圧迫圧力である第１圧迫圧力と前記第１脈波情報とに基づいて第１血圧値を算出する処理と、前記第２圧迫部の圧迫圧力である第２圧迫圧力と前記第２脈波情報とに基づいて第２血圧値を算出する処理とを行う血圧測定部と、前記第１部分の血管の弾性の指標値である第１血管弾性指標値を前記第１脈波情報に基づいて算出する処理と、前記第２部分の血管の弾性の指標値である第２血管弾性指標値を前記第２脈波情報に基づいて算出する処理とを行う弾性測定部と、前記第１血圧値および前記第２血圧値の少なくとも一方と、前記第１血管弾性指標値および前記第２血管弾性指標値とに基づいて循環機能を判定する機能判定部とを備えることを特徴とする。

・この循環機能判定装置においては、前記弾性測定部は、前記第１脈波情報に含まれる第１脈波振幅値と前記第１圧迫圧力とに基づいて前記第１血管弾性指標値を算出し、前記第２脈波情報に含まれる第２脈波振幅値と前記第２圧迫圧力とに基づいて前記第２血管弾性指標値を算出することが好ましい。

・この循環機能判定装置においては、前記血圧測定部は、前記第１血圧値と前記第２血圧値との比である血圧値比を算出するものであり、前記機能判定部は、前記血圧値比、前記第１血管弾性指標値、および前記第２血管弾性指標値に基づいて循環機能を判定するものであることが好ましい。

・この循環機能判定装置においては、前記機能判定部は、前記血圧測定部により算出された前記血圧値比が血圧判定範囲内にあるとき、かつ前記弾性測定部により算出された前記第１血管弾性指標値および前記第２血管弾性指標値が弾性判定範囲内にあるとき、循環機能が正常である旨判定することが好ましい。

・この循環機能判定装置においては、前記第１圧迫部は、心臓付近の部位である中枢部を圧迫するものであり、前記第２圧迫部は、前記中枢部よりも心臓から離れた部位である末梢部を圧迫するものであることが好ましい。

・この循環機能判定装置においては、前記第１圧迫部は、左半身の所定の部位を圧迫するものであり、前記第２圧迫部は、前記左半身の所定の部位に対して左右対称の関係にある右半身の所定の部位を圧迫するものであることが好ましい。

・この循環機能判定装置においては、前記弾性測定部は、前記第１圧迫部による圧迫の開始から圧迫の終了までに得られる前記第１脈波情報に含まれる第１脈波振幅値を累積加算して第１脈波累積加算値を算出する処理と、前記第２圧迫部による圧迫の開始から圧迫の終了までに得られる前記第２脈波情報に含まれる第２脈波振幅値を累積加算して第２脈波累積加算値を算出する処理と、前記第１脈波累積加算値と前記第１圧迫圧力との関係に基づいて前記第１血管弾性指標値を算出する処理と、前記第２脈波累積加算値と前記第２圧迫圧力との関係に基づいて前記第２血管弾性指標値を算出する処理とを行うことが好ましい。

本発明によれば、循環機能の判定に要する時間を短くすることのできる循環機能判定装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の循環機能測定装置について、その構成を示すブロック図。 同実施形態の循環機能判定装置について、（ａ）は血管が軟らかい場合の圧迫時間と圧迫圧力との関係を示すグラフ、（ｂ）は血管が硬い場合の圧迫時間と圧迫圧力との関係を示すグラフ。 同実施形態の循環機能判定装置について、（ａ）は血管が軟らかい場合の圧迫圧力と脈波振幅値との関係を示すグラフ、（ｂ）は血管が硬い場合の圧迫圧力と脈波振幅値との関係を示すグラフ。 同実施形態の循環機能判定装置について、（ａ）は圧迫圧力と脈波累積加算値との関係を示すグラフ、（ｂ）は圧迫圧力と脈波累積加算値との関係から得られる特性線を示すグラフ。 同実施形態の循環機能判定装置について、（ａ）は血管が軟らかい場合の圧迫圧力と脈波累積加算値との関係の一例を示すグラフ、（ｂ）は血管が硬い場合の圧迫圧力と脈波累積加算値との関係の一例を示すグラフ。 同実施形態の循環機能判定装置について、（ａ）は血管が軟らかい場合の圧迫圧力と脈波累積加算比率との関係の一例を示すグラフ、（ｂ）は血管が硬い場合の圧迫圧力と脈波累積加算比率との関係の一例を示すグラフ。 同実施形態の循環機能判定装置について、（ａ）は血管が軟らかい場合の圧迫圧力と相対振幅値との関係を示すグラフ、（ｂ）は血管が硬い場合の圧迫圧力と相対振幅値との関係を示すグラフ。 同実施形態の循環機能判定装置について、その測定結果の一例としての上腕および足首の最高血圧値、最低血圧値、血管弾性指標値、ならびに足首上腕血圧値比を示すテーブル。 同実施形態の循環機能判定装置について、足首上腕血圧値比および血管弾性指標値により規定される循環機能の判定領域を示すグラフ。 本発明の第２実施形態の循環機能判定装置について、その構成を示すブロック図。 同実施形態の循環機能判定装置について、その測定結果の一例としての左上腕および右上腕の最高血圧値、最低血圧値、血管弾性指標値、ならびに左右上腕血圧値比を示すテーブル。 同実施形態の循環機能判定装置について、左右上腕血圧値比および血管弾性指標値により規定される循環機能の判定領域を示すグラフ。 本発明の第３実施形態の循環機能判定装置について、その構成を示すブロック図。 同実施形態の循環機能判定装置について、血管弾性指標値および血圧値により規定される年代別の循環機能の判定領域を示すグラフ。 本発明の第４実施形態の循環機能判定装置について、その測定結果の一例としての人体の各部位の最高血圧値、最低血圧値、血管弾性指標値、ならびに血圧値比を示す模式図。 本発明の第５実施形態の循環機能判定装置について、（ａ）は血管が軟らかい場合の圧迫圧力と相対振幅値との関係の一例を示すグラフ、（ｂ）は血管が硬い場合の圧迫圧力と相対振幅値との関係の一例を示すグラフ。

（第１実施形態）
図１〜図９を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１に示されるように、循環機能判定装置１には、被測定者２の身体を圧迫するカフ１０と、各種の情報の演算等を行う制御装置２０と、カフ１０と制御装置２０とを互いに接続するチューブ１００とが設けられている。

カフ１０としては、被測定者２の中枢部である左上腕の動脈を圧迫する第１カフ１１と、被測定者２の末梢部である左足首の動脈を圧迫する第２カフ１２とが設けられている。第１カフ１１および第２カフ１２としては、それぞれの袋状かつゴム製のものが用いられている。

制御装置２０には、第１カフ１１および第２カフ１２の加圧および減圧を個別に行う圧力制御部３０と、第１カフ１１および第２カフ１２により身体に加えられる圧力（以下、「圧迫圧力Ｐ」）を個別に検出する圧力検出部４０とが設けられている。

またこの他に、カフ１０による身体の加圧または減圧にともない生じる脈波の振幅値（以下、「脈波振幅値Ａ」）を算出し、圧迫圧力Ｐと脈波振幅値Ａとを対応付けて記憶する脈波検出部５０と、血管の硬さを表す指標値（以下、「血管弾性指標値Ｅ」）を算出する弾性測定部６０とが設けられている。

またこの他に、動脈の血圧の大きさ（以下、「血圧値Ｂ」）を算出する血圧測定部７０と、身体の循環機能を判定する機能判定部８０と、機能判定部８０による循環機能の判定結果をはじめとして各種の情報を被測定者２に提供する情報表示部９０とが設けられている。

圧力制御部３０には、第１カフ１１および第２カフ１２のそれぞれに空気を供給して圧迫圧力Ｐを上昇させる加圧ポンプと、第１カフ１１および第２カフ１２のそれぞれから空気を排出して圧迫圧力Ｐを下降させる減圧ポンプとが設けられている（各ポンプともに図示略）。

圧力検出部４０には、第１カフ１１および第２カフ１２のそれぞれに圧迫圧力Ｐの変化に応じた信号を出力する圧力センサと、圧力センサの出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とが設けられている（いずれも図示略）。

弾性測定部６０には、脈波振幅値Ａの加算値（以下、「脈波累積加算値ＡＴ」）を算出する脈波特徴検出部６１と、脈波累積加算値ＡＴに基づいて血管弾性指標値Ｅを演算する指標値算出部６２とが設けられている。

血圧測定部７０には、最高血圧の大きさ（以下、「最高血圧値ＢＨ」）および最低血圧の大きさ（以下、「最低血圧値ＢＬ」）を算出する血圧値算出部７１と、左上腕の最高血圧値ＢＨに対する左足首の最高血圧値ＢＨの比（以下、「足首上腕血圧値比ＢＲ１」）を算出する血圧値比算出部７２とが設けられている。

チューブ１００としては、第１カフ１１と圧力制御部３０とを互いに接続する第１制御チューブ１０１と、第１カフ１１と圧力検出部４０とを互いに接続する第１検出チューブ１０２と、第２カフ１２と圧力制御部３０とを互いに接続する第２制御チューブ１０３と、第２カフ１２と圧力検出部４０とを互いに接続する第２検出チューブ１０４とが設けられている。

循環機能判定装置１の動作の概要を以下に示す。
（１）圧力制御部３０によりカフ１０の加圧および減圧を行う。
（２）圧力検出部４０によりカフ１０の圧迫圧力Ｐを検出する。
（３）脈波検出部５０により圧迫圧力Ｐと脈波振幅値Ａとを対応付けする。
（４）脈波特徴検出部６１により脈波累積加算値ＡＴを算出する。
（５）弾性測定部６０により血管弾性指標値Ｅを算出する。
（６）血圧測定部７０により最高血圧値ＢＨおよび最低血圧値ＢＬを算出する。
（７）血圧測定部７０により足首上腕血圧値比ＢＲ１を算出する。
（８）機能判定部８０により左上腕および左足首の循環機能が正常か否かを判定する。
（９）情報表示部９０により測定結果を表示する。

循環機能判定装置１においては、以下のように信号の送信が行われる。
圧力検出部４０は、圧迫圧力Ｐを示す信号を脈波検出部５０に送信する。脈波検出部５０は、圧迫圧力Ｐと脈波振幅値Ａとを対応付けした関係を示す信号を脈波特徴検出部６１および血圧値算出部７１のそれぞれに送信する。

脈波特徴検出部６１は、脈波累積加算値ＡＴを示す信号を指標値算出部６２に送信する。指標値算出部６２は、血管弾性指標値Ｅを示す信号を機能判定部８０に送信する。
血圧値算出部７１は、最高血圧値ＢＨおよび最低血圧値ＢＬを示す信号を血圧値比算出部７２に送信する。血圧値比算出部７２は、足首上腕血圧値比ＢＲ１を示す信号を機能判定部８０に送信する。

機能判定部８０は、循環機能の判定結果、最高血圧値ＢＨ、最低血圧値ＢＬ、足首上腕血圧値比ＢＲ１、および血管弾性指標値Ｅのそれぞれを示す信号を情報表示部９０に送信する。情報表示部９０は、機能判定部８０から受信した信号に基づいて各種の情報を表示する。

循環機能判定装置１の各部位の動作の詳細を以下の順に説明する。
（Ａ）圧力制御部３０の動作（図１および図２参照）。
（Ｂ）圧力検出部４０の動作（図１および図２参照）。
（Ｃ）脈波検出部５０の動作（図１および図３参照）。
（Ｄ）弾性測定部６０の動作（図１、図２、および図４〜図６参照）。
（Ｅ）血圧測定部７０の動作（図１、図３、および図７参照）。
（Ｆ）機能判定部８０の動作（図１、図８、および図９参照）。
（Ｇ）情報表示部９０の動作（図１、図８、および図９参照）。

図１および図２を参照して、圧力制御部３０の動作について説明する。
図１に示される圧力制御部３０は、循環機能の測定開始にともない第１カフ１１および第２カフ１２に空気を供給して圧迫圧力Ｐを上昇させる。そして、圧迫圧力Ｐが所定圧力に達した後、第１カフ１１および第２カフ１２から空気を排出して圧迫圧力Ｐを下降させる。具体的には、次のように圧迫圧力Ｐを制御する。

図２に示されるように、圧迫圧力Ｐが第１所定圧力ＰＸ１未満のとき、圧迫圧力Ｐを急速に上昇させる。圧迫圧力Ｐが第１所定圧力ＰＸ１以上かつ第２所定圧力ＰＸ２未満のとき、圧迫圧力Ｐを緩やかに上昇させる。圧迫圧力Ｐが第２所定圧力ＰＸ２以上のとき、圧迫圧力Ｐを急速に低下させる。なお、第１所定圧力ＰＸ１は、予め想定された被測定者２の最低血圧値ＢＬよりも低い圧力として設定されている。

図１および図２を参照して、圧力検出部４０の動作について説明する。
図１に示される圧力検出部４０は、圧力制御部３０により第１カフ１１の加圧および減圧が行われているとき、左上腕の圧迫圧力Ｐ（以下、「第１圧迫圧力ＰＡ」）を圧力センサにより検出し、圧力センサの出力をＡ／Ｄ変換した後に脈波検出部５０に出力する。また、圧力制御部３０により第２カフ１２の加圧および減圧が行われているとき、左足首の圧迫圧力Ｐ（以下、「第２圧迫圧力ＰＢ」）を圧力センサにより検出し、圧力センサの出力をＡ／Ｄ変換した後に脈波検出部５０に出力する。

圧力検出部４０から出力される第１圧迫圧力ＰＡおよび圧力検出部４０から出力される第２圧迫圧力ＰＢは、圧力制御部３０によるカフ１０の加圧が開始されてからの経過時間（以下、「圧迫時間Ｔ」）に対して次のように変化する。

図２に示されるように、圧迫時間Ｔが第１所定時間Ｔ１未満のとき、圧力検出部４０から出力される圧迫圧力Ｐは急速に上昇する。圧迫時間Ｔが第１所定時間Ｔ１以上かつ第２所定時間Ｔ２未満のとき、圧力検出部４０から出力される圧迫圧力Ｐは圧迫時間Ｔが第１所定時間Ｔ１未満のときよりも緩やかに上昇する。圧迫時間Ｔが第２圧迫時間Ｔ２以上のとき、圧力検出部４０から出力される圧迫圧力Ｐは急速に低下する。

図２（ａ）には、血管が軟らかい場合の圧迫時間Ｔに対する圧迫圧力Ｐの変化が、また図２（ｂ）には、血管が硬い場合の圧迫時間Ｔに対する圧迫圧力Ｐの変化が示されている。各図に示されるように、圧迫時間Ｔが第１所定時間Ｔ１以上かつ第２所定時間Ｔ２未満のとき、すなわち圧迫圧力Ｐが第１所定圧力ＰＸ１から第２所定圧力ＰＸ２に向けて上昇するとき、圧迫圧力Ｐに脈波Ｗの変化が反映される。また、この脈波Ｗの変化は血管の硬さに応じて異なる。

一例として、図２（ａ）に示されるように、血管が軟らかい場合には第１中間圧力ＰＷ１から第２中間圧力ＰＷ２までの範囲において、脈波Ｗが圧迫圧力Ｐに反映される。また、図２（ｂ）に示されるように、血管が硬い場合には第１所定圧力ＰＸ１から第２所定圧力ＰＸ２までの範囲において、脈波Ｗが圧迫圧力Ｐに反映される。なお、第１中間圧力ＰＷ１および第２中間圧力ＰＷ２は、いずれも第１所定圧力ＰＸ１よりも大きくかつ第２所定圧力ＰＸ２よりも小さい値となる。

図１および図３を参照して、脈波検出部５０の動作について説明する。
図１に示される脈波検出部５０は、カフ１０により左上腕および左足首のそれぞれが圧迫されているときの脈波振幅値Ａを算出することにより、図３に示される包絡線ＬＨ１を生成する。具体的には、次の手順により左上腕および左足首のそれぞれについて包絡線ＬＨ１を生成する。

脈波検出部５０は、圧力検出部４０から第１圧迫圧力ＰＡを示す信号を受信したとき、この信号から直流成分等の所定の周波数成分を除去することにより第１圧迫圧力ＰＡに対応した脈波信号を生成する。次に、生成した脈波信号に基づいて、第１カフ１１により左上腕が圧迫されているときの脈波振幅値Ａ（以下、「第１脈波振幅値ＡＡ」）を抽出する。第１脈波振幅値ＡＡは、離散化された第１圧迫圧力ＰＡ毎に抽出される。なお、第１脈波振幅値ＡＡは「第１脈波情報」に相当する。

次に、第１圧迫圧力ＰＡと第１脈波振幅値ＡＡとを対応付けることにより、左上腕についての包絡線ＬＨ１、すなわち左上腕の圧迫開始から圧迫終了までの圧迫圧力Ｐの変化に対する脈波振幅値Ａの変化を示す包絡線ＬＨ１を生成する。そして、この包絡線ＬＨ１を記憶するとともに、包絡線ＬＨ１を示す信号を脈波特徴検出部６１および血圧値算出部７１のそれぞれに出力する。

脈波検出部５０は、圧力検出部４０から第２圧迫圧力ＰＢを示す信号を受信したとき、この信号から直流成分等の所定の周波数成分を除去することにより第２圧迫圧力ＰＢに対応した脈波信号を生成する。次に、生成した脈波信号に基づいて、第２カフ１２により左足首が圧迫されているときの脈波振幅値Ａ（以下、「第２脈波振幅値ＡＢ」）を抽出する。第２脈波振幅値ＡＢは、離散化された第２圧迫圧力ＰＢ毎に抽出される。なお、第２脈波振幅値ＡＢは「第２脈波情報」に相当する。

次に、第２圧迫圧力ＰＢと第２脈波振幅値ＡＢとを対応付けることにより、左足首についての包絡線ＬＨ１、すなわち左足首の圧迫開始から圧迫終了までの圧迫圧力Ｐの変化に対する脈波振幅値Ａの変化を示す包絡線ＬＨ１を生成する。そして、この包絡線ＬＨ１を記憶するとともに、包絡線ＬＨ１を示す信号を脈波特徴検出部６１および血圧値算出部７１のそれぞれに出力する。

図３に示されるように、包絡線ＬＨ１においては脈波振幅値Ａが圧迫圧力Ｐに対して次のように変化する。すなわち、検出開始圧力ＰＺ１から最大振幅圧力ＰＴまでの範囲においては、圧迫圧力Ｐの上昇にともない脈波振幅値Ａが増加する。また、最大振幅圧力ＰＴから検出終了圧力ＰＺ２までの範囲においては、圧迫圧力Ｐの上昇にともない脈波振幅値Ａが減少する。なお、最大振幅圧力ＰＴは、包絡線ＬＨ１においての最大の脈波振幅値Ａに対応する圧迫圧力Ｐを示す。

圧迫圧力Ｐと脈波振幅値Ａとの関係は、血管の硬さに応じて異なる。図３（ａ）には、血管が軟らかい場合の包絡線ＬＨ１が、また図３（ｂ）には、血管が硬い場合の包絡線ＬＨ１がそれぞれ示されている。一方、図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、血管が軟らかい場合において圧迫圧力Ｐに脈波Ｗが反映されるタイミングと、血管が硬い場合において圧迫圧力Ｐに脈波Ｗが反映されるタイミングとが互いに異なる。

このため、図３（ａ）に示されるように、血管が軟らかい場合には第１中間圧力ＰＷ１および第２中間圧力ＰＷ２がそれぞれ検出開始圧力ＰＺ１および検出終了圧力ＰＺ２に相当する。これに対して図３（ｂ）に示されるように、血管が硬い場合には第１所定圧力ＰＸ１および第２所定圧力ＰＸ２がそれぞれ検出開始圧力ＰＺ１および検出終了圧力ＰＺ２に相当する。

図１、図４、および図５を参照して、脈波特徴検出部６１の動作について説明する。
図１に示される脈波特徴検出部６１は、左上腕および左足首のそれぞれについて圧迫圧力Ｐ毎の脈波振幅値Ａを累積加算して脈波累積加算値ＡＴを算出することにより、図４（ｂ）に示される特性線ＬＴ１を生成する。具体的には、次の手順で左上腕および左足首のそれぞれについて特性線ＬＴ１を生成する。

脈波特徴検出部６１は、第１圧迫圧力ＰＡ毎の第１脈波振幅値ＡＡを累積加算した脈波累積加算値ＡＴ（以下、「第１脈波累積加算値ＡＴＡ」）を算出することにより、左上腕についての特性線ＬＴ１、すなわち左上腕の圧迫開始から圧迫終了までの第１圧迫圧力ＰＡの変化に対する第１脈波累積加算値ＡＴＡの変化を示す特性線ＬＴ１を生成する。そして、この特性線ＬＴ１を記憶するとともに、特性線ＬＴ１を示す信号を指標値算出部６２に出力する。

脈波特徴検出部６１は、第２圧迫圧力ＰＢ毎の第２脈波振幅値ＡＢを累積加算した脈波累積加算値ＡＴ（以下、「第２脈波累積加算値ＡＴＢ」）を算出することにより、左足首についての特性線ＬＴ２、すなわち左上腕の圧迫開始から圧迫終了までの第２圧迫圧力ＰＢの変化に対する第２脈波累積加算値ＡＴＢの変化を示す特性線ＬＴ２を生成する。そして、この特性線ＬＴ２を記憶するとともに、特性線ＬＴ２を示す信号を指標値算出部６２に出力する。

図４（ａ）に示されるように、脈波累積加算値ＡＴの算出においては、圧迫圧力Ｐ１（検出開始圧力ＰＺ１）のときの脈波振幅値Ａ１が脈波累積加算値ＡＴ１として算出される。次に、圧迫圧力Ｐ２のときの脈波振幅値Ａ２が脈波累積加算値ＡＴ１に加算されることにより、圧迫圧力Ｐ２に対応した脈波累積加算値ＡＴ２が算出される。次に、圧迫圧力Ｐ３のときの脈波振幅値Ａ３が脈波累積加算値ＡＴ２に加算されることにより、圧迫圧力Ｐ３に対応した脈波累積加算値ＡＴ３が算出される。そして、圧迫圧力Ｐが検出終了圧力ＰＺ２に達するまで同様の手順で脈波累積加算値ＡＴが算出される。

図４（ｂ）に示されるように、特性線ＬＴ１においては脈波累積加算値ＡＴが圧迫圧力Ｐに対して次のように変化する。すなわち、最小累積加算値ＡＴｍｉｎ（検出開始圧力ＰＺ１）から最大累積加算値ＡＴｍａｘまでにわたり圧迫圧力Ｐの上昇にともない脈波累積加算値ＡＴが増加する。

圧迫圧力Ｐと脈波累積加算値ＡＴとの関係は、血管の硬さに応じて異なる。図５（ａ）には、血管が軟らかい場合の特性線ＬＴ１が、また図５（ｂ）には、血管が硬い場合の特性線ＬＴ１がそれぞれ示されている。一方、図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、血管が軟らかい場合において圧迫圧力Ｐに脈波Ｗが反映されるタイミングと、血管が硬い場合において圧迫圧力Ｐに脈波Ｗが反映されるタイミングとが互いに異なる。

このため、図５（ａ）に示されるように、血管が軟らかい場合には脈波Ｗが圧迫圧力Ｐに反映される第１中間圧力ＰＷ１から第２中間圧力ＰＷ２までの範囲において脈波累積加算値ＡＴが増加する。これに対して図５（ｂ）に示されるように、血管が硬い場合には脈波Ｗが圧迫圧力Ｐに反映される第１所定圧力ＰＸ１から第２所定圧力ＰＸ２までの範囲において脈波累積加算値ＡＴが増加する。

図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、血管が硬い場合の脈波累積加算値ＡＴは、血管が軟らかい場合の脈波累積加算値ＡＴよりも大きくなる。このように脈波累積加算値ＡＴの大きさが異なる理由としては次のものが挙げられる。

すなわち、血管が軟らかい場合には、血管を押しつぶすために必要となる圧迫圧力Ｐの仕事量が小さく、血管が硬い場合には、血管を押しつぶすために必要となる圧迫圧力Ｐの仕事量が大きくなる。このため、血管を押しつぶすために必要となる圧迫圧力Ｐの仕事量と相関を有する脈波累積加算値ＡＴは、血管が軟らかい場合よりも血管が硬い場合の方が大きくなると考えられる。

図１、図５、および図６を参照して、指標値算出部６２の動作について説明する。
図１に示される指標値算出部６２は、図５に示される左上腕および左足首のそれぞれについての特性線ＬＴ１を規格化し、図６に示される規格化後の特性線ＬＴ２に基づいて、左上腕および左足首のそれぞれの血管弾性指標値Ｅを算出する。具体的には、次の手順で各血管弾性指標値Ｅを算出する。

指標値算出部６２は、図５に示される左上腕の特性線ＬＴ１を最大の第１脈波累積加算値ＡＴＡ（以下、「最大累積加算値ＡＴＡｍａｘ」）により規格化する。すなわち、特性線ＬＴ１の縦軸である第１脈波累積加算値ＡＴＡを最大累積加算値ＡＴＡｍａｘに基づく相対値（以下、「第１相対加算値ＡＲＡ」）に変換する。

次に、図６に示される規格化後の特性線ＬＴ２に基づいて、第１圧迫圧力ＰＡの変化に対する第１相対加算値ＡＲＡの変化の割合（以下、「第１振幅変化率ＤＲ１」）を算出する。そして、第１振幅変化率ＤＲ１を指標値算出テーブルに適用し、左上腕の血管弾性指標値Ｅ（以下、「第１血管弾性指標値ＥＡ」）を算出する。また、算出した第１血管弾性指標値ＥＡを示す信号を機能判定部８０に出力する。

指標値算出部６２は、具体的には次のように第１振幅変化率ＤＲ１を算出する。
ここでは、第１相対加算値ＡＲＡの増加量が最も大きいときの第１圧迫圧力ＰＡを基準の圧迫圧力Ｐ（以下、「最大増加圧力ＰＳ」）とし、最大増加圧力ＰＳよりも所定量だけ大きい圧迫圧力Ｐを「圧迫圧力ＰＳＳ」とし、最大増加圧力ＰＳに対応する第１相対加算値ＡＲＡを「相対加算値ＡＲＡ１」とし、圧迫圧力ＰＳＳに対応する第１相対加算値ＡＲＡを「相対加算値ＡＲＡ２」とする。

そして、相対加算値ＡＲＡ２と相対加算値ＡＲＡ１との差△Ａ、および圧迫圧力ＰＳＳと最大増加圧力ＰＳとの差△Ｐをそれぞれ算出し、差△Ａを差△Ｐで除算した値（△Ａ／△Ｐ）を第１振幅変化率ＤＲ１として算出する。

指標値算出テーブルには、第１振幅変化率ＤＲ１と第１血管弾性指標値ＥＡとの関係として、第１振幅変化率ＤＲ１が大きくなるにつれて第１血管弾性指標値ＥＡが小さくなるものが規定されている。

指標値算出部６２は、図５に示される左足首の特性線ＬＴ１を最大の第２脈波累積加算値ＡＴＢ（以下、「最大累積加算値ＡＴＢｍａｘ」）により規格化する。すなわち、特性線ＬＴ１の縦軸である第２脈波累積加算値ＡＴＢを最大累積加算値ＡＴＢｍａｘに基づく相対値（以下、「第２相対加算値ＡＲＢ」）に変換する。

次に、図６に示される規格化後の特性線ＬＴ２に基づいて、第２圧迫圧力ＰＢの変化に対する第２相対加算値ＡＲＢの変化の割合（以下、「第２振幅変化率ＤＲ２」）を算出する。そして、第２振幅変化率ＤＲ２を指標値算出テーブルに適用し、左足首の血管弾性指標値Ｅ（以下、「第２血管弾性指標値ＥＢ」）を算出する。また、算出した第２血管弾性指標値ＥＢを示す信号を機能判定部８０に出力する。

指標値算出部６２は、具体的には次のように第２振幅変化率ＤＲ２を算出する。
ここでは、第２相対加算値ＡＲＢの増加量が最も大きいときの第２圧迫圧力ＰＢを最大増加圧力ＰＳとし、最大増加圧力ＰＳに対応する第２相対加算値ＡＲＢを「相対加算値ＡＲＢ１」とし、最大増加圧力ＰＳよりも所定量だけ大きい圧迫圧力ＰＳＳに対応する第２相対加算値ＡＲＢを「相対加算値ＡＲＢ２」とする。

そして、相対加算値ＡＲＢ２と相対加算値ＡＲＢ１との差△Ａ、および圧迫圧力ＰＳＳと最大増加圧力ＰＳとの差△Ｐをそれぞれ算出し、差△Ａを差△Ｐで除算した値（△Ａ／△Ｐ）を第２振幅変化率ＤＲ２として算出する。

指標値算出テーブルには、第２振幅変化率ＤＲ２と第２血管弾性指標値ＥＢとの関係として、第２振幅変化率ＤＲ２が大きくなるにつれて第２血管弾性指標値ＥＢが小さくなるものが規定されている。

圧迫圧力Ｐと相対加算値ＡＲＡ，ＡＲＢとの関係は、血管の硬さに応じて異なる。図６（ａ）には、血管が軟らかい場合の規格化後の特性線ＬＴ２が、また図６（ｂ）には、血管が硬い場合の規格化後の特性線ＬＴ２がそれぞれ示されている。

図１、図３、および図７を参照して、血圧測定部７０の動作について説明する。
図１に示される血圧値算出部７１は、図３に示される左上腕および左足首のそれぞれについての包絡線ＬＨ１を規格化し、図７に示される規格化後の包絡線ＬＨ２に基づいて、左上腕および左足首のそれぞれの血圧値Ｂを算出する。具体的には、次の手順で各血圧値Ｂを算出する。

血圧値算出部７１は、図３に示される左上腕の包絡線ＬＨ１を最大の第１脈波振幅値ＡＡ（以下、「最大振幅値ＡＡｍａｘ」）により規格化する。すなわち、包絡線ＬＨ１の縦軸である第１脈波振幅値ＡＡを最大振幅値ＡＡｍａｘに基づく相対値（以下、「第１相対振幅値ＡＡＡ」）に変換する。

次に、図７に示される規格化後の包絡線ＬＨ２に基づいて、オシロメトリック法により左上腕の最高血圧値ＢＨ（以下、「第１最高血圧値ＢＨＡ」）および左上腕の最低血圧値ＢＬ（以下、「第１最低血圧値ＢＬＡ」）を算出する。すなわち、予め規定された所定の相対振幅値ＡＡＬに対応する第１圧迫圧力ＰＡを第１最低血圧値ＢＬＡとして算出し、予め規定された所定の相対振幅値ＡＡＨに対応する第１圧迫圧力ＰＡを第１最高血圧値ＢＨＡとして算出する。また、算出した第１最高血圧値ＢＨＡおよび第１最低血圧値ＢＬＡのそれぞれを示す信号を機能判定部８０に出力する。

所定の相対振幅値ＡＡＬとしては、最大増加圧力ＰＳよりも小さい圧迫圧力Ｐの範囲において最低血圧値ＢＬの算出に適したものが設定されている。所定の相対振幅値ＡＡＨとしては最大増加圧力ＰＳよりも大きい圧迫圧力Ｐの範囲において最高血圧値ＢＨの算出に適したものが設定されている。

血圧値算出部７１は、図３に示される左足首の包絡線ＬＨ１を最大の第２脈波振幅値ＡＢ（以下、「最大振幅値ＡＢｍａｘ」）により規格化する。すなわち、包絡線ＬＨ１の縦軸である第２脈波振幅値ＡＢを最大振幅値ＡＢｍａｘに基づく相対値（以下、「第２相対振幅値ＡＢＡ」）に変換する。

次に、図７に示される規格化後の包絡線ＬＨ２に基づいて、オシロメトリック法により左足首の最高血圧値ＢＨ（以下、「第２最高血圧値ＢＨＢ」）および左足首の最低血圧値ＢＬ（以下、「第２最低血圧値ＢＬＢ」）を算出する。すなわち、予め規定された所定の相対振幅値ＡＢＬに対応する第２圧迫圧力ＰＢを第２最低血圧値ＢＬＢとして算出し、予め規定された所定の相対振幅値ＡＢＨに対応する第２圧迫圧力ＰＢを第２最高血圧値ＢＨＢとして算出する。また、算出した第２最高血圧値ＢＨＢおよび第２最低血圧値ＢＬＢのそれぞれを示す信号を機能判定部８０に出力する。

所定の相対振幅値ＡＢＬとしては、最大増加圧力ＰＳよりも小さい圧迫圧力Ｐの範囲において最低血圧値ＢＬの算出に適したものが設定されている。所定の相対振幅値ＡＢＨとしては最大増加圧力ＰＳよりも大きい圧迫圧力Ｐの範囲において最高血圧値ＢＨの算出に適したものが設定されている。

図１に示される血圧値比算出部７２は、第１最高血圧値ＢＨＡおよび第２最高血圧値ＢＨＢに基づいて、第１最高血圧値ＢＨＡに対する第２最高血圧値ＢＨＢの比としての足首上腕血圧値比ＢＲ１を算出する。また、算出した足首上腕血圧値比ＢＲ１を示す信号を機能判定部８０に出力する。

圧迫圧力Ｐと相対振幅値ＡＡＡ，ＡＡＢとの関係は、血管の硬さに応じて異なる。図７（ａ）には、血管が軟らかい場合の規格化後の包絡線ＬＨ２が、また図７（ｂ）には、血管が硬い場合の規格化後の包絡線ＬＨ２がそれぞれ示されている。

図１、図８、および図９を参照して、機能判定部８０の動作について説明する。
図１に示される機能判定部８０は、第１最高血圧値ＢＨＡ、第１最低血圧値ＢＬＡ、第１血管弾性指標値ＥＡ、第２最高血圧値ＢＨＢ、第２最低血圧値ＢＬＢ、第２血管弾性指標値ＥＢ、および足首上腕血圧値比ＢＲ１を１つの測定結果テーブルに記憶する。そして、測定結果テーブルの内容と循環機能を判定するための判定マップとに基づいて、被測定者２の左上腕および左足首の循環機能を判定する。

図８に示されるように、測定結果テーブルにおいては、左上腕および左足首のそれぞれについて最高血圧値ＢＨ、最低血圧値ＢＬ、血管弾性指標値Ｅ、および足首上腕血圧値比ＢＲ１が記憶される。

図９に示されるように、判定マップにおいては、血管弾性指標値Ｅおよび足首上腕血圧値比ＢＲ１のそれぞれに対して、循環機能の正常および異常を判定するための判定値が予め設定されている。

血管弾性指標値Ｅには、血管弾性が正常範囲内か否かを判定するための値として基準弾性指標値ＥＸが予め設定されている。血管弾性指標値Ｅが基準弾性指標値ＥＸ以上の状態は、血管が硬いため動脈硬化の可能性が高いことを示している。一方、血管弾性指標値Ｅが基準弾性指標値ＥＸ未満の状態は、血管が軟らかいため動脈硬化の可能性が低いことを示している。

基準弾性指標値ＥＸは、被測定者２に関する生体情報、例えば健常者か否か、心疾患者か否か、年齢、および性別等に応じて設定することができる。機能判定部８０は、予め入力された被測定者２に関する生体情報をもとに基準弾性指標値ＥＸを設定し、この基準弾性指標値ＥＸを用いて循環機能の判定を行う。

足首上腕血圧値比ＢＲ１には、血管の動脈が石灰化または狭窄しているか否かを判定するための値として、上限判定値ＢＸ１および下限判定値ＢＸ２が予め設定されている。足首上腕血圧値比ＢＲ１が上限判定値ＢＸ１以上の状態は、血管の動脈が石灰化している可能性が高いことを示している。足首上腕血圧値比ＢＲ１が下限判定値ＢＸ２未満の状態は、血管の動脈が狭窄している可能性が高いことを示している。

判定マップは各判定値により次の各領域に区分されている。
（ａ）領域Ｒ１１は、「血管弾性が正常」かつ「足首の動脈が正常」の領域を示す。
（ｂ）領域Ｒ１２は、「血管弾性が正常」かつ「足首の動脈が石灰化」の領域を示す。
（ｃ）領域Ｒ１３は、「血管弾性が正常」かつ「足首の動脈が狭窄」の領域を示す。
（ｄ）領域Ｒ１４は、「血管弾性が異常」かつ「足首の動脈が正常」の領域を示す。
（ｅ）領域Ｒ１５は、「血管弾性が異常」かつ「足首の動脈が石灰化」の領域を示す。
（ｆ）領域Ｒ１６は、「血管弾性が異常」かつ「足首の動脈が狭窄」の領域を示す。

機能判定部８０は、測定結果テーブルに記憶した内容をもとに左上腕の血管弾性指標値ＥＡおよび足首上腕血圧値比ＢＲ１が判定マップ上のいずれの領域に属するかを判定する。また、左足首の血管弾性指標値ＥＢおよび足首上腕血圧値比ＢＲ１が判定マップ上のいずれの領域に属するかを判定する。

例えば、左上腕の測定結果が領域Ｒ１１に属するとき、左上腕の動脈の循環機能に異常が生じていない旨判定する。また、左足首の測定結果が領域Ｒ１４に属するとき、左足首の動脈の循環機能に異常が生じている旨判定する。

図１、図８、および図９を参照して、情報表示部９０の機能について説明する。
図１に示される情報表示部９０には、図８に示される測定結果テーブルの内容、すなわち左上腕および左足首のそれぞれについて最高血圧値ＢＨ、最低血圧値ＢＬ、血管弾性指標値Ｅ、および足首上腕血圧値比ＢＲ１が入力される。また、図９に示される判定マップの内容も入力される。そして、入力された内容が情報表示部９０により表示される。

（実施形態の効果）
本実施形態の循環機能判定装置１によれば以下の効果が得られる。
（１）循環機能判定装置１では、圧迫圧力Ｐと脈波振幅値Ａとの関係を示す包絡線ＬＨを生成し、この包絡線ＬＨをもとに血管弾性指標値Ｅおよび足首上腕血圧値比ＢＲ１を算出している。

この構成によれば、カフ１０による１回の加圧および減圧により得られる情報をもとに血管弾性指標値Ｅおよび足首上腕血圧値比ＢＲ１を算出しているため、血管弾性指標値Ｅを算出するためのカフの制御と足首上腕血圧値比ＢＲ１を算出するためのカフの制御とを各別に行う構成と比較して、循環機能の判定に要する時間を短縮することができる。

（２）循環機能を判定する方法としては、血管弾性指標値Ｅおよび足首上腕血圧値比ＢＲ１のうちの後者のみに基づいて行うものもある（以下、「比較判定方法」）。この比較判定方法においては、足首および上腕のそれぞれが石灰化している場合、または足首および上腕のそれぞれが狭窄している場合、足首についての循環機能の異常を適切に判定することができない。

これに対して本実施形態の循環機能判定装置１においては、血管弾性指標値Ｅおよび足首上腕血圧値比ＢＲ１に基づいて循環機能の正常および異常を判定しているため、足首および上腕のそれぞれが石灰化している場合、または足首および上腕のそれぞれが狭窄している場合、足首についての循環機能の異常を適切に判定することができる。

（３）循環機能判定装置１においては、足首上腕血圧値比ＢＲ１および第２血管弾性指標値ＥＢに基づいて足首の循環機能を判定している。この構成によれば、足首上腕血圧値比ＢＲ１のみに基づいて足首の循環機能を判定する構成と比較して、末梢部の循環機能の異常をより正確に判定することができる。

（４）循環機能判定装置１においては、脈波累積加算値ＡＴに基づいて、すなわち圧迫圧力Ｐに対応した脈波振幅値Ａの全部に基づいて、血管弾性指標値Ｅを算出している。この構成によれば、脈波振幅値Ａの変化の一部のみを利用して血管弾性指標値Ｅを算出する構成と比較して、血管弾性指標値Ｅをより正確に算出することができる。

（第２実施形態）
図１０〜図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態の循環機能判定装置１は、第１実施形態の循環機能判定装置１の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第１実施形態の循環機能判定装置１と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。

図１０を参照して、第１実施形態の装置１からの変更点について説明する。
第１実施形態の循環機能判定装置１には、カフ１０として左上腕に装着される第１カフ１１および左足首に装着される第２カフ１２が設けられている。これに対して本実施形態の循環機能判定装置１では、カフ１０として左上腕に装着される第１カフ１１、および右上腕に装着される第３カフ１３が設けられている。

圧力検出部４０は、第１圧迫圧力ＰＡの算出手順と同様の手順により、右上腕の圧迫圧力Ｐ（以下、「第３圧迫圧力ＰＣ」）を算出する。すなわち、第３カフ１３により加圧および減圧が行われているときの右上腕の圧迫圧力Ｐを圧力センサにより検出し、圧力センサの出力をＡ／Ｄ変換した後に脈波検出部５０に出力する。

脈波検出部５０は、第１脈波振幅値ＡＡの算出手順と同様の手順により、右上腕の脈波振幅値Ａ（以下、「第３脈波振幅値ＡＣ」）を算出する。また、左上腕についての包絡線ＬＨ１の生成手順と同様の手順により、図３に示される右上腕についての包絡線ＬＨ１を生成する。

脈波特徴検出部６１は、第１脈波累積加算値ＡＴＡの算出手順と同様の手順により、右上腕の脈波累積加算値ＡＴ（以下、「第３脈波累積加算値ＡＴＣ」）を算出する。また、左上腕についての特性線ＬＴ１と同様の手順により、図５に示される右上腕についての特性線ＬＴ１を生成する。

指標値算出部６２は、第１相対加算値ＡＲＡの算出手順と同様の手順により、右上腕についての第３脈波累積加算値ＡＴＣを最大累積加算値ＡＴＣｍａｘに基づく相対値（以下、「第３相対加算値ＡＲＣ」）に変換する。また、第１血管弾性指標値ＥＡの算出手順と同様の手順により、右上腕についての血管弾性指標値Ｅ（以下、「第３血管弾性指標値ＥＣ」）を算出する。

血圧値算出部７１は、第１最高血圧値ＢＨＡおよび第１最低血圧値ＢＬＡの算出手順と同様の手順により、右上腕についての最高血圧値ＢＨ（以下、「第３最高血圧値ＢＨＣ」）および最低血圧値ＢＬ（以下、「第３最低血圧値ＢＬＣ」）を算出する。また、算出した第３最高血圧値ＢＨＣおよび第３最低血圧値ＢＬＣのそれぞれを示す信号を機能判定部８０に出力する。

血圧値比算出部７２は、第１最高血圧値ＢＨＡおよび第３最高血圧値ＢＨＣに基づいて、第３最高血圧値ＢＨＣに対する第１最高血圧値ＢＨＡの比（以下、「左右上腕血圧値比ＢＲ２」）を算出する。また、算出した左右上腕血圧値比ＢＲ２を示す信号を機能判定部８０に出力する。

図１０〜図１２を参照して、機能判定部８０の動作について説明する。
図１０に示される機能判定部８０は、第１最高血圧値ＢＨＡ、第１最低血圧値ＢＬＡ、第１血管弾性指標値ＥＡ、第３最高血圧値ＢＨＣ、第３最低血圧値ＢＬＣ、第３血管弾性指標値ＥＣ、および左右上腕血圧値比ＢＲ２を１つの測定結果テーブルに記憶する。そして、測定結果テーブルの内容と循環機能を判定するための判定マップとに基づいて、被測定者２の左上腕および右上腕の循環機能を判定する。

図１１に示されるように、測定結果テーブルにおいては、左上腕および右上腕のそれぞれについて最高血圧値ＢＨ、最低血圧値ＢＬ、血管弾性指標値Ｅ、および左右上腕血圧値比ＢＲ２が記憶される。

図１２に示されるように、判定マップにおいては、血管弾性指標値Ｅおよび左右上腕血圧値比ＢＲ２のそれぞれに対して、循環機能の正常および異常を判定するための判定値が予め設定されている。

左右上腕血圧値比ＢＲ２には、血管の動脈の状態が石灰化または狭窄の状態にあるか否かを判定するための値として、上限判定値ＢＹ１および下限判定値ＢＹ２が予め設定されている。左右上腕血圧値比ＢＲ２が上限判定値ＢＹ１以上の状態は、血管の動脈が石灰化している可能性が高いことを示している。左右上腕血圧値比ＢＲ２が下限判定値ＢＹ２未満の状態は、血管の動脈が狭窄している可能性が高いことを示している。

上限判定値ＢＹ１は、第１実施形態の上限判定値ＢＸ１よりも「１」に近い値として設定されている。下限判定値ＢＹ２は、第１実施形態の下限判定値ＢＸ２よりも「１」に近い値として設定されている。

判定マップは各判定値により次の各領域に区分されている。
（ａ）領域Ｒ２１は、「血管弾性が正常」かつ「左上腕の動脈が正常」の領域を示す。
（ｂ）領域Ｒ２２は、「血管弾性が正常」かつ「左上腕の動脈が石灰化」の領域を示す。
（ｃ）領域Ｒ２３は、「血管弾性が正常」かつ「左上腕の動脈が狭窄」の領域を示す。
（ｄ）領域Ｒ２４は、「血管弾性が異常」かつ「左上腕の動脈が正常」の領域を示す。
（ｅ）領域Ｒ２５は、「血管弾性が異常」かつ「左上腕の動脈が石灰化」の領域を示す。
（ｆ）領域Ｒ２６は、「血管弾性が異常」かつ「左上腕の動脈が狭窄」の領域を示す。

機能判定部８０は、測定結果テーブルに記憶した内容をもとに左上腕の血管弾性指標値ＥＡおよび左右上腕血圧値比ＢＲ２が判定マップ上のいずれの領域に属するかを判定する。また、右上腕の血管弾性指標値ＥＣおよび左右上腕血圧値比ＢＲ２が判定マップ上のいずれの領域に属するかを判定する。

例えば、左上腕の測定結果が領域Ｒ２６に属するとき、左上腕の血管弾性が異常かつ左上腕の動脈が狭窄しているおそれがある旨判定する。また、右上腕の測定結果が領域Ｒ２３に属するとき、右上腕の血管弾性が正常かつ左上腕の動脈が狭窄しているおそれがある旨判定する。

図１０〜図１２を参照して、情報表示部９０の機能について説明する。
図１０に示される情報表示部９０には、図１１に示される測定結果テーブルの内容、すなわち左上腕および右上腕のそれぞれについて最高血圧値ＢＨ、最低血圧値ＢＬ、血管弾性指標値Ｅ、および左右上腕血圧値比ＢＲ２が入力される。また、図１２に示される判定マップの内容も入力される。そして、情報表示部９０は入力された内容を表示する。

（実施形態の効果）
本実施形態の循環機能判定装置１によれば、第１実施形態の（１）〜（４）の効果と同様の効果に加えて、以下の効果が得られる。

（５）循環機能判定装置１においては、身体の左右の対称部位である左上腕および右上腕の左右上腕血圧値比ＢＲ２、第１血管弾性指標値ＥＡ、および第３血管弾性指標値ＥＣに基づいて循環機能を判定している。この構成によれば、左右上腕血圧値比ＢＲ２のみに基づいて循環機能を判定する構成と比較して、循環機能をより正確に判定することができる。

（第３実施形態）
図１３および図１４を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態の循環機能判定装置１は、第１実施形態の循環機能判定装置１の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第１実施形態の循環機能判定装置１と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。

図１３を参照して、第１実施形態の装置１からの変更点について説明する。
第１実施形態の循環機能判定装置１には、カフ１０として左上腕に装着される第１カフ１１および左足首に装着される第２カフ１２が設けられている。これに対して本実施形態の循環機能判定装置１では、カフ１０として右上腕に装着される第３カフ１３、および右大腿に装着される第４カフ１４がさらに設けられている。

また、第１実施形態の循環機能判定装置１では、血圧値比ＢＲおよび血管弾性指標値Ｅに基づいて循環機能を判定している。これに対して本実施形態の循環機能判定装置１では、最高血圧値ＢＨおよび血管弾性指標値Ｅに基づく循環機能の判定をさらに行う。

圧力検出部４０は、第１圧迫圧力ＰＡの算出手順と同様の手順により、右大腿の圧迫圧力Ｐ（以下、「第４圧迫圧力ＰＤ」）を算出する。すなわち、第４カフ１４により加圧および減圧が行われているときの右大腿の圧迫圧力Ｐを圧力センサにより検出し、圧力センサの出力をＡ／Ｄ変換した後に脈波検出部５０に出力する。

脈波検出部５０は、第１脈波振幅値ＡＡの算出手順と同様の手順により、右大腿の脈波振幅値Ａ（以下、「第４脈波振幅値ＡＤ」）を算出する。また、左上腕についての包絡線ＬＨ１の生成手順と同様の手順により、図３に示される右大腿についての包絡線ＬＨ１を生成する。

脈波特徴検出部６１は、第１脈波累積加算値ＡＴＡの算出手順と同様の手順により、右大腿の脈波累積加算値ＡＴ（以下、「第４脈波累積加算値ＡＴＤ」）を算出する。また、左上腕についての特性線ＬＴ１と同様の手順により、図５に示される右大腿についての特性線ＬＴ１を生成する。

指標値算出部６２は、第１相対加算値ＡＲＡの算出手順と同様の手順により、右大腿についての第４脈波累積加算値ＡＴＤを最大累積加算値ＡＴＤｍａｘに基づく相対値（以下、「第４相対加算値ＡＲＤ」）に変換する。また、第１血管弾性指標値ＥＡの算出手順と同様の手順により、右大腿についての血管弾性指標値Ｅ（以下、「第４血管弾性指標値ＥＤ」）を算出する。

血圧値算出部７１は、第１最高血圧値ＢＨＡおよび第１最低血圧値ＢＬＡの算出手順と同様の手順により、右大腿についての最高血圧値ＢＨ（以下、「第４最高血圧値ＢＨＤ」）および最低血圧値ＢＬ（以下、「第４最低血圧値ＢＬＤ」）を算出する。また、算出した第４最高血圧値ＢＨＤおよび第４最低血圧値ＢＬＤのそれぞれを示す信号を機能判定部８０に出力する。

機能判定部８０は、図９に示される判定マップに加え、図１４に示される判定マップを用いて循環機能の判定を行う。図１４の判定マップには、以下の各判定領域が設定されている。
（ａ）領域Ｒ４１は、「循環機能が正常」旨の領域を示す。
（ｂ）領域Ｒ４２は、「循環機能の異常度合いが要注意の水準にある」旨の領域を示す。
（ｃ）領域Ｒ４３は、「循環機能の異常度合いが危険の水準にある」旨の領域を示す。

上記各領域Ｒ４１〜Ｒ４３の面積は、性別および年代等に応じて異なるため、性別および年代等に応じて各領域Ｒ４１〜Ｒ４３の大きさが設定された複数の判定マップが機能判定部８０に記憶されている。一般的に、年齢の増加とともに血管は硬くなるため、高齢となるにつれて領域Ｒ４１の面積は大きくなる傾向を示す。

機能判定部８０は、測定結果テーブルに記憶されている内容に基づいて、左上腕、左足首、右上腕、および右大腿のそれぞれについての血管弾性指標値Ｅおよび足首上腕血圧値比ＢＲ１が判定マップ上のいずれの領域に属するかを判定する。

例えば、左上腕の測定結果が領域Ｒ４１に属するとき、左上腕の動脈の循環機能に異常が生じていない旨判定する。また、左足首の測定結果が領域Ｒ４２に属するとき、左足首の循環機能が要注意の水準にある旨判定する。また、右大腿の測定結果が領域Ｒ４３に属するとき、右大腿の循環機能が危険の水準にある旨判定する。

情報表示部９０には、図８および図１１に示される測定結果テーブルの内容、図９および図１２に示される判定マップの内容、ならびに図１４に示される判定マップの内容が入力される。そして、入力された内容が情報表示部９０により表示される。

（実施形態の効果）
本実施形態の循環機能判定装置１によれば、第１実施形態の（１）〜（４）の効果と同様の効果、および第２実施形態の（５）の効果と同様の効果が得られる。

（第４実施形態）
図１および図１５を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態の循環機能判定装置１は、第１実施形態の循環機能判定装置１の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第１実施形態の循環機能判定装置１と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。

図１５を参照して、第１実施形態の装置１からの変更点について説明する。
第１実施形態の循環機能判定装置１には、カフ１０として左上腕に装着される第１カフ１１および左足首に装着される第２カフ１２が設けられている。これに対して本実施形態の循環機能判定装置１では、カフ１０として第１カフ１１および第２カフ１２を含めて以下のものが設けられている。
（Ａ）左上腕に装着される第１カフ１１。
（Ｂ）左足首に装着される第２カフ１２。
（Ｃ）右上腕に装着される第３カフ１３。
（Ｄ）右大腿に装着される第４カフ１４。
（Ｅ）左大腿に装着される第５カフ１５。
（Ｆ）右足首に装着される第６カフ１６。
（Ｇ）左手首に装着される第７カフ１７。
（Ｈ）右手首に装着される第８カフ１８。

図１に示される制御装置２０の各部位の動作について説明する。
圧力検出部４０は、第１圧迫圧力ＰＡの算出手順と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首の圧迫圧力Ｐを算出する。すなわち、各カフにより加圧および減圧が行われているときの対応する部位の圧迫圧力Ｐを圧力センサにより検出し、圧力センサの出力をＡ／Ｄ変換した後に脈波検出部５０に出力する。

脈波検出部５０は、第１脈波振幅値ＡＡの算出手順と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首の脈波振幅値Ａを算出する。また、左上腕についての包絡線ＬＨ１の生成手順と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首についての包絡線ＬＨ１を生成する。

脈波特徴検出部６１は、第１脈波累積加算値ＡＴＡの算出手順と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首の脈波累積加算値ＡＴを算出する。また、左上腕についての特性線ＬＴ１と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首についての特性線ＬＴ１を生成する。

指標値算出部６２は、第１相対加算値ＡＲＡの算出手順と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首についての脈波累積加算値ＡＴを最大累積加算値ＡＴｍａｘに基づく相対値に変換する。また、第１血管弾性指標値ＥＡの算出手順と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首についての血管弾性指標値Ｅを算出する。

血圧値算出部７１は、第１最高血圧値ＢＨＡおよび第１最低血圧値ＢＬＡの算出手順と同様の手順により、左足首、右上腕、右大腿、左大腿、右足首、左手首、および右手首についての最高血圧値ＢＨおよび最低血圧値ＢＬを算出する。また、算出した最高血圧値ＢＨおよび最低血圧値ＢＬのそれぞれを示す信号を機能判定部８０に出力する。

血圧値比算出部７２は、２つの測定部位の最高血圧値ＢＨの比である血圧値比ＢＲとして、以下のものを算出する。また、算出した各血圧値比を示す信号を機能判定部８０に出力する。
（Ａ）左上腕および左手首の最高血圧値ＢＨに基づく血圧値比ＢＲ。
（Ｂ）左手首および左大腿の最高血圧値ＢＨに基づく血圧値比ＢＲ。
（Ｃ）左大腿および左足首の最高血圧値ＢＨに基づく血圧値比ＢＲ。
（Ｄ）左足首および左上腕の最高血圧値ＢＨに基づく血圧値比ＢＲ。
（Ｅ）右上腕および右手首の最高血圧値ＢＨに基づく血圧値比ＢＲ。
（Ｆ）右手首および右大腿の最高血圧値ＢＨに基づく血圧値比ＢＲ。
（Ｇ）右大腿および右足首の最高血圧値ＢＨに基づく血圧値比ＢＲ。
（Ｈ）右足首および右上腕の最高血圧値ＢＨに基づく血圧値比ＢＲ。

図１５を参照して、測定手順の一例について説明する。
循環機能判定装置１においては、次の（手順１）および（手順２）の順により循環機能に異常がある部位を判定する。

（手順１）左上腕および左足首の血圧値比ＢＲに基づいて、左半身全体としての循環機能を判定する。また、右上腕および右足首の血圧値比ＢＲに基づいて、右半身全体としての循環機能を判定する。

図１５に示される一例においては、左上腕および左足首の血圧値比ＢＲが正常範囲外の値を示しているため、左上腕と左足首との間の循環機能に異常がある旨判定される。一方、右上腕および右足首の血圧値比ＢＲは正常範囲内の値を示しているため、右上腕と右足首との間の循環機能が正常である旨判定される。

（手順２）左半身および右半身の少なくとも一方に異常がある旨判定した場合、異常がある半身についての循環機能の判定をより詳細に行う。ここでは、左上腕および左手首の血圧値比ＢＲと、左手首および左大腿の血圧値比ＢＲと、左大腿および左足首の血圧値比ＢＲとをそれぞれ算出し、これら血圧値比ＢＲに基づいて左半身の循環機能を判定する。

図１５に示される一例においては、左大腿および左足首の血圧値比ＢＲが正常範囲外の値を示しているため、左大腿と左足首との間の循環機能に異常がある旨判定される。一方、左上腕と左手首との間の循環機能、および左手首と左大腿との間の循環機能については正常である旨判定される。

（実施形態の効果）
本実施形態の循環機能判定装置１によれば、第１実施形態の（１）〜（４）の効果と同様の効果、および第２実施形態の（５）の効果と同様の効果に加えて、以下の（６）の効果が得られる。

（６）循環機能判定装置１においては、左半身全体としての循環機能および右半身全体としての循環機能をそれぞれ判定し、異常がある半身については同半身の各部位間の血圧値比ＢＲに基づいてさらに循環機能を判定している。

この構成によれば、左半身全体および右半身全体としての循環機能の判定、および各半身のそれぞれの部位間についての循環機能の判定により、循環機能に異常のある部分が特定されるため、すなわち全体および細部の２回にわたる判定が行われるため、循環機能の異常をより正確に判定することが可能となる。

（第５実施形態）
図１、図３および図１６を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。
本実施形態の循環機能判定装置１は、第１実施形態の循環機能判定装置１の一部を変更したものとして構成されている。このため、以下では第１実施形態の循環機能判定装置１と異なる点の詳細を説明し、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。

図３を参照して、第１実施形態の装置１からの変更点について説明する。
第１実施形態の循環機能判定装置１では、特性線ＬＴ２の傾きに相当する第１振幅変化率ＤＲ１および第２振幅変化率ＤＲ２をそれぞれ算出し、これを指標値算出テーブルに適用して第１血管弾性指標値ＥＡおよび第２血管弾性指標値ＥＢを算出している。

ここで、包絡線ＬＨ１の形状と血管の容積変化との関係について説明する。
図３（ａ）には、血管が軟らかい場合の包絡線ＬＨ１が示されている。この包絡線ＬＨ１においては、圧迫圧力Ｐが変化したときの脈波振幅値Ａの変化量が大きい、すなわち血管の容積変化が大きい。

図３（ｂ）には、血管が硬い場合の包絡線ＬＨ１が示されている。この包絡線ＬＨ１においては、圧迫圧力Ｐが変化したときの脈波振幅値Ａの変化量が小さい、すなわち血管の容積変化が小さい。

このように包絡線ＬＨ１の形状には、圧迫圧力Ｐの変化に伴う血管の容積変化、すなわち血管の実際の力学的な特性が反映されている。そこで、本実施形態の循環機能判定装置１では、図６に示される特性線ＬＴ２を用いて血管弾性指標値Ｅを算出する第１実施形態の算出方法に代えて、包絡線ＬＨ１を用いて血管弾性指標値Ｅを算出する方法を採用している。

図１に示される血圧値算出部７１は、図３に示される左上腕および左足首のそれぞれについての包絡線ＬＨ１を規格化し、図１６に示される規格化後の包絡線ＬＨ３に基づいて、左上腕および左足首のそれぞれの血管弾性指標値Ｅを算出する。具体的には、次の手順で各血管弾性指標値Ｅを算出する。

血圧値算出部７１は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示される左上腕の包絡線ＬＨ１を最大振幅値ＡＡｍａｘにより規格化する。すなわち、包絡線ＬＨ１の縦軸である第１脈波振幅値ＡＡを最大振幅値ＡＡｍａｘに基づく相対値としての第１相対振幅値ＡＡＡに変換する。

次に、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示される規格化後の包絡線ＬＨ３に基づいて、予め規定された所定の相対振幅値ＡＡＺに対応する圧迫圧力Ｐの幅、すなわち相対振幅値ＡＡＺのときの圧迫圧力ＰＺＡと圧迫圧力ＰＺＢとの差を血管弾性指標値Ｅとして算出する。また、算出した血管弾性指標値Ｅを示す信号を機能判定部８０に出力する。

（実施形態の効果）
本実施形態の循環機能判定装置１によれば、第１実施形態の（１）〜（４）の効果と同様の効果が得られる。

（その他の実施形態）
本発明の実施態様は上記各実施形態に例示した内容に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更することもできる。また以下の各変形例は、上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

・第１実施形態では、上腕の最高血圧値ＢＨに対する足首の最高血圧値ＢＨの比としての足首上腕血圧値比ＢＲ１を算出し、この血圧値比ＢＲ１を用いて循環機能を判定しているが、これを次のように変更することもできる。すなわち、足首の最高血圧値ＢＨに対する上腕の最高血圧値ＢＨの比としての上腕足首血圧値比ＢＲ３を算出し、この血圧値比ＢＲ３を用いて循環機能を判定することもできる。

・第１実施形態では、左上腕および左足首の血圧値比ＢＲおよび血管弾性指標値Ｅに基づいて循環機能を判定しているが、血圧値比ＢＲおよび血管弾性指標値Ｅの測定対象とする部位を変更することもできる。例えば、左上腕、右上腕、左手首、右手首、左大腿、右大腿、左足首、および右足首のなかから任意の２箇所を選択し、選択した部位の血圧値比ＢＲおよび血管弾性指標値Ｅに基づいて循環機能を判定することもできる。

・第２実施形態では、身体の左右対称の部位として左上腕および右上腕を選択し、これらの部位の血圧値比ＢＲおよび血管弾性指標値Ｅに基づいて循環機能を判定しているが、左右対称の２箇所の組み合わせを次のように変更することもできる。すなわち、「左手首および右手首」、「左大腿および右大腿」、ならびに「左足首および右足首」のいずれかの組み合わせを左右対称の２箇所の部位として選択し、選択した部位の血圧値比ＢＲおよび血管弾性指標値Ｅに基づいて循環機能を判定することもできる。

・第３実施形態では、図９に示される判定マップを用いた循環機能の判定、および図１４に示される判定マップを用いた循環機能の判定を行う構成を採用しているが、前者の判定を省略することもできる。

・第１〜第４実施形態では、最高血圧値ＢＨを用いて血圧値比ＢＲを算出しているが、最低血圧値ＢＬを用いて血圧値比ＢＲを算出することもできる。
・第１〜第４実施形態では、図６に示される規格化後の特性線ＬＴ２を用いて血管弾性指標値Ｅを算出しているが、図５に示される規格化前の特性線ＬＴ１を用いて血管弾性指標値Ｅを算出することもできる。

・第１〜第４実施形態では、図７に示される規格化後の包絡線ＬＨ２を用いて最高血圧値ＢＨを算出しているが、図３に示される規格化前の包絡線ＬＨ１を用いて最高血圧値ＢＨを算出することもできる。

・第１〜第４実施形態では、図７に示される規格化後の包絡線ＬＨ２を用いて最低血圧値ＢＬを算出しているが、図３に示される規格化前の包絡線ＬＨ１を用いて最低血圧値ＢＬを算出することもできる。

・第１〜第４実施形態では、第１振幅変化率ＤＲ１および第２振幅変化率ＤＲ２をそれぞれ算出し、これを指標値算出テーブルに適用して第１血管弾性指標値ＥＡおよび第２血管弾性指標値ＥＢを算出しているが、血管弾性指標値Ｅの算出方法を次のように変更することもできる。すなわち、第１振幅変化率ＤＲ１および第２振幅変化率ＤＲ２のそれぞれから第１血管弾性指標値ＥＡおよび第２血管弾性指標値ＥＢを算出することもできる。この場合には、血管弾性指標値Ｅと血管の硬さとの関係が各実施形態とは反対のものとなる。すなわち、血管弾性指標値Ｅが小さくなるにつれて血管が硬いことを示すものとして血管弾性指標値Ｅが取り扱われる。

１…循環機能判定装置、１１…第１カフ（第１圧迫部）、１２…第２カフ（第２圧迫部）、５０…脈波検出部、６０…弾性測定部、７０…血圧測定部、８０…機能判定部。

Claims (7)

1. 身体の第１部分を圧迫する第１圧迫部と、身体の第２部分を圧迫する第２圧迫部とを備える循環機能判定装置において、
   前記第１圧迫部により前記第１部分が圧迫されているときに同部分に生じる脈波に関する第１脈波情報、および前記第２圧迫部により前記第２部分が圧迫されているときに同部分に生じる脈波に関する第２脈波情報を検出する脈波検出部と、
   前記第１圧迫部の圧迫圧力である第１圧迫圧力と前記第１脈波情報とに基づいて第１血圧値を算出する処理と、前記第２圧迫部の圧迫圧力である第２圧迫圧力と前記第２脈波情報とに基づいて第２血圧値を算出する処理とを行う血圧測定部と、
   前記第１部分の血管の弾性の指標値である第１血管弾性指標値を前記第１脈波情報に基づいて算出する処理と、前記第２部分の血管の弾性の指標値である第２血管弾性指標値を前記第２脈波情報に基づいて算出する処理とを行う弾性測定部と、
   前記第１血圧値および前記第２血圧値の少なくとも一方と、前記第１血管弾性指標値および前記第２血管弾性指標値とに基づいて循環機能を判定する機能判定部と
   を備えることを特徴とする循環機能判定装置。
2. 請求項１に記載の循環機能判定装置において、
   前記弾性測定部は、前記第１脈波情報に含まれる第１脈波振幅値と前記第１圧迫圧力とに基づいて前記第１血管弾性指標値を算出し、前記第２脈波情報に含まれる第２脈波振幅値と前記第２圧迫圧力とに基づいて前記第２血管弾性指標値を算出する
   ことを特徴とする循環機能判定装置。
3. 請求項１または２に記載の循環機能判定装置において、
   前記血圧測定部は、前記第１血圧値と前記第２血圧値との比である血圧値比を算出するものであり、
   前記機能判定部は、前記血圧値比、前記第１血管弾性指標値、および前記第２血管弾性指標値に基づいて循環機能を判定するものである
   ことを特徴とする循環機能判定装置。
4. 請求項３に記載の循環機能判定装置において、
   前記機能判定部は、前記血圧測定部により算出された前記血圧値比が血圧判定範囲内にあるとき、かつ前記弾性測定部により算出された前記第１血管弾性指標値および前記第２血管弾性指標値が弾性判定範囲内にあるとき、循環機能が正常である旨判定する
   ことを特徴とする循環機能判定装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の循環機能判定装置において、
   前記第１圧迫部は、心臓付近の部位である中枢部を圧迫するものであり、
   前記第２圧迫部は、前記中枢部よりも心臓から離れた部位である末梢部を圧迫するものである
   ことを特徴とする循環機能判定装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の循環機能判定装置において、
   前記第１圧迫部は、左半身の所定の部位を圧迫するものであり、
   前記第２圧迫部は、前記左半身の所定の部位に対して左右対称の関係にある右半身の所定の部位を圧迫するものである
   ことを特徴とする循環機能判定装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の循環機能判定装置において、
   前記弾性測定部は、前記第１圧迫部による圧迫の開始から圧迫の終了までに得られる前記第１脈波情報に含まれる第１脈波振幅値を累積加算して第１脈波累積加算値を算出する処理と、前記第２圧迫部による圧迫の開始から圧迫の終了までに得られる前記第２脈波情報に含まれる第２脈波振幅値を累積加算して第２脈波累積加算値を算出する処理と、前記第１脈波累積加算値と前記第１圧迫圧力との関係に基づいて前記第１血管弾性指標値を算出する処理と、前記第２脈波累積加算値と前記第２圧迫圧力との関係に基づいて前記第２血管弾性指標値を算出する処理とを行う
   ことを特徴とする循環機能判定装置。

Images