JP6399852B2 - 脈波測定装置及び生体情報測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、脈波測定装置及び生体情報測定装置に関する。

近年、益々の高齢化社会を迎え、動脈硬化性疾患の早期診断、早期治療への対策が急務とされている。動脈硬化を非観血的に定量診断する手法の１つとして大動脈について２点間の脈波伝播速度(PWV : Pulse Wave Velocity)を測定する大動脈脈波伝播速度検査法が知られている。

大動脈脈波伝播速度検査法は、脈波伝播速度は硬い物質中で速く、軟かい物質中では遅いといった性質を利用する。大動脈脈波伝播速度検査法では、先ず、脈波が心臓から見て同一方向の大動脈の２点間を伝搬するのに要する時間を測定し、次いで測定した時間と２点間の距離（動脈長）とから脈波伝播速度を算出する。そして、健康な動脈壁は柔かく弾力性に富み、動脈硬化の血管壁は硬くもろいといった事実から、測定した脈波伝播速度が速いほど動脈硬化が進んでいると診断する。

ＰＷＶの種類としては、ｃｆＰＷＶ（carotid-femoral ＰＷＶ：頸動脈−股動脈間ＰＷＶ）（例えば、非特許文献１参照）やｂａＰＷＶ（brachial-ankle ＰＷＶ：上腕−足首間ＰＷＶ）（例えば、非特許文献２参照）、ｈｃＰＷＶ（heart-carotid ＰＷＶ：心臓−頸動脈間ＰＷＶ）等がある。

さらに、ＰＷＶを用いた動脈硬化度の指標として、ＣＡＶＩ（Cardio-Ankle Vascular Index）（例えば、非特許文献３参照）がある。ＣＡＶＩは、上腕と足首（または膝窩）とにカフを装着して血圧及び脈波を計測すると共に、胸骨に心音マイクを装着して心音を計測する。

増田善昭、金井寛著、「動脈脈波の基礎と臨床」、共立出版、１５〜１９ページ、２０００年 小澤利男、増田善昭著、「脈波速度」、メジカルビュー社、２８〜２９ページ Kohji Shirai, Junji Utino, Kuniaki Ohtsuka, Masanobu Takada, "A Novel Blood Pressure-independent Arterial Wall Stiffness Parameter; Cardio-Ankle Vascular Index (CAVI)", Journal of Atherosclerosis and Thrombosis, Vol.13, No.2

ところで、従来のｃｆＰＷＶにおいては、ＰＷＶを測定するための起点を頸動脈とし終点を大腿動脈の鼠径部にしており、ｂａＰＷＶにおいては起点を上腕とし終点を足首にしている。ＰＷＶの測定は、理想的には、血液の流れから見て（換言すれば脈の伝播方向において）起点を上流側に終点を下流側に配置することが好ましい。しかしながら、ｃｆＰＷＶ及びｂａＰＷＶともに、起点及び終点が、心臓から駆出された血液が異なる方向に分岐する動脈上に設定されおり、好ましいとは言えない。起点及び終点をこのような位置に設定せざるを得ないのは、動脈脈波をとれる位置が実際上動脈が体表に近い位置に限られるからである。

また、ｈｃＰＷＶにおいては、心音及び動脈のノッチ部という、計測しにくい要素を用いており、精度の低下するおそれがある。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、ＰＷＶ測定にとって好ましい脈波を測定できる脈波測定装置、及び、その脈波を用いてＰＷＶ等の生体情報を高精度で求めることが生体情報測定装置を提供する。

本発明の脈波測定装置の一つの態様は、
被検者の第１部位に取り付けられる第１電極と、
前記被検者の第２部位に取り付けられる第２電極と、
前記第１及び第２電極に高周波電流を供給する高周波電流供給部と、
前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍に設けられ、前記高周波電流が供給されたときに動脈から発生する磁界を検出する磁界検出部と、
前記磁界検出部によって検出された磁気に基づいて、前記動脈の脈波を得る脈波計測部と、
を具備し、
前記磁界検出部は、
前記被検者の人体を輪切りにする向きに周回するように設けられ、磁界を集める磁性体ベルトと、
前記磁性体ベルトによって集められた磁界を検出する磁気センサと、
を有する。

本発明の生体情報測定装置の一つの態様は、
上記脈波測定装置と、
前記脈波測定装置による測定箇所よりも心臓から見て遠い被検者の末梢動脈の脈波を測定する末梢動脈脈波測定部と、
前記脈波測定装置によって得られた大動脈脈波に基づいて心臓から血液が駆出される第１タイミングを検出すると共に、前記末梢動脈脈波測定部によって得られた末梢動脈脈波に基づいて前記末梢動脈脈波測定部が装着された部位に脈が到達する第２タイミングを検出し、前記第２タイミングと前記第１タイミングとの差から脈波伝播時間を算出する演算部と、
を具備する。

本発明の生体情報測定装置の一つの態様は、
上記脈波測定装置と、
前記脈波測定装置による測定箇所よりも心臓から見て遠い被検者の末梢動脈の脈波を測定する末梢動脈脈波測定部と、
前記脈波測定装置によって得られた脈波に基づいた第１タイミングを検出すると共に、前記末梢動脈脈波測定部によって得られた末梢動脈脈波に基づいて前記末梢動脈脈波測定部が装着された部位に脈が到達する第２タイミングを検出し、前記第２タイミングと前記第１タイミングとの差から脈波伝播時間を算出する演算部と、
を具備する。

本発明の生体情報測定装置の一つの態様は、
上記脈波測定装置を有し、
前記磁界検出部として、前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍に設けられる第１の磁界検出部と、前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍であり、前記高周波電流が供給されたときに前記第１の磁界検出部よりも電流の下流側に設けられる第２の磁界検出部と、を有し、
さらに、前記第１の磁界検出部の検出結果に基づく第１の動脈脈波タイミングと、前記第２の磁界検出部の検出結果に基づく第２の動脈脈波タイミングとから、脈波伝播時間を算出する演算部を有する。

本発明によれば、被検者に高周波電流を供給し、そのときに動脈を流れる電流によって発生する磁界を磁界検出部によって検出し、検出した磁界に基づいて動脈の脈波を検出したことにより、例えば大動脈のように体表から遠い動脈の脈波も検出できるようになる。

この結果、例えば、大動脈弁が開いて血液が実際に心臓から駆出されたタイミングを磁界により検出するので、非侵襲的に精度の良い大動脈脈波を検出できる。よって、この大動脈脈波に基づく心臓からの血液駆出タイミングを用いて脈波伝播速度を得ることにより、精度の良い脈波伝播速度を得ることができる。

また、例えば、磁界検出部によって動脈の任意の２点の磁界を検出して、その２点の動脈脈波を検出し、その２点の動脈脈波に基づいて脈波伝播時間を算出すれば、任意の２点間のＰＷＶを高精度で求めることができるようになる。

実施の形態の原理の説明に供する図 右ねじの法則を示す図 実施の形態に係る生体情報測定装置の全体構成を示すブロック図 大動脈脈波と圧脈波とを用いた脈波伝播速度の算出手順を示すフローチャート 大動脈脈波と圧脈波とから脈波の伝播時間を求めるための説明に供する図 磁界検出部の構成例を示す図 磁界検出部の構成例を示す図 磁界検出部の構成例を示す図 実施の形態によるロゴスキーコイルの構成を示す図 実施の形態２の説明に供する図 実施の形態２の説明に供する図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜原理＞
先ず、実施の形態の具体的な構成を説明する前に、本実施の形態の原理について、図１を用いて説明する。

心臓が収縮するとき、大動脈は駆出された血液で膨らむ。この大動脈が膨らんだ状態にて、大動脈の電気的抵抗は低下する。人体の頸部又は頭部と下肢に電極を付けて高周波電流を流すと、電流は体内の抵抗の小さい箇所をより多く流れる。血液は体の他の要素と比較して電気抵抗値が小さいので、電流は主として大動脈に沿って流れる。よって、頸部又は頭部から下肢に流れる電流値は、大動脈の血液の量に大きく依存する。つまり、大動脈に血液が駆出される度に、大動脈を流れる電流が変化することになる。この大動脈を流れる電流により、図２に示すように、右ねじの法則によって周囲には磁界が生じており、血液が駆出される度に磁界の強さも変化する。

本発明では、この磁界の変化を体外に配置した磁界検出部で検出することで、大動脈脈波を得、大動脈脈波から大動脈弁の開放時点（血液の駆出タイミング）を検出する。この大動脈弁開放時点から、もう一つの脈波検出部位までの脈波到達時間を計測することで脈波伝播時間を計測でき、その脈波伝播時間を用いてＰＷＶを求める。

もう一つのＰＷＶ測定方法として、本発明では、高周波電流が流れる区間の上流位置と下流位置の２箇所に磁界検出部を配置することで、磁界検出部によって動脈の任意の２点の磁界を検出して、その２点の動脈脈波を検出し、その２点の動脈脈波に基づいて脈波伝播時間を算出する。これにより、任意の２点間のＰＷＶを高精度で求めることができるようになる。

＜実施の形態１＞
図３は、本発明の脈波測定装置が搭載された生体情報測定装置の全体構成を示す概略図である。

生体情報測定装置１００は、第１カフ１１０と第２カフ１２０とを有する。第１カフ１１０及び第２カフ１２０のそれぞれには第１電極１１１及び第２電極１２１が設けられている。第１カフ１１０は被検者の上肢に装着され、第２カフ１２０は被検者の下肢に装着される。本実施の形態では、第１カフ１１０は左上腕に装着され、第２カフ１２０は右足首に装着される。

さらに、生体情報測定装置１００は、血圧脈波計測部１３０、高周波電流供給回路１４０、磁気検出・脈波計測部１５０、心電図計測部１６０、制御・演算部１７０、記憶部１８１、入力部１８２、表示部１８３、音声部１８４及び印字部１８５を有する。

制御・演算部１７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を有し、メモリに記憶された生体情報測定プログラムをＣＰＵで実行することにより、装置内各部の動作を制御するほか、各種の生体情報を得るために必要な演算を行う。

記憶部１８１は、ハードディスク等の記憶装置であり、制御・演算部１７０の制御に従って測定結果等を記憶する。入力部１８２は、キーボード、マウス或いはボタン等の入力装置から構成されており、ユーザの操作に応じた操作信号を制御・演算部１７０に出力する。制御・演算部１７０は操作信号に応じた制御及び演算を行う。表示部１８３は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置であり、制御・演算部１７０の制御に従って設定画面、操作ガイダンス或いは生体情報検査結果レポート等を表示する。なお、表示部１８３をタッチパネルにより構成して、表示機能に加えて入力機能も備えたものとしてもよい。音声部１８４は、スピーカ装置であり、制御・演算部１７０の制御に従って操作ガイダンス或いはアラーム音等を出力する。印字部１８５は、サーマルプリンタ等のプリンタ装置であり、制御・演算部１７０の制御に従って生体情報検査結果レポート等を印字する。

血圧脈波計測部１３０は、被検者の末梢動脈の脈波及び血圧を測定する。血圧脈波計測部１３０は、各カフ１１０、１２０に対する給排気を行うポンプ及び排気弁、各カフ１１０、１２０の圧力を検出する圧力センサ、及び、圧力センサによる検出信号に対して増幅等の所定の信号処理を施す信号処理回路等から構成されている。血圧脈波計測部１３０は、ホースを介してカフ１１０、１２０の空気袋に空気を導入することでカフ１１０、１２０の内圧（以下、カフの内圧を「カフ圧」という）を加圧すると共に、空気袋から空気を排出することでカフ１１０、１２０のカフ圧を減圧する。加圧後のカフ圧の目標値は、脈波計測の場合と血圧計測の場合とで異なり、それぞれ個別に設定可能である。

本実施の形態の場合には、末梢動脈脈波の計測と大動脈脈波の計測とが同時に行われる。

末梢動脈脈波の計測は、第１カフ１１０及び第２カフ１２０の両方、或いは、第１カフ１１０又は第２カフ１２０のいずれかを用いて行うことができる。本実施の形態の場合には、第１カフ１１０つまり上腕カフを用いて血圧を測定し、第２カフ１２０を用いて末梢動脈脈波を測定するようになっている。

末梢動脈脈波を計測する場合、血圧脈波計測部１３０は、先ず、カフ１２０のカフ圧が所定値になるまで加圧する。血圧脈波計測部１３０は、加圧後のカフ１２０のカフ圧の変動を末梢動脈脈波信号として圧力センサで検出し、検出した末梢動脈脈波信号を制御・演算部１７０に出力する。

一方、血圧計測の場合、血圧脈波計測部１３０は、血液のとまるであろう所定値までカフ１１０を加圧した後に、減圧中にカフ１１０のカフ圧の振動を圧力センサにより検出しながら、振幅の増大が始まる時点のカフ圧を収縮期血圧として検出すると共に、振動の減少が最も顕著なカフ圧を拡張期血圧として検出する。そして、血圧脈波計測部１３０は、検出した収縮期血圧及び拡張期血圧をそれぞれ示す血圧信号を制御・演算部１７０に出力する。

心電図計測部１６０は、各カフ１１０、１２０の体表面に接する面に設けられた電極１１１、１２１に接続されている。心電図計測部１６０は、電極１１１、１２１により検出された検出信号に対して増幅等の所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。心電図計測部１６０は、信号処理後の検出信号を心電図信号として制御・演算部１７０に出力する。

高周波電流供給回路１４０は、被検者の頸部又は頭部に取り付けられた電極１０１と、第２カフ１２０の電極１２１に高周波電流を供給する。これにより、被検者の頸部又は頭部と下肢の間に高周波電流が流れるようになる。なお、本実施の形態では、高周波電流を流すための電極のうち第１電極１０１は頸部又は頭部に、第２電極１２１は足首に設けられているが、第２電極は図１に示したように大腿部に設けてもよい。要は、第１電極及び第２電極は、高周波電流が流れる主ルートが大動脈起始部を通過するような位置に設ければよい。例えば、第１電極を上腕に設けてもよい。つまり、第１カフ１１０の電極１１１を介して高周波電流を供給してもよい。但し、頸部や頭部に電極を設けた方が、結果的に大動脈により大きな電流が流れることになるので好ましい。

高周波電流供給部１４０が供給する高周波電流の周波数は、数ｋＨｚから１００ｋＨｚ程度のオーダーである。本実施の形態では、５０ｋＨｚ前後で、かつ、１ｍＡ程度の高周波電流を供給する。供給する電流値は、磁気センサ１０２の感度などに応じて設定すればよい。

ここで、電極１０１、１２１に供給する高周波電流の周波数は数ｋＨｚから１００ｋＨｚ程度のオーダーであり、一方、心電図の成分は高くとも１００Ｈｚ程度であり、周波数帯域が大きく離れている。よって、心電図の計測と高周波電流の供給を同時に行っても、心電図の計測に悪影響は及ばない。

磁気検出・脈波計測部１５０は、磁気センサ１０２により検出された検出結果に基づいて大動脈脈波信号を得る。具体的に説明すると、磁気センサ１０２は、被検者の体表近くに設けられており、大動脈に電流が流れたときに、図２に示したように、右ねじの法則によって発生する磁界を検出し、検出した磁界の大きさに応じた電気信号を磁気検出・脈波計測部１５０に出力する。磁気検出・脈波計測部１５０は、入力した電気信号から心拍同期性成分を基本波とする成分を検波により抽出することで、大動脈脈波信号を得る。

上述したように大動脈を通る経路での電気的抵抗は、大動脈の血液量によって変化し、血液量が多いほど小さくなる。よって、大動脈弁開放直後には、大動脈拍動流が生じて血液量が多くなり、電気的抵抗は小さくなる。磁気検出・脈波計測部１５０により得られる大動脈脈波は、このような大動脈弁からの拍動流によって変動する脈波である。この大動脈脈波を観察することで、大動脈弁から血液が駆出されたタイミングを検出できる。この大動脈脈波を用いて心臓からの血液の駆出タイミングを検出すれば、血流を直接検出しているので心臓からの血液の駆出タイミングを高精度で検出できる。これに対して、圧電センサ等を用いて心臓の動きを検出することで心臓からの血液の駆出タイミングを検出する方法では、心臓疾患の有無や血圧等に応じて心臓が動き始めてから血液が駆出されるまでの時間間隔が異なるため、心臓の動きから血液の駆出タイミングを正確に推測することは困難である。

次に、図４及び図５を用いて、大動脈脈波と末梢動脈脈波とを用いたＰＷＶの算出の方法について説明する。

ＰＷＶを算出するにあたって、制御・演算部１７０は、図４に示す処理手順を実行する。制御・演算部１７０は、ステップＳ０でＰＷＶ算出処理を開始すると、ステップＳ１において血圧脈波計測部１３０が加圧するカフ１１０、１２０のカフ圧を設定する。続く、ステップＳ２において磁気検出・脈波計測部１５０で計測された大動脈脈波を読み込み、ステップＳ３において血圧脈波計測部１３０で計測された末梢動脈脈波を読み込む。

ステップＳ２及びＳ３で読み込まれる大動脈脈波及び末梢動脈脈波の様子を、図５に示す。図５では、大動脈脈波と末梢動脈脈波の時間軸を同一時間軸に合わせて示してある。

ステップＳ４において、制御・演算部１７０は、大動脈脈波が大きくなる変化点（つまり立ち上がり点）、及び、末梢動脈脈波の圧力が大きくなる変化点（つまり立ち上がり点）を検出する。この変化点を検出するにあたっては、例えば微分法等を用いることができる。図５の例では、大動脈脈波は時点ｔ１の点が上述の変化点となっており、末梢動脈脈波は時刻ｔ２の点が上述の変化点となっている。

制御・演算部１７０は、ステップＳ５において、ｔ２−ｔ１を計算することで、心臓２００から第２カフ１２０の装着部位までの脈波の伝播時間Ｔを算出する。次に、制御・演算部１７０は、ステップＳ６において、予め設定された心臓２００から第２カフ１２０の装着部位までの距離Ｌを用いて、Ｔ／Ｌを計算することで、ＰＷＶを算出する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、被検者の頸部又は頭部と、下肢とに取り付けられた電極１０１、１２１に高周波電流供給回路１４０によって高周波電流を供給し、そのときに大動脈から発生する磁界を磁気センサ１０２によって検出し、検出した磁気に基づいて大動脈脈波を得るようにしたことにより、大動脈弁が開いて血液が実際に心臓から駆出されたタイミングを磁界により精度良く検出できる。よって、この駆出タイミングを用いてＰＷＶを計測することにより、精度の良いＰＷＶを検出できる。

また、本実施の形態の生体情報測定装置１００は、心電図計測部１６０を有するので、磁気検出・脈波計測部１５０によって計測される大動脈脈波のレベルが小さい場合には、心電図をリファレンスにして、大動脈脈波中の変化点を検出すべき位置の絞り込み（つまりターゲット範囲の設定）を行うことができるようになる。

なお、本発明においては、精度の良いＰＷＶを得るためには、磁界の検出感度を高めることが重要となる。以下では、磁界の検出感度を高めるための構成について説明する。

図６では、磁界検出部として、磁性体ベルト３００が用いられている。磁性体ベルト３００は、人体の胴体を周回するように配置される。より詳述すると、磁性体ベルト３００は、人体を輪切りにする向きに胴体を周回するように配置されている。本実施の形態では、大動脈弁からの血液の駆出タイミングを検出するようになっているので、磁性体ベルト３００は大動脈弁（大動脈起始部）に近い胸部を周回するように配置される。磁性体ベルト３００は、その材質内を磁界が通過し易い（つまり磁気抵抗が低い）一方で、その材質内で渦電流が生じ難い（電流が流れ難い）材料によって形成されている。特に、電極１０１、１２１に供給する高周波電流の周波数の磁界が通過し易い材質により形成されている。本実施の形態では、５０ｋＨｚ程度の高周波電流が供給されるので、大動脈から発生する磁界も５０ｋＨｚ程度であり、この磁界を集めるために、磁性体ベルト３００は、５０ｋＨｚ程度の磁界を通し易いように構成されている。このような磁性体ベルト３００は、例えばゴムに酸化鉄の粉を練り込むことで製造できる。

磁性体ベルト３００の周回方向の一部には、磁気センサ３０１が設けられている。磁性体ベルト３００によって集められた磁界は、磁気センサ３０１によって検出される。磁気センサ３０１からはリード線３０２が導出されており、磁気センサ３０１による検出結果はリード線３０２を介して磁気検出・脈波計測部１５０へ出力される。

磁性体ベルト３００を設けることにより、大動脈中を流れる高周波電流により生じる磁界を効率良く磁性体ベルト３００に集めることができるので、磁界の検出感度を高める構成とすることができる。

図７は、磁界検出部をカーレントトランス構成とした場合の例である。磁性体ベルト３００にコイル３０３を巻回することにより、磁性体ベルト３００によって集められた電界をコイル３０３で検出することができる。

図８は、磁界検出部としてロゴスキーコイル４００を用いた例である。人体の胴体を周回するようにロゴスキーコイル４００を配置し、大動脈中を流れる高周波電流により生じる磁界がロゴスキーコイル４００中を周回したときロゴスキーコイル４００から生じる電圧を検出することで、磁界の検出感度を高める構成とすることができる。なお、図８では、ロゴスキーコイル４００を簡素化して示しているが、本実施の形態のロゴスキーコイル４００は、図９に示すように構成されている。ロゴスキーコイル４００は、円周方向の一部が分割された（切り欠かれた）磁性体コア４０１と、磁性体コア４０１を巻回する巻線４０２と、巻戻し線４０３とを有する。このように磁性体コア４０１を設けたことにより、磁界の検出感度を高めることができる。

ロゴスキーコイル４００は、円周方向の一部が分割されている（切り欠かれている）ので、この切り欠かれている箇所を広げるようにすれば、胴体への装着を容易に行うことができるという長所がある。磁性体ベルト３００の場合にも、一部切欠きを設け、その切り欠き部分を広げることができるような構成とすれば、胴体への装着を容易に行うことができるようになる。この切り欠き部分には、磁性体ベルト３００と同じ材質からなる留め具を配置し、装着完了後に留め具を止めれば、切欠きによる磁界収集能力の低下を防ぐことができる。

因みに、上述した実施の形態のように大動脈の周囲の磁界を集めるような磁界収集手段を用いて磁界を検出する場合には、供給する高周波電流は定電圧の高周波電流であることが好ましい。一方で、大動脈に最も近い１つの体表面のみで磁界を検出する場合などは、供給する高周波電流は、定電圧の高周波電流であっても、定電流の高周波電流であってもよい。

なお、上述の実施の形態では、末梢動脈の脈波を測定する末梢動脈脈波測定部としてカフ１１０、１２０を用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、末梢動脈脈波の測定はカフ以外のものを用いて行ってもよい。末梢動脈脈波は、例えばトノメトリ方式、光電脈波方式、歪みセンサ方式、超音波方式等によって測定することもできる。

また、上述の実施の形態では、磁界検出部（例えば磁性体ベルト３００）を用いて心臓から血液が駆出されるタイミングを検出する場合について述べたが、磁界検出部（例えば磁性体ベルト３００）を用いて検出するのは心臓から血液が駆出されるタイミングに限らない。例えば、磁界検出部である磁性体ベルト３００を大腿部に装着し、末梢動脈脈波測定部であるカフを足首に装着し、大腿部の脈波から第１タイミングを得ると共に足首の脈波から第２タイミングを得、第２タイミングと第１タイミングとの差を求めれば、大腿部と足首との間の脈波伝播時間を求めることができるようになる。

＜実施の形態２＞
上述した実施の形態１では、磁界検出部（例えば磁性体ベルト３００）によって得られた大動脈脈波に基づいて心臓から血液が駆出される第１タイミングを検出すると共に、末梢動脈脈波測定部（例えばカフ１２０）によって得られた末梢動脈脈波に基づいて末梢動脈脈波測定部が装着された部位に脈が到達する第２タイミングを検出し、第２タイミングと前記第１タイミングとの差から脈波伝播時間を算出し、それに基づいてＰＷＶを算出した。

本実施の形態では、図１０に示すように、高周波電流を供給する２つの電極の間に、２つの磁界検出部を設け、第１の磁界検出部の検出結果に基づいて得られた第１の動脈脈波と、第２の磁界検出部の検出結果に基づいて得られた第２の動脈脈波とから、脈波伝播時間を算出し、それに基づいてＰＷＶを算出する。図１０の場合には、２つの電極の間に、磁性体ベルト３１０と磁性体ベルト３２０が設けられている。磁性体ベルト３１０によって集められた磁界は磁気センサ３１１及びリード線３１２を介して磁気検出・脈波計測部１５０に出力されると共に、磁性体ベルト３２０によって集められた磁界は磁気センサ３２１及びリード線３２２を介して磁気検出・脈波計測部１５０に出力される。

磁気検出・脈波計測部１５０は、磁性体ベルト３１０により得られた動脈脈波の立ち上り時点と、磁性体ベルト３２０により得られた動脈脈波の立ち上り時点との差から、脈波伝播時間を算出し、ＰＷＶを算出する。このＰＷＶは、磁性体ベルト３１０が装着された箇所に対応する動脈位置と、磁性体ベルト３２０が装着された箇所に対応する動脈位置との間のＰＷＶなので、それらの動脈位置の間に存在する動脈の動脈硬化の指標とすることができる。

勿論、ＰＷＶを算出する区間は、図１０の区間に限らない。例えば図１１に示したように、第１の磁性体ベルト３１０を腹部に装着し、第２の磁性体ベルト３２０を大腿部に装着すれば、その間の動脈のＰＷＶを測定することができる。

このように本実施の形態によれば、磁界検出部によって動脈の任意の２点の磁界を検出して、その２点の動脈脈波を検出し、その２点の動脈脈波に基づいて脈波伝播時間を算出することにより、任意の２点間のＰＷＶを高精度で求めることができるようになる。本発明は、特に、従来は測定が困難であった体表から離れた位置の動脈の脈波も検出することができるので、ＰＷＶを測定できる動脈の選択範囲が飛躍的に広がる。

因みに、磁性体ベルト３００、３１０、３２０等の磁界検出部を設ける位置は、体表面（素肌）に直接触れる位置でもよく、体表面との間に衣服が介在した位置でもよい。要は、磁界検出部は、高周波電流を流したときに人体から生じる磁界を検出できるような体表近傍位置に設ければよい。同様に、高周波電流を供給するための電極は、体表面（素肌）に直接触れる位置に設けてもよく、体表面との間に布などの物質が介在した位置に設けてもよい。要は、高周波電流を供給するための電極は、人体に所望値の高周波電流を流すことができる状態で取り付ければよい。

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することのない範囲で、様々な形で実施することができる。

本発明は、脈波伝播速度等の生体情報を測定する生体情報測定装置に適用し得る。

１００ 生体情報測定装置
１０１、１１１、１２１ 電極
１０２、３０１、３１１、３２１ 磁気センサ
１１０、１２０ カフ
１３０ 血圧脈波計測部
１４０ 高周波電流供給回路
１５０ 磁気検出・脈波計測部
１６０ 心電図計測部
１７０ 制御・演算部
２００ 心臓
３００、３１０、３２０ 磁性体ベルト
４００ ロゴスキーコイル

Claims (8)

1. 被検者の第１部位に取り付けられる第１電極と、
   前記被検者の第２部位に取り付けられる第２電極と、
   前記第１及び第２電極に高周波電流を供給する高周波電流供給部と、
   前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍に設けられ、前記高周波電流が供給されたときに動脈から発生する磁界を検出する磁界検出部と、
   前記磁界検出部によって検出された磁気に基づいて、前記動脈の脈波を得る脈波計測部と、
   を具備し、
   前記磁界検出部は、
   前記被検者の人体を輪切りにする向きに周回するように設けられ、磁界を集める磁性体ベルトと、
   前記磁性体ベルトによって集められた磁界を検出する磁気センサと、
   を有する、
   脈波測定装置。
2. 被検者の第１部位に取り付けられる第１電極と、
   前記被検者の第２部位に取り付けられる第２電極と、
   前記第１及び第２電極に高周波電流を供給する高周波電流供給部と、
   前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍に設けられ、前記高周波電流が供給されたときに動脈から発生する磁界を検出する磁界検出部と、
   前記磁界検出部によって検出された磁気に基づいて、前記動脈の脈波を得る脈波計測部と、
   を具備し、
   前記磁界検出部は、
   前記被検者の人体の胴体を周回するように設けられ、磁性体をコアとするロゴスキーコイルを有する、
   脈波測定装置。
3. 被検者の第１部位に取り付けられる第１電極と、
   前記被検者の第２部位に取り付けられる第２電極と、
   前記第１及び第２電極に高周波電流を供給する高周波電流供給部と、
   前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍に設けられ、前記高周波電流が供給されたときに動脈から発生する磁界を検出する磁界検出部と、
   前記磁界検出部によって検出された磁気に基づいて、前記動脈の脈波を得る脈波計測部と、
   を具備し、
   前記磁界検出部は、
   前記被検者の人体を輪切りにする向きに周回するように設けられ、磁界を集める磁性体ベルトと、
   前記磁性体ベルトを巻回するコイルと、
   を有するカーレントトランス構成でなる、
   脈波測定装置。
4. 被検者の第１部位に取り付けられる第１電極と、
   前記被検者の第２部位に取り付けられる第２電極と、
   前記第１及び第２電極に高周波電流を供給する高周波電流供給部と、
   前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍に設けられ、前記高周波電流が供給されたときに動脈から発生する磁界を検出する磁界検出部と、
   前記磁界検出部によって検出された磁気に基づいて、前記動脈の脈波を得る脈波計測部と、
   を具備し、
   前記磁界検出部は、
   前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍に設けられる第１の磁界検出部と、
   前記被検者における前記第１電極と前記第２電極の間の体表近傍であり、前記高周波電流が供給されたときに前記第１の磁界検出部よりも電流の下流側に設けられる第２の磁界検出部と、
   を有する、
   脈波測定装置。
5. 前記第１電極は、前記被検者の頸部又は頭部に取り付けられるものであり、
   前記第２電極は、前記被検者の下肢に取り付けられるものである、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の脈波測定装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の脈波測定装置と、
   前記脈波測定装置による測定箇所よりも心臓から見て遠い被検者の末梢動脈の脈波を測定する末梢動脈脈波測定部と、
   前記脈波測定装置によって得られた大動脈脈波に基づいて心臓から血液が駆出される第１タイミングを検出すると共に、前記末梢動脈脈波測定部によって得られた末梢動脈脈波に基づいて前記末梢動脈脈波測定部が装着された部位に脈が到達する第２タイミングを検出し、前記第２タイミングと前記第１タイミングとの差から脈波伝播時間を算出する演算部と、
   を具備する生体情報測定装置。
7. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の脈波測定装置と、
   前記脈波測定装置による測定箇所よりも心臓から見て遠い被検者の末梢動脈の脈波を測定する末梢動脈脈波測定部と、
   前記脈波測定装置によって得られた脈波に基づいた第１タイミングを検出すると共に、前記末梢動脈脈波測定部によって得られた末梢動脈脈波に基づいて前記末梢動脈脈波測定部が装着された部位に脈が到達する第２タイミングを検出し、前記第２タイミングと前記第１タイミングとの差から脈波伝播時間を算出する演算部と、
   を具備する生体情報測定装置。
8. 請求項４に記載の脈波測定装置と、
   前記第１の磁界検出部の検出結果に基づいて得られた第１の動脈脈波と、前記第２の磁界検出部の検出結果に基づいて得られた第２の動脈脈波とから、脈波伝播時間を算出する演算部と、
   を具備する生体情報測定装置。

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