JP3429487B2 - 動脈硬化評価装置 - Google Patents
動脈硬化評価装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体の動脈硬化を
評価する動脈硬化評価装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、患者の診断の目的で生体の一部を
止血するのは、カフを用いる血圧測定の場合に行なわれ
る程度であった。カフを用いる血圧測定の場合には、カ
フを生体の所定部位（たとえば上腕）に巻回し、一旦そ
の部位を止血した後、カフの圧迫圧力を徐々に降圧させ
る過程で、血流が徐々に大きくなっていくことによりそ
のカフ内に発生する圧力振動波が検出され、その圧力振
動波に基づいて血圧値が決定される。従って、カフを用
いる血圧測定では、止血部位よりも下流側で検出される
生体信号は利用されていない。 【０００３】 【発明の目的】上記カフが巻回された部位よりも下流側
において、血液容積の変化を観測すれば、上流側が止血
されることにより血液容積の減少が確認できるが、本発
明者は、その減少の傾向が動脈硬化によって影響される
ことを見いだした。 【０００４】本発明は以上のような事情を背景として為
されたものであり、その目的とするところは、止血によ
る血液容積の減少傾向に基づいて動脈硬化を評価する動
脈硬化評価装置を提供することにある。 【０００５】 【目的を達成するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要旨とするところは、生体の動脈の硬さを評
価する動脈硬化評価装置であって、前記生体の所定部位
を止血する止血装置と、その止血装置の下流の所定部位
に装着されてその部位の血液容積に対応する血液容積信
号を出力する血液容積検出装置と、前記止血装置により
止血された状態において前記血液容積検出装置から出力
される血液容積信号の減少曲線に基づいて、前記生体の
動脈硬化度を算出する動脈硬化度算出手段とを、含むこ
とにある。 【０００６】 【発明の効果】このようにすれば、止血装置により生体
の所定部位が止血されると、その下流に装着されている
血液容積検出装置から出力される血液容積信号の強度は
減少する。この血液容積信号の強度の減少傾向は動脈硬
化によって異なり、動脈硬化度算出手段では、血液容積
信号の減少曲線に基づいて前記生体の動脈硬化度が算出
されるので、その動脈硬化度から生体の動脈硬化の程度
を定量的に評価することができる。 【０００７】 【０００８】 【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の実施の形態
を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明が適用
された動脈硬化評価装置１０の構成を説明するブロック
図である。 【０００９】図において、１２はゴム製袋を布製帯状袋
内に有するカフであって、たとえば患者の右腕の上腕部
１４に巻回された状態で装着される。カフ１２には、圧
力センサ１６、圧力制御弁１８、および空気ポンプ２０
が配管２２を介してそれぞれ接続されている。圧力制御
弁１８は、カフ１２内への圧力の供給を許容する圧力供
給状態、カフ１２から空気が流出するのを阻止してカフ
１２内の圧力を維持する圧力維持状態、およびカフ１２
内を急速に排圧する急速排圧状態の３つの状態に切り換
えられるように構成されている。上記カフ１２に空気ポ
ンプ２０からの空気が供給され、カフ１２の圧迫圧力が
所定値まで昇圧されると、カフ１２が巻回された部位は
止血されることから、カフ１２および空気ポンプ２０が
止血装置として機能している。 【００１０】圧力センサ１６は、カフ１２内の圧力を検
出してその圧力を表す圧力信号ＳＰを、Ａ／Ｄ変換器２
４を介して演算制御装置２６へ供給するとともに静圧弁
別回路２８にも供給する。静圧弁別回路２８はローパス
フィルタを備え、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力
すなわちカフ圧迫圧ＰC を表すカフ圧迫圧信号ＳＫを弁
別してそのカフ圧迫圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器３０を介
して演算制御装置２６へ供給する。 【００１１】カフ１２が巻回された腕の指尖部は、カフ
１２が巻回されている部位の直接的な下流部位であり、
そこには、その指尖部の末梢血管の血液容積を検出する
血液容積検出装置３２が装着されている。この血液容積
検出装置３２は、脈拍検出などに用いられる透過型の光
電脈波検出装置と同様の構成であって、図２にその断面
図を示すように、指尖部などの生体の一部を収容可能な
ハウジング３４内に、ヘモグロビンによって反射可能な
波長帯の赤色光或いは赤外光、好ましくは酸素飽和度に
よって影響を受ける波長（たとえば６６０ｎｍ程度の波
長）を生体の表皮に向かって照射する光源である発光素
子３６と、ハウジング３４の発光素子３６に対向する側
に設けられ、上記生体の一部を透過してきた光を検出す
る受光素子３８とを備え、毛細血管内の末梢血液容積に
対応する血液容積信号ＳＶを出力する。血液容積検出装
置３２から出力された血液容積信号ＳＶはＡ／Ｄ変換器
４０を介して前記演算制御装置２６へ供給される。 【００１２】上記演算制御装置２６は、ＣＰＵ４２，Ｒ
ＯＭ４４，ＲＡＭ４６，および図示しないＩ／Ｏポート
等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されてお
り、ＣＰＵ４２は、ＲＯＭ４４に予め記憶されたプログ
ラムに従ってＲＡＭ４６の記憶機能を利用しつつ信号処
理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を
出力して図示しない駆動回路を介して圧力制御弁１８お
よび空気ポンプ２０を制御して、カフ１２内の圧力を制
御するとともに、圧力センサ１６により検出される圧力
信号ＳＰに基づいて患者の動脈硬化度を決定し、その決
定した動脈硬化度などを表示器４８に表示する。 【００１３】図３は、上記演算制御装置２６の制御機能
の要部を説明する機能ブロック線図である。図におい
て、カフ圧制御手段５０は、圧力制御弁１８および空気
ポンプ２０を制御して、静圧弁別回路２８から供給され
るカフ圧迫圧信号ＳＫに基づいてカフ圧迫圧ＰC を判断
し、カフ１２が巻回された部位を止血するために予め設
定された目標圧力ＰM （たとえば１８０mmHg）までカフ
圧迫圧ＰC を急速昇圧させ、その後、予め設定された保
持期間Ｔ1 、そのカフ圧迫圧ＰC を保持する。上記保持
期間Ｔ1 は、後述する動脈硬化度を算出するために必要
な血液容積信号ＳＶを検出するのに必要な期間であり、
予め実験に基づいて設定される。 【００１４】図４は、カフ圧制御手段５０によって昇圧
されるカフ圧迫圧ＰC 、その時のカフ内の圧力の振動成
分すなわちカフ脈波、およびその時の血液容積検出装置
３２から出力される血液容積信号ＳＶの一例を同一の時
間軸上に示す図である。図４に示すように、カフ脈波は
カフ圧迫圧ＰC の上昇に従って小さくなり、カフ圧迫圧
ＰC が目標圧力ＰM に到達した時点ではカフ脈波は消失
している。すなわち、カフ圧迫圧ＰC が目標圧力ＰM に
到達した時点では上腕部１４は完全に止血されている。
また、血液容積検出装置３２から出力される血液容積信
号ＳＶが表す末梢血液容積曲線は、カフ圧迫圧ＰC の上
昇当初はカフ脈波に対応して増減しつつも全体としては
減少し、上腕部１４が完全に止血されると単調に減少す
る減少曲線Ｃ1 を示す。 【００１５】動脈硬化度算出手段５２は、カフ１２によ
り上腕部１４が止血された状態で血液容積検出装置３２
から出力される血液容積信号ＳＶの減少曲線すなわち前
記減少曲線Ｃ1 に基づいて動脈硬化度を算出し、その算
出した動脈硬化度を表示器４８に表示する。上記減少曲
線Ｃ1 の減少傾向は動脈の硬さに影響され、動脈が硬く
なっている場合には、点線で示す曲線Ｃ1 ’のように略
一定の値まで比較的速く減少するのに対して、動脈に柔
軟性があるほど破線Ｃ1 ”で示すように略一定の値まで
ゆっくりと減少する。 【００１６】従って、たとえば、動脈硬化度算出手段５
２は、減少曲線Ｃ1 上の所定の基準点における血液容積
信号ＳＶに対するその基準点から所定時間後（たとえば
１〜２秒後）の血液容積信号ＳＶの相対値（以下、血液
容積相対値ｒという）、上記基準点における血液容積信
号ＳＶの大きさを基準としてそれから所定割合減少する
までの減少時間ｔ(sec) 、上記基準点を開始点とする曲
線Ｃ1 の時定数τ(sec) 等を動脈硬化度として算出す
る。ここで、上記基準点とは、血液容積信号ＳＶが表す
血液容積曲線において最も遅くに検出されるピークすな
わちエンドピークＰE が発生した時点やカフ圧迫圧ＰC
が目標圧力ＰM に到達したとき時点等である。また、上
記血液容積相対値ｒ、減少時間ｔ、時定数τ等から予め
定められた関係に基づいて算出される評価値を動脈硬化
度としてもよい。 【００１７】上記減少曲線Ｃ1 の減少傾向が動脈硬化度
に影響される理由については明確ではないが、一応、次
のように考察できる。生体の所定部位が止血された場
合、その下流側の動脈では即座に血流が停止するのでは
なく、動脈と静脈との圧力差に基づく僅かな血流が残
る。このとき、正常な動脈の場合すなわち十分に柔軟性
のある動脈の場合、動脈血管が径方向に収縮して血管内
の圧力をある程度保持するので、動脈と静脈との圧力差
が無くなるのに比較的長時間を必要とする。従って、指
尖部のような末梢部位においては、止血部位から末梢部
位までの動脈血管の収縮のために、血流が比較的ゆっく
り減少すると考えられる。それに対して、動脈が硬くな
っている場合には、動脈血管が径方向に収縮しにくいた
め、比較的短時間で動脈と静脈との圧力差がなくなり、
末梢部位における血流も比較的速く減少すると考えられ
る。 【００１８】図５は、前記演算制御装置２６の制御機能
の要部を具体化して説明するフローチャートである。本
ルーチンは、図示しない起動ボタンが押されることによ
り開始される。 【００１９】図５において、まずステップＳ１（以下、
ステップを省略する。）では、圧力制御弁１８が圧力供
給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ２０が駆動される
ことにより、カフ圧ＰC が７０mmHg/sec程度の速度で急
速に昇圧される。 【００２０】続くＳ２では、血液容積検出装置３２から
供給される血液容積信号ＳＶが予め定められたデータポ
イント数読み込まれ、且つ、その血液容積信号ＳＶがＲ
ＡＭ４６の所定の記憶領域に記憶される。 【００２１】続くＳ３では、カフ圧迫圧ＰC が１８０mm
Hgに予め設定された目標圧力ＰM 以上となったか否かが
判断される。このＳ３の判断が否定されるうちは前記Ｓ
２以下が繰り返し実行されることにより、カフ１２の急
速昇圧が継続されるとともに、血液容積信号ＳＶの読み
込みが継続される。 【００２２】一方、上記Ｓ３の判断が肯定された場合に
は、続くＳ４において、空気ポンプ２０が停止させられ
且つ圧力制御弁１８が圧力維持状態に切り換えられるこ
とにより、カフ圧迫圧ＰC が目標圧力ＰM 以上の値で維
持される。 【００２３】続くＳ５では、前記Ｓ２と同様に、血液容
積検出装置３２から供給される血液容積信号ＳＶが予め
定められたデータポイント数読み込まれ、且つ、その血
液容積信号ＳＶがＲＡＭ４６の所定の記憶領域に記憶さ
れる。そして、続くＳ６では、前記Ｓ４において圧力制
御弁１８が圧力維持状態に切り換えられてから、たとえ
ば２秒に設定された保持期間Ｔ1 が経過したか否かが判
断される。 【００２４】上記Ｓ６の判断が否定された場合には、前
記Ｓ５以下が繰り返し実行されることにより、カフ圧迫
圧ＰC が維持されるとともに、血液容積信号ＳＶの読み
込みが継続される。一方、上記Ｓ６の判断が肯定された
場合には、続くＳ７において、圧力制御弁１８が急速排
圧状態に切り換えられることにより、カフ圧迫圧ＰCが
急速に開放される。なお、本フローチャートでは、前記
Ｓ１，Ｓ３〜Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ７がカフ圧制御手段５０に
相当する。 【００２５】続いて動脈硬化度算出手段５２に対応する
Ｓ８乃至Ｓ９が実行される。まずＳ８では、前記Ｓ２お
よびＳ５で記憶された血液容積信号ＳＶが表す血液容積
曲線において、最後に発生した極大すなわちエンドピー
クＰE が決定され、且つ、そのエンドピークＰE 以後の
血液容積曲線が減少曲線Ｃ1 とされる。続くＳ９では、
上記Ｓ８で決定されたエンドピークＰE から２秒後にお
ける血液容積信号ＳＶの大きさが決定され、エンドピー
クＰE における血液容積信号に対する２秒後の血液容積
信号ＳＶの血液容積相対値ｒが動脈硬化度として算出さ
れる。 【００２６】そして、続くＳ１０では、上記Ｓ９で決定
された血液容積相対値ｒが表示器４８に表示される。 【００２７】上述した実施形態によれば、カフ１２によ
り上腕部１４が止血されると、その下流に装着されてい
る血液容積検出装置３２から出力される血液容積信号Ｓ
Ｖの強度は減少する。この血液容積信号ＳＶの強度の減
少傾向は動脈硬化によって異なり、動脈硬化度算出手段
５２（Ｓ８乃至Ｓ９）では、血液容積信号ＳＶの減少曲
線Ｃ 1 に基づいて動脈硬化度が算出されるので、その動
脈硬化度から患者の動脈硬化の程度を定量的に評価する
ことができる。 【００２８】 【００２９】以上、本発明の一実施形態を図面に基づい
て詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても
適用される。 【００３０】たとえば、前述の動脈硬化評価装置１０で
は、カフ１２は上腕部１４に巻回されていたが、その腕
の手首、大腿部或いは足首に巻回されてもよい。 【００３１】また、前述の動脈硬化評価装置１０では、
カフ１２および空気ポンプ２０が止血装置として機能し
ていたが、カフ１２に代えて、生体の所定部位に装着さ
れて表皮上から所定の動脈（橈骨動脈など）に向かって
押圧させられる押圧装置が前記空気ポンプ２０に接続さ
れたものが止血装置として用いられてもよい。また、生
体の所定部位に巻回されるために円筒状に曲成させられ
たバンドとそのバンドを所定の締めつけ力で生体に巻回
させる締めつけ装置が止血装置として用いられてもよ
い。 【００３２】また、前述の動脈硬化評価装置１０では、
透過型の血液容積検出装置３２が指尖部に装着されてい
たが、反射型の光電脈波検出装置が血液容積検出装置と
して用いられる場合には、手の甲や手首に装着されても
よい。 【００３３】なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
においてその他種々の変更が加えられ得るものである。
評価する動脈硬化評価装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、患者の診断の目的で生体の一部を
止血するのは、カフを用いる血圧測定の場合に行なわれ
る程度であった。カフを用いる血圧測定の場合には、カ
フを生体の所定部位（たとえば上腕）に巻回し、一旦そ
の部位を止血した後、カフの圧迫圧力を徐々に降圧させ
る過程で、血流が徐々に大きくなっていくことによりそ
のカフ内に発生する圧力振動波が検出され、その圧力振
動波に基づいて血圧値が決定される。従って、カフを用
いる血圧測定では、止血部位よりも下流側で検出される
生体信号は利用されていない。 【０００３】 【発明の目的】上記カフが巻回された部位よりも下流側
において、血液容積の変化を観測すれば、上流側が止血
されることにより血液容積の減少が確認できるが、本発
明者は、その減少の傾向が動脈硬化によって影響される
ことを見いだした。 【０００４】本発明は以上のような事情を背景として為
されたものであり、その目的とするところは、止血によ
る血液容積の減少傾向に基づいて動脈硬化を評価する動
脈硬化評価装置を提供することにある。 【０００５】 【目的を達成するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要旨とするところは、生体の動脈の硬さを評
価する動脈硬化評価装置であって、前記生体の所定部位
を止血する止血装置と、その止血装置の下流の所定部位
に装着されてその部位の血液容積に対応する血液容積信
号を出力する血液容積検出装置と、前記止血装置により
止血された状態において前記血液容積検出装置から出力
される血液容積信号の減少曲線に基づいて、前記生体の
動脈硬化度を算出する動脈硬化度算出手段とを、含むこ
とにある。 【０００６】 【発明の効果】このようにすれば、止血装置により生体
の所定部位が止血されると、その下流に装着されている
血液容積検出装置から出力される血液容積信号の強度は
減少する。この血液容積信号の強度の減少傾向は動脈硬
化によって異なり、動脈硬化度算出手段では、血液容積
信号の減少曲線に基づいて前記生体の動脈硬化度が算出
されるので、その動脈硬化度から生体の動脈硬化の程度
を定量的に評価することができる。 【０００７】 【０００８】 【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の実施の形態
を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明が適用
された動脈硬化評価装置１０の構成を説明するブロック
図である。 【０００９】図において、１２はゴム製袋を布製帯状袋
内に有するカフであって、たとえば患者の右腕の上腕部
１４に巻回された状態で装着される。カフ１２には、圧
力センサ１６、圧力制御弁１８、および空気ポンプ２０
が配管２２を介してそれぞれ接続されている。圧力制御
弁１８は、カフ１２内への圧力の供給を許容する圧力供
給状態、カフ１２から空気が流出するのを阻止してカフ
１２内の圧力を維持する圧力維持状態、およびカフ１２
内を急速に排圧する急速排圧状態の３つの状態に切り換
えられるように構成されている。上記カフ１２に空気ポ
ンプ２０からの空気が供給され、カフ１２の圧迫圧力が
所定値まで昇圧されると、カフ１２が巻回された部位は
止血されることから、カフ１２および空気ポンプ２０が
止血装置として機能している。 【００１０】圧力センサ１６は、カフ１２内の圧力を検
出してその圧力を表す圧力信号ＳＰを、Ａ／Ｄ変換器２
４を介して演算制御装置２６へ供給するとともに静圧弁
別回路２８にも供給する。静圧弁別回路２８はローパス
フィルタを備え、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力
すなわちカフ圧迫圧ＰC を表すカフ圧迫圧信号ＳＫを弁
別してそのカフ圧迫圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器３０を介
して演算制御装置２６へ供給する。 【００１１】カフ１２が巻回された腕の指尖部は、カフ
１２が巻回されている部位の直接的な下流部位であり、
そこには、その指尖部の末梢血管の血液容積を検出する
血液容積検出装置３２が装着されている。この血液容積
検出装置３２は、脈拍検出などに用いられる透過型の光
電脈波検出装置と同様の構成であって、図２にその断面
図を示すように、指尖部などの生体の一部を収容可能な
ハウジング３４内に、ヘモグロビンによって反射可能な
波長帯の赤色光或いは赤外光、好ましくは酸素飽和度に
よって影響を受ける波長（たとえば６６０ｎｍ程度の波
長）を生体の表皮に向かって照射する光源である発光素
子３６と、ハウジング３４の発光素子３６に対向する側
に設けられ、上記生体の一部を透過してきた光を検出す
る受光素子３８とを備え、毛細血管内の末梢血液容積に
対応する血液容積信号ＳＶを出力する。血液容積検出装
置３２から出力された血液容積信号ＳＶはＡ／Ｄ変換器
４０を介して前記演算制御装置２６へ供給される。 【００１２】上記演算制御装置２６は、ＣＰＵ４２，Ｒ
ＯＭ４４，ＲＡＭ４６，および図示しないＩ／Ｏポート
等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されてお
り、ＣＰＵ４２は、ＲＯＭ４４に予め記憶されたプログ
ラムに従ってＲＡＭ４６の記憶機能を利用しつつ信号処
理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を
出力して図示しない駆動回路を介して圧力制御弁１８お
よび空気ポンプ２０を制御して、カフ１２内の圧力を制
御するとともに、圧力センサ１６により検出される圧力
信号ＳＰに基づいて患者の動脈硬化度を決定し、その決
定した動脈硬化度などを表示器４８に表示する。 【００１３】図３は、上記演算制御装置２６の制御機能
の要部を説明する機能ブロック線図である。図におい
て、カフ圧制御手段５０は、圧力制御弁１８および空気
ポンプ２０を制御して、静圧弁別回路２８から供給され
るカフ圧迫圧信号ＳＫに基づいてカフ圧迫圧ＰC を判断
し、カフ１２が巻回された部位を止血するために予め設
定された目標圧力ＰM （たとえば１８０mmHg）までカフ
圧迫圧ＰC を急速昇圧させ、その後、予め設定された保
持期間Ｔ1 、そのカフ圧迫圧ＰC を保持する。上記保持
期間Ｔ1 は、後述する動脈硬化度を算出するために必要
な血液容積信号ＳＶを検出するのに必要な期間であり、
予め実験に基づいて設定される。 【００１４】図４は、カフ圧制御手段５０によって昇圧
されるカフ圧迫圧ＰC 、その時のカフ内の圧力の振動成
分すなわちカフ脈波、およびその時の血液容積検出装置
３２から出力される血液容積信号ＳＶの一例を同一の時
間軸上に示す図である。図４に示すように、カフ脈波は
カフ圧迫圧ＰC の上昇に従って小さくなり、カフ圧迫圧
ＰC が目標圧力ＰM に到達した時点ではカフ脈波は消失
している。すなわち、カフ圧迫圧ＰC が目標圧力ＰM に
到達した時点では上腕部１４は完全に止血されている。
また、血液容積検出装置３２から出力される血液容積信
号ＳＶが表す末梢血液容積曲線は、カフ圧迫圧ＰC の上
昇当初はカフ脈波に対応して増減しつつも全体としては
減少し、上腕部１４が完全に止血されると単調に減少す
る減少曲線Ｃ1 を示す。 【００１５】動脈硬化度算出手段５２は、カフ１２によ
り上腕部１４が止血された状態で血液容積検出装置３２
から出力される血液容積信号ＳＶの減少曲線すなわち前
記減少曲線Ｃ1 に基づいて動脈硬化度を算出し、その算
出した動脈硬化度を表示器４８に表示する。上記減少曲
線Ｃ1 の減少傾向は動脈の硬さに影響され、動脈が硬く
なっている場合には、点線で示す曲線Ｃ1 ’のように略
一定の値まで比較的速く減少するのに対して、動脈に柔
軟性があるほど破線Ｃ1 ”で示すように略一定の値まで
ゆっくりと減少する。 【００１６】従って、たとえば、動脈硬化度算出手段５
２は、減少曲線Ｃ1 上の所定の基準点における血液容積
信号ＳＶに対するその基準点から所定時間後（たとえば
１〜２秒後）の血液容積信号ＳＶの相対値（以下、血液
容積相対値ｒという）、上記基準点における血液容積信
号ＳＶの大きさを基準としてそれから所定割合減少する
までの減少時間ｔ(sec) 、上記基準点を開始点とする曲
線Ｃ1 の時定数τ(sec) 等を動脈硬化度として算出す
る。ここで、上記基準点とは、血液容積信号ＳＶが表す
血液容積曲線において最も遅くに検出されるピークすな
わちエンドピークＰE が発生した時点やカフ圧迫圧ＰC
が目標圧力ＰM に到達したとき時点等である。また、上
記血液容積相対値ｒ、減少時間ｔ、時定数τ等から予め
定められた関係に基づいて算出される評価値を動脈硬化
度としてもよい。 【００１７】上記減少曲線Ｃ1 の減少傾向が動脈硬化度
に影響される理由については明確ではないが、一応、次
のように考察できる。生体の所定部位が止血された場
合、その下流側の動脈では即座に血流が停止するのでは
なく、動脈と静脈との圧力差に基づく僅かな血流が残
る。このとき、正常な動脈の場合すなわち十分に柔軟性
のある動脈の場合、動脈血管が径方向に収縮して血管内
の圧力をある程度保持するので、動脈と静脈との圧力差
が無くなるのに比較的長時間を必要とする。従って、指
尖部のような末梢部位においては、止血部位から末梢部
位までの動脈血管の収縮のために、血流が比較的ゆっく
り減少すると考えられる。それに対して、動脈が硬くな
っている場合には、動脈血管が径方向に収縮しにくいた
め、比較的短時間で動脈と静脈との圧力差がなくなり、
末梢部位における血流も比較的速く減少すると考えられ
る。 【００１８】図５は、前記演算制御装置２６の制御機能
の要部を具体化して説明するフローチャートである。本
ルーチンは、図示しない起動ボタンが押されることによ
り開始される。 【００１９】図５において、まずステップＳ１（以下、
ステップを省略する。）では、圧力制御弁１８が圧力供
給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ２０が駆動される
ことにより、カフ圧ＰC が７０mmHg/sec程度の速度で急
速に昇圧される。 【００２０】続くＳ２では、血液容積検出装置３２から
供給される血液容積信号ＳＶが予め定められたデータポ
イント数読み込まれ、且つ、その血液容積信号ＳＶがＲ
ＡＭ４６の所定の記憶領域に記憶される。 【００２１】続くＳ３では、カフ圧迫圧ＰC が１８０mm
Hgに予め設定された目標圧力ＰM 以上となったか否かが
判断される。このＳ３の判断が否定されるうちは前記Ｓ
２以下が繰り返し実行されることにより、カフ１２の急
速昇圧が継続されるとともに、血液容積信号ＳＶの読み
込みが継続される。 【００２２】一方、上記Ｓ３の判断が肯定された場合に
は、続くＳ４において、空気ポンプ２０が停止させられ
且つ圧力制御弁１８が圧力維持状態に切り換えられるこ
とにより、カフ圧迫圧ＰC が目標圧力ＰM 以上の値で維
持される。 【００２３】続くＳ５では、前記Ｓ２と同様に、血液容
積検出装置３２から供給される血液容積信号ＳＶが予め
定められたデータポイント数読み込まれ、且つ、その血
液容積信号ＳＶがＲＡＭ４６の所定の記憶領域に記憶さ
れる。そして、続くＳ６では、前記Ｓ４において圧力制
御弁１８が圧力維持状態に切り換えられてから、たとえ
ば２秒に設定された保持期間Ｔ1 が経過したか否かが判
断される。 【００２４】上記Ｓ６の判断が否定された場合には、前
記Ｓ５以下が繰り返し実行されることにより、カフ圧迫
圧ＰC が維持されるとともに、血液容積信号ＳＶの読み
込みが継続される。一方、上記Ｓ６の判断が肯定された
場合には、続くＳ７において、圧力制御弁１８が急速排
圧状態に切り換えられることにより、カフ圧迫圧ＰCが
急速に開放される。なお、本フローチャートでは、前記
Ｓ１，Ｓ３〜Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ７がカフ圧制御手段５０に
相当する。 【００２５】続いて動脈硬化度算出手段５２に対応する
Ｓ８乃至Ｓ９が実行される。まずＳ８では、前記Ｓ２お
よびＳ５で記憶された血液容積信号ＳＶが表す血液容積
曲線において、最後に発生した極大すなわちエンドピー
クＰE が決定され、且つ、そのエンドピークＰE 以後の
血液容積曲線が減少曲線Ｃ1 とされる。続くＳ９では、
上記Ｓ８で決定されたエンドピークＰE から２秒後にお
ける血液容積信号ＳＶの大きさが決定され、エンドピー
クＰE における血液容積信号に対する２秒後の血液容積
信号ＳＶの血液容積相対値ｒが動脈硬化度として算出さ
れる。 【００２６】そして、続くＳ１０では、上記Ｓ９で決定
された血液容積相対値ｒが表示器４８に表示される。 【００２７】上述した実施形態によれば、カフ１２によ
り上腕部１４が止血されると、その下流に装着されてい
る血液容積検出装置３２から出力される血液容積信号Ｓ
Ｖの強度は減少する。この血液容積信号ＳＶの強度の減
少傾向は動脈硬化によって異なり、動脈硬化度算出手段
５２（Ｓ８乃至Ｓ９）では、血液容積信号ＳＶの減少曲
線Ｃ 1 に基づいて動脈硬化度が算出されるので、その動
脈硬化度から患者の動脈硬化の程度を定量的に評価する
ことができる。 【００２８】 【００２９】以上、本発明の一実施形態を図面に基づい
て詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても
適用される。 【００３０】たとえば、前述の動脈硬化評価装置１０で
は、カフ１２は上腕部１４に巻回されていたが、その腕
の手首、大腿部或いは足首に巻回されてもよい。 【００３１】また、前述の動脈硬化評価装置１０では、
カフ１２および空気ポンプ２０が止血装置として機能し
ていたが、カフ１２に代えて、生体の所定部位に装着さ
れて表皮上から所定の動脈（橈骨動脈など）に向かって
押圧させられる押圧装置が前記空気ポンプ２０に接続さ
れたものが止血装置として用いられてもよい。また、生
体の所定部位に巻回されるために円筒状に曲成させられ
たバンドとそのバンドを所定の締めつけ力で生体に巻回
させる締めつけ装置が止血装置として用いられてもよ
い。 【００３２】また、前述の動脈硬化評価装置１０では、
透過型の血液容積検出装置３２が指尖部に装着されてい
たが、反射型の光電脈波検出装置が血液容積検出装置と
して用いられる場合には、手の甲や手首に装着されても
よい。 【００３３】なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
においてその他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された動脈硬化評価装置の構成を
説明するブロック図である。 【図２】図１の動脈硬化評価装置に備えられた血液容積
検出装置の断面図である。 【図３】図１の動脈硬化評価装置における演算制御装置
の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 【図４】図３のカフ圧制御手段によって昇圧されるカフ
圧迫圧ＰC 、その時のカフ内の圧力の振動成分すなわち
カフ脈波、およびその時の血液容積検出装置から出力さ
れる血液容積信号ＳＶの一例を同一の時間軸上に示す図
である。 【図５】図１の演算制御装置の制御機能の要部を具体化
して説明するフローチャートである。 【符号の説明】 １０：動脈硬化評価装置 １２：カフ ２０：空気ポンプ １２，２０：止血装置 ３２：血液容積検出装置 ５２：動脈硬化度算出手段
説明するブロック図である。 【図２】図１の動脈硬化評価装置に備えられた血液容積
検出装置の断面図である。 【図３】図１の動脈硬化評価装置における演算制御装置
の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 【図４】図３のカフ圧制御手段によって昇圧されるカフ
圧迫圧ＰC 、その時のカフ内の圧力の振動成分すなわち
カフ脈波、およびその時の血液容積検出装置から出力さ
れる血液容積信号ＳＶの一例を同一の時間軸上に示す図
である。 【図５】図１の演算制御装置の制御機能の要部を具体化
して説明するフローチャートである。 【符号の説明】 １０：動脈硬化評価装置 １２：カフ ２０：空気ポンプ １２，２０：止血装置 ３２：血液容積検出装置 ５２：動脈硬化度算出手段
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−189917（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−33676（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−242248（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−332837（ＪＰ，Ａ)
欧州特許出願公開1201184（ＥＰ，Ａ
２)
米国特許出願公開2002／52552（ＵＳ,
Ａ１)
嶋津秀昭，「動脈硬化の定量的計測シ
ステム」，センサ技術，日本，1988年,
Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．８，ｐ77−ｐ81
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 5/02 - 5/0295
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 生体の動脈の硬さを評価する動脈硬化評
価装置であって、 前記生体の所定部位を止血する止血装置と、 該止血装置の下流の所定部位に装着されて該部位の血液
容積に対応する血液容積信号を出力する血液容積検出装
置と、 前記止血装置により止血された状態において前記血液容
積検出装置から出力される血液容積信号の減少曲線に基
づいて、前記生体の動脈硬化度を算出する動脈硬化度算
出手段と を、含むことを特徴とする動脈硬化評価装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3840818B2 (ja) * | 1998-10-14 | 2006-11-01 | オムロンヘルスケア株式会社 | 血圧監視装置 |
-
2000
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-
2001
- 2001-09-19 US US09/955,191 patent/US6589183B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-25 EP EP01122962A patent/EP1201184A3/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 嶋津秀昭，「動脈硬化の定量的計測システム」，センサ技術，日本，１９８８年，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．８，ｐ７７−ｐ８１ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007313145A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Terumo Corp | 血管弾性特性測定装置 |
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| US6589183B2 (en) | 2003-07-08 |
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