JP3918811B2 - 動脈硬化検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、閉塞性動脈硬化を検査する動脈硬化検査装置に関する。

動脈硬化の一種として、脂質，特にコレステロールが動脈壁内面に沈着し，粉瘤を形成するアテローム（粥状）硬化症がある。このアテローム硬化症は、血管に狭窄が生じることから、動脈狭窄または閉塞性動脈硬化ともいう。この動脈狭窄を検査する装置として下肢上肢血圧指数測定装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載の装置がそれである。下肢上肢血圧指数測定装置は、下肢と上肢にカフを装着し、上肢の血圧値と下肢の血圧値との比である下肢上肢血圧指数を算出し、その下肢上肢血圧指数に基づいて動脈狭窄を検査する装置である。

下肢上肢血圧指数に基づく動脈狭窄の検査は、下肢上肢血圧指数の大きさと予め定められた判断基準値とを比較することにより行われる。たとえば、下肢最高血圧値を上肢最高血圧値で割ることにより下肢上肢血圧指数が算出される場合には、下肢上肢血圧指数が０．９よりも大きい場合には動脈狭窄がなく、下肢上肢血圧指数が０．９以下の場合には動脈狭窄の疑いがあると判断される。
特許第３１４０００７号公報

一般的に動脈狭窄は下肢において発生する場合が多いことから、下肢上肢血圧指数測定装置は下肢の動脈狭窄を検査する目的で用いられている。しかし、実際には、動脈狭窄は生体の様々な部位で発生する可能性があるが、下肢上肢血圧指数に基づく動脈狭窄の検査では、動脈狭窄がどの部位に存在するかを診断することはできないという問題があった。また、生体の所定部位に装着される脈波検出装置により検出される脈波を表示すれば、表示された脈波の形状から動脈狭窄をある程度診断することが可能であるが、脈波検出装置により検出される脈波は、不整脈が発生したり体動等によりノイズが混入することによって、波形が乱れた動脈狭窄の診断に適さない脈波となる場合がある。そのような乱れた波形が表示されると、適切な動脈狭窄の診断ができない。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、動脈狭窄を部位を特定することができる動脈硬化検査装置を提供することにある。

前記目的を達成するための第１発明は、生体の所定部位に装着されて脈波を逐次検出する脈波検出装置と、その脈波検出装置により検出された脈波を表示する表示器とを備えた動脈硬化検査装置であって、前記脈波検出装置によって逐次検出される脈波のうち、波形特徴点が明確な脈波を決定して前記表示器に表示する脈波表示手段を含むことを特徴とするものである。

また、前記目的を達成するための第２発明は、生体の所定部位に装着されて脈波を逐次検出する脈波検出装置と、その脈波検出装置により検出された脈波を表示する表示器とを備えた動脈硬化検査装置であって、前記脈波検出装置によって逐次検出される脈波の先鋭度を算出する先鋭度算出手段と、その先鋭度算出手段により算出された先鋭度を平均した平均先鋭度を算出する平均先鋭度算出手段と、前記脈波検出装置によって逐次検出される脈波のうち、前記先鋭度算出手段により算出された先鋭度と前記平均先鋭度算出手段により算出された平均先鋭度との比較値が所定範囲内である脈波を、前記表示器に表示する脈波表示手段とを含むことを特徴とするものである。

第１発明によれば、脈波表示手段により、脈波検出装置によって検出された脈波のうち波形特徴点が明確な脈波が決定されて表示器に表示される。波形特徴点が明確な波形は、波形の乱れの少ない脈波であるといえるので、表示器に表示された脈波の形状から脈波検出装置よりも上流側の動脈狭窄を精度良く診断することができる。この脈波検出装置の装着部位を変更して、その都度、表示器に表示される脈波から、その装着部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄を判定するか、或いは、上記脈波検出装置を複数装着し、表示器に表示される複数の脈波に基づいて、それぞれの脈波検出装置の装着部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄を判定すれば、動脈狭窄の部位を特定することができる。

第２発明によれば、脈波表示手段により、脈波検出装置によって検出された脈波のうち、その脈波の先鋭度と平均先鋭度との比較値が所定範囲内である脈波が表示器に表示される。すなわち、先鋭度が平均的な脈波が表示器に表示される。先鋭度が平均的な脈波は、ノイズや不整脈により波形が乱れていない脈波であるので、表示器に表示された脈波の形状から脈波検出装置よりも上流側の動脈狭窄を精度良く診断することができる。従って、第１発明の場合と同様にして複数箇所で動脈狭窄を判定すれば、動脈狭窄の部位を特定することができる。

以下、本発明の一実施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検査装置１０の構成を説明するブロック図である。

図１の動脈硬化検査装置１０は、患者１６の左足首１２Ｌおよび右足首１２Ｒに左足首用カフ１８Ｌ、右足首用カフ１８Ｒがそれぞれ巻回され、患者１６の左上腕１４Ｒおよび右上腕１４Ｌに左腕用カフ２０Ｌ、右腕用カフ２０Ｒがそれぞれ巻回されている。これらのカフ１８，２０は、巻回している部位を圧迫する圧迫帯であり、布或いはポリエステル等の伸展性のない素材から成る帯状外袋内にゴム製袋を有している。

左右の上腕用カフ２０Ｌ，２０Ｒは配管２２ｂ，２２ａを介して脈波検出装置本体部２４ｂ，ａにそれぞれ接続され、左右の足首用カフ１８Ｌ，１８Ｒは配管２２ｄ，ｃを介して脈波検出装置本体部２４ｄ，ｃにそれぞれ接続されている。

それら４つの脈波検出装置本体部２４ａ，ｂ，ｃ，ｄは同一の構成を有するので、左上腕用カフ２０Ｌと接続されている脈波検出装置本体部２４ｂを例として脈波検出装置本体部２４の構成を説明する。脈波検出装置本体部２４ｂは、調圧弁２６ｂ，圧力センサ２８ｂ、静圧弁別回路３０ｂ、脈波弁別回路３２ｂ、配管３４ｂ、空気ポンプ３６ｂを備えており、前記配管２２ｂは圧力センサ２８ｂおよび調圧弁２６ｂに接続されている。また、調圧弁２６ｂは、配管３４ｂを介して空気ポンプ３６ｂに接続されている。

上記調圧弁２６ｂは、空気ポンプ３６ｂにより発生させられた圧力の高い空気を、その圧力を調圧して左上腕用カフ２０Ｌ内へ供給し、或いは、左上腕用カフ２０Ｌ内の空気を排気することにより左上腕用カフ２０Ｌ内の圧力を調圧する。

圧力センサ２８ｂは、左上腕用カフ２０Ｌ内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号SP_bを静圧弁別回路３０ｂおよび脈波弁別回路３２ｂにそれぞれ供給する。静圧弁別回路３０ｂはローパスフィルタを備え、圧力信号SP_bに含まれる定常的な圧力すなわち左上腕用カフ２０の圧迫圧力（以下、この圧力を左上腕カフ圧PC_bという）を表すカフ圧信号SK_bを弁別してそのカフ圧信号SK_bを図示しないＡ／Ｄ変換器を介して電子制御装置３８へ供給する。

脈波弁別回路３２ｂはバンドパスフィルタを備え、圧力信号SP_bの振動成分である左上腕脈波信号SM_bを周波数的に弁別してその左上腕脈波信号SM_bを図示しないＡ／Ｄ変換器を介して電子制御装置３８へ供給する。この左上腕脈波信号SM_bは、上腕用カフ２０Ｌにより圧迫される左上腕１４Ｌの動脈からの左上腕脈波WB_Lを表すので、左上腕用カフ２０Ｌおよび脈波検出装置本体部２４ｂが左上腕脈波検出装置４０として機能する。

同様に、脈波弁別回路３２ａにより弁別される右上腕脈波信号SM_aは右上腕脈波WB_Rであり、右上腕用カフ２０Ｒおよび脈波検出装置本体部２４ａが右上腕脈波検出装置４２として機能する。また、脈波弁別回路３２ｄにより弁別される左足首脈波信号SM_dは左足首脈波WA_Lであり、左足首用カフ１８Ｌおよび脈波検出装置本体部２４ｄが左足首脈波検出装置４４として機能する。また、脈波弁別回路３２ｃにより弁別される右足首脈波信号SM_cは右足首脈波WA_Rであり、右足首用カフ１８Ｒおよび脈波検出装置本体部２４ｃが右足首脈波検出装置４６として機能する。また、左上腕脈波WB_L、右上腕脈波WB_R、左足首脈波WA_L、右足首脈波WA_Rのうちの任意の２つの脈波は第１脈波および第２脈波として機能し、その脈波を検出する脈波検出装置が第１脈波検出装置および第２脈波検出装置として機能する。

上記電子制御装置３８は、ＣＰＵ４８，ＲＯＭ５０，ＲＡＭ５２，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、ＣＰＵ４８は、ＲＯＭ５０に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ５２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空気ポンプ３６および調圧弁２６を制御する。ＣＰＵ４８は、空気ポンプ３６および調圧弁２６を制御することにより、カフ１８，２０内の圧力を制御する。また、ＣＰＵ４８は、電子制御装置３８に供給される信号に基づいて演算処理を実行することにより、波形の乱れの少ない脈波を表示するとともに、４つのカフ１８、２０が装着されている部位よりも上流側の動脈狭窄をそれぞれ判定し、その判定結果を表示する。さらに、その判定結果に基づいて特定した狭窄部位を表示する。

図２は、ＣＰＵ４８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。カフ圧制御手段６０は、脈波検出装置４０，４２，４４，４６に備えられた空気ポンプ３６a、３６b、３６ｃ、３６dおよび調圧弁２６a、２６b、２６ｃ、２６dを制御することにより、カフ圧PC_a,PC_b,PC_c,PC_dを所定の脈波検出圧に制御する。ここで、上記脈波検出圧とは、それぞれのカフ１８，２０が装着されている部位における最低血圧値よりも低い圧力であって脈波弁別回路３２により弁別される脈波信号SMが十分な信号強度となるような圧力であり、たとえば５０mmHgに設定されている。

先鋭度算出手段６２は、カフ圧制御手段６０によりカフ圧PC_a, PC_b,PC_c, PC_dが前記脈波検出圧に制御されている状態で、４つの脈波検出装置４０，４２，４４，４６によりそれぞれ検出される脈波について先鋭度を算出する。上記先鋭度とは、脈波の上方への尖り具合を示す値であり、たとえば、図３に示す一拍分の区間の上腕脈波WBを積分（加算）することにより算出される脈波面積Ｓを、ピーク高さＨと脈拍周期Ｗとの積（Ｗ×Ｈ）で割ることにより、すなわちＳ／（Ｗ×Ｈ）なる演算が行われることにより算出される正規化脈波面積ＶＲ、最高ピ−クｂまでの前半部の面積S1あるいは最高ピ−クｂ以降の後半部の面積S2を正規化したもの、Ｈ×(2/3)に相当する高さの幅寸法Ｉを正規化したＩ／Ｗ等が先鋭度である。また、上記正規化脈波面積ＶＲは、％ＭＡＰとも称され、ピーク高さＨすなわち脈圧に対する脈波面積Ｓの重心位置の高さＧの割合（＝１００×Ｈ／Ｇ）としても算出できる。カフ１８，２０が装着されている部位よりも上流側の動脈に狭窄があると、カフ１８，２０により検出される脈波の上方への尖り具合は鈍くなるので、上記先鋭度は大きくなる。従って、先鋭度は狭窄に関連して変化する狭窄情報すなわち狭窄に関連して変化する波形の特徴を示す情報であり、先鋭度算出手段６２は狭窄情報決定手段として機能する。なお、左上腕脈波WB_L、右上腕脈波WB_R、左足首脈波WA_L、右足首脈波WA_Rの４つの脈波のうちから第１脈波および第２脈波として選択された脈波に基づいて算出される先鋭度が、第１狭窄情報および第２狭窄情報である。

平均先鋭度算出手段６４は、上記先鋭度算出手段６２によって左上腕脈波WB_Lについて算出された先鋭度を、複数拍分平均した平均先鋭度を算出し、同様にして、右上腕脈波WB_R、左足首脈波WA_L、右足首脈波WA_Rについても平均先鋭度を算出する。

脈波表示手段６６は、左上腕脈波WB_Lについて先鋭度算出手段６２により算出された先鋭度と、左上腕脈波WB_Lについて平均先鋭度算出手段６４により算出された平均先鋭度との比較値を算出し、その比較値が予め設定された所定範囲内であるときの上腕脈波WB_Lを、表示器５４に表示する。ここで、上記比較値とは、先鋭度と平均先鋭度との相違の程度を示す値であり、先鋭度と平均先鋭度との差または比などを意味する。また、比較値が予め設定された所定範囲内であることは、左上腕脈波WB_Lの先鋭度が平均的な先鋭度であることを意味するので、不整脈や体動による一時的なノイズの影響の比較的少ない左上腕脈波WB_Lが表示器５４に表示される。また、右上腕脈波WB_R、左足首脈波WA_L、右足首脈波WA_Rについても同様にして、比較値を算出し、その比較値が予め設定された所定範囲内である脈波を表示器５４に表示する。

狭窄判定手段６８は、左上腕脈波WB_Lについて先鋭度算出手段６２により算出された先鋭度に基づいて、左上腕用カフ２０Ｌが装着されている部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄の有無、あるいはその動脈狭窄の程度を判定する。先鋭度は上流側の動脈狭窄の程度が大きいほど大きくなるので、左上腕脈波WB_Lについて算出された先鋭度が予め設定された正常範囲を超えたことに基づいて、左上腕用カフ２０Ｌの上流側に動脈狭窄があると判定し、或いは、先鋭度が正常範囲を超える程度が大きいほど上腕用カフ２０Ｌの上流側の動脈狭窄の程度が大きいと判定する。また、同様にして、右上腕脈波WB_R、左足首脈波WA_L、右足首脈波WA_Rについて先鋭度算出手段６２により算出された先鋭度に基づいて、右上腕用カフ２０Ｒ、左足首用カフ１８Ｌ、右足首用カフ１８Ｒがそれぞれ装着されている部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄の有無、あるいはその動脈狭窄の程度を判定する。なお、ここで用いる先鋭度は、前記脈波表示手段６６により表示される脈波について算出された先鋭度、すなわち、前記比較値が予め設定された所定範囲内であるときの脈波に関して算出された先鋭度であることが好ましい。

さらに、狭窄判定手段６８は、上記４つの判定結果、すなわち、左上腕用カフ２０Ｌ、右上腕用カフ２０Ｒ、左足首用カフ１８Ｌ、右足首用カフ１８Ｒがそれぞれ装着されている部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄の有無、およびそれら複数の動脈経路における動脈狭窄の有無と狭窄部位との予め記憶された関係に基づいて、動脈狭窄の部位を特定し、その結果を表示器５４に表示する。

表１は、上記予め記憶された関係を示す表である。表１の説明の前に動脈経路について定める。なお、前述のように第１脈波検出装置および第２脈波検出装置は４つの脈波検出装置４０，４２，４４，４６から任意に選ぶことができることから、第１動脈経路および第２動脈経路も、左上腕用カフ２０Ｌが装着されている部位よりも上流側の動脈経路、右上腕用カフ２０Ｒが装着されている部位よりも上流側の動脈経路、左足首用カフ１８Ｌが装着されている部位よりも上流側の動脈経路、右足首用カフ１８Ｒが装着されている部位よりも上流側の動脈経路の４つの動脈経路から任意に選ぶことができるが、説明の便宜上、以下の説明では、４つの脈波検出装置４０，４２，４４，４６は、それぞれ第３脈波検出装置、第４脈波検出装置、第１脈波検出装置、第２脈波検出装置として機能するものとし、左上腕用カフ２０Ｌが装着されている部位よりも上流側の動脈経路を第３動脈経路、右上腕用カフ２０Ｒが装着されている部位よりも上流側の動脈経路を第４動脈経路、左足首用カフ１８Ｌが装着されている部位よりも上流側の動脈経路を第１動脈経路、右足首用カフ１８Ｒが装着されている部位よりも上流側の動脈経路を第２動脈経路とする。そして、図４にも示すように、心臓から第３動脈経路と第４動脈経路との分岐点（第１分岐点とする）までの動脈経路を動脈経路Ａ、第１分岐点から左上腕用カフ２０Ｌが装着されている部位までの動脈経路を動脈経路Ｂ、第１分岐点から右上腕用カフ２０Ｒが装着されている部位までの動脈経路を動脈経路Ｃ、第１分岐点から第１動脈経路と第２動脈経路との分岐点（第２分岐点とする）までの動脈経路を動脈経路Ｄ、第２分岐点から左足首用カフ１８Ｌが装着されている部位までの動脈経路を動脈経路Ｅ、第２分岐点から右足首用カフ１８Ｒが装着されている部位までの動脈経路を動脈経路Ｆとする。

表１において、○印は狭窄がないと判定されたことを示し、×印は狭窄があると判定されたことを示している。表１の関係の一部を具体的に説明すると、たとえば、表１の３行目に示すように、第１動脈経路だけが狭窄と判定された場合には、第１動脈経路において他の動脈経路と共通していない部分すなわち動脈経路Ｅが狭窄部位であると判定され、表１の６行目に示すように、第１動脈経路および第２動脈経路は狭窄があると判定され、第３動脈経路および第４動脈経路には狭窄がないと判定された場合には、第１動脈経路と第２動脈経路とが共通する部分であって、第３動脈経路や第４動脈経路とは共通しない部分、すなわち動脈経路Ｄに狭窄があると判定され、表１の最下行に示すように、全ての動脈経路が狭窄と判定された場合には、全ての動脈経路が共通している部分すなわち動脈経路Ａに狭窄がある（大動脈弁狭窄など）と判定されるようになっている。なお、表１の関係では狭窄部位が一カ所であると仮定されている。

図５は、図２に示したＣＰＵ４８の制御機能をさらに具体化した場合の、その制御機能の要部をフローチャートにして示す図である。図５において、まず、ステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）では、空気ポンプ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを駆動させ且つ調圧弁２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを制御することにより、カフ圧PC_a, PC_b,PC_c, PC_dを前記脈波検出圧に制御する。

続くＳＡ２では、脈波検出装置４０，４２，４４，４６からそれぞれ供給される脈波を一拍分ずつ読み込む。続いて、先鋭度算出手段６２に相当するＳＡ３では、上記ＳＡ２で読み込んだ４つの脈波について、％ＭＡＰをそれぞれ算出する。そして、続くＳＡ４では、前記ＳＡ２において読み込んだ脈波が予め設定された所定拍数分（たとえば１０拍分）となったか否かを判断する。この判断が否定された場合には、前記ＳＡ２以下を繰り返し実行する。

一方、ＳＡ４の判断が肯定された場合には、平均先鋭度算出手段６４に相当するＳＡ５において、ＳＡ２乃至ＳＡ４の繰り返しによりＳＡ３で算出した所定拍数分の％ＭＡＰをそれぞれの脈波毎に平均して、平均％ＭＡＰをそれぞれ算出する。そして、平均％ＭＡＰを算出した後は、続くＳＡ６おいて、再び脈波検出装置４０，４２，４４，４６からそれぞれ供給される脈波を一拍分ずつ読み込み、先鋭度算出手段６２に相当するＳＡ７において、上記ＳＡ６で読み込んだ左上腕脈波WB_L、右上腕脈波WB_R、左足首脈波WA_L、右足首脈波WA_Rから、第３％ＭＡＰ（第３狭窄情報）、第４％ＭＡＰ（第４狭窄情報）、第１％ＭＡＰ（第１狭窄情報）、第２％ＭＡＰ（第２狭窄情報）をそれぞれ算出する。

続くＳＡ８では、それぞれの脈波毎に、上記ＳＡ７で算出した％ＭＡＰから前記ＳＡ５で算出した平均％ＭＡＰを引くことにより％ＭＡＰ差を算出する。そして、続くＳＡ９では、上記ＳＡ８で算出した％ＭＡＰ差が、予め設定された所定範囲内であるか否かを判断する。上記所定範囲は０を中心とする比較的狭い範囲であり、％ＭＡＰ差が所定範囲内であることは、ＳＡ７で算出した％ＭＡＰとＳＡ５で算出した平均％ＭＡＰとが比較的近い値であることを意味する。また、このことは、ＳＡ６で読み込んだ脈波が波形の乱れの少ない脈波であり、動脈狭窄の診断に適している脈波であることを意味するので、ＳＡ９の判断が肯定された場合には、脈波の読み込みを終了してＳＡ１０以下を実行する。一方、ＳＡ９の判断が否定された場合には前記ＳＡ６以下を繰り返し実行する。

ＳＡ１０では、空気ポンプ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを停止させ、且つ、調圧弁２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを制御することにより、カフ圧PC_a, PC_b,PC_c, PC_dを排圧する。本フローチャートではＳＡ１およびＳＡ１０がカフ圧制御手段６０に相当する。

そして、続くＳＡ１１では、前記ＳＡ７において各脈波について算出した％ＭＡＰに基づいて前記第１乃至第４動脈経路の狭窄の有無を判定する。すなわち、前記ＳＡ７において各脈波について算出した％ＭＡＰが脈波検出部位毎に予め設定された正常範囲内である場合には、その脈波が検出された部位を下流端とする動脈経路には狭窄がないと判定し、正常範囲を超えた場合には、その脈波が検出された部位を下流端とする動脈経路に狭窄があると判定する。そして、その判定結果を表示器５４に表示する。

続くＳＡ１２では、ＳＡ９の判断が肯定された直前のＳＡ６において読み込んだ脈波の波形を表示器５４に表示する。図６は、ＳＡ１２において表示される脈波の一例を示す図である。図６に示した例では、右足首脈波WA_Rのみが鈍化していることが分かるので、このことから、狭窄部位は右下肢であると判定できる。なお、図５のフローチャートではＳＡ８およびＳＡ１２が脈波表示手段６６に相当する。

続くＳＡ１３では、前記ＳＡ１１で判定した第１乃至第４動脈経路における狭窄の有無、および前記表１に基づいて狭窄部位を特定し、その結果を表示器５４に表示する。図５のフローチャートではＳＡ１１およびＳＡ１３が狭窄判定手段６８に相当する。

上述の図５に示したフローチャートに基づく実施形態によれば、ＳＡ１２（脈波表示手段６６）では、脈波検出装置４０，４２，４４，４６によって検出された脈波のうち、その脈波の％ＭＡＰと平均％ＭＡＰとの差である％ＭＡＰ差が所定範囲内である脈波が表示器５４に表示される。すなわち、％ＭＡＰが平均的な脈波が表示器５４に表示される。％ＭＡＰが平均的な脈波は、ノイズや不整脈により波形が乱れていない脈波であるので、表示器に表示５４された脈波の形状からカフ１８，２０よりも上流側の動脈狭窄を精度良く診断することができる。従って、表示器５４に表示される４つの脈波に基づいて、それぞれのカフ１８，２０の装着部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄を判定すれば、動脈狭窄の部位を特定することができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、以下の説明において、前述の実施形態と同一の構成を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図７は、前述の実施の形態とは別の動脈硬化検査装置８０におけるＣＰＵ４８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。本実施形態が前述の実施形態と異なるのは、ＣＰＵ４８の制御機能のみである。

脈波表示手段８２は、カフ圧制御手段６０によりカフ圧PC_a, PC_b,PC_c, PC_dが前記脈波検出圧に制御されている状態で、４つの脈波検出装置３０，４２，４４，４６により逐次検出される脈波のうち、波形特徴点が明確な波形をそれぞれ表示器５４に表示する。ここで、波形特徴点とは、脈波の立ち上がり点、ピークなど、ノイズのない脈波において通常決定できる部位をいい、上腕脈波WBについてはダイクロティックノッチも波形特徴点に含まれる。この波形特徴点が明確であるかどうかは、脈波信号SMを、波形特徴点が有する周波数を選択的に通過させる周波数帯域フィルタに通し、フィルタ通過後の出力振幅が基準値以上であるか否かに基づいて決定する。

上昇特徴値決定手段８４は、カフ圧制御手段６０によりカフ圧PC_a, PC_b,PC_c, PC_dが前記脈波検出圧に制御されている状態で、４つの脈波検出装置４０，４２，４４，４６によりそれぞれ検出される脈波について上昇特徴値を算出する。この上昇特徴値は、脈波の上昇部分（すなわち立ち上がり点からピークまで）の特徴を表すものであり、上昇特徴値には、たとえば図３に示すものが含まれる。すなわち、立ち上がり点ａからピークｂまでの上腕脈波WBが上昇する期間として算出されるUpstroke Time（以下、ＵＴという）(msec)、立ち上がり点ａからピークｂまでの間で増加率が最大となる点すなわち最大傾斜点ｃにおける接線Ｌの傾きγ、立ち上がり点ａから最大傾斜点ｃまでの前半時間、最大傾斜点ｃからピークｂまでの後半時間、その前半時間と後半時間との比、などが上昇特徴値に含まれる。上流側における狭窄の程度が大きいほど、上腕脈波WBは立ち上がり部分の傾斜がなだらかになる傾向にあるので、上流側に狭窄があると上昇特徴値はその狭窄に関連して変化する。たとえば、ＵＴは上流側における狭窄の程度が大きいほど長くなる。従って、上昇特徴値は狭窄関連脈波情報であり、上昇特徴値決定手段８２は狭窄関連脈波情報決定手段として機能する。なお、上昇特徴値を決定するために用いる脈波は、前記脈波表示手段８２により表示される脈波、すなわち、波形特徴点が明確に決定できる脈波であることが好ましい。

狭窄判定手段８６は、左上腕脈波WB_Lについて上昇特徴値決定手段８４により算出された上昇特徴値に基づいて、左上腕用カフ２０Ｌが装着されている部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄の有無、あるいはその動脈狭窄の程度を判定する。前述のように上昇特徴値は上流側の動脈狭窄に関連して変化するので、上昇特徴値が予め設定された正常範囲を超えたことに基づいて、左上腕用カフ２０Ｌの上流側に動脈狭窄があると判定し、或いは、上昇特徴値が正常範囲を超える程度が大きいほど上腕用カフ２０Ｌの上流側の動脈狭窄の程度が大きいと判定する。また、同様にして、右上腕脈波WB_R、左足首脈波WA_L、右足首脈波WA_Rについて上昇特徴値決定手段８４により算出された上昇特徴値に基づいて、右上腕用カフ２０Ｒ、左足首用カフ１８Ｌ、右足首用カフ１８Ｒがそれぞれ装着されている部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄の有無、あるいはその動脈狭窄の程度を判定する。

図８は、図７の機能ブロック線図に示したＣＰＵ４８の制御作動の要部をさらに具体化して示すフローチャートである。まず、ＳＢ１乃至ＳＢ２では、図５のＳＡ１乃至ＳＡ２と同様の処理を実行する。すなわち、ＳＢ１では、カフ圧PC_a, PC_b,PC_c, PC_dを前記脈波検出圧に制御し、ＳＢ２では、脈波検出装置４０，４２，４４，４６からそれぞれ供給される脈波を一拍分ずつ読み込む。

続くＳＢ３では、上記ＳＢ２で読み込んだ４つの脈波について、それぞれ立ち上がり点およびピークが明確であるか否かを判断する。この判断が否定された場合には、前記ＳＢ２以下を繰り返し実行することにより、立ち上がり点およびピークが明確な脈波が検出されるまで、繰り返し脈波を読み込む。

一方、ＳＢ３の判断が肯定された場合には、ＳＢ４において、図５のＳＡ１０と同様の処理を実行することにより、カフ圧PC_a, PC_b,PC_c, PC_dを排圧する。続いて、脈波表示手段８２に相当するＳＢ５において、前記ＳＢ２乃至ＳＢ３の繰り返しにおいて、ＳＢ３の判断が肯定された直前のＳＢ２で読み込んだ脈波の波形を表示器５４に表示する。図８では、ＳＢ３およびＳＢ５が脈波表示手段８２に相当する。

続くＳＢ６では、ＳＢ３の判断が肯定された直前のＳＢ２で読み込んだ左上腕脈波WB_L、右上腕脈波WB_R、左足首脈波WA_L、右足首脈波WA_Rについて、それぞれ第３ＵＴ（第３狭窄情報）、第４ＵＴ（第４狭窄情報）、第１ＵＴ（第１狭窄情報）、第２ＵＴ（第２狭窄情報）をそれぞれ算出する。図８のフローチャートではＳＢ３およびＳＢ６が上昇特徴値決定手段８４に相当する。

続いて狭窄判定手段８６に相当するＳＢ７乃至ＳＢ８を実行する。ＳＢ７では、前記ＳＢ６において各脈波について算出したＵＴに基づいて前記第１乃至第４動脈経路の狭窄の有無を判定する。すなわち、前記ＳＢ６において各脈波について算出したＵＴが脈波検出部位毎に予め設定された正常範囲内である場合には、その脈波が検出された部位を下流端とする動脈経路には狭窄がないと判定し、正常範囲を超えた場合には、その脈波が検出された部位を下流端とする動脈経路に狭窄があると判定する。そして、その判定結果を表示器５４に表示する。そして、ＳＢ８では、ＳＢ７で判定した第１乃至第４動脈経路における狭窄の有無、および前記表１に基づいて狭窄部位を特定し、その結果を表示器５４に表示する。

上述の図８に示したフローチャートに基づく実施形態によれば、ＳＢ５（脈波表示手段８２）では、脈波検出装置４０，４２，４４，４６によって検出された脈波のうち、立ち上がり点およびピークが明確な脈波が決定されて表示器５４に表示される。立ち上がり点およびピークが明確な波形は、波形の乱れの少ない脈波であるといえるので、表示器５４に表示された脈波の形状からカフ１８，２０が装着されている部位よりも上流側の動脈狭窄を精度良く診断することができる。従って、表示器５４に表示される４つの脈波に基づいて、それぞれのカフ１８，２０の装着部位よりも上流側の動脈経路における動脈狭窄を判定すれば、動脈狭窄の部位を特定することができる。

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

たとえば、前述の実施形態では、４つの脈波検出装置４０，４２，４４，４６が備えられていたが、１つ或いは２つなど、脈波検出装置の数は４つ以外であっても良い。

また、脈波検出装置の装着位置は、上腕や足首に限定されない。たとえば、足首に代えて足関節に脈波検出装置が装着されてもよい。或いは、大腿部にカフが装着され、そのカフから脈波を検出する脈波検出装置が用いられても良い。大腿部および足首において脈波が検出される場合には、大腿部と足首との間の動脈狭窄を判定することができる。

また、脈波検出装置として、酸素飽和度測定用の光電脈波検出プローブ、撓骨動脈などの所定の動脈を表皮上からを押圧して圧脈波を検出する形式の圧脈波センサ、腕や指先などのインピーダンスを電極を通して検出するインピーダンス脈波センサ、脈拍検出などのために指尖部などに装着される光電脈波センサなどを用いてもよい。

また、図５のＳＡ１２では、図６に示すように、４つの脈波が上下方向に並べて表示されていたが、脈波は重ねて表示されても良い。

以上、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された動脈硬化検査装置の構成を説明するブロック図である。 図１のＣＰＵの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 上腕脈波WBを例示する図である。 動脈経路Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを説明する図である。 図２に示したＣＰＵの制御機能をさらに具体化した場合の、その制御機能の要部をフローチャートにして示す図である。 図５のＳＡ１２において表示される脈波の一例を示す図である。 図１とは別の動脈硬化検査装置におけるＣＰＵ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７の機能ブロック線図に示したＣＰＵの制御作動の要部をさらに具体化した場合の、その制御作動の要部をフローチャートにして示す図である。

符号の説明

１０：動脈硬化検査装置
４０：左上腕脈波検出装置
４２：右上腕脈波検出装置
４４：左足首脈波検出装置（第１脈波検出装置）
４６：右足首脈波検出装置（第２脈波検出装置）
６２：先鋭度算出手段（狭窄情報決定手段）
６４：平均先鋭度算出手段
６８：狭窄判定手段
８２：脈波表示手段
８４：上昇特徴値決定手段（狭窄情報決定手段）
８６：狭窄判定手段

Claims (1)

1. 生体の所定部位に装着されて脈波を逐次検出する脈波検出装置と、該脈波検出装置により検出された脈波を表示する表示器とを備えた動脈硬化検査装置であって、
   前記脈波検出装置によって逐次検出される脈波の先鋭度を算出する先鋭度算出手段と、
   該先鋭度算出手段により算出された先鋭度を平均した平均先鋭度を算出する平均先鋭度算出手段と、
   前記脈波検出装置によって逐次検出される脈波のうち、前記先鋭度算出手段により算出された先鋭度と前記平均先鋭度算出手段により算出された平均先鋭度との比較値が所定範囲内である脈波を、前記表示器に表示する脈波表示手段と
   を含むことを特徴とする動脈硬化検査装置。

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