JP7019176B2 - 動脈血管の内皮機能検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体の一部に巻回された圧迫帯の圧力に含まれる容積脈波に基づいて、血管の内皮機能を検査することができる動脈血管の内皮機能検査装置に関するものである。

生体の動脈硬化に先立って動脈血管の内皮機能の低下が発現するということが知られており、そのような内皮機能評価に関する装置が種々提案されている。この内皮機能とは、動脈の血管壁を構成する外皮、中皮、および内皮のうちの最内周に位置する内皮に作用する血流のずり応力に基づいてその内皮からＮＯ（一酸化窒素）が産生され、そのＮＯにより平滑筋が弛緩させられることで発生する血管拡張反応を言う。

たとえば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３によって、内皮機能検査装置が提案されている。これらの内皮機能検査装置は、被検者の腕を圧迫帯を用いて圧迫することによりたとえば５分程度の一定の阻血期間で動脈を止血した後、その止血を解除したとき、超音波画像を用いて把握される動脈の断面形状の変化たとえば血管内腔径の止血前の動脈内腔径に対する止血後の内腔径の割合である変化率を測定し、その血管内腔径の最大変化率に基づいて動脈血管の内皮機能を評価している。

特開２００７－０６１１８２号公報 特開２００７－１９５６６２号公報 特開２００９－２７３８７０号公報

ところで、上記従来の内皮機能検査装置では、血管拡張反応を発生させるために、生体の最高血圧値よりも高い圧力を用いて動脈を一定時間たとえば５分間阻血した後に解放し、阻血後の動脈拡張量を直接或いは間接的に測定することが行われていた。この従来のずり応力付与方式は、圧迫部位の上流側と下流側との血圧差を大きくした上で再開させた血流により動脈血管の内壁を刺激する方法であるが、血圧差を形成するためにある程度の時間が必要であるため、阻血時間を実験的にたとえば５分間と設定されている。

しかしながら、上記のように、動脈血管を一定時間たとえば５分間阻血した後に解放することで、動脈の内皮にずり応力を付与する手法は、被測定者に対して与える苦痛が大きく、またその割りには動脈の内皮に対して十分に大きなずり応力を与えることができず、得られる動脈拡張反応が不十分となりがちで、測定精度が得られない場合があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、十分な大きさのずり応力を短時間で動脈内皮に与えることができる、測定精度高い動脈血管の内皮機能測定装置を提供することにある。

本発明者等は、以上の事情を背景として、種々研究を重ねるうち、前記従来のずり応力付与方式では、阻血期間は圧迫部位の上流側と下流形との間の血圧差を拡大するので、血流再開後の血流量を一時的に大きくする点では有意なものであるが、動脈血管の断面積が大きなままの状態で血流が開始され、また、急速に血流が低下するので、動脈血管の内皮（内壁面）にずり応力を付与することに関して、付与効率が低いものであるとともに、ずり応力の付与時間も短いものであった。このような、阻血期間の長さや血流量の割りには動脈の内皮に対して十分に大きなずり応力を与えることができないということは、得られる動脈拡張反応が不十分或いは不安定となりがちで、測定精度が得られないことの一因であることが判明した。そして、このような状況下においてさらに研究を重ねるうち、最高血圧値よりも低い圧力で圧迫されている動脈血管内に血流を通過させると、血流の通過に伴ってわずかに開く動脈血管の狭い断面を血流が通過するとき、血流がわずかであっても動脈血管の内壁面に対してずり応力が血流によって強く作用させられるとともに、壁が大きく移動する動脈血管内を通過するときに生じる血流の渦によってさらに強くずり応力が強く作用させられることを見いだした。本発明は、このような知見に基づいて為されたものである。

すなわち、第１発明の要旨とするところは、（ａ）生体の一部を圧迫する生体圧迫装置と、前記生体圧迫装置の圧迫圧を検出する圧力センサと、前記圧迫圧を制御する圧迫圧制御手段とを備え、前記生体圧迫装置による圧迫により前記生体の一部を阻血後に前記生体の一部内の動脈血管を解放して阻血後の前記動脈血管に発生する拡張反応に基づいて前記動脈血管の内皮機能を評価する動脈血管の内皮機能検査装置であって、（ｂ）前記圧迫圧制御手段に制御される前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値よりも低い状態で発生する、前記生体の心拍に同期して前記圧迫圧に発生する圧力振動である複数の脈波毎の血流によって前記動脈血管の内皮にずり応力を付与するずり応力付与手段と、（ｃ）前記ずり応力付与手段により前記ずり応力が付与された後に、前記動脈血管の拡張関連値（動脈血管の内腔径）の計測を開始し、前記拡張関連値に基づいて前記動脈血管の内皮機能を評価する評価値（ＦＭＤ指数）を算出する血管拡張反応評価手段とを、含むことにある。

第２発明の要旨とするところは、（ｄ）前記ずり応力付与手段は、前記動脈血管内の血流開始時点から予め設定された動脈拡張反応開始時間経過前に前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させ、（ｅ）前記血管拡張反応評価手段は、前記動脈血管内の血流開始時点から予め設定された動脈拡張反応開始時間経過前に前記動脈血管の拡張関連値の計測を開始することにある。

第３発明の要旨とするところは、（ｆ）前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧まで昇圧させた後に前記圧迫圧を連続的に降下させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値を下回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させることにある。

第４発明の要旨とするところは、（ｇ）前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧まで昇圧させた後に前記圧迫圧を連続的に降下させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値を下回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させることにある。

第５発明の要旨とするところは、（ｈ）前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも低い予め設定された一定圧に維持させた状態で、前記圧迫圧が前記一定圧とされてから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させることにある。

第６発明の要旨とするところは、（ｉ）前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも低い予め設定された一定圧に維持させた状態で、前記圧迫圧が前記一定圧とされてから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させることにある。

第７発明の要旨とするところは、（ｊ）前記予め設定された一定圧は、前記生体の最高血圧値よりも低く且つ平均血圧値よりも高い圧である。

第８発明の要旨とするところは、（ｋ）前記ずり応力付与手段は、圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最低血圧値よりも低い圧から連続的に上昇させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最低血圧値を上回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させることにある。

第９発明の要旨とするところは、（ｌ）前記ずり応力付与手段は、圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最低血圧値よりも低い圧から連続的に上昇させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最低血圧値を上回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させることにある。

第１０発明の要旨とするところは、（ｍ）前記圧迫圧制御手段は、前記ずり応力付与手段によるずり応力の付与に先立って、予め設定された一定の阻血区間の間、前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧力として、前記生体の一部内の動脈血管を阻血するものである。

第１発明の内皮機能検査装置によれば、生体の一部を圧迫する生体圧迫装置と、前記生体圧迫装置の圧迫圧を検出する圧力センサと、前記圧迫圧を制御する圧迫圧制御手段とを備え、前記生体圧迫装置による圧迫により前記生体の一部を阻血後に前記生体の一部内の動脈血管を解放して阻血後の前記動脈血管に発生する拡張反応に基づいて前記動脈血管の内皮機能を評価する動脈血管の内皮機能検査装置であって、前記圧迫圧制御手段に制御される前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値よりも低い状態で発生する、前記生体の心拍に同期して前記圧迫圧に発生する圧力振動である複数の脈波毎の血流によって前記動脈血管の内皮にずり応力を付与するずり応力付与手段と、前記ずり応力付与手段により前記ずり応力が付与された後に、前記動脈血管の拡張関連値（動脈血管の内腔径）の計測を開始し、前記拡張関連値に基づいて前記動脈血管の内皮機能を評価する評価値を算出する血管拡張反応評価手段とが、含まれる。これにより、ずり応力付与手段は、前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値を下回ってから複数の脈波を発生させることから、動脈血管の内腔の断面が脈波一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管の内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられることおよび血液の通過で乱流が発生させられるので、動脈血管の内腔（内膜）に高いずり応力が短時間で十分に付与される。したがって、血管拡張反応評価手段による動脈血管の拡張関連値の測定精度が向上するとともに、前記動脈血管の内皮機能を精度よく評価することができる。すなわち、信頼性の高い血管の内皮機能検査が可能となる。

第２発明の内皮機能検査装置によれば、前記ずり応力付与手段は、前記動脈血管内の血流開始時点から予め設定された動脈拡張反応開始時間経過前に前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させ、前記血管拡張反応評価手段は、前記動脈血管内の血流開始時点から予め設定された動脈拡張反応開始時間経過前に前記動脈血管の拡張関連値の計測を開始する。これにより、前記血管拡張反応評価手段は、動脈拡張反応が開始される前に前記動脈血管の拡張関連値の計測を開始するので、動脈血管の拡張関連値の測定精度が向上するとともに前記動脈血管の内皮機能を精度よく評価することができる。

第３発明の内皮機能検査装置によれば、前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧まで昇圧させた後に前記圧迫圧を連続的に降下させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値を下回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与時間内において発生する複数の脈波により、動脈血管の内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管の内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管の内腔（内膜）に短時間で付与される。ここで、好適には、上記予め設定されたずり応力付与時間は、ずり応力に対する前記動脈血管の血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定される。この場合には、生体の動脈血管に対して血管拡張反応の大きさが十分に飽和するずり応力が付与されるので、血管拡張反応評価手段により得られた評価値の汎用性が高められる。

第４発明の内皮機能検査装置によれば、前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧まで昇圧させた後に前記圧迫圧を連続的に降下させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値を下回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与脈波数の複数の脈波により、動脈血管の内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管の内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管の内腔（内膜）に短時間で付与される。ここで、好適には、上記予め設定されたずり応力付与脈波数は、ずり応力に対する前記動脈血管の血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定される。この場合には、生体の動脈血管に対して血管拡張反応の大きさが十分に飽和するずり応力が付与されるので、血管拡張反応評価手段により得られた評価値の汎用性が高められる。

第５発明の内皮機能検査装置によれば、前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも低い予め設定された一定圧に維持させた状態で、前記圧迫圧が前記一定圧とされてから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与時間内において発生する複数の脈波により、動脈血管の内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管の内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管の内腔（内膜）に短時間で付与される。ここで、好適には、上記予め設定されたずり応力付与時間は、ずり応力に対する前記動脈血管の血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定される。この場合には、生体の動脈血管に対して血管拡張反応の大きさが十分に飽和するずり応力が付与されるので、血管拡張反応評価手段により得られた評価値の汎用性が高められる。

第６発明の内皮機能検査装置によれば、前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも低い予め設定された一定圧に維持させた状態で、前記圧迫圧が前記一定圧とされてから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与脈波数の複数の脈波により、動脈血管の内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管の内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管の内腔（内膜）に短時間で付与される。ここで、好適には、上記予め設定されたずり応力付与脈波数は、ずり応力に対する前記動脈血管の血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定される。この場合には、生体の動脈血管に対して血管拡張反応の大きさが十分に飽和するずり応力が付与されるので、血管拡張反応評価手段により得られた評価値の汎用性が高められる。

第７発明の内皮機能検査装置によれば、前記予め設定された一定圧は、前記生体の最高血圧値よりも低く且つ平均血圧値よりも高い圧である。このことから、動脈血管の内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることから、動脈血管の内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、一層高いずり応力が付与される。

第８発明の内皮機能検査装置によれば、前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最低血圧値よりも低い圧から連続的に上昇させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最低血圧値を上回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与時間内において発生する複数の脈波により、動脈血管の内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管の内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管の内腔（内膜）に短時間で付与される。ここで、好適には、上記予め設定されたずり応力付与時間は、ずり応力に対する前記動脈血管の血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定される。この場合には、生体の動脈血管に対して血管拡張反応の大きさが十分に飽和するずり応力が付与されるので、血管拡張反応評価手段により得られた評価値の汎用性が高められる。

第９発明の内皮機能検査装置によれば、前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最低血圧値よりも低い圧から連続的に上昇させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最低血圧値を上回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与脈波数の複数の脈波により、動脈血管の内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管の内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管の内腔（内膜）に短時間で付与される。ここで、好適には、上記予め設定されたずり応力付与脈波数は、ずり応力に対する前記動脈血管の血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定される。この場合には、生体の動脈血管に対して血管拡張反応の大きさが十分に飽和するずり応力が付与されるので、血管拡張反応評価手段により得られた評価値の汎用性が高められる。

第１０発明の内皮機能検査装置によれば、前記圧迫圧制御手段は、前記ずり応力付与手段によるずり応力の付与に先立って、予め設定された一定の阻血区間の間、前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧力として前記生体の一部内の動脈血管を阻血するものである。これにより、前記生体圧迫装置に押圧される生体の一部内の動脈血管が十分に阻血されるとともに前記生体圧迫装置の上流側と下流側との間の血圧差が大きくされた状態で血流が再開されるので、ずり応力付与手段によりずり応力が付与されるに際して、動脈血管内を通過する血液の流量および流速が一層高められてその動脈血管の内腔（内膜）に高いずり応力が付与される。

本発明の一実施例である動脈血管の内皮機能検査装置を説明する斜視図である。 図１の動脈血管の内皮機能検査装置の測定対象である血管に対する超音波プローブの姿勢を概略的に説明する斜視図である。 図１の動脈血管の内皮機能検査装置の測定対象である血管の多層膜構成を概略的に示す拡大図である。 図１の動脈血管の内皮機能検査装置に備え得られた生体圧迫装置の構成を、生体の一部を収容する容器の一部を切り欠いて示すとともに、電子制御装置の機能の要部を機能ブロック線図で説明する図である。 図４のずり応力付与手段の構成例を詳しく説明する機能ブロック線図である。 図４のずり応力付与手段の他の構成例を詳しく説明する機能ブロック線図であって、図５に対応する図である。 図４のずり応力付与手段の他の構成例を詳しく説明する機能ブロック線図であって、図５に対応する図である。 図４のずり応力付与手段の他の構成例を詳しく説明する機能ブロック線図であって、図５に対応する図である。 図４のずり応力付与手段の他の構成例を詳しく説明する機能ブロック線図であって、図５に対応する図である。 図４のずり応力付与手段の他の構成例を詳しく説明する機能ブロック線図であって、図５に対応する図である。 図５または図６に示すずり応力付与手段によりずり応力が付与される場合に、図４の圧迫圧制御手段により制御される圧迫圧の変化を説明する図である。 図７または図８に示すずり応力付与手段によりずり応力が付与される場合に、図４の圧迫圧制御手段により制御される圧迫圧の変化を説明する図である。 図９または図１０に示すずり応力付与手段によりずり応力が付与される場合に、図４の圧迫圧制御手段により制御される圧迫圧の変化を説明する図である。 図４の血管拡張反応評価手段の構成を詳しく説明する機能ブロック線図である。 図１の動脈血管の動脈血管の内皮機能検査装置において行われる、動脈血管のＦＭＤ評価作動における血管内腔径の変化を例示したタイムチャートである。 図４の血管拡張反応評価手段の動脈判定作動を示す動脈判定ルーチン作動を説明するフローチャートである。 図４の血管拡張反応評価手段のＦＭＤ測定作動を示すＦＭＤ測定ルーチン作動を説明するフローチャートである。 図１７のＳ１４のずり応力付与作動を詳しく説明するフローチャートであって、図５に対応する作動を説明する図である。 図１７のＳ１４のずり応力付与作動の他の例を詳しく説明するフローチャートであって、図６に対応する作動を説明する図である。 図１７のＳ１４のずり応力付与作動の他の例を詳しく説明するフローチャートであって、図７に対応する作動を説明する図である。 図１７のＳ１４のずり応力付与作動の他の例を詳しく説明するフローチャートであって、図８に対応する作動を説明する図である。 図１７のＳ１４のずり応力付与作動の他の例を詳しく説明するフローチャートであって、図９に対応する作動を説明する図である。 図１７のＳ１４のずり応力付与作動の他の例を詳しく説明するフローチャートであって、図１０に対応する作動を説明する図である。 図４の血管拡張反応評価手段の動脈硬さ測定作動を示す動脈硬さ測定ルーチン作動を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例の動脈血管の内皮機能検査作動を説明するタイムチャートである。 本発明の他の実施例の生体圧迫装置を説明する斜視図である。 本発明の他の実施例の生体圧迫装置を説明する断面図である。 本発明の他の実施例の生体圧迫装置を説明する断面図であって、図４の要部に相当する図である。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施例１）
図１は、動脈血管２９ａの内皮機能検査装置１０を示している。内皮機能検査装置１０は、基台１２上に固定され、超音波プローブ１４を収容する密閉容器１６と、密閉容器１６に設けられた生体圧迫装置１８と、基台１２上に固定された表示装置２０と、基台１２の下に配置された電子制御装置２２とを備えている。

図４に示されるように、密閉容器１６は、側方に開口する開口２４を有し、音響インピーダンスが生体と類似していて超音波透過効率の高い材質たとえばシリコン樹脂、ウレタン樹脂等の有機材料から構成されて超音波透過可能な超音波透過板材２６により開口２４が液密に閉じられている。これにより、音響インピーダンスが生体と類似していて伝搬損失の少ない液体状の超音波媒質たとえばオイル２８が密閉容器１６の内部に充填されている。

生体圧迫装置１８は、基台１２上に固定され、生体の一部である右上腕２９を載置する上腕載台３０と、基台１２上から水平方向に突設されたブラケット３２上に固定され、生体の右手掌を載置する手掌載置台３６と、可撓性ベルト３８から構成され、密閉容器１６の開口２４の上側開口縁および下側開口縁に可撓性ベルト３８の両端部がそれぞれ取り付けられ圧迫帯４０と、圧迫帯４０の内側に装着され、膨張することにより圧迫帯４０の張力を高める膨張袋４２とを備えている。超音波透過板材２６は、生体の右上腕２９を圧迫するための生体圧迫装置１８の一部を構成している。生体圧迫装置１８では、生体の右上腕２９が圧迫帯４０により巻回された状態で膨張袋４２が圧縮空気の供給によって膨張させられると、圧迫帯４０の張力が高められると同時に、生体の右上腕２９が超音波透過板材２６に押しつけられ、生体の右上腕２９が超音波透過板材２６によって圧迫されるようになっている。

超音波プローブ１４は、生体の右上腕２９内の動脈血管２９ａに関連する生体情報すなわち血管パラメータを検出するためのセンサとして機能するものであって、図２に示すように、互いに平行な１対の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ及び第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂと、それらの長手方向と直交する方向に長手状を成し、それらの長手方向中央部を連結する長軸用超音波アレイ探触子Ｃとを、１平面上すなわち平坦な探触面４４に有するＨ型の超音波プローブである。図４に示されるように、超音波プローブ１４は、ベース部材４６に固定された多軸位置決め装置４８に固定されている。第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂ、及び長軸用音波アレイ探触子Ｃは、例えば後述する図２に示すように、圧電セラミックスから構成された多数個の超音波振動子（超音波発振子）ａ１～ａｎが直線的に配列されることにより長手状にそれぞれ構成されている。

図２は、超音波プローブ１４に互いに平行に設けられた第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂと、それら第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂの長手方向の中央部間にそれらと直交して位置するように設けられた長軸用超音波アレイ探触子Ｃとを示す斜視図である。多軸位置決め装置４８は、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａの長手方向と平行でその第１短軸用超音波アレイ探触子Ａの直下に位置し、動脈血管２９ａ又はその付近を通る方向をｚ軸とし、長軸用超音波アレイ探触子Ｃの長手方向と平行でｚ軸と直交する方向をｘ軸とし、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａの長手方向と長軸用超音波アレイ探触子Ｃの長手方向との交点を通り且つｘ軸方向およびｚ軸と直交する方向をｙ軸とするとき、超音波プローブ１４は、多軸位置決め装置４８によって、ｚ軸方向に並進可能、且つ、ｘ軸およびｙ軸まわりに回動可能とされている。

図３は、内皮機能検査装置１０の測定対象である動脈血管２９ａの多層膜構成を概略的に示す拡大図である。この図３に示す動脈血管２９ａは、内膜（内皮）Ｌ１、中膜（中皮）Ｌ２、及び外膜（外皮）Ｌ３の３層構造を備えている。超音波の反射は、一般に音響インピーダンスの異なる部分で発生することから、超音波を用いた動脈血管２９ａの状態測定において、実際は血管内腔の血液と内膜Ｌ１の境界面、及び中膜Ｌ２と外膜Ｌ３との境界面が白く表示され、組織が白黒の班で表示される。

電子制御装置２２は、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理するＣＰＵを有する所謂マイクロコンピュータである。電子制御装置２２は、超音波駆動制御回路５０および位置決めモータ駆動回路５２を、備えている。血管評価装置１０による血管状態の測定においては、電子制御装置２２によって超音波駆動制御回路５０から駆動信号が供給されると、超音波プローブ１４の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂ、及び長軸用超音波アレイ探触子Ｃからよく知られたビームフォーミング駆動によりビーム状の超音波が順次放射される。そして、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂ、及び長軸用超音波アレイ探触子Ｃにより超音波の反射信号が検知され、電子制御装置２２へ入力させる。電子制御装置２２へ入力された反射波信号は、検波処理手段８２により検波され、超音波信号処理手段８４により画像合成可能な情報として処理される。これにより、皮膚下の超音波二次元断面画像が発生させられ、モニタ画面表示装置或いは画像表示装置として機能する表示装置２０に表示される。

多軸位置決め装置４８は、ｚ軸回動モータにより超音波プローブ１４のｚ軸まわりの回動位置を位置決めするｚ軸回動機構と、ｚ軸並進モータにより超音波プローブ１４のｚ軸方向に位置決めするｚ軸並進機構と、ｙ軸回動モータにより超音波プローブ１４のｙ軸まわりの回動位置を位置決めするｙ軸回動機構とを備えている。位置決めモータ駆動回路５２は、ｚ軸回動モータ、ｚ軸並進モータ、およびｙ軸回動モータを、電子制御装置２２からの指令にしたがって制御する。

図４に示すように、電子制御装置２２は、位置決めモータ駆動制御手段７８、超音波駆動制御手段８０、検波処理手段８２、超音波信号処理手段８４、圧迫圧制御手段８６、ずり応力付与手段８８、血管拡張反応評価手段９０、及び表示制御手段９２を備えている。これらの制御機能は、電子制御装置２２に機能的に備えられたものであるが、それらの制御機能のうち一部乃至全部が電子制御装置２２とは別体の電子制御装置の制御手段として構成され、相互に情報の通信を行うことにより以下に詳述する制御を行うものであってもよい。

電子制御装置２２は、超音波プローブ１４から動脈血管２９ａに対して出力される超音波の反射信号に基づいて、血管２９ａの超音波断面画像から血管断面画像を抽出し、その血管断面画像からその長手方向に直交する断面を示す超音波短軸画像を生成し、その超音波短軸画像から内径、内膜厚、プラーク等を測定し、さらにはＦＭＤ（Flow－Mediated Dilation：血流依存性血管拡張反応）の評価を行う。このＦＭＤの評価に際して、表示装置２０は、動脈血管２９ａにおける内膜の径の変化率すなわち内腔径の拡張率Ｒを時系列的に表示する。ＦＭＤの評価及び動脈血管２９ａの超音波画像の生成等に際しては、超音波プローブ１２は、測定対象である動脈血管２９ａ上の皮膚に対して繰り返し走査される。

電子制御装置２２による動脈２０の血管状態の測定においては、超音波プローブ１４は、前記生体における上腕２９の皮膚の上からその皮膚直下に位置する動脈血管２９ａを変形させない程度に且つ静脈圧よりは高い押圧状態で支持される。この状態で、位置決めモータ駆動制御手段７８は、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａにより受信された超音波反射信号から超音波信号処理手段８４により生成された動脈血管２９ａの第１短軸断面画像の位置、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂにより受信された超音波反射信号から超音波信号処理手段８４により生成された動脈血管２９ａの第２短軸断面画像の位置、長軸用超音波アレイ探触子Ｃにより受信された超音波反射信号から超音波信号処理手段８４により生成された動脈血管２９ａの長軸断面画像の位置に基づいて、動脈血管２９ａが第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂの長手方向の中央部下に位置し、且つ長軸用超音波アレイ探触子Ｃと動脈血管２９ａとが平行となるように、超音波プローブ１４を自動的に位置決めする。

超音波信号処理手段８４は、動脈血管２９ａと他の組織との伝播速度差によりそれらの境界から反射される超音波反射信号間の時間差処理等を行って、第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ直下の超音波二次元画像である第１短軸断面画像、第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂ直下の超音波二次元画像である第２短軸断面画像、及び長軸用超音波アレイ探触子Ｃ直下の超音波二次元画像である長軸断面画像から成る画像データを所定の周期で繰り返し生成するとともに、その画像データを順次記憶する。

膨張することにより圧迫帯４０の張力を高める膨張袋４２は、図１に示すように、電子制御装置２２に備えられた圧迫圧制御手段８６により空気ポンプ５８及び圧力制御弁６０等が制御されることにより実行される。例えば、電子制御装置２２からの指令に従って、空気ポンプ５８からの元圧が圧力制御弁６０で制御され、上腕２９に巻回された圧迫帯４０の膨張袋４２に供給される。具体的には、超音波画像を得るための比較的低い２０乃至４０ｍｍＨｇ程度の所定圧に、またずり応力を付与するためのその所定圧よりも高い圧たとえば生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも低く且つ最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ好適には平均血圧値Ｐ_ＭＥＡＮよりも高い圧迫圧ＰＣに、膨張袋４２内の圧力（カフ圧）が昇圧させられることで、上腕２９内の動脈血管２９ａが圧迫される。本実施例では、圧迫帯４０の一部が超音波透過板材２６により構成されており、超音波プローブ１４によりその超音波透過板材２６を通して上腕２９内の動脈血管２９ａの圧迫部位に対して超音波信号の授受が行われるので、動脈血管２９ａの被圧迫部位の断面画像が得られるようになっている。

ずり応力付与手段８８は、圧迫圧制御手段８６に制御される圧迫帯４０による生体の上腕２９に対する圧迫圧ＰＣがその生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳ（ｍｍＨｇ）よりも低い状態で動脈血管２９ａを心拍に同期して開閉させることにより得られる、生体の心拍に同期して圧迫圧ＰＣに発生する圧力振動である複数の脈波Ｍ毎の血流増加によって、動脈血管２９ａの内皮にずり応力を付与した後、血管拡張反応評価手段９０による動脈血管２９ａの拡張関連値（たとえば動脈血管の内腔径ｄ１）の計測に先立って圧迫圧制御手段８６に上腕２９に対する圧迫圧ＰＣを解放させる。ずり応力付与手段８８は、たとえば後述の図１５のタイムチャートにおける時点ｔ０から時点ｔ１までのずり応力付与可能期間に、上記ずり応力の付与を実行する。ずり応力付与手段８８は、好適には、以下の図５から図１０に説明する６つのずり応力付与方式のいずれか１つを用いてずり応力の付与を実行する。なお、脈波Ｍは生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳ（ｍｍＨｇ）よりも高い状態でも発生するが、それは動脈血管２９ａが閉じられた状態で発生して血流の増加を伴わず、ずり応力の付与にほとんど寄与しないものであるので、たとえば図５から図１０の構成例では、生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳ（ｍｍＨｇ）よりも低い状態で発生してずり応力の付与に寄与する脈波Ｍが示されている。

図５は、圧迫圧制御手段８６に図１１に示すように圧迫圧ＰＣを連続的に徐速降圧させることで一定のずり応力を動脈血管２９ａの内皮に付与するときの、ずり応力付与手段８８の構成例を示している。図５のずり応力付与手段８８は、急速昇圧／徐速降圧指令手段８８ａと血流開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｂと圧迫圧解放指令手段８８ｃとを、備えている。急速昇圧／徐速降圧指令手段８８ａは、図１１のｔ０時点で圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを予め測定された生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりもたとえば５０ｍｍＨｇ程度の余裕値だけ高く設定された昇圧目標値Ｐ_Ｔまで急速昇圧させた後、たとえば５ｍｍＨｇ／秒または５ｍｍＨｇ／拍程度に設定された一定の降圧速度で連続的に徐速降圧させるように、圧迫圧制御手段８６に指令する。血流開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｂは、上記圧迫圧ＰＣの徐速降圧状態で、圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回った最初の脈波の発生時点すなわち圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣにより止血されている動脈血管２９ａに最初の血流が発生した時点を、超音波断面画像、最初のコロトコフ音の発生、オシロメトリック血圧判定アルゴリズムにより判定する。次いで、血流開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｂは、上記最初の血流が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが、たとえば６乃至十数秒程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したことを判定する。圧迫圧解放指令手段８８ｃは、血流開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｂにより上記最初の血流が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが上記予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したことが判定されると、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令を出力する。図１１のｔ１時点はこの状態を示している。図１１のＰ１は脈圧（最高血圧値Ｐ_ＳＹＳと最低血圧値Ｐ_ＤＩＡとの差圧）を示し、Ｔ１はずり応力付与可能期間を示している。このずり応力付与可能期間Ｔ１は後述の動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳよりも短く設定される。

図６は、圧迫圧制御手段８６に図１１に示すように圧迫圧ＰＣを連続的に徐速降圧させることで一定のずり応力を動脈血管２９ａの内皮に付与するときの、ずり応力付与手段８８の他の構成例を示している。図６のずり応力付与手段８８は、急速昇圧／徐速降圧指令手段８８ａと血流開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｄと圧迫圧解放指令手段８８ｃとを、備えている。この図６のずり応力付与手段８８は、図５のずり応力付与手段８８と比較して、血流開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｂに替えて血流開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｄが備えられている点で相違する。以下に、その相違点を説明する。血流開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｄは、上記圧迫圧ＰＣの徐速降圧状態で、圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回った最初の脈波の発生時点すなわち圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣにより止血されている動脈血管２９ａに最初の血流が発生した時点を、超音波断面画像、最初のコロトコフ音の発生、オシロメトリック血圧判定アルゴリズムにより判定する。次いで、血流開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｄは、上記最初の血流が発生した時点以後に発生した脈波数Ｎ_Ｍが、たとえば６拍乃至十数拍程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したか否かを判定する。圧迫圧解放指令手段８８ｃは、血流開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｄにより上記最初の血流が発生した時点からの脈波数Ｎ_Ｍが上記予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したことが判定されると、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令を出力する。図１１のｔ１時点はこの状態を示している。

図７は、圧迫圧制御手段８６に図１２に示すように圧迫圧ＰＣを一定の維持圧Ｐ_Ｈに維持させることで一定のずり応力を動脈血管２９ａの内皮に付与するときの、ずり応力付与手段８８の構成例を示している。図７のずり応力付与手段８８は、急速昇圧／一定圧迫圧維持指令手段８８ｅと一定圧迫圧下ずり応力付与時間経過判定手段８８ｆと圧迫圧解放指令手段８８ｇとを、備えている。急速昇圧／一定圧迫圧維持指令手段８８ｅは、図１２のｔ０時点で圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳと平均血圧Ｐ_ＭＥＡＮとの間に設定された維持圧Ｐ_Ｈまで急速昇圧させた後、その維持圧Ｐ_Ｈを維持するように、圧迫圧制御手段８６に指令する。一定圧迫圧下ずり応力付与時間経過判定手段８８ｆは、上記一定の圧迫圧Ｐ_Ｈに維持されている状態で、最初の脈波の発生時点すなわち動脈血管２９ａに最初の血流（脈動）が発生した時点を、超音波断面画像、一定の圧迫圧Ｐ_Ｈで最初のコロトコフ音の発生などに基づいて判定する。次いで、一定圧迫圧下ずり応力付与時間経過判定手段８８ｆは、一定圧迫圧下で最初の脈波（血流）が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが、たとえば６乃至十数秒程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したことを判定する。圧迫圧解放指令手段８８ｇは、一定圧迫圧下ずり応力付与時間経過判定手段８８ｆにより上記最初の血流が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが上記予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したことが判定されると、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令を出力する。図１２のｔ１時点はこの状態を示している。図１２のＰ１は脈圧（最高血圧値Ｐ_ＳＹＳと最低血圧値Ｐ_ＤＩＡとの差圧）を示し、Ｔ１はずり応力付与可能期間を示している。このずり応力付与可能期間Ｔ１は後述の動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳよりも短く設定される。

図８は、圧迫圧制御手段８６に図１２に示すように圧迫圧ＰＣを一定の圧迫圧Ｐ_Ｈに維持させることで一定のずり応力を動脈血管２９ａの内皮に付与するときの、ずり応力付与手段８８の他の構成例を示している。図８のずり応力付与手段８８は、急速昇圧／一定圧迫圧維持指令手段８８ｅと一定圧迫圧下ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｈと圧迫圧解放指令手段８８ｇとを、備えている。この図８のずり応力付与手段８８は、図７のずり応力付与手段８８と比較して、一定圧迫圧下ずり応力付与時間経過判定手段８８ｈに替えて一定圧迫圧下ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｆが備えられている点で相違する。以下に、その相違点を説明する。一定圧迫圧下ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｈは、一定の圧迫圧Ｐ_Ｈに維持されている状態で、最初の脈波の発生時点すなわち動脈血管２９ａに最初の血流（脈動）が発生した時点を、超音波断面画像、一定の圧迫圧Ｐ_Ｈで最初のコロトコフ音の発生などに基づいて判定する。次いで、一定圧迫圧下ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｈは、上記最初の血流が発生した時点以後に発生した脈波数Ｎ_Ｍが、たとえば６拍乃至十数拍程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したか否かを判定する。圧迫圧解放指令手段８８ｇは、血流開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｄにより上記最初の血流が発生した時点からの脈波数Ｎ_Ｍが上記予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したことが判定されると、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令を出力する。図１２のｔ１時点はこの状態を示している。

図９は、圧迫圧制御手段８６に図１３に示すように圧迫圧ＰＣを連続的に徐速昇圧させることで一定のずり応力を動脈血管２９ａの内皮に付与するときの、ずり応力付与手段８８の構成例を示している。図９のずり応力付与手段８８は、急速昇圧／徐速昇圧指令手段８８ｉと徐速昇圧開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｊと圧迫圧解放指令手段８８ｋとを、備えている。急速昇圧／徐速昇圧指令手段８８ｉは、図１３のｔ０時点で圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを予め測定された生体の最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ以上好適には平均血圧Ｐ_ＭＥＡＮまで急速昇圧させた後、予め設定されたたとえば５ｍｍＨｇ／秒または５ｍｍＨｇ／拍程度に設定された一定の昇圧速度で連続的に徐速昇圧させるように、圧迫圧制御手段８６に指令する。徐速昇圧開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｊは、上記圧迫圧ＰＣの徐速昇圧状態で、圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣが徐速昇圧開始以後の生体の最初の脈波の発生時点すなわち徐速昇圧開始以後の最初の血流（脈動）が発生した時点を、超音波断面画像、最初のコロトコフ音の発生などに基づいて判定する。次いで、徐速昇圧開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｊは、上記最初の血流が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが、たとえば６乃至十数秒程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したことを判定する。圧迫圧解放指令手段８８ｋは、徐速昇圧開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｊにより上記最初の血流が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが上記予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したことが判定されると、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令を出力する。図１３のｔ１時点はこの状態を示している。図１３のＰ１は脈圧（最高血圧値Ｐ_ＳＹＳと最低血圧値Ｐ_ＤＩＡとの差圧）を示し、Ｔ１はずり応力付与可能期間を示している。このずり応力付与可能期間Ｔ１は後述の動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳよりも短く設定される。

図１０は、圧迫圧制御手段８６に図１３に示すように圧迫圧ＰＣを連続的に徐速昇圧させることで一定のずり応力を動脈血管２９ａの内皮に付与するときの、ずり応力付与手段８８の他の構成例を示している。図１０のずり応力付与手段８８は、急速昇圧／徐速昇圧指令手段８８ｉと徐速昇圧開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｌと圧迫圧解放指令手段８８ｋとを、備えている。この図１０のずり応力付与手段８８は、図９のずり応力付与手段８８と比較して、徐速昇圧開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｌに替えて徐速昇圧開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｌが備えられている点で相違する。以下に、その相違点を説明する。徐速昇圧開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｌは、上記圧迫圧ＰＣの徐速昇圧状態で、圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣが生体の最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ好適には平均血圧Ｐ_ＭＥＡＮを上回った最初の脈波の発生時点すなわち徐速昇圧状態で動脈血管２９ａに最初の血流（脈動）が発生した時点を、超音波断面画像、最初のコロトコフ音の発生、オシロメトリック血圧判定アルゴリズム等に基づいて判定する。次いで、徐速昇圧開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｌは、上記最初の血流が発生した時点以後に発生した脈波数Ｎ_Ｍが、たとえば６拍乃至十数拍程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したか否かを判定する。圧迫圧解放指令手段８８ｋは、徐速昇圧開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｌにより上記最初の血流が発生した時点からの脈波数Ｎ_Ｍが上記予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したことが判定されると、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを解放させる指令を出力する。図１３のｔ１時点はこの状態を示している。

図１４は、図４の血管拡張反応評価手段９０の構成例を詳しく説明する図であり、図１５はその作動を説明するタイムチャートである。血管拡張反応評価手段９０は、ずり応力付与手段８８により圧迫圧制御手段８６により圧迫圧ＰＣが解放された後に、動脈血管２９ａの拡張関連値（たとえば動脈血管の内腔径ｄ１）の計測を開始し、拡張関連値に基づいて動脈血管２９の内皮機能を評価する評価値たとえば拡張率を算出し、表示器２０に表示させる。

血管拡張反応評価手段９０は、図１４に示すように、動脈血管判定手段１００、血管拡張率測定制御手段１０２、血管硬さ測定制御手段１０４を、備えている。血管形状算出手段１００は、前記のように超音波信号処理手段８４により生成された動脈血管２９ａの断面画像から、その動脈血管２９ａの外径、壁圧、或いは内皮Ｌ１の直径である内皮径（内腔径）ｄ１等を算出する。

動脈血管判定手段１００は、圧迫圧制御手段８６により静脈圧よりも高く且つ最低血圧値Ｐ_ＤＩＡよりも低い圧で上腕２９を圧迫させたとき、超音波断面画像中に存在する複数個の管状臓器を示す画像のうちで潰れない管状臓器を、動脈血管２９ａとして判定し、超音波断面画像中で特定する処理を行う。これにより特定された動脈血管２９ａについて、後述のように、動脈血管２９ａの径、動脈血管２９ａの内皮Ｌ１の直径である内皮径（内腔径）ｄ１、虚血反応性充血後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す動脈血管２９ａの血管内腔径の拡張率（変化率）Ｒ（％）、生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ、動脈血管２９ａの硬さを表すスティフネスパラメータβ等の測定が行われる。

血管拡張率測定制御手段１０２は、上腕２９に巻回された圧迫帯４０により動脈血管２９ａの内皮Ｌ１に対して血流を利用したずり応力の付与がずり応力付与手段８８により実行された後に、血流依存性血管拡張反応により一時的に拡大する内皮径（内腔径）ｄ１等を逐次算出し、ずり応力付与後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す血管内腔径の拡張率（変化率）Ｒ（％）［＝１００×（ｄ_ＭＡＸ－ｄａ）／ｄａ］を算出する。この式における「ｄａ」は、安静時の血管内腔径（ベース径、安静径）を示している。血管拡張反応評価部９０は、ずり応力付与後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す血管内腔径の拡張率（変化率）Ｒの測定装置としても機能している。

血管拡張率測定制御手段１０２による動脈血管２９ａの拡張率（変化率）Ｒ（％）の測定では、生体１４における測定部位例えば上腕２９が生体圧迫装置１８の圧迫帯４０によりにより圧迫されて動脈血管２９ａの内皮Ｌ１に対して血流を利用したずり応力の付与がずり応力付与手段８８により行われることで、血管壁の内皮Ｌ１へのずり応力増加に伴う内皮からの一酸化窒素（ＮＯ）の産生が起こり、その一酸化窒素に依存する平滑筋の弛緩状況が内皮径（内腔径）ｄ１を調べることで動脈血管２９ａの内皮機能の判定が行われる。

図１５は、血管拡張率測定制御手段１０２による動脈血管２９ａのＦＭＤ評価における、阻血（阻血）開放後の血管内腔径ｄ１の変化を例示したタイムチャートである。この図９においては、時点ｔ０までが安静期間、時点ｔ０から時点ｔ１までがずり応力付与可能期間、時点ｔ１以降がずり応力付与後の血流依存性血管拡張反応の測定期間を表しており、時点ｔ２から血管内腔径ｄ１が拡張し始め、時点ｔ３で血管内腔径ｄ１がその最大値ｄ_ＭＡＸに達していることが示されている。従って、電子制御装置２２が算出する血管内腔径ｄ１の拡張率Ｒは、時点ｔ３で最大になる。

ここで、上記のような動脈血管２９ａのＦＭＤ評価に際しては、従来では、血管拡張反応を発生させるために、動脈血管２９ａの超音波断面画像を計測する部位よりも上流側位置がカフ等を用いて所定時間たとえば５分間阻血された後に解放することで血流を再開させてずり応力の付与が行われていた。しかし、本実施例の血管拡張率測定制御手段１０２は、動脈血管２９ａの断面画像において、１脈波周期内の所定タイミングたとえば最低血圧値Ｐ_ＤＩＡのタイミングで動脈血管２９ａの圧平（平坦に閉じられた）が生じるように膨張袋４２による動脈血管２９ａへの圧迫圧ＰＣが制御されることで、ずり応力の付与が最大十数秒以下の短期間すなわち所定時間Ｔ１以内で行うようになっている。この圧迫圧ＰＣは、圧平状態或いはそれに近い略閉状態（狭い状態）の動脈血管２９ａに血流を通過させることによるずり応力の付与と、圧平を伴う拍動による壁の大きな移動による血流の乱流の発生によるずり応力の付与とが脈波周期毎に繰り返されることによって効率的にずり応力を内皮Ｌ１に付与できるずり応力付与圧と称されるべきものである。また、圧迫圧ＰＣは、たとえば数拍乃至数十拍或いは数秒乃至数十秒の所定時間Ｔ１以内で、１脈波周期内で動脈血管２９ａが圧平された（平坦に閉じられた）状態或いはそれに近い略閉状態（狭い状態）となる区間を有する拍動となるように所定の圧力範囲Ｐ１内に制御されればよい。上記圧迫圧ＰＣは、たとえば図１１から図１３に例示されているが、それら以外のパターンで圧迫圧ＰＣが制御されてもよい。

動脈血管２０ａの内皮Ｌ１に対するずり応力による刺激時点から動脈血管２０ａの血管拡張反応が開始されるまでには、１８秒から２０秒程度の動脈拡張反応開始時間（遅れ時間）Ｔ_ＡＳがあるので、血流依存性血管拡張反応を計測するための血管拡張反応評価手段９０即ち血管拡張率測定制御手段１０２による内皮径（内腔径）ｄ１の測定は、その動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳが経過する前に開始されることが望まれる。本実施例では、ずり応力付与手段８８は、動脈血管２０ａ内の血流開始時点（最初の脈波発生によるずり応力付与開始時点）から予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳが経過する前に圧迫圧制御手段８６に圧迫圧ＰＣを解放させるように、血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴや血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴが設定されている。これにより、血管拡張反応評価手段９０は、動脈血管２０ａ内の血流開始時点（最初の脈波発生によるずり応力付与開始時点）から予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳが経過する前に前記動脈血管の拡張関連値の計測を開始するようになっているので、測定精度が高められている。

また、動脈血管２０ａの内皮Ｌ１に対するずり応力による刺激量に対して血管拡張反応の大きさが飽和する現象があるので、不要な大きさのずり応力の付与は刺激時間或いは刺激脈波数の無駄となる。前記血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬ或いは前記血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴは、予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳを超えない範囲で、前記予め実験的に求められた刺激の飽和時間Ｔ_Ｈ或いは刺激の飽和脈波数Ｎ_Ｈを十分に超える値すなわち十分に飽和する値に設定される。これにより、十分な大きさのずり応力が短時間で且つ予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳを超えない範囲で付与される。

図１４に戻って、血管硬さ測定制御手段１０４は、まず、超音波信号処理部８４により生成された超音波断面画像内に示される生体の動脈血管２９ａの形状と、圧迫圧制御手段８６による圧迫圧ＰＣとから生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡを決定する。すなわち、血管硬さ測定制御手段１０４は、生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳより高く設定された昇圧値まで圧迫圧ＰＣを上昇させた後、所定の減圧速度たとえば３～６ｍｍＨｇ／ｓｅｃで圧迫圧ＰＣを減少させる過程で、超音波断面画像内に示される生体の動脈血管２９ａの断面が１脈波周期内で開かれた脈波の発生時点の圧迫圧ＰＣを最高血圧値Ｐ_ＳＹＳとして決定するとともに、動脈血管２９ａの断面が１脈波周期内で閉じられなくなった時点の圧迫圧ＰＣを最低血圧値Ｐ_ＤＩＡとして決定し、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳの決定時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｓおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ決定時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｄを、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡと共に記憶する。

次いで、血管硬さ測定制御手段１０４は、動脈血管２９ａの硬さを表すスティフネスパラメータβを求める予め記憶された次式（スティフネスパラメータ算出式）から、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳの決定時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｓ、最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ決定時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｄ、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳ、および最低血圧値Ｐ_ＤＩＡに基づいて、スティフネスパラメータβを算出する。
β＝（ｌｎＰ_ＳＹＳ－ｌｎＰ_ＤＩＡ）／（（Ｄｓ－Ｄｄ）／Ｄ０）

上式スティフネスパラメータ算出式のＤ０は、本来は無印加時の血管径であるべきであるが臨床的には計測ができないため、臨床指標として使われる場合には、血管壁厚を含む血管径（＝Ｄｄ＋２ＩＭＴ）が用いられる。このＩＭＴは、たとえば内膜および中膜の複合体の厚みである。

一般に、血管径Ｄを表す軸と血圧Ｐを表す軸との二次元座標では血圧Ｐの増加に対して血管径Ｄの増加が飽和する非線形の関係であるが、その二次元座標において血圧Ｐを表す軸を血圧の対数値ｌｎＰを表す軸に置換した片対数グラフにて表すと、線形な関係で表すことができる。この線形な関係において、血管径Ｄの変化率ΔＤと血圧Ｐの変化量ΔＰで成り立つ弾性率Ｅｐの式（Ｅｐ＝ΔＰ／２（ΔＤ／Ｄ））において、ΔＰの代わりに（ｌｎＰ_ＳＹＳ－ｌｎＰ_ＤＩＡ）を用いた関係において、弾性率Ｅｐに替わる指標としたのが、スティフネスパラメータβである。前記スティフネスパラメータ算出式は、上記の関係から導かれたものである。

表示制御手段９２は、血管拡張反応評価部９０において算出された動脈血管２９ａの径、内皮７０の直径である内皮径（内腔径）ｄ１、虚血反応性充血後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す動脈血管２９ａの血管内腔径の拡張率（変化率）Ｒ（％）、生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ、動脈血管２９ａの硬さを表すスティフネスパラメータβ等を、画像表示装置２０に表示させる。

図１６、図１７および図２４は、電子制御装置２２の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、図１６は血管拡張反応評価部９０に対応する動脈判定ルーチン、図１７は血管拡張反応評価部９０に対応するＦＭＤ測定ルーチン、図２４は血管拡張反応評価部９０に対応する動脈硬さ測定ルーチンを、それぞれ示している。上記動脈判定ルーチン、ＦＭＤ測定ルーチン、動脈硬さ測定ルーチンは、内皮機能検査装置１０の起動操作に連動して実行されてもよいが、個別の起動操作に応答して実行されてもよい。

動脈血管判定部１００に対応する図１６の動脈判定ルーチンにおいて、ステップＳ１（以下、ステップを省略する）では、圧迫圧制御手段８６により静脈圧よりも高く且つ最低血圧値Ｐ_ＤＩＡよりも低い圧で上腕２９が圧迫される。次いで、Ｓ２では、超音波断面画像中に存在する複数個の管状臓器を示す画像のうちで潰れる管状臓器があるか否かが判断される。Ｓ２の判断が肯定される場合は、Ｓ３において、つぶれのある管状臓器を除き、つぶれのない管状臓器を動脈血管２９ａとして判定し、超音波断面画像中で特定する処理を行う。また、Ｓ２の判断が否定される場合は、Ｓ４において、つぶれのない管状臓器を動脈血管２９ａとして判定し、超音波断面画像中で特定する処理を行う。これにより特定された動脈血管２９ａについて、動脈血管２９ａの径、動脈血管２９ａの内皮Ｌ１の直径である内皮径（内腔径）ｄ１、虚血反応性充血後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す動脈血管２９ａの血管内腔径の拡張率（変化率）Ｒ（％）、生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ、動脈血管２９ａの硬さを表すスティフネスパラメータβ等の測定が行われる。

血管拡張反応評価部９０に対応する図１７のＦＭＤ測定ルーチンにおいて、Ｓ１１では、超音波信号処理部８４により得られた超音波断面画像中の動脈として特定された画像から、たとえばテンプレートなどを用いて動脈血管２９ａの断面画像が抽出される。

Ｓ１２では、上記Ｓ１１で抽出された動脈血管２９ａの横断面画像から、動脈２９の径たとえば内皮Ｌ１の内径である内皮径（内腔径）ｄ１が測定される。そして、Ｓ１３では、Ｓ１２で測定された内皮径（内腔径）ｄ１が安静時の内腔径ｄａとして記憶される。図１５の時点ｔ０はこの状態を示している。

次いで、ずり応力付与手段８８に対応するＳ１４では、閉状態の動脈血管２９ａを通過する血流によって、および動脈血管２９ａの開閉の繰り返しに伴う血液の乱流の発生によって、効率的にずり応力を内皮Ｌ１に付与できるずり応力付与圧となるように、生体圧迫装置１８による圧迫により上腕２９が圧迫されて、上腕２９内の動脈血管２９ａに対して血流に基づくずり応力の付与が実行開始される。図６の時点ｔ０はこの状態を示している。このずり応力の付与は、たとえば数拍乃至数十拍或いは数秒乃至数十秒の所定時間Ｔ１で、１脈波周期内で動脈血管２９ａが圧平された（平坦に閉じられた）区間を有する拍動となるように、生体圧迫装置１８による圧迫圧ＰＣが、所定の圧力範囲Ｐ１内に制御される。たとえば前述のように、図１２に示されるようにその所定の圧力範囲Ｐ１内に設定された一定値に上記所定時間Ｔ１内の圧迫圧Ｐ_Ｈに維持された状態で、図７或いは図８に示す機能を用いて十分な大きさのずり応力が短時間で且つ予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳを超えない範囲でずり応力が付与されてもよいが、たとえば図１１或いは図１３に示されるように、たとえば５～６ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度での上昇過程或いは減少過程でその所定の圧力範囲Ｐ１を上記所定時間Ｔ１内で通過させるように圧迫圧ＰＣが制御される過程で、図５或いは図６、図９或いは図１０に示されるずり応力付与機能を用いて十分な大きさのずり応力が短時間で且つ予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳを超えない範囲でずり応力が付与されてもよい。

図１８、図１９、図２０、図２１、図２２、図２３は、Ｓ１４のサブルーチンに相当する各ずり応力付与制御例をそれぞれ示している。

図１８において、急速昇圧／徐速降圧指令手段８８ａに対応するＳ１４－１では、図１１のｔ０時点で圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを予め測定された生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりもたとえば５０ｍｍＨｇ程度に高く設定された昇圧目標値Ｐ_Ｔまで急速昇圧させた後、たとえば５ｍｍＨｇ／秒または５ｍｍＨｇ／拍程度に設定された一定の降圧速度で連続的に徐速降圧させる圧迫圧制御手段８６に図１１に示すように圧迫圧ＰＣを連続的に徐速降圧させるように、圧迫圧制御手段８６に指令が出される。血流開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｂに対応するＳ１４－２では、上記圧迫圧ＰＣの徐速降圧状態で、圧迫帯４０の動脈血管２９ａに対する圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回った最初の脈波の発生時点すなわち圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣにより止血されている動脈血管２９ａに最初の血流が発生した時点が判定され、次いで、上記最初の血流が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが、たとえば６乃至十数秒程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したか否かが判定される。このＳ１４－２の判定が否定される場合は、そのＳ１４－２の判定が繰り替えされる。しかし、Ｓ１４－２の判定が肯定された場合は、圧迫圧解放指令手段８８ｃに対応するＳ１４－３において、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令が出力され、少なくとも上記徐速降圧よりも早い速度で上腕２９ａに対する圧迫圧ＰＣが急速解放される。図１１のｔ１時点はこの状態を示している。

図１９では、図１８と比較して、血流開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｂに対応するＳ１４－２に替えて血流開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｄに対応するＳ１４－４が備えられている点で相違する。以下に、その相違点を説明する。血流開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｄに対応するＳ１４－４では、上記圧迫圧ＰＣの徐速降圧状態で、圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回った最初の脈波の発生時点すなわち圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣにより止血されている動脈血管２９ａに最初の血流が発生した時点が判定され、その最初の血流が発生した時点以後に発生した脈波数Ｎ_Ｍが、たとえば６拍乃至１６拍程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したか否かが判定される。このＳ１４－４の判定が否定されるうちはそのＳ１４－４の判定が繰り返される。しかし、Ｓ１４－４の判定が肯定されると、圧迫圧解放指令手段８８ｃに対応するＳ１４－３において、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令が出力され、上腕２９ａに対する圧迫圧ＰＣが急速解放される。図１１のｔ１時点はこの状態を示している。

図２０において、急速昇圧／一定圧迫圧維持指令手段８８ｅに対応するＳ１４－５では、図１２のｔ０時点で圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳと平均血圧Ｐ_ＭＥＡＮとの間に設定された維持圧Ｐ_Ｈまで急速昇圧させた後、その維持圧Ｐ_Ｈを維持するように、圧迫圧制御手段８６に指令が出される。一定圧迫圧下ずり応力付与時間経過判定手段８８ｆに対応するＳ１４－６では、動脈血管２９ａに対する圧迫圧ＰＣが一定の圧迫圧Ｐ_Ｈに維持されている状態で、最初の脈波の発生時点すなわち動脈血管２９ａに最初の血流（脈動）が発生した時点が判定され、次いで、その一定圧迫圧下で最初の脈波（血流）が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが、たとえば６乃至十数秒程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したか否かが判定される。このＳ１４－６の判定が否定される場合は、そのＳ１４－６の判定が繰り替えされる。しかし、Ｓ１４－６の判定が肯定された場合は、圧迫圧解放指令手段８８ｇに対応するＳ１４－７において、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令が出力され、Ｓ１４－３と同様に、上腕２９ａに対する圧迫圧ＰＣが急速解放される。図１２のｔ１時点はこの状態を示している。

図２１では、図２０と比較して、一定圧迫圧下ずり応力付与時間経過判定手段８８ｆに対応するＳ１４－６に替えて一定圧迫圧下ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｈに対応するＳ１４－８が備えられている点で相違する。以下に、その相違点を説明する。一定圧迫圧下ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｈに対応するＳ１４－８では、上記圧迫圧ＰＣを一定圧Ｐ_Ｈに維持されている態で、圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回った最初の脈波の発生時点すなわち圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣにより止血されている動脈血管２９ａに最初の血流が発生した時点が判定され、その最初の血流が発生した時点以後に発生した脈波数Ｎ_Ｍが、たとえば６拍乃至１６拍程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したか否かが判定される。このＳ１４－８の判定が否定されるうちはそのＳ１４－８の判定が繰り返される。しかし、Ｓ１４－８の判定が肯定されると、圧迫圧解放指令手段８８ｃに対応するＳ１４－７において、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令が出力され、Ｓ１４－３と同様に、上腕２９ａに対する圧迫圧ＰＣが急速解放される。図１２のｔ１時点はこの状態を示している。

図２２では、急速昇圧／徐速昇圧指令手段８８ｉに対応するＳ１４－９では、図１３のｔ０時点で圧迫帯４０による動脈血管２９ａに対する圧迫圧ＰＣを予め測定された生体の最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ好適には平均血圧Ｐ_ＭＥＡＮまで急速昇圧させた後、予め設定されたたとえば５ｍｍＨｇ／秒または５ｍｍＨｇ／拍程度に設定された一定の昇圧速度で連続的に徐速昇圧させるように、圧迫圧制御手段８６に指令が出される。徐速昇圧開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｊに対応するＳ１４－１０では、動脈血管２９ａに対する圧迫圧ＰＣの徐速昇圧状態で、圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣが徐速昇圧開始以後の生体の最初の脈波の発生時点すなわち徐速昇圧開始以後の最初の血流（脈動）が発生した時点を、超音波断面画像、最初のコロトコフ音の発生などに基づいて判定し、次いで、上記最初の血流が発生した時点からの経過時間ｔ_ＥＬが、たとえば６乃至十数秒程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ以上経過したか否かを判定する。このＳ１４－１０の判定が否定される場合は、そのＳ１４－１０の判定が繰り替えされる。しかし、Ｓ１４－１０の判定が肯定された場合は、圧迫圧解放指令手段８８ｋに対応するＳ１４－１１において、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令が出力され、Ｓ１４－３と同様に、少なくとも上記徐速昇圧よりも早い降圧速度で上腕２９ａに対する圧迫圧ＰＣが急速解放される。図１３のｔ１時点はこの状態を示している。

図２３では、図２２と比較して、徐速昇圧開始後ずり応力付与時間経過判定手段８８ｊに対応するＳ１４－１０に替えて徐速昇圧開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｌに対応するＳ１４－１２が備えられている点で相違する。以下に、その相違点を説明する。徐速昇圧開始後ずり応力付与脈波数到達判定手段８８ｌに対応するＳ１４－１２では、上記動脈血管２９ａに対する圧迫圧ＰＣの徐速昇圧状態で、圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣが生体の最低血圧値Ｐ_ＤＩＡ好適には平均血圧Ｐ_ＭＥＡＮを上回った最初の脈波の発生時点すなわち徐速昇圧状態で動脈血管２９ａに最初の血流（脈動）が発生した時点が、判定され、次いで、上記最初の血流が発生した時点以後に発生した脈波数Ｎ_Ｍが、たとえば６拍乃至十数拍程度の範囲内に予め設定された血流開始後ずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴに到達したか否かが、判定される。このＳ１４－１２の判定が否定されるうちはそのＳ１４－１２の判定が繰り返される。しかし、Ｓ１４－１２の判定が肯定されると、圧迫圧解放指令手段８８ｋに対応するＳ１４－１１において、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣを大気に解放させる指令が出力され、Ｓ１４－３と同様に、上腕２９ａに対する圧迫圧ＰＣが急速解放される。図１３のｔ１時点はこの状態を示している。

図１７に戻って、Ｓ１４に続くＳ１５では、上記ずり応力の付与開始から所定時間Ｔ１が経過したか否かが判断される。このＳ１５の判断が否定されるうちはＳ１４以下が繰り返し実行されるが、Ｓ１５の判断が肯定されると、Ｓ１６において、Ｓ１１と同様の動脈血管断面検出制御ルーチンが実行される。上記のように、繰り返し開閉される動脈血管２９ａ内の血流に繰り返し乱流が発生して測定部位の血管２９ａの内皮Ｌ１に繰り返しずり応力が付与される。これにより、動脈血管２９ａの内皮Ｌ１からの一酸化窒素（ＮＯ）の産生が起こり、その一酸化窒素に依存する平滑筋の弛緩によって動脈血管２９ａの内皮径の一時的増加現象が発生する。

この状態において、Ｓ１６では、Ｓ１１と同様の動脈血管断面検出制御ルーチンが、所定の周期で繰り返される超音波プローブ１２の走査毎に実行される。そして、Ｓ１７では、Ｓ１２と同様に、Ｓ１６で生成された動脈血管２９ａの横断面画像から、動脈血管２９ａの径たとえば内皮Ｌ１の直径である内皮径（内腔径）ｄ１が、上記走査毎に測定され、順次測定された内皮径（内腔径）ｄ１が止血解放後の内腔径ｄ１として逐次記憶される。図６の時点ｔ１以降はこの状態を示している。この止血解放後の内腔径ｄ１の測定は、Ｓ１８において止血解放後の動脈血管２９ａの内腔径ｄが、図６の時点ｔ３に示すように最大値ｄ_ＭＡＸに到達すると判断されるまで、Ｓ１６以下が繰り返し測定される。

しかし、Ｓ１８において、ずり応力付与後の動脈血管２９ａの内腔径ｄが最大値ｄ_ＭＡＸに到達したと判断されると、Ｓ１９において、Ｓ１８において判定された最大値ｄ_ＭＡＸとＳ１３において求められた安静時の動脈血管２９ａの内皮Ｌ１の直径である内腔径ｄａとに基づいて、動脈血管２９ａの内皮機能を評価するための虚血反応性充血後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す血管内腔径の拡張率（変化率）Ｒ（％）［＝１００×（ｄ_ＭＡＸ－ｄａ）／ｄａ］が算出され、表示制御手段９２によって、表示装置２０に表示される。

血管硬さ測定制御手段１０４に対応する図２４の動脈硬さ測定ルーチンにおいて、Ｓ２０では、生体圧迫装置１８により生体の最高血圧よりも高い圧力まで上腕２９に対する圧迫圧ＰＣが高められた後、その圧迫圧ＰＣが所定の速度たとえば３～６ｍｍＨｇ／ｓｅｃで圧迫圧ＰＣを減少させる過程で、超音波断面画像内に示される生体の動脈血管２９ａの断面が１脈波周期内で開かれた最初の脈波の発生時点の圧迫圧ＰＣが最高血圧値Ｐ_ＳＹＳとして決定されるとともに、動脈血管２９ａの断面が１脈波周期内で閉じられなくなったときの脈波の発生時点の圧迫圧ＰＣが最低血圧値Ｐ_ＤＩＡとして決定された後、圧迫圧ＰＣが解放される。次いで、Ｓ２１では、上記最高血圧値Ｐ_ＳＹＳが決定された時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｓおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡが決定された時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｄが、超音波断面画像内に示される生体の動脈血管２９ａの断面が測定される。次に、Ｓ２２において、血圧測定が完了したか否かが判断される。このＳ２２の判断が否定されるうちは、Ｓ２０以下が繰り返し実行されるが、肯定される場合は、Ｓ２３において、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳが決定された時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｓおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡが決定された時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｄが、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡと共に記憶される。

次に、Ｓ２４では、前述のスティフネスパラメータ算出式から、前述のＳ２３において記憶された、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳが決定された時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｓおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡが決定された時点の動脈血管２９ａの血管径Ｄｄと、最高血圧値Ｐ_ＳＹＳおよび最低血圧値Ｐ_ＤＩＡとに基づいて、動脈血管２９ａの硬さに対応するスティフネスパラメータβが、算出される。そして、Ｓ２５では、そのスティフネスパラメータβが、表示装置２０に表示される。

上述のように、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、圧迫帯４０を用いて上腕２９ａに対する圧迫圧ＰＣを制御する圧迫圧制御手段８６と、圧迫圧制御手段８６に制御される圧迫帯４０による圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値ＰＳＹＳよりも低い状態で発生する、生体の心拍に同期して圧迫圧ＰＣに発生する圧力振動である複数の脈波毎の血流によって動脈血管２９ａの内皮にずり応力を付与した後、圧迫圧制御手段８８に圧迫圧力を解放させるずり応力付与手段８８と、圧迫圧制御手段８６により圧迫圧力が解放された後に、動脈血管２９ａの拡張関連値（動脈血管の内腔径ｄ１）の計測を開始し、各拡張関連値に基づいて動脈血管２９ａの内皮機能を評価する評価値を算出する血管拡張反応評価手段９０とが、含まれる。これにより、ずり応力付与手段８８は、圧迫圧ＰＣが前記生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回ってから複数の脈波を発生させることから、動脈血管２９ａの内腔の断面が脈波一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管２９ａの内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられることおよび血液の通過で乱流が発生させられるので、動脈血管２９ａの内腔（内膜）に高いずり応力が短時間で付与される。したがって、血管拡張反応評価手段９０による動脈血管の拡張関連値の測定精度が向上するとともに、動脈血管２９ａの内皮機能を精度よく評価することができる。すなわち、信頼性の高い血管の内皮機能検査が可能となる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、ずり応力付与手段８８は、動脈血管２９ａ内の血流開始時点からの経過時間が予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳを経過する前に圧迫圧制御手段８６に圧迫圧ＰＣを解放させ、血管拡張反応評価手段９０は、動脈血管２９ａ内の血流開始時点からの経過時間が予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳを経過する前に動脈血管２９ａの拡張関連値の計測を開始する。これにより、血管拡張反応評価手段９０は、動脈拡張反応が開始される前に前記動脈血管の拡張関連値の計測を開始するので、動脈血管２９ａの拡張関連値の測定精度が向上するとともに動脈血管２９ａの内皮機能を精度よく評価することができる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、ずり応力付与手段８８は、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも高い圧まで昇圧させた後に上腕２９に対する圧迫圧ＰＣを連続的に降下させる過程で、圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回ってから発生する複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴを経過すると、圧迫圧制御手段８６に圧迫圧ＰＣを解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ内において発生する複数の脈波により、動脈血管２９ａの内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管２９ａの内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管２９ａの内腔（内膜）に短時間で付与される。また、上記予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴは、ずり応力に対する動脈血管２０ａの血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定されるので、血管拡張反応評価手段９０により得られた評価値の汎用性が高められる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、ずり応力付与手段８８は、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも高い圧まで昇圧させた後に上腕２９に対する圧迫圧ＰＣを連続的に降下させる過程で、圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回ってから発生する複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴの脈波が発生すると、圧迫圧制御手段８６に圧迫圧ＰＣを解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴの複数の脈波により、動脈血管の内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管２９ａの内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管２９ａの内腔（内膜）に短時間で付与される。また、上記予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴは、ずり応力に対する動脈血管２０ａの血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定されるので、血管拡張反応評価手段９０により得られた評価値の汎用性が高められる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、ずり応力付与手段８８は、圧迫圧制御手段８６に上腕２９に対する圧迫圧ＰＣを生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも低い予め設定された一定圧Ｐ_Ｈに維持させた状態で、圧迫圧ＰＣが一定圧Ｐ_Ｈとされてから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴが経過すると、圧迫圧制御手段８６に圧迫圧ＰＣを解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ内において発生する複数の脈波により、動脈血管２９ａの内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管２９ａの内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管２９ａの内腔（内膜）に短時間で付与される。また、上記予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴは、ずり応力に対する動脈血管２０ａの血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定されるので、血管拡張反応評価手段９０により得られた評価値の汎用性が高められる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、ずり応力付与手段８８は、圧迫圧制御手段８６に上腕２９に対する圧迫圧ＰＣを生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも低い予め設定された一定圧Ｐ_Ｈに維持させた状態で、圧迫圧ＰＣが一定圧Ｐ_Ｈとされてから発生する複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴの脈波が発生すると、圧迫圧制御手段８６に圧迫圧ＰＣを解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴの複数の脈波により、動脈血管２９ａの内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管２９ａの内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管２９ａの内腔（内膜）に短時間で付与される。また、上記予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴは、ずり応力に対する動脈血管２０ａの血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定されるので、血管拡張反応評価手段９０により得られた評価値の汎用性が高められる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、予め設定された一定圧Ｐ_Ｈは、生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも低く且つ平均血圧値Ｐ_ＭＥＡＮよりも高い圧である。このことから、動脈血管２９ａの内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることから、動脈血管２９ａの内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、一層高いずり応力が付与される。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、ずり応力付与手段８８は、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを生体の最低血圧値Ｐ_ＤＩＡよりも低い圧から連続的に上昇させる過程で、圧迫圧ＰＣが生体の最低血圧値Ｐ_ＤＩＡを上回ってから発生する複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴが経過すると、圧迫圧制御手段８６に圧迫圧ＰＣを解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴ内において発生する複数の脈波により、動脈血管２９ａの内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管２９ａの内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管２９ａの内腔（内膜）に短時間で付与される。また、上記予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴは、ずり応力に対する動脈血管２０ａの血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定されるので、血管拡張反応評価手段９０により得られた評価値の汎用性が高められる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、ずり応力付与手段８８は、圧迫圧制御手段８６に圧迫帯４０の圧迫圧ＰＣを生体の最低血圧値Ｐ_ＤＩＡよりも低い圧から連続的に上昇させる過程で、圧迫圧ＰＣが生体の最低血圧値Ｐ_ＤＩＡを上回ってから発生する複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴの脈波が発生すると、圧迫圧制御手段８６に圧迫圧ＰＣを解放させる。これにより、予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴの複数の脈波により、動脈血管２９ａの内腔の断面が一拍毎の最高血圧および最低血圧に応じて開状態および閉状態とされることで、動脈血管２９ａの内腔が閉じた狭い状態で血液が繰り返し通過させられるので、十分な大きさのずり応力が動脈血管２９ａの内腔（内膜）に短時間で付与される。また、上記予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴは、ずり応力に対する動脈血管２０ａの血管拡張反応の大きさが十分に飽和する値に設定されるので、血管拡張反応評価手段９０により得られた評価値の汎用性が高められる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０は、上腕２９の一部に巻回されてその上腕２９の一部を締めつけるための環状の圧迫帯１８とその圧迫帯４０の一部において上腕２９の一部に密着可能に設けられた超音波透過板材２６とその圧迫帯１８の張力を調節して超音波透過板材２６の上腕２９に対する圧迫圧ＰＣを変化させることが可能な膨張袋（アクチュエータ）４２とを有する生体圧迫装置１８と、超音波透過板材２６によって閉じられた開口２４を有し、オイル２８が充填された密閉容器１６と、密閉容器１６内に収容され、超音波透過板材２６を通して上腕動脈２９ａとの間で超音波を授受する超音波プローブ１４と、超音波プローブ１４に受信された超音波信号に基づいて超音波断面画像を生成する超音波信号処理部８４とを、含む超音波断面画像測定装置を備えており、この超超音波断面画像測定装置によれば、生体圧迫装置１８により圧迫されている上腕２９内の断面画像が正確に得られる。すなわち、環状の圧迫帯１８により上腕２０の一部が固定されるので体動の影響が回避されるとともに、生体圧迫装置１８の超音波透過板材２６による上腕２９の圧迫部位と超音波プローブ１４により超音波透過板材２６を通して得られる上腕２９内の断面画像の位置とが一致するので、生体圧迫装置１８による圧迫圧ＰＣに対する上腕２９内の断面画像の形状が、正確に得られる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０では、電子制御装置２２は、超音波断面画像に基づいて生体圧迫装置１８による上腕２９の一部に対する圧迫圧ＰＣを変化させるものであることから、超音波断面画像中の上腕２９内の動脈血管２９ａを所望の形状とするように圧迫圧ＰＣを変化させることができる。たとえば、電子制御装置２２は、動脈血管２９ａの断面形状に基づいてその動脈血管２９ａを圧平状態すなわち平坦形状に潰された状態を判定し、１拍の脈拍周期の一部または全部が圧平状態となるように、生体圧迫装置１８による上腕２９の一部に対する圧迫圧ＰＣを変化させることができる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０では、電子制御装置２２により、上腕２０内の動脈血管２９ａの血管拡張反応の測定に際して、超音波断面画像に基づいて上腕２０内の動脈血管２９ａの１脈波周期の一部において上腕動脈２９ａが圧平状態とされる脈拍が所定数持続するように、生体圧迫装置１８による上腕２９に対する圧迫圧ＰＣが制御される。これにより、上腕動脈２９ａ内において乱流が脈拍に同期して繰り返し発生させられるので、上腕動脈２９ａの内皮Ｌ１に対するずり応力の付与が効率よく行われる。たとえば、上腕動脈２９ａに対して５分間の阻血した後に解放することによってずり応力が付与される従来のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）測定に比較して、短時間でずり応力の付与が行われる。これにより、ＦＭＤ測定を短時間で行うことが可能となる。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０では、電子制御装置２２により最高血圧値Ｐ_ＳＹＳ以下の超音波断面画像に基づいて認識されるが、１脈波周期内において上腕動脈２９ａが圧平された状態で血流を再開させる脈拍が、たとえば所定数或いは所定時間持続するように、生体圧迫装置１８による上腕２９に対する圧迫圧ＰＣを制御することで上腕動脈２９ａにずり応力が与えられた後、生体圧迫装置１８による圧迫が解放され、超音波断面画像に基づいて上腕動脈２９ａの拡径割合（内腔径の拡張率Ｒ）が算出されることから、ＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）測定が、短時間で実行される。

また、本実施例の内皮機能検査装置１０では、電子制御装置２２により、超音波断面画像に基づく上腕２９内の上腕動脈２９ａの形状変化と生体圧迫装置１８による圧迫圧ＰＣの変化との割合から上腕動脈２９ａの血管の固さ（スティフネス）を示す指標が算出され、出力されることから、上腕動脈２９ａの血管の固さに基づいた診断が可能となる。たとえば、上腕動脈２９ａにずり応力が与えられた後のその動脈の拡径割合（内腔径の拡張率Ｒ）と併せることにより、動脈硬化に対する一層正確な診断が可能となる。

（実施例２）
図２５は、本発明の他の実施例であって、電子制御装置２２の内皮機能検査作動を説明するタイムチャートである。本実施例では、たとえば図１５のタイムチャートにおける時点ｔ０から時点ｔ１までのずり応力付与期間に先立って、生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも高い圧力Ｐ３で動脈血管２０ａ内を十分に阻血する一定の阻血区間Ｔｋｂが設けられている。なお、図２５において、ｔ－３からｔ－２の区間は超音波画像から動脈を認識するものであり、圧迫圧ＰＣが４０ｍｍＨｇ程度の圧Ｐ１に設定されている。また、ｔ－２からｔ－１の区間安静計測区間およびｔ２～ｔ３のずり応力付与後の計測区間は超音波画像を得るために、圧迫圧ＰＣが２０ｍｍＨｇ程度の圧Ｐ２に設定されている。

本実施例の内皮機能検査装置１０によれば、圧迫圧制御手段８６は、ずり応力付与手段８８によるずり応力の付与に先立って、時点ｔ０から時点ｔ１までのずり応力付与期間よりも短く予め設定された一定の阻血区間Ｔｋｂの間、上腕２９内の動脈血管２９ａに対する圧迫圧ＰＣを生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも高い圧力Ｐ３として動脈血管２０ａ内を十分に阻血するようにしている点、および、圧迫圧ＰＣが予め設定された解放圧ＰＬに到達すると圧迫圧ＰＣを大気に解放する点で、実施例１と比較して主に相違している。上記阻血区間Ｔｋｂは、図１９の時点ｔ－１から時点ｔ０までの約１０秒程度の区間である。また、ずり応力付与期間の開始時点ｔ０から計測開始時点ｔ２までの区間は、約１７秒程度に設定されており、動脈血管２９ａ内の血流開始時点からの経過時間が予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳを経過する前に、血管拡張反応評価手段９０による動脈血管２９ａの拡張関連値の計測が開始されるように制御プログラムが設定されている。

上記予め設定された一定の阻血区間Ｔｋｂは、圧迫帯４０による圧迫部位の下流側の血液が毛細血管を通して静脈に流れて低下することで、上記圧迫帯４０の上流側と下流側との間の血圧差を大きくして血流再開時の流速を高めることを意図しているものである。好適には、時間効率を考慮して好適には上記血圧差の飽和値時間に対して時定数たとえば６６％程度以下に実験的に定められた値である。さらに、好適には、上記予め設定された一定の阻血区間は、前記ずり応力付与期間或いは前記上記予め設定されたずり応力付与脈波数への到達時間よりも短く設定される。

本実施例によれば、圧迫帯４０に押圧される上腕２９内の動脈血管２９ａがずり応力の付与に先立って十分に阻血されるので、ずり応力付与手段８８によりずり応力が付与されるに際して、圧迫帯４０の上流側と下流側との血圧差が大きくされるので、動脈血管２９ａ内を通過する血液の流速が一層高められてその動脈血管２９ａの内腔（内膜）に高いずり応力が付与される。

（実施例３）
図２６は、本発明の他の実施例の生体圧迫装置を説明する斜視図である。前述の実施例の圧迫帯４０は、密閉容器１６の開口２４を塞ぐ超音波透過板材２６と、その密閉容器１６の開口２４の上側開口縁および下側開口縁に可撓性ベルト３８とから構成されていたが、本実施例の圧迫帯１１０は、互いに平行な一対のロッド１１２とそれら一対のロッド１１２の両端部を一体的に連結する連結部材１１４とから成る矩形の枠部材１１６と、膨張袋１１８を内部に備えて枠部材１１６の一対のロッド１１２に巻き付けられた状態でそれぞれ両端部が装着された長手袋状の可撓性ベルト１２０とから構成されている。可撓性ベルト１２０の一方の端部は、一方のロッド１１２から折り返されて、図示しないファスナにより可撓性ベルト１２０の外周面に着脱可能に固定されている。本実施例の圧迫帯１１０を用いる場合には、超音波プローブ１４と同様の、互いに平行に設けられた第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂと、それら第１短軸用超音波アレイ探触子Ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂの長手方向の中央部間にそれらと直交して位置するように設けられた長軸用超音波アレイ探触子Ｃとを有するがオペレータの手により支持される型式の超音波プローブ１２２が、枠部材１１６により上腕２９の圧迫部位に形成された窓口を通して、上腕２９の動脈血管２９ａの直上部位に直接押圧される。

本実施例の圧迫帯１１０および超音波プローブ１２２によれば、前述の実施例１と同様に、膨張袋１１８の圧力制御が行なわれるとともに超音波プローブ１２２の出力信号が処理されることで、前述の実施例１と同様の効果が得られる。

（実施例４）
図２７は、本発明の他の実施例の生体圧迫装置１２４を説明する断面図である。図２７において、生体圧迫装置１２４は、円筒状の圧迫容器１２６と、圧迫容器１２６の両端に設けられた可撓性環状膜１２８ａおよび１２８ｂと１３０ａおよび１３０ｂとを備えている。可撓性環状膜１２８ａおよび１２８ｂと１３０ａおよび１３０ｂにより、圧迫容器１２６内に通された上腕２９と圧迫容器１２６との間が封止されるようになっている。圧迫容器１２６に接続された図示しないポンプにより圧迫容器１２６内の気圧が高められ、図示しない圧力制御弁によってその気圧が調節されることにより、上腕２９および上腕２９内の動脈血管２９ａが圧迫されて血流が阻止されるようになっている。圧迫容器１２６の上部には、上方へ突き出す円筒状の柱状壁１３２が設けられており、柱状壁１３２に収容される状態で、超音波プローブ１３４が上腕２９の皮膚に接触するように装着されている。超音波プローブ１３４は、多軸駆動装置１３４ｅを介して圧迫容器１２６内に装着された超音波アレイ接触子１３４ｆを備えている。超音波プローブ１３４は、前述の超音波プローブ１４、１２２と同様に機能する。

本実施例の生体圧迫装置１２４および超音波プローブ１３４によれば、前述の実施例１と同様に、圧迫容器１２６内の圧力制御が行なわれるとともに超音波プローブ１３４の出力信号が処理されることで、前述の実施例１と同様の効果が得られる。

（実施例５）
図２８は、本発明の他の実施例の密閉容器１４４および生体圧迫装置１４８を説明する断面図である。本実施例の密閉容器１４４および生体圧迫装置１４８は、図４の実施例に比較して、超音波透過板材２６が可撓性超音波透過板材１４６に替えられている点で相違し、その他は同様に構成されている。本実施例では、図２８の可撓性超音波透過板材１４６は、たとえばポリエチレンジェルパッドから構成されており、可撓性を有している。本実施例においても、可撓性超音波透過板材１４６は、生体の右上腕２９を圧迫するための生体圧迫装置１４８の一部を構成している。生体圧迫装置１４８では、生体の右上腕２９が圧迫帯４０により巻回された状態で膨張袋４２が圧縮空気の供給によって膨張させられると、圧迫帯４０の張力が高められると同時に、生体の右上腕２９が可撓性超音波透過板材１４６に押しつけられ、生体の右上腕２９が可撓性超音波透過板材１４６によって圧迫されるようになっている。本実施例によれば、虚像や歪みのない鮮明な超音波画像がえられる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例において、拡張関連値として、動脈血管２９ａの内腔径ｄ１が用いられていたが、動脈血管２９ａの外径や動脈血管内の血流量等が用いられても差し支えない。要するに、動脈血管２９ａの拡張に関連して変化するパラメータであればよい。

また、前述の実施例では、生体圧迫装置１８は上腕２９の一部に対して圧迫を加えるものであったが、生体の前腕や、生体の大腿部のような下肢等の生体の一部であれば、いずれの部位であってもよい。

また、前述の実施例では、圧迫帯４０に圧迫圧ＰＣを発生させるために、圧縮流体である空気が供給されていたが、それに替えて、非圧縮流体たとえば水、油が用いられても差し支えない。

また、前述の実施例において、圧迫帯４０は、密閉容器１６の開口２４の上側開口縁および下側開口縁に両端部がそれぞれ取り付けられ、且つ膨張袋４２が内側に装着された可撓性ベルト３８を有し、超音波透過板材２６との間で上腕２９に圧迫圧ＰＣを与えるように構成されていたが、上腕２９の全周に巻回される形式のものであってもよい。この場合の超音波プローブ１４は、圧迫帯４０の上流側または下流側において動脈血管２９ａの直上部位を直接押圧する位置に、設けられる。

また、前述の実施例では、超音波断面画像から得られた動脈血管２９ａの内腔径ｄ１のずり応力付与前後の変化率に基づいて動脈血管２９ａの拡張反応が評価されていたが、動脈血管２９ａの内腔径に関係する脈波振幅の変化に基づいて動脈血管２９ａの拡張反応が評価されてもよい。

また、前述の実施例では、動脈血管２９ａ内の血流開始時点から予め設定された動脈拡張反応開始時間Ｔ_ＡＳが経過する前に、ずり応力の付与が終了し且つ動脈血管２９ａの拡張関連値の計測を開始するように構成されていたが、上記動脈血管２９ａ内の血流開始時点に替えて、徐速降圧の開始時点や圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回った時点が用いられてもよい。このようにしても、圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも低い状態で発生する、生体の心拍に同期して圧迫圧ＰＣに発生する圧力振動である複数の脈波毎の血流によって動脈血管２０ａの内皮にずり応力が付与されるので、一応の効果が得られる。

また、前述の実施例では、たとえば最高血圧値Ｐ_ＳＹＳを下回ってから発生する複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間ｔ_ＥＬＴが経過すること、或いは、最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数Ｎ_ＭＴの脈波が発生することに基づいて、圧迫圧制御手段８６にずり応力の付与を終了させる急速降圧を開始するように構成されていたが、それに替えて、圧迫圧ＰＣが生体の最低血圧Ｐ_ＤＩＡを下回った時点や、最低血圧Ｐ_ＤＩＡよりも低いたとえば４０ｍｍＨｇ程度の値を圧迫圧ＰＣが下まわった点で急速降圧を開始するようにしてもよい。このようにしても、圧迫圧ＰＣが生体の最高血圧値Ｐ_ＳＹＳよりも低い状態で発生する、生体の心拍に同期して圧迫圧ＰＣに発生する圧力振動である複数の脈波毎の血流によって動脈血管２０ａの内皮にずり応力が付与されるので、一応の効果が得られる。

また、前述の超音波プローブ１４は、互いに平行な２列の第１短軸用超音波アレイ探触子Ａ及び第２短軸用超音波アレイ探触子Ｂと、それらの長手方向中央部を連結する長軸用超音波アレイ探触子Ｃとを一平面に有して成るＨ型のハイブリッド型の超音波プローブであったが、一平面内において長手方向が交差する少なくとも一対の超音波アレイ探触子を有するものであればよい。上記一対の超音波アレイ探触子の交差角は、直角が好ましいが、やや計算が複雑となることが許容される場合には、必ずしも直角でなくてもよい。

また、前述の実施例の圧迫帯４０には膨張袋４２がアクチュエータとして備えられていたが、それに替えて、エヤーシリンダやモータなどのアクチュエータが備えられていてもよい。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：内皮機能検査装置
１２：基台
１４、１２２：超音波プローブ
１６、１４４：密閉容器
１８、１２４、１４８：生体圧迫装置
２０：表示装置
２２：電子制御装置（制御装置）
２４：開口
２６：超音波透過板材（生体圧迫装置）
２９：上腕（生体）
２９ａ：動脈血管
３８、１２０：可撓性ベルト
４０、１１０：圧迫帯（生体圧迫装置）
４２、１１８：膨張袋
６２：カフ
６４：圧力センサ
８６：圧迫圧制御手段
８８：ずり応力付与手段
９０：血管拡張反応評価手段
９２：表示制御手段
１０２：血管拡張率測定手段
１２８ａ、１２８ｂ：可撓性環状膜（生体圧迫装置）
１３０ａ、１３０ｂ：可撓性環状膜（生体圧迫装置）
１４６：可撓性超音波透過板材（生体圧迫装置）
ＰＣ：圧迫圧
Ｔｋｂ：阻血区間
Ｔ_ＡＳ：動脈拡張反応開始時間

Claims (10)

1. 生体の一部を圧迫する生体圧迫装置と、前記生体圧迫装置の圧迫圧を検出する圧力センサと、前記圧迫圧を制御する圧迫圧制御手段とを備え、前記生体圧迫装置による圧迫により前記生体の一部を阻血後に前記生体の一部内の動脈血管を解放して阻血後の前記動脈血管に発生する拡張反応に基づいて前記動脈血管の内皮機能を評価する動脈血管の内皮機能検査装置であって、
   前記圧迫圧制御手段に制御される前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値よりも低い状態で発生する、前記生体の心拍に同期して前記圧迫圧に発生する圧力振動である複数の脈波毎の血流によって前記動脈血管の内皮にずり応力を付与するずり応力付与手段と、
   前記ずり応力付与手段により前記ずり応力が付与された後に、前記動脈血管の拡張関連値の計測を開始し、前記拡張関連値に基づいて前記動脈血管の内皮機能を評価する評価値を算出する血管拡張反応評価手段とを、含む
   ことを特徴とする動脈血管の内皮機能検査装置。
2. 前記ずり応力付与手段は、前記動脈血管内の血流開始時点から予め設定された動脈拡張反応開始時間経過前に前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させるものであり、
   前記血管拡張反応評価手段は、前記動脈血管内の血流開始時点から予め設定された動脈拡張反応開始時間経過前に前記動脈血管の拡張関連値の計測を開始するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。
3. 前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧まで昇圧させた後に前記圧迫圧を連続的に降下させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値を下回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させるものである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。
4. 前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧まで昇圧させた後に前記圧迫圧を連続的に降下させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最高血圧値を下回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させるものである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。
5. 前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも低い予め設定された一定圧に維持させた状態で、前記圧迫圧が前記一定圧とされてから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させるものである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。
6. 前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも低い予め設定された一定圧に維持させた状態で、前記圧迫圧が前記一定圧とされてから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させるものである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。
7. 前記予め設定された一定圧は、前記生体の最高血圧値よりも低く且つ平均血圧値よりも高い圧である
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。
8. 前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最低血圧値よりも低い圧から連続的に上昇させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最低血圧値を上回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与時間が経過すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させるものである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。
9. 前記ずり応力付与手段は、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を前記生体の最低血圧値よりも低い圧から連続的に上昇させる過程で、前記圧迫圧が前記生体の最低血圧値を上回ってから発生する前記複数の脈波のうちの最初の脈波の発生時点から予め設定されたずり応力付与脈波数の脈波が発生すると、前記圧迫圧制御手段に前記圧迫圧を解放させるものである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。
10. 前記圧迫圧制御手段は、前記ずり応力付与手段によるずり応力の付与に先立って、予め設定された一定の阻血区間の間、前記圧迫圧を前記生体の最高血圧値よりも高い圧力として、前記生体の一部内の動脈血管を阻血するものである
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１に記載の動脈血管の内皮機能検査装置。

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