脈波伝播速度測定装置
【課題】測定対象以外の動脈からの脈波の影響を受けずに高精度に脈波伝播速度を測定する。
【解決手段】第１脈波検出部１２を血流の上流側に設定した第１測定点に装着する。第２脈波検出部１３を下流側に設定した第２測定点に装着する。脈波伝播速度算出部１４は、第１,第２脈波検出部１２,１３で検出された脈波の時間差から算出された脈波伝播時間と第１,第２脈波検出部１２,１３間の距離とに基づいて脈波伝播速度を算出し、出力部１５から利用者に提示する。加圧調整部１６は、脈波伝播速度の測定を行う際に、上記第１測定点を通る動脈と並走する動脈に設定された加圧点に装着された加圧部１７を制御して、加圧力を発生させる。こうして、上記第１測定点を通る動脈と並走する動脈の脈波伝播速度を低下させて第２脈波検出部１３へ伝播する時間を遅延させ、上記第１測定点を通る動脈と並走する動脈からの脈波の影響を受けずに高精度に脈波伝播速度を測定する。
【解決手段】第１脈波検出部１２を血流の上流側に設定した第１測定点に装着する。第２脈波検出部１３を下流側に設定した第２測定点に装着する。脈波伝播速度算出部１４は、第１,第２脈波検出部１２,１３で検出された脈波の時間差から算出された脈波伝播時間と第１,第２脈波検出部１２,１３間の距離とに基づいて脈波伝播速度を算出し、出力部１５から利用者に提示する。加圧調整部１６は、脈波伝播速度の測定を行う際に、上記第１測定点を通る動脈と並走する動脈に設定された加圧点に装着された加圧部１７を制御して、加圧力を発生させる。こうして、上記第１測定点を通る動脈と並走する動脈の脈波伝播速度を低下させて第２脈波検出部１３へ伝播する時間を遅延させ、上記第１測定点を通る動脈と並走する動脈からの脈波の影響を受けずに高精度に脈波伝播速度を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体内を脈波が伝播する時間に基づいて脈波伝播速度を測定する脈波伝播速度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動脈硬化等の循環器系における評価指標の１つとして、脈波伝播速度(ＰＷＶ：Pulse Wave Velocity)が用いられている。
【０００３】
上記ＰＷＶを測定する方法としては、生体の２箇所の部位で測定した脈派の時間差(脈波伝播時間)と上記２箇所の測定部位間の距離とに基づいて、上記ＰＷＶを算出する方式が実用化されている。尚、上記測定部位として、頸部と大腿部とを用いる方式や、上腕と足関節とを用いる方式等、診断の用途に応じて幾つかのタイプの方式が存在している。
【０００４】
その他のＰＷＶ測定方法として、生体の１か所の部位で測定した脈波に含まれる進行波成分と反射波成分との時間差に基づいて測定する方法が提案されている(特許文献１)。
【０００５】
また、上記ＰＷＶは血圧と相関があることを利用して、手首と指との２箇所で測定した脈波の時間差(脈波伝播時間)に基づいて、血圧を算出する技術が公開されている(非特許文献１)。
【０００６】
しかしながら、上記現在実用化されている脈波伝播速度測定装置には、以下のような問題がある。すなわち、現在実用化されている脈波伝播速度測定装置では、測定部位としては、頸部と大腿部や上腕と足関節のごとく、距離が離れている２箇所の測定部位が主流である。したがって、一般の利用者が、これらの測定部位に測定用のセンサを装着したまま日常的に利用するには適していない。さらに、一般の利用者が、これらの２箇所の測定部位の夫々に、脈波を測定するセンサ(脈波センサ)を装着すること自体も面倒である。
【０００７】
また、上記特許文献１に開示された従来の脈波伝播速度情報測定装置には、以下のような問題がある。すなわち、上記脈波伝播速度情報測定装置においては、生体の１か所の部位で脈波を測定するため、脈波センサの装着は比較的容易であり、一般の利用者が家庭等において日常的に利用できる可能性がある。
【０００８】
ところが、脈波に含まれる反射波成分には、動脈の様々な部位で生じた反射波が含まれている。そして、姿勢の変化や体調等に起因する動脈の状態変化によって反射点が変化し得る。そのため、単純に２箇所の脈波の時間差を測定するだけの上記現在実用化されている一般的な脈波伝播速度測定装置に比べると、複雑な解析処理が必要と考えられ、現時点では未だ実用化はされてはいない。
【０００９】
また、上記非特許文献１においては、脈波センサを２箇所の測定部位に装着する必要があるものの、測定部位は手首と指との近接する２箇所であることから比較的容易に装着することができるので、一般の利用者が家庭等において日常的に利用できる可能性がある。ところが、脈波を測定する動脈として手首と指との夫々１本の動脈を対象としていることから、脈波伝播時間の測定精度に関して、以下のような問題が生じる可能性がある。
【００１０】
具体的には、非特許文献１では、図６に示すように、測定点１(手首の尺骨動脈３)と測定点２(小指の動脈４)との２箇所で脈波の測定を行っている。しかしながら、手首の動脈は尺骨動脈３だけではなく橈骨動脈５が並走しており、末梢側となる手掌の部分で尺骨動脈３と橈骨動脈５が合流して掌動脈弓(図では省略しているが、実際には浅掌動脈弓と深掌動脈弓との２本)６を形成している。そして、この掌動脈弓６を経由して、各指の動脈につながっている。
【００１１】
したがって、上記小指の動脈４における測定点２には、測定点１(尺骨動脈３)からの脈波だけではなく、橈骨動脈５からの脈派も伝播することになり、測定点２においては、尺骨動脈３と橈骨動脈５との両方からの脈波が含まれた脈波が観測されると考えられる。
【００１２】
上記測定点２の位置からみると、橈骨動脈５よりも尺骨動脈３の方が距離が近いことから、通常であれば、尺骨動脈３からの脈波の方が橈骨動脈５からの脈波よりも早く測定点２に到達する。そのため、脈波の立ち上がり(例えば、極小点や微分最大点等)を基準点として、脈波伝播時間を算出しても特に問題は生じないが、測定点１に装着した脈波センサの装着圧(生体への押圧)が強すぎる場合や、屈曲部である手首を曲げることによって上記脈波センサの装着圧が強くなった場合には、尺骨動脈３に装着圧に応じた外圧が加わることになり、次に示すような影響を受けることになる。
【００１３】
すなわち、動脈に外圧が加わった場合の影響として、血管は内圧(血圧)と外圧との圧力差が「０」のときに血管壁の伸展性が最大となり、血管壁の伸展性が大きい程脈波伝播速度が低下することが知られている。したがって、通常は内圧(血圧)の方が外圧より大きい状態であるが、外圧が加わることによって内圧と外圧との圧力差が小さくなり、それに応じて血管壁の伸展性が大きくなる。そのため、測定点１(尺骨動脈３)の脈波伝播速度が低下することになる。尚、この脈波伝播速度が低下する区間の距離は、脈波センサの装着圧が動脈に外圧として作用する区間の距離であり、この距離が長い程脈波伝播時間が大きな値となってしまう。
【００１４】
そのため、上記尺骨動脈３に対する脈波センサの装着圧が強くなって内圧(血圧)に近くなる程、測定点１(尺骨動脈３)を経由する脈波の伝播速度が低下して脈波の伝播時間が遅くなり、この遅れが大きくなると、橈骨動脈５からの脈波の方が尺骨動脈３からの脈波よりも早く測定点２に到達する可能性がある。その場合には、測定点２で観測される脈波の立ち上がりは、橈骨動脈５からの脈波の立ち上りを観測してしまうことになる。したがって、脈波の立ち上がりを基準として脈波伝播時間を算出すると、測定点１(尺骨動脈３)から測定点２までの脈波伝播時間は実際の値よりも小さな値となってしまい、脈波伝播時間に測定誤差が生ずることになる。
【００１５】
手首と指とのような近接する２箇所に脈波センサを装着して脈波伝播時間を測定する場合には、２つの脈波センサ間の距離が短いことから、脈波伝播時間の値自体が小さい(個人差や体調差等にもよるが、概ね１０ミリ秒〜３０ミリ秒程度)ため、上述した脈波伝播時間の測定誤差は、脈波伝播速度を算出する際の大きな誤差要因となってしまうことになる。
【００１６】
また、上記測定点１に対する脈波センサの装着圧が強くなり過ぎると、尺骨動脈３の血管抵抗が大きくなる分だけ尺骨動脈３の血流量が低下する。そして、尺骨動脈３の血流量が低下した分だけ橈骨動脈５からの血流量が増大することによって、測定点２(小指の動脈４)で観測される脈波は、尺骨動脈３からの脈波成分よりも橈骨動脈５からの脈波成分の割合が大きくなることも考えられる。
【００１７】
以上のごとく、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈からの脈波が、脈波伝播時間の測定精度に何らかの影響を及ぼす可能性が有り得るのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００３‐１０１３９号公報
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】McCombie, Devin“Development of a wearable blood pressure monitor using adaptive calibration of peripheral pulse transit time measurements”,Ph.D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
そこで、この発明の課題は、測定対象とは異なる他の動脈からの脈波の影響を受けずに測定対象となる動脈の脈波伝播時間を算出してより精度の高い脈波伝播速度を測定できる脈波伝播速度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため、この発明の脈波伝播速度測定装置は、
生体における予め設定された第１設定部位に装着されると共に、上記第１設定部位を通る第１動脈の脈波を検出する第１脈波検出部と、
上記生体の上記第１設定部位よりも血流の下流側における予め設定された第２設定部位に装着されると共に、上記第２設定部位を通る第２動脈の脈波を検出する第２脈波検出部と、
上記生体における予め設定された設定部位であって、上記第１動脈と並走すると共に、上記第２動脈へ脈波を伝播する第３動脈が通る第３設定部位に装着されて、上記生体の外部から上記第３動脈を加圧する加圧部と、
上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整する加圧調整部と、
上記加圧部によって上記第３動脈に対して加圧を行っている場合に、上記第１脈波検出部から出力される第１脈波信号と上記第２脈波検出部から出力される第２脈波信号との時間差に基づいて、上記第１設定部位と上記第２設定部位との間の脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出部と
を備えたことを特徴としている。
【００２２】
上記第１脈波検出部による脈波検出の対象となる上記第１動脈と並走する第３動脈は、上記第２脈波検出部による脈波検出の対象となる上記第２動脈へ、脈波を伝播する。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際に、上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を受けることになる。
【００２３】
上記構成によれば、上記脈波伝播速度算出部によって上記第１設定部位と上記第２設定部位との間の脈波伝播速度を算出する場合に、上記加圧部によって上記第３動脈に対して加圧を行うようにしている。この場合、上記第３動脈に対する加圧によって、上記第３動脈の脈波伝搬速度が低下する。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際に、上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を受けるのを防止することが可能になる。
【００２４】
すなわち、上記第１脈波検出部からの第１脈波信号と上記第２脈波検出部からの第２脈波信号との時間差に基づいて、測定の対象となる上記第１動脈に関する脈波伝播速度を、より高い精度で測定することができる。
【００２５】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を検出する加圧状態検出部
を備えている。
【００２６】
この実施の形態によれば、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈に対する加圧の状態を参照することにより、上記加圧調整部によって、上記第３動脈に対する加圧の状態を、適切になるように調整することが可能になる。
【００２７】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部の検出結果に基づいて、上記第３動脈の脈波伝播速度が低下するように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようにしている。
【００２８】
この実施の形態によれば、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈に対する加圧の状態を参照することによって、上記第３動脈の脈波伝搬速度が低下するように、上記加圧調整部によって上記第３動脈に対する加圧の状態を調整することができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際における上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を低減することができる。
【００２９】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧状態検出部は、上記第３動脈の脈波の振幅値を検出し、この検出した振幅値を以て上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態とするようになっており、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が最大となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようになっている。
【００３０】
この実施の形態によれば、上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が最大となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するので、上記第３動脈の脈波伝搬速度を最も低下させることができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際における上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を最小にすることができる。
【００３１】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部の検出結果に基づいて、上記第３動脈の脈波が消失するように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようにしている。
【００３２】
この実施の形態によれば、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈に対する加圧の状態を参照することによって、上記第３動脈の脈波が消失するように、上記加圧調整部によって上記第３動脈に対する加圧の状態を調整することができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際における上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を無くすことができる。
【００３３】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧状態検出部は、上記第３動脈の脈波の振幅値を検出し、この検出した振幅値を以て上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態とするようになっており、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が零となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようになっている。
【００３４】
この実施の形態によれば、上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が零となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するので、上記第３動脈の脈波の伝播を停止させることができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際における上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を無くすことができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上より明らかなように、この発明の脈波伝播速度測定装置は、脈波伝播速度算出部によって、生体における第１設定部位と第２設定部位との間の脈波伝播速度を算出する場合に、上記第１設定部位に装着される第１脈波検出部による脈波検出の対象となる第１動脈と並走すると共に、上記第２設定部位に装着される第２脈波検出部による脈波検出の対象となる第２動脈へ脈波を伝播する第３動脈に対して、加圧部によって加圧を行うので、上記第３動脈に対する加圧によって、上記第３動脈の脈波伝搬速度を低下させることができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際に、上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を受けるのを防止することが可能になる。
【００３６】
すなわち、この発明によれば、上記第１設定部位と上記第２設定部位との間において、脈波の測定対象となる上記第１動脈とこの第１動脈とは異なる上記第３動脈とが合流している場合(例えば、手首と指との２箇所の設定部位の間)においても、上記第３動脈からの脈波の影響を受けずに、上記第１脈波検出部からの第１脈波信号と上記第２脈波検出部からの第２脈波信号との時間差に基づいて、測定の対象となる上記第１動脈に関する脈波伝播速度を、より高い精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の脈波伝播速度測定装置におけるブロック図である。
【図２】脈波伝播速度の測定部位となる手首と指との動脈の概略図である。
【図３】第１脈波検出部による装着圧が無い状態での第１測定点と第２測定点との間の脈波伝播時間を示す概念図である。
【図４】第１脈波検出部による装着圧が有る状態で、加圧点への加圧が無い場合の第１測定点と第２測定点との間の脈波伝播時間を示す概念図である。
【図５】第１脈波検出部による装着圧が有る状態で、加圧点への加圧が有る場合の第１測定点と第２測定点との間の脈波伝播時間を示す概念図である。
【図６】手首の尺骨動脈と小指の動脈との２箇所で脈波の測定を行う場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３９】
＜この発明における想定事項＞
先ず、本脈波伝播速度測定装置の説明を行うに先立って、この発明において想定している事項について説明する。
【００４０】
一般の利用者が、脈波伝播速度測定装置を、簡単に、且つ容易に装着して日常的に利用可能にすることを目的とした場合、できるだけ小型・軽量化を図り(ウェアラブル型や携帯型等)、且つ、非侵襲・非拘束な測定を実現する必要がある。
【００４１】
そのため、２つの脈波を測定するセンサ(脈波センサ)をできるだけ近接した２箇所に装着することによって、装置の小型化と装着の簡便化とを図ることが望ましい。
【００４２】
しかしながら、上記２箇所の測定箇所間の距離が短すぎる(一つの目安として概ね５cm以下)と、２つの脈波センサ間を脈波が伝播する時間(脈波伝播時間)の値が小さくなるため、脈波伝播時間の僅かな測定誤差が、脈波伝播速度の測定精度に大きく影響するという問題が生じ易い。
【００４３】
また、脈波伝播時間を精度よく測定するためには、高速な脈波サンプリング処理を行う必要があり、消費電力の増大に繋がることも考えられる。したがって、ウェアラブル型や携帯型等の脈波伝播速度測定装置の小型・軽量化を実現するには不向きである(バッテリ容量の増大に繋がる等)。
【００４４】
そのため、上記２箇所の測定箇所間の距離については、一つの目安として概ね１０cm以上、且つ３０cm以下位が適切と想定している。そして、本実施の形態では、この条件を満足できる部位の一例として、着衣の状態でも２つの脈波センサを簡単且つ容易に装着可能であって、日常的に利用できる測定部位である手首と指との２箇所を選定している。
【００４５】
ところで、手首と指との２箇所において脈波伝播時間を測定する場合、以下に説明するような配慮が必要である。
【００４６】
具体的には、図６に示すように、手首には橈骨動脈５と尺骨動脈３の２本の動脈が並走しており、末梢側となる手掌の部分で尺骨動脈３と橈骨動脈５とが合流して掌動脈弓(図６では省略しているが、実際には浅掌動脈弓と深掌動脈弓との２本)６を形成し、この掌動脈弓６から分岐して各指の動脈につながっている。そして、脈波伝播時間を精度よく測定するためには、できるだけ動脈の分岐や合流が少ない２箇所で脈波を測定することが好都合である。その理由は、動脈の分岐や合流によって脈波の反射や血流量の変化等が生ずることにより、動脈の分岐や合流が無い場合に比して、例えば末梢側の脈波の形状や伝搬時間が変化する等、脈波伝搬時間に影響する要因が増加する可能性があるためである。
【００４７】
以上のことから、手首と指との間で、できるだけ動脈の分岐や合流が少ないことを考慮すると、指については、小指,親指または人差し指が測定部位の有力候補と考えられる。
【００４８】
尚、各指の動脈には橈骨動脈５と尺骨動脈３との２本の動脈からの脈波が伝播することになるが、小指は尺骨動脈３に近く、親指や人差し指は橈骨動脈５に近いことから、通常であれば、小指には尺骨動脈３からの脈波の方が早く到達し、親指や人差し指には橈骨動脈５からの脈波の方が早く到達すると考えられるため、手首と指との２箇所で測定した脈波の時間差とその２箇所の距離とに基づいて脈波伝播速度を算出する際には、小指の場合には手首側は尺骨動脈３の脈波を測定し、親指または人差し指の場合には手首側は橈骨動脈５の脈波を測定すべきである。
【００４９】
したがって、手首側の脈波の検出方法としては、測定対象となる動脈の脈波を局所的に検出できる方法を用いる必要がある。因みに、一般的に用いられているカフ式(拡張期血圧程度に加圧してカフ内圧に現れる脈波を検出)による測定では、橈骨動脈５と尺骨動脈３との２本の動脈の脈波が合成された脈波が検出されるため、測定対象となる１本の動脈の脈波を局所的に検出することはできない。
【００５０】
さらに、上述のように、各指の動脈には、橈骨動脈５と尺骨動脈３との２本の動脈から脈波が伝播することから、脈波伝播時間の測定に際しては、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(すなわち、橈骨動脈５で測定する場合には“尺骨動脈３”、尺骨動脈３で測定する場合には“橈骨動脈５”)からの脈波の伝播による影響を受けないような配慮が必要であり、これを実現するための一案として、この発明に至った。
【００５１】
＜脈波伝播速度測定装置の構成＞
図１は、本実施の形態の脈波伝播速度測定装置におけるブロック図である。脈波伝播速度測定装置１１は、第１脈波検出部１２,第２脈波検出部１３,脈波伝播速度算出部１４,出力部１５,加圧調整部１６および加圧部１７を含んで構成されている。さらに、必要に応じて、加圧状態検出部１８を含んで構成しても差し支えない。
【００５２】
上記第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３は、生体の所定部位に装着されて、測定対象となる動脈の局所的な脈波を検出する。ここで、第１脈波検出部１２は上流側の脈波検出に用いられ、第２脈波検出部１３は下流側の脈波検出に用いられる。
【００５３】
上記第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３による脈波の検出方法としては、例えば（ａ）発光素子から出射された測定光が、動脈内の血液量に応じて反射あるいは吸収される度合いを、受光素子で検出する光電容積脈波法や、（ｂ）動脈内の圧力の変化を、生体に密着させた圧電素子等によって検出する圧脈波法等がある。尚、脈波の検出方法は上記(ａ),(ｂ)に限定されるものではなく、測定の対象となる動脈の脈波を局所的に検出できる方法であれば、様々な検出方法を採用することができる。
【００５４】
尚、脈波の測定部位としては、本実施の形態では、特許請求の範囲に記載された「上流側における第１設定部位」は手首を、「下流側における第２設定部位」は指を想定しており、さらに、上記「指」は、上記手首側における測定の対象となる動脈が尺骨動脈である場合には小指を用いる一方、上記手首側における測定の対象となる動脈が橈骨動脈である場合は親指または人差し指を用いる。しかしながら、この組み合わせに限定されるものではなく、尺骨動脈と薬指との組み合わせでもよく、あるいは、上記手首と上記指以外の他の測定部位を用いてもよい。
【００５５】
上記脈波伝播速度算出部１４は、第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３で検出された２箇所の脈波の時間差から、脈波伝播時間Ｔを算出する。さらに、算出された脈波伝播時間Ｔと、第１脈波検出部１２と第２脈波検出部１３との間の距離Ｌとに基づいて、式(１)によって脈波伝播速度(ＰＷＶ)を算出する。
ＰＷＶ＝Ｌ/Ｔ …（１）
【００５６】
ここで、上記２箇所の脈波から脈波伝播時間Ｔを算出する方法として、夫々の測定部位での脈波の立ち上がり点(例えば、極小点や微分最大点等)を基準点とし、この基準点の時間差を求めることによって算出する方法がある。しかしながら、この方法に限らず、より精度よく脈波伝播時間Ｔを算出する方法があれば採用することができる。また、距離Ｌを得る方法としては、予め、使用者が第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３を装着する測定部位間の距離を測定し、測定値を脈波伝播速度測定装置１１に内蔵されたメモリ(図示せず)に記憶させる方法が考えられるが、他の方法で距離Ｌを決定しても差し支えない。
【００５７】
尚、上記脈波伝播速度算出部１４は、例えば、脈波伝播速度測定装置１１が内蔵するマイクロコンピュータ(図示せず)とそれを動作させるためのソフトウェアとによって実現することができる。
【００５８】
上記出力部１５は、上記脈波伝播速度算出部１４によって算出された脈波伝播速度の値(あるいは、脈波伝播時間Ｔや脈波伝播速度を用いて算出された指標等)を、利用者に提示(あるいは、データとして提供)するものである。尚、出力部１５としては、例えば、ＬＣＤ等の表示ディスプレイや、メモリカード等の記録媒体や、外部の機器にデータを送信する通信インタフェース等、本脈波伝播速度測定装置１１の使用目的に応じて適切な出力手段で実現できる。
【００５９】
上記加圧部１７は、加圧対象となる動脈に対して、後述する加圧調整部１６の制御によって、生体の外部から加圧力を印加する。ここで、上記加圧対象となる動脈とは、「第１脈波検出部１２が脈波の検出対象とする第１動脈と並走し、且つ、下流側の第２脈波検出部１３が脈波の検出対象とする第２動脈へ脈波を伝播する第３動脈」のことである。
【００６０】
その場合における上記加圧部１７による加圧方式は、例えば、局所的な加圧を行うための小型の空気カフ(例えば、直径３cm程度の円筒型等)と空気ポンプと開閉バルブとを用いることによって、加圧/減圧を行う局所カフ方式、モーターやアクチュエータで駆動することによって加圧力の増減を機械的に発生させる加圧機構を用いる方式、あるいは、電圧を加えることによって長さや体積や形状が変化することで加圧力を発生させる人工筋肉等を用いる方式で、実現できる。しかしながら、これらの加圧方式に限らず、加圧の対象となる動脈に対して適切に加圧できる方式であれば採用することができる。
【００６１】
尚、加圧の対象となる動脈については、第１脈波検出部１２の脈波検出の対象となる動脈が尺骨動脈である場合には橈骨動脈が加圧対象動脈となり、橈骨動脈である場合には尺骨動脈が加圧対象動脈となる。しかしながら、これに限定されず、第１脈波検出部１２が脈波の検出対象とする動脈と並走していて、且つ、下流側の第２脈波検出部１３が脈波の検出対象とする動脈へ脈波を伝播する動脈が加圧対象となる。
【００６２】
上記加圧状態検出部１８は、上記加圧部１７による加圧対象となる動脈に対する加圧状態を検出する。この加圧状態検出部１８は必ずしも設ける必要は無いが、加圧状態検出部１８を設けることによって、後述する加圧調整部１６によって行われる加圧部１７に対する加圧力の調整を、より正確に行うことが可能になる。
【００６３】
尚、上記加圧状態検出部１８による加圧状態の検出方法は、例えば、加圧部１７の加圧方式が上記局所カフ方式である場合には、上記空気カフ内の空気の圧力を検出する空気圧センサを用いて、上記空気カフ内の圧力値、あるいは、上記空気カフ内の圧力に重畳される加圧対象動脈の脈波の振幅値(圧脈波の振幅値)を測定することによって実現できる。
【００６４】
その他の検出方法としては、上記加圧部１７における生体との接触面に、加圧対象となる動脈の局所的な脈波を検出する脈波センサを備えて(例えば、第１脈波検出部１２と同様の脈波検出方法を用いることで実現できる)、加圧対象となる動脈の脈波の振幅値(容積脈波の振幅値)を測定する方法や、加圧部１７における生体との接触面に圧力の大きさを検出する感圧センサ等を備えて、加圧部１７における生体との接触面に生じている圧力値を測定する方法等が考えられる。しかしながら、これに限らず適切な方式があれば採用することができる。
【００６５】
上記加圧調整部１６は、上記加圧部１７の加圧力を調整する機能を有している。具体的には、加圧調整部１６は、脈波伝播速度算出部１４が第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３を用いて脈波伝播速度の測定を行う際に、加圧力を発生させるように加圧部１７を制御する。こうすることによって、加圧の対象となる動脈の脈波伝播速度を低下させて、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播する時間を遅延させるのである。
【００６６】
あるいは、上記加圧調整部１６は、加圧対象となる動脈の脈波が消失するまで(すなわち、加圧対象となる動脈の収縮期血圧を僅かに上回るまで)当該動脈を一時的に加圧させるように、加圧部１７を制御する。こうすることによって、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播するのを、一時的に停止させるのである。
【００６７】
尚、上記加圧調整部１６は、脈波伝播速度算出部１４が脈波伝播速度の測定を停止している場合には、加圧力を発生させないように加圧部１７を制御する。こうすることによって、不必要な加圧による生体への影響(例えば鬱血等)が生ずる可能性を低減すると共に、加圧部１７が加圧力を発生させるのに必要とする電力の消費を低減することができる。
【００６８】
さらに、本脈波伝播速度測定装置１１が加圧状態検出部１８を備えている場合には、上記加圧調整部１６は、加圧状態検出部１８によって検出された加圧状態に基づいて、“加圧力が適切な状態”になるように、加圧部１７を制御する。すなわち、加圧状態が不足している場合には、加圧力が増加するように制御する。一方、加圧状態が過剰な場合には、加圧力が低下するように制御する。こうすることによって、脈波伝播速度算出部１４が脈波伝播速度の測定を行う際における加圧部１７の加圧力を、最適な状態に調整することができるのである。
【００６９】
ここで、上記“加圧力が適切な状態”とは、例えば、「加圧対象となる動脈の脈波伝播速度が十分に低下した状態」のことである。具体的には、加圧状態検出部１８における加圧状態の検出方法が、「加圧対象となる動脈の脈波の振幅値を検出する方法」である場合には、つまり、検出した「加圧対象となる動脈の脈波の振幅値」を以て上記「加圧状態」とする場合は、例えば「脈波の振幅値が最大」となる状態を上記“加圧力が適切な状態”とすることが望ましい。その理由は、「脈波の振幅値が最大」である状態とは、加圧部１７による加圧の対象となる動脈において、加圧部１７による外圧の平均値(平均加圧力)と内圧の平均値(平均血圧)との圧力差が「０」付近の状態であり、この状態では血管壁の伸展性が最大となるため加圧の対象となる動脈の脈波伝播速度が最も低下するからである。
【００７０】
但し、上記「脈波の振幅値が最大」の状態では、加圧対象の動脈に対する加圧部１７による外圧の平均値(平均加圧力)の大きさが、その時の当該動脈における平均血圧と同程度の大きさであることから、長時間に亘って加圧し続けると、生体へ負担(例えば鬱血など)が生ずることも考えられる。そのため、「脈波の振幅値が最大」の状態よりも少し低めの加圧力を、“加圧力が適切な状態”としてもよい(例えば、脈波の振幅値が、最大値と最小値との中間値等)。
【００７１】
また、上記加圧状態検出部１８における加圧状態の検出方法が、「カフ内の圧力値を測定する方法(つまり、測定した圧力値を以て上記「加圧状態」とする)」や、「加圧部１７における生体との接触面に生じている圧力値を測定する方法(つまり、測定した圧力値を以て上記「加圧状態」とする)」等、上述した「加圧対象となる動脈の脈波における振幅値を検出する方法」以外の方法である場合には、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度が十分に低下する上記圧力値を予め定義しておき、その定義された圧力値の状態を“加圧力が適切な状態”とすればよい。
【００７２】
このように、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度が十分に低下する状態を“加圧力が適切な状態”とした場合には、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播する時間を十分に遅延させることができる。したがって、加圧対象となる動脈の脈波が、第１脈波検出部１２による測定点である第１測定点と、第２脈波検出部１３による測定点である第２測定点との間の脈波伝播時間に影響を及ぼすことを、防止あるいは低減することができる。さらに、加圧対象となる動脈の血流を止めることが無いので、一拍毎の連続的な脈波伝播速度の測定を実現することができる。
【００７３】
また、上記“加圧力が適切な状態”におけるその他のバリエーションとして、加圧対象となる動脈の脈波が一時的に消失する状態(すなわち、加圧対象となる動脈の収縮期血圧を僅かに上回る状態)がある。この場合、加圧状態検出部１８における加圧状態の検出方法が「加圧対象となる動脈の脈波における振幅値を検出する方法」である場合には、「脈波の振幅値が最大」の状態から更に加圧して、「脈波が消失する＝脈波の振幅値が零となる」状態を“加圧力が適切な状態”とすればよい。
【００７４】
但し、上記「脈波が消失」する状態は、加圧対象の動脈に対する加圧部１７による外圧(加圧力)の大きさが、動脈の収縮期血圧を上回る大きさであることから、動脈の血流を止めている状態となる。したがって、このような状態を続けることは生体へ負担が大きく、飽くまでも一時的(数秒間程度)とする配慮が必要である。
【００７５】
上述のように、加圧対象となる動脈の脈波が一時的に消失する状態を、“加圧力が適切な状態”とした場合には、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播することを一時的に停止させることができるので、加圧対象となる動脈の脈波が上記第１測定点と上記第２測定点との間の脈波伝播時間に影響を与えることを完全に防止することができる。但し、加圧対象となる動脈の血流を止めることになるため、連続的な測定には利用できず、数泊程度の単発的な脈波伝播速度の測定にのみ利用することができる。
【００７６】
すなわち、上記加圧調整部１６の目的は、加圧部１７による加圧力を調整することによって、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度を十分に低下させ、あるいは、脈波を一時的に消失させることによって、上記第１測定点と上記第２測定点との間の脈波伝播時間の測定に、加圧対象となる動脈の脈波が影響を与えないようにすることである。ここで、上記加圧対象となる動脈とは、「第１脈波検出部１２が脈波の検出対象とする上記第１動脈と並走し、且つ、下流側の第２脈波検出部１３が脈波の検出対象とする上記第２動脈へ脈波を伝播する上記第３動脈」のことである。
【００７７】
尚、上記加圧調整部１６も、上記脈波伝播速度算出部１４の場合と同様に、例えば、脈波伝播速度測定装置１１が内蔵する上記マイクロコンピュータとそれを動作させるためのソフトウェアとによって実現することができる。
【００７８】
＜脈波伝播速度の測定原理＞
本実施の形態における脈波伝播速度測定装置１１による脈波伝播速度の測定原理について、手首(尺骨動脈)と指(小指)との２箇所の測定点で測定する場合を例に、図２〜図５を用いて説明する。
【００７９】
図２は、脈波伝播速度の測定部位となる手首と指との動脈の概略図である。図２において、脈波の測定対象となる２箇所の測定点は、上流側が尺骨動脈２１に設定した上記第１設定部位としての第１測定点２２であり、下流側が小指の動脈２３に設定した上記第２設定部位としての第２測定点２４である。したがって、第１測定点２２には第１脈波検出部１２を装着し、第２測定点２４には第２脈波検出部１３を装着することになる。
【００８０】
また、上記加圧部１７による加圧の対象となる加圧点は、橈骨動脈２５における特許請求の範囲に記載された「第３設定部位」としての加圧点２６である。したがって、加圧部１７は加圧点２６に装着することになる。
【００８１】
図２に示すように、上記尺骨動脈２１と橈骨動脈２５とは合流点２７で合流している。そして、第１測定点２２を通過した脈派と加圧点２６を通過した脈派との夫々は、合流点２７を経て第２測定点２４へ到達する。
【００８２】
尚、以下における図３〜図５を用いた説明では、上流側からの脈波は、尺骨動脈２１の第１測定点２２と、橈骨動脈２５の加圧点２６とに、同時に到達しているものとして説明する。現実には、完全に同時ではなく、僅かながら時間差(数ミリ秒程度)が生じている可能性がある。しかしながら、第１測定点２２と第２測定点２４との間の動脈に沿った経路長(以下、単に、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離と言う)の方が、加圧点２６と第２測定点２４との間の動脈に沿った経路長(以下、単に、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離と言う)よりも短いため、測定原理上は影響がないと考えられる。
【００８３】
また、図３〜図５を用いた説明においては、脈波の立ち上がりの微分最大点を基準として脈波伝播時間を算出するものとして説明する。
【００８４】
図３は、上記第１測定点２２に装着された第１脈波検出部(脈波センサ)１２による装着圧(生体への押圧)が無い状態において、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間を示す概念図である。ここで、上記装着圧(生体への押圧)が無い状態とは、現実には装着圧が全く無い状態を実現することは難しいために、第１脈波検出部１２の装着圧が十分に小さく、第１測定点２２の脈波伝播速度に影響を及ぼさない状態を指す。
【００８５】
図３においては、上記第１測定点２２では脈波伝播速度の低下が無い(あるいは殆ど無い)ことから、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定された橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響は受けない。したがって、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行えることを示している。
【００８６】
すなわち、図３の状態においては、加圧点２６への加圧の有無は、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間に影響しない。そこで、図３においては、加圧が無い状態(すなわち、この発明を適用していない状態)を用いて説明する。
【００８７】
先ず、上記第１測定点２２で観測された脈波Ａは、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ａだけ遅れた脈波Ａ'として第２測定点２４に到達する。また、加圧点２６における脈波Ｂは、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ｂだけ遅れた脈波Ｂ'として第２測定点２４に到達する。尚、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離の方が、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離よりも短いため、時間ａの方が時間ｂよりも短い。
【００８８】
上記第２測定点２４においては、脈波Ａ'と脈波Ｂ'とが合成された脈波が観測されると考えられるため、第２測定点２４では脈波Ａ'と脈波Ｂ'とが合成された脈波Ｃが観測されることになる。
【００８９】
この場合、上記脈波伝播時間は、上記第１測定点２２で観測された脈波Ａと第２測定点２４で観測された脈波Ｃとの時間差となる。そして、脈波Ａ'の方が脈波Ｂ'よりも先に観測されるため脈波Ｃの立ち上がりは脈波Ａ'の立ち上がりに相当し、脈波伝播時間は「時間ａ」となる。つまり、図３の状態においては、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定される橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響は受けず、第１測定点２２と第２測定点２４との２箇所において、脈波伝播時間を正しく測定できることを示している。
【００９０】
すなわち、このような状態では、上述のように、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈からの脈波の伝播による影響は受けないことから、加圧点２６への加圧は不要である。したがって、加圧点２６に対して加圧を行っても、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間には影響しないことになる。
【００９１】
図４は、上記第１測定点２２に装着された第１脈波検出部(脈波センサ)１２による装着圧(生体への押圧)が有る状態において、加圧点２６への加圧部１７による加圧が無い場合(つまり、この発明を適用していない場合)の、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間を示す概念図である。ここで、上記装着圧(生体への押圧)が有る状態とは、第１脈波検出部１２の装着圧が第１測定点２２の脈波伝播速度に影響を及ぼす状態を指している。
【００９２】
図４においては、上記第１測定点２２では脈波伝播速度の低下が有ることから、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定された橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響を受ける可能性がある。すなわち、図４では、加圧点２６への加圧が無いため、測定対象となる動脈とは異なる他の動脈からの脈波の伝播による影響を受けて、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行えない場合を示している。
【００９３】
図４に示すように、上記第１測定点２２における脈波Ａは、第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下によって、時間ｃだけ遅れた脈波Ａ２として観測される。さらに、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ａだけ遅れた脈波Ａ２'として第２測定点２４に到達する。一方、加圧点２６における脈波Ｂは、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ｂだけ遅れた脈波Ｂ'として第２測定点２４に到達する。ここで、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離の方が、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離よりも短いため、時間ａの方が時間ｂよりも短い。
【００９４】
上記時間ｃは、上記第１測定点２２における第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下の度合いが大きい程長くなる。そして、図４では、下記の式(２)が成立している。
時間ａ＋時間ｃ ＞ 時間ｂ …（２）
【００９５】
上記第２測定点２４においては、脈波Ａ２'と脈波Ｂ'とが合成された脈波が観測されると考えられるため、第２測定点２４では脈波Ａ２'と脈波Ｂ'が合成された脈波Ｄが観測されることになる。
【００９６】
この場合、上記脈波伝播時間は、上記第１測定点２２で観測された脈波Ａ２と第２測定点２４で観測された脈波Ｄの時間差となる。そして、上記式(２)から脈波Ｂ'の方が脈波Ａ２'よりも先に観測されるため、脈波Ｄの立ち上がりは脈波Ｂ'の立ち上がりに相当し、脈波伝播時間は「時間ｄ(＝時間ｂ−時間ｃ)」となり、本来の脈波伝播時間である「時間ａ」よりも短い時間となってしまう。つまり、図４の状態においては、第１測定点２２と第２測定点２４との２箇所において、脈波伝播時間が正しく測定されていないことを示している。
【００９７】
すなわち、このような状態では、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定される橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響を受けていることになる。
【００９８】
尚、上記第１測定点２２における第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下が大きくなり過ぎると、時間ｃが時間ｂよりも大きくなる可能性があり、そのような場合には、第１測定点２２と第２測定点２４との脈波伝播時間はマイナスの値になることもあり得る。
【００９９】
図５は、上記第１測定点２２に装着された第１脈波検出部(脈波センサ)１２による装着圧(生体への押圧)が有る状態において、加圧点２６への加圧部１７による加圧が有る場合(すなわち、この発明を適用して、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度を低下させている場合)の、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間を示す概念図である。ここで、装着圧(生体への押圧)が有る状態とは、第１脈波検出部１２の装着圧が第１測定点２２の脈波伝播速度に影響を及ぼす状態を指す。
【０１００】
図５においては、上記第１測定点２２では脈波伝播速度の低下が生ずる。ところが、加圧点２６への加圧によって、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定された橈骨動脈２５)の脈波伝播速度も低下するため、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈からの脈波の伝播による影響は受けない。すなわち、図５では、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行うことができる場合を示している。
【０１０１】
図５に示すように、上記第１測定点２２における脈波Ａは、第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下によって、時間ｃだけ遅れた脈波Ａ２として観測される。さらに、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ａだけ遅れた脈波Ａ２'として第２測定点２４に到達する。一方、加圧点２６における脈波Ｂは、加圧部１７による加圧点２６への加圧に基づく脈波伝播速度の低下によって、時間ｅだけ遅れた脈波Ｂ２として観測される。さらに、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ｂだけ遅れた脈波Ｂ２'として第２測定点２４に到達する。ここで、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離の方が、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離よりも短いため、時間ａの方が時間ｂよりも短い。
【０１０２】
上記時間ｃは、上記第１測定点２２における第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下の度合いが大きい程長くなる。一方、時間ｅは、加圧点２６における加圧部１７の加圧による脈波伝播速度の低下の度合いが大きい程長くなる。そして、図５では、下記の式(３)が成立している。
時間ａ＋時間ｃ ＜ 時間ｂ＋時間ｅ …（３）
【０１０３】
上記第２測定点２４においては、脈波Ａ２'と脈波Ｂ２'とが合成された脈波が観測されると考えられるため、第２測定点２４では脈波Ａ２'と脈波Ｂ２'とが合成された脈波Ｅが観測されることになる。
【０１０４】
この場合、上記脈波伝播時間は、上記第１測定点２２で観測された脈波Ａ２と第２測定点２４で観測された脈波Ｅとの時間差となる。そして、上記式(３)から脈波Ａ２'の方が脈波Ｂ２'よりも先に観測されるため、脈波Ｅの立ち上がりは脈波Ａ２'の立ち上がりに相当し、脈波伝播時間は「時間ａ」となる。つまり、図５の状態においては、第１測定点２２と第２測定点２４との２箇所において、脈波伝播時間が正しく測定されていることを示している。
【０１０５】
このような状態では、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定される橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響を受けていないことになる。
【０１０６】
すなわち、本実施の形態においては、図１,図２および図５に示すように、加圧対象となる動脈、つまり「第１脈波検出部１２が脈波の検出対象とする上記第１動脈と並走し、且つ、下流側の第２脈波検出部１３が脈波の検出対象とする上記第２動脈へ脈波を伝播する上記第３動脈」に対して、加圧部１７で加圧を行うことによって、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度が低下することから、加圧対象となる動脈の脈波が第２測定点２４に伝播する時間を時間ｅだけ遅延させることができる。
【０１０７】
したがって、上記第１測定点２２に装着された第１脈波検出部１２による装着圧(生体への押圧)が強すぎる場合や、屈曲部である手首を曲げることによって第１脈波検出部１２の装着圧が強くなった場合に、上記第１測定点２２における脈波Ａが上記装着圧による脈波伝播速度の低下によって時間ｃだけ遅れた脈波Ａ２として観測されても、時間ｅの長さを調整することによって、上記脈波伝播時間は上記第１測定点２２で観測された脈波Ａ２と第２測定点２４で観測された脈波Ｅとの時間差となり、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離を脈波Ａ２が伝播するのに要する時間ａとなる。その結果、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行うことが可能になる。
【０１０８】
尚、図では示していないが、加圧対象となる動脈の脈波を一時的に消失させる方法の場合には、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播することを一時的に停止させることができる。したがって、加圧対象となる動脈の脈波が、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間に影響を及ぼすことを完全に防止でき、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行うことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
この発明の脈波伝播速度測定装置は、より精度の高い脈波伝播速度の測定手段として有用であり、血圧計や血管年齢計や病院等の医療用機器などの脈波伝播時間や脈波伝播速度に基づいた生体情報を測定する生体情報測定装置に広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１１…脈波伝播速度測定装置、
１２…第１脈波検出部、
１３…第２脈波検出部、
１４…脈波伝播速度算出部、
１５…出力部、
１６…加圧調整部、
１７…加圧部、
１８…加圧状態検出部、
２１…尺骨動脈、
２２…第１測定点、
２３…小指の動脈、
２４…第２測定点、
２５…橈骨動脈、
２６…加圧点、
２７…合流点。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体内を脈波が伝播する時間に基づいて脈波伝播速度を測定する脈波伝播速度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動脈硬化等の循環器系における評価指標の１つとして、脈波伝播速度(ＰＷＶ：Pulse Wave Velocity)が用いられている。
【０００３】
上記ＰＷＶを測定する方法としては、生体の２箇所の部位で測定した脈派の時間差(脈波伝播時間)と上記２箇所の測定部位間の距離とに基づいて、上記ＰＷＶを算出する方式が実用化されている。尚、上記測定部位として、頸部と大腿部とを用いる方式や、上腕と足関節とを用いる方式等、診断の用途に応じて幾つかのタイプの方式が存在している。
【０００４】
その他のＰＷＶ測定方法として、生体の１か所の部位で測定した脈波に含まれる進行波成分と反射波成分との時間差に基づいて測定する方法が提案されている(特許文献１)。
【０００５】
また、上記ＰＷＶは血圧と相関があることを利用して、手首と指との２箇所で測定した脈波の時間差(脈波伝播時間)に基づいて、血圧を算出する技術が公開されている(非特許文献１)。
【０００６】
しかしながら、上記現在実用化されている脈波伝播速度測定装置には、以下のような問題がある。すなわち、現在実用化されている脈波伝播速度測定装置では、測定部位としては、頸部と大腿部や上腕と足関節のごとく、距離が離れている２箇所の測定部位が主流である。したがって、一般の利用者が、これらの測定部位に測定用のセンサを装着したまま日常的に利用するには適していない。さらに、一般の利用者が、これらの２箇所の測定部位の夫々に、脈波を測定するセンサ(脈波センサ)を装着すること自体も面倒である。
【０００７】
また、上記特許文献１に開示された従来の脈波伝播速度情報測定装置には、以下のような問題がある。すなわち、上記脈波伝播速度情報測定装置においては、生体の１か所の部位で脈波を測定するため、脈波センサの装着は比較的容易であり、一般の利用者が家庭等において日常的に利用できる可能性がある。
【０００８】
ところが、脈波に含まれる反射波成分には、動脈の様々な部位で生じた反射波が含まれている。そして、姿勢の変化や体調等に起因する動脈の状態変化によって反射点が変化し得る。そのため、単純に２箇所の脈波の時間差を測定するだけの上記現在実用化されている一般的な脈波伝播速度測定装置に比べると、複雑な解析処理が必要と考えられ、現時点では未だ実用化はされてはいない。
【０００９】
また、上記非特許文献１においては、脈波センサを２箇所の測定部位に装着する必要があるものの、測定部位は手首と指との近接する２箇所であることから比較的容易に装着することができるので、一般の利用者が家庭等において日常的に利用できる可能性がある。ところが、脈波を測定する動脈として手首と指との夫々１本の動脈を対象としていることから、脈波伝播時間の測定精度に関して、以下のような問題が生じる可能性がある。
【００１０】
具体的には、非特許文献１では、図６に示すように、測定点１(手首の尺骨動脈３)と測定点２(小指の動脈４)との２箇所で脈波の測定を行っている。しかしながら、手首の動脈は尺骨動脈３だけではなく橈骨動脈５が並走しており、末梢側となる手掌の部分で尺骨動脈３と橈骨動脈５が合流して掌動脈弓(図では省略しているが、実際には浅掌動脈弓と深掌動脈弓との２本)６を形成している。そして、この掌動脈弓６を経由して、各指の動脈につながっている。
【００１１】
したがって、上記小指の動脈４における測定点２には、測定点１(尺骨動脈３)からの脈波だけではなく、橈骨動脈５からの脈派も伝播することになり、測定点２においては、尺骨動脈３と橈骨動脈５との両方からの脈波が含まれた脈波が観測されると考えられる。
【００１２】
上記測定点２の位置からみると、橈骨動脈５よりも尺骨動脈３の方が距離が近いことから、通常であれば、尺骨動脈３からの脈波の方が橈骨動脈５からの脈波よりも早く測定点２に到達する。そのため、脈波の立ち上がり(例えば、極小点や微分最大点等)を基準点として、脈波伝播時間を算出しても特に問題は生じないが、測定点１に装着した脈波センサの装着圧(生体への押圧)が強すぎる場合や、屈曲部である手首を曲げることによって上記脈波センサの装着圧が強くなった場合には、尺骨動脈３に装着圧に応じた外圧が加わることになり、次に示すような影響を受けることになる。
【００１３】
すなわち、動脈に外圧が加わった場合の影響として、血管は内圧(血圧)と外圧との圧力差が「０」のときに血管壁の伸展性が最大となり、血管壁の伸展性が大きい程脈波伝播速度が低下することが知られている。したがって、通常は内圧(血圧)の方が外圧より大きい状態であるが、外圧が加わることによって内圧と外圧との圧力差が小さくなり、それに応じて血管壁の伸展性が大きくなる。そのため、測定点１(尺骨動脈３)の脈波伝播速度が低下することになる。尚、この脈波伝播速度が低下する区間の距離は、脈波センサの装着圧が動脈に外圧として作用する区間の距離であり、この距離が長い程脈波伝播時間が大きな値となってしまう。
【００１４】
そのため、上記尺骨動脈３に対する脈波センサの装着圧が強くなって内圧(血圧)に近くなる程、測定点１(尺骨動脈３)を経由する脈波の伝播速度が低下して脈波の伝播時間が遅くなり、この遅れが大きくなると、橈骨動脈５からの脈波の方が尺骨動脈３からの脈波よりも早く測定点２に到達する可能性がある。その場合には、測定点２で観測される脈波の立ち上がりは、橈骨動脈５からの脈波の立ち上りを観測してしまうことになる。したがって、脈波の立ち上がりを基準として脈波伝播時間を算出すると、測定点１(尺骨動脈３)から測定点２までの脈波伝播時間は実際の値よりも小さな値となってしまい、脈波伝播時間に測定誤差が生ずることになる。
【００１５】
手首と指とのような近接する２箇所に脈波センサを装着して脈波伝播時間を測定する場合には、２つの脈波センサ間の距離が短いことから、脈波伝播時間の値自体が小さい(個人差や体調差等にもよるが、概ね１０ミリ秒〜３０ミリ秒程度)ため、上述した脈波伝播時間の測定誤差は、脈波伝播速度を算出する際の大きな誤差要因となってしまうことになる。
【００１６】
また、上記測定点１に対する脈波センサの装着圧が強くなり過ぎると、尺骨動脈３の血管抵抗が大きくなる分だけ尺骨動脈３の血流量が低下する。そして、尺骨動脈３の血流量が低下した分だけ橈骨動脈５からの血流量が増大することによって、測定点２(小指の動脈４)で観測される脈波は、尺骨動脈３からの脈波成分よりも橈骨動脈５からの脈波成分の割合が大きくなることも考えられる。
【００１７】
以上のごとく、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈からの脈波が、脈波伝播時間の測定精度に何らかの影響を及ぼす可能性が有り得るのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００３‐１０１３９号公報
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】McCombie, Devin“Development of a wearable blood pressure monitor using adaptive calibration of peripheral pulse transit time measurements”,Ph.D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
そこで、この発明の課題は、測定対象とは異なる他の動脈からの脈波の影響を受けずに測定対象となる動脈の脈波伝播時間を算出してより精度の高い脈波伝播速度を測定できる脈波伝播速度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため、この発明の脈波伝播速度測定装置は、
生体における予め設定された第１設定部位に装着されると共に、上記第１設定部位を通る第１動脈の脈波を検出する第１脈波検出部と、
上記生体の上記第１設定部位よりも血流の下流側における予め設定された第２設定部位に装着されると共に、上記第２設定部位を通る第２動脈の脈波を検出する第２脈波検出部と、
上記生体における予め設定された設定部位であって、上記第１動脈と並走すると共に、上記第２動脈へ脈波を伝播する第３動脈が通る第３設定部位に装着されて、上記生体の外部から上記第３動脈を加圧する加圧部と、
上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整する加圧調整部と、
上記加圧部によって上記第３動脈に対して加圧を行っている場合に、上記第１脈波検出部から出力される第１脈波信号と上記第２脈波検出部から出力される第２脈波信号との時間差に基づいて、上記第１設定部位と上記第２設定部位との間の脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出部と
を備えたことを特徴としている。
【００２２】
上記第１脈波検出部による脈波検出の対象となる上記第１動脈と並走する第３動脈は、上記第２脈波検出部による脈波検出の対象となる上記第２動脈へ、脈波を伝播する。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際に、上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を受けることになる。
【００２３】
上記構成によれば、上記脈波伝播速度算出部によって上記第１設定部位と上記第２設定部位との間の脈波伝播速度を算出する場合に、上記加圧部によって上記第３動脈に対して加圧を行うようにしている。この場合、上記第３動脈に対する加圧によって、上記第３動脈の脈波伝搬速度が低下する。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際に、上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を受けるのを防止することが可能になる。
【００２４】
すなわち、上記第１脈波検出部からの第１脈波信号と上記第２脈波検出部からの第２脈波信号との時間差に基づいて、測定の対象となる上記第１動脈に関する脈波伝播速度を、より高い精度で測定することができる。
【００２５】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を検出する加圧状態検出部
を備えている。
【００２６】
この実施の形態によれば、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈に対する加圧の状態を参照することにより、上記加圧調整部によって、上記第３動脈に対する加圧の状態を、適切になるように調整することが可能になる。
【００２７】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部の検出結果に基づいて、上記第３動脈の脈波伝播速度が低下するように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようにしている。
【００２８】
この実施の形態によれば、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈に対する加圧の状態を参照することによって、上記第３動脈の脈波伝搬速度が低下するように、上記加圧調整部によって上記第３動脈に対する加圧の状態を調整することができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際における上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を低減することができる。
【００２９】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧状態検出部は、上記第３動脈の脈波の振幅値を検出し、この検出した振幅値を以て上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態とするようになっており、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が最大となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようになっている。
【００３０】
この実施の形態によれば、上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が最大となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するので、上記第３動脈の脈波伝搬速度を最も低下させることができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際における上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を最小にすることができる。
【００３１】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部の検出結果に基づいて、上記第３動脈の脈波が消失するように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようにしている。
【００３２】
この実施の形態によれば、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈に対する加圧の状態を参照することによって、上記第３動脈の脈波が消失するように、上記加圧調整部によって上記第３動脈に対する加圧の状態を調整することができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際における上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を無くすことができる。
【００３３】
また、１実施の形態の脈波伝播速度測定装置では、
上記加圧状態検出部は、上記第３動脈の脈波の振幅値を検出し、この検出した振幅値を以て上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態とするようになっており、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が零となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようになっている。
【００３４】
この実施の形態によれば、上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が零となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するので、上記第３動脈の脈波の伝播を停止させることができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際における上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を無くすことができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上より明らかなように、この発明の脈波伝播速度測定装置は、脈波伝播速度算出部によって、生体における第１設定部位と第２設定部位との間の脈波伝播速度を算出する場合に、上記第１設定部位に装着される第１脈波検出部による脈波検出の対象となる第１動脈と並走すると共に、上記第２設定部位に装着される第２脈波検出部による脈波検出の対象となる第２動脈へ脈波を伝播する第３動脈に対して、加圧部によって加圧を行うので、上記第３動脈に対する加圧によって、上記第３動脈の脈波伝搬速度を低下させることができる。したがって、上記第２脈波検出部による上記第２動脈の脈波検出の際に、上記第３動脈からの脈波の伝播による影響を受けるのを防止することが可能になる。
【００３６】
すなわち、この発明によれば、上記第１設定部位と上記第２設定部位との間において、脈波の測定対象となる上記第１動脈とこの第１動脈とは異なる上記第３動脈とが合流している場合(例えば、手首と指との２箇所の設定部位の間)においても、上記第３動脈からの脈波の影響を受けずに、上記第１脈波検出部からの第１脈波信号と上記第２脈波検出部からの第２脈波信号との時間差に基づいて、測定の対象となる上記第１動脈に関する脈波伝播速度を、より高い精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の脈波伝播速度測定装置におけるブロック図である。
【図２】脈波伝播速度の測定部位となる手首と指との動脈の概略図である。
【図３】第１脈波検出部による装着圧が無い状態での第１測定点と第２測定点との間の脈波伝播時間を示す概念図である。
【図４】第１脈波検出部による装着圧が有る状態で、加圧点への加圧が無い場合の第１測定点と第２測定点との間の脈波伝播時間を示す概念図である。
【図５】第１脈波検出部による装着圧が有る状態で、加圧点への加圧が有る場合の第１測定点と第２測定点との間の脈波伝播時間を示す概念図である。
【図６】手首の尺骨動脈と小指の動脈との２箇所で脈波の測定を行う場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３９】
＜この発明における想定事項＞
先ず、本脈波伝播速度測定装置の説明を行うに先立って、この発明において想定している事項について説明する。
【００４０】
一般の利用者が、脈波伝播速度測定装置を、簡単に、且つ容易に装着して日常的に利用可能にすることを目的とした場合、できるだけ小型・軽量化を図り(ウェアラブル型や携帯型等)、且つ、非侵襲・非拘束な測定を実現する必要がある。
【００４１】
そのため、２つの脈波を測定するセンサ(脈波センサ)をできるだけ近接した２箇所に装着することによって、装置の小型化と装着の簡便化とを図ることが望ましい。
【００４２】
しかしながら、上記２箇所の測定箇所間の距離が短すぎる(一つの目安として概ね５cm以下)と、２つの脈波センサ間を脈波が伝播する時間(脈波伝播時間)の値が小さくなるため、脈波伝播時間の僅かな測定誤差が、脈波伝播速度の測定精度に大きく影響するという問題が生じ易い。
【００４３】
また、脈波伝播時間を精度よく測定するためには、高速な脈波サンプリング処理を行う必要があり、消費電力の増大に繋がることも考えられる。したがって、ウェアラブル型や携帯型等の脈波伝播速度測定装置の小型・軽量化を実現するには不向きである(バッテリ容量の増大に繋がる等)。
【００４４】
そのため、上記２箇所の測定箇所間の距離については、一つの目安として概ね１０cm以上、且つ３０cm以下位が適切と想定している。そして、本実施の形態では、この条件を満足できる部位の一例として、着衣の状態でも２つの脈波センサを簡単且つ容易に装着可能であって、日常的に利用できる測定部位である手首と指との２箇所を選定している。
【００４５】
ところで、手首と指との２箇所において脈波伝播時間を測定する場合、以下に説明するような配慮が必要である。
【００４６】
具体的には、図６に示すように、手首には橈骨動脈５と尺骨動脈３の２本の動脈が並走しており、末梢側となる手掌の部分で尺骨動脈３と橈骨動脈５とが合流して掌動脈弓(図６では省略しているが、実際には浅掌動脈弓と深掌動脈弓との２本)６を形成し、この掌動脈弓６から分岐して各指の動脈につながっている。そして、脈波伝播時間を精度よく測定するためには、できるだけ動脈の分岐や合流が少ない２箇所で脈波を測定することが好都合である。その理由は、動脈の分岐や合流によって脈波の反射や血流量の変化等が生ずることにより、動脈の分岐や合流が無い場合に比して、例えば末梢側の脈波の形状や伝搬時間が変化する等、脈波伝搬時間に影響する要因が増加する可能性があるためである。
【００４７】
以上のことから、手首と指との間で、できるだけ動脈の分岐や合流が少ないことを考慮すると、指については、小指,親指または人差し指が測定部位の有力候補と考えられる。
【００４８】
尚、各指の動脈には橈骨動脈５と尺骨動脈３との２本の動脈からの脈波が伝播することになるが、小指は尺骨動脈３に近く、親指や人差し指は橈骨動脈５に近いことから、通常であれば、小指には尺骨動脈３からの脈波の方が早く到達し、親指や人差し指には橈骨動脈５からの脈波の方が早く到達すると考えられるため、手首と指との２箇所で測定した脈波の時間差とその２箇所の距離とに基づいて脈波伝播速度を算出する際には、小指の場合には手首側は尺骨動脈３の脈波を測定し、親指または人差し指の場合には手首側は橈骨動脈５の脈波を測定すべきである。
【００４９】
したがって、手首側の脈波の検出方法としては、測定対象となる動脈の脈波を局所的に検出できる方法を用いる必要がある。因みに、一般的に用いられているカフ式(拡張期血圧程度に加圧してカフ内圧に現れる脈波を検出)による測定では、橈骨動脈５と尺骨動脈３との２本の動脈の脈波が合成された脈波が検出されるため、測定対象となる１本の動脈の脈波を局所的に検出することはできない。
【００５０】
さらに、上述のように、各指の動脈には、橈骨動脈５と尺骨動脈３との２本の動脈から脈波が伝播することから、脈波伝播時間の測定に際しては、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(すなわち、橈骨動脈５で測定する場合には“尺骨動脈３”、尺骨動脈３で測定する場合には“橈骨動脈５”)からの脈波の伝播による影響を受けないような配慮が必要であり、これを実現するための一案として、この発明に至った。
【００５１】
＜脈波伝播速度測定装置の構成＞
図１は、本実施の形態の脈波伝播速度測定装置におけるブロック図である。脈波伝播速度測定装置１１は、第１脈波検出部１２,第２脈波検出部１３,脈波伝播速度算出部１４,出力部１５,加圧調整部１６および加圧部１７を含んで構成されている。さらに、必要に応じて、加圧状態検出部１８を含んで構成しても差し支えない。
【００５２】
上記第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３は、生体の所定部位に装着されて、測定対象となる動脈の局所的な脈波を検出する。ここで、第１脈波検出部１２は上流側の脈波検出に用いられ、第２脈波検出部１３は下流側の脈波検出に用いられる。
【００５３】
上記第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３による脈波の検出方法としては、例えば（ａ）発光素子から出射された測定光が、動脈内の血液量に応じて反射あるいは吸収される度合いを、受光素子で検出する光電容積脈波法や、（ｂ）動脈内の圧力の変化を、生体に密着させた圧電素子等によって検出する圧脈波法等がある。尚、脈波の検出方法は上記(ａ),(ｂ)に限定されるものではなく、測定の対象となる動脈の脈波を局所的に検出できる方法であれば、様々な検出方法を採用することができる。
【００５４】
尚、脈波の測定部位としては、本実施の形態では、特許請求の範囲に記載された「上流側における第１設定部位」は手首を、「下流側における第２設定部位」は指を想定しており、さらに、上記「指」は、上記手首側における測定の対象となる動脈が尺骨動脈である場合には小指を用いる一方、上記手首側における測定の対象となる動脈が橈骨動脈である場合は親指または人差し指を用いる。しかしながら、この組み合わせに限定されるものではなく、尺骨動脈と薬指との組み合わせでもよく、あるいは、上記手首と上記指以外の他の測定部位を用いてもよい。
【００５５】
上記脈波伝播速度算出部１４は、第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３で検出された２箇所の脈波の時間差から、脈波伝播時間Ｔを算出する。さらに、算出された脈波伝播時間Ｔと、第１脈波検出部１２と第２脈波検出部１３との間の距離Ｌとに基づいて、式(１)によって脈波伝播速度(ＰＷＶ)を算出する。
ＰＷＶ＝Ｌ/Ｔ …（１）
【００５６】
ここで、上記２箇所の脈波から脈波伝播時間Ｔを算出する方法として、夫々の測定部位での脈波の立ち上がり点(例えば、極小点や微分最大点等)を基準点とし、この基準点の時間差を求めることによって算出する方法がある。しかしながら、この方法に限らず、より精度よく脈波伝播時間Ｔを算出する方法があれば採用することができる。また、距離Ｌを得る方法としては、予め、使用者が第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３を装着する測定部位間の距離を測定し、測定値を脈波伝播速度測定装置１１に内蔵されたメモリ(図示せず)に記憶させる方法が考えられるが、他の方法で距離Ｌを決定しても差し支えない。
【００５７】
尚、上記脈波伝播速度算出部１４は、例えば、脈波伝播速度測定装置１１が内蔵するマイクロコンピュータ(図示せず)とそれを動作させるためのソフトウェアとによって実現することができる。
【００５８】
上記出力部１５は、上記脈波伝播速度算出部１４によって算出された脈波伝播速度の値(あるいは、脈波伝播時間Ｔや脈波伝播速度を用いて算出された指標等)を、利用者に提示(あるいは、データとして提供)するものである。尚、出力部１５としては、例えば、ＬＣＤ等の表示ディスプレイや、メモリカード等の記録媒体や、外部の機器にデータを送信する通信インタフェース等、本脈波伝播速度測定装置１１の使用目的に応じて適切な出力手段で実現できる。
【００５９】
上記加圧部１７は、加圧対象となる動脈に対して、後述する加圧調整部１６の制御によって、生体の外部から加圧力を印加する。ここで、上記加圧対象となる動脈とは、「第１脈波検出部１２が脈波の検出対象とする第１動脈と並走し、且つ、下流側の第２脈波検出部１３が脈波の検出対象とする第２動脈へ脈波を伝播する第３動脈」のことである。
【００６０】
その場合における上記加圧部１７による加圧方式は、例えば、局所的な加圧を行うための小型の空気カフ(例えば、直径３cm程度の円筒型等)と空気ポンプと開閉バルブとを用いることによって、加圧/減圧を行う局所カフ方式、モーターやアクチュエータで駆動することによって加圧力の増減を機械的に発生させる加圧機構を用いる方式、あるいは、電圧を加えることによって長さや体積や形状が変化することで加圧力を発生させる人工筋肉等を用いる方式で、実現できる。しかしながら、これらの加圧方式に限らず、加圧の対象となる動脈に対して適切に加圧できる方式であれば採用することができる。
【００６１】
尚、加圧の対象となる動脈については、第１脈波検出部１２の脈波検出の対象となる動脈が尺骨動脈である場合には橈骨動脈が加圧対象動脈となり、橈骨動脈である場合には尺骨動脈が加圧対象動脈となる。しかしながら、これに限定されず、第１脈波検出部１２が脈波の検出対象とする動脈と並走していて、且つ、下流側の第２脈波検出部１３が脈波の検出対象とする動脈へ脈波を伝播する動脈が加圧対象となる。
【００６２】
上記加圧状態検出部１８は、上記加圧部１７による加圧対象となる動脈に対する加圧状態を検出する。この加圧状態検出部１８は必ずしも設ける必要は無いが、加圧状態検出部１８を設けることによって、後述する加圧調整部１６によって行われる加圧部１７に対する加圧力の調整を、より正確に行うことが可能になる。
【００６３】
尚、上記加圧状態検出部１８による加圧状態の検出方法は、例えば、加圧部１７の加圧方式が上記局所カフ方式である場合には、上記空気カフ内の空気の圧力を検出する空気圧センサを用いて、上記空気カフ内の圧力値、あるいは、上記空気カフ内の圧力に重畳される加圧対象動脈の脈波の振幅値(圧脈波の振幅値)を測定することによって実現できる。
【００６４】
その他の検出方法としては、上記加圧部１７における生体との接触面に、加圧対象となる動脈の局所的な脈波を検出する脈波センサを備えて(例えば、第１脈波検出部１２と同様の脈波検出方法を用いることで実現できる)、加圧対象となる動脈の脈波の振幅値(容積脈波の振幅値)を測定する方法や、加圧部１７における生体との接触面に圧力の大きさを検出する感圧センサ等を備えて、加圧部１７における生体との接触面に生じている圧力値を測定する方法等が考えられる。しかしながら、これに限らず適切な方式があれば採用することができる。
【００６５】
上記加圧調整部１６は、上記加圧部１７の加圧力を調整する機能を有している。具体的には、加圧調整部１６は、脈波伝播速度算出部１４が第１脈波検出部１２および第２脈波検出部１３を用いて脈波伝播速度の測定を行う際に、加圧力を発生させるように加圧部１７を制御する。こうすることによって、加圧の対象となる動脈の脈波伝播速度を低下させて、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播する時間を遅延させるのである。
【００６６】
あるいは、上記加圧調整部１６は、加圧対象となる動脈の脈波が消失するまで(すなわち、加圧対象となる動脈の収縮期血圧を僅かに上回るまで)当該動脈を一時的に加圧させるように、加圧部１７を制御する。こうすることによって、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播するのを、一時的に停止させるのである。
【００６７】
尚、上記加圧調整部１６は、脈波伝播速度算出部１４が脈波伝播速度の測定を停止している場合には、加圧力を発生させないように加圧部１７を制御する。こうすることによって、不必要な加圧による生体への影響(例えば鬱血等)が生ずる可能性を低減すると共に、加圧部１７が加圧力を発生させるのに必要とする電力の消費を低減することができる。
【００６８】
さらに、本脈波伝播速度測定装置１１が加圧状態検出部１８を備えている場合には、上記加圧調整部１６は、加圧状態検出部１８によって検出された加圧状態に基づいて、“加圧力が適切な状態”になるように、加圧部１７を制御する。すなわち、加圧状態が不足している場合には、加圧力が増加するように制御する。一方、加圧状態が過剰な場合には、加圧力が低下するように制御する。こうすることによって、脈波伝播速度算出部１４が脈波伝播速度の測定を行う際における加圧部１７の加圧力を、最適な状態に調整することができるのである。
【００６９】
ここで、上記“加圧力が適切な状態”とは、例えば、「加圧対象となる動脈の脈波伝播速度が十分に低下した状態」のことである。具体的には、加圧状態検出部１８における加圧状態の検出方法が、「加圧対象となる動脈の脈波の振幅値を検出する方法」である場合には、つまり、検出した「加圧対象となる動脈の脈波の振幅値」を以て上記「加圧状態」とする場合は、例えば「脈波の振幅値が最大」となる状態を上記“加圧力が適切な状態”とすることが望ましい。その理由は、「脈波の振幅値が最大」である状態とは、加圧部１７による加圧の対象となる動脈において、加圧部１７による外圧の平均値(平均加圧力)と内圧の平均値(平均血圧)との圧力差が「０」付近の状態であり、この状態では血管壁の伸展性が最大となるため加圧の対象となる動脈の脈波伝播速度が最も低下するからである。
【００７０】
但し、上記「脈波の振幅値が最大」の状態では、加圧対象の動脈に対する加圧部１７による外圧の平均値(平均加圧力)の大きさが、その時の当該動脈における平均血圧と同程度の大きさであることから、長時間に亘って加圧し続けると、生体へ負担(例えば鬱血など)が生ずることも考えられる。そのため、「脈波の振幅値が最大」の状態よりも少し低めの加圧力を、“加圧力が適切な状態”としてもよい(例えば、脈波の振幅値が、最大値と最小値との中間値等)。
【００７１】
また、上記加圧状態検出部１８における加圧状態の検出方法が、「カフ内の圧力値を測定する方法(つまり、測定した圧力値を以て上記「加圧状態」とする)」や、「加圧部１７における生体との接触面に生じている圧力値を測定する方法(つまり、測定した圧力値を以て上記「加圧状態」とする)」等、上述した「加圧対象となる動脈の脈波における振幅値を検出する方法」以外の方法である場合には、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度が十分に低下する上記圧力値を予め定義しておき、その定義された圧力値の状態を“加圧力が適切な状態”とすればよい。
【００７２】
このように、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度が十分に低下する状態を“加圧力が適切な状態”とした場合には、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播する時間を十分に遅延させることができる。したがって、加圧対象となる動脈の脈波が、第１脈波検出部１２による測定点である第１測定点と、第２脈波検出部１３による測定点である第２測定点との間の脈波伝播時間に影響を及ぼすことを、防止あるいは低減することができる。さらに、加圧対象となる動脈の血流を止めることが無いので、一拍毎の連続的な脈波伝播速度の測定を実現することができる。
【００７３】
また、上記“加圧力が適切な状態”におけるその他のバリエーションとして、加圧対象となる動脈の脈波が一時的に消失する状態(すなわち、加圧対象となる動脈の収縮期血圧を僅かに上回る状態)がある。この場合、加圧状態検出部１８における加圧状態の検出方法が「加圧対象となる動脈の脈波における振幅値を検出する方法」である場合には、「脈波の振幅値が最大」の状態から更に加圧して、「脈波が消失する＝脈波の振幅値が零となる」状態を“加圧力が適切な状態”とすればよい。
【００７４】
但し、上記「脈波が消失」する状態は、加圧対象の動脈に対する加圧部１７による外圧(加圧力)の大きさが、動脈の収縮期血圧を上回る大きさであることから、動脈の血流を止めている状態となる。したがって、このような状態を続けることは生体へ負担が大きく、飽くまでも一時的(数秒間程度)とする配慮が必要である。
【００７５】
上述のように、加圧対象となる動脈の脈波が一時的に消失する状態を、“加圧力が適切な状態”とした場合には、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播することを一時的に停止させることができるので、加圧対象となる動脈の脈波が上記第１測定点と上記第２測定点との間の脈波伝播時間に影響を与えることを完全に防止することができる。但し、加圧対象となる動脈の血流を止めることになるため、連続的な測定には利用できず、数泊程度の単発的な脈波伝播速度の測定にのみ利用することができる。
【００７６】
すなわち、上記加圧調整部１６の目的は、加圧部１７による加圧力を調整することによって、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度を十分に低下させ、あるいは、脈波を一時的に消失させることによって、上記第１測定点と上記第２測定点との間の脈波伝播時間の測定に、加圧対象となる動脈の脈波が影響を与えないようにすることである。ここで、上記加圧対象となる動脈とは、「第１脈波検出部１２が脈波の検出対象とする上記第１動脈と並走し、且つ、下流側の第２脈波検出部１３が脈波の検出対象とする上記第２動脈へ脈波を伝播する上記第３動脈」のことである。
【００７７】
尚、上記加圧調整部１６も、上記脈波伝播速度算出部１４の場合と同様に、例えば、脈波伝播速度測定装置１１が内蔵する上記マイクロコンピュータとそれを動作させるためのソフトウェアとによって実現することができる。
【００７８】
＜脈波伝播速度の測定原理＞
本実施の形態における脈波伝播速度測定装置１１による脈波伝播速度の測定原理について、手首(尺骨動脈)と指(小指)との２箇所の測定点で測定する場合を例に、図２〜図５を用いて説明する。
【００７９】
図２は、脈波伝播速度の測定部位となる手首と指との動脈の概略図である。図２において、脈波の測定対象となる２箇所の測定点は、上流側が尺骨動脈２１に設定した上記第１設定部位としての第１測定点２２であり、下流側が小指の動脈２３に設定した上記第２設定部位としての第２測定点２４である。したがって、第１測定点２２には第１脈波検出部１２を装着し、第２測定点２４には第２脈波検出部１３を装着することになる。
【００８０】
また、上記加圧部１７による加圧の対象となる加圧点は、橈骨動脈２５における特許請求の範囲に記載された「第３設定部位」としての加圧点２６である。したがって、加圧部１７は加圧点２６に装着することになる。
【００８１】
図２に示すように、上記尺骨動脈２１と橈骨動脈２５とは合流点２７で合流している。そして、第１測定点２２を通過した脈派と加圧点２６を通過した脈派との夫々は、合流点２７を経て第２測定点２４へ到達する。
【００８２】
尚、以下における図３〜図５を用いた説明では、上流側からの脈波は、尺骨動脈２１の第１測定点２２と、橈骨動脈２５の加圧点２６とに、同時に到達しているものとして説明する。現実には、完全に同時ではなく、僅かながら時間差(数ミリ秒程度)が生じている可能性がある。しかしながら、第１測定点２２と第２測定点２４との間の動脈に沿った経路長(以下、単に、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離と言う)の方が、加圧点２６と第２測定点２４との間の動脈に沿った経路長(以下、単に、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離と言う)よりも短いため、測定原理上は影響がないと考えられる。
【００８３】
また、図３〜図５を用いた説明においては、脈波の立ち上がりの微分最大点を基準として脈波伝播時間を算出するものとして説明する。
【００８４】
図３は、上記第１測定点２２に装着された第１脈波検出部(脈波センサ)１２による装着圧(生体への押圧)が無い状態において、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間を示す概念図である。ここで、上記装着圧(生体への押圧)が無い状態とは、現実には装着圧が全く無い状態を実現することは難しいために、第１脈波検出部１２の装着圧が十分に小さく、第１測定点２２の脈波伝播速度に影響を及ぼさない状態を指す。
【００８５】
図３においては、上記第１測定点２２では脈波伝播速度の低下が無い(あるいは殆ど無い)ことから、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定された橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響は受けない。したがって、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行えることを示している。
【００８６】
すなわち、図３の状態においては、加圧点２６への加圧の有無は、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間に影響しない。そこで、図３においては、加圧が無い状態(すなわち、この発明を適用していない状態)を用いて説明する。
【００８７】
先ず、上記第１測定点２２で観測された脈波Ａは、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ａだけ遅れた脈波Ａ'として第２測定点２４に到達する。また、加圧点２６における脈波Ｂは、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ｂだけ遅れた脈波Ｂ'として第２測定点２４に到達する。尚、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離の方が、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離よりも短いため、時間ａの方が時間ｂよりも短い。
【００８８】
上記第２測定点２４においては、脈波Ａ'と脈波Ｂ'とが合成された脈波が観測されると考えられるため、第２測定点２４では脈波Ａ'と脈波Ｂ'とが合成された脈波Ｃが観測されることになる。
【００８９】
この場合、上記脈波伝播時間は、上記第１測定点２２で観測された脈波Ａと第２測定点２４で観測された脈波Ｃとの時間差となる。そして、脈波Ａ'の方が脈波Ｂ'よりも先に観測されるため脈波Ｃの立ち上がりは脈波Ａ'の立ち上がりに相当し、脈波伝播時間は「時間ａ」となる。つまり、図３の状態においては、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定される橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響は受けず、第１測定点２２と第２測定点２４との２箇所において、脈波伝播時間を正しく測定できることを示している。
【００９０】
すなわち、このような状態では、上述のように、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈からの脈波の伝播による影響は受けないことから、加圧点２６への加圧は不要である。したがって、加圧点２６に対して加圧を行っても、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間には影響しないことになる。
【００９１】
図４は、上記第１測定点２２に装着された第１脈波検出部(脈波センサ)１２による装着圧(生体への押圧)が有る状態において、加圧点２６への加圧部１７による加圧が無い場合(つまり、この発明を適用していない場合)の、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間を示す概念図である。ここで、上記装着圧(生体への押圧)が有る状態とは、第１脈波検出部１２の装着圧が第１測定点２２の脈波伝播速度に影響を及ぼす状態を指している。
【００９２】
図４においては、上記第１測定点２２では脈波伝播速度の低下が有ることから、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定された橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響を受ける可能性がある。すなわち、図４では、加圧点２６への加圧が無いため、測定対象となる動脈とは異なる他の動脈からの脈波の伝播による影響を受けて、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行えない場合を示している。
【００９３】
図４に示すように、上記第１測定点２２における脈波Ａは、第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下によって、時間ｃだけ遅れた脈波Ａ２として観測される。さらに、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ａだけ遅れた脈波Ａ２'として第２測定点２４に到達する。一方、加圧点２６における脈波Ｂは、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ｂだけ遅れた脈波Ｂ'として第２測定点２４に到達する。ここで、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離の方が、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離よりも短いため、時間ａの方が時間ｂよりも短い。
【００９４】
上記時間ｃは、上記第１測定点２２における第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下の度合いが大きい程長くなる。そして、図４では、下記の式(２)が成立している。
時間ａ＋時間ｃ ＞ 時間ｂ …（２）
【００９５】
上記第２測定点２４においては、脈波Ａ２'と脈波Ｂ'とが合成された脈波が観測されると考えられるため、第２測定点２４では脈波Ａ２'と脈波Ｂ'が合成された脈波Ｄが観測されることになる。
【００９６】
この場合、上記脈波伝播時間は、上記第１測定点２２で観測された脈波Ａ２と第２測定点２４で観測された脈波Ｄの時間差となる。そして、上記式(２)から脈波Ｂ'の方が脈波Ａ２'よりも先に観測されるため、脈波Ｄの立ち上がりは脈波Ｂ'の立ち上がりに相当し、脈波伝播時間は「時間ｄ(＝時間ｂ−時間ｃ)」となり、本来の脈波伝播時間である「時間ａ」よりも短い時間となってしまう。つまり、図４の状態においては、第１測定点２２と第２測定点２４との２箇所において、脈波伝播時間が正しく測定されていないことを示している。
【００９７】
すなわち、このような状態では、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定される橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響を受けていることになる。
【００９８】
尚、上記第１測定点２２における第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下が大きくなり過ぎると、時間ｃが時間ｂよりも大きくなる可能性があり、そのような場合には、第１測定点２２と第２測定点２４との脈波伝播時間はマイナスの値になることもあり得る。
【００９９】
図５は、上記第１測定点２２に装着された第１脈波検出部(脈波センサ)１２による装着圧(生体への押圧)が有る状態において、加圧点２６への加圧部１７による加圧が有る場合(すなわち、この発明を適用して、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度を低下させている場合)の、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間を示す概念図である。ここで、装着圧(生体への押圧)が有る状態とは、第１脈波検出部１２の装着圧が第１測定点２２の脈波伝播速度に影響を及ぼす状態を指す。
【０１００】
図５においては、上記第１測定点２２では脈波伝播速度の低下が生ずる。ところが、加圧点２６への加圧によって、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定された橈骨動脈２５)の脈波伝播速度も低下するため、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈からの脈波の伝播による影響は受けない。すなわち、図５では、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行うことができる場合を示している。
【０１０１】
図５に示すように、上記第１測定点２２における脈波Ａは、第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下によって、時間ｃだけ遅れた脈波Ａ２として観測される。さらに、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ａだけ遅れた脈波Ａ２'として第２測定点２４に到達する。一方、加圧点２６における脈波Ｂは、加圧部１７による加圧点２６への加圧に基づく脈波伝播速度の低下によって、時間ｅだけ遅れた脈波Ｂ２として観測される。さらに、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離を脈波が伝播するのに要する時間ｂだけ遅れた脈波Ｂ２'として第２測定点２４に到達する。ここで、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離の方が、加圧点２６と第２測定点２４との間の距離よりも短いため、時間ａの方が時間ｂよりも短い。
【０１０２】
上記時間ｃは、上記第１測定点２２における第１脈波検出部１２の装着圧による脈波伝播速度の低下の度合いが大きい程長くなる。一方、時間ｅは、加圧点２６における加圧部１７の加圧による脈波伝播速度の低下の度合いが大きい程長くなる。そして、図５では、下記の式(３)が成立している。
時間ａ＋時間ｃ ＜ 時間ｂ＋時間ｅ …（３）
【０１０３】
上記第２測定点２４においては、脈波Ａ２'と脈波Ｂ２'とが合成された脈波が観測されると考えられるため、第２測定点２４では脈波Ａ２'と脈波Ｂ２'とが合成された脈波Ｅが観測されることになる。
【０１０４】
この場合、上記脈波伝播時間は、上記第１測定点２２で観測された脈波Ａ２と第２測定点２４で観測された脈波Ｅとの時間差となる。そして、上記式(３)から脈波Ａ２'の方が脈波Ｂ２'よりも先に観測されるため、脈波Ｅの立ち上がりは脈波Ａ２'の立ち上がりに相当し、脈波伝播時間は「時間ａ」となる。つまり、図５の状態においては、第１測定点２２と第２測定点２４との２箇所において、脈波伝播時間が正しく測定されていることを示している。
【０１０５】
このような状態では、脈波の測定対象となる動脈とは異なる他の動脈(本実施の形態においては、加圧点２６が設定される橈骨動脈２５)からの脈波の伝播による影響を受けていないことになる。
【０１０６】
すなわち、本実施の形態においては、図１,図２および図５に示すように、加圧対象となる動脈、つまり「第１脈波検出部１２が脈波の検出対象とする上記第１動脈と並走し、且つ、下流側の第２脈波検出部１３が脈波の検出対象とする上記第２動脈へ脈波を伝播する上記第３動脈」に対して、加圧部１７で加圧を行うことによって、加圧対象となる動脈の脈波伝播速度が低下することから、加圧対象となる動脈の脈波が第２測定点２４に伝播する時間を時間ｅだけ遅延させることができる。
【０１０７】
したがって、上記第１測定点２２に装着された第１脈波検出部１２による装着圧(生体への押圧)が強すぎる場合や、屈曲部である手首を曲げることによって第１脈波検出部１２の装着圧が強くなった場合に、上記第１測定点２２における脈波Ａが上記装着圧による脈波伝播速度の低下によって時間ｃだけ遅れた脈波Ａ２として観測されても、時間ｅの長さを調整することによって、上記脈波伝播時間は上記第１測定点２２で観測された脈波Ａ２と第２測定点２４で観測された脈波Ｅとの時間差となり、第１測定点２２と第２測定点２４との間の距離を脈波Ａ２が伝播するのに要する時間ａとなる。その結果、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行うことが可能になる。
【０１０８】
尚、図では示していないが、加圧対象となる動脈の脈波を一時的に消失させる方法の場合には、加圧対象となる動脈の脈波が第２脈波検出部１３へ伝播することを一時的に停止させることができる。したがって、加圧対象となる動脈の脈波が、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間に影響を及ぼすことを完全に防止でき、第１測定点２２と第２測定点２４との間の脈波伝播時間の測定を正常に行うことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
この発明の脈波伝播速度測定装置は、より精度の高い脈波伝播速度の測定手段として有用であり、血圧計や血管年齢計や病院等の医療用機器などの脈波伝播時間や脈波伝播速度に基づいた生体情報を測定する生体情報測定装置に広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１１…脈波伝播速度測定装置、
１２…第１脈波検出部、
１３…第２脈波検出部、
１４…脈波伝播速度算出部、
１５…出力部、
１６…加圧調整部、
１７…加圧部、
１８…加圧状態検出部、
２１…尺骨動脈、
２２…第１測定点、
２３…小指の動脈、
２４…第２測定点、
２５…橈骨動脈、
２６…加圧点、
２７…合流点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体における予め設定された第１設定部位に装着されると共に、上記第１設定部位を通る第１動脈の脈波を検出する第１脈波検出部と、
上記生体の上記第１設定部位よりも血流の下流側における予め設定された第２設定部位に装着されると共に、上記第２設定部位を通る第２動脈の脈波を検出する第２脈波検出部と、
上記生体における予め設定された設定部位であって、上記第１動脈と並走すると共に、上記第２動脈へ脈波を伝播する第３動脈が通る第３設定部位に装着されて、上記生体の外部から上記第３動脈を加圧する加圧部と、
上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整する加圧調整部と、
上記加圧部によって上記第３動脈に対して加圧を行っている場合に、上記第１脈波検出部から出力される第１脈波信号と上記第２脈波検出部から出力される第２脈波信号との時間差に基づいて、上記第１設定部位と上記第２設定部位との間の脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出部と
を備えたことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を検出する加圧状態検出部
を備えたことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部の検出結果に基づいて、上記第３動脈の脈波伝播速度が低下するように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整する
ことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧状態検出部は、上記第３動脈の脈波の振幅値を検出し、この検出した振幅値を以て上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態とするようになっており、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が最大となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようになっている
ことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項５】
請求項２に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部の検出結果に基づいて、上記第３動脈の脈波が消失するように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整する
ことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧状態検出部は、上記第３動脈の脈波の振幅値を検出し、この検出した振幅値を以て上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態とするようになっており、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が零となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようになっている
ことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項１】
生体における予め設定された第１設定部位に装着されると共に、上記第１設定部位を通る第１動脈の脈波を検出する第１脈波検出部と、
上記生体の上記第１設定部位よりも血流の下流側における予め設定された第２設定部位に装着されると共に、上記第２設定部位を通る第２動脈の脈波を検出する第２脈波検出部と、
上記生体における予め設定された設定部位であって、上記第１動脈と並走すると共に、上記第２動脈へ脈波を伝播する第３動脈が通る第３設定部位に装着されて、上記生体の外部から上記第３動脈を加圧する加圧部と、
上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整する加圧調整部と、
上記加圧部によって上記第３動脈に対して加圧を行っている場合に、上記第１脈波検出部から出力される第１脈波信号と上記第２脈波検出部から出力される第２脈波信号との時間差に基づいて、上記第１設定部位と上記第２設定部位との間の脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出部と
を備えたことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を検出する加圧状態検出部
を備えたことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部の検出結果に基づいて、上記第３動脈の脈波伝播速度が低下するように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整する
ことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧状態検出部は、上記第３動脈の脈波の振幅値を検出し、この検出した振幅値を以て上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態とするようになっており、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が最大となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようになっている
ことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項５】
請求項２に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部の検出結果に基づいて、上記第３動脈の脈波が消失するように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整する
ことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の脈波伝播速度測定装置において、
上記加圧状態検出部は、上記第３動脈の脈波の振幅値を検出し、この検出した振幅値を以て上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態とするようになっており、
上記加圧調整部は、上記加圧状態検出部によって検出された上記第３動脈の脈波の振幅値が零となるように、上記加圧部による上記第３動脈に対する加圧の状態を調整するようになっている
ことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１０４２０８（Ｐ２０１１−１０４２０８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４０７０（Ｐ２００９−２６４０７０）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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