超音波測定装置、及び超音波測定方法
【課題】カフ型血圧計など別の測定装置を用意しなくても脈圧を測定可能な超音波測定装置の提供。
【解決手段】第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６とに高低差を設けた状態で、第１血管径測定部４による第１血管径測定値Ｄ１を取得し、同時に第２血管径測定部６による第２血管径測定値Ｄ２を取得する。そして、第２血管径測定値Ｄ２には、第１血管径測定値Ｄ１に両測定部の高低差に起因する血液の水頭圧Ｐｈが加わることを利用して、血管径Ｄと圧力Ｐとの相関関係を示す関数ｆ（Ｄ）を求める。以降、血管径測定から圧力Ｐを算出し、圧力Ｐの最大値と最小値とから脈圧値を算出する。
【解決手段】第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６とに高低差を設けた状態で、第１血管径測定部４による第１血管径測定値Ｄ１を取得し、同時に第２血管径測定部６による第２血管径測定値Ｄ２を取得する。そして、第２血管径測定値Ｄ２には、第１血管径測定値Ｄ１に両測定部の高低差に起因する血液の水頭圧Ｐｈが加わることを利用して、血管径Ｄと圧力Ｐとの相関関係を示す関数ｆ（Ｄ）を求める。以降、血管径測定から圧力Ｐを算出し、圧力Ｐの最大値と最小値とから脈圧値を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて被検者の生体情報を測定する超音波測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波を用いて血流や血圧と言った被検者の生体情報や、動脈硬化の診断指標としての血管の径や弾性率を測定する超音波測定装置がある。こうした装置は、被検者に痛みや不快感を与えることなく測定ができることを特徴としている。
【０００３】
近年では、動脈硬化の進行度を観察する指標として、心臓の収縮期血圧（最大血圧）と拡張期血圧（最低血圧）との差から求められる脈圧値が注目されており、動脈圧を測定できる超音波測定装置も知られるようになった（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０４１３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示すような従来の脈圧を測定できる超音波測定装置では、脈圧値の算出には収縮期血圧（最大血圧）と拡張期血圧（最低血圧）とを用いるため、血圧値を校正するために別途カフ型血圧計が必須であった。その為、２４時間の自由行動下における血圧測定（いわゆる２４時間ＡＢＰＭ）や、一拍毎の連続的な脈圧測定を行いたくとも、カフ型血圧計を常時持ち歩いて適切なタイミングで校正を行わなければならず、実施に消極的にならざるを得なかった。
【０００６】
そこで、本発明は、カフ型血圧計など別の測定装置を用意しなくても脈圧を測定可能な超音波測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の形態は、被検者の第１部位に固定されて超音波で第１血管径を測定する第１測定部と、前記被検者の第２部位に固定されて超音波で第２血管径を測定する第２測定部と、前記第１測定部及び前記第２測定部の測定結果と、前記第１部位及び前記第２部位の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部と、を備えた超音波測定装置である。
【０００８】
また、第１の形態に関しては、別形態として、被検者の第１部位において超音波で第１血管径を測定することと、前記被検者の第２部位において超音波で第２血管径を測定することと、前記第１部位及び前記第２部位の測定結果と、前記第１部位及び前記第２部位の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出することと、を含む超音波測定方法を構成できる。
【０００９】
また、第２の形態は、被検者の所定部位に固定されて超音波で血管径を測定する測定部と、前記所定部位を鉛直方向に高低差のある第１位置及び第２位置としたとき、前記第１位置及び前記第２位置における前記測定部の測定結果と、前記第１位置及び前記第２位置の高低差とを用いて前記血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部と、を備えた超音波測定装置である。
【００１０】
また、第２の形態に関しては、別形態として、被検者の所定部位が第１位置にあるときに当該所定部位の第１血管径を超音波で測定することと、前記第１位置に対して鉛直方向に高低差のある第２位置に前記所定部位があるときに当該所定部位の第２血管径を超音波で測定することと、前記第１位置及び前記第２位置での測定結果と、前記第１位置及び前記第２位置の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出することと、を含む超音波測定方法を構成できる。
【００１１】
第１の形態、第２の形態、及びこれらの別形態によれば、２つの測定部の測定値の間に、或いは所定部位を鉛直方向に高低差のある２つの位置としたときそれぞれの測定結果に、高低差分の血液の水頭圧が作用することを利用して血管径と血圧との相関関係を算出できる。相関関係の算出には血圧値そのものの測定は必要としていないので、カフ型血圧計など別の測定装置を用意しなくても脈圧の測定に利用できる超音波測定装置を実現できる。
【００１２】
勿論、第３の形態として、前記相関関係に基づいて脈圧を算出する脈圧算出部を更に備えた第１又は第２の形態の超音波測定装置を構成すれば、当該装置単独で脈圧を測定できるので好適である。
【００１３】
また、相関関係算出に関しては、第４の形態として、前記相関関係算出部が、前記高低差に係る水頭圧を単位として前記相関関係を算出する、第１〜第３の何れかの形態の超音波測定装置を構成することができる。
【００１４】
また、測定精度に着目すれば、第５の形態として、予め測定された前記被検者の最低血圧及び最高血圧の少なくともいずれかと、前記相関関係算出部によって算出された前記相関関係とに基づいて、前記被検者の血圧を算出する血圧算出部を更に備えた第１〜第４の何れかの形態の超音波測定装置を構成することができる。
第５の形態によれば、第１〜第４の形態の何れかと同様の効果が得られるとともに、実測した血圧に基づいて校正することができるので、測定精度を高くすることができる。
【００１５】
更には、第６の形態として、前記相関関係算出部によって算出された前記相関関係の履歴に基づいて、前記相関関係が所定の変化条件を満たす変化をしたことを検出する変化検出部を更に備えた第１〜第５の何れか一の形態の超音波測定装置を構成すると好適である。
第６の形態によれば、第１〜第５の形態の何れかと同様の効果が得られるとともに、相関関係が有意に変化したことを検出できる。検出にともない何らかの報知をする報知部を設けるならば、被検者等に注意を喚起することができるのでより好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態における脈圧測定装置の構成例を示す外観図及び被検者への装着の様子を示す図。
【図２】第１実施形態における脈圧測定装置の機能構成例を示す機能ブロック図。
【図３】第１実施形態における血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）を算出する原理を説明するための概念図。
【図４】第１実施形態における血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）を算出する原理を説明するための概念図。
【図５】第１実施形態における血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）を算出する原理を説明するための概念図。
【図６】第１実施形態における脈圧測定装置の測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図７】第１実施形態における関数算出処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図８】関数評価処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図９】第２実施形態における脈圧測定装置の構成例を示す外観図及び被検者への装着の様子を示す図。
【図１０】第２実施形態における脈圧測定装置を被検者へ装着する様子、および第２実施形態における関数ｆ（Ｄ）を算出するための測定準備について説明するための概念図。
【図１１】第２実施形態における脈圧測定装置の測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１２】第２実施形態における関数算出処理（関数算出処理Ｂ）の流れを説明するためのフローチャート。
【図１３】図１２から続くフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔第１実施形態〕
本発明を適用した第１実施形態として、被検者の測定対象部位に装着して脈圧を測定する超音波測定装置である脈圧測定装置について説明する。
【００１８】
［装置の構成］
図１は、本実施形態における脈圧測定装置２の構成例を示す外観図及び被検者への装着の様子を示す図である。
【００１９】
脈圧測定装置２は、第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６と、コントローラー８とが連結フレーム１０を介して一体に連結されている。そして、第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６には、脈圧測定装置２を被検者の上腕部に固定するための固定部１２が設けられている。固定部１２は、例えば面ファスナーを備えたバンド、測定部位を挟持するためのクリップなどにより実現される。尚、図示省略しているが、適宜内蔵バッテリーを備える。また、本実施形態では測定対象部位を上腕部としているが、固定部１２により装置を被検者に装着できれば、手首や、頸部、脚部などその他の部位でも構わない。
【００２０】
第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６は、それぞれが独立して超音波を用いて上腕部内の血管径を測定し、測定値をコントローラー８へ出力することができる。
これらの測定部それ自体は、超音波を用いた血管径測定装置である。例えば、第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６は、それぞれが超音波振動子アレイ２０と、超音波振動子アレイ駆動回路２２と、血管径算出部２４とを備える。超音波振動子アレイ２０は、超音波ビームの発信と超音波エコーの受信をする複数の超音波振動子を配列して構成される。超音波振動子アレイ駆動回路２２は、超音波振動子アレイ２０に超音波ビームを発信させる発信モードと超音波エコーを受信する受信モードとを周期的に切り換え、発信モード時に所定周波数の超音波ビームを送出するための回路である。血管径算出部２４は、受信した超音波エコーから血管径を算出するための演算処理装置やＩＣメモリーなどで実現される。
【００２１】
そして、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６とは、連結フレーム１０によって所定間隔Ｌを持って固定されており、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６の超音波振動子アレイ２０の超音波ビームの放射方向は、基本的に略平行である。
【００２２】
尚、連結フレーム１０内には、直交する３軸方向の各加速度を測定できる加速度センサー２６が設置されている。加速度センサー２６は、連結フレーム１０の長手方向、すなわち第１血管径測定部４と第２血管径測定部６とを結ぶ方向をＺ軸方向の加速度として測定する。また、Ｚ軸に直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向の各加速度を測定できる。そして、それら各方向の加速度の測定値をコントローラー８へ出力する。
【００２３】
コントローラー８は、操作入力を受け付け、各種情報の出力、及び第１血管径測定部４及び第２血管径測定部６で測定された血管径から脈圧を導く関数を求める処理と、求めた関数に基づいて脈圧値を算出する処理と、算出した脈圧値の記憶や外部出力を行う。
【００２４】
具体的には、コントローラー８は、操作入力部３０と、画像表示部３２と、通信端子３４と、制御基板４０と、を備える。
【００２５】
操作入力部３０は、例えば、ボタンスイッチや、レバー、ダイヤル、タッチパネルなどにより実現され、測定に係る各種操作入力をする。
画像表示部３２は、例えば、液晶パネルディスプレイや、有機ルミネッセンスディスプレイなどの画像表示素子により実現される。
通信端子３４は、脈圧測定装置２と外部装置とのデータ送受信などに使用される。端子の規格は、適宜設定することができる。尚、データ通信として無線通信を用いる場合には、アンテナなどに置き換えることができる。
【００２６】
制御基板４０は、演算部４２と、記憶部４４と、通信制御回路４６と、画像表示制御回路４８とを備え、脈圧測定装置２を統合的に制御する。演算部４２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの各種マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、などにより実現される。記憶部４４は、ＩＣメモリーなどの情報記憶媒体により実現される。
【００２７】
図２は、本実施形態における脈圧測定装置２の機能構成例を示す機能ブロック図である。演算部４２は、適正姿勢検知部５０と、作業案内制御部５２と、関数算出部５４と、脈圧算出部５６と、関数評価部５８と、計時部６０とを備える。
【００２８】
適正姿勢検知部５０は、血管径から脈圧を導出する関数を求める際に、脈圧測定装置２が適切な姿勢にあるかを判定する。本実施形態では、第１血管径測定部４が上で、第２血管径測定部６が下となった状態を適正と見なす。具体的には、加速度センサー２６で検出されたＺ軸方向の加速度（図１参照）から、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６とを結ぶ軸が鉛直から所定許容角度範囲である場合に、適正な姿勢にあると判定する。
【００２９】
作業案内制御部５２は、適正姿勢を実現するために補佐する情報を被検者や、測定作業者に提供するための制御を実行する。適用の方法は、画像や、音声、信号など適宜設定可能であるが、本実施形態では、記憶部４４に記憶されている案内表示設定データ７２を参照して、画像表示制御回路４８を介して画像表示部３２へ、鉛直方向を表示成分に含む電子的な水準器を表示させる。
【００３０】
関数算出部５４は、第１血管径測定部４で測定される第１血管径測定値Ｄ１と、第２血管径測定部６で測定される第２血管径測定値Ｄ２とを用いて、血管径から脈圧を導出する関数を求める。つまり、血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部として機能する。
【００３１】
図３〜図５は、本実施形態における血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）を算出する原理を説明するための概念図である。
第１血管径測定部４と第２血管径測定部６とが高低差を有して配置されることに着目すると、第２血管径測定値Ｄ２は、第１血管径測定値Ｄ１に両測定部の高低差分の血液の水頭圧分Ｐｈの値を加算した値となるはずである。すなわち、最小値Ｄ２＝最小値Ｄ１＋水頭圧Ｐｈと見なすことができる。
この関係を元にして、演算部４２は、記憶した第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定値を「血管径−圧力直交軸座標」へプロット処理し、プロットされた各点をもとに近似関数（近似曲線関数）を算出し、これを血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）とする。
【００３２】
具体的には、図３に示すように、先ず、関数ｆ（Ｄ）算出用の情報として、所定時間の間（例えば、少なくとも脈拍１周期分の時間の間）の第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２とをサンプリングして記憶部４４へ記憶する（図３左側のグラフ表示のデータに相当）。
そして、記憶した第１血管径測定値Ｄ１から最小値Ｄ１（ｔ０）を算出する。最小値Ｄ１（ｔ０）は、拡張期血圧（最小血圧）における血管径に相当すると考えられる。同様にして、記憶した第２血管径測定値Ｄ２から最小値Ｄ２（ｔ０）を算出する。最小値Ｄ２（ｔ０）もまた拡張期血圧における血管径に相当すると考えられる。
【００３３】
血管径のみを測定しているため、ここでは最小値Ｄ１（ｔ０）が示す絶対的な血圧値は不明であるから、第１血管径測定値Ｄ１の最小値Ｄ１（ｔ０）に所定の基準圧Ｐ０を設定し、血管径Ｄと圧力Ｐを成分とする直交軸座標上にプロットする。そして、第２血管径測定値Ｄ２の最小値Ｄ２（ｔ０）を、基準圧Ｐ０に両測定部の高低差分の血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力Ｐ１を設定し軸座標上にプロットする。
【００３４】
次いで、図４に示すように、第１血管径測定値Ｄ１が最小値Ｄ２（ｔ０）と同じ値になるまでにかかった時間Δｔ１を算出する。また、関数算出用に記憶した第２血管径測定値Ｄ２のサンプリングデータの中から、最小値Ｄ２（ｔ０）を示したタイミングから時間Δｔ１だけ経過した時点の第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ１）を求める。
【００３５】
ここで、第１血管径測定値Ｄ１の測定値が最小値Ｄ１（ｔ０）から上昇し、最小値Ｄ２（ｔ０）に追いつくタイミング、すなわち時間Δｔ１経過時点の第１血管径の測定値Ｄ１（ｔ１）（＝Ｄ２（ｔ０））と、時間Δｔ１経過時点の第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ１）とに着目すると、やはり最小値Ｄ２＝最小値Ｄ１＋水頭圧Ｐｈの関係が維持されると見なせる。よって、第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ１）に、圧力Ｐ１に血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力Ｐ２を設定し、座標上にプロットすることができる。
【００３６】
次に、第１血管径測定値Ｄ１が最小値Ｄ２（ｔ１）と同じ値になるまでにかかった時間Δｔ２を算出する。また、関数算出用に記憶した第２血管径測定値Ｄ２のサンプリングデータの中から、最小値Ｄ２（ｔ１）を示したタイミングから時間Δｔ２だけ経過した時点の第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ２）を求め、第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ２）に、圧力Ｐ２に血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力Ｐ３を設定し、座標上にプロットする。
【００３７】
以降、関数算出用に記憶した第１血管径測定値Ｄ１の測定値が、血液の水頭圧Ｐｈだけ上昇する都度、当該上昇に要した時間Δｔｎ（ｎ＝０，１，２，・・・）を算出するとともに、時間Δｔｎ経過後の関数算出用に記憶した第２血管径の測定値Ｄ２（ｔｎ）を求めて、血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力値を設定してプロットすることを繰り返す。勿論、関数算出用に記憶されている第２血管径の測定値Ｄ２の最大値以上にはプロットされない。
【００３８】
このようにして、関数算出用に記憶した第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定値Ｄ２のサンプリングデータを、血液の水頭圧Ｐｈを単位としてプロットすると、例えば図５に示すようになる。
そして、これらプロットされた点に対する近似関数（近似曲線）を求め、これを血管径から脈圧を導出するための相関関係を示す関数ｆ（Ｄ）とする。
【００３９】
そして、求められた関数ｆ（Ｄ）は、求められた時点のシステム時刻とともに対応づけて、記憶部４４の関数履歴データ７６に格納される（図２参照）。
【００４０】
図２に戻って、脈圧算出部５６は、関数算出部５４で求められた関数ｆ（Ｄ）と、最新の第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定値Ｄ２とに基づいて脈圧値を算出する。
具体的には、第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２から平均血管径を周期的に算出し、その直近の平均血管径を変数として関数ｆ（Ｄ）から圧力Ｐ（＝ｆ（Ｄ））を算出する血圧算出部５７を含む。そして、血圧算出部５７により算出された圧力Ｐの直近の最小値と最大値の差を最終的な測定値に相当する脈圧値とし、算出した脈圧値を、算出時点のシステム時刻とともに記憶部４４の時系列脈圧値データ７８に追加して保存する。
【００４１】
関数評価部５８は、関数算出部５４により算出されたタイミングが異なる関数ｆ（Ｄ）を比較して評価し、評価結果に応じて圧力Ｐを算出する関数ｆ（Ｄ）を最適化する。
具体的には、関数評価部５８は、関数算出部５４（＝相関関係算出部）により算出された相関関係の履歴に基づいて、相関関係が所定の変化条件を満たす変化をしたことを検出する変化検出部５９を有する。変化検出部５９は、比較する関数ｆ（Ｄ）毎に比較パラメーター値（例えば、第２血管径測定値Ｄ２の最大値と最小値に対応する最大圧力と最小圧力とを結ぶ直線の傾き）を求め、比較パラメーター値の時間変移量を所定の基準値と比較する。そして、基準値を上回る変移が生じた場合、すなわち変化検出部５９により検出された場合には、脈圧の算出に用いる関数を最新の関数ｆ（Ｄ）に設定して最適化する。
【００４２】
計時部６０は、システム時刻の管理や、タイマーなどの計時に関する処理を実行する。
【００４３】
通信制御回路４６は、通信端子３４を介して接続された外部装置とのデータ通信を実現するための通信制御を実現する。尚、データ通信の規格は、有線、無線を問わず適宜設定することができる。
【００４４】
画像表示制御回路４８は、画像表示部３２に画像を表示させるための信号を生成する。例えば、画像表示部３２を液晶ディスプレイで実現するならばそのドライバー回路や、表示するべき画像を生成するＧＰＵや、ＶＲＡＭなどの記憶素子などにより実現できる。
【００４５】
記憶部４４は、演算部４２が演算処理するためのプログラムや各種データを記憶する。具体的には、ＩＣメモリーなどの情報記憶媒体により実現され、脈圧測定装置２を統合的に制御するための制御プログラム７０や、各種初期設定値（例えば、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６との距離Ｌなど）を格納する初期設定データ７１、案内表示のための画像データなどを含む案内表示設定データ７２、などを記憶している。また、関数算出部５４により算出された関数ｆ（Ｄ）を格納する関数履歴データ７６や、時系列脈圧値データ７８などを記憶する。そのほか、システム時刻やタイマー値、カウント値などを格納することができる。
【００４６】
［動作の説明］
次に、図６〜図８のフローチャートを参照しながら、本実施形態における脈圧測定装置２の測定動作について説明する。尚、ここで説明する一連の測定動作の前段階として、脈圧測定装置２は、被検者の上腕部に対して、第１血管径測定部４が第２血管径測定部６よりも上になるように固定部１２で巻き付けるようにして装着されているものとする。そして、図６〜図８のフローチャートは、操作入力部３０から測定開始操作されたことを検出して、演算部４２が制御プログラム７０を読み出して実行開始するものとする。
【００４７】
図６は、本実施形態における脈圧測定装置２の測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。
演算部４２は、先ず、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６による血管径の測定を開始する（ステップＳ２）。以降、演算部４２には第１血管径測定値Ｄ１と、第２血管径測定値Ｄ２の各情報が入力されることとなる。
【００４８】
次に、演算部４２は、加速度センサー２６により測定される加速度測定値に基づいて、鉛直方向に対する装置の傾きを算出する（ステップＳ４）。そして、測定準備に必要な適正姿勢を求める表示を画像表示部３２で行うための表示制御を開始する（ステップＳ６）。例えば、案内表示設定データ７２を参照して、画像表示部３２に「測定準備のために、腕をまっすぐ下ろしてください」などの画像表示を行うとともに、鉛直方向に対する装置の傾き表示を含む電子水準器を表示させる。これにより、被検者等に脈圧測定に必要な血管径と脈圧の関係を示す関数ｆ（Ｄ）の算出に必要な測定姿勢の実現を補佐することができる。
【００４９】
次に、演算部４２は、脈圧測定装置２の測定姿勢が適切であるかを判定する（ステップＳ８）。本実施形態では、算出した重力加速度方向が所定の適正姿勢許容角度内であれば第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６とがほぼ鉛直方向に配置されている、つまりは関数ｆ（Ｄ）の算出に適正な姿勢がとられているとみなして「適正」と判定する。
【００５０】
そして、適正と判定した場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、演算部４２は関数算出処理を実行する（ステップＳ１０）。
【００５１】
図７は、本実施形態における関数算出処理の流れを説明するためのフローチャートである。同処理において、演算部４２は先ず、鉛直方向に対する装置の傾きから、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６との高低差ｈ（図１参照）を算出する（ステップＳ３０）。
【００５２】
次いで、関数ｆ（Ｄ）算出用の情報として、所定時間の間（例えば、少なくとも脈拍１周期分の時間の間）の第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２とを取得し、記憶部４４へ記憶する（ステップＳ３２）。そして、当該処理における内部パラメーターであるプロット数ｎを「０」に初期設定する（ステップＳ３４）。尚、プロット数ｎは整数である。
【００５３】
次に、演算部４２は、ステップＳ３２で取得した第１血管径測定値Ｄ１のうち、最小値となる測定値Ｄ１（ｔｎ）すなわち最小値Ｄ１（ｔ０）を算出し（ステップＳ３６）、同様に取得した第２血管径測定値Ｄ２のうち最小値となる測定値Ｄ２（ｔｎ）すなわち最小値Ｄ２（ｔ０）を算出する（ステップＳ３８）。
【００５４】
次いで、演算部４２は、第１血管径測定値Ｄ１の最小値Ｄ１（ｔ０）に所定基準圧Ｐ０を設定し（ステップＳ４０）、第２血管径測定値Ｄ２の最小値Ｄ２（ｔ０）を、基準圧Ｐ０に両測定部の高低差分の血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力Ｐ１を設定する（ステップＳ４２）。つまり、最小値Ｄ１（ｔ０）と最小値Ｄ２（ｔ０）とを血管径Ｄと圧力Ｐの直交座標にプロットすることに相当する（図３参照）。
【００５５】
次いで、演算部４２は、取得した第１血管径測定値Ｄ１において、第１血管径測定値Ｄ１の測定値が、測定値Ｄ１（ｔｎ）から最小値Ｄ２（ｔｎ）と同じ値になるまでにかかった時間Δｔｎ＋１を算出する（ステップＳ４４）。
【００５６】
次いで、演算部４２は、関数算出用に取得された第２血管径測定値Ｄ２において、測定値Ｄ２（ｔｎ）を示したタイミングから時間Δｔｎ＋１だけ経過する間に、取得した第２血管径の測定値Ｄ２の最大値が存在するかを判定する（ステップＳ４６）。
【００５７】
そして、もし最大値が存在しなければ（ステップＳ４６のＮＯ）、演算部４２は、関数算出用に取得された第２血管径測定値Ｄ２において、測定値Ｄ２（ｔｎ）を示したタイミングから時間Δｔｎ＋１だけ経過した時点の測定値Ｄ２（ｎ＋１）を求め（ステップＳ４８）、当該測定値Ｄ２（ｔｎ＋１）に、圧力Ｐｎ＋１（＝基準圧Ｐ０＋水頭圧Ｐｈ×（プロット係数ｎ＋１））を設定する（ステップＳ５０）。そして、プロット数ｎを「１」加算して（ステップＳ５２）、ステップＳ４４に戻る。
【００５８】
一方、関数算出用に取得された第２血管径測定値Ｄ２において、測定値Ｄ２（ｔｎ）を示したタイミングから時間Δｔｎ＋１だけ経過する間に、取得した第２血管径の測定値Ｄ２の最大値が存在するかを判定する（ステップＳ４６）。存在すると判定した場合（ステップＳ４６のＹＥＳ）、演算部４２は、サンプリングした血管値の範囲でのプロットを全て完了したと見なし、プロット済の測定値（すなわち測定値Ｄ１（ｔ０）、測定値Ｄ２（ｔ０）〜測定値Ｄ２（ｔｎ））に基づいて近似関数（近似曲線関数）を求める（ステップＳ５４）。
そして、当該近似関数を、血管径Ｄと圧力Ｐの関係を示す最新の関数ｆ（Ｄ）として、現在のシステム時刻と対応づけて、記憶部４４の関数履歴データ７６に登録し（ステップＳ５６）、関数算出処理を終了する。
【００５９】
図６のフローチャートに戻って、演算部４２は、関数履歴データ７６に格納されている最新の関数ｆ（Ｄ）を用いて、第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２の平均値から圧力Ｐを求める処理を開始する（ステップＳ８０）。以降、第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２が更新される都度、圧力Ｐが求められることになる。
【００６０】
そこで、演算部４２は、脈拍毎の最大圧力と最小圧力を算出し（ステップＳ８２）、当該最大圧力と最小圧力との差を脈圧値として算出する（ステップＳ８４）。そして、算出したシステム時刻とともに、記憶部４４の時系列脈圧値データ７８に登録・保存し、外部装置への出力などの処理を行う（ステップＳ８６）。
【００６１】
脈拍毎の最大圧力及び最小圧力の算出、脈圧値の算出、並びに脈圧値の保存や出力に係る処理は、測定終了操作が検知されるまで（ステップＳ８８のＮＯ）、繰り返される。
但し、測定終了操作を検出されるまでの間において、演算部４２が、測定開始から所定の関数評価周期が到来したと判定される場合には（ステップＳ９０のＹＥＳ）。演算部４２は関数評価処理を実行する（ステップＳ９２）。尚、関数評価周期の判定は、例えば、最初の脈圧値と対応づけられているシステム時刻と現在時刻とを比較、或いは関数履歴データ７６に登録されている一つ前の関数ｆ（Ｄ）と対応づけられているシステム時刻と現在時刻とを比較して、もし所定時間が経過していれば、周期が到来したと判定する。
【００６２】
図８は、本実施形態における関数評価処理の流れを説明するためのフローチャートである。同処理では先ず、演算部４２は、ステップＳ８と同様にして、脈圧測定装置２の姿勢が適正であるかを判定する。そして、もし適正であれば（ステップＳ１００のＹＥＳ）、演算部４２は、関数算出処理を実行して関数ｆ（Ｄ）を暫定的に再算出する（ステップＳ１０２）。
【００６３】
この暫定的に算出された関数ｆ（Ｄ）と、時系列脈圧値データ７８に登録されている一つ前の関数ｆ（Ｄ）とについてそれぞれの比較パラメーター値を算出する（ステップＳ１０４）。例えば、所定の基準低血圧値と基準高血圧値の２つの仮想の血圧値を各関数ｆ（Ｄ）に与えて、比較用の比較用第１仮想圧力と比較用第２仮想圧力とを求める。そして、各関数ｆ（Ｄ）毎の比較用第１仮想圧力と比較用第２仮想圧力の圧力差を算出する。これを比較パラメーター値とする。
【００６４】
そして、比較パラメーター値の差が所定の許容範囲を超える場合には（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、演算部４２は、有意な変化有りと判定し、ステップＳ１０２で暫定的に算出した関数ｆ（Ｄ）を最新として、関数履歴データ７６に追加登録し、以降の圧力Ｐの算出に採用するように設定を変更し（ステップＳ１０８）、関数評価処理を終了する。
【００６５】
以上、本実施形態によれば、カフ型血圧計など別途校正用の測定装置を用意しなくとも脈圧を測定することができる。これにより、２４時間の自由行動下における血圧測定（いわゆる２４時間ＡＢＰＭ）や、一拍毎の連続的な脈圧測定の実現が可能となる。
【００６６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明を適用した第２実施形態について説明する。本実施形態は、基本的には第１実施形態と同様に実現されるが、第２血管径測定部６を省略した構成となっている。尚、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付与して説明は省略するものとする。また、以下では主に第１実施形態との差異について述べることとする。
【００６７】
図９は、本実施形態における脈圧測定装置２Ｂの構成例を示す外観図である。脈圧測定装置２Ｂは、第１実施形態と比べると、第２血管径測定部６、連結フレーム１０が省略されている。
【００６８】
図１０は、本実施形態における脈圧測定装置２Ｂを被検者へ装着する様子、および本実施形態における関数ｆ（Ｄ）を算出するための測定準備について説明するための概念図である。
本実施形態の脈圧測定装置２Ｂは、第１実施形態の脈圧測定装置２と同様に、被検者の上腕部に装着される。但し、血管径測定部が一つだけなので、腕をまっすぐ下ろした状態で、第１血管径測定部４の測定位置が被検者の心臓の高さから下方へ所定距離Ｌ（第１実施形態における第１血管径測定部４〜第２血管径測定部６までの距離Ｌに同じ）だけ離れた位置、つまりは高低差ｈだけ低い位置となるように装着されるものとする。
【００６９】
さて、本実施形態の脈圧測定装置２Ｂでは血管径測定部が一つだけなので、第１実施形態のように同時に血液の水頭圧Ｐｈの差がある測定値を取得することはできない。そこで、図１０（１）に示すように、腕をまっすぐ下げた状態が維持されたタイミングで取得される第１血管径測定値Ｄ１を、関数ｆ（Ｄ）を算出するための第２血管径測定値Ｄ２相当と見なす。一方、関数ｆ（Ｄ）を算出するための第１血管径測定値Ｄ１は、図１０（２）に示すように、第１血管径測定部４が、概ね被検者の心臓の高さとなる状態が維持されたタイミングで取得する。
【００７０】
本実施形態の機能ブロックの構成は、第１実施形態と同様に実現される。但し、上述のように、関数ｆ（Ｄ）を算出するための第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定部Ｄ２相当のデータを、異なるタイミングで取得するので、作業案内制御部５２は、被検者に腕をまっすぐ下げた状態をとるように促す第１の案内を実行した後に、第１血管径測定部４が、概ね被検者の心臓の高さとなる状態をとるように促す第２の案内を実行する。
【００７１】
またそれに伴い、関数算出部５４は、第１の案内実行後のタイミングで関数ｆ（Ｄ）を算出するための第１血管径測定値Ｄ１のデータを取得し、第２の案内実行後のタイミングで関数ｆ（Ｄ）を算出するための第２血管径測定値Ｄ２相当のデータを取得する。
【００７２】
図１１は、本実施形態における脈圧測定装置２Ｂの測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態における測定動作の流れは、基本的には第１実施形態と同様であるが、第１実施形態のステップＳ６〜Ｓ１０（図６参照）に代えて、関数算出処理Ｂを実行する（ステップＳ１２）。
【００７３】
図１２〜図１３は、本実施形態における関数算出処理である、関数算出処理Ｂの流れを説明するためのフローチャートである。
関数算出処理Ｂでは、演算部４２は先ず、画像表示部３２により「腕をまっすぐ下ろす」ように促す第１の案内表示をするための制御を開始する（ステップＳ１８）。そして、鉛直方向に対する脈圧測定装置２の傾きから、腕がまっすぐ下ろされていると判断されたならば（ステップＳ２０のＹＥＳ）、所定時間分の第１血管径測定値Ｄ１を取得し、これを第１実施形態で言うところの「関数算出用の第２血管径測定値Ｄ２」と見なして、記憶部４４に記憶する（ステップＳ２２）。
【００７４】
次に、演算部４２は、画像表示部３２により「測定部が心臓の高さに達する位に腕を上げる」ように促す第２の案内表示をするための制御を開始する（ステップＳ２４）。そして、鉛直方向に対する脈圧測定装置２の傾きから、腕が上げられて概ね静止していると判断されたならば（ステップＳ２６のＹＥＳ）、所定時間分の第１血管径測定値Ｄ１を取得し、関数算出用の第１血管径測定値Ｄ１として、記憶部４４に記憶する（ステップＳ２８）。これにより、関数算出に必要な情報として所定時間分の第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定値Ｄ２と見なせる分が取得できたことになる。
以降の処理（ステップＳ３４〜Ｓ５６）は、第１実施形態の関数算出処理と同様に実行される。
【００７５】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、脈圧測定装置２Ｂの構成をより簡略化し、小型化することができる。
【００７６】
尚、ステップＳ２６における腕が上げられたかを判定する処理は、加速度センサー２６による加速度の検出結果に基づいて行う構成としたが、更に第１血管径測定値Ｄ１に基づく判定を加える構成、或いは加速度の代わりに、第１血管径測定値Ｄ１に基づく判定を行う構成とすることもできる。
具体的には、ステップＳ２６の直後、或いはステップＳ２６に置き換えて、腕上げ状態の判定タイミングで得られる第１血管径測定値Ｄ１が、ステップＳ２２で検出された第１血管径測定値Ｄ１より所定の基準値（腕上げ状態判定基準値）だけ下回る場合に、腕が上げられたと判定すると良い。
装置の傾き（加速度センサー２６により検出された加速度）と、血管径との２つのパラメーターから腕上げ状態の判定をする構成とするのであれば、腕上げ状態の判定の正確性を向上させることができる。
【００７７】
また、本実施形態において、加速度センサー２６に代えて、絶対気圧を測定できる絶対圧センサーを設ける構成としてもよい。
この場合、ステップＳ２０に代えて、当該絶対圧センサーにより腕を下ろした状態における気圧（第２の気圧）を測定する処理を実行する。そして、ステップＳ２６において腕が上げられたかを判定する処理を、当該絶対圧センサーで検出される気圧（第１の気圧）との差が、先に測定した腕を下ろした状態の気圧から所定基準値となり、且つその気圧差の変動が所定の静止判定基準範囲内である場合に「腕が上げられ静止している」と判断する処理としても良い。
更には、ステップＳ４２における水筒圧Ｐｈの算出において、上記第１の気圧及び第２の気圧から高低差ｈを算出・利用するとしても良い。
【００７８】
［変形例］
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明の実施形態はこれらに限るものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を加えることができる。
【００７９】
例えば、上記実施形態では、関数ｆ（Ｄ）を求める手順を、関数算出用にサンプリングした第１血管径測定値Ｄ１の最小値Ｄ１（ｔ０）及び第２血管径測定値Ｄ２の最小値Ｄ２（ｔ０）から測定値が高くなる方へ順にプロットするとしたが、これに限らない。反対に、第１血管径測定値Ｄ１の最大値及び第２血管径測定値Ｄ２の最大値から、測定値が低くなる方へ順にプロットして関数ｆ（Ｄ）を求める手順としても良い。
【００８０】
また、上記実施形態ではカフ型血圧計が無くとも脈圧を測定できる構成を示したが、カフ型に限らず、絶対的な血圧測定を測定する測定部を上述した実施形態の脈圧測定装置２，２Bに設けてもよいことは勿論である。
もし、血圧測定部を設けるならば、関数算出用の第１血管径測定値Ｄ１を測定する所定時間中の血圧を測定し、第１血管径測定値Ｄ１の最小値Ｄ１（ｔ０）（図３参照）に対応づけられる基準圧Ｐ０を実測血圧値に校正する構成としても良い。より具体的には、ステップＳ３２によるサンプリングと並行して血圧値を測定して、その最小血圧と最大血圧とを記憶部４４に記憶するステップを追加する。そして、ステップＳ４０にて所定基準圧Ｐ０を実測した最小血圧とすると良い。
【００８１】
同様にして、関数ｆ（Ｄ）を求める手順を、第１血管径測定値Ｄ１の最大値及び第２血管径測定値Ｄ２の最大値から、測定値が低くなる方へ順にプロットして関数ｆ（Ｄ）を求める手順とした場合には、血管径の最大値を関数ｆ（Ｄ）に与えて求められた最大圧を、実測した最大血圧で構成する構成としても良い。勿論、最小血圧、最大血圧の両方で校正するとしても良い。
【００８２】
また、関数評価処理では、関数ｆ（Ｄ）が有意に変化した場合に、圧力Ｐの算出に用いる関数ｆ（Ｄ）を更新する構成としたが、有意な変化が検知されたときの処理は適宜追加できる。例えば、被検者や医師などに、画像表示部３２に何らかの注意喚起表示をするステップを追加することもできる。
【００８３】
また、コントローラー８を連結フレーム１０に対して有線接続されて着脱自在な構成としてもよい。そうした構成では、第１血管径測定部４や第２血管径測定部６を一方の上腕部に固定したまま、他方の手で各種操作を入力したり画像表示部３２の表示が見やすくなり、操作性が向上する。
【符号の説明】
【００８４】
２ 脈圧測定装置、４ 第１血管径測定部、６ 第２血管径測定部、８ コントローラー、１０ 連結フレーム、１２ 固定部、２０ 超音波振動子アレイ、２４ 血管径算出部、４０ 制御基板、４２ 演算部、５４ 関数算出部、５６ 脈圧算出部、５７ 血圧算出部、５８ 関数評価部、５９ 変化検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて被検者の生体情報を測定する超音波測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波を用いて血流や血圧と言った被検者の生体情報や、動脈硬化の診断指標としての血管の径や弾性率を測定する超音波測定装置がある。こうした装置は、被検者に痛みや不快感を与えることなく測定ができることを特徴としている。
【０００３】
近年では、動脈硬化の進行度を観察する指標として、心臓の収縮期血圧（最大血圧）と拡張期血圧（最低血圧）との差から求められる脈圧値が注目されており、動脈圧を測定できる超音波測定装置も知られるようになった（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０４１３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示すような従来の脈圧を測定できる超音波測定装置では、脈圧値の算出には収縮期血圧（最大血圧）と拡張期血圧（最低血圧）とを用いるため、血圧値を校正するために別途カフ型血圧計が必須であった。その為、２４時間の自由行動下における血圧測定（いわゆる２４時間ＡＢＰＭ）や、一拍毎の連続的な脈圧測定を行いたくとも、カフ型血圧計を常時持ち歩いて適切なタイミングで校正を行わなければならず、実施に消極的にならざるを得なかった。
【０００６】
そこで、本発明は、カフ型血圧計など別の測定装置を用意しなくても脈圧を測定可能な超音波測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の形態は、被検者の第１部位に固定されて超音波で第１血管径を測定する第１測定部と、前記被検者の第２部位に固定されて超音波で第２血管径を測定する第２測定部と、前記第１測定部及び前記第２測定部の測定結果と、前記第１部位及び前記第２部位の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部と、を備えた超音波測定装置である。
【０００８】
また、第１の形態に関しては、別形態として、被検者の第１部位において超音波で第１血管径を測定することと、前記被検者の第２部位において超音波で第２血管径を測定することと、前記第１部位及び前記第２部位の測定結果と、前記第１部位及び前記第２部位の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出することと、を含む超音波測定方法を構成できる。
【０００９】
また、第２の形態は、被検者の所定部位に固定されて超音波で血管径を測定する測定部と、前記所定部位を鉛直方向に高低差のある第１位置及び第２位置としたとき、前記第１位置及び前記第２位置における前記測定部の測定結果と、前記第１位置及び前記第２位置の高低差とを用いて前記血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部と、を備えた超音波測定装置である。
【００１０】
また、第２の形態に関しては、別形態として、被検者の所定部位が第１位置にあるときに当該所定部位の第１血管径を超音波で測定することと、前記第１位置に対して鉛直方向に高低差のある第２位置に前記所定部位があるときに当該所定部位の第２血管径を超音波で測定することと、前記第１位置及び前記第２位置での測定結果と、前記第１位置及び前記第２位置の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出することと、を含む超音波測定方法を構成できる。
【００１１】
第１の形態、第２の形態、及びこれらの別形態によれば、２つの測定部の測定値の間に、或いは所定部位を鉛直方向に高低差のある２つの位置としたときそれぞれの測定結果に、高低差分の血液の水頭圧が作用することを利用して血管径と血圧との相関関係を算出できる。相関関係の算出には血圧値そのものの測定は必要としていないので、カフ型血圧計など別の測定装置を用意しなくても脈圧の測定に利用できる超音波測定装置を実現できる。
【００１２】
勿論、第３の形態として、前記相関関係に基づいて脈圧を算出する脈圧算出部を更に備えた第１又は第２の形態の超音波測定装置を構成すれば、当該装置単独で脈圧を測定できるので好適である。
【００１３】
また、相関関係算出に関しては、第４の形態として、前記相関関係算出部が、前記高低差に係る水頭圧を単位として前記相関関係を算出する、第１〜第３の何れかの形態の超音波測定装置を構成することができる。
【００１４】
また、測定精度に着目すれば、第５の形態として、予め測定された前記被検者の最低血圧及び最高血圧の少なくともいずれかと、前記相関関係算出部によって算出された前記相関関係とに基づいて、前記被検者の血圧を算出する血圧算出部を更に備えた第１〜第４の何れかの形態の超音波測定装置を構成することができる。
第５の形態によれば、第１〜第４の形態の何れかと同様の効果が得られるとともに、実測した血圧に基づいて校正することができるので、測定精度を高くすることができる。
【００１５】
更には、第６の形態として、前記相関関係算出部によって算出された前記相関関係の履歴に基づいて、前記相関関係が所定の変化条件を満たす変化をしたことを検出する変化検出部を更に備えた第１〜第５の何れか一の形態の超音波測定装置を構成すると好適である。
第６の形態によれば、第１〜第５の形態の何れかと同様の効果が得られるとともに、相関関係が有意に変化したことを検出できる。検出にともない何らかの報知をする報知部を設けるならば、被検者等に注意を喚起することができるのでより好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態における脈圧測定装置の構成例を示す外観図及び被検者への装着の様子を示す図。
【図２】第１実施形態における脈圧測定装置の機能構成例を示す機能ブロック図。
【図３】第１実施形態における血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）を算出する原理を説明するための概念図。
【図４】第１実施形態における血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）を算出する原理を説明するための概念図。
【図５】第１実施形態における血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）を算出する原理を説明するための概念図。
【図６】第１実施形態における脈圧測定装置の測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図７】第１実施形態における関数算出処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図８】関数評価処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図９】第２実施形態における脈圧測定装置の構成例を示す外観図及び被検者への装着の様子を示す図。
【図１０】第２実施形態における脈圧測定装置を被検者へ装着する様子、および第２実施形態における関数ｆ（Ｄ）を算出するための測定準備について説明するための概念図。
【図１１】第２実施形態における脈圧測定装置の測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１２】第２実施形態における関数算出処理（関数算出処理Ｂ）の流れを説明するためのフローチャート。
【図１３】図１２から続くフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔第１実施形態〕
本発明を適用した第１実施形態として、被検者の測定対象部位に装着して脈圧を測定する超音波測定装置である脈圧測定装置について説明する。
【００１８】
［装置の構成］
図１は、本実施形態における脈圧測定装置２の構成例を示す外観図及び被検者への装着の様子を示す図である。
【００１９】
脈圧測定装置２は、第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６と、コントローラー８とが連結フレーム１０を介して一体に連結されている。そして、第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６には、脈圧測定装置２を被検者の上腕部に固定するための固定部１２が設けられている。固定部１２は、例えば面ファスナーを備えたバンド、測定部位を挟持するためのクリップなどにより実現される。尚、図示省略しているが、適宜内蔵バッテリーを備える。また、本実施形態では測定対象部位を上腕部としているが、固定部１２により装置を被検者に装着できれば、手首や、頸部、脚部などその他の部位でも構わない。
【００２０】
第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６は、それぞれが独立して超音波を用いて上腕部内の血管径を測定し、測定値をコントローラー８へ出力することができる。
これらの測定部それ自体は、超音波を用いた血管径測定装置である。例えば、第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６は、それぞれが超音波振動子アレイ２０と、超音波振動子アレイ駆動回路２２と、血管径算出部２４とを備える。超音波振動子アレイ２０は、超音波ビームの発信と超音波エコーの受信をする複数の超音波振動子を配列して構成される。超音波振動子アレイ駆動回路２２は、超音波振動子アレイ２０に超音波ビームを発信させる発信モードと超音波エコーを受信する受信モードとを周期的に切り換え、発信モード時に所定周波数の超音波ビームを送出するための回路である。血管径算出部２４は、受信した超音波エコーから血管径を算出するための演算処理装置やＩＣメモリーなどで実現される。
【００２１】
そして、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６とは、連結フレーム１０によって所定間隔Ｌを持って固定されており、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６の超音波振動子アレイ２０の超音波ビームの放射方向は、基本的に略平行である。
【００２２】
尚、連結フレーム１０内には、直交する３軸方向の各加速度を測定できる加速度センサー２６が設置されている。加速度センサー２６は、連結フレーム１０の長手方向、すなわち第１血管径測定部４と第２血管径測定部６とを結ぶ方向をＺ軸方向の加速度として測定する。また、Ｚ軸に直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向の各加速度を測定できる。そして、それら各方向の加速度の測定値をコントローラー８へ出力する。
【００２３】
コントローラー８は、操作入力を受け付け、各種情報の出力、及び第１血管径測定部４及び第２血管径測定部６で測定された血管径から脈圧を導く関数を求める処理と、求めた関数に基づいて脈圧値を算出する処理と、算出した脈圧値の記憶や外部出力を行う。
【００２４】
具体的には、コントローラー８は、操作入力部３０と、画像表示部３２と、通信端子３４と、制御基板４０と、を備える。
【００２５】
操作入力部３０は、例えば、ボタンスイッチや、レバー、ダイヤル、タッチパネルなどにより実現され、測定に係る各種操作入力をする。
画像表示部３２は、例えば、液晶パネルディスプレイや、有機ルミネッセンスディスプレイなどの画像表示素子により実現される。
通信端子３４は、脈圧測定装置２と外部装置とのデータ送受信などに使用される。端子の規格は、適宜設定することができる。尚、データ通信として無線通信を用いる場合には、アンテナなどに置き換えることができる。
【００２６】
制御基板４０は、演算部４２と、記憶部４４と、通信制御回路４６と、画像表示制御回路４８とを備え、脈圧測定装置２を統合的に制御する。演算部４２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの各種マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、などにより実現される。記憶部４４は、ＩＣメモリーなどの情報記憶媒体により実現される。
【００２７】
図２は、本実施形態における脈圧測定装置２の機能構成例を示す機能ブロック図である。演算部４２は、適正姿勢検知部５０と、作業案内制御部５２と、関数算出部５４と、脈圧算出部５６と、関数評価部５８と、計時部６０とを備える。
【００２８】
適正姿勢検知部５０は、血管径から脈圧を導出する関数を求める際に、脈圧測定装置２が適切な姿勢にあるかを判定する。本実施形態では、第１血管径測定部４が上で、第２血管径測定部６が下となった状態を適正と見なす。具体的には、加速度センサー２６で検出されたＺ軸方向の加速度（図１参照）から、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６とを結ぶ軸が鉛直から所定許容角度範囲である場合に、適正な姿勢にあると判定する。
【００２９】
作業案内制御部５２は、適正姿勢を実現するために補佐する情報を被検者や、測定作業者に提供するための制御を実行する。適用の方法は、画像や、音声、信号など適宜設定可能であるが、本実施形態では、記憶部４４に記憶されている案内表示設定データ７２を参照して、画像表示制御回路４８を介して画像表示部３２へ、鉛直方向を表示成分に含む電子的な水準器を表示させる。
【００３０】
関数算出部５４は、第１血管径測定部４で測定される第１血管径測定値Ｄ１と、第２血管径測定部６で測定される第２血管径測定値Ｄ２とを用いて、血管径から脈圧を導出する関数を求める。つまり、血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部として機能する。
【００３１】
図３〜図５は、本実施形態における血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）を算出する原理を説明するための概念図である。
第１血管径測定部４と第２血管径測定部６とが高低差を有して配置されることに着目すると、第２血管径測定値Ｄ２は、第１血管径測定値Ｄ１に両測定部の高低差分の血液の水頭圧分Ｐｈの値を加算した値となるはずである。すなわち、最小値Ｄ２＝最小値Ｄ１＋水頭圧Ｐｈと見なすことができる。
この関係を元にして、演算部４２は、記憶した第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定値を「血管径−圧力直交軸座標」へプロット処理し、プロットされた各点をもとに近似関数（近似曲線関数）を算出し、これを血管径から脈圧を導出するための関数ｆ（Ｄ）とする。
【００３２】
具体的には、図３に示すように、先ず、関数ｆ（Ｄ）算出用の情報として、所定時間の間（例えば、少なくとも脈拍１周期分の時間の間）の第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２とをサンプリングして記憶部４４へ記憶する（図３左側のグラフ表示のデータに相当）。
そして、記憶した第１血管径測定値Ｄ１から最小値Ｄ１（ｔ０）を算出する。最小値Ｄ１（ｔ０）は、拡張期血圧（最小血圧）における血管径に相当すると考えられる。同様にして、記憶した第２血管径測定値Ｄ２から最小値Ｄ２（ｔ０）を算出する。最小値Ｄ２（ｔ０）もまた拡張期血圧における血管径に相当すると考えられる。
【００３３】
血管径のみを測定しているため、ここでは最小値Ｄ１（ｔ０）が示す絶対的な血圧値は不明であるから、第１血管径測定値Ｄ１の最小値Ｄ１（ｔ０）に所定の基準圧Ｐ０を設定し、血管径Ｄと圧力Ｐを成分とする直交軸座標上にプロットする。そして、第２血管径測定値Ｄ２の最小値Ｄ２（ｔ０）を、基準圧Ｐ０に両測定部の高低差分の血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力Ｐ１を設定し軸座標上にプロットする。
【００３４】
次いで、図４に示すように、第１血管径測定値Ｄ１が最小値Ｄ２（ｔ０）と同じ値になるまでにかかった時間Δｔ１を算出する。また、関数算出用に記憶した第２血管径測定値Ｄ２のサンプリングデータの中から、最小値Ｄ２（ｔ０）を示したタイミングから時間Δｔ１だけ経過した時点の第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ１）を求める。
【００３５】
ここで、第１血管径測定値Ｄ１の測定値が最小値Ｄ１（ｔ０）から上昇し、最小値Ｄ２（ｔ０）に追いつくタイミング、すなわち時間Δｔ１経過時点の第１血管径の測定値Ｄ１（ｔ１）（＝Ｄ２（ｔ０））と、時間Δｔ１経過時点の第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ１）とに着目すると、やはり最小値Ｄ２＝最小値Ｄ１＋水頭圧Ｐｈの関係が維持されると見なせる。よって、第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ１）に、圧力Ｐ１に血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力Ｐ２を設定し、座標上にプロットすることができる。
【００３６】
次に、第１血管径測定値Ｄ１が最小値Ｄ２（ｔ１）と同じ値になるまでにかかった時間Δｔ２を算出する。また、関数算出用に記憶した第２血管径測定値Ｄ２のサンプリングデータの中から、最小値Ｄ２（ｔ１）を示したタイミングから時間Δｔ２だけ経過した時点の第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ２）を求め、第２血管径の測定値Ｄ２（ｔ２）に、圧力Ｐ２に血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力Ｐ３を設定し、座標上にプロットする。
【００３７】
以降、関数算出用に記憶した第１血管径測定値Ｄ１の測定値が、血液の水頭圧Ｐｈだけ上昇する都度、当該上昇に要した時間Δｔｎ（ｎ＝０，１，２，・・・）を算出するとともに、時間Δｔｎ経過後の関数算出用に記憶した第２血管径の測定値Ｄ２（ｔｎ）を求めて、血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力値を設定してプロットすることを繰り返す。勿論、関数算出用に記憶されている第２血管径の測定値Ｄ２の最大値以上にはプロットされない。
【００３８】
このようにして、関数算出用に記憶した第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定値Ｄ２のサンプリングデータを、血液の水頭圧Ｐｈを単位としてプロットすると、例えば図５に示すようになる。
そして、これらプロットされた点に対する近似関数（近似曲線）を求め、これを血管径から脈圧を導出するための相関関係を示す関数ｆ（Ｄ）とする。
【００３９】
そして、求められた関数ｆ（Ｄ）は、求められた時点のシステム時刻とともに対応づけて、記憶部４４の関数履歴データ７６に格納される（図２参照）。
【００４０】
図２に戻って、脈圧算出部５６は、関数算出部５４で求められた関数ｆ（Ｄ）と、最新の第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定値Ｄ２とに基づいて脈圧値を算出する。
具体的には、第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２から平均血管径を周期的に算出し、その直近の平均血管径を変数として関数ｆ（Ｄ）から圧力Ｐ（＝ｆ（Ｄ））を算出する血圧算出部５７を含む。そして、血圧算出部５７により算出された圧力Ｐの直近の最小値と最大値の差を最終的な測定値に相当する脈圧値とし、算出した脈圧値を、算出時点のシステム時刻とともに記憶部４４の時系列脈圧値データ７８に追加して保存する。
【００４１】
関数評価部５８は、関数算出部５４により算出されたタイミングが異なる関数ｆ（Ｄ）を比較して評価し、評価結果に応じて圧力Ｐを算出する関数ｆ（Ｄ）を最適化する。
具体的には、関数評価部５８は、関数算出部５４（＝相関関係算出部）により算出された相関関係の履歴に基づいて、相関関係が所定の変化条件を満たす変化をしたことを検出する変化検出部５９を有する。変化検出部５９は、比較する関数ｆ（Ｄ）毎に比較パラメーター値（例えば、第２血管径測定値Ｄ２の最大値と最小値に対応する最大圧力と最小圧力とを結ぶ直線の傾き）を求め、比較パラメーター値の時間変移量を所定の基準値と比較する。そして、基準値を上回る変移が生じた場合、すなわち変化検出部５９により検出された場合には、脈圧の算出に用いる関数を最新の関数ｆ（Ｄ）に設定して最適化する。
【００４２】
計時部６０は、システム時刻の管理や、タイマーなどの計時に関する処理を実行する。
【００４３】
通信制御回路４６は、通信端子３４を介して接続された外部装置とのデータ通信を実現するための通信制御を実現する。尚、データ通信の規格は、有線、無線を問わず適宜設定することができる。
【００４４】
画像表示制御回路４８は、画像表示部３２に画像を表示させるための信号を生成する。例えば、画像表示部３２を液晶ディスプレイで実現するならばそのドライバー回路や、表示するべき画像を生成するＧＰＵや、ＶＲＡＭなどの記憶素子などにより実現できる。
【００４５】
記憶部４４は、演算部４２が演算処理するためのプログラムや各種データを記憶する。具体的には、ＩＣメモリーなどの情報記憶媒体により実現され、脈圧測定装置２を統合的に制御するための制御プログラム７０や、各種初期設定値（例えば、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６との距離Ｌなど）を格納する初期設定データ７１、案内表示のための画像データなどを含む案内表示設定データ７２、などを記憶している。また、関数算出部５４により算出された関数ｆ（Ｄ）を格納する関数履歴データ７６や、時系列脈圧値データ７８などを記憶する。そのほか、システム時刻やタイマー値、カウント値などを格納することができる。
【００４６】
［動作の説明］
次に、図６〜図８のフローチャートを参照しながら、本実施形態における脈圧測定装置２の測定動作について説明する。尚、ここで説明する一連の測定動作の前段階として、脈圧測定装置２は、被検者の上腕部に対して、第１血管径測定部４が第２血管径測定部６よりも上になるように固定部１２で巻き付けるようにして装着されているものとする。そして、図６〜図８のフローチャートは、操作入力部３０から測定開始操作されたことを検出して、演算部４２が制御プログラム７０を読み出して実行開始するものとする。
【００４７】
図６は、本実施形態における脈圧測定装置２の測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。
演算部４２は、先ず、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６による血管径の測定を開始する（ステップＳ２）。以降、演算部４２には第１血管径測定値Ｄ１と、第２血管径測定値Ｄ２の各情報が入力されることとなる。
【００４８】
次に、演算部４２は、加速度センサー２６により測定される加速度測定値に基づいて、鉛直方向に対する装置の傾きを算出する（ステップＳ４）。そして、測定準備に必要な適正姿勢を求める表示を画像表示部３２で行うための表示制御を開始する（ステップＳ６）。例えば、案内表示設定データ７２を参照して、画像表示部３２に「測定準備のために、腕をまっすぐ下ろしてください」などの画像表示を行うとともに、鉛直方向に対する装置の傾き表示を含む電子水準器を表示させる。これにより、被検者等に脈圧測定に必要な血管径と脈圧の関係を示す関数ｆ（Ｄ）の算出に必要な測定姿勢の実現を補佐することができる。
【００４９】
次に、演算部４２は、脈圧測定装置２の測定姿勢が適切であるかを判定する（ステップＳ８）。本実施形態では、算出した重力加速度方向が所定の適正姿勢許容角度内であれば第１血管径測定部４と、第２血管径測定部６とがほぼ鉛直方向に配置されている、つまりは関数ｆ（Ｄ）の算出に適正な姿勢がとられているとみなして「適正」と判定する。
【００５０】
そして、適正と判定した場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、演算部４２は関数算出処理を実行する（ステップＳ１０）。
【００５１】
図７は、本実施形態における関数算出処理の流れを説明するためのフローチャートである。同処理において、演算部４２は先ず、鉛直方向に対する装置の傾きから、第１血管径測定部４と第２血管径測定部６との高低差ｈ（図１参照）を算出する（ステップＳ３０）。
【００５２】
次いで、関数ｆ（Ｄ）算出用の情報として、所定時間の間（例えば、少なくとも脈拍１周期分の時間の間）の第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２とを取得し、記憶部４４へ記憶する（ステップＳ３２）。そして、当該処理における内部パラメーターであるプロット数ｎを「０」に初期設定する（ステップＳ３４）。尚、プロット数ｎは整数である。
【００５３】
次に、演算部４２は、ステップＳ３２で取得した第１血管径測定値Ｄ１のうち、最小値となる測定値Ｄ１（ｔｎ）すなわち最小値Ｄ１（ｔ０）を算出し（ステップＳ３６）、同様に取得した第２血管径測定値Ｄ２のうち最小値となる測定値Ｄ２（ｔｎ）すなわち最小値Ｄ２（ｔ０）を算出する（ステップＳ３８）。
【００５４】
次いで、演算部４２は、第１血管径測定値Ｄ１の最小値Ｄ１（ｔ０）に所定基準圧Ｐ０を設定し（ステップＳ４０）、第２血管径測定値Ｄ２の最小値Ｄ２（ｔ０）を、基準圧Ｐ０に両測定部の高低差分の血液の水頭圧Ｐｈだけ加算した圧力Ｐ１を設定する（ステップＳ４２）。つまり、最小値Ｄ１（ｔ０）と最小値Ｄ２（ｔ０）とを血管径Ｄと圧力Ｐの直交座標にプロットすることに相当する（図３参照）。
【００５５】
次いで、演算部４２は、取得した第１血管径測定値Ｄ１において、第１血管径測定値Ｄ１の測定値が、測定値Ｄ１（ｔｎ）から最小値Ｄ２（ｔｎ）と同じ値になるまでにかかった時間Δｔｎ＋１を算出する（ステップＳ４４）。
【００５６】
次いで、演算部４２は、関数算出用に取得された第２血管径測定値Ｄ２において、測定値Ｄ２（ｔｎ）を示したタイミングから時間Δｔｎ＋１だけ経過する間に、取得した第２血管径の測定値Ｄ２の最大値が存在するかを判定する（ステップＳ４６）。
【００５７】
そして、もし最大値が存在しなければ（ステップＳ４６のＮＯ）、演算部４２は、関数算出用に取得された第２血管径測定値Ｄ２において、測定値Ｄ２（ｔｎ）を示したタイミングから時間Δｔｎ＋１だけ経過した時点の測定値Ｄ２（ｎ＋１）を求め（ステップＳ４８）、当該測定値Ｄ２（ｔｎ＋１）に、圧力Ｐｎ＋１（＝基準圧Ｐ０＋水頭圧Ｐｈ×（プロット係数ｎ＋１））を設定する（ステップＳ５０）。そして、プロット数ｎを「１」加算して（ステップＳ５２）、ステップＳ４４に戻る。
【００５８】
一方、関数算出用に取得された第２血管径測定値Ｄ２において、測定値Ｄ２（ｔｎ）を示したタイミングから時間Δｔｎ＋１だけ経過する間に、取得した第２血管径の測定値Ｄ２の最大値が存在するかを判定する（ステップＳ４６）。存在すると判定した場合（ステップＳ４６のＹＥＳ）、演算部４２は、サンプリングした血管値の範囲でのプロットを全て完了したと見なし、プロット済の測定値（すなわち測定値Ｄ１（ｔ０）、測定値Ｄ２（ｔ０）〜測定値Ｄ２（ｔｎ））に基づいて近似関数（近似曲線関数）を求める（ステップＳ５４）。
そして、当該近似関数を、血管径Ｄと圧力Ｐの関係を示す最新の関数ｆ（Ｄ）として、現在のシステム時刻と対応づけて、記憶部４４の関数履歴データ７６に登録し（ステップＳ５６）、関数算出処理を終了する。
【００５９】
図６のフローチャートに戻って、演算部４２は、関数履歴データ７６に格納されている最新の関数ｆ（Ｄ）を用いて、第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２の平均値から圧力Ｐを求める処理を開始する（ステップＳ８０）。以降、第１血管径測定値Ｄ１と第２血管径測定値Ｄ２が更新される都度、圧力Ｐが求められることになる。
【００６０】
そこで、演算部４２は、脈拍毎の最大圧力と最小圧力を算出し（ステップＳ８２）、当該最大圧力と最小圧力との差を脈圧値として算出する（ステップＳ８４）。そして、算出したシステム時刻とともに、記憶部４４の時系列脈圧値データ７８に登録・保存し、外部装置への出力などの処理を行う（ステップＳ８６）。
【００６１】
脈拍毎の最大圧力及び最小圧力の算出、脈圧値の算出、並びに脈圧値の保存や出力に係る処理は、測定終了操作が検知されるまで（ステップＳ８８のＮＯ）、繰り返される。
但し、測定終了操作を検出されるまでの間において、演算部４２が、測定開始から所定の関数評価周期が到来したと判定される場合には（ステップＳ９０のＹＥＳ）。演算部４２は関数評価処理を実行する（ステップＳ９２）。尚、関数評価周期の判定は、例えば、最初の脈圧値と対応づけられているシステム時刻と現在時刻とを比較、或いは関数履歴データ７６に登録されている一つ前の関数ｆ（Ｄ）と対応づけられているシステム時刻と現在時刻とを比較して、もし所定時間が経過していれば、周期が到来したと判定する。
【００６２】
図８は、本実施形態における関数評価処理の流れを説明するためのフローチャートである。同処理では先ず、演算部４２は、ステップＳ８と同様にして、脈圧測定装置２の姿勢が適正であるかを判定する。そして、もし適正であれば（ステップＳ１００のＹＥＳ）、演算部４２は、関数算出処理を実行して関数ｆ（Ｄ）を暫定的に再算出する（ステップＳ１０２）。
【００６３】
この暫定的に算出された関数ｆ（Ｄ）と、時系列脈圧値データ７８に登録されている一つ前の関数ｆ（Ｄ）とについてそれぞれの比較パラメーター値を算出する（ステップＳ１０４）。例えば、所定の基準低血圧値と基準高血圧値の２つの仮想の血圧値を各関数ｆ（Ｄ）に与えて、比較用の比較用第１仮想圧力と比較用第２仮想圧力とを求める。そして、各関数ｆ（Ｄ）毎の比較用第１仮想圧力と比較用第２仮想圧力の圧力差を算出する。これを比較パラメーター値とする。
【００６４】
そして、比較パラメーター値の差が所定の許容範囲を超える場合には（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、演算部４２は、有意な変化有りと判定し、ステップＳ１０２で暫定的に算出した関数ｆ（Ｄ）を最新として、関数履歴データ７６に追加登録し、以降の圧力Ｐの算出に採用するように設定を変更し（ステップＳ１０８）、関数評価処理を終了する。
【００６５】
以上、本実施形態によれば、カフ型血圧計など別途校正用の測定装置を用意しなくとも脈圧を測定することができる。これにより、２４時間の自由行動下における血圧測定（いわゆる２４時間ＡＢＰＭ）や、一拍毎の連続的な脈圧測定の実現が可能となる。
【００６６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明を適用した第２実施形態について説明する。本実施形態は、基本的には第１実施形態と同様に実現されるが、第２血管径測定部６を省略した構成となっている。尚、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付与して説明は省略するものとする。また、以下では主に第１実施形態との差異について述べることとする。
【００６７】
図９は、本実施形態における脈圧測定装置２Ｂの構成例を示す外観図である。脈圧測定装置２Ｂは、第１実施形態と比べると、第２血管径測定部６、連結フレーム１０が省略されている。
【００６８】
図１０は、本実施形態における脈圧測定装置２Ｂを被検者へ装着する様子、および本実施形態における関数ｆ（Ｄ）を算出するための測定準備について説明するための概念図である。
本実施形態の脈圧測定装置２Ｂは、第１実施形態の脈圧測定装置２と同様に、被検者の上腕部に装着される。但し、血管径測定部が一つだけなので、腕をまっすぐ下ろした状態で、第１血管径測定部４の測定位置が被検者の心臓の高さから下方へ所定距離Ｌ（第１実施形態における第１血管径測定部４〜第２血管径測定部６までの距離Ｌに同じ）だけ離れた位置、つまりは高低差ｈだけ低い位置となるように装着されるものとする。
【００６９】
さて、本実施形態の脈圧測定装置２Ｂでは血管径測定部が一つだけなので、第１実施形態のように同時に血液の水頭圧Ｐｈの差がある測定値を取得することはできない。そこで、図１０（１）に示すように、腕をまっすぐ下げた状態が維持されたタイミングで取得される第１血管径測定値Ｄ１を、関数ｆ（Ｄ）を算出するための第２血管径測定値Ｄ２相当と見なす。一方、関数ｆ（Ｄ）を算出するための第１血管径測定値Ｄ１は、図１０（２）に示すように、第１血管径測定部４が、概ね被検者の心臓の高さとなる状態が維持されたタイミングで取得する。
【００７０】
本実施形態の機能ブロックの構成は、第１実施形態と同様に実現される。但し、上述のように、関数ｆ（Ｄ）を算出するための第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定部Ｄ２相当のデータを、異なるタイミングで取得するので、作業案内制御部５２は、被検者に腕をまっすぐ下げた状態をとるように促す第１の案内を実行した後に、第１血管径測定部４が、概ね被検者の心臓の高さとなる状態をとるように促す第２の案内を実行する。
【００７１】
またそれに伴い、関数算出部５４は、第１の案内実行後のタイミングで関数ｆ（Ｄ）を算出するための第１血管径測定値Ｄ１のデータを取得し、第２の案内実行後のタイミングで関数ｆ（Ｄ）を算出するための第２血管径測定値Ｄ２相当のデータを取得する。
【００７２】
図１１は、本実施形態における脈圧測定装置２Ｂの測定動作に係る処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態における測定動作の流れは、基本的には第１実施形態と同様であるが、第１実施形態のステップＳ６〜Ｓ１０（図６参照）に代えて、関数算出処理Ｂを実行する（ステップＳ１２）。
【００７３】
図１２〜図１３は、本実施形態における関数算出処理である、関数算出処理Ｂの流れを説明するためのフローチャートである。
関数算出処理Ｂでは、演算部４２は先ず、画像表示部３２により「腕をまっすぐ下ろす」ように促す第１の案内表示をするための制御を開始する（ステップＳ１８）。そして、鉛直方向に対する脈圧測定装置２の傾きから、腕がまっすぐ下ろされていると判断されたならば（ステップＳ２０のＹＥＳ）、所定時間分の第１血管径測定値Ｄ１を取得し、これを第１実施形態で言うところの「関数算出用の第２血管径測定値Ｄ２」と見なして、記憶部４４に記憶する（ステップＳ２２）。
【００７４】
次に、演算部４２は、画像表示部３２により「測定部が心臓の高さに達する位に腕を上げる」ように促す第２の案内表示をするための制御を開始する（ステップＳ２４）。そして、鉛直方向に対する脈圧測定装置２の傾きから、腕が上げられて概ね静止していると判断されたならば（ステップＳ２６のＹＥＳ）、所定時間分の第１血管径測定値Ｄ１を取得し、関数算出用の第１血管径測定値Ｄ１として、記憶部４４に記憶する（ステップＳ２８）。これにより、関数算出に必要な情報として所定時間分の第１血管径測定値Ｄ１及び第２血管径測定値Ｄ２と見なせる分が取得できたことになる。
以降の処理（ステップＳ３４〜Ｓ５６）は、第１実施形態の関数算出処理と同様に実行される。
【００７５】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、脈圧測定装置２Ｂの構成をより簡略化し、小型化することができる。
【００７６】
尚、ステップＳ２６における腕が上げられたかを判定する処理は、加速度センサー２６による加速度の検出結果に基づいて行う構成としたが、更に第１血管径測定値Ｄ１に基づく判定を加える構成、或いは加速度の代わりに、第１血管径測定値Ｄ１に基づく判定を行う構成とすることもできる。
具体的には、ステップＳ２６の直後、或いはステップＳ２６に置き換えて、腕上げ状態の判定タイミングで得られる第１血管径測定値Ｄ１が、ステップＳ２２で検出された第１血管径測定値Ｄ１より所定の基準値（腕上げ状態判定基準値）だけ下回る場合に、腕が上げられたと判定すると良い。
装置の傾き（加速度センサー２６により検出された加速度）と、血管径との２つのパラメーターから腕上げ状態の判定をする構成とするのであれば、腕上げ状態の判定の正確性を向上させることができる。
【００７７】
また、本実施形態において、加速度センサー２６に代えて、絶対気圧を測定できる絶対圧センサーを設ける構成としてもよい。
この場合、ステップＳ２０に代えて、当該絶対圧センサーにより腕を下ろした状態における気圧（第２の気圧）を測定する処理を実行する。そして、ステップＳ２６において腕が上げられたかを判定する処理を、当該絶対圧センサーで検出される気圧（第１の気圧）との差が、先に測定した腕を下ろした状態の気圧から所定基準値となり、且つその気圧差の変動が所定の静止判定基準範囲内である場合に「腕が上げられ静止している」と判断する処理としても良い。
更には、ステップＳ４２における水筒圧Ｐｈの算出において、上記第１の気圧及び第２の気圧から高低差ｈを算出・利用するとしても良い。
【００７８】
［変形例］
以上、本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明の実施形態はこれらに限るものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を加えることができる。
【００７９】
例えば、上記実施形態では、関数ｆ（Ｄ）を求める手順を、関数算出用にサンプリングした第１血管径測定値Ｄ１の最小値Ｄ１（ｔ０）及び第２血管径測定値Ｄ２の最小値Ｄ２（ｔ０）から測定値が高くなる方へ順にプロットするとしたが、これに限らない。反対に、第１血管径測定値Ｄ１の最大値及び第２血管径測定値Ｄ２の最大値から、測定値が低くなる方へ順にプロットして関数ｆ（Ｄ）を求める手順としても良い。
【００８０】
また、上記実施形態ではカフ型血圧計が無くとも脈圧を測定できる構成を示したが、カフ型に限らず、絶対的な血圧測定を測定する測定部を上述した実施形態の脈圧測定装置２，２Bに設けてもよいことは勿論である。
もし、血圧測定部を設けるならば、関数算出用の第１血管径測定値Ｄ１を測定する所定時間中の血圧を測定し、第１血管径測定値Ｄ１の最小値Ｄ１（ｔ０）（図３参照）に対応づけられる基準圧Ｐ０を実測血圧値に校正する構成としても良い。より具体的には、ステップＳ３２によるサンプリングと並行して血圧値を測定して、その最小血圧と最大血圧とを記憶部４４に記憶するステップを追加する。そして、ステップＳ４０にて所定基準圧Ｐ０を実測した最小血圧とすると良い。
【００８１】
同様にして、関数ｆ（Ｄ）を求める手順を、第１血管径測定値Ｄ１の最大値及び第２血管径測定値Ｄ２の最大値から、測定値が低くなる方へ順にプロットして関数ｆ（Ｄ）を求める手順とした場合には、血管径の最大値を関数ｆ（Ｄ）に与えて求められた最大圧を、実測した最大血圧で構成する構成としても良い。勿論、最小血圧、最大血圧の両方で校正するとしても良い。
【００８２】
また、関数評価処理では、関数ｆ（Ｄ）が有意に変化した場合に、圧力Ｐの算出に用いる関数ｆ（Ｄ）を更新する構成としたが、有意な変化が検知されたときの処理は適宜追加できる。例えば、被検者や医師などに、画像表示部３２に何らかの注意喚起表示をするステップを追加することもできる。
【００８３】
また、コントローラー８を連結フレーム１０に対して有線接続されて着脱自在な構成としてもよい。そうした構成では、第１血管径測定部４や第２血管径測定部６を一方の上腕部に固定したまま、他方の手で各種操作を入力したり画像表示部３２の表示が見やすくなり、操作性が向上する。
【符号の説明】
【００８４】
２ 脈圧測定装置、４ 第１血管径測定部、６ 第２血管径測定部、８ コントローラー、１０ 連結フレーム、１２ 固定部、２０ 超音波振動子アレイ、２４ 血管径算出部、４０ 制御基板、４２ 演算部、５４ 関数算出部、５６ 脈圧算出部、５７ 血圧算出部、５８ 関数評価部、５９ 変化検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の第１部位に固定されて超音波で第１血管径を測定する第１測定部と、
前記被検者の第２部位に固定されて超音波で第２血管径を測定する第２測定部と、
前記第１測定部及び前記第２測定部の測定結果と、前記第１部位及び前記第２部位の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部と、
を備えた超音波測定装置。
【請求項２】
被検者の所定部位に固定されて超音波で血管径を測定する測定部と、
前記所定部位を鉛直方向に高低差のある第１位置及び第２位置としたとき、前記第１位置及び前記第２位置における前記測定部の測定結果と、前記第１位置及び前記第２位置の高低差とを用いて前記血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部と、
を備えた超音波測定装置。
【請求項３】
前記相関関係に基づいて脈圧を算出する脈圧算出部を更に備えた請求項１又は２に記載の超音波測定装置。
【請求項４】
前記相関関係算出部は、前記高低差に係る水頭圧を単位として前記相関関係を算出する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項５】
予め測定された前記被検者の最低血圧及び最高血圧の少なくともいずれかと、前記相関関係算出部によって算出された前記相関関係とに基づいて、前記被検者の血圧を算出する血圧算出部を更に備えた請求項１〜４の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項６】
前記相関関係算出部によって算出された前記相関関係の履歴に基づいて、前記相関関係が所定の変化条件を満たす変化をしたことを検出する変化検出部を更に備えた請求項１〜５の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項７】
被検者の第１部位において超音波で第１血管径を測定することと、
前記被検者の第２部位において超音波で第２血管径を測定することと、
前記第１部位及び前記第２部位の測定結果と、前記第１部位及び前記第２部位の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出することと、
を含む超音波測定方法。
【請求項８】
被検者の所定部位が第１位置にあるときに当該所定部位の第１血管径を超音波で測定することと、
前記第１位置に対して鉛直方向に高低差のある第２位置に前記所定部位があるときに当該所定部位の第２血管径を超音波で測定することと、
前記第１位置及び前記第２位置での測定結果と、前記第１位置及び前記第２位置の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出することと、
を含む超音波測定方法。
【請求項１】
被検者の第１部位に固定されて超音波で第１血管径を測定する第１測定部と、
前記被検者の第２部位に固定されて超音波で第２血管径を測定する第２測定部と、
前記第１測定部及び前記第２測定部の測定結果と、前記第１部位及び前記第２部位の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部と、
を備えた超音波測定装置。
【請求項２】
被検者の所定部位に固定されて超音波で血管径を測定する測定部と、
前記所定部位を鉛直方向に高低差のある第１位置及び第２位置としたとき、前記第１位置及び前記第２位置における前記測定部の測定結果と、前記第１位置及び前記第２位置の高低差とを用いて前記血管径と血圧との相関関係を算出する相関関係算出部と、
を備えた超音波測定装置。
【請求項３】
前記相関関係に基づいて脈圧を算出する脈圧算出部を更に備えた請求項１又は２に記載の超音波測定装置。
【請求項４】
前記相関関係算出部は、前記高低差に係る水頭圧を単位として前記相関関係を算出する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項５】
予め測定された前記被検者の最低血圧及び最高血圧の少なくともいずれかと、前記相関関係算出部によって算出された前記相関関係とに基づいて、前記被検者の血圧を算出する血圧算出部を更に備えた請求項１〜４の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項６】
前記相関関係算出部によって算出された前記相関関係の履歴に基づいて、前記相関関係が所定の変化条件を満たす変化をしたことを検出する変化検出部を更に備えた請求項１〜５の何れか一項に記載の超音波測定装置。
【請求項７】
被検者の第１部位において超音波で第１血管径を測定することと、
前記被検者の第２部位において超音波で第２血管径を測定することと、
前記第１部位及び前記第２部位の測定結果と、前記第１部位及び前記第２部位の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出することと、
を含む超音波測定方法。
【請求項８】
被検者の所定部位が第１位置にあるときに当該所定部位の第１血管径を超音波で測定することと、
前記第１位置に対して鉛直方向に高低差のある第２位置に前記所定部位があるときに当該所定部位の第２血管径を超音波で測定することと、
前記第１位置及び前記第２位置での測定結果と、前記第１位置及び前記第２位置の高低差とを用いて血管径と血圧との相関関係を算出することと、
を含む超音波測定方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２２３３７５（Ｐ２０１２−２２３３７５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９３７８０（Ｐ２０１１−９３７８０）
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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