JP6607728B2 - 静脈圧測定装置、静脈圧測定方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は静脈圧測定装置、静脈圧測定方法、及びプログラムに関する。

右心房近傍の静脈圧は中心静脈圧と呼ばれ、心臓の前負荷を表し、循環動態の把握にとって重要な指標となっている。中心静脈圧は、右心房近傍までカテーテルを挿入することで侵襲的に測定することができる。また近年では被験者にとって負担の少ない非侵襲的な手法で中心静脈圧の測定が可能な静脈圧測定装置の開発が進められている。

例えば特許文献１には、一度静脈を鬱血させ、鬱血させた状態から静脈血が流れる際の静脈圧を近赤外線による透過画像で検出する静脈圧測定方法が開示されている。しかしながら当該方法は、鬱血させた状態から静脈圧が流れ始める際の静脈圧を測定しているため、生体が自然な状態における静脈圧を測定できなかった。また特許文献１の手法は、近赤外線照射器および近赤外線センサといった設備が必要になるという問題があった。

そこで本願発明者は、生体が自然な状態における静脈圧の測定を行うことができる静脈圧測定装置を発明した（特許文献２）。当該静脈圧測定装置は、動脈を有する箇所にカフを取り付けて印加圧力を変化させ、印加圧力と上記箇所から受ける脈波の変化に応じて静脈圧を検出する（特許文献２請求項１５）。これにより当該静脈圧測定装置は、カフを用いた簡易な構成のみで生体が自然な状態における静脈圧を測定できる。

特開２０１０−２７９６５４号公報 特許５６９４０３２号公報

ＩＥＣ ８０６０１−２−３０，Medical electrical equipment – Part2-30:Particular requirements for the basic safety and essential performance of automated non-invasive sphygmomanometers

特許文献２に記載の静脈圧測定装置は、所定値の印加圧力（例えば０ｍｍＨｇ）から所定増圧幅（例えば１０ｍｍＨｇ）毎に増圧していき、所定範囲（例えば０ｍｍＨｇ〜５０ｍｍＨｇ）において測定した脈波を用いて静脈圧を算出している（特許文献２段落００３２〜００３７）。すなわち当該静脈圧測定装置は、印加圧力を初期値から所定幅で変化させていく中で取得した脈波を用いて静脈圧を算出している。

ところが、特許文献２に記載の技術には、静脈圧の測定精度を更に高める余地があった。以下、精度改善が見込める例を示す。

上述のステップアップ（またはステップダウン）方式による印加圧力の変化幅は、一般的に５ｍｍＨｇ程度となる。そのため特許文献２の静脈圧測定装置は、印加圧力の変化幅（例えば５ｍｍＨｇ）に対応する脈波しか取得することができず、静脈圧の算出結果の精度が十分ではない恐れがあった。

また脈波検出信号の信号成分は非常に小さい。そのため取得した脈波検出信号にノイズが重畳していた場合、特許文献２の静脈圧測定装置は精度よく静脈圧を算出できない恐れがあった。

特許文献２の構成では、静脈圧の時間経過に伴う変化を算出することが考慮されておらず、これにより被験者の状態変化が把握しづらかった。

本発明は、上記の事情を勘案してなされたものであり、非侵襲式の静脈圧の測定方式の測定精度を高めることを主たる目的とする。

本実施の形態にかかる静脈圧測定装置の一態様は、
生体の静脈及び動脈を有する箇所に装着したカフの印加圧力を変化させる圧力制御部と、
前記カフが前記箇所から受ける圧力から脈波を検出する脈波検出部と、
前記印加圧力を変化させる間に前記脈波検出部が検出した前記脈波と、前記印加圧力と、に基づいて静脈圧を算出する静脈圧算出部と、を備え、
前記圧力制御部は、前記印加圧力を初期値から加圧又は減圧させていく測定ステップを複数回実行する、ものである。

圧力制御部は、初期値から印加圧力を加圧又は減圧させていく測定ステップを複数回実行する。これにより脈波検出部は、多くの脈波振幅値のサンプルを得ることができる。静脈圧算出部は、多くの脈波振幅値のサンプルを用いることによって精度の高い静脈圧の測定値や静脈圧の変化状況を算出することができ、ひいては精度の高い静脈圧の測定を実現することができる。

本発明では、非侵襲式の静脈圧の測定方式の測定精度が高い静脈圧測定装置、静脈圧測定方法、及びプログラムを提供することができる。

実施の形態１にかかる静脈圧測定装置１を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる静脈圧測定装置１の動作を示す図である。 実施の形態１にかかる静脈圧測定装置１の動作を示す図である。 実施の形態１にかかる圧力制御部１１の印加圧力制御を示す図である。 実施の形態２にかかる静脈圧測定装置１の動作を示す図である。 実施の形態２にかかる静脈圧測定装置１の動作を示す図である。 実施の形態３にかかる静脈圧測定装置１の動作を示す図である。 実施の形態１にかかる静脈圧測定装置１を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる静脈圧測定装置１の構成を示すブロック図である。静脈圧測定装置１は、圧力制御部１１、圧力センサ１２、静脈圧算出部１３、表示部１４、及び異常通知部１５を備える。静脈圧測定装置１は、被験者の生体の一部に装着されるカフ２１と接続可能な構成である。

カフ２１は、被験者の生体の箇所に巻き付けて装着される。被験者の生体の箇所は好適には被験者の腋窩部近傍の上腕である。以下の説明ではカフ２１が被験者の腋窩部近傍の上腕に装着されているものとする。なおカフ２１の装着部位は、動脈及び静脈の両方が存在する部位であれば限定されない。カフ２１は、例えば空気袋であり、空気の流入により被験者の上腕を加圧する。この場合、カフ２１による印加圧力は空気の流入量によって調節される。

圧力制御部１１は、カフ２１と接続する。圧力制御部１１は、カフ２１に流入する空気量を調節する。これにより圧力制御部１１は、カフ２１から被験者の上腕に与える印加圧力を調整する。

圧力センサ１２（脈波検出部）は、カフ２１に生じた血管壁の振動である脈波を検出するセンサである。この脈波には、動脈および静脈の脈波が含まれ得る。圧力センサ１２は、検出した脈波信号（脈波振幅値）を静脈圧算出部１３に通知する。

圧力制御部１１は、初期値（例えば５０ｍｍＨｇ）から印加圧力をステップ減圧（例えば所定間隔毎に５ｍｍＨｇずつ減圧）させていく測定ステップを複数回実行する。なお圧力制御部１１は、初期値（例えば０ｍｍＨｇ）から印加圧力をステップ加圧（例えば所定間隔毎に５ｍｍＨｇずつ加圧）させていく測定ステップを複数回実行してもよい。この測定ステップの複数回実行に関する詳細制御は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）等を参照して説明する。

図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、圧力制御部１１による複数回の測定ステップの実行を示す図である。図２（Ａ）は、カフ２１の印加圧力の推移を示す図である。図２（Ｂ）は、カフ２１の印加圧力を変化させた際の脈波振幅値（脈波の振幅値）の推移を示す図である。図２（Ｃ）は、カフ２１の印加圧力を変化させた際の脈波振幅値の推移（各印加圧力における平均脈波振幅値）を示す図である。図２（Ａ）〜（Ｃ）において時間軸は共通である。

圧力制御部１１は、本例では３回の測定ステップを実施している。測定ステップとは、印加圧力を初期値から減圧（又は加圧）方向に変化させる一連の測定期間を示す。図２（Ａ）の例では印加圧力を初期値から０まで段階的に減圧していく一連の測定期間がそれぞれ測定ステップ１〜３に該当する。初期値から減圧していく測定ステップを実行する場合（ステップ減圧を行う場合）、測定ステップとは、印加圧力を初期値（例えば４０ｍｍＨｇ以上の値）から所定値（例えば２ｍｍＨｇ、図２（Ａ）の例では０ｍｍＨｇ）以下となるまで変化させていく期間であり、かつ減圧を終了するまでの期間となる。初期値から加圧していく測定ステップを実行する場合（ステップ加圧を行う場合）、測定ステップとは、印加圧力を初期値（例えば０ｍｍＨｇ）から所定値（例えば４０ｍｍＨｇ）以上となるまで変化させていく期間であり、かつ加圧を終了するまでの期間となる。

本例の各測定ステップにおいて、カフ２１の印加圧力の初期値は４０ｍｍＨｇ〜５０ｍｍＨｇである（図２（Ａ））。圧力制御部１１は、各測定ステップにおいて初期値から印加圧力を段階的に８ｍｍＨｇ程度ずつ減圧している（ステップ減圧）。圧力センサ１２は、各印加圧力で加圧している際の脈波の振幅値を検出する（図２（Ｂ））。図２（Ａ）の例において圧力制御部１１は、印加圧力が０ｍｍＨｇとなった段階で各測定ステップを終了する。図２（Ａ）の例では、例示的に８ｍｍＨｇ程度ずつの減圧を行っているが、減圧幅は５ｍｍＨｇ程度であっても勿論構わない。

なお各測定ステップにおける印加圧力の初期値（最大値）は、図３（Ａ）を参照して後述するように異なる値であることが好ましい。圧力センサ１２は、各印加圧力での加圧中に検出した脈波の振幅値の平均値を検出する（図２（Ｃ））。圧力センサ１２は、この脈波振幅値（図２（Ｃ））と印加圧力の情報を静脈圧算出部１３に供給する。

再び図１を参照する。静脈圧算出部１３は、上記の各測定ステップで測定した脈波振幅値に応じて平均静脈圧を算出する。詳細な処理例を図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照して説明する。

図３（Ａ）は、各測定ステップの開始時点を基準とした印加圧力の推移を示す図である。なお、図示するように各測定ステップの印加圧力の初期値は、異なる値であることが望ましい。また印加圧力の１回の減圧幅（または加圧幅）は、各測定ステップにおいて略同一であることが好ましい。以下の説明では、測定ステップ１の印加圧力の初期値が４８ｍｍＨｇ、測定ステップ２の印加圧力の初期値が４７ｍｍＨｇ、測定ステップ３の印加圧力の初期値が４６ｍｍＨｇとする。また１回の減圧幅は、８ｍｍＨｇとする。もちろん、イン加圧の初期値や印加圧力の１回の減圧幅（または加圧幅）が異なる値であってもよい。

図３（Ｂ）は、印加圧力と脈波振幅値の関係を示すグラフである。横軸に脈波振幅値をとり、縦軸に印加圧力の大きさを示す。本例では、各測定ステップの印加圧力の初期値が１ｍｍＨｇだけずれており、各測定ステップにおける１回の減圧幅は同一（８ｍｍＨｇ）である。これにより、各測定ステップの印加圧力はそれぞれ１ｍｍＨｇだけずれる。図３（Ｂ）に示すように、各測定ステップの印加圧力が１ｍｍＨｇだけずれているため、印加圧力の分解能が高くなる。静脈圧算出部１３は、この印加圧力と脈波振幅値の関係を用いて静脈圧を算出する。

なお各測定ステップの間（ある測定ステップが終了してから次の測定ステップが開始するまでの間）には、印加圧力が０（または０に近い所定値）とする期間を設けると良い（図２（Ａ））。これにより被験者の生体部位が正常状態に戻り、次の測定ステップにおける鬱血の発生を抑えることができる。また印加圧力を０とする一定期間を設けることによりＩＥＣ ８０６０１−２−３０（非特許文献１）の加圧時間の規定を順守することにもつながる。

また図２（Ａ）〜（Ｃ）、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照した説明では、各測定ステップにおいて初期値から印加圧力をステップ減圧するものとして説明したが必ずしもこれに限られない。すなわち圧力センサ１２は、各測定ステップにおける印加圧力の初期値を小さな値（例えば０ｍｍＨｇ）とし、この値から印加圧力を加圧していってもよい。図４は、印加圧力の初期値を小さな値とした場合の印加圧力の制御を示す概念図である。図４の例では、各測定ステップにおける初回の加圧幅だけを１ｍｍＨｇずらすことによって分解能を高めている。なお、初期値を０ｍｍＨｇ、１ｍｍＨｇ、２ｍｍＨｇといったようにずらすことも可能である。すなわち、ある測定ステップの印加圧力の推移（時間経過に伴う印加圧力の値の変化）と後続する（次の）測定ステップの印加圧力の推移（時間経過に伴う印加圧力の値の変化）をずらすことが好ましい（図３（Ａ）、図４）。印加圧力の推移のずれは、初期値をずらすこと（図３（Ａ））や、加圧幅（又は減圧幅）を異なる値とすること（図４）により実現すればよい。印加圧の推移にずれが生じることにより、印加圧力の分解能を高くすることができる。

静脈圧算出部１３は、図３（Ｂ）に示す印加圧力と脈波振幅値の間の関係から平均静脈圧を算出する。当該算出方法は、特許文献２段落００７０〜００７７と略同様であるため適宜参照されたい。簡単に概略を説明すると静脈圧算出部１３は、カフ２０で検出される脈波振幅値が最大となるときの印加圧力を静脈圧と推定する（特許文献２段落００７６）。これは、印加圧力が平均静脈圧に至った際に静脈が圧閉されることによる脈圧の振幅変化を検出することによって、平均静脈圧を推定するものである（特許文献２段落００７６）。

このように静脈圧算出部１３は、複数回の測定ステップにおいて測定した脈波振幅値を用いて静脈圧を算出する。すなわち静脈圧算出部１３は、複数回の測定ステップの測定結果を用いて静脈圧の算出処理を１回行う。

再び図１を参照する。表示部１４は、静脈圧算出部１３が算出した静脈圧を含む各種演算結果（測定値）や波形を表示する。表示部１４は、例えば静脈圧測定装置１の筐体上に設けられた液晶ディスプレイである。表示部１４は、外部から表示を切り替えるための信号を受け付けるタッチパネルであってもよい。また表示部１４は、静脈圧測定装置１に着脱可能に構成されていてもよい。

異常通知部１５は、静脈圧算出部１３が算出した静脈圧が閾値を超えたかどうかを判定し、閾値を超えた場合はその旨通知する。当該通知は、測定された静脈圧とともに異常であることを知らせる表示を表示部１４に表示することでユーザに通知してもよく、測定された静脈圧が異常であることを知らせる通知を他の装置に送信することでユーザに通知してもよい。

なお、図３（Ａ）に示すように前後する測定ステップの印加圧力の初期値が異なり、かつ１回の減圧幅（または増圧幅）を同一値とすることが好ましいが、必ずしもこれに限られない。すなわち各測定ステップの印加圧力の初期値及び１回の減圧幅（または増圧幅）を完全に同一としてもよい。この場合には各測定ステップにおける印加圧力の推移が同一となるため、静脈圧算出部１３には各印加圧力における脈波振幅値が複数個だけ供給される。例えば印加圧力が（４８ｍｍＨｇ，４０ｍｍＨｇ，３２ｍｍＨｇ，２４ｍｍＨｇ，１６ｍｍＨｇ，８ｍｍＨｇ）と変化する３回の測定ステップを実行した場合、静脈圧算出部１３には印加圧力４８ｍｍＨｇの際の脈波振幅値が３個入力される。同様に印加圧力が４０ｍｍＨｇの際の脈波振幅値も３個入力される。静脈圧算出部１３は、３回の測定値の平均値を算出した上で静脈圧を算出する。これによって、ある測定ステップにおいてノイズが混入していた場合であっても、ノイズの影響が平均化される。これにより静脈圧測定装置１は、１回の測定ステップのみを実行する場合と比べて測定精度を向上できる。

続いて本実施の形態にかかる静脈圧測定装置１の効果について説明する。上述のように圧力制御部１１は、印加圧力を初期値から加圧（又は減圧）していく一連の測定である測定ステップを複数回実行する。静脈圧算出部１３は、この複数回の測定ステップにおいて取得した脈波振幅値を用いて静脈圧を算出する。複数回の測定ステップを実行することにより脈波振幅値のサンプルが増えるため、静脈圧算出部１３は精度の高い静脈圧の検出を行うことができる。

また、ある測定ステップの印加圧力の初期値（第１値）と後続する（換言すると次の）測定ステップの印加圧力の初期値（第２値）を異なる値とすることにより、印加圧力の分解能を高めることができる（図３（Ａ））。印加圧力の分解能が高くなることにより、算出される静脈圧の精度を向上することができる。

更に印加圧力の初期値をずらすと共に１回の減圧幅（または増圧幅）を同一値（上述の例では８ｍｍＨｇ）とすることにより、前後の測定ステップの印加圧力が完全に異なる値となる。例えば図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において測定ステップ１では（４８ｍｍＨｇ，４０ｍｍＨｇ，３２ｍｍＨｇ，２４ｍｍＨｇ，１６ｍｍＨｇ，８ｍｍＨｇ）と印加圧力を変化させ、測定ステップ２では（４７ｍｍＨｇ，３９ｍｍＨｇ，３１ｍｍＨｇ，２３ｍｍＨｇ，１５ｍｍＨｇ，７ｍｍＨｇ）と印加圧力を変化させ、測定ステップ３では（４６ｍｍＨｇ，３８ｍｍＨｇ，３０ｍｍＨｇ，２２ｍｍＨｇ，１４ｍｍＨｇ，６ｍｍＨｇ）と印加圧力を変化させる。このように初期値をずらした上で１回の減圧幅を均等にすることにより、前後する測定ステップにおける印加圧力が完全に異なるものとなる。これにより分解能を向上させ、算出される静脈圧の精度を向上することができる。なお当該効果はステップ加圧を行った場合であっても同様である。

＜実施の形態２＞
本実施の形態にかかる静脈圧測定装置１は、実施の形態１の動作に加えて、ノイズが重畳した脈波成分を除外した上で静脈圧を算出することを特徴とする。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。

静脈圧測定装置１の構成は図１と同様であるため、詳細な説明は省略する。脈波にノイズが重畳した場合の脈波振幅値等を図５（Ａ）〜図５（Ｃ）、及び図６を参照して説明する。

図５（Ａ）は、カフ２１の印加圧力の推移を示す図である。図５（Ｂ）は、カフ２１の印加圧力を変化させた際の脈波振幅値の推移を示す図ある。図５（Ｃ）は、カフ２１の印加圧力を変化させた際の脈波振幅値の推移（各印加圧における平均脈波振幅値）を示す図ある。図５（Ａ）〜（Ｃ）において時間軸は共通である。図５（Ａ）では測定ステップ１の印加圧力の初期値が４８ｍｍＨｇ、測定ステップ２の印加圧力の初期値が４７ｍｍＨｇ、測定ステップ３の印加圧力の初期値が４６ｍｍＨｇとする。また１回の減圧幅は、８ｍｍＨｇとする。図６は、印加圧力と脈波振幅値の間の関係を示す図である。

測定ステップ２の測定途中（３１ｍｍＨｇ）において、脈波振幅値にノイズが重畳している（図５（Ｂ）の“Ｎ”）。すなわち、被験者の生体由来の脈波振幅値よりも高い値が測定されている。また脈波振幅の平均値を算出した場合にも、ノイズの影響を受けた高い値が算出される（図５（Ｃ）の“Ｎ”）。

印加圧力が３１ｍｍＨｇの時点における脈波振幅値は、周辺（本例では印加圧力が３２ｍｍＨｇ，３０ｍｍＨｇ）の脈波振幅値に比べて非常に高い値となっている（図６の“Ｎ”）。静脈圧算出部１３は、この印加圧力と脈波振幅値の関係に対して統計処理を行う。例えば静脈圧算出部１３は、各印加圧力の脈波振幅値と、近接する印加圧力の脈波振幅値と、をそれぞれ比較していく。そして静脈圧算出部１３は、比較処理の結果から外れ値（すなわちノイズが重畳した脈波成分）を検出する。なお外れ値の検出方法は、一般的な統計解析手法を用いて行えばよい。

静脈圧算出部１３は、外れ値（ノイズが重畳した脈波成分）を除外した後で実施の形態１と同様に静脈圧を算出する。図６の例では、静脈圧算出部１３は印加圧力が３１ｍｍＨｇの際の脈波振幅値（図６中の“Ｎ”）を除外したうえで静脈圧の算出を行う。静脈圧の算出方法は、実施の形態１や特許文献２の手法と同様であればよい。

続いて本実施の形態にかかる静脈圧測定装置１の効果について説明する。上述のように静脈圧測定装置１は、ノイズが重畳した脈波成分を除外したうえで静脈圧の算出を行う。これにより、測定時に混入したノイズの影響を軽減することができ、更に精度の高い静脈圧測定が可能となる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態にかかる静脈圧測定装置１は、各測定ステップにおいて静脈圧を測定すると共に、測定ステップを繰り返すことによって静脈圧の推移を算出できることを特徴とする。本実施の形態にかかる静脈圧測定装置１について、実施の形態１と異なる点を以下に説明する。

静脈圧測定装置１の構成は図１と同様であるため、詳細な説明は省略する。はじめに本実施の形態にかかる静脈圧測定装置１の動作や脈波の変動例を図７（Ａ）、図７（Ｂ）を参照して説明する。

図７（Ａ）は、本実施の形態におけるカフ２１の印加圧力の推移を示す図である。図７（Ｂ）は、カフ２１の印加圧力を変化させた際の脈波振幅値の推移（各印加圧における平均脈波振幅値）を示す図である。なお記載の簡易化のため、カフ２１の印加圧力を変化させた際の脈波振幅値の推移を示す図（図５（Ｂ）相当）は省略し、平均の脈波振幅値（図７（Ｂ））のみを図示している。

圧力制御部１１は、初回の測定ステップ１では実施の形態１と同様に印加圧力の初期値を十分に高い値（例えば４８ｍｍＨｇ）に設定し、印加圧力を徐々に減圧する（ステップ減圧）。なお印加圧力を徐々に加圧していく場合（ステップ加圧の場合）には、測定ステップ１内での最終的な印加圧力が十分に高い値（例えば４８ｍｍＨｇ）となればよい。

静脈圧算出部１３は、測定ステップ１において測定された脈波振幅値を用いて被験者の静脈圧を算出する（図７（Ｂ））。すなわち静脈圧算出部１３は、測定ステップ１で測定した脈波振幅値のみを用いて被験者の静脈圧を算出する。

圧力制御部１１は、測定ステップ１において算出された静脈圧が生体の異常を示す条件を満たすか否かを判定する。一般的に被験者の静脈圧は１０ｍｍＨｇ以下であるため、圧力制御部１１は、例えば圧力制御部１１は算出された静脈圧が１５ｍｍＨｇ以下であるか否かを判定する。

静脈圧が正常範囲内である場合（１５ｍｍＨｇ以下である場合）、圧力制御部１１は最高加圧値が所定値未満（例えば１５ｍｍＨｇ未満）となる測定ステップ２を実行する。例えば圧力制御部１１は、測定ステップ２において印加圧力を（１４ｍｍＨｇ，９ｍｍＨｇ，４ｍｍＨｇ）と変化させる。静脈圧算出部１３は、測定ステップ２において測定された脈波振幅値を用いて被験者の静脈圧を算出する（図７（Ｂ））。

なお測定ステップ内における印加圧力が所定値以上の値を取りうる測定ステップを「高印加圧力測定ステップ」と呼称し、測定ステップ内における印加圧力が所定値未満の範囲となる測定ステップを「低印加圧力測定ステップ」と呼称する。

圧力制御部１１は、測定ステップ２（低印加圧力測定ステップ）において算出された静脈圧が生体異常を示唆する条件を満たすか否かを判定する。ここで生体異常を示唆する条件とは、好適には「算出された静脈圧が所定値（例えば１１ｍｍＨｇ）以上である」といったものであるが、単なる所定値との比較のみに限られず、静脈圧の計時変化（例えば静脈圧の算出値が増加傾向である（例えば３回以上増加傾向が続いている））等を考慮したものであってもよい。

圧力制御部１１は、生体異常が生じていない場合には引き続き測定ステップ３（低印加圧力測定ステップ）を継続する。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）の例では、低印加圧力測定ステップである測定ステップｎ（ｎは４以上の整数）において生体異常が検出されたとする。この場合に圧力制御部１１は、測定ステップｎ＋１として高印加圧力測定ステップを実行する。すなわち圧力制御部１１は、低印加圧力測定ステップの実行から高印加圧力測定ステップの実行に移行する。

静脈圧算出部１３は、高印加圧力測定ステップである測定ステップｎ＋１で測定された脈波振幅値を用いて静脈圧を算出する。圧力制御部１１は、測定ステップｎ＋１において算出された静脈圧が生体の異常を示す条件を満たすか否かを判定する。圧力制御部１１は、生体異常を検出した場合には高印加圧力測定ステップを継続する。圧力制御部１１は、生体異常を検出しなかった場合には、低印加圧力ステップに移行する。以降の処理は、上述した処理と同様である。

なお圧力制御部１１は、高印加圧力測定ステップの継続回数が所定回数を超えないように測定ステップを制御してもよい。これにより被験者の生体にかかる負担を軽減することができる。またＩＥＣ８０６０１−２−３０（非特許文献２）では、被験者の生体に与えてもよい印加圧力に関する制限が定められている。例えばＩＥＣ８０６０１−２−３０（非特許文献２）では、被験者に対して１５ｍｍＨｇ以上の圧力を１８０秒以上かけてはいけないことが規定されている。そのため圧力制御部１１は、これらの制限を満たすように高印加圧力ステップと低印加圧力ステップを適宜切り替えてもよい。

表示部１４には、各測定ステップにおいて測定された静脈圧の算出値が表示される。

続いて本実施の形態にかかる静脈圧測定装置１の効果について説明する。本実施の形態では、静脈圧測定装置１は、測定ステップ毎に被験者の静脈圧を算出している。これにより医師等は、被験者の静脈圧の変化を把握することができる。

また圧力制御部１１は、高印加圧力測定ステップと低印加圧力測定ステップを切り替えて実行する。低印加圧力測定ステップを実行することにより、被験者の生体に与える負担を軽減することができる。

特に圧力制御部１１は、静脈圧を基にして生体異常が生じているか否かを判定し、当該判定に応じて高印加圧力測定ステップと低印加圧力測定ステップを切り替える。これにより精密な静脈圧の把握が不要な場合（生体異常が生じていない場合）での強度の加圧を避けることができ、被験者への負担を軽減することができる。

また生体異常が示唆される場合、圧力制御部１１は精密な静脈圧の算出が可能な高印加圧力測定ステップを実行する。これにより医師等は、被験者に異常が生じている恐れがある場合に正確な静脈圧を把握できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

例えば上述の説明では、印加圧力を段階的に変化させる例（すなわちステップ減圧、ステップ加圧）を用いて説明を行ったが必ずしもこれに限られない。すなわち圧力制御部１１は、印加圧力を初期値から連続的（例えば線形）に変化させる測定ステップを複数回実行するように制御を行ってもよい。

上述の説明では静脈圧の検出のためにカフ２１による加圧を行っているものとして説明したが、一般的な血圧測定と静脈圧の測定を同時に行うことも可能である。この場合、ある測定ステップ（好適には初回の測定ステップ）では血圧測定も可能なように強度の加圧を行う。

なお、図示しないものの特許文献２の第１実施形態（図１）に記載のように２枚のカフを取り付けて静脈圧を測定する構成であってもよい。２枚のカフを取り付けて静脈圧を算出する方法は、特許文献２に記載の図２等と同様の方法を用いればよい。

また上述の説明では図１に示すような装置構成を想定したが、必ずしもこれに限られない。図８に静脈圧測定装置１の第２の構成例を示す。

図８に示す静脈圧測定装置１は、実施の形態１（図１）の構成に加えてプローブ２２と着脱可能な構成である（特許文献２の第４実施形態に相当）。プローブ２２は、例えば一般的な動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）の測定プローブである。

プローブ２２は、静脈圧の算出の際に参照される光電容積脈波を検出する。静脈圧測定装置１内の光電容積脈波入力部１６は、プローブ２２が取得した光電容積脈波を静脈圧算出部１３に供給する。

静脈圧算出部１３は、圧力センサ１２が検出した脈波と、プローブ２２が取得した光電容積脈波と、を用いて静脈圧を算出する。静脈圧の算出方法は、特許文献２の段落００６５〜００６８に記載の方法と同様であればよい。すなわち静脈圧算出部１３は、圧力センサ１２が検出した脈波を特許文献２における第１脈波として扱い、プローブ２２が取得した光電容積脈波を特許文献２における第２脈波として扱って静脈圧を算出すればよい。

更に静脈圧算出部１３は、参照脈波及び圧力センサ１２が検出した脈波を用いて静脈圧を算出してもよい。すなわち静脈圧算出部１３は、特許文献２の段落００７９〜００８５（第６実施形態）に記載のように、参照脈波と脈波の相関を基にして静脈圧を算出してもよい。具体的には、カフ２０の印加圧力を最大にした時に検出される脈波を参照脈波として予め保存しておく。その後、圧力制御部１１は印加圧力を上述のように変化させていき、圧力センサ１２は各測定ステップにおける脈波を検出する。静脈圧算出部１３は、圧力センサ１２が検出した脈波（特許文献１における第１脈波相当）と参照脈波の相関が最小となるときの印加圧力を静脈圧と推定する。具体的な処理の流れは、特許文献２を参照されたい。

すなわち静脈圧の算出方法は、特許文献２に記載の任意の方法（第１実施形態〜第６実施形態）を用いて算出すればよい。

最後に上述の実施の形態１〜３にかかる静脈圧測定装置１の概要について改めて説明する。上述のように静脈圧測定装置１は、複数回の測定ステップを実行する。複数回の測定ステップで測定した脈波振幅値を用いて静脈圧を１回算出する場合、印加圧力の分解能を細かくすることができ、精度の高い静脈圧の算出結果を得ることができる（実施の形態１、２）。また測定ステップ毎に静脈圧を算出する場合、静脈圧の変化を経時的に把握することができる（実施の形態３）。すなわち複数回の測定ステップを実行することによって脈波振幅値のサンプルが増加する。静脈圧測定装置１は、多くの脈波振幅値のサンプルを用いることによって精度の高い静脈圧の算出、又は静脈圧の変化状況の算出、を行うことができる。

上述の圧力制御部１１、静脈圧算出部１３、異常通知部１５の処理の一部又は全部は、静脈圧測定装置１内で動作するコンピュータプログラムとして実現することができる。すなわち静脈圧測定装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリを備える装置である。ＣＰＵは、メモリ内のプログラムを読み出して実行する。

ここでプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１ 静脈圧測定装置
１１ 圧力制御部
１２ 圧力センサ
１３ 静脈圧算出部
１４ 表示部
１５ 異常通知部
１６ 光電容積脈波入力部
２１ カフ
２２ プローブ

Claims (7)

1. 生体の静脈及び動脈が存在する箇所に装着したカフの印加圧力を変化させる圧力制御部と、
   前記カフが前記箇所から受ける圧力から脈波を検出する脈波検出部と、
   前記印加圧力を変化させる間に前記脈波検出部が検出した前記脈波と、前記印加圧力と、に基づいて静脈圧を算出する静脈圧算出部と、を備え、
   前記圧力制御部は、前記印加圧力を所定低圧値未満の値から前記所定低圧値を超えて加圧させた後に前記所定低圧値未満の値まで減圧する一連の処理である測定ステップを複数回実行し、
   前記静脈圧算出部は、複数回行われた前記測定ステップにおいて検出された前記脈波を用いて単一の前記静脈圧を算出し、
   ある前記測定ステップの前記印加圧力の推移と、後続する前記測定ステップの前記印加圧力の推移と、にはずれがある、静脈圧測定装置。
2. 前記静脈圧算出部は、複数回の前記測定ステップの各々において取得した前記脈波の振幅値に統計処理を行い、前記脈波の振幅値の中からノイズが重畳した脈波成分を検出し、検出した前記脈波成分を除外した後に前記静脈圧を算出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の静脈圧測定装置。
3. 前記圧力制御部は、前記測定ステップの各々における１回の加圧幅又は減圧幅を略同一の値とする、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静脈圧測定装置。
4. 前記圧力制御部は、ある前記測定ステップが終了してから次の前記測定ステップが開始するまでの間は前記印加圧力を所定値以下とする、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静脈圧測定装置。
5. 生体の静脈及び動脈が存在する箇所に装着したカフの印加圧力を変化させる圧力制御ステップと、
   前記カフが前記箇所から受ける圧力から脈波を検出する脈波検出ステップと、
   前記印加圧力を変化させる間に前記脈波検出ステップにおいて検出した前記脈波と、前記印加圧力と、に基づいて静脈圧を算出する静脈圧算出ステップと、を備え、
   前記圧力制御ステップでは、前記印加圧力を所定低圧値未満の値から前記所定低圧値を超えて加圧させた後に前記所定低圧値未満の値まで減圧する一連の処理である測定ステップを複数回実行し、
   前記静脈圧算出ステップでは、複数回行われた前記測定ステップにおいて検出された前記脈波を用いて単一の前記静脈圧を算出し、
   ある前記測定ステップの前記印加圧力の推移と、後続する前記測定ステップの前記印加圧力の推移と、にはずれがある、
   静脈圧測定方法。
6. コンピュータに、
   生体の静脈及び動脈が存在する箇所に装着したカフの印加圧力を変化させる圧力制御ステップと、
   前記カフが前記箇所から受ける圧力から脈波を検出する脈波検出ステップと、
   前記印加圧力を変化させる間に前記脈波検出ステップにおいて検出した前記脈波と、前記印加圧力と、に基づいて静脈圧を算出する静脈圧算出ステップと、を実行させ、
   前記圧力制御ステップでは、前記印加圧力を所定低圧値未満の値から前記所定低圧値を超えて加圧させた後に前記所定低圧値未満の値まで減圧する一連の処理である測定ステップを複数回実行し、
   前記静脈圧算出ステップでは、複数回行われた前記測定ステップにおいて検出された前記脈波を用いて単一の前記静脈圧を算出し、
   ある前記測定ステップの前記印加圧力の推移と、後続する前記測定ステップの前記印加圧力の推移と、にはずれがある、プログラム。
7. 生体の静脈及び動脈が存在する箇所に装着したカフの印加圧力を変化させる圧力制御部と、
   前記カフが前記箇所から受ける圧力から脈波を検出する脈波検出部と、
   前記印加圧力を変化させる間に前記脈波検出部が検出した前記脈波と、前記印加圧力と、に基づいて静脈圧を算出する静脈圧算出部と、を備え、
   前記圧力制御部は、前記印加圧力を初期値から加圧又は減圧させていく一連の処理である測定ステップを複数回実行するとともに、ある前記測定ステップの前記印加圧力の値の範囲と、後続する前記測定ステップの前記印加圧力の値の範囲と、に重複範囲があるように圧力の制御を行い、
   前記静脈圧算出部は、複数回行われた前記測定ステップにおいて検出された前記脈波を用いて単一の前記静脈圧を算出し、
   ある前記測定ステップの前記印加圧力の推移と、後続する前記測定ステップの前記印加圧力の推移と、にはずれがある、
   静脈圧測定装置。
   

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