JP3683255B2

JP3683255B2 - 脈波伝播速度情報測定装置

Info

Publication number: JP3683255B2
Application number: JP2003053638A
Authority: JP
Inventors: 清幸成松
Original assignee: コーリンメディカルテクノロジー株式会社
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004261318A; US20040171945A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体内を脈波が伝播する速度に関連する脈波伝播速度情報を測定する脈波伝播速度情報測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
脈波伝播速度情報は、生体の所定の２部位において脈波または心拍同期波を検出し、２つの波において互いに対応する所定部位が検出された時点の時間差から算出される。脈波伝播速度情報は種々の診断に利用されており、たとえば、動脈の硬化によって脈波伝播速度情報の大きさが変化することから、脈波伝播速度情報から動脈硬化度が診断されている（たとえば、特許文献１参照）。また、脈波伝播速度情報は血圧の変動に伴って変動することから、脈波伝播速度情報から血圧を連続的に推定することも行われている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００３】
上述のように脈波伝播速度情報は血圧の変動に伴って変動することから、脈波伝播速度情報から動脈硬化を診断する場合には、その脈波伝播速度情報が測定されたときの血圧値が考慮される。また、脈波伝播速度情報から血圧を連続的に推定する場合にも、一旦、脈波伝播速度情報と血圧値との対応関係を決定する必要があることから、脈波伝播速度情報が測定されたときの血圧値が必要となる。
【０００４】
このように、脈波伝播速度情報に基づく診断は、同時に血圧値が必要となる場合が多い。ところで、血圧は常に変動している。従って、脈波伝播速度情報と共に血圧を測定する場合に、脈波伝播速度情報の測定時と血圧の測定時が同時であることが好ましい。
【０００５】
しかし、血圧測定中に検出される脈波に基づいて求めた脈波伝播速度情報は、以下の理由により精度が悪いという問題があった。すなわち、カフによって圧迫されている状態では、動脈の内圧がカフの圧迫圧力以上とならないとその動脈は脈動しないので、カフによって血圧を測定しているときに検出される脈波は、カフからの圧迫により脈波の低圧成分が失われている。脈波は、左心室から血液が駆出される際に生じ末梢方向へ向かう進行波と、その進行波が末梢の血管分岐部で反射して生じ、心臓側へ向かう一次反射波や、その一次反射波が大動脈弁で反射して生じる二次反射波などの複数の反射波の重なりであるが、反射の回数が増えるほどその反射波の圧力は低くなるので、カフからの圧迫により低圧成分が失われる場合には、高次の反射波に由来する成分が先に失われる。そのため、カフからの圧迫により低圧成分が失われると、脈波の形状が変化し、ピーク位置なども変化する。また、低圧成分が失われる程度は、カフの圧迫圧力とそのカフにより圧迫される動脈の血圧との関係により決まるが、血圧測定中はカフの圧迫圧力は徐速変化し、また、動脈の血圧も常に変動していることから、低圧成分が失われる程度は一定しない。そのため、血圧測定中は、ピーク位置など脈波伝播速度情報を算出するための基準点がカフの圧迫圧力の変化や動脈の血圧の変化に影響されて変動する。従って、血圧測定中に検出される脈波を使って算出した脈波伝播速度情報は、精度が悪いという問題があった。
【０００６】
そこで、特許文献２では、検出される脈波がカフからの圧迫の影響を受けない範囲で脈波伝播測定用の脈波の検出時期を血圧測定時にできるだけ近づけるために、血圧測定のためのカフによる圧迫開始の直前あるいは直後に脈波を測定し、その脈波を用いて脈波伝播時間を算出している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１４０６７９号公報
【特許文献２】
特開平７−３１５９３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、血圧は極めて短い間に大きく変動する場合があることから、より正確な診断をするためには、血圧決定時にできるだけ近い時点で検出した脈波に基づいて、正確な脈波伝播速度情報を算出することが望まれる。
【０００９】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、血圧測定中に検出される脈波に基づいて、正確な脈波伝播速度情報を得ることができる脈波伝播速度情報測定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、(a)生体の所定の第１部位に装着される第１カフと、(b)前記生体の所定の第２部位に装着される第２カフと、(c)その第１カフの圧迫圧力と第２カフの圧迫圧力とを等しい状態に保持しつつ、血圧測定のために、それら第１カフの圧迫圧力および第２カフの圧迫圧力を徐速変化させるカフ圧制御手段と、(d)そのカフ圧制御手段により前記第１カフの圧迫圧力および前記第２カフの圧迫圧力が徐速変化させられている過程でその第１カフにより検出される第１脈波およびその第２カフにより検出される第２脈波の互いに対応する所定部位間の時間差に基づいて、前記生体内を脈波が伝播する速度に関連する脈波伝播速度情報を算出する脈波伝播速度情報算出手段とを含むことを特徴とする脈波伝播速度情報測定装置である。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、脈波伝播速度情報算出手段において脈波伝播速度情報の算出に用いられる第１脈波は、第１カフの圧迫圧力が徐速変化させられている過程で検出される脈波であることから、その圧迫により低圧成分が消失してしまっているが、カフ圧制御手段により、第１カフの圧迫圧力の徐速変化中は第１カフおよび第２カフの圧迫圧力は等しくされていることから、脈波伝播速度情報の算出に用いられる第２脈波も低圧成分が消失しているので、それら第１脈波および第２脈波の低圧成分の消失が脈波伝播速度情報の算出に与える影響は小さくなる。従って、血圧測定中に検出される脈波に基づいて正確な脈波伝播速度情報を得ることができる。
【００１２】
ここで、好ましくは、前記脈波伝播速度情報算出手段は、第１カフの圧迫圧力がその第１カフ装着部位における血圧と同じ圧力となった時に、その第１カフおよび前記第２カフによりそれぞれ検出される第１脈波および第２脈波に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出する。このようにすれば、第１カフの圧迫圧力が第１カフ装着部位の血圧と同じ圧力となったときに検出される第１脈波および第２脈波に基づいて脈波伝播速度情報が算出されることから、血圧決定時の正確な脈波伝播速度情報を得ることができる。
【００１３】
上記「第１カフの圧迫圧力がその第１カフ装着部位における血圧と同じ圧力となった時」における「血圧」は、最高血圧、平均血圧、最低血圧のいずれでもよいが、診断においては最高血圧または最低血圧が重要である場合が多いので、最高血圧が好ましい。すなわち、前記脈波伝播速度情報算出手段は、第１カフの圧迫圧力がその第１カフ装着部位における最高血圧または最低血圧と同じ圧力となった時に、その第１カフおよび前記第２カフによりそれぞれ検出される第１脈波および第２脈波に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出することが好ましい。
【００１４】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明の脈波伝播速度情報測定装置としての機能を備えた動脈硬化診断装置１０の構成を説明するブロック線図である。この動脈硬化診断装置１０は、動脈硬化を診断するための生体情報として、脈波伝播速度PWV、上腕血圧値BP(B)、足首血圧値BP(A)、および足首上腕血圧指数ABIを測定または算出して、それらの値を表示する機能を備えている。この動脈硬化診断装置１０による測定は、上腕と足首とが略同じ高さとなるように、患者が伏臥位・側臥位・側臥位のいずれかの状態で測定される。
【００１５】
図１において、動脈硬化診断装置１０は、足首１２における血圧を測定し、下肢血圧測定装置として機能する足首血圧測定装置１６、および上腕１４における血圧を測定し、上肢血圧測定装置として機能する上腕血圧測定装置１８を備えている。
【００１６】
足首血圧測定装置１６は、患者の足首１２に巻回され、第２カフとして機能する足首用カフ２０と、この足首用カフ２０に配管２２を介してそれぞれ接続された圧力センサ２４、調圧弁２６を備えている。調圧弁２６には、さらに、配管２７を介して空気ポンプ２８が接続されている。上記足首用カフ２０は、布製帯状袋内にゴム製袋を収容した構造である。調圧弁２６は、空気ポンプ２８から供給される圧力の高い空気を、その圧力を調圧して足首用カフ２０内へ供給し、或いは、足首用カフ２０内の空気を排気することにより足首用カフ２０内の圧力を調圧する。
【００１７】
圧力センサ２４は、足首用カフ２０内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号SP1を静圧弁別回路３０および脈波弁別回路３２にそれぞれ供給する。静圧弁別回路３０はローパスフィルタを備え、圧力信号SP1に含まれる定常的な圧力すなわち足首用カフ２０の圧迫圧力（以下、この圧力を足首カフ圧PC_Aという）を表す足首カフ圧信号SC_Aを弁別して、その足首カフ圧信号SC_AをＡ／Ｄ変換器３４を介して電子制御装置３６へ供給する。
【００１８】
上記脈波弁別回路３２はバンドパスフィルタを備え、圧力信号SP1の振動成分である足首脈波信号SM_Aを周波数的に弁別してその足首脈波信号SM_AをＡ／Ｄ変換器３８を介して電子制御装置３６へ供給する。この足首脈波信号SM_Aは、足首用カフ２０により検出される足首脈波を表し、本実施例では、足首用カフ２０が第２カフであることから、足首脈波が第２脈波である。
【００１９】
上腕血圧測定装置１８は、上腕１４に巻回され、第１カフとして機能する上腕用カフ４０、および前記足首血圧測定装置１６に備えられたものと同一の構成を有する圧力センサ４４、調圧弁４６、空気ポンプ４７、静圧弁別回路４８、脈波弁別回路５０を備えており、上腕用カフ４０と圧力センサ４４および調圧弁４６とは配管４２により相互に接続されており、調圧弁４６と空気ポンプ４７とは配管４３により接続されている。
【００２０】
圧力センサ４４は、上腕用カフ４０内の圧力を表す圧力信号SP2を、静圧弁別回路４８および脈波弁別回路５０にそれぞれ供給する。静圧弁別回路４８は圧力信号SP2に含まれる定常的な圧力すなわち上腕用カフ４０の圧迫圧力（以下、この圧力を上腕カフ圧PC_Bという）を表す上腕カフ圧信号SC_Bを弁別して、その上腕カフ圧信号SC_BをＡ／Ｄ変換器５２を介して電子制御装置３６へ供給し、脈波弁別回路５０は、圧力信号SP2の振動成分である上腕脈波信号SM_Bを周波数的に弁別してその上腕脈波信号SM_BをＡ／Ｄ変換器５４を介して電子制御装置３６へ供給する。この上腕脈波信号SM_Bは、上腕用カフ４０により検出される上腕脈波を表し、上腕用カフ４０が第１カフであることから、上腕脈波が第１脈波である。
【００２１】
入力装置６０は、患者の身長Tが入力されるための図示しない複数の数字入力キーを備えており、入力された患者の身長Tを表す身長信号STを電子制御装置３６へ供給する。
【００２２】
上記電子制御装置３６は、ＣＰＵ６２，ＲＯＭ６４，ＲＡＭ６６，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であり、ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６４に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ６６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２つの空気ポンプ２８、４７および２つの調圧弁２６、４６を制御する。ＣＰＵ６２は、その空気ポンプ２８、４７および調圧弁２６、４６を制御することにより、足首用カフ２０内の圧力および上腕用カフ４０内の圧力を制御する。また、ＣＰＵ６２は、電子制御装置３６に供給される信号に基づいて演算処理を実行することにより、上腕血圧値BP(B)および足首血圧値BP(A)を測定し、また、脈波伝播速度PWVおよび足首上腕血圧指数ABIを算出し、それら上腕血圧値BP(B)、足首血圧値BP(A)、脈波伝播速度PWV、足首上腕血圧指数ABIを表示器６８に表示する。
【００２３】
図２は、電子制御装置３６の制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。カフ圧制御手段７０は、後述する上腕血圧値決定手段７２からの指令信号に従って、静圧弁別回路３０、４８から供給される足首カフ圧信号SC_Aおよび上腕カフ圧信号SC_Bに基づいて足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを判断しつつ、２つの空気ポンプ２８、４７およびその２つの空気ポンプ２８、４７にそれぞれ接続された２つの調圧弁２６、４６を制御して、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを以下のように制御する。すなわち、足首カフ圧PC_Aを足首１２における最高血圧値よりも高い所定の第１目標圧力値PC_M1（たとえば240mmHg）まで急速昇圧させるとともに、上腕カフ圧PC_Bを上腕１４における最高血圧値よりも高い所定の第２目標圧力値PC_M2（たとえば180mmHg）まで急速昇圧させる。次に、まず足首カフ圧PC_Aの徐速降圧を開始し、足首カフ圧PC_Aが上記第２目標圧力値PC_M2となったら、上腕カフ圧PC_Bの徐速降圧も開始させて、２つのカフ圧PC_A,PC_Bを等しい状態に保ちつつ、それら２つのカフ圧PC_A,PC_Bを徐速降圧させる。そして、足首最低血圧値BP(A)_DIAおよび上腕最低血圧値BP(B)_DIAが決定された後、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを大気圧とする。
【００２４】
上腕血圧値決定手段７２は、カフ圧制御手段７０により上腕カフ圧PC_Bが徐速降圧させられる過程で逐次検出される上腕脈波の振幅に基づいて、良く知られたオシロメトリックアルゴリズムにより上腕最高血圧値BP(B)_SYS・上腕最低血圧値BP(B)_DIA・上腕平均血圧値BP(B)_MEANを決定する。上記オシロメトリックアルゴリズムでは、たとえば、逐次検出される上腕脈波から、図３に示すような振幅列を作成し、各振幅の頂点を結んで得られる包絡線の立ち上がり点における上腕カフ圧PC_Bを上腕最高血圧値BP(B)_SYSとし、その包絡線のピーク点における上腕カフ圧PC_Bを上腕平均血圧値BP(B)_MEANとし、その包絡線を微分した微分曲線の変曲点（包絡線の立ち下がり点）における上腕カフ圧PC_Bを上腕最低血圧値BP(B)_DIAとする。
【００２５】
足首血圧値決定手段７４は、カフ圧制御手段７０により足首カフ圧PC_Aが徐速降圧させられている過程で逐次検出される足首脈波の振幅に基づいて、上腕血圧値決定手段７２と同様のオシロメトリックアルゴリズムにより、足首最高血圧値BP(A)_SYS・足首最低血圧値BP(A)_DIA・足首平均血圧値BP(A)_MEANを決定する。
【００２６】
下肢上肢血圧指数算出手段として機能する足首上腕血圧指数算出手段７６は、足首血圧値決定手段７４により決定された足首血圧値BP(A)と、上腕血圧値決定手段７２により決定された上腕血圧値BP(B)において上記足首血圧値BP(A)に対応するものとに基づいて足首上腕血圧指数ABIを算出し、その算出した足首上腕血圧指数ABIを表示器６８に表示する。ここで、足首血圧値BP(A)に対応する上腕血圧値BP(B)とは、最高血圧値同士などを意味する。また、足首上腕血圧指数ABIは、足首血圧値BP(A)を上腕血圧値BP(B)で割ることによって、或いは、上腕血圧値BP(B)を足首血圧値BP(A)で割ることによって算出できる。
【００２７】
脈波伝播速度情報算出手段として機能する脈波伝播速度算出手段７８は、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bがともに徐速降圧させられている過程で足首用カフ２０および上腕用カフ４０によりそれぞれ検出される足首脈波および上腕脈波（すなわち、脈波弁別回路３２から供給される足首脈波信号SM_Aおよび脈波弁別回路５０から供給される上腕脈波信号SM_B）を用いて、足首脈波の所定部位（たとえばピーク）と上腕脈波においてその所定部位に対応する部位とをそれぞれ決定し、２つの部位の検出時間差を算出する。この時間差は、心臓から足首１２まで脈波が伝播する時間と、心臓から上腕１４まで脈波が伝播する時間との差であり、足首１２と上腕１４との間における脈波伝播時間DTを意味する。
【００２８】
上記脈波伝播速度PWVの算出に用いる足首脈波および上腕脈波は、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bがともに徐速降圧させられている過程で得られる脈波であればどの時点の脈波でもよいが、脈波伝播速度PWVに基づく診断においては、その脈波伝播速度PWVを決定したときの血圧値が知りたいので、上腕最高血圧値BP(B)_SYS、上腕平均血圧値BP(B)_MEAN、上腕最低血圧値BP(B)_DIA、足首最高血圧値BP(A)_SYS、足首平均血圧値BP(A)_MEAN、足首最低血圧値BP(B)_DIAのいずれかが決定された時点の脈波を用いるのが好ましく、特に、診断においては血圧値として上腕最高血圧値BP(B)_SYSが用いられることが多いので、本実施例では、上腕最高血圧値BP(B)_SYSが決定された時点の足首脈波および上腕脈波を用いることとする。なお、本実施例のようにオシロメトリックアルゴリズムにより血圧値を決定する場合には、上腕最高血圧値BP(B)_SYSが決定された時点とは、前述のように、図３に示す包絡線の立ち上がり時点を意味する。
【００２９】
さらに、脈波伝播速度算出手段７８は、入力装置６０から供給される患者の身長Tを、身長Tと距離差Lとの間の予め記憶された関係である式１に代入することにより、心臓から足首１２までの伝播距離と心臓から上腕１４までの伝播距離との距離差Lを求め、得られた距離差Lと上記脈波伝播時間DTとを、式２に代入することにより脈波伝播速度PWV(cm/sec)を算出し、算出した脈波伝播速度PWVを表示器６８に表示する。
（式１） L=aT+b
（a,bは、実験に基づいて決定された定数）
（式２） PWV=L/DT
【００３０】
ここで、脈波伝播速度算出手段７８により算出される脈波伝播速度PWVの精度について説明する。上腕カフ圧PC_Aが上腕最高血圧値BP(B)_SYSとなっている状態では、上腕カフ圧PC_Aが高いことに起因して、上腕用カフ４０により検出される上腕脈波は低圧成分が消失しているので、その上腕脈波は、上腕カフ圧PC_Aが上腕最低血圧値BP(B)_DIA以下となっている状態で検出される上腕脈波とは形状が異なっている。（なお、カフ圧PC_Aが上腕最高血圧値BP(B)_SYSとなっている状態では、上腕用カフ４０により圧迫されている部分の動脈は脈動していないが、上腕用カフ４０よりも上流側の脈動が上腕用カフ４０に伝達されるので上腕脈波は検出される。）しかし、上腕脈波の低圧成分が消失していても、足首脈波にも、足首カフ圧PC_Bが上腕最高血圧値BP(B)_SYSとされた状態で検出されたものが用いられているので、その足首脈波も低圧成分が消失している。低圧成分の消失の程度は、カフ圧と動脈圧との関係にも影響され、また、上腕血圧BP(B)と足首血圧BP(A)とは通常は異なるので、上腕脈波における低圧成分の消失の程度と足首脈波における低圧成分の消失の程度は、通常は一致しないと考えられる。しかしながら、上腕脈波および足首脈波は、ともに低圧成分が消失しているので、低圧成分の消失が脈波伝播速度PWVに与える影響は少ない。従って、血圧測定のために徐速降圧させられている時にカフ２０、４０により検出される脈波を用いているにも拘わらず、精度の良い脈波伝播速度PWVが得られるのである。
【００３１】
図４および図５は、図２に示した電子制御装置３６のカフ圧制御機能および血圧測定機能をさらに具体化し、フローチャートにして示す図であり、図６は、図４および図５のフローチャートに従って制御されるカフ圧PC_A,PC_Bの変化を示す図である。なお、図４および図５に示すルーチンは、入力装置６０から患者の身長Tを表す身長信号STが予め供給されていることを条件として、図示しないスタートボタンの操作により開始し、また、図４および図５は、割り込み処理或いは時分割処理などによって、互いに並列的に実行するようになっている。
【００３２】
まず、図４に示すルーチンを説明する。図４において、ステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）では、空気ポンプ２８を駆動させ且つ調圧弁２６を制御することにより、足首カフ圧PC_Aの急速昇圧を開始する。図６のt0はこの時点を示している。
【００３３】
続くＳＡ２では、足首カフ圧PC_Aがたとえば240mmHgに設定された第１目標圧力値PC_M1以上となったか否かを判断する。この判断が否定された場合には、このＳＡ２を繰り返し実行する。ＳＡ２の判断が繰り返されている間は、足首カフ圧PC_Aの急速昇圧が継続される。一方、ＳＡ２の判断が肯定された場合には、続くＳＡ３において、空気ポンプ２８を停止させ、調圧弁２６を制御することにより、足首カフ圧PC_Aの5mmHg/sec程度の予め設定された速度での徐速降圧を開始する。図６のt1はこの時点を示している。
【００３４】
続くＳＡ４では血圧値決定ルーチンを実行する。すなわち、脈波弁別回路３２から逐次供給される足首脈波信号SM_Aが表す足首脈波を記憶するとともに、その足首脈波の振幅を一拍毎に決定し、そ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値決定アルゴリズムに従って足首最高血圧値BP(A)_SYS、足首平均血圧値BP(A)_MEAN、足首最低血圧値BP(A)_DIAを決定する。続くＳＡ５では、足首血圧値BP(A)の決定が完了したか否かを判断する。このＳＡ５の判断が否定された場合には、前記ＳＡ４以下を繰り返し実行する。
【００３５】
一方、ＳＡ５の判断が肯定された場合には、続くＳＡ６において、調圧弁２６を制御することにより、足首カフ圧PC_Aを大気圧まで排圧する。図６のt5はこの時点を示している。そして、続くＳＡ７では、上記ＳＡ４で決定した足首血圧値BP(A)を表示器６８に表示する。なお、図４では、ＳＡ４、ＳＡ５およびＳＡ７が足首血圧値決定手段７４に相当する。
【００３６】
次に、図５に示すルーチンを説明する。まず、ＳＢ１では、上腕カフ圧PC_Bの昇圧開始時期となったか否かを判断する。すなわち、足首カフ圧PC_Aの急速昇圧開始からの経過時間が予め設定された遅延時間を経過したか否かを判断する。この遅延時間は、足首カフ圧PC_Aがたとえば180mmHgに設定された第２目標圧力値PC_M2（すなわち降圧開始圧）まで低下する前に、上腕カフ圧PC_Bをその第２目標圧力値PC_M2まで昇圧することができ、且つ、上腕カフ圧PC_Bを第２目標圧力値PC_M2に保持する時間ができるだけ短くなるように予め設定されている。このＳＢ１の判断が否定された場合には、ＳＢ１を繰り返し実行する。
【００３７】
一方、ＳＢ１の判断が肯定された場合には、続くＳＢ２において、空気ポンプ４７を起動させ、且つ、調圧弁４６を制御することにより、上腕カフ圧PC_Bの急速昇圧を開始する。図６のt2はこの時点を示している。
【００３８】
続くＳＢ３では、上腕カフ圧PC_Bがたとえば180mmHgに設定された第２昇圧目標値PC_M2以上となったか否かを判断する。この判断が否定された場合には、ＳＢ３を繰り返し実行する。ＳＢ３の判断が繰り返されている間は、上腕カフ圧PC_Bの急速昇圧が継続される。一方、ＳＢ３の判断が肯定された場合には、続くＳＢ４において、空気ポンプ４７を停止させ、且つ、調圧弁４６を制御することにより、上腕カフ圧PC_Bをその圧力に保持する。図６のt3はこの時点を示している。
【００３９】
続くＳＢ５では、足首カフ圧PC_Bが第２目標圧力値PC_M2以下まで低下したか否かを判断する。この判断が否定された場合には、ＳＢ５の判断を繰り返し実行する。ＳＢ５の判断が繰り返されている間は、上腕カフ圧PC_Bは保持される。一方、ＳＢ５の判断が肯定された場合には、続くＳＢ６において、調圧弁４６を制御することにより、足首カフ圧PC_Aの徐速降圧速度と同じ速度での上腕カフ圧PC_Bの徐速降圧を開始する。図６のt4はこの時点を示している。
【００４０】
続くＳＢ７では血圧値決定ルーチンを実行する。すなわち、脈波弁別回路５０から逐次供給される上腕脈波信号SM_Bが表す上腕脈波を記憶するとともに、その上腕脈波の振幅を一拍毎に決定し、そ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値決定アルゴリズムに従って上腕最高血圧値BP(B)_SYS、上腕平均血圧値BP(B)_MEAN、上腕最低血圧値BP(B)_DIAを決定する。続くＳＢ８では、上腕血圧値BP(B)の決定が完了したか否かを判断する。このＳＢ８の判断が否定された場合には、前記ＳＢ７以下を繰り返し実行する。
【００４１】
一方、ＳＢ８の判断が肯定された場合には、続くＳＢ９において、調圧弁４６を制御することにより、上腕カフ圧PC_Bを大気圧まで排圧する。図６のt6はこの時点を示している。そして、続くＳＢ１０では、上記ＳＢ７で決定した上腕血圧値BP(B)を表示器６８に表示する。なお、図５では、ＳＢ７、ＳＢ８およびＳＢ１０が上腕血圧値決定手段７２に相当し、また、図４乃至図５では、ＳＡ１乃至ＳＡ３、ＳＡ６、ＳＢ１乃至ＳＢ６、およびＳＢ９がカフ圧制御手段７０に相当する。
【００４２】
図４および図５が終了した場合には、続いて図７に示す演算ルーチンを実行する。まず、ＳＣ１では、図４のＳＡ４において足首最高血圧値BP(A)_SYSを決定したときの足首脈波、および図５のＳＢ７において上腕最高血圧値BP(B)_SYSを決定したときの上腕脈波を用い、それら足首脈波と上腕脈波のピークをそれぞれ決定し、その２つのピーク間の時間差を、脈波伝播時間DTとして算出する。
【００４３】
そして、続くＳＣ２では、予め供給されている患者の身長Tを前記式１に代入することにより距離差Lを算出する。そして、続くＳＣ３では、ＳＣ１で算出した脈波伝播時間DTと、ＳＣ２で算出した距離差Lとを、前記式２に代入することにより脈波伝播速度PWVを算出し、その算出した脈波伝播速度PWVを表示器６８に表示する。なお、上記ＳＣ１乃至ＳＣ３が脈波伝播速度算出手段７８に相当する。
【００４４】
続いて、足首上腕血圧指数算出手段７６に相当するＳＣ４では、図４のＳＡ４で決定した足首最高血圧値BP(A)_SYSを、図５のＳＢ７で決定した上腕最高血圧値BP(B)_SYSで割ることにより足首上腕血圧指数ABIを算出し、その算出した足首上腕血圧指数ABIを表示器６８に表示する。
【００４５】
上述の実施例によれば、脈波伝播速度算出手段７８（ＳＣ１乃至ＳＣ３）において脈波伝播速度PWVの算出に用いられる上腕脈波は、上腕用カフ４０の圧迫圧力が徐速変化させられている過程で検出される脈波であることから、その圧迫により低圧成分が消失してしまっているが、カフ圧制御手段７０（ＳＡ１乃至ＳＡ３、ＳＡ６、ＳＢ１乃至ＳＢ６、およびＳＢ９）により、上腕用カフ４０の圧迫圧力の徐速変化中は上腕用カフ４０および足首用カフ２０の圧迫圧力は等しくされていることから、脈波伝播速度PWVの算出に用いられる足首脈波も低圧成分が消失しているので、それら上腕脈波および足首脈波の低圧成分の消失が脈波伝播速度PWVの算出に与える影響は小さくなる。従って、血圧測定中に検出される脈波に基づいて正確な脈波伝播速度PWVを得ることができる。
【００４６】
特に、本実施例によれば、上腕用カフ４０の圧迫圧力が上腕最高血圧値BP(B)_SYSと同じ圧力となったときに検出される上腕脈波および足首脈波に基づいて脈波伝播速度PWVが算出されることから、上腕最高血圧決定時の正確な脈波伝播速度PWVを得ることができる。
【００４７】
以上、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００４８】
たとえば、前述の実施例では、上腕用カフ４０が第１カフであり、足首用カフ２０が第２カフであったが、前述の実施例とは逆に、足首用カフ２０が第１カフであり、上腕用カフ４０が第２カフであってもよい。また、カフ装着部位は、上腕、足首に限定されず、いずれか一方または両方の装着部位が大腿部や指とされてもよい。また、それら大腿部や指に装着されるカフは、第１カフとして機能しても第２カフとして機能してもよい。
【００４９】
また、前述の実施例では、脈波伝播速度PWVを算出するための脈波の基準点はピークであったが、その基準点として立ち上がり点が用いられてもよい。
【００５０】
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、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脈波伝播速度情報測定装置としての機能を備えた動脈硬化診断装置の構成を説明するブロック線図である。
【図２】図１の電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。
【図３】上腕脈波の振幅により構成される振幅列の一例を、上腕カフ圧軸と上腕脈波の振幅軸とからなる二次元グラフに示す図である。
【図４】図２に示した電子制御装置のカフ圧制御機能および血圧測定機能をさらに具体化し、フローチャートにして示す図である。
【図５】図２に示した電子制御装置のカフ圧制御機能および血圧測定機能をさらに具体化し、フローチャートにして示す図である。
【図６】図４および図５のフローチャートに従って制御されるカフ圧PC_A,PC_Bの変化を示す図である。
【図７】図２に示した電子制御装置の演算制御機能をフローチャートにして示す図であって、図４および図５に続いて実行する演算ルーチンを示す図である。
【符号の説明】
１０：動脈硬化診断装置（脈波伝播速度情報測定装置）
１２：足首（第２部位）
１４：上腕（第１部位）
２０：足首用カフ（第２カフ）
４０：上腕用カフ（第１カフ）
７０：カフ圧制御手段
７２：上腕血圧値決定手段
７４：足首血圧値決定手段
７８：脈波伝播速度算出手段

Claims

生体の所定の第１部位に装着される第１カフと、
前記生体の所定の第２部位に装着される第２カフと、
該第１カフの圧迫圧力と第２カフの圧迫圧力とを等しい状態に保持しつつ、血圧測定のために、それら第１カフの圧迫圧力および第２カフの圧迫圧力を徐速変化させるカフ圧制御手段と、
該カフ圧制御手段により前記第１カフの圧迫圧力および前記第２カフの圧迫圧力が徐速変化させられている過程で該第１カフにより検出される第１脈波および該第２カフにより検出される第２脈波の互いに対応する所定部位点間の時間差に基づいて、前記生体内を脈波が伝播する速度に関連する脈波伝播速度情報を算出する脈波伝播速度情報算出手段と
を含むことを特徴とする脈波伝播速度情報測定装置。
前記脈波伝播速度情報算出手段は、第１カフの圧迫圧力が該第１カフ装着部位における血圧と同じ圧力となった時に、該第１カフおよび前記第２カフによりそれぞれ検出される第１脈波および第２脈波に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の脈波伝播速度情報測定装置。
前記脈波伝播速度情報算出手段は、第１カフの圧迫圧力が該第１カフ装着部位における最高血圧と同じ圧力となった時に、該第１カフおよび前記第２カフによりそれぞれ検出される第１脈波および第２脈波に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の脈波伝播速度情報測定装置。
前記脈波伝播速度情報算出手段は、第１カフの圧迫圧力が該第１カフ装着部位における最低血圧と同じ圧力となった時に、該第１カフおよび前記第２カフによりそれぞれ検出される第１脈波および第２脈波に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の脈波伝播速度情報測定装置。