脈波解析装置および脈波解析プログラム
【課題】高精度に脈波解析指標を算出することのできる脈波解析装置および脈波解析プログラムを提供すること。
【解決手段】脈波解析装置は、複数拍分の脈波波形を１拍毎で区切り（ステップＳ１０２）、認識された１拍毎の脈波形状を集積（たとえば平均化）する（ステップＳ１０４）。集積された脈波形状と１拍毎の脈波形状との近似度を所定の計算式によって算出し（ステップＳ１０６）、近似度が低い拍を算出対象から除外して脈波解析指標（たとえば脈波伝播速度）を算出する（ステップＳ１０８，Ｓ１１０）。このようにして算出された脈波解析指標が、解析結果として出力される（ステップＳ１１４）。
【解決手段】脈波解析装置は、複数拍分の脈波波形を１拍毎で区切り（ステップＳ１０２）、認識された１拍毎の脈波形状を集積（たとえば平均化）する（ステップＳ１０４）。集積された脈波形状と１拍毎の脈波形状との近似度を所定の計算式によって算出し（ステップＳ１０６）、近似度が低い拍を算出対象から除外して脈波解析指標（たとえば脈波伝播速度）を算出する（ステップＳ１０８，Ｓ１１０）。このようにして算出された脈波解析指標が、解析結果として出力される（ステップＳ１１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈波解析装置および脈波解析プログラムに関し、特に、複数拍分の脈波波形を解析することにより所定の脈波解析指標を算出することのできる脈波解析装置および脈波解析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
脈波解析は、脈波伝播速度などの脈波解析指標の計測に用いられている。脈波伝播速度は、動脈の硬さを非侵襲的に評価する指標として、診療現場で活用されている。
【０００３】
脈波解析指標を精度良く計測するための技術として次のようなものがある。
特開２００６−２４７２２１号公報（特許文献１）には、脈波にノイズが含まれている脈波であるかどうかを自己相関関数波形により判断することが記載されている。
【０００４】
特開２００１−１２８９４６号公報（特許文献２）には、正確な脈波伝播速度情報を測定するために、ノッチを検出してその時間差から脈波伝播速度を算出することが記載されている。
【０００５】
特開平１０−３２８１５０号公報（特許文献３）には、脈波伝播速度を高い精度で測定するために、心拍同期波の最大傾斜線と基線とを用いて脈波伝播速度を算出することが記載されている。
【０００６】
特開２００８−１６８０７３号公報（特許文献４）には、動脈硬化検査の信頼性や効率性を向上するために、取得する脈波の特徴点を検出し、その特徴点を明示しつつ脈波波形をリアルタイムで画面に表示することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２４７２２１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２８９４６号公報
【特許文献３】特開平１０−３２８１５０号公報
【特許文献４】特開２００８−１６８０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
脈波解析指標の一種である脈波伝播速度はたとえば次のような方法で求められる。脈波伝播速度の一形態である上腕−足首脈波伝播速度（ｂａＰＷＶ：brachial-ankle Pulse Wave Velocity）の場合、上腕と足首とに巻いたカフを一定圧に保持して採取するＰＶＲ（Pulse Volume Recording）波形を数拍から十数拍分記録する。そして、上腕および足首それぞれのＰＶＲ波形について、１拍毎の脈波の立ち上がり位置を検出することにより、脈波伝播速度が算出される。
【０００９】
このような方法では、全拍分の脈波が脈波解析指標の算出に用いられるため、ＰＶＲ波形採取中に不整脈や体動などが起こると、脈波が乱れて指標の計測精度が悪くなってしまう。また、その結果、誤った測定値（精度の悪い脈波解析指標）を診断に用いてしまうという恐れもある。
【００１０】
また、上記各特許文献における提案は、高精度に脈波解析指標を算出するためには十分とはいえない。
【００１１】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、高精度に脈波解析指標を算出することのできる脈波解析装置および脈波解析プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明のある局面に従う脈波解析装置は、複数拍分の脈波波形を記憶するための記憶手段と、複数拍分の脈波波形を解析することで脈波解析指標を算出するための処理を行なう解析処理手段と、算出された脈波解析指標を、解析結果として出力するための出力手段とを備える。解析処理手段は、複数拍分の脈波波形を構成する１拍毎の脈波形状を集積し、集積された脈波形状と１拍毎の脈波形状との近似度が低い拍を算出対象から除外して脈波解析指標を算出する。
【００１３】
好ましくは、解析処理手段は、さらに、脈波解析指標の算出に用いられた脈波形状についての近似度を集積することで、拍動の安定度を算出し、出力手段は、安定度を脈波解析指標の信憑性を示す指標としてさらに出力する。
【００１４】
好ましくは、記憶手段は、左右の肢部について、複数拍分の脈波波形を記憶し、解析処理手段は、肢部毎に近似度を算出し、かつ、近似度が高い方の肢部の脈波形状を用いて、脈波解析指標を算出する。
【００１５】
好ましくは、記憶手段は、複数拍分の脈波波形を肢部毎に記憶し、解析処理手段は、肢部毎に、１拍毎の脈波形状を集積し、かつ、近似度、脈波解析指標および安定度を算出し、出力手段は、安定度が高い方の脈波解析指標を、解析結果として出力する。
【００１６】
好ましくは、解析処理手段は、１拍毎の脈波形状のうち、脈波解析指標の算出に影響する範囲に限定して、近似度を算出する。
【００１７】
好ましくは、脈波解析指標は、動脈硬化の度合い、および／または、血管の狭窄の程度を示す。
【００１８】
さらに好ましくは、脈波解析指標は、動脈硬化の度合いを示す指標としての脈波伝播速度を含む。
【００１９】
好ましくは、肢部の脈波を検出するための脈波検出手段と、脈波検出手段からの検出信号に基づいて、複数拍分の脈波波形を測定するための測定処理手段とをさらに備える。
【００２０】
この発明の他の局面に従う脈波解析プログラムは、記憶部に記憶された複数拍分の脈波波形を構成する１拍毎の脈波形状を集積するステップと、集積された脈波形状と１拍毎の脈波形状との近似度が低い拍を算出対象から除外して脈波解析指標を算出するステップと、算出された脈波解析指標を、解析結果として出力するステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、体動などの影響の少ない安定した拍のみを用いて脈波解析指標を算出することができる。その結果、精度の高い脈波解析指標を解析結果として出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に従う脈波解析装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う脈波解析装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図３】肢部ごとの脈波測定結果の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において、集積された脈波形状と各拍との近似度の算出方法を説明するための図である。
【図５】脈波伝播距離の算出方法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態における脈波解析処理を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ１０８における除外処理結果の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態における解析結果情報の出力例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における解析結果情報の他の出力例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態における解析結果情報のさらに他の出力例を示す図である。
【図１１】測定ＩＤ１の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１２】測定ＩＤ２の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１３】測定ＩＤ３の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１４】測定ＩＤ４の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１５】測定ＩＤ５の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１６】測定ＩＤ６の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１７】測定ＩＤ７の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１８】測定ＩＤ８の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１９】測定ＩＤ９の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２０】測定ＩＤ１０の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２１】測定ＩＤ１１の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２２】測定ＩＤ１２の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２３】測定ＩＤ１３の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２４】測定ＩＤ１４の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２５】測定ＩＤ１５の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２６】測定ＩＤ１６の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２７】測定ＩＤ１７の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２８】図１１〜図２７の脈波波形を対象とした場合における、装置が算出する近似度の順位と、判読者による近似の程度の順位との関係を示す図である。
【図２９】図２８に示された、装置による近似の順位と判読者による近似の順位との相関関係を示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態の変形例２における脈波解析指標の算出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２４】
＜概略構成について＞
図１は、本発明の実施の形態に従う脈波解析装置１００の概略構成図である。
【００２５】
図１を参照して、脈波解析装置１００は、情報処理ユニット１と、４つの検出ユニット２０ａｒ，２０ａｌ，２０ｂｒ，２０ｂｌと、４つのカフ２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌとを含む。
【００２６】
カフ２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌは、それぞれ被測定者２００の肢部に装着される。具体的には、それぞれ、右上腕（右上肢）、左上腕（左上肢）、右足首（右下肢）および左足首（左上肢）に装着される。なお、「肢部」とは、四肢に含まれる部位を表わし、手首や指尖部などであってもよい。カフ２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌは、特に区別する必要がない限り、これらを総称して、「カフ２４」と呼ぶ。
【００２７】
検出ユニット２０ａｒ，２０ａｌ，２０ｂｒ，２０ｂｌは、それぞれ、被測定者２００の肢部の脈波を検出するために必要なハードウェアを含む。検出ユニット２０ａｒ，２０ａｌ，２０ｂｒ，２０ｂｌの構成は全て同様であってよいので、特に区別する必要がない限り、これらを総称して、「検出ユニット２０」と呼ぶ。
【００２８】
情報処理ユニット１は、制御部２と、出力部４と、操作部６と、記憶装置８とを含む。
制御部２は、脈波解析装置１００全体の制御を行なう装置であり、代表的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４とを含むコンピュータで構成される。
【００２９】
ＣＰＵ１０は、演算処理部に相当し、ＲＯＭ１２に予め格納されているプログラムを読出して、ＲＡＭ１４をワークメモリとして使用しながら、当該プログラムを実行する。
【００３０】
また、制御部２には、出力部４、操作部６および記憶装置８が接続されている。出力部４は、測定された脈波や脈波解析結果などを出力する。出力部４は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）またはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などで構成される表示デバイスであってもよいし、プリンタ（ドライバ）であってもよい。
【００３１】
操作部６は、ユーザからの指示を受付ける。記憶装置８は、各種データやプログラムを保持する。制御部２のＣＰＵ１０は、記憶装置８に記録されたデータやプログラムの読み出しや書き込みを行なう。記憶装置８は、たとえば、ハードディスク、不揮発性メモリ（たとえば、フラッシュメモリ）、あるいは、着脱可能な外部記録媒体などにより構成されてよい。
【００３２】
ここで、各検出ユニット２０の構成について具体的に説明する。
検出ユニット２０ｂｒは、被測定者２００の右上腕に装着されたカフ２４ｂｒの内圧（以下、「カフ圧」という）の調整および検出を行なうことで、右上腕における脈波を検出する。カフ２４ｂｒは、図示のない流体袋（たとえば空気袋）を内包している。
【００３３】
検出ユニット２０ｂｒは、圧力センサ２８ｂｒと、調圧弁２６ｂｒと、圧力ポンプ２５ｂｒと、Ａ／Ｄ（analog to digital）変換部２９ｂｒと、配管２７ｂｒとを含む。カフ２４ｂｒと、圧力センサ２８ｂｒ，調圧弁２６ｂｒとは、配管２２ｂｒによって接続されている。
【００３４】
圧力センサ２８ｂｒは、配管２２ｂｒを介して伝達される圧力変動を検出するための検出部位であり、一例として、単結晶シリコンなどからなる半導体チップに所定間隔に配列された複数のセンサエレメントを含む。圧力センサ２８ｂｒによって検出された圧力変動信号は、Ａ／Ｄ変換部２９ｂｒによってデジタル信号に変換されて、脈波信号ｐｂｒ（ｔ）として制御部２に入力される。
【００３５】
調圧弁２６ｂｒは、圧力ポンプ２５ｂｒとカフ２４ｂｒとの間に介挿され、測定時にカフ２４ｂｒの加圧に用いられる圧力を所定の範囲に維持する。圧力ポンプ２５ｂｒは、制御部２からの検出指令に応じて作動し、カフ２４ｂｒを加圧するためにカフ２４ｂｒ内の流体袋（図示せず）に空気を供給する。
【００３６】
この加圧によって、カフ２４ｂｒは測定部位に押圧され、右上腕の脈波に応じた圧力変化がそれぞれ配管２２ｂｒを介して検出ユニット２０ｂｒへ伝達される。検出ユニット２０ｂｒは、この伝達される圧力変化を検出することで、右上腕の脈波を検出する。
【００３７】
検出ユニット２０ｂｌも同様に、圧力センサ２８ｂｌと、調圧弁２６ｂｌと、圧力ポンプ２５ｂｌと、Ａ／Ｄ変換部２９ｂｌと、配管２７ｂｌとを含む。カフ２４ｂｌと、圧力センサ２８ｂｌ，調圧弁２６ｂｌとは、配管２２ｂｌによって接続されている。
【００３８】
また、検出ユニット２０ａｒは、圧力センサ２８ａｒと、調圧弁２６ａｒと、圧力ポンプ２５ａｒと、Ａ／Ｄ変換部２９ａｒと、配管２７ａｒとを含む。カフ２４ａｒと、圧力センサ２８ａｒ，調圧弁２６ａｒとは、配管２２ａｒによって接続されている。
【００３９】
検出ユニット２０ａｌも同様に、圧力センサ２８ａｌと、調圧弁２６ａｌと、圧力ポンプ２５ａｌと、Ａ／Ｄ変換部２９ａｌと、配管２７ａｌとを含む。カフ２４ａｌと、圧力センサ２８ａｌ，調圧弁２６ａｌとは、配管２２ａｌによって接続されている。
【００４０】
検出ユニット２０ｂｌ，２０ａｒ，２０ａｌ内の各部の機能は、検出ユニット２０ｂｒと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。また、検出ユニット２０内の各部についても、特に区別する必要がない限り、“ａｒ”，“ｂｒ”などの記号は省略して説明する。
【００４１】
なお、本実施の形態では、圧力センサ２８を用いて脈波を検出する構成について説明するが、動脈容積センサ（図示せず）を用いて脈波を検出する構成であってもよい。この場合、動脈容積センサは、たとえば、動脈に対して光を照射する発光素子と、発光素子によって照射された光の動脈の透過光または反射光を受光する受光素子とを含んでよい。あるいは、複数の電極を含み、被測定者２００の測定部位に微少の一定電流を流すとともに、脈波の伝播に応じて生じるインピーダンス（生体インピーダンス）の変化によって生じる電圧変化を検出するようにしてもよい。
【００４２】
＜機能構成について＞
図２は、本発明の実施の形態に従う脈波解析装置１００の機能構成を示す機能ブロック図である。
【００４３】
図２を参照して、本実施の形態の脈波解析装置１００は、その機能として、調整部３０、脈波測定部１０２、解析処理部１０４、血圧測定部１０６、血圧指標算出部１０８および出力部４を含む。なお、血圧測定部１０６および血圧指標算出部１０８は、脈波解析装置１００の機能構成に含まれなくてもよい。
【００４４】
調整部３０は、カフ２４内の圧力を調整する機能部である。調整部３０の機能は、たとえば、図１に示した圧力ポンプ２５および調圧弁２６により達成される。
【００４５】
脈波測定部１０２は、調整部３０およびＡ／Ｄ変換部２９と接続され、各肢部における脈波（ＰＶＲ）を測定するための処理を行なう。脈波測定部１０２は、調整部３０に指令信号を与えることでカフ２４の内圧を調整するとともに、当該指令信号に応答して検出されたカフ圧信号Ｐａｒ（ｔ），Ｐａｌ（ｔ），Ｐｂｒ（ｔ），Ｐｂｌ（ｔ）を受信する。そして、受信したカフ圧信号Ｐａｒ（ｔ），Ｐａｌ（ｔ），Ｐｂｒ（ｔ），Ｐｂｌ（ｔ）を時系列に記録することで、肢部ごとに、複数拍分の脈波波形を取得する。脈波の測定は、たとえば所定時間（たとえば１０秒程度）行なわれる。
【００４６】
脈波測定部１０２による脈波測定結果は、出力部４に出力されてよい。
図３は、肢部ごとの脈波測定結果の一例を示す図である。図３には、各肢部の脈波波形が同一の時間軸に沿って示されている。図３に示されるように、１拍ごとの脈波の立ち上がり位置が、破線などで示されてもよい。
【００４７】
解析処理部１０４は、脈波測定部１０２によって測定された肢部ごとの脈波を解析することで、被測定者２００（図１）の脈波の特徴量として、所定の脈波解析指標（以下「解析指標」と略す）を算出する。本実施の形態において「解析指標」とは、動脈硬化、および／または、血管の狭窄と相関を持つ指標を表わす。つまり、「解析指標」は、動脈硬化の度合い、および／または、血管の狭窄の度合いを示すものである。
【００４８】
動脈硬化の度合いを示す解析指標としては、たとえば、脈波伝播速度、脈波伝播時間（ＰＴＴ：Pulse Transit Time）、ＡＩ（Augmentation Index）、および、ＴＲ（Traveling time to Reflected wave）などが挙げられる。なお、脈波伝播速度は、上腕脈波および足首脈波によって算出されるもの（ｂａＰＷＶ）に限定されず、他の２つの測定部位の脈波によって算出されるもの、あるいは、１つの測定部位（肢部）での脈波のみによって算出されるものであってもよい。
【００４９】
血管の狭窄の程度を示す解析指標としては、たとえば、足首脈波の上昇特徴値、および、脈波の先鋭度などが挙げられる。足首脈波の上昇特徴値は、たとえば、ＵＴ（ＵＴ：upstroke Time）として算出される。ＵＴは、立ち上がり点からピークまでの足首脈波が上昇する期間として算出される。脈波の先鋭度は、％ＭＡＰ（正規化脈波面積）として算出される。％ＭＡＰは、たとえば、脈波のピーク高さＨすなわち脈圧に対する、脈波面積を均等にならしたときの最低血圧からの高さＭの割合（＝Ｍ／Ｈ×１００）として算出される。
【００５０】
本実施の形態においては、解析指標として、ｂａＰＷＶを算出することとして説明するが、上記したような他の特徴量を算出してもよい。
【００５１】
解析処理部１０４は、複数拍分の脈波波形から１拍毎の脈波形状（脈波波形の形状）を認識する処理を行なう。具体的には、脈波の区切り処理が行なわれ、脈波波形が１拍毎に切り出される。これにより、１拍毎の脈波形状が認識される。脈波の区切り処理は、特定周波数によるフィルター処理または微分処理などの公知の手法で実現可能である。
【００５２】
解析処理部１０４は、認識された１拍毎の脈波形状を集積し、拍ごとに、集積された脈波形状（以下「集積形状」ともいう）との近似度を算出する。本実施の形態において「１拍毎の脈波形状を集積する」とは、１拍毎の脈波形状を平均化することを表わすこととするが、平均化と同等の処理を行なってもよい。
【００５３】
本実施の形態において、「近似度」とは、２つの波形の近似の度合いを示す値であり、より特定的には、２つの波形がどの程度一致しているかを数値として表わしたものである。近似度は、たとえば、次式（１）により求められる。
【００５４】
【数１】
【００５５】
図４は、本発明の実施の形態において、集積形状と各拍との近似度の算出方法を説明するための図である。
【００５６】
図４を参照して、近似度は、集積形状Ｗａと実測のｉ拍目の脈波形状Ｗｉとのずれにより生じる面積の逆数として算出される。つまり、近似度は、脈の立ち上がりを起点とした場合の、サンプリング時間ごとの振幅値Ｐａ，Ｐｉの差の加算値の逆数として求めることができる。
【００５７】
または、近似度は、サンプリング時間ごとの振幅値Ｐａ，Ｐｉの差の積分値の逆数として求めてもよい。
【００５８】
または、振幅値Ｐａ，Ｐｉの差に重みを加え、たとえば、次式（２）のように、振幅値Ｐａ，Ｐｉの差の２乗和の逆数により近似度が求められてもよい。
【００５９】
【数２】
【００６０】
近似度の計算式は、予め行なわれた実験の結果に基づき定められる。近似度の計算式の設定方法（原理）については後述する。
【００６１】
なお、本実施の形態では、脈の立ち上がりを起点として集積脈波と１拍分の脈波全体との近似度を求めることとしたが、近似度の算出に用いられる区間を解析指標に強く影響する範囲に限定してもよい。たとえば、脈波波形の立ち上がり点からピークまでの範囲に限定してもよいし、脈波波形の前方１／２部分に限定してもよい。つまり、１拍分の脈波形状のうち、解析指標の算出に影響しない後方部分を、近似度の算出に用いないようにしてもよい。
【００６２】
また、近似度の算出には、脈の立ち上がりを起点とした振幅値の差を用いることとしたが、起点の位置（２つの波形を一致させる位置）は、脈の立ち上がりに限定されない。たとえば、脈波波形のピークを起点とするなど、一定の基準位置を起点と定めてもよい。あるいは、一定の基準位置ではなく、拍ごとに、たとえば集積波形との近似度が最大となるような位置を起点として決定してもよい。
【００６３】
また、本実施の形態では、近似度を算出することとしたが、集積形状との「ズレ度」を算出してもよい。ズレ度は、式（１），（２）の近似度の逆数として算出可能である。
【００６４】
解析処理部１０４は、集積形状との近似度が低い（＝ズレ度が高い）と判定された脈波形状の拍を特定し、特定された拍を解析指標の算出対象から除外する。このように、集積形状との近似度が低い脈波形状が除外されることで、不整脈や体動によって突発的に乱れた可能性が高い、安定していない脈波が適切に除外される。
【００６５】
従来は、図３のような複数拍分の脈波波形が測定されると、医師が目視により波形が乱れているかを判断していたが、本実施の形態によると、集積形状との近似度を算出することで、演算によって波形の乱れを判別することができる。
【００６６】
解析処理部１０４は、除外されていない拍の脈波波形つまり、安定した脈波波形のみを解析することで、ｂａＰＷＶを算出する。本実施の形態では、左右両方の足首を測定部位として２種のｂａＰＷＶ、たとえば、右上腕−左足首の脈波伝播速度（以下「ｂａＰＷＶ＿ＲＬ」ともいう）および右上腕−右足首の脈波伝播速度（以下「ｂａＰＷＶ＿ＲＲ」ともいう）が算出する。このように、２種のｂａＰＷＶを算出するのは、これらの差も、左下腿部および右下腿部における動脈狭窄の診断にも用いられ得るからである。
【００６７】
なお、本実施の形態において上腕の測定部位を右としているのは、それがデフォルトとして定められているからであって、左を基準としてもよい。また、たとえば、右上腕の血圧が左上腕の血圧よりも所定値（たとえば１６〜２０ｍｍＨｇ）以上下がっている場合には、右上腕に代えて左上腕を測定部位としてもよい。または、操作部６を介して測定部位を左とする旨の指示が入力された場合にも、右上腕に代えて左上腕を測定部位としてもよい。
【００６８】
ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲの算出に際しては、除外されていない拍の脈波波形のみが解析に用いられる。解析処理部１０４は、対象とされた各拍について、上腕脈波および足首脈波の立ち上がり位置の時間差（図５の時間Ｔｒ，Ｔｌ）を算出し、算出した時間の平均値を、血管の長さ（＝脈波伝播距離）で除算することにより各ｂａＰＷＶを算出する。
【００６９】
図５において、時間Ｔｒ，Ｔｌは、右上腕の脈波の立ち上がり点Ｐ０ｒとの時間差を示しているものとする。左上腕を測定部位とする場合には、左上腕の脈波の立ち上がり点Ｐ０ｌとの時間差を用いて左上腕−左足首の脈波伝播速度（以下「ｂａＰＷＶ＿ＬＬ」ともいう）、および、左上腕−右足首の脈波伝播速度（以下「ｂａＰＷＶ＿ＬＲ」ともいう）が算出される。図５における時間Ｔｒ，Ｔｌは、脈波伝播時間（ＰＴＴ）を表わしている。
【００７０】
なお、各ｂａＰＷＶの算出に必要な、血管の長さは、被測定者の身長を所定の換算式に当てはめることで算出される。被測定者の身長は、たとえば操作部６によって入力される。
【００７１】
解析処理部１０４は、さらに、解析指標の算出に用いられた脈波形状についての近似度を集積することで、解析指標の算出に用いられた脈波全体の拍動の安定度を算出してもよい。本実施の形態では、ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲの各々について、算出対象となった脈波全体の拍動の安定度を算出する。拍動の安定度は、測定された全拍分の脈波波形ではなく、ｂａＰＷＶの算出に用いられた脈波波形そのものから導出されるため、ｂａＰＷＶの信憑性と直接的な関連がある。したがって、解析処理部１０４により算出される各拍動の安定度は、対応のｂａＰＷＶの信憑性（信頼できる度合）を示しているといえる。
【００７２】
なお、近似度ではなくズレ度が算出される場合、解析指標の算出に用いられた脈波形状についてのズレ度を集積した値は、解析指標の算出に用いられた脈波全体の拍動の乱れ度として算出される。
【００７３】
解析処理部１０４によって算出された各ｂａＰＷＶおよび各安定度は、出力部４に出力される。出力部４は、ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲを出力するとともに、各ｂａＰＷＶと関連付けて、その値の信憑性を示す指標を出力（表示または印刷）する。各ｂａＰＷＶの信憑性を示す指標としては、拍動の安定度として算出された値そのものを出力してもよいし、算出された値を、レベル値、マーク、または記号等に置き換えて出力してもよい。
【００７４】
血圧測定部１０６は、脈波測定部１０２と同様に、調整部３０およびＡ／Ｄ変換部２９と接続され、各肢部における血圧を測定するための処理を行なう。血圧測定部１０６は、調整部３０に指令信号を与えることでカフ２４の内圧を調整するとともに、当該指令信号に応答して検出されたカフ圧信号Ｐａｒ（ｔ），Ｐａｌ（ｔ），Ｐｂｒ（ｔ），Ｐｂｌ（ｔ）を受信する。血圧測定部１０６は、たとえば、公知のオシロメトリック法に従って、被測定者２００の肢部ごとの最高血圧および最低血圧を測定する。より具体的には、肢部ごとに、カフ圧を所定の圧力値まで高速で加圧し、徐速での減圧時に検出される時系列のカフ圧信号に所定のアルゴリズムを適用することで、最高血圧および最低血圧が算出される。血圧測定部１０６は、脈拍数、平均血圧および脈圧をさらに測定してもよい。
【００７５】
血圧指標算出部１０８は、血圧測定部１０６によって測定された血圧値に基づいて、所定の血圧指標を算出する。本実施の形態における「血圧指標」は、血管の詰まり具合（動脈狭窄の度合い）と相関を持つ指標を表わし、具体的にはたとえば、ＡＢＩ（Ankle Brachial Index）が挙げられる。本実施の形態では、左右両方の足首と一方の上腕とを測定部位としてＡＢＩを算出する。たとえば、右上腕の最高血圧と右足首の最高血圧との比、および、右上腕の最高血圧と左足首の最高血圧との比を、それぞれ「ＡＢＩ＿ＲＲ」および「ＡＢＩ＿ＲＬ」として算出する。なお、各ＡＢＩの算出においても上腕の測定部位を右としているのは、右上腕の最高血圧が左上腕に比して高い場合であり、左上腕の最高血圧が右上腕に比して高い場合には、左上腕を測定部位として用いてもよい。また、右上腕と左上腕の最高血圧の平均を、ＡＢＩ算出時の上腕血圧としてもよい。また、本実施の形態ではＡＢＩを血圧指標として算出することとするが、他の血圧特徴量が用いられてもよい。
【００７６】
血圧測定部１０６での測定結果、および、血圧指標算出部１０８により算出されたＡＢＩ＿ＲＲおよびＡＢＩ＿ＲＬは、出力部４に出力される。出力部４は、ｂａＰＷＶ＿ＲＬ、ｂａＰＷＶ＿ＲＲおよびこれらの信憑性を示す指標とともに、肢部ごとの血圧値、ＡＢＩ＿ＲＲおよびＡＢＩ＿ＲＬも出力する。これにより、医師などの医療従事者は、より正確に、動脈硬化の疑いがあるかどうかの診断が可能となる。
【００７７】
以上説明した脈波測定部１０２、解析処理部１０４、血圧測定部１０６および血圧指標算出部１０８の動作は、ＲＯＭ１２中に格納されたソフトウェアを実行することで実現されてもよいし、これらのうち少なくとも１つについては、ハードウェアで実現されてもよい。また、解析処理部１０４が実行する処理のうちの一部は、ハードウェアで実現されてもよい。
【００７８】
＜動作について＞
次に、本実施の形態における脈波解析装置１００の動作について説明する。動作の説明にあたっては、本実施の形態において最も特徴的な部分である解析処理部１０４が実行する処理について説明する。
【００７９】
図６は、本発明の実施の形態における脈波解析処理を示すフローチャートである。図６のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてＲＯＭ１２に格納されており、ＣＰＵ１０がこのプログラムを読み出して実行することにより、脈波解析処理の機能が実現される。
【００８０】
なお、脈波解析処理が開始される時点において、脈波測定部１０２により測定された肢部ごとの脈波波形が、ＲＡＭ１４または記憶装置８に記憶されているものとする。つまり、本実施の形態における脈波解析処理は、脈波測定の直後に行なわれるものに限定されず、記憶装置８に記憶された、過去に測定された脈波波形に対して行なわれてもよい。
【００８１】
図６を参照して、解析処理部１０４は、測定部位である肢部ごとに、記憶された複数拍分の脈波波形の区切り処理を行なう（ステップＳ１０２）。これにより、複数拍分の脈波波形が１拍単位で切り出され、１拍毎の脈波形状が認識される。
【００８２】
続いて、解析処理部１０４は、肢部ごとに、認識された全拍の脈波形状を平均化し（ステップＳ１０４）、平均化された脈波形状（集積形状）と各脈波形状との近似度を算出する（ステップＳ１０６）。近似度の算出には、たとえば上記（１）式が用いられる。肢部ごとに算出された各脈波の近似度は、ＲＡＭ１４に一時記録される。
【００８３】
解析処理部１０４は、近似度が低い拍の除外処理を行なう（ステップＳ１０８）。具体的には、まず、肢部ごとに、近似度が一定基準を満たさない（つまり、近似度が予め定められた閾値以下の）脈波形状を特定し、特定された脈波形状をｂａＰＷＶの算出対象から除外する。なお、脈波波形の特定に用いる閾値は、予め定められた値に限定されない。たとえば、全拍の平均の近似度から閾値を決定して、その基準（決定した閾値）を満たさない脈波形状を除外対象として特定してもよい。除外処理の結果、ｂａＰＷＶの算出に用いられるか否かの情報がＲＡＭ１４に一時記録される。
【００８４】
図７は、図６のステップＳ１０８における除外処理結果の一例を示す図である。
図７を参照して、各拍ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）に対応付けて、右上腕、左上腕、右足首および左足首それぞれの脈波形状が算出対象から除外されたか否かの情報が記録される。本実施の形態では、たとえば、除外すべき脈波波形と判定された拍No.に対応する欄に、“１”を記録し、それ以外を“０”とする。なお、各肢部における除外処理結果の保持方法は図７のような例に限定されない。
【００８５】
除外処理が終わると、その処理結果を反映してｂａＰＷＶ（脈波伝播速度）が算出される（ステップＳ１１０）。本実施の形態では、ステップＳ１０８の除外処理の結果、近似度が低いと判定された拍を除外して、ｂａＰＷＶ＿ＲＬ、および、ｂａＰＷＶ＿ＲＲの両方を算出する。
【００８６】
ここで、図７のような結果が記録されていると仮定して、各ｂａＰＷＶの算出方法を説明する。ｂａＰＷＶ＿ＲＬを算出する場合、右上腕の脈波と左足首の脈波とが用いられる。図７を参照すると、右上腕の３拍目の脈波と、左足首の６拍目の脈波とが除外対象として記録されている。したがって、３拍目および６拍目の脈波を除外することでｂａＰＷＶ＿ＲＬが算出される。より具体的には、３拍目および６拍目以外の各拍について、右上腕および左足首の脈波の脈波伝播時間を算出し、算出された脈波伝播時間の平均値と血管の長さの推定値とにより、ｂａＰＷＶ＿ＲＬを算出する。
【００８７】
ｂａＰＷＶ＿ＲＲを算出する場合、右上腕の脈波と右足首の脈波とが用いられる。図７を参照すると、右上腕の３拍目の脈波と、右足首の５，６拍目の脈波とが除外対象として記録されている。したがって、３拍目、５拍目および６拍目の脈波を除外することでｂａＰＷＶ＿ＲＲが算出される。より具体的には、３拍目、５拍目および６拍目以外の各拍について、右上腕および右足首の脈波の脈波伝播時間を算出し、算出された脈波伝播時間の平均値と血管の長さの推定値とにより、ｂａＰＷＶ＿ＲＲを算出する。
【００８８】
このように、本実施の形態によると、大きく乱れた脈波波形は各ｂａＰＷＶの算出に用いられないので、精度良く解析指標を算出することができる。また、実測の波形を集積することで、近似度算出の基準となる脈波形状が求められる。したがって、測定時の被測定者の病態や病状、あるいは測定条件（投薬直後など）に応じて適切に除外すべき脈波形状を特定することができる。
【００８９】
解析処理部１０４は、次に、ｂａＰＷＶの信憑性を算出する（ステップＳ１１２）。本実施の形態では、ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲの算出に用いられた脈波全体の拍動の安定度をそれぞれ算出する。具体的には、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの算出に用いられた脈波全体の拍動の安定度すなわち、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの信憑性は、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの算出に用いられた拍の近似度を集積（たとえば平均）することで算出される。ｂａＰＷＶ＿ＲＬの算出においては、図７を例に３拍目および６拍目の脈波が除外されたため、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの信憑性は、３拍目および６拍目以外の、右上腕および左足首の拍についての近似度を平均化した値として表わされる。
【００９０】
より具体的には、右上腕の脈波形状のうち、３拍目および６拍目以外の拍の近似度の平均値と、左足首の脈波形状のうち、３拍目および６拍目以外の拍の近似度の平均値とを求める。これらの平均値をさらに平均化した値が、算出に用いられた脈波全体の安定度として算出される。
【００９１】
あるいは、右上腕の脈波形状のうちの３拍目および６拍目以外の拍、および、左足首の脈波形状のうちの３拍目および６拍目以外の拍全ての近似度を平均化した値を、算出に用いられた脈波全体の安定度として算出してもよい。
【００９２】
ｂａＰＷＶ＿ＲＲの信憑性も同様の方法で算出される。ｂａＰＷＶ＿ＲＲの算出においては、図７を例に３拍目、５拍目および６拍目の脈波が除外されたため、ｂａＰＷＶ＿ＲＲの信憑性は、３拍目、５拍目および６拍目以外の各拍の、集積形状との近似度を集積（たとえば平均）することで算出される。
【００９３】
このように、各ｂａＰＷＶの信憑性は、集積形状との近似度を個別に評価した後で、指標算出に用いられた全拍分の近似度を集積して求められる。したがって、全体に対する１拍分の影響度を、従来より行なわれていたｂａＰＷＶの算出方法（１拍ごとに脈波伝播時間を算出し、血管長の推定値をそれらの平均で除算する）と同等にすることができる。
【００９４】
以上のような解析処理が終わると、出力部４には、各解析結果が出力される（ステップＳ１１４）。本実施の形態では、プリンタ（ドライバ）として機能する出力部４が、得られた解析結果を紙媒体に印刷する。紙媒体には、たとえば図８のような解析結果情報が印刷される。
【００９５】
図８は、本発明の実施の形態における解析結果情報の出力例を示す図である。
図８を参照して、紙媒体には、脈波解析の結果として、ｂａＰＷＶ＿ＲＲ値９１、ｂａＰＷＶ＿ＲＲの信憑性を示す指標９２、ｂａＰＷＶ＿ＲＬ値９３、および、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの信憑性を示す指標９４が印刷されている。信憑性を示す指標は、たとえば、信憑性が高い（安定度が高い）順に、「＋＋＋」、「＋＋」、「＋」、「±」、「−」の５段階の記号で示される。ＲＯＭ１２には、安定度の数値範囲と対応付けて、表示されるべきこれらの記号が予め記憶されているものとする。
【００９６】
このように、各ｂａＰＷＶ値９１，９３のすぐ下に、それらの値の信憑性を示す指標９２，９４を配置することで、これらの指標が関連付けられて印刷される。その結果、医師などの医療従事者は、解析指標として出力されたｂａＰＷＶの値だけでなくその指標の信憑性の高さを考慮することで、より正しい診断を行なうことが可能となる。
【００９７】
本実施の形態の脈波解析装置１００は、上述のように、各肢部の血圧測定、および、ＡＢＩ＿ＲＲ，ＡＢＩ＿ＲＬの算出も行なう。したがって、図８には、右上腕の血圧８１、右足首の血圧８２、左上腕の血圧８３、左足首の血圧８４、ＡＢＩ＿ＲＲ値８５、および、ＡＢＩ＿ＲＬ値８６がさらに出力される。
【００９８】
図８に示されたｂａＰＷＶおよび血圧値の単位は、それぞれ、“ｃｍ／ｓ”および“ｍｍＨｇ”である。
【００９９】
解析結果情報として、さらに、上述のＵＴや％ＭＡＰも出力されてもよい。また、図９に示すようなグラフが出力されてもよい。
【０１００】
図９は、本発明の実施の形態における解析結果情報の他の出力例を示す図である。
図９には、ｂａＰＷＶを縦軸、ＡＢＩを横軸にとったグラフである。このグラフでは、予め、ｂａＰＷＶとＡＢＩとにより定まる動脈硬化度のレベルが識別可能に（たとえば色分けされて）示されている。このグラフにおいて、右下腿部および左下腿部それぞれの動脈硬化レベルが予め定められたマーク，文字，記号などによって示される。
【０１０１】
図９において、右下腿部の動脈硬化度のレベルは、解析処理部１０４にて算出されたｂａＰＷＶ＿ＲＲと、血圧指標算出部１０８にて算出されたＡＢＩ＿ＲＲとの交点にプロットされた黒塗りの三角マークの位置によって示されている。左下腿部の動脈硬化レベルは、解析処理部１０４にて算出されたｂａＰＷＶ＿ＲＬと、血圧指標算出部１０８にて算出されたＡＢＩ＿ＲＬとの交点にプロットされた白抜きの三角マークの位置によって示されている。
【０１０２】
なお、本実施の形態では、解析結果情報として、測定されたｂａＰＷＶ＿ＲＲおよびｂａＰＷＶ＿ＲＬの両方が出力されることとした。しかしながら、測定されたｂａＰＷＶ＿ＲＲおよびｂａＰＷＶ＿ＲＬのうち、図６のステップＳ１１２で算出された信憑性（安定度）が高い方のｂａＰＷＶのみを、脈波解析結果として出力してもよい。たとえば、患者への提示用のレポートは、一般に、簡易な情報のみを印刷するので、患者用のレポートにおいてのみ、一方のｂａＰＷＶだけを出力することとしてもよい。そのような場合、図９のグラフに代えて、図１０のようなグラフが印刷されてよい。図１０には、ｂａＰＷＶを縦軸、ＡＢＩを横軸にとったグラフにおいて、安定度が高い方のｂａＰＷＶのみがプロットされている。このように、信憑性（安定度）が高い方のｂａＰＷＶのみを出力することで、単に値が高い方のｂａＰＷＶや、左右のｂａＰＷＶの平均値がプロットされる場合よりも、より適切な判断や診断を可能とすることができる。
【０１０３】
＜近似度の計算式について＞
上述のように、本実施の形態では、精度良く解析指標を算出するために、各拍ごとの集積脈波との近似度が用いられた。したがって、近似度の計算式は、実験により適切に定める必要がある。
【０１０４】
図１１〜図２７は、測定ＩＤ１〜１７それぞれについて、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。各図において、（Ａ）には、時間軸に沿って、測定された複数拍分の脈波波形が示され、（Ｂ）には、（Ａ）に示された各拍分の脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた様子が示されている。図１１〜図２７（Ａ）の縦軸の値は、圧力をデジタル変換した出力値を表わしており、図１１〜図２７（Ｂ）の縦軸の値は、振幅を表わしている。また、図１１〜図２７（Ｂ）の横軸の区切りは、サンプリングのポイントを表わしている。
【０１０５】
図２８は、図１１〜図２７の脈波波形を対象とした場合における、装置が算出する近似度の順位と、判読者による近似の程度の順位との関係を示す図である。
【０１０６】
図２８における「指数」は、測定ＩＤごとに、上記計算式（１）によって算出された各拍ごとの（図示しない集積形状との）近似度の平均値を、所定の換算式によって１００分率で示したものである。「装置の順位」は、１００分率で示された指数の昇順での順位を示している。「判読者順位」は、医療従事者や脈波解析装置１００の開発者など、脈波に関して十分に知識を有する者により、測定ＩＤごとにマニュアルで判断された、各拍ごとの（図示しない集積形状との）平均的な近似度の順位を示す。
【０１０７】
図２９は、図２８に示された、装置による近似の順位と判読者による近似の順位との相関関係を示す図である。図２９に示されるように、２次元の座標平面においてＹ軸に「人の判定順位（判読者順位）」、Ｘ軸に「装置の判定順位」をとった場合の両者の相関の決定係数Ｒ２は、０．６８４４で表わされる。
【０１０８】
このように、上記式（１）により近似度を算出する場合、判読者順位と近い結果を得ることができているが、近似度の計算式は、判読者順位と装置の判定順位とが一致するような式、つまり、決定係数Ｒ２が１．０に近づくような式が、実験により定められることが望ましい。従来、医療従者など人間による目視によって波形の乱れ（不整脈や体動）が判定されていたからである。
【０１０９】
＜変形例１＞
上記実施の形態では、ｂａＰＷＶを算出する場合、上腕の測定部位はデフォルトとして定められた方の腕（たとえば右）を測定部位とした。または、右上腕と左上腕との血圧差によってｂａＰＷＶの算出に用いる上腕を右とするか左とするかを判定したりした。
【０１１０】
しかし、解析処理部１０４が算出する近似度に基づいて、ｂａＰＷＶの算出に用いる上腕の測定部位を決定してもよい。
【０１１１】
具体的には、図６のステップＳ１１０（脈波伝播速度の算出）において、次のような処理が行なわれてもよい。以下の説明においても、右上腕の脈波を用いてｂａＰＷＶを算出することがデフォルトとして定められていると仮定する。
【０１１２】
解析処理部１０４は、直前のステップＳ１０８（除外処理）において、右上腕の脈波のうち算出対象から除外されなかった拍“ＢＴｒ”についての近似度の平均値“ＡＶｒ”が、予め定められた閾値以上か否かを判断する。平均値ＡＶｒが閾値未満と判断された場合、左上腕の脈波をｂａＰＷＶの算出に用いる。または、左上腕の脈波のうち算出対象から除外されなかった拍“ＢＴｌ”についての近似度の平均値“ＡＶｌ”も、予め定められた閾値未満であれば、測定をやり直すようユーザに報知することとしてもよい。
【０１１３】
または、平均値ＡＶｒと、平均値ＡＶｌとを比較し、その値が高い方の部位の脈波をｂａＰＷＶの算出に用いてもよい。
【０１１４】
図７を例にした場合、上記の拍ＢＴｒは、右上腕の集積脈波との近似度が低かった３拍目以外の拍を表わす。または、拍ＢＴｒは、足首脈波での除外結果も考慮して、３、５および６拍目以外の拍を表わしてもよい。同様に、上記の拍ＢＴｌは、左上腕の集積脈波との近似度が低かった４拍目以外の拍を表わす。または、拍ＢＴｌは、足首脈波での除外結果も考慮して、４〜６拍目以外の拍を表わしてもよい。
【０１１５】
足首脈波についても上腕脈波と同様に、左右いずれかの脈波のみをｂａＰＷＶの算出に用いるようにし、脈波の安定している上腕脈波および足首脈波によってただ１つのｂａＰＷＶを算出することとしてもよい。
【０１１６】
＜変形例２＞
上記実施の形態では、ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲを測定することとしたが、１つの測定部位における脈波より算出可能なＰＷＶであってもよい。
【０１１７】
１つの測定部位における脈波よりＰＷＶを算出する場合、ＰＷＶは、脈波の伝播距離（Ｌｐｔ）を脈波伝播時間（ＰＴＴ）で除算することで求められる。伝播距離は、いわゆる体幹長と言われる、心臓と反射部位である腸骨動脈の分岐部との間の距離を２倍したものである。体幹長は身長に比例する長さである。脈波伝播距離は直接測定ができないが、所定の換算式を用いて求めることができる。ＰＴＴは、図３０に示されるＴｐｐとＴＲとを所定の換算式に当てはめることで算出される。Ｔｐｐは、進行波である駆出波のピーク（最大点）の出現時間と反射波のピーク（最大点）の出現時間との時間間隔を表わす。ＴＲは、駆出波の出現時間と進行波が腸骨動脈の分岐部から反射して戻ってくる反射波の出現時間との間の時間間隔を表わす。これらもまた、動脈硬化度の判定を行なうための指標とすることができる。図３０においてＴｐｐは、駆出波ピーク点であるＡ点と反射波ピーク点であるＢ点との間の時間間隔で表わされる。図３０においてＴＲは、駆出波の立ち上がり点から反射波の立上り点までの時間間隔で表わされる。
【０１１８】
または、解析指標としてＡＩを算出してもよい。その場合、図３０を参照して、解析処理部（１０４）は、Ａ点での振幅Ｐ１に対するＢ点での振幅Ｐ２を抽出し、振幅Ｐ１を振幅Ｐ２で除算することにＡＩ値が得られる。
【０１１９】
このようなＰＷＶやＡＩを解析指標として算出する場合には、指標算出に影響する範囲として、脈の立ち上がり点から反射波ピークまでを含む範囲に限定して、近似度を算出してもよい。
【０１２０】
＜変形例３＞
上記実施の形態における脈波解析装置１００は、検出ユニット２０、カフ２４および情報処理ユニット１を含むものとして説明したが、脈波解析装置は、検出ユニット２０およびカフ２４を含まない汎用のコンピュータにおいて実現されてもよい。つまり、本実施の形態において、脈波解析装置は、代表的にＣＰＵ１０によって実現される解析処理部１０４の機能が含まれていれば、図６に示したような脈波解析処理を実現することができる。汎用のコンピュータは、情報処理ユニット１と同様のハードウェアを有していればよい。
【０１２１】
本実施の形態および各変形例の脈波解析装置が行なう脈波解析方法を、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、当該プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない（non-transitory）記録媒体に記録される。このような「コンピュータ読取可能な記録媒体」は、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）などの光学媒体や、メモリカードなどの磁気記録媒体などを含む。また、このようなプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させて、プログラム製品として提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【０１２２】
なお、本実施の形態に係るプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本実施の形態に係るプログラムに含まれ得る。
【０１２３】
また、本実施の形態に係るプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本実施の形態に係るプログラムに含まれ得る。
【０１２４】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記憶された記憶媒体とを含む。
【０１２５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 情報処理ユニット、２ 制御部、４ 出力部、６ 操作部、８ 記憶装置、２０ａｒ，２０ａｌ，２０ｂｒ，２０ｂｌ 検出ユニット、２２ａｌ，２２ａｒ，２２ｂｌ，２２ｂｒ 配管、２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌ カフ、２５ａｌ，２５ａｒ，２５ｂｌ，２５ｂｒ 圧力ポンプ、２６ａｌ，２６ａｒ，２６ｂｌ，２６ｂｒ 調圧弁、２７ａｌ，２７ａｒ，２７ｂｌ，２７ｂｒ 配管、２８ａｌ，２８ａｒ，２８ｂｌ，２８ｂｒ 圧力センサ、２９ａｌ，２９ａｒ，２９ｂｌ，２９ｂｒ Ａ／Ｄ変換部、３０ 調整部、１００ 脈波解析装置、１０２ 脈波測定部、１０４ 解析処理部、１０６ 血圧測定部、１０８ 血圧指標算出部、２００ 被測定者。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈波解析装置および脈波解析プログラムに関し、特に、複数拍分の脈波波形を解析することにより所定の脈波解析指標を算出することのできる脈波解析装置および脈波解析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
脈波解析は、脈波伝播速度などの脈波解析指標の計測に用いられている。脈波伝播速度は、動脈の硬さを非侵襲的に評価する指標として、診療現場で活用されている。
【０００３】
脈波解析指標を精度良く計測するための技術として次のようなものがある。
特開２００６−２４７２２１号公報（特許文献１）には、脈波にノイズが含まれている脈波であるかどうかを自己相関関数波形により判断することが記載されている。
【０００４】
特開２００１−１２８９４６号公報（特許文献２）には、正確な脈波伝播速度情報を測定するために、ノッチを検出してその時間差から脈波伝播速度を算出することが記載されている。
【０００５】
特開平１０−３２８１５０号公報（特許文献３）には、脈波伝播速度を高い精度で測定するために、心拍同期波の最大傾斜線と基線とを用いて脈波伝播速度を算出することが記載されている。
【０００６】
特開２００８−１６８０７３号公報（特許文献４）には、動脈硬化検査の信頼性や効率性を向上するために、取得する脈波の特徴点を検出し、その特徴点を明示しつつ脈波波形をリアルタイムで画面に表示することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２４７２２１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２８９４６号公報
【特許文献３】特開平１０−３２８１５０号公報
【特許文献４】特開２００８−１６８０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
脈波解析指標の一種である脈波伝播速度はたとえば次のような方法で求められる。脈波伝播速度の一形態である上腕−足首脈波伝播速度（ｂａＰＷＶ：brachial-ankle Pulse Wave Velocity）の場合、上腕と足首とに巻いたカフを一定圧に保持して採取するＰＶＲ（Pulse Volume Recording）波形を数拍から十数拍分記録する。そして、上腕および足首それぞれのＰＶＲ波形について、１拍毎の脈波の立ち上がり位置を検出することにより、脈波伝播速度が算出される。
【０００９】
このような方法では、全拍分の脈波が脈波解析指標の算出に用いられるため、ＰＶＲ波形採取中に不整脈や体動などが起こると、脈波が乱れて指標の計測精度が悪くなってしまう。また、その結果、誤った測定値（精度の悪い脈波解析指標）を診断に用いてしまうという恐れもある。
【００１０】
また、上記各特許文献における提案は、高精度に脈波解析指標を算出するためには十分とはいえない。
【００１１】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、高精度に脈波解析指標を算出することのできる脈波解析装置および脈波解析プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明のある局面に従う脈波解析装置は、複数拍分の脈波波形を記憶するための記憶手段と、複数拍分の脈波波形を解析することで脈波解析指標を算出するための処理を行なう解析処理手段と、算出された脈波解析指標を、解析結果として出力するための出力手段とを備える。解析処理手段は、複数拍分の脈波波形を構成する１拍毎の脈波形状を集積し、集積された脈波形状と１拍毎の脈波形状との近似度が低い拍を算出対象から除外して脈波解析指標を算出する。
【００１３】
好ましくは、解析処理手段は、さらに、脈波解析指標の算出に用いられた脈波形状についての近似度を集積することで、拍動の安定度を算出し、出力手段は、安定度を脈波解析指標の信憑性を示す指標としてさらに出力する。
【００１４】
好ましくは、記憶手段は、左右の肢部について、複数拍分の脈波波形を記憶し、解析処理手段は、肢部毎に近似度を算出し、かつ、近似度が高い方の肢部の脈波形状を用いて、脈波解析指標を算出する。
【００１５】
好ましくは、記憶手段は、複数拍分の脈波波形を肢部毎に記憶し、解析処理手段は、肢部毎に、１拍毎の脈波形状を集積し、かつ、近似度、脈波解析指標および安定度を算出し、出力手段は、安定度が高い方の脈波解析指標を、解析結果として出力する。
【００１６】
好ましくは、解析処理手段は、１拍毎の脈波形状のうち、脈波解析指標の算出に影響する範囲に限定して、近似度を算出する。
【００１７】
好ましくは、脈波解析指標は、動脈硬化の度合い、および／または、血管の狭窄の程度を示す。
【００１８】
さらに好ましくは、脈波解析指標は、動脈硬化の度合いを示す指標としての脈波伝播速度を含む。
【００１９】
好ましくは、肢部の脈波を検出するための脈波検出手段と、脈波検出手段からの検出信号に基づいて、複数拍分の脈波波形を測定するための測定処理手段とをさらに備える。
【００２０】
この発明の他の局面に従う脈波解析プログラムは、記憶部に記憶された複数拍分の脈波波形を構成する１拍毎の脈波形状を集積するステップと、集積された脈波形状と１拍毎の脈波形状との近似度が低い拍を算出対象から除外して脈波解析指標を算出するステップと、算出された脈波解析指標を、解析結果として出力するステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、体動などの影響の少ない安定した拍のみを用いて脈波解析指標を算出することができる。その結果、精度の高い脈波解析指標を解析結果として出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に従う脈波解析装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う脈波解析装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図３】肢部ごとの脈波測定結果の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態において、集積された脈波形状と各拍との近似度の算出方法を説明するための図である。
【図５】脈波伝播距離の算出方法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態における脈波解析処理を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ１０８における除外処理結果の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態における解析結果情報の出力例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態における解析結果情報の他の出力例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態における解析結果情報のさらに他の出力例を示す図である。
【図１１】測定ＩＤ１の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１２】測定ＩＤ２の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１３】測定ＩＤ３の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１４】測定ＩＤ４の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１５】測定ＩＤ５の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１６】測定ＩＤ６の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１７】測定ＩＤ７の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１８】測定ＩＤ８の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図１９】測定ＩＤ９の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２０】測定ＩＤ１０の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２１】測定ＩＤ１１の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２２】測定ＩＤ１２の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２３】測定ＩＤ１３の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２４】測定ＩＤ１４の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２５】測定ＩＤ１５の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２６】測定ＩＤ１６の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２７】測定ＩＤ１７の脈波について、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。
【図２８】図１１〜図２７の脈波波形を対象とした場合における、装置が算出する近似度の順位と、判読者による近似の程度の順位との関係を示す図である。
【図２９】図２８に示された、装置による近似の順位と判読者による近似の順位との相関関係を示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態の変形例２における脈波解析指標の算出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２４】
＜概略構成について＞
図１は、本発明の実施の形態に従う脈波解析装置１００の概略構成図である。
【００２５】
図１を参照して、脈波解析装置１００は、情報処理ユニット１と、４つの検出ユニット２０ａｒ，２０ａｌ，２０ｂｒ，２０ｂｌと、４つのカフ２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌとを含む。
【００２６】
カフ２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌは、それぞれ被測定者２００の肢部に装着される。具体的には、それぞれ、右上腕（右上肢）、左上腕（左上肢）、右足首（右下肢）および左足首（左上肢）に装着される。なお、「肢部」とは、四肢に含まれる部位を表わし、手首や指尖部などであってもよい。カフ２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌは、特に区別する必要がない限り、これらを総称して、「カフ２４」と呼ぶ。
【００２７】
検出ユニット２０ａｒ，２０ａｌ，２０ｂｒ，２０ｂｌは、それぞれ、被測定者２００の肢部の脈波を検出するために必要なハードウェアを含む。検出ユニット２０ａｒ，２０ａｌ，２０ｂｒ，２０ｂｌの構成は全て同様であってよいので、特に区別する必要がない限り、これらを総称して、「検出ユニット２０」と呼ぶ。
【００２８】
情報処理ユニット１は、制御部２と、出力部４と、操作部６と、記憶装置８とを含む。
制御部２は、脈波解析装置１００全体の制御を行なう装置であり、代表的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４とを含むコンピュータで構成される。
【００２９】
ＣＰＵ１０は、演算処理部に相当し、ＲＯＭ１２に予め格納されているプログラムを読出して、ＲＡＭ１４をワークメモリとして使用しながら、当該プログラムを実行する。
【００３０】
また、制御部２には、出力部４、操作部６および記憶装置８が接続されている。出力部４は、測定された脈波や脈波解析結果などを出力する。出力部４は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）またはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などで構成される表示デバイスであってもよいし、プリンタ（ドライバ）であってもよい。
【００３１】
操作部６は、ユーザからの指示を受付ける。記憶装置８は、各種データやプログラムを保持する。制御部２のＣＰＵ１０は、記憶装置８に記録されたデータやプログラムの読み出しや書き込みを行なう。記憶装置８は、たとえば、ハードディスク、不揮発性メモリ（たとえば、フラッシュメモリ）、あるいは、着脱可能な外部記録媒体などにより構成されてよい。
【００３２】
ここで、各検出ユニット２０の構成について具体的に説明する。
検出ユニット２０ｂｒは、被測定者２００の右上腕に装着されたカフ２４ｂｒの内圧（以下、「カフ圧」という）の調整および検出を行なうことで、右上腕における脈波を検出する。カフ２４ｂｒは、図示のない流体袋（たとえば空気袋）を内包している。
【００３３】
検出ユニット２０ｂｒは、圧力センサ２８ｂｒと、調圧弁２６ｂｒと、圧力ポンプ２５ｂｒと、Ａ／Ｄ（analog to digital）変換部２９ｂｒと、配管２７ｂｒとを含む。カフ２４ｂｒと、圧力センサ２８ｂｒ，調圧弁２６ｂｒとは、配管２２ｂｒによって接続されている。
【００３４】
圧力センサ２８ｂｒは、配管２２ｂｒを介して伝達される圧力変動を検出するための検出部位であり、一例として、単結晶シリコンなどからなる半導体チップに所定間隔に配列された複数のセンサエレメントを含む。圧力センサ２８ｂｒによって検出された圧力変動信号は、Ａ／Ｄ変換部２９ｂｒによってデジタル信号に変換されて、脈波信号ｐｂｒ（ｔ）として制御部２に入力される。
【００３５】
調圧弁２６ｂｒは、圧力ポンプ２５ｂｒとカフ２４ｂｒとの間に介挿され、測定時にカフ２４ｂｒの加圧に用いられる圧力を所定の範囲に維持する。圧力ポンプ２５ｂｒは、制御部２からの検出指令に応じて作動し、カフ２４ｂｒを加圧するためにカフ２４ｂｒ内の流体袋（図示せず）に空気を供給する。
【００３６】
この加圧によって、カフ２４ｂｒは測定部位に押圧され、右上腕の脈波に応じた圧力変化がそれぞれ配管２２ｂｒを介して検出ユニット２０ｂｒへ伝達される。検出ユニット２０ｂｒは、この伝達される圧力変化を検出することで、右上腕の脈波を検出する。
【００３７】
検出ユニット２０ｂｌも同様に、圧力センサ２８ｂｌと、調圧弁２６ｂｌと、圧力ポンプ２５ｂｌと、Ａ／Ｄ変換部２９ｂｌと、配管２７ｂｌとを含む。カフ２４ｂｌと、圧力センサ２８ｂｌ，調圧弁２６ｂｌとは、配管２２ｂｌによって接続されている。
【００３８】
また、検出ユニット２０ａｒは、圧力センサ２８ａｒと、調圧弁２６ａｒと、圧力ポンプ２５ａｒと、Ａ／Ｄ変換部２９ａｒと、配管２７ａｒとを含む。カフ２４ａｒと、圧力センサ２８ａｒ，調圧弁２６ａｒとは、配管２２ａｒによって接続されている。
【００３９】
検出ユニット２０ａｌも同様に、圧力センサ２８ａｌと、調圧弁２６ａｌと、圧力ポンプ２５ａｌと、Ａ／Ｄ変換部２９ａｌと、配管２７ａｌとを含む。カフ２４ａｌと、圧力センサ２８ａｌ，調圧弁２６ａｌとは、配管２２ａｌによって接続されている。
【００４０】
検出ユニット２０ｂｌ，２０ａｒ，２０ａｌ内の各部の機能は、検出ユニット２０ｂｒと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。また、検出ユニット２０内の各部についても、特に区別する必要がない限り、“ａｒ”，“ｂｒ”などの記号は省略して説明する。
【００４１】
なお、本実施の形態では、圧力センサ２８を用いて脈波を検出する構成について説明するが、動脈容積センサ（図示せず）を用いて脈波を検出する構成であってもよい。この場合、動脈容積センサは、たとえば、動脈に対して光を照射する発光素子と、発光素子によって照射された光の動脈の透過光または反射光を受光する受光素子とを含んでよい。あるいは、複数の電極を含み、被測定者２００の測定部位に微少の一定電流を流すとともに、脈波の伝播に応じて生じるインピーダンス（生体インピーダンス）の変化によって生じる電圧変化を検出するようにしてもよい。
【００４２】
＜機能構成について＞
図２は、本発明の実施の形態に従う脈波解析装置１００の機能構成を示す機能ブロック図である。
【００４３】
図２を参照して、本実施の形態の脈波解析装置１００は、その機能として、調整部３０、脈波測定部１０２、解析処理部１０４、血圧測定部１０６、血圧指標算出部１０８および出力部４を含む。なお、血圧測定部１０６および血圧指標算出部１０８は、脈波解析装置１００の機能構成に含まれなくてもよい。
【００４４】
調整部３０は、カフ２４内の圧力を調整する機能部である。調整部３０の機能は、たとえば、図１に示した圧力ポンプ２５および調圧弁２６により達成される。
【００４５】
脈波測定部１０２は、調整部３０およびＡ／Ｄ変換部２９と接続され、各肢部における脈波（ＰＶＲ）を測定するための処理を行なう。脈波測定部１０２は、調整部３０に指令信号を与えることでカフ２４の内圧を調整するとともに、当該指令信号に応答して検出されたカフ圧信号Ｐａｒ（ｔ），Ｐａｌ（ｔ），Ｐｂｒ（ｔ），Ｐｂｌ（ｔ）を受信する。そして、受信したカフ圧信号Ｐａｒ（ｔ），Ｐａｌ（ｔ），Ｐｂｒ（ｔ），Ｐｂｌ（ｔ）を時系列に記録することで、肢部ごとに、複数拍分の脈波波形を取得する。脈波の測定は、たとえば所定時間（たとえば１０秒程度）行なわれる。
【００４６】
脈波測定部１０２による脈波測定結果は、出力部４に出力されてよい。
図３は、肢部ごとの脈波測定結果の一例を示す図である。図３には、各肢部の脈波波形が同一の時間軸に沿って示されている。図３に示されるように、１拍ごとの脈波の立ち上がり位置が、破線などで示されてもよい。
【００４７】
解析処理部１０４は、脈波測定部１０２によって測定された肢部ごとの脈波を解析することで、被測定者２００（図１）の脈波の特徴量として、所定の脈波解析指標（以下「解析指標」と略す）を算出する。本実施の形態において「解析指標」とは、動脈硬化、および／または、血管の狭窄と相関を持つ指標を表わす。つまり、「解析指標」は、動脈硬化の度合い、および／または、血管の狭窄の度合いを示すものである。
【００４８】
動脈硬化の度合いを示す解析指標としては、たとえば、脈波伝播速度、脈波伝播時間（ＰＴＴ：Pulse Transit Time）、ＡＩ（Augmentation Index）、および、ＴＲ（Traveling time to Reflected wave）などが挙げられる。なお、脈波伝播速度は、上腕脈波および足首脈波によって算出されるもの（ｂａＰＷＶ）に限定されず、他の２つの測定部位の脈波によって算出されるもの、あるいは、１つの測定部位（肢部）での脈波のみによって算出されるものであってもよい。
【００４９】
血管の狭窄の程度を示す解析指標としては、たとえば、足首脈波の上昇特徴値、および、脈波の先鋭度などが挙げられる。足首脈波の上昇特徴値は、たとえば、ＵＴ（ＵＴ：upstroke Time）として算出される。ＵＴは、立ち上がり点からピークまでの足首脈波が上昇する期間として算出される。脈波の先鋭度は、％ＭＡＰ（正規化脈波面積）として算出される。％ＭＡＰは、たとえば、脈波のピーク高さＨすなわち脈圧に対する、脈波面積を均等にならしたときの最低血圧からの高さＭの割合（＝Ｍ／Ｈ×１００）として算出される。
【００５０】
本実施の形態においては、解析指標として、ｂａＰＷＶを算出することとして説明するが、上記したような他の特徴量を算出してもよい。
【００５１】
解析処理部１０４は、複数拍分の脈波波形から１拍毎の脈波形状（脈波波形の形状）を認識する処理を行なう。具体的には、脈波の区切り処理が行なわれ、脈波波形が１拍毎に切り出される。これにより、１拍毎の脈波形状が認識される。脈波の区切り処理は、特定周波数によるフィルター処理または微分処理などの公知の手法で実現可能である。
【００５２】
解析処理部１０４は、認識された１拍毎の脈波形状を集積し、拍ごとに、集積された脈波形状（以下「集積形状」ともいう）との近似度を算出する。本実施の形態において「１拍毎の脈波形状を集積する」とは、１拍毎の脈波形状を平均化することを表わすこととするが、平均化と同等の処理を行なってもよい。
【００５３】
本実施の形態において、「近似度」とは、２つの波形の近似の度合いを示す値であり、より特定的には、２つの波形がどの程度一致しているかを数値として表わしたものである。近似度は、たとえば、次式（１）により求められる。
【００５４】
【数１】
【００５５】
図４は、本発明の実施の形態において、集積形状と各拍との近似度の算出方法を説明するための図である。
【００５６】
図４を参照して、近似度は、集積形状Ｗａと実測のｉ拍目の脈波形状Ｗｉとのずれにより生じる面積の逆数として算出される。つまり、近似度は、脈の立ち上がりを起点とした場合の、サンプリング時間ごとの振幅値Ｐａ，Ｐｉの差の加算値の逆数として求めることができる。
【００５７】
または、近似度は、サンプリング時間ごとの振幅値Ｐａ，Ｐｉの差の積分値の逆数として求めてもよい。
【００５８】
または、振幅値Ｐａ，Ｐｉの差に重みを加え、たとえば、次式（２）のように、振幅値Ｐａ，Ｐｉの差の２乗和の逆数により近似度が求められてもよい。
【００５９】
【数２】
【００６０】
近似度の計算式は、予め行なわれた実験の結果に基づき定められる。近似度の計算式の設定方法（原理）については後述する。
【００６１】
なお、本実施の形態では、脈の立ち上がりを起点として集積脈波と１拍分の脈波全体との近似度を求めることとしたが、近似度の算出に用いられる区間を解析指標に強く影響する範囲に限定してもよい。たとえば、脈波波形の立ち上がり点からピークまでの範囲に限定してもよいし、脈波波形の前方１／２部分に限定してもよい。つまり、１拍分の脈波形状のうち、解析指標の算出に影響しない後方部分を、近似度の算出に用いないようにしてもよい。
【００６２】
また、近似度の算出には、脈の立ち上がりを起点とした振幅値の差を用いることとしたが、起点の位置（２つの波形を一致させる位置）は、脈の立ち上がりに限定されない。たとえば、脈波波形のピークを起点とするなど、一定の基準位置を起点と定めてもよい。あるいは、一定の基準位置ではなく、拍ごとに、たとえば集積波形との近似度が最大となるような位置を起点として決定してもよい。
【００６３】
また、本実施の形態では、近似度を算出することとしたが、集積形状との「ズレ度」を算出してもよい。ズレ度は、式（１），（２）の近似度の逆数として算出可能である。
【００６４】
解析処理部１０４は、集積形状との近似度が低い（＝ズレ度が高い）と判定された脈波形状の拍を特定し、特定された拍を解析指標の算出対象から除外する。このように、集積形状との近似度が低い脈波形状が除外されることで、不整脈や体動によって突発的に乱れた可能性が高い、安定していない脈波が適切に除外される。
【００６５】
従来は、図３のような複数拍分の脈波波形が測定されると、医師が目視により波形が乱れているかを判断していたが、本実施の形態によると、集積形状との近似度を算出することで、演算によって波形の乱れを判別することができる。
【００６６】
解析処理部１０４は、除外されていない拍の脈波波形つまり、安定した脈波波形のみを解析することで、ｂａＰＷＶを算出する。本実施の形態では、左右両方の足首を測定部位として２種のｂａＰＷＶ、たとえば、右上腕−左足首の脈波伝播速度（以下「ｂａＰＷＶ＿ＲＬ」ともいう）および右上腕−右足首の脈波伝播速度（以下「ｂａＰＷＶ＿ＲＲ」ともいう）が算出する。このように、２種のｂａＰＷＶを算出するのは、これらの差も、左下腿部および右下腿部における動脈狭窄の診断にも用いられ得るからである。
【００６７】
なお、本実施の形態において上腕の測定部位を右としているのは、それがデフォルトとして定められているからであって、左を基準としてもよい。また、たとえば、右上腕の血圧が左上腕の血圧よりも所定値（たとえば１６〜２０ｍｍＨｇ）以上下がっている場合には、右上腕に代えて左上腕を測定部位としてもよい。または、操作部６を介して測定部位を左とする旨の指示が入力された場合にも、右上腕に代えて左上腕を測定部位としてもよい。
【００６８】
ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲの算出に際しては、除外されていない拍の脈波波形のみが解析に用いられる。解析処理部１０４は、対象とされた各拍について、上腕脈波および足首脈波の立ち上がり位置の時間差（図５の時間Ｔｒ，Ｔｌ）を算出し、算出した時間の平均値を、血管の長さ（＝脈波伝播距離）で除算することにより各ｂａＰＷＶを算出する。
【００６９】
図５において、時間Ｔｒ，Ｔｌは、右上腕の脈波の立ち上がり点Ｐ０ｒとの時間差を示しているものとする。左上腕を測定部位とする場合には、左上腕の脈波の立ち上がり点Ｐ０ｌとの時間差を用いて左上腕−左足首の脈波伝播速度（以下「ｂａＰＷＶ＿ＬＬ」ともいう）、および、左上腕−右足首の脈波伝播速度（以下「ｂａＰＷＶ＿ＬＲ」ともいう）が算出される。図５における時間Ｔｒ，Ｔｌは、脈波伝播時間（ＰＴＴ）を表わしている。
【００７０】
なお、各ｂａＰＷＶの算出に必要な、血管の長さは、被測定者の身長を所定の換算式に当てはめることで算出される。被測定者の身長は、たとえば操作部６によって入力される。
【００７１】
解析処理部１０４は、さらに、解析指標の算出に用いられた脈波形状についての近似度を集積することで、解析指標の算出に用いられた脈波全体の拍動の安定度を算出してもよい。本実施の形態では、ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲの各々について、算出対象となった脈波全体の拍動の安定度を算出する。拍動の安定度は、測定された全拍分の脈波波形ではなく、ｂａＰＷＶの算出に用いられた脈波波形そのものから導出されるため、ｂａＰＷＶの信憑性と直接的な関連がある。したがって、解析処理部１０４により算出される各拍動の安定度は、対応のｂａＰＷＶの信憑性（信頼できる度合）を示しているといえる。
【００７２】
なお、近似度ではなくズレ度が算出される場合、解析指標の算出に用いられた脈波形状についてのズレ度を集積した値は、解析指標の算出に用いられた脈波全体の拍動の乱れ度として算出される。
【００７３】
解析処理部１０４によって算出された各ｂａＰＷＶおよび各安定度は、出力部４に出力される。出力部４は、ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲを出力するとともに、各ｂａＰＷＶと関連付けて、その値の信憑性を示す指標を出力（表示または印刷）する。各ｂａＰＷＶの信憑性を示す指標としては、拍動の安定度として算出された値そのものを出力してもよいし、算出された値を、レベル値、マーク、または記号等に置き換えて出力してもよい。
【００７４】
血圧測定部１０６は、脈波測定部１０２と同様に、調整部３０およびＡ／Ｄ変換部２９と接続され、各肢部における血圧を測定するための処理を行なう。血圧測定部１０６は、調整部３０に指令信号を与えることでカフ２４の内圧を調整するとともに、当該指令信号に応答して検出されたカフ圧信号Ｐａｒ（ｔ），Ｐａｌ（ｔ），Ｐｂｒ（ｔ），Ｐｂｌ（ｔ）を受信する。血圧測定部１０６は、たとえば、公知のオシロメトリック法に従って、被測定者２００の肢部ごとの最高血圧および最低血圧を測定する。より具体的には、肢部ごとに、カフ圧を所定の圧力値まで高速で加圧し、徐速での減圧時に検出される時系列のカフ圧信号に所定のアルゴリズムを適用することで、最高血圧および最低血圧が算出される。血圧測定部１０６は、脈拍数、平均血圧および脈圧をさらに測定してもよい。
【００７５】
血圧指標算出部１０８は、血圧測定部１０６によって測定された血圧値に基づいて、所定の血圧指標を算出する。本実施の形態における「血圧指標」は、血管の詰まり具合（動脈狭窄の度合い）と相関を持つ指標を表わし、具体的にはたとえば、ＡＢＩ（Ankle Brachial Index）が挙げられる。本実施の形態では、左右両方の足首と一方の上腕とを測定部位としてＡＢＩを算出する。たとえば、右上腕の最高血圧と右足首の最高血圧との比、および、右上腕の最高血圧と左足首の最高血圧との比を、それぞれ「ＡＢＩ＿ＲＲ」および「ＡＢＩ＿ＲＬ」として算出する。なお、各ＡＢＩの算出においても上腕の測定部位を右としているのは、右上腕の最高血圧が左上腕に比して高い場合であり、左上腕の最高血圧が右上腕に比して高い場合には、左上腕を測定部位として用いてもよい。また、右上腕と左上腕の最高血圧の平均を、ＡＢＩ算出時の上腕血圧としてもよい。また、本実施の形態ではＡＢＩを血圧指標として算出することとするが、他の血圧特徴量が用いられてもよい。
【００７６】
血圧測定部１０６での測定結果、および、血圧指標算出部１０８により算出されたＡＢＩ＿ＲＲおよびＡＢＩ＿ＲＬは、出力部４に出力される。出力部４は、ｂａＰＷＶ＿ＲＬ、ｂａＰＷＶ＿ＲＲおよびこれらの信憑性を示す指標とともに、肢部ごとの血圧値、ＡＢＩ＿ＲＲおよびＡＢＩ＿ＲＬも出力する。これにより、医師などの医療従事者は、より正確に、動脈硬化の疑いがあるかどうかの診断が可能となる。
【００７７】
以上説明した脈波測定部１０２、解析処理部１０４、血圧測定部１０６および血圧指標算出部１０８の動作は、ＲＯＭ１２中に格納されたソフトウェアを実行することで実現されてもよいし、これらのうち少なくとも１つについては、ハードウェアで実現されてもよい。また、解析処理部１０４が実行する処理のうちの一部は、ハードウェアで実現されてもよい。
【００７８】
＜動作について＞
次に、本実施の形態における脈波解析装置１００の動作について説明する。動作の説明にあたっては、本実施の形態において最も特徴的な部分である解析処理部１０４が実行する処理について説明する。
【００７９】
図６は、本発明の実施の形態における脈波解析処理を示すフローチャートである。図６のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてＲＯＭ１２に格納されており、ＣＰＵ１０がこのプログラムを読み出して実行することにより、脈波解析処理の機能が実現される。
【００８０】
なお、脈波解析処理が開始される時点において、脈波測定部１０２により測定された肢部ごとの脈波波形が、ＲＡＭ１４または記憶装置８に記憶されているものとする。つまり、本実施の形態における脈波解析処理は、脈波測定の直後に行なわれるものに限定されず、記憶装置８に記憶された、過去に測定された脈波波形に対して行なわれてもよい。
【００８１】
図６を参照して、解析処理部１０４は、測定部位である肢部ごとに、記憶された複数拍分の脈波波形の区切り処理を行なう（ステップＳ１０２）。これにより、複数拍分の脈波波形が１拍単位で切り出され、１拍毎の脈波形状が認識される。
【００８２】
続いて、解析処理部１０４は、肢部ごとに、認識された全拍の脈波形状を平均化し（ステップＳ１０４）、平均化された脈波形状（集積形状）と各脈波形状との近似度を算出する（ステップＳ１０６）。近似度の算出には、たとえば上記（１）式が用いられる。肢部ごとに算出された各脈波の近似度は、ＲＡＭ１４に一時記録される。
【００８３】
解析処理部１０４は、近似度が低い拍の除外処理を行なう（ステップＳ１０８）。具体的には、まず、肢部ごとに、近似度が一定基準を満たさない（つまり、近似度が予め定められた閾値以下の）脈波形状を特定し、特定された脈波形状をｂａＰＷＶの算出対象から除外する。なお、脈波波形の特定に用いる閾値は、予め定められた値に限定されない。たとえば、全拍の平均の近似度から閾値を決定して、その基準（決定した閾値）を満たさない脈波形状を除外対象として特定してもよい。除外処理の結果、ｂａＰＷＶの算出に用いられるか否かの情報がＲＡＭ１４に一時記録される。
【００８４】
図７は、図６のステップＳ１０８における除外処理結果の一例を示す図である。
図７を参照して、各拍ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）に対応付けて、右上腕、左上腕、右足首および左足首それぞれの脈波形状が算出対象から除外されたか否かの情報が記録される。本実施の形態では、たとえば、除外すべき脈波波形と判定された拍No.に対応する欄に、“１”を記録し、それ以外を“０”とする。なお、各肢部における除外処理結果の保持方法は図７のような例に限定されない。
【００８５】
除外処理が終わると、その処理結果を反映してｂａＰＷＶ（脈波伝播速度）が算出される（ステップＳ１１０）。本実施の形態では、ステップＳ１０８の除外処理の結果、近似度が低いと判定された拍を除外して、ｂａＰＷＶ＿ＲＬ、および、ｂａＰＷＶ＿ＲＲの両方を算出する。
【００８６】
ここで、図７のような結果が記録されていると仮定して、各ｂａＰＷＶの算出方法を説明する。ｂａＰＷＶ＿ＲＬを算出する場合、右上腕の脈波と左足首の脈波とが用いられる。図７を参照すると、右上腕の３拍目の脈波と、左足首の６拍目の脈波とが除外対象として記録されている。したがって、３拍目および６拍目の脈波を除外することでｂａＰＷＶ＿ＲＬが算出される。より具体的には、３拍目および６拍目以外の各拍について、右上腕および左足首の脈波の脈波伝播時間を算出し、算出された脈波伝播時間の平均値と血管の長さの推定値とにより、ｂａＰＷＶ＿ＲＬを算出する。
【００８７】
ｂａＰＷＶ＿ＲＲを算出する場合、右上腕の脈波と右足首の脈波とが用いられる。図７を参照すると、右上腕の３拍目の脈波と、右足首の５，６拍目の脈波とが除外対象として記録されている。したがって、３拍目、５拍目および６拍目の脈波を除外することでｂａＰＷＶ＿ＲＲが算出される。より具体的には、３拍目、５拍目および６拍目以外の各拍について、右上腕および右足首の脈波の脈波伝播時間を算出し、算出された脈波伝播時間の平均値と血管の長さの推定値とにより、ｂａＰＷＶ＿ＲＲを算出する。
【００８８】
このように、本実施の形態によると、大きく乱れた脈波波形は各ｂａＰＷＶの算出に用いられないので、精度良く解析指標を算出することができる。また、実測の波形を集積することで、近似度算出の基準となる脈波形状が求められる。したがって、測定時の被測定者の病態や病状、あるいは測定条件（投薬直後など）に応じて適切に除外すべき脈波形状を特定することができる。
【００８９】
解析処理部１０４は、次に、ｂａＰＷＶの信憑性を算出する（ステップＳ１１２）。本実施の形態では、ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲの算出に用いられた脈波全体の拍動の安定度をそれぞれ算出する。具体的には、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの算出に用いられた脈波全体の拍動の安定度すなわち、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの信憑性は、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの算出に用いられた拍の近似度を集積（たとえば平均）することで算出される。ｂａＰＷＶ＿ＲＬの算出においては、図７を例に３拍目および６拍目の脈波が除外されたため、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの信憑性は、３拍目および６拍目以外の、右上腕および左足首の拍についての近似度を平均化した値として表わされる。
【００９０】
より具体的には、右上腕の脈波形状のうち、３拍目および６拍目以外の拍の近似度の平均値と、左足首の脈波形状のうち、３拍目および６拍目以外の拍の近似度の平均値とを求める。これらの平均値をさらに平均化した値が、算出に用いられた脈波全体の安定度として算出される。
【００９１】
あるいは、右上腕の脈波形状のうちの３拍目および６拍目以外の拍、および、左足首の脈波形状のうちの３拍目および６拍目以外の拍全ての近似度を平均化した値を、算出に用いられた脈波全体の安定度として算出してもよい。
【００９２】
ｂａＰＷＶ＿ＲＲの信憑性も同様の方法で算出される。ｂａＰＷＶ＿ＲＲの算出においては、図７を例に３拍目、５拍目および６拍目の脈波が除外されたため、ｂａＰＷＶ＿ＲＲの信憑性は、３拍目、５拍目および６拍目以外の各拍の、集積形状との近似度を集積（たとえば平均）することで算出される。
【００９３】
このように、各ｂａＰＷＶの信憑性は、集積形状との近似度を個別に評価した後で、指標算出に用いられた全拍分の近似度を集積して求められる。したがって、全体に対する１拍分の影響度を、従来より行なわれていたｂａＰＷＶの算出方法（１拍ごとに脈波伝播時間を算出し、血管長の推定値をそれらの平均で除算する）と同等にすることができる。
【００９４】
以上のような解析処理が終わると、出力部４には、各解析結果が出力される（ステップＳ１１４）。本実施の形態では、プリンタ（ドライバ）として機能する出力部４が、得られた解析結果を紙媒体に印刷する。紙媒体には、たとえば図８のような解析結果情報が印刷される。
【００９５】
図８は、本発明の実施の形態における解析結果情報の出力例を示す図である。
図８を参照して、紙媒体には、脈波解析の結果として、ｂａＰＷＶ＿ＲＲ値９１、ｂａＰＷＶ＿ＲＲの信憑性を示す指標９２、ｂａＰＷＶ＿ＲＬ値９３、および、ｂａＰＷＶ＿ＲＬの信憑性を示す指標９４が印刷されている。信憑性を示す指標は、たとえば、信憑性が高い（安定度が高い）順に、「＋＋＋」、「＋＋」、「＋」、「±」、「−」の５段階の記号で示される。ＲＯＭ１２には、安定度の数値範囲と対応付けて、表示されるべきこれらの記号が予め記憶されているものとする。
【００９６】
このように、各ｂａＰＷＶ値９１，９３のすぐ下に、それらの値の信憑性を示す指標９２，９４を配置することで、これらの指標が関連付けられて印刷される。その結果、医師などの医療従事者は、解析指標として出力されたｂａＰＷＶの値だけでなくその指標の信憑性の高さを考慮することで、より正しい診断を行なうことが可能となる。
【００９７】
本実施の形態の脈波解析装置１００は、上述のように、各肢部の血圧測定、および、ＡＢＩ＿ＲＲ，ＡＢＩ＿ＲＬの算出も行なう。したがって、図８には、右上腕の血圧８１、右足首の血圧８２、左上腕の血圧８３、左足首の血圧８４、ＡＢＩ＿ＲＲ値８５、および、ＡＢＩ＿ＲＬ値８６がさらに出力される。
【００９８】
図８に示されたｂａＰＷＶおよび血圧値の単位は、それぞれ、“ｃｍ／ｓ”および“ｍｍＨｇ”である。
【００９９】
解析結果情報として、さらに、上述のＵＴや％ＭＡＰも出力されてもよい。また、図９に示すようなグラフが出力されてもよい。
【０１００】
図９は、本発明の実施の形態における解析結果情報の他の出力例を示す図である。
図９には、ｂａＰＷＶを縦軸、ＡＢＩを横軸にとったグラフである。このグラフでは、予め、ｂａＰＷＶとＡＢＩとにより定まる動脈硬化度のレベルが識別可能に（たとえば色分けされて）示されている。このグラフにおいて、右下腿部および左下腿部それぞれの動脈硬化レベルが予め定められたマーク，文字，記号などによって示される。
【０１０１】
図９において、右下腿部の動脈硬化度のレベルは、解析処理部１０４にて算出されたｂａＰＷＶ＿ＲＲと、血圧指標算出部１０８にて算出されたＡＢＩ＿ＲＲとの交点にプロットされた黒塗りの三角マークの位置によって示されている。左下腿部の動脈硬化レベルは、解析処理部１０４にて算出されたｂａＰＷＶ＿ＲＬと、血圧指標算出部１０８にて算出されたＡＢＩ＿ＲＬとの交点にプロットされた白抜きの三角マークの位置によって示されている。
【０１０２】
なお、本実施の形態では、解析結果情報として、測定されたｂａＰＷＶ＿ＲＲおよびｂａＰＷＶ＿ＲＬの両方が出力されることとした。しかしながら、測定されたｂａＰＷＶ＿ＲＲおよびｂａＰＷＶ＿ＲＬのうち、図６のステップＳ１１２で算出された信憑性（安定度）が高い方のｂａＰＷＶのみを、脈波解析結果として出力してもよい。たとえば、患者への提示用のレポートは、一般に、簡易な情報のみを印刷するので、患者用のレポートにおいてのみ、一方のｂａＰＷＶだけを出力することとしてもよい。そのような場合、図９のグラフに代えて、図１０のようなグラフが印刷されてよい。図１０には、ｂａＰＷＶを縦軸、ＡＢＩを横軸にとったグラフにおいて、安定度が高い方のｂａＰＷＶのみがプロットされている。このように、信憑性（安定度）が高い方のｂａＰＷＶのみを出力することで、単に値が高い方のｂａＰＷＶや、左右のｂａＰＷＶの平均値がプロットされる場合よりも、より適切な判断や診断を可能とすることができる。
【０１０３】
＜近似度の計算式について＞
上述のように、本実施の形態では、精度良く解析指標を算出するために、各拍ごとの集積脈波との近似度が用いられた。したがって、近似度の計算式は、実験により適切に定める必要がある。
【０１０４】
図１１〜図２７は、測定ＩＤ１〜１７それぞれについて、１拍ごとの脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた例を示す図である。各図において、（Ａ）には、時間軸に沿って、測定された複数拍分の脈波波形が示され、（Ｂ）には、（Ａ）に示された各拍分の脈波形状が、立ち上がり位置を起点として重ねられた様子が示されている。図１１〜図２７（Ａ）の縦軸の値は、圧力をデジタル変換した出力値を表わしており、図１１〜図２７（Ｂ）の縦軸の値は、振幅を表わしている。また、図１１〜図２７（Ｂ）の横軸の区切りは、サンプリングのポイントを表わしている。
【０１０５】
図２８は、図１１〜図２７の脈波波形を対象とした場合における、装置が算出する近似度の順位と、判読者による近似の程度の順位との関係を示す図である。
【０１０６】
図２８における「指数」は、測定ＩＤごとに、上記計算式（１）によって算出された各拍ごとの（図示しない集積形状との）近似度の平均値を、所定の換算式によって１００分率で示したものである。「装置の順位」は、１００分率で示された指数の昇順での順位を示している。「判読者順位」は、医療従事者や脈波解析装置１００の開発者など、脈波に関して十分に知識を有する者により、測定ＩＤごとにマニュアルで判断された、各拍ごとの（図示しない集積形状との）平均的な近似度の順位を示す。
【０１０７】
図２９は、図２８に示された、装置による近似の順位と判読者による近似の順位との相関関係を示す図である。図２９に示されるように、２次元の座標平面においてＹ軸に「人の判定順位（判読者順位）」、Ｘ軸に「装置の判定順位」をとった場合の両者の相関の決定係数Ｒ２は、０．６８４４で表わされる。
【０１０８】
このように、上記式（１）により近似度を算出する場合、判読者順位と近い結果を得ることができているが、近似度の計算式は、判読者順位と装置の判定順位とが一致するような式、つまり、決定係数Ｒ２が１．０に近づくような式が、実験により定められることが望ましい。従来、医療従者など人間による目視によって波形の乱れ（不整脈や体動）が判定されていたからである。
【０１０９】
＜変形例１＞
上記実施の形態では、ｂａＰＷＶを算出する場合、上腕の測定部位はデフォルトとして定められた方の腕（たとえば右）を測定部位とした。または、右上腕と左上腕との血圧差によってｂａＰＷＶの算出に用いる上腕を右とするか左とするかを判定したりした。
【０１１０】
しかし、解析処理部１０４が算出する近似度に基づいて、ｂａＰＷＶの算出に用いる上腕の測定部位を決定してもよい。
【０１１１】
具体的には、図６のステップＳ１１０（脈波伝播速度の算出）において、次のような処理が行なわれてもよい。以下の説明においても、右上腕の脈波を用いてｂａＰＷＶを算出することがデフォルトとして定められていると仮定する。
【０１１２】
解析処理部１０４は、直前のステップＳ１０８（除外処理）において、右上腕の脈波のうち算出対象から除外されなかった拍“ＢＴｒ”についての近似度の平均値“ＡＶｒ”が、予め定められた閾値以上か否かを判断する。平均値ＡＶｒが閾値未満と判断された場合、左上腕の脈波をｂａＰＷＶの算出に用いる。または、左上腕の脈波のうち算出対象から除外されなかった拍“ＢＴｌ”についての近似度の平均値“ＡＶｌ”も、予め定められた閾値未満であれば、測定をやり直すようユーザに報知することとしてもよい。
【０１１３】
または、平均値ＡＶｒと、平均値ＡＶｌとを比較し、その値が高い方の部位の脈波をｂａＰＷＶの算出に用いてもよい。
【０１１４】
図７を例にした場合、上記の拍ＢＴｒは、右上腕の集積脈波との近似度が低かった３拍目以外の拍を表わす。または、拍ＢＴｒは、足首脈波での除外結果も考慮して、３、５および６拍目以外の拍を表わしてもよい。同様に、上記の拍ＢＴｌは、左上腕の集積脈波との近似度が低かった４拍目以外の拍を表わす。または、拍ＢＴｌは、足首脈波での除外結果も考慮して、４〜６拍目以外の拍を表わしてもよい。
【０１１５】
足首脈波についても上腕脈波と同様に、左右いずれかの脈波のみをｂａＰＷＶの算出に用いるようにし、脈波の安定している上腕脈波および足首脈波によってただ１つのｂａＰＷＶを算出することとしてもよい。
【０１１６】
＜変形例２＞
上記実施の形態では、ｂａＰＷＶ＿ＲＬおよびｂａＰＷＶ＿ＲＲを測定することとしたが、１つの測定部位における脈波より算出可能なＰＷＶであってもよい。
【０１１７】
１つの測定部位における脈波よりＰＷＶを算出する場合、ＰＷＶは、脈波の伝播距離（Ｌｐｔ）を脈波伝播時間（ＰＴＴ）で除算することで求められる。伝播距離は、いわゆる体幹長と言われる、心臓と反射部位である腸骨動脈の分岐部との間の距離を２倍したものである。体幹長は身長に比例する長さである。脈波伝播距離は直接測定ができないが、所定の換算式を用いて求めることができる。ＰＴＴは、図３０に示されるＴｐｐとＴＲとを所定の換算式に当てはめることで算出される。Ｔｐｐは、進行波である駆出波のピーク（最大点）の出現時間と反射波のピーク（最大点）の出現時間との時間間隔を表わす。ＴＲは、駆出波の出現時間と進行波が腸骨動脈の分岐部から反射して戻ってくる反射波の出現時間との間の時間間隔を表わす。これらもまた、動脈硬化度の判定を行なうための指標とすることができる。図３０においてＴｐｐは、駆出波ピーク点であるＡ点と反射波ピーク点であるＢ点との間の時間間隔で表わされる。図３０においてＴＲは、駆出波の立ち上がり点から反射波の立上り点までの時間間隔で表わされる。
【０１１８】
または、解析指標としてＡＩを算出してもよい。その場合、図３０を参照して、解析処理部（１０４）は、Ａ点での振幅Ｐ１に対するＢ点での振幅Ｐ２を抽出し、振幅Ｐ１を振幅Ｐ２で除算することにＡＩ値が得られる。
【０１１９】
このようなＰＷＶやＡＩを解析指標として算出する場合には、指標算出に影響する範囲として、脈の立ち上がり点から反射波ピークまでを含む範囲に限定して、近似度を算出してもよい。
【０１２０】
＜変形例３＞
上記実施の形態における脈波解析装置１００は、検出ユニット２０、カフ２４および情報処理ユニット１を含むものとして説明したが、脈波解析装置は、検出ユニット２０およびカフ２４を含まない汎用のコンピュータにおいて実現されてもよい。つまり、本実施の形態において、脈波解析装置は、代表的にＣＰＵ１０によって実現される解析処理部１０４の機能が含まれていれば、図６に示したような脈波解析処理を実現することができる。汎用のコンピュータは、情報処理ユニット１と同様のハードウェアを有していればよい。
【０１２１】
本実施の形態および各変形例の脈波解析装置が行なう脈波解析方法を、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、当該プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない（non-transitory）記録媒体に記録される。このような「コンピュータ読取可能な記録媒体」は、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）などの光学媒体や、メモリカードなどの磁気記録媒体などを含む。また、このようなプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させて、プログラム製品として提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【０１２２】
なお、本実施の形態に係るプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本実施の形態に係るプログラムに含まれ得る。
【０１２３】
また、本実施の形態に係るプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本実施の形態に係るプログラムに含まれ得る。
【０１２４】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記憶された記憶媒体とを含む。
【０１２５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 情報処理ユニット、２ 制御部、４ 出力部、６ 操作部、８ 記憶装置、２０ａｒ，２０ａｌ，２０ｂｒ，２０ｂｌ 検出ユニット、２２ａｌ，２２ａｒ，２２ｂｌ，２２ｂｒ 配管、２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌ カフ、２５ａｌ，２５ａｒ，２５ｂｌ，２５ｂｒ 圧力ポンプ、２６ａｌ，２６ａｒ，２６ｂｌ，２６ｂｒ 調圧弁、２７ａｌ，２７ａｒ，２７ｂｌ，２７ｂｒ 配管、２８ａｌ，２８ａｒ，２８ｂｌ，２８ｂｒ 圧力センサ、２９ａｌ，２９ａｒ，２９ｂｌ，２９ｂｒ Ａ／Ｄ変換部、３０ 調整部、１００ 脈波解析装置、１０２ 脈波測定部、１０４ 解析処理部、１０６ 血圧測定部、１０８ 血圧指標算出部、２００ 被測定者。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数拍分の脈波波形を記憶するための記憶手段と、
前記複数拍分の脈波波形を解析することで脈波解析指標を算出するための処理を行なう解析処理手段とを備え、
前記解析処理手段は、
前記複数拍分の脈波波形を構成する１拍毎の脈波形状を集積し、
集積された脈波形状と前記１拍毎の脈波形状との近似度が低い拍を算出対象から除外して前記脈波解析指標を算出し、
算出された前記脈波解析指標を、解析結果として出力するための出力手段をさらに備えた、脈波解析装置。
【請求項２】
前記解析処理手段は、さらに、前記脈波解析指標の算出に用いられた脈波形状についての前記近似度を集積することで、拍動の安定度を算出し、
前記出力手段は、前記安定度を前記脈波解析指標の信憑性を示す指標としてさらに出力する、請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、左右の肢部について、複数拍分の脈波波形を記憶し、
前記解析処理手段は、前記肢部毎に前記近似度を算出し、かつ、前記近似度が高い方の肢部の脈波形状を用いて、前記脈波解析指標を算出する、請求項１または２に記載の脈波解析装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記複数拍分の脈波波形を肢部毎に記憶し、
前記解析処理手段は、前記肢部毎に、前記１拍毎の脈波形状を集積し、かつ、前記近似度、前記脈波解析指標および前記安定度を算出し、
前記出力手段は、前記安定度が高い方の前記脈波解析指標を、前記解析結果として出力する、請求項２に記載の脈波解析装置。
【請求項５】
前記解析処理手段は、前記１拍毎の脈波形状のうち、前記脈波解析指標の算出に影響する範囲に限定して、前記近似度を算出する、請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項６】
前記脈波解析指標は、動脈硬化の度合い、および／または、血管の狭窄の程度を示す、請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項７】
前記脈波解析指標は、動脈硬化の度合いを示す指標としての脈波伝播速度を含む、請求項６に記載の脈波解析装置。
【請求項８】
肢部の脈波を検出するための脈波検出手段と、
前記脈波検出手段からの検出信号に基づいて、前記複数拍分の脈波波形を測定するための測定処理手段とをさらに備えた、請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項９】
記憶部に記憶された複数拍分の脈波波形を構成する１拍毎の脈波形状を集積するステップと、
集積された脈波形状と前記１拍毎の脈波形状との近似度が低い拍を算出対象から除外して脈波解析指標を算出するステップと、
算出された前記脈波解析指標を、解析結果として出力するステップとをコンピュータに実行させる、脈波解析プログラム。
【請求項１】
複数拍分の脈波波形を記憶するための記憶手段と、
前記複数拍分の脈波波形を解析することで脈波解析指標を算出するための処理を行なう解析処理手段とを備え、
前記解析処理手段は、
前記複数拍分の脈波波形を構成する１拍毎の脈波形状を集積し、
集積された脈波形状と前記１拍毎の脈波形状との近似度が低い拍を算出対象から除外して前記脈波解析指標を算出し、
算出された前記脈波解析指標を、解析結果として出力するための出力手段をさらに備えた、脈波解析装置。
【請求項２】
前記解析処理手段は、さらに、前記脈波解析指標の算出に用いられた脈波形状についての前記近似度を集積することで、拍動の安定度を算出し、
前記出力手段は、前記安定度を前記脈波解析指標の信憑性を示す指標としてさらに出力する、請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、左右の肢部について、複数拍分の脈波波形を記憶し、
前記解析処理手段は、前記肢部毎に前記近似度を算出し、かつ、前記近似度が高い方の肢部の脈波形状を用いて、前記脈波解析指標を算出する、請求項１または２に記載の脈波解析装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記複数拍分の脈波波形を肢部毎に記憶し、
前記解析処理手段は、前記肢部毎に、前記１拍毎の脈波形状を集積し、かつ、前記近似度、前記脈波解析指標および前記安定度を算出し、
前記出力手段は、前記安定度が高い方の前記脈波解析指標を、前記解析結果として出力する、請求項２に記載の脈波解析装置。
【請求項５】
前記解析処理手段は、前記１拍毎の脈波形状のうち、前記脈波解析指標の算出に影響する範囲に限定して、前記近似度を算出する、請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項６】
前記脈波解析指標は、動脈硬化の度合い、および／または、血管の狭窄の程度を示す、請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項７】
前記脈波解析指標は、動脈硬化の度合いを示す指標としての脈波伝播速度を含む、請求項６に記載の脈波解析装置。
【請求項８】
肢部の脈波を検出するための脈波検出手段と、
前記脈波検出手段からの検出信号に基づいて、前記複数拍分の脈波波形を測定するための測定処理手段とをさらに備えた、請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項９】
記憶部に記憶された複数拍分の脈波波形を構成する１拍毎の脈波形状を集積するステップと、
集積された脈波形状と前記１拍毎の脈波形状との近似度が低い拍を算出対象から除外して脈波解析指標を算出するステップと、
算出された前記脈波解析指標を、解析結果として出力するステップとをコンピュータに実行させる、脈波解析プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１１−９２５５６（Ｐ２０１１−９２５５６Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５０９２８（Ｐ２００９−２５０９２８）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【Ｆターム（参考）】
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