JP6226289B2 - 循環器機能判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、循環器機能判定装置に関する。

循環器機能判定装置として、被測定者の血圧を測定した後、同血圧の測定結果に基づいて被測定者の循環器の機能状態を判定するものが知られている。また、特許文献１には、被測定者の血圧を所定時間毎に複数回測定することが開示されている。

特開平２−５５０３３公報

ところで近年では、血圧とは独立した指標である血管硬さも、循環器の機能状態と深くかかわりがあることが分かってきている。
本発明の目的は、血管硬さに基づいて循環器の機能状態を判定することができる循環器機能判定装置を提供することにある。

上記課題を解決する循環器機能判定装置は、被測定者の血管硬さを２４時間連続した期間中の朝、昼、夜において、自動的に間隔を開けて測定する測定部と、前記測定部によって測定された前記血管硬さの測定値の変動の状態から前記被測定者の循環器の機能状態を判定する判定部と、前記判定部による前記循環器の機能状態の判定結果を出力する出力部とを備え、前記測定部は、２４時間連続して前記被測定者に装着され、２４時間連続した期間中の朝、昼、夜において前記被測定者の身体を圧迫し、その圧迫した部分の加圧中もしくは減圧中に同部分で生じる脈波の変化態様に基づき、前記被測定者の血管硬さを測定するものであり、前記脈波が最大レベルになったときに前記圧迫を終了させる。

この循環器機能判定装置では、被測定者の血管硬さが自動的に間隔を開けて測定されるため、それら血管硬さの測定値の変動の状態から被測定者の循環器の機能状態を判定することができる。

本循環器機能判定装置によれば、血管硬さに基づいて循環器の機能状態を判定することができる。

循環器機能判定装置の構成を示すブロック図。 血管硬さ及び血圧を間隔をあけて測定する際の圧迫圧力の上昇態様を示すタイムチャート。 血管硬さ及び血圧を測定する際の圧迫圧力の上昇態様を示すグラフ。 脈波検出期間中におけるカフ圧力の変化に対する脈波の振幅の推移を示すグラフ。 脈波検出期間中におけるカフ圧力の変化に同期して生じる各脈波の面積の移り変わりを示すグラフ。 カフ圧力と脈波の面積とを組み合わせたデータ対をプロットしたグラフ。 （ａ）はカフ圧力と脈波の面積との関係を示すグラフ、（ｂ）はカフ圧力と脈波面積累積加算値との関係を示すグラフ。 カフ圧力と正規化累積加算値との関係を示すグラフ。 表示部の表示領域を示す模式図。 血管硬さ及び血圧を測定する際の圧迫圧力の上昇態様、及び、脈波の面積の移り変わりを示すグラフ。 循環器機能判定装置の構成を示すブロック図。 血管硬さ及び血圧を間隔をあけて測定する際の圧迫圧力の上昇態様を示すタイムチャート。 脈波検出期間中の各脈波の面積から得られる包絡線を示すグラフ。 脈波検出期間中の各脈波の面積から得られる包絡線を示すグラフ。 運動及び休息を行った場合の時間経過に伴う血圧及び血管硬さの推移の例を示すタイムチャート。 表示部の表示領域を示す模式図。

（第１実施形態）
以下、循環器機能判定装置の第１実施形態について図１〜図９を参照して説明する。
図１に示す循環器機能判定装置は、被測定者ｈに装着することが可能であり、同装置を装着した被測定者ｈの日常の行動を妨げることのない携帯型のものとなっている。

この循環器機能判定装置は、被測定者ｈの血管硬さを自動的に間隔をあけて測定する測定部２、及び、同測定部２によって測定された血管硬さの測定値の変動の状態から被測定者ｈの循環器の機能状態を判定する判定部３を備えている。更に、循環器機能判定装置は、判定部３による循環器の機能状態の判定結果を出力する出力部４も備えている。このように構成された循環器機能判定装置では、被測定者ｈの血管硬さが自動的に間隔を開けて測定されるため、それら血管硬さの測定値の変動の状態から被測定者ｈの循環器の機能状態を判定することができる。

循環器機能判定装置の測定部２には、被測定者ｈの身体の一部である左上腕部に巻き付けた状態で装着可能な袋状のカフ５が設けられている。更に、測定部２には、カフ５とチューブ６を介して接続された圧力制御部７及び圧力検出部８が設けられている。圧力制御部７は、チューブ６に繋がるポンプ及び排気弁を備えており、ポンプの駆動を通じてのカフ５へのエアの供給、及び、排気弁の開弁を通じてのカフ５からのエアの排出が可能となっている。圧力制御部７は、カフ５に対するエアの供給及び排出を制御することにより、カフ５の内部の圧力（圧迫圧力Ｐ）を変化させる。一方、圧力検出部８は、圧迫圧力Ｐを検出する圧力センサを備えており、同圧力センサによって検出した圧迫圧力ＰをＡ／Ｄ変換によりデジタル信号からなる圧力信号に変換する。

上記測定部２には、圧力検出部８から出力された圧力信号を受信する脈波検出部９及び血圧算出部１０も設けられている。脈波検出部９は、圧力検出部８からの圧力信号に基づき、被測定者ｈにおけるカフ５で圧迫した部分（左上腕部）に生じる心拍に対応した脈波の振幅を検出するためのものである。脈波検出部９は、圧力検出部８からの圧力信号に対しフィルタ処理を施すことにより、その圧力信号から直流成分等の所定の周波数成分を除去して脈波信号を生成する。脈波検出部９は、生成した脈波信号から脈波の振幅を検出し、検出した振幅を圧迫圧力Ｐと対応付けて記憶部１１に記憶する。一方、上記血圧算出部１０は、圧力検出部８から出力される圧力信号と脈波検出部９により検出される脈波の振幅値との関係から、オシロメトリック法などの所定のアルゴリズムを用いて、被測定者ｈの最高血圧、最低血圧、及び平均血圧の推定値を算出する。血圧算出部１０は、算出した最高血圧、最低血圧、及び平均血圧の推定値を記憶部１１に記憶する。なお、測定部２での被測定者ｈの血圧の測定は、上述したように血圧算出部１０で最高血圧、最低血圧、及び平均血圧の推定値を算出することを通じて実現される。

上記測定部２には、記憶部１１に記憶されたデータを解析して被測定者ｈの血管硬さを求めるデータ解析部１２も設けられている。データ解析部１２は、求めた血管硬さに関する情報、及び、記憶部１１に記憶された血圧に関する情報を判定部３に出力する。なお、測定部２での被測定者ｈの血管硬さの測定は、上述したようにデータ解析部１２で血管硬さを求めることを通じて実現される。また、こうした測定部２による血管硬さの測定は、２４時間以上連続した期間中に複数回行われる。更に、測定部２による血管硬さの測定毎に、測定部２による血圧の測定も行われる。そして、測定部２による血管硬さの複数回数の測定毎に、データ解析部１２から判定部３に対し、血管硬さに関する情報及び血圧に関する情報が出力される。

循環器機能判定装置の判定部３は、測定部２による血管硬さ及び血圧の測定毎に、測定された血管硬さに関する情報及び血圧に関する情報をデータ解析部１２から受ける。判定部３は、それら測定された血管硬さの測定値の変動の状態から、被測定者ｈの循環器の機能状態として同循環器の疾病リスクの大きさを判定する。そして、このように判定部３により循環器の機能状態（疾病リスクの大きさ）が判定されると、その判定結果が出力部４によって循環器機能判定装置の表示部１３に出力される。表示部１３は、血管硬さと血圧とで規定される表示領域１３ａを有しており、その表示領域１３ａを用いて循環器の疾病リスクの大きさの判定結果を表示する。

次に、図２〜図９を併せ参照して、循環器機能判定装置の動作について説明する。
循環器機能判定装置は被測定者ｈ（図１）に対し携帯可能な状態で装着され、且つ、同装置のカフ５は被測定者ｈの上腕部に巻き付けられた状態とされる。そして、循環器機能判定装置は、２４時間以上連続した期間中に朝、昼、夜の予め定められた時刻（例えば８：００、１２：００、２１：００）になると、測定部２によって自動的に被測定者ｈの血管硬さ及び血圧の測定が行われる。これにより、被測定者ｈの血管硬さ及び血圧が２４時間以上連続した期間中に自動的に間隔をあけて測定される。

なお、上記予め定められた時刻での血管硬さ及び血圧の測定は、圧力制御部７により被測定者ｈの左上腕部に対するカフ５により圧迫圧力Ｐを一時的に上昇させることによって実現され、同圧迫圧力Ｐの一時的な上昇の期間中に行われる。従って、圧迫圧力Ｐは、図２に示すように、血管硬さ及び血圧を測定するための予め定められた時刻に一時的に上昇される。

図３は、血管硬さ及び血圧を測定するための圧迫圧力Ｐの一時的な上昇の期間中における同圧迫圧力Ｐの変化態様を示している。このときに圧力制御部７は、圧迫圧力Ｐを第１圧力ＰＡまで上昇させ、その後に圧迫圧力Ｐの上昇速度を低下させる。更に、圧力制御部７は、圧迫圧力Ｐを第１圧力ＰＡよりも高い第２圧力ＰＢまで上昇させ、その後に圧迫圧力Ｐを低下させる。なお、第１圧力ＰＡ及び第２圧力ＰＢは、一般的な血圧に応じて設定されている。このため、圧力制御部７が圧迫圧力Ｐを第１圧力ＰＡから第２圧力ＰＢまで上昇させる期間（脈波検出期間ＴＸ）中、圧迫圧力Ｐは被測定者ｈの心拍に対応した脈波に伴って変動する。

脈波検出期間ＴＸにおいて、カフ５により被測定者ｈの上腕部に作用する圧力（カフ圧力Ｃ）は、図４の横軸の低圧側から高圧側に徐々に変化してゆく。なお、ここでのカフ圧力Ｃは、図３に示される圧迫圧力Ｐから脈波の影響を取り除いた値と対応する。言い換えれば、カフ圧力Ｃが上述したように低圧側から高圧側に徐々に変化してゆくときの圧迫圧力Ｐのカフ圧力Ｃに対する変化は脈波に対応したものとなる。このときに脈波検出部９により生成される脈波信号は、上述したように低圧側から高圧側に徐々に変化してゆくカフ圧力Ｃに対する圧迫圧力Ｐの変化と対応する。

脈波検出期間ＴＸ中にカフ圧力Ｃが低圧側から高圧側に変化するとき、脈波検出部９によって上記脈波信号から検出される脈波の振幅は、心拍に対応して生じる脈波（図４のＷ１，Ｗ２，…，Ｗｎ）によって図中に実線で示されるように推移する。このときの脈波の振幅の推移は、カフ圧力Ｃの低圧側から高圧側への変化中における脈波の変化態様に対応している。そして、脈波検出部９によって検出される脈波の振幅値と圧力検出部８から出力される圧力信号との関係から、血圧算出部１０にて被測定者ｈの血圧が求められる。

図４の脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎの面積Ａ１，Ａ２，…，Ａｎはそれぞれ、対応する脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎの大きさを表す。この面積Ａ１，Ａ２，…，Ａｎは、脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎが検出されている期間における脈波信号をデータ解析部１２で加算することにより演算される。データ解析部１２は、脈波検出期間ＴＸ中に脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎが生じたときの各々のカフ圧力Ｃ（圧力Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎ）と、それら脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎの面積Ａ１，Ａ２，…，Ａｎとを組み合わせて、圧力と面積とのデータ対として取り扱う。

図５は、脈波検出期間ＴＸ中におけるカフ圧力Ｃの低圧側から高圧側への変化に同期して脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎが順に生じたときの各脈波の面積Ａ１，Ａ２，…，Ａｎの移り変わりを示している。なお、図６は、圧力Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎと面積Ａ１，Ａ２，…，Ａｎとを組み合わせたデータ対をそれぞれ、カフ圧力を横軸に設定するとともに脈波の面積を縦軸としたグラフ上にプロットしたものである。図５に示されるカフ圧力Ｃと面積Ａ１，Ａ２，…，Ａｎとの関係から、同図に実線で示されるような包絡線Ｌ１が得られる。この包絡線Ｌ１は、脈波検出期間ＴＸ中におけるカフ圧力Ｃの微速変化（微速上昇）に従って山形形状を描く。そして、上記包絡線Ｌ１の形状は、個人毎に特徴的な変化を示し、さらには各個人の血管硬さ等によっても変化を示す。

データ解析部１２は、図７（ａ）に示される脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎの面積Ａ１，Ａ２，…，Ａｎを、図７（ｂ）に示されるように累積加算して得られる脈波面積累積加算値Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂｎを演算する。データ解析部１２は、脈波検出期間ＴＸ中に脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎが生じたときの各々のカフ圧力Ｃ（圧力Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎ）と、脈波面積累積加算値Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂｎとを組み合わせて、それらを圧力と脈波面積累積加算値とのデータ対とする。更に、データ解析部１２は、脈波検出期間ＴＸ中のすべての脈波Ｗ１，Ｗ２，…，Ｗｎの面積Ａ１，Ａ２，…Ａｎを累積加算したときの脈波面積累積加算値Ｂｎを１００％として脈波面積累積加算値Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂｎを正規化する。

この正規化により得られた正規化累積加算値Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎと、それらに対応するカフ圧力Ｃ（圧力Ｐ１，Ｐ２，…Ｐｎ）との関係を図８に示す。この図から分かるように、カフ圧力Ｃと正規化累積加算値Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎとの関係から、同図の実線で示されるような包絡線Ｌ２が得られる。この包絡線Ｌ２は、カフ圧力Ｃの低圧側から高圧側への変化にしたがって、始めに小さな上昇を続けてから急速に上昇し、その急速な上昇の後に徐々に上昇度合いが小さくなってゆく。

こうした包絡線Ｌ２の推移は、脈波検出期間ＴＸ中における血管容積の変化を反映したものとなる。例えば、血管が硬いときには軟らかいときと比較してカフ圧力Ｃの変化に対する上記血管容積の変化が小さくなる傾向があり、こうした傾向を反映して上記包絡線Ｌ２は血管が硬いときには軟らかいときと比較してカフ圧力Ｃの変化に対し変化しにくい。データ解析部１２は、図８の包絡線Ｌ２で表されるカフ圧力と正規化累積加算値との関係から、所定のアルゴリズムを用いて被測定者ｈの血管硬さを求める。詳しくは、カフ圧力Ｃの単位量当たりの変化に基づく正規化累積加算値の変化量、すなわち図８における包絡線Ｌ２の傾きを求め、その包絡線Ｌ２の傾きに基づいて被測定者ｈの血管硬さを求める。

図８から分かるように、包絡線Ｌ２の傾きはカフ圧力Ｃの大きさによって異なる。これには、血管壁を構成する内膜、中膜、及び外膜の構成成分（エラスチン、コラーゲン等）の構成比率が各膜毎に異なるとともに、それら各膜の血管の伸展性に関与する度合いがカフ圧力Ｃの大きさによって変わることが関係している。ちなみに、正常な血管においては、剛性の低い構成成分であるエラスチンが中膜で多くなる一方、剛性の高い構成成分であるコラーゲンが外膜で多くなる。更に、カフ圧力の低中領域では主に中膜が血管の伸展性に関与する一方、カフ圧力の高い領域では主に外膜が血管の伸展性に関与する。従って、カフ圧力の低い領域、中程度の領域、高い領域といった圧力領域毎にそれぞれ包絡線Ｌ２の傾きを求め、それら傾き毎に血管硬さを求めることにより、血管における各膜のうちのどの部分が硬化しているかを詳細に調べることが可能になる。

データ解析部１２で被測定者ｈの血管硬さを求めること、言い換えれば測定部２による血管硬さの測定は、２４時間以上連続した期間中であって予め定められた時刻になったときに自動的に行われる。更に、そうした血管硬さの測定の際には、併せて被測定者ｈの血圧も測定される。判定部３は、予め定められた時刻になる毎に血管硬さが測定されると、それら血管硬さの測定値の変動の状態から、被測定者ｈの循環器の機能状態（循環器の疾病リスクの大きさ）を判定する。詳しくは、判定部３は、併せて測定された血管硬さと血圧との各組について、それぞれ（Ａ）血圧が正常範囲内にあるか否か、及び（Ｂ）血管硬さが基準値Ｓ１未満であるか否かの判断を行う。なお、上記（Ａ）の判断では、血圧が基準値Ｓ２未満であれば血圧が正常範囲内にある旨判断される一方、血圧が基準値Ｓ２以上であれば血圧が正常範囲内にない旨判断される。

判定部３は、併せて測定された血管硬さと血圧との各組について上記（Ａ）及び上記（Ｂ）の判断を行った結果に基づき、被測定者ｈの循環器の疾病リスクの大きさを判定する。すなわち、併せて測定された血管硬さと血圧との各組のすべてで、上記（Ａ）及び上記（Ｂ）での否定判断がなされた場合には、循環器の疾病リスクが最も大きい状態である旨判断する。一方、併せて測定された血管硬さと血圧との各組のすべてで、上記（Ａ）及び上記（Ｂ）での肯定判断がなされた場合には、循環器の疾病リスクが最も小さい状態である旨判断する。

なお、上記（Ａ）及び上記（Ｂ）での否定判断が、併せて測定された血管硬さと血圧との各組のうちのすべてではないものの、少なくとも一つでなされる場合もある。更に、上記（Ａ）もしくは上記（Ｂ）での否定判断が、併せて測定された血管硬さと血圧との各組のうちの少なくとも一つでなされる場合もある。これらの場合には、否定判断の対象となった測定項目（血圧、血管硬さ）の測定時刻等に応じて、循環器の疾病リスクの大きさを判定することが考えられる。

ちなみに、この実施形態では、上記（Ａ）で肯定判断がなされ、且つ上記（Ｂ）で否定判断がなされた場合、その否定判断の対象となった測定項目である血圧の測定時刻に応じて、循環器の疾病リスクの大きさを判定する。詳しくは、上記血圧の測定時刻が朝の時間帯（この例では８：００）であれば、循環器の疾病リスクがある程度大きい、言い換えれば被測定者ｈ自身も気づかない疾病が生じている可能性があると判定する。これは、朝の時間帯は一般的に血圧が低くなる傾向があり、血管硬さが基準値Ｓ１以上である場合には血圧が正常範囲内であっても、循環器にある程度の大きさの疾病リスクが存在するためである。

出力部４は、判定部３により被測定者ｈの循環器の疾病リスクの大きさが判定されると、その判定結果を表示部１３に出力する。表示部１３は、循環器の疾病リスクの大きさの判定結果を表示領域１３ａを用いて表示する。この表示領域１３ａは、例えば図９に示されるように四つの領域Ｅ１〜Ｅ４に分けられている。領域Ｅ１は、併せて測定された血管硬さ及び血圧のうち、血管硬さが基準値Ｓ１未満であり且つ血圧が基準値Ｓ２未満である状況に対応している。領域Ｅ２は、併せて測定された血管硬さ及び血圧のうち、血管硬さが基準値Ｓ１未満であり且つ血圧が基準値Ｓ２以上である状況に対応している。領域Ｅ３は、併せて測定された血管硬さ及び血圧のうち、血管硬さが基準値Ｓ１以上であり且つ血圧が基準値Ｓ２未満である状況に対応している。領域Ｅ４は、併せて測定された血管硬さ及び血圧のうち、血管硬さが基準値Ｓ１以上であり且つ血圧が基準値Ｓ２以上である状況に対応している。

表示部１３は、併せて測定された血管硬さと血圧とを一組のデータとし、その一組のデータを測定時刻（測定時間帯）と共に領域Ｅ１〜Ｅ４のうちのいずれか、すなわち同データにおける血管硬さ及び血圧に対応する領域に表示させる。更に、表示部１３は、併せて測定された血管硬さと血圧との他の各組についても、一組のデータずつ上記と同様の仕方で表示領域１３ａに表示させる。なお、領域Ｅ３に上記データが表示されるときには、被測定者ｈ自身も気づかない疾病が生じている可能性があることから、「要注意！」といった文字メッセージを領域Ｅ３等に表示させる等、被測定者ｈに対し何らかの警告を発することが好ましい。このように表示部１３の表示領域１３ａに上記データ及び上記警告のための文字メッセージ等を表示させることにより、判定部３により判定された循環器の疾病リスクの大きさの判定結果が表示される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）循環器機能判定装置により、被測定者ｈの血管硬さが自動的に間隔を開けて測定されるため、それら血管硬さの測定値の変動の状態から被測定者ｈの循環器の機能状態を判定することができる。

（２）測定部２による血管硬さの測定は、２４時間以上連続した期間中であって予め定められた時刻になったときに自動的に行われる。これにより、２４時間以上連続した期間中に血管硬さが自動的に間隔をおいて複数回測定される。そして、このように複数回測定された血管硬さの変動の状態から、被測定者ｈの循環器の機能状態として同循環器の疾病リスクの大きさが判定される。このため、日内において所定の間隔をおいて測定される血管硬さの変動の状態から、循環器の疾病リスクの大きさを判定することができる。

（３）循環器機能判定装置は、被測定者ｈ（図１）に対し携帯可能な状態で装着されるものであり、且つ、カフ５を被測定者ｈの上腕部に巻き付けられた状態とするだけで血管硬さ及び血圧を測定可能なものとされる。従って、被測定者ｈの日常の行動を妨げることなく、２４時間以上連続した期間中に予め定められた時刻になったとき、血管硬さと血圧とを併せて測定することができる。また、そうした血管硬さ及び血圧の測定が自動的に行われるため、上記時刻での血管硬さ及び血圧の測定忘れが生じることもない。

（４）測定部２は、被測定者ｈの血管硬さを測定すべく同被測定者ｈの身体の一部である上腕部をカフ５により一時的に圧迫したとき、その圧迫した部分で生じる脈波に基づき血圧も測定する。そして、判定部３は、併せて測定された血圧及び血管硬さのうち血圧が正常範囲内にあり且つ血管硬さが基準値以上である状況が発生するとき、その発生時刻（測定時刻）に基づいて被測定者ｈの循環器の疾病リスクの大きさを判定する。このため、上記血圧の測定時刻が朝の時間帯（この例では８：００）であるとき、循環器の疾病リスクがある程度大きい、言い換えれば被測定者ｈ自身も気づかない疾病が生じている可能性があると判定することが可能になる。ここで、朝の時間帯は一般的に血圧が低くなる傾向があり、血管硬さが基準値Ｓ１以上である場合には血圧が正常範囲内であっても、循環器にある程度の大きさの疾病リスクが存在する。こうした血圧の測定のみでは気づきにくい疾病リスクを判定することができる。

（５）上記判定部３による循環器の疾病リスクの大きさの判定がなされると、その判定結果が出力部４により表示部１３に出力される。この表示部１３は、血管硬さと血圧とで規定される表示領域１３ａを有しており、その表示領域１３ａを用いて循環器の疾病リスクの大きさの判定結果を表示する。従って、上記（３）に記載したように判定部３により循環器の疾病リスクの大きさを的確に判定したとき、その判定結果を表示部１３の表示領域１３ａを用いて分かりやすく表示させることができる。

（第２実施形態）
次に、図１０を参照して、循環器機能判定装置の第２実施形態について説明する。
この実施形態では、被測定者ｈの血管硬さを測定すべくカフ５により被測定者ｈの上腕部を一時的に圧迫する際、その圧迫した部分の加圧中に同部分で生じる脈波が最大レベルになったときにカフ５による上腕部の圧迫を終了させる。この場合、カフ５により被測定者ｈの上腕部を一時的な圧迫が開始されると、圧迫圧力Ｐが図１０に示すように推移してゆく。そして、脈波が最大レベルになった旨判断されるタイミングＴ１にてカフ５による上腕部の一時的な圧迫が終了されると、それに伴い圧迫圧力Ｐが徐々に低下してゆく。なお、脈波が最大レベルになった旨の判断は、同脈波が最大レベルになった後には小さくなることに着目し、同脈波が一つ前の脈波よりも小さくなった時点でなされる。

なお、上述したように脈波が最大レベルになった旨判断されたタイミングＴ１にて、カフ５による上腕部の一時的な圧迫を終了させた場合でも、血管硬さ及び血圧を測定することができるよう、最大レベルになった後の脈波が例えば次のように推定される。すなわち、初回の血管硬さの測定では、第１実施形態と同様にカフ５により被測定者ｈの上腕部を一時的に圧迫し、そのときの圧迫圧力Ｐの変化と脈波の大きさの変化との関係を記憶しておく。そして、二回目以降の血管硬さの測定において、脈波が最大レベルになった旨判断されてカフ５による上腕部の一時的な圧迫が終了した後には、上記記憶された圧迫圧力Ｐの変化と脈波の大きさの変化との関係を用いて、最大レベルになった後の脈波が推定される。そして、この推定された脈波が血管硬さ及び血圧の測定に用いられる。

また、二回目以降の血管硬さの測定において、脈波が不安定になるなど、初回の血管硬さの測定時における脈波と大きくことなる脈波が生じる可能性もある。この場合、初回の血管硬さの測定での脈波が最大レベルになった旨判断されるタイミングＴ１と、二回目以降の血管硬さの測定での脈波が最大レベルになった旨判断されるタイミングＴ１との間に、予め定められた判定値以上の差が生じる可能性がある。このような状況下では、測定される血管硬さ及び血圧の正確さを確保するため、上記二回目以降の血管硬さの測定であっても、初回の血管硬さの測定と同様にカフ５による上腕部の一時的な圧迫を行うことが好ましい。

本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（６）二回目以降の血管硬さの測定において、脈波が最大レベルになった旨判断されるタイミングＴ１にて、カフ５による上腕部の一時的な圧迫を終了させることにより、その圧迫による被測定者ｈの身体への負担を軽減することができる。

（７）また、上述したようにカフ５による上腕部の一時的な圧迫を終了させることにより、その圧迫の実行期間を短くすることができるとともに、同圧迫を行うための循環器機能判定装置でのエネルギ消費を少なく抑えることができる。

（第３実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照して、循環器機能判定装置の第３実施形態について説明する。

図１１は、本実施形態の循環器機能判定装置を示している。この循環器機能判定装置は、被測定者ｈの身体動作を検出するセンサ、例えば加速度センサ１４を備えている。こうした加速度センサ１４は、カフ５と一体的に被測定者ｈに対し装着するものとすることが好ましいが、カフ５とは別に被測定者ｈに対し装着するものとすることも可能である。

循環器機能判定装置は、加速度センサ１４によって検出される被測定者ｈの身体動作に基づき、被測定者ｈが睡眠状態にあるか否かを検知する。そして、被測定者ｈが睡眠状態にあることを検知したときと検知していないときとで、血管硬さを測定するためのカフ５による上腕部の一時的な圧迫の仕方を変える。

詳しくは、図１２に示すように、被測定者ｈが活動中であるときなど睡眠状態にあることが検知されないときには、第１実施形態と同様にカフ５による上腕部の一時的な圧迫を行う。一方、被測定者ｈが睡眠状態にあることが検知されたときには、カフ５による上腕部の一時的な圧迫を行う際、圧迫圧力Ｐの上昇態様が第１実施形態よりも緩やかになるようにする。

本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（８）被測定者ｈの睡眠中に血管硬さを測定する場合に、血管硬さを測定するためのカフ５による上腕部の一時的な圧迫の仕方を緩やかにすることができる。このため、カフ５による上腕部の一時的な圧迫が被測定者ｈの刺激につながり、その刺激が被測定者ｈの睡眠の妨げになることを抑制できる。

（第４実施形態）
次に、図１３〜図１５を参照して、循環器機能判定装置の第４実施形態について説明する。

この実施形態の循環器機能判定装置は、第３実施形態と同様に加速度センサ１４を備えている。同装置は、加速度センサ１４によって被測定者ｈの身体動作体動を検出したとき、血管硬さを測定するための脈波の変化態様に関する情報から被測定者ｈの身体動作による影響を除去する機能を有する。

血管硬さを測定するための脈波の変化態様に関する情報としては、例えばカフ５による上腕部の一時的な圧迫が行われるときの脈波に基づいて得られる包絡線Ｌ１があげられる。仮に、血管硬さの測定中に被測定者ｈが体を動かしたとすると、包絡線Ｌ１には図１３に示すように被測定者ｈの身体動作による影響が出るおそれがある。しかし、加速度センサ１４によって被測定者ｈの身体動作を検出したとき、包絡線Ｌ１に上述したような影響が出た場合、その影響の原因が被測定者ｈの身体動作にあることを特定できる。この場合、加速度センサ１４によって被測定者ｈの身体動作が検出されたとき、図１４に示すように包絡線Ｌ１から被測定者ｈの身体動作による影響が除去される。

本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（８）血管硬さの測定中における被測定者ｈの身体動作により、血管硬さを測定するための脈波の変化態様に関する情報（この例では包絡線Ｌ１）に上記身体動作による影響が出るとしても、その影響を除去することができるようになる。従って、血管硬さの測定中に被測定者ｈが体を動かしたとしても、その身体動作に関係なく循環器の動作状態を正確に判定することができる。このため、循環器機能判定装置を循環器の疾病リスクの大きさを確認するために用いるだけでなく、ランニングなどの運動中における循環器の機能状態のモニタリングに用いることもできる。

ちなみに、図１５は、運動及び休息を行った場合の時間経過に伴う血圧及び血管硬さの推移の例を示すタイムチャートである。運動中における循環器の機能状態のモニタリングを循環器機能判定装置で行う場合、図１５に示す運動中の血圧及び血管硬さが同装置によって測定される。更に、その血管硬さ等に基づく循環器の機能状態の判定が行われるとともに同判定の結果の表示も行われる。なお、運動中における循環器の機能状態のモニタリングに循環器機能判定装置を用いる場合には、循環器の疾病リスクの大きさを確認するために用いる場合よりも、血管硬さの測定の間隔を短く設定すること、例えば数分間隔に設定することが好ましい。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第４実施形態の循環器機能判定装置において、運動時に循環器の機能状態をモニタするための運動モードと、循環器の疾病リスクの大きさを確認するためのリスク判定モードとの間で、動作モードを切り換える機能を搭載してもよい。

・第３実施形態において、加速度センサ１４を用いて被測定者ｈの睡眠状態を検知する代わりに、被測定者ｈの睡眠状態となる時間帯を推定し、同時間帯のときに被測定者ｈが睡眠中であるものと判断してもよい。この場合、加速度センサ１４を設ける必要がなくなる。

・第１〜第４実施形態において、脈波検出期間ＴＸにおける圧迫圧力Ｐの微速変化は、加圧による微速上昇に限らず、減圧による微速減少であってもよい。なお、この場合の第２実施形態では、被測定者ｈの血管硬さを測定すべくカフ５により被測定者ｈの上腕部を一時的に圧迫する際、その圧迫した部分の減圧中に同部分で生じる脈波が最大レベルになったと判断されたときに上記圧迫が終了されるようになる。

・第１実施形態においては、間隔をおいて複数回測定された血管硬さの変動の状態として、併せて測定された血管硬さ及び血圧について上記（Ａ）で肯定判断がなされ、且つ上記（Ｂ）で肯定判断がなされた場合のそれらの測定時刻を考慮した。すなわち、その測定時刻を循環器の機能状態（循環器の疾病リスクの大きさ）を判定するうえで考慮した。これに代えて、併せて測定された血管硬さ及び血圧について上記（Ａ）で肯定判断がなされ、且つ上記（Ｂ）で否定判断がなされる頻度を、循環器の機能状態（循環器の疾病リスクの大きさ）を判定するうえで考慮してもよい。

・第１実施形態において、上記（Ａ）の判断に用いられる基準値Ｓ２と上記（Ｂ）の判断に用いられる基準値Ｓ１とのうちの少なくとも一方を、併せて測定される血管硬さ及び血圧の測定時刻に応じて可変とすることも可能である。

・第１実施形態において、間隔をおいて複数回測定された血管硬さの変動の状態として、併せて測定された血管硬さと血圧との各組の２４時間単位での変動パターンを、循環器の機能状態（循環器の疾病リスクの大きさ）を判定するうえで考慮してもよい。例えば糖尿病患者は、健常者と比較して血管硬さが硬く、特に朝の時間帯で硬くなる傾向がある。更に、糖尿病患者の場合、２４時間単位での血糖値の変動に伴い血管硬さも変動してしまう。加えて、自律神経の不調等の影響を受けて、２４時間単位で血管硬さや血圧が変動することもある。これらのことに対応するため、併せて測定された血管硬さと血圧との各組の２４時間単位での変動パターンを、循環器の機能状態（循環器の疾病リスクの大きさ）を判定するための解析モデルに当てはめ、それによって上記判定を行うことも考えられる。

図１６は、上述したように循環器の機能状態（循環器の疾病リスクの大きさ）を判定したときの判定結果を表示可能な表示部１３の例を示した略図である。この場合、表示部１３には、併せて測定された血管硬さと血圧との各組の２４時間単位での変動パターン、すなわち図中に［１］→［２］→［３］で示される変動バターンを測定時刻（測定時間帯）と共に表示させることが考えられる。更に、循環器の機能状態（循環器の疾病リスクの大きさ）の判定結果として、「［１］→［２］→［３］のパターンが続いています。約２０％糖尿病の疑いがあります。」といった文字メッセージを表示部１３に表示させることが考えられる。

・第１〜第４実施形態において、表示部１３の表示領域１３ａについては、循環器の機能状態の判定結果を表示できる態様でありさえすれば、表示態様を適宜変更することも可能である。

・第１〜第４実施形態において、表示部１３の代わりに、もしくは表示部１３に加えて、循環器の機能状態の判定結果をスピーカからの音声によって報知するようにしたり、メモリに記憶させるようにしたりしてもよい。この場合、出力部４は循環器の機能状態の判定結果をスピーカやメモリに出力する。そして、メモリに上記判定結果を記憶しておけば、そのメモリを取り外してコンピュータ等に接続することにより、同コンピュータのディスプレイ上に上記判定結果を表示させることができる。この場合、循環器機能判定装置に表示部１３を設けなくてもよくなるため、同装置を更に小型化して携帯しやすくすることができ、且つ、表示部１３を動作させるためのエネルギ消費を抑えることができる。

・第１〜第４実施形態において、カフ５を巻き付ける対象は上腕部に限らず、手首や下腿等の他の部位であってもよい。
・第１〜第４実施形態において、脈波の面積の累積加算を通じて血管硬さを求めたが、脈波の振幅の累積加算を通じて血管硬さを求めてもよい。また、同業者であれば容易に類推可能な脈波の特徴量、例えば脈波の最大幅、半値幅あるいは振幅／半値幅などの特徴量の累積加算を通じて血管硬さを求めてもよい。

２…測定部
３…判定部
４…出力部
５…カフ
６…チューブ
７…圧力制御部
８…圧力検出部
９…脈波検出部
１０…血圧算出部
１１…記憶部
１２…データ解析部
１３…表示部
１３ａ…表示領域
１４…加速度センサ

Claims (8)

1. 被測定者の血管硬さを２４時間連続した期間中の朝、昼、夜において、自動的に間隔を開けて測定する測定部と、
   前記測定部によって測定された前記血管硬さの測定値の変動の状態から前記被測定者の循環器の機能状態を判定する判定部と、
   前記判定部による前記循環器の機能状態の判定結果を出力する出力部とを備え、
   前記測定部は、２４時間連続して前記被測定者に装着され、２４時間連続した期間中の朝、昼、夜において前記被測定者の身体を圧迫し、その圧迫した部分の加圧中もしくは減圧中に同部分で生じる脈波の変化態様に基づき、前記被測定者の血管硬さを測定するものであり、前記脈波が最大レベルになったときに前記圧迫を終了させる
   循環器機能判定装置。
2. 前記判定部は、前記測定部により複数回測定した血管硬さの変動の状態から、前記被測定者の循環器の機能状態として同循環器の疾病リスクの大きさを判定する
   請求項１に記載の循環器機能判定装置。
3. 前記測定部は、前記被測定者の血管硬さを測定すべく同被測定者の身体を圧迫したとき、その圧迫した部分の脈波に基づき血圧も測定する
   請求項１又は２に記載の循環器機能判定装置。
4. 前記測定部により併せて測定された血管硬さと血圧とを一組のデータとし、２４時間連続した期間中に測定された複数の前記データを同じ表示領域に表示する表示部を更に備える
   請求項３に記載の循環器機能判定装置。
5. 前記表示部は、前記複数のデータを測定時刻と共に前記表示領域に表示する
   請求項４に記載の循環器機能判定装置。
6. 前記判定部は、併せて測定された血圧及び血管硬さのうち血圧が正常範囲内にあり且つ血管硬さが基準値以上である状況が発生するとき、その発生時刻に基づいて前記被測定者の循環器の疾病リスクの大きさを判定する
   請求項３〜５のいずれか一項に記載の循環器機能判定装置。
7. 前記判定部は、同時に測定された血圧及び血管硬さのうち血圧が正常範囲内にあり且つ血管硬さが基準値以上である状況の発生頻度を求め、その発生頻度に基づいて前記被測定者の循環器の疾病リスクの大きさを判定する
   請求項３〜５のいずれか一項に記載の循環器機能判定装置。
8. 前記出力部は、血管硬さと血圧とで規定される表示領域を有する表示部に対し、前記判定部による前記循環器の疾病リスクの大きさの判定結果を出力するものであり、
   前記表示部は、前記循環器の疾病リスクの大きさの判定結果を前記表示領域を用いて表示する
   請求項３〜７のいずれか一項に記載の循環器機能判定装置。