特開 2018-102670 上下肢の脈波波形から腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）を検出する原理

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-102670(P2018-102670A)

(43)【公開日】2018年7月5日

(54)【発明の名称】上下肢の脈波波形から腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）を検出する原理

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/02 20060101AFI20180608BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/02 310V

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-252951(P2016-252951)

(22)【出願日】2016年12月27日

(71)【出願人】

【識別番号】503246015

【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】399030060

【氏名又は名称】学校法人 関西大学

(71)【出願人】

【識別番号】507126487

【氏名又は名称】公立大学法人奈良県立医科大学

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100125874

【弁理士】

【氏名又は名称】川端 純市

(74)【代理人】

【識別番号】100122286

【弁理士】

【氏名又は名称】仲倉 幸典

(72)【発明者】

【氏名】今村 美貴

(72)【発明者】

【氏名】澤野井 幸哉

(72)【発明者】

【氏名】小椋 敏彦

(72)【発明者】

【氏名】宇津野 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】吉川 公彦

(72)【発明者】

【氏名】市橋 成夫

(72)【発明者】

【氏名】岩越 真一

【テーマコード（参考）】

4C017

【Ｆターム（参考）】

4C017AA06

4C017AA08

4C017AA09

4C017AA20

4C017AB01

4C017AB10

4C017AC01

4C017BC16

4C017BC20

(57)【要約】

【課題】臨床データを元にした新たなアルゴリズムによって、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定すること。
【解決手段】被験者の上腕と足首とのそれぞれの時系列の脈波信号を取得する（Ｓ１１）。上腕−足首間脈波伝播速度を求める（Ｓ１２）。伝達関数を算出して、少なくとも位相線図を作成する（Ｓ１４）。各被験者の位相線図を４つのグループのいずれかに分類する（Ｓ１６）。上記４つのグループのいずれかに位相線図が分類された各被験者について、それぞれのグループに対応して設定された判定基準によって、腹部大動脈瘤の有無を判定する（Ｓ１７，Ｓ１８）。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験者における腹部大動脈瘤の有無を判定する測定装置であって、
上記被験者の上腕と足首とのそれぞれの時系列の脈波信号を取得する脈波信号取得部と、
上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号とに基づいて上腕−足首間脈波伝播速度を求める脈波伝播速度算出部と、
上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号とから、伝達関数を算出して、少なくとも位相線図を作成する伝達関数算出部と、
各被験者の位相線図を４つのグループのいずれかに分類する位相線図分類部とを備え、この位相線図分類部は、上記位相線図が表された周波数対位相平面上に、上記上腕−足首間脈波伝播速度に対応して傾斜した位相遅れを表すｂａＰＷＶ線を設定して、各被験者の位相線図を、
上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が沿っている第１グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が徐々に離れる第２グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が階段状に離れる第３グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が一旦離れ、再び接近する第４グループと
に分類し、
上記４つのグループのいずれかに位相線図が分類された各被験者について、それぞれのグループに対応して設定された判定基準によって、腹部大動脈瘤の有無を判定する動脈瘤判定部を備えたことを特徴とする測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の測定装置において、
上記伝達関数算出部は、上記位相線図に加えて、ゲイン線図を作成し、
上記動脈瘤判定部は、上記判定基準を定めるために、
上記周波数対位相平面上で、予め定められた対象周波数範囲における上記ｂａＰＷＶ線と上記位相線図との間の差分の総和を表す第１パラメータと、
上記ゲイン線図において振幅最大値を与える周波数を表す第２パラメータと、
上記ゲイン線図において上記脈波信号の基本周波数のゲインと同じゲインを与える周波数を表す第３パラメータと、
上記被験者と年齢、性別および血圧が同じである健常者について統計図表から求められた統計的上腕−足首間脈波伝播速度と、上記被験者について実測された上記上腕−足首間脈波伝播速度との間の差分を表す第４パラメータと
を算出して用いることを特徴とする測定装置。

【請求項3】

請求項２に記載の測定装置において、
上記第１グループに対応して設定された判定基準は、上記第４パラメータが予め定められた第１上下限範囲内にあるとき腹部大動脈瘤なしと判定する一方、上記第４パラメータが上記第１上下限範囲外にあるとき腹部大動脈瘤ありと判定する基準であり、
上記第２グループおよび上記第３グループに対応して設定された判定基準は、
上記第１パラメータ、上記第２パラメータがそれぞれ予め定められた第１閾値未満、第２閾値未満であるとき腹部大動脈瘤なしと判定し、
上記第１パラメータが上記第１閾値以上であり、または、上記第２パラメータが上記第２閾値を上回る第３閾値以上であるとき腹部大動脈瘤ありと判定し、また、
上記第１パラメータが上記第１閾値未満で、かつ、上記第２パラメータが上記第２閾値以上、上記第３閾値未満である場合は、上記第４パラメータと上記上腕−足首間脈波伝播速度とを直交軸とするパラメータ平面内で、上記第４パラメータと上記上腕−足首間脈波伝播速度とで定まるデータ点が予め定められた第１許容領域内にあるとき腹部大動脈瘤なしと判定する一方、そのデータ点が上記第１許容領域外にあるとき腹部大動脈瘤ありと判定する基準であり、
上記第４グループについては、
上記第４グループを、上記第３パラメータが予め定められた第４閾値以下であるか否かに応じて第１サブグループと第２サブグループとに分類し、
上記第１サブグループに対応して設定された判定基準は、上記第４パラメータが予め定められた第２上下限範囲内にあるとき腹部大動脈瘤なしと判定する一方、上記第４パラメータが上記第２上下限範囲外にあるとき腹部大動脈瘤ありと判定する基準であり、
上記第２サブグループに対応して設定された判定基準は、上記第４パラメータと上記上腕−足首間脈波伝播速度とを直交軸とするパラメータ平面内で、上記第４パラメータと上記上腕−足首間脈波伝播速度とで定まるデータ点が予め定められた第２許容領域内にあるとき腹部大動脈瘤なしと判定する一方、そのデータ点が上記第２許容領域外にあるとき腹部大動脈瘤ありと判定する基準である
ことを特徴とする測定装置。

【請求項4】

被験者における腹部大動脈瘤の有無を判定する測定方法であって、
上記被験者の上腕と足首とのそれぞれの時系列の脈波信号を取得するステップと、
上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号とに基づいて上腕−足首間脈波伝播速度を求めるステップと、
上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号とから、伝達関数を算出して、ゲイン線図および位相線図を作成するステップと、
各被験者の位相線図を４つのグループのいずれかに分類するステップとを備え、このステップは、上記位相線図が表された周波数対位相平面上に、上記上腕−足首間脈波伝播速度に対応して傾斜した位相遅れを表すｂａＰＷＶ線を設定して、各被験者の位相線図を、
上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が沿っている第１グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が徐々に離れる第２グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が階段状に離れる第３グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が一旦離れ、再び接近する第４グループと
に分類し、
上記４つのグループのいずれかに位相線図が分類された各被験者について、それぞれのグループに対応して設定された判定基準によって、腹部大動脈瘤の有無を判定するステップを備えたことを特徴とする測定方法。

【請求項5】

請求項４に記載の測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は上下肢の脈波波形から腹部大動脈瘤(AAA)を検出する原理に関し、より詳しくは、被験者における腹部大動脈瘤の有無を判定する測定装置、測定方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

大動脈瘤とは、「大動脈解離・大動脈瘤ガイドライン（２０１１年改訂版）」（“Guidelines for Diagnosis and Treatment of Aortic Aneurysm and Aortic Dissection”
，（ＪＣＳ２０１１）, JCS Joint Working Group, Circulation Journal Vol.77, March 2013）によると、大動脈壁の一部が局所的に拡張して瘤を形成する場合、または直径（外径）が正常径の１．５倍（胸部で４５ｍｍ，腹部で３０ｍｍ）を超えて拡大した場合と定義されている。大動脈瘤としては、図１（Ａ）に示すような紡錘状大動脈瘤と、図１（Ｂ）に示すような、嚢状大動脈瘤とが存在する。

【0003】

従来、これらの動脈瘤を評価するために、例えば特許文献１（特開２０１３−９４２６４号公報）に開示されているように、動脈瘤を弾性管路の部分的な拡張に見立て、動脈瘤を透過する脈波の損失に着目し、上肢と下肢の２点で測定された脈波信号を用いて伝達関数を求めることにより大動脈瘤の有無および／または大きさを評価する方法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−９４２６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１で検証に用いられた脈波伝播モデル（図２（Ａ）は全身動脈の脈波伝播モデルを示し、図２（Ｂ）はその腹部大動脈近傍の部分を拡大して示している。）の動脈径は実際の生体の動脈径よりも細い。また、腹部大動脈瘤（Abdominal Aortic Aneurysm；ＡＡＡ）を再現した腹動脈の内径は１００ｍｍに設定され、実際の腹部大動脈瘤の３倍以上に設定されて検証されているため、透過損失などの伝達関数の変化が過大評価されている可能性がある。このように、特許文献１の方法は、臨床データから乖離しており、評価の精度に疑問がある。

【0006】

そこで、この発明の課題は、臨床データを元にした新たなアルゴリズムによって、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定できる測定装置、測定方法およびプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、この発明の測定装置は、
被験者における腹部大動脈瘤の有無を判定する測定装置であって、
上記被験者の上腕と足首とのそれぞれの時系列の脈波信号を取得する脈波信号取得部と、
上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号とに基づいて上腕−足首間脈波伝播速度を求める脈波伝播速度算出部と、
上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号とから、伝達関数を算出して、少なくとも位相線図を作成する伝達関数算出部と、
各被験者の位相線図を４つのグループのいずれかに分類する位相線図分類部とを備え、この位相線図分類部は、上記位相線図が表された周波数対位相平面上に、上記上腕−足首間脈波伝播速度に対応して傾斜した位相遅れを表すｂａＰＷＶ線を設定して、各被験者の位相線図を、
上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が沿っている第１グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が徐々に離れる第２グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が階段状に離れる第３グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が一旦離れ、再び接近する第４グループと
に分類し、
上記４つのグループのいずれかに位相線図が分類された各被験者について、それぞれのグループに対応して設定された判定基準によって、腹部大動脈瘤の有無を判定する動脈瘤判定部を備えたことを特徴とする。

【0008】

本明細書で、周波数対位相平面上での、「上腕−足首間脈波伝播速度に対応して傾斜した位相遅れを表すｂａＰＷＶ線」とは、上腕−足首間脈波伝播速度（単位；ｍ／ｓ）を周波数対位相平面上での傾き（単位；ｄｅｇ／Ｈｚ）に単位換算し、その平面上に、その傾きを持ち原点を通る線としてプロットしたものである。具体的には、ｂａＰＷＶ線の傾きは、上腕・足首間距離をｂａｌｅｎｇｔｈ（単位；ｍ）、上腕−足首間脈波伝播速度をｂａＰＷＶ（単位；ｍ／ｓ）としたとき、−２π・ｂａｌｅｎｇｔｈ／ｂａＰＷＶによって表される。

【0009】

この発明の測定装置によれば、上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号、それらに由来する上腕−足首間脈波伝播速度、位相線図などの臨床データを元にした新たなアルゴリズムによって、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定できる。

【0010】

一実施形態の測定装置では、
上記伝達関数算出部は、上記位相線図に加えて、ゲイン線図を作成し、
上記動脈瘤判定部は、上記判定基準を定めるために、
上記周波数対位相平面上で、予め定められた対象周波数範囲における上記ｂａＰＷＶ線と上記位相線図との間の差分の総和を表す第１パラメータと、
上記ゲイン線図において振幅最大値を与える周波数を表す第２パラメータと、
上記ゲイン線図において上記脈波信号の基本周波数のゲインと同じゲインを与える周波数を表す第３パラメータと、
上記被験者と年齢、性別および血圧が同じである健常者について統計図表から求められた統計的上腕−足首間脈波伝播速度と、上記被験者について実測された上記上腕−足首間脈波伝播速度との間の差分を表す第４パラメータと
を算出して用いることを特徴とする。

【0011】

上記「対象周波数範囲」とは、下限側に上記脈波信号の基本周波数を含み、上限側は１０Ｈｚ程度までの範囲を指す。

【0012】

上記脈波信号の「基本周波数」とは、パワースペクトルにおいてピークを与える最小の周波数を指す。通常は、基本周波数は１〜１．５Ｈｚ程度である。

【0013】

「統計図表」とは、典型的には、年齢、性別および血圧をパラメータとした上腕−足首間脈波伝播速度のノモグラムを指す。なお、以下では、統計的上腕−足首間脈波伝播速度に対して、単に「上腕−足首間脈波伝播速度」というときは、上記被験者について実測された上腕−足首間脈波伝播速度を指す。

【0014】

一実施形態の測定装置では、
上記第１グループに対応して設定された判定基準は、上記第４パラメータが予め定められた第１上下限範囲内にあるとき腹部大動脈瘤なしと判定する一方、上記第４パラメータが上記第１上下限範囲外にあるとき腹部大動脈瘤ありと判定する基準であり、
上記第２グループおよび上記第３グループに対応して設定された判定基準は、
上記第１パラメータ、上記第２パラメータがそれぞれ予め定められた第１閾値未満、第２閾値未満であるとき腹部大動脈瘤なしと判定し、
上記第１パラメータが上記第１閾値以上であり、または、上記第２パラメータが上記第２閾値を上回る第３閾値以上であるとき腹部大動脈瘤ありと判定し、また、
上記第１パラメータが上記第１閾値未満で、かつ、上記第２パラメータが上記第２閾値以上、上記第３閾値未満である場合は、上記第４パラメータと上記上腕−足首間脈波伝播速度とを直交軸とするパラメータ平面内で、上記第４パラメータと上記上腕−足首間脈波伝播速度とで定まるデータ点が予め定められた第１許容領域内にあるとき腹部大動脈瘤なしと判定する一方、そのデータ点が上記第１許容領域外にあるとき腹部大動脈瘤ありと判定する基準であり、
上記第４グループについては、
上記第４グループを、上記第３パラメータが予め定められた第４閾値以下であるか否かに応じて第１サブグループと第２サブグループとに分類し、
上記第１サブグループに対応して設定された判定基準は、上記第４パラメータが予め定められた第２上下限範囲内にあるとき腹部大動脈瘤なしと判定する一方、上記第４パラメータが上記第２上下限範囲外にあるとき腹部大動脈瘤ありと判定する基準であり、
上記第２サブグループに対応して設定された判定基準は、上記第４パラメータと上記上腕−足首間脈波伝播速度とを直交軸とするパラメータ平面内で、上記第４パラメータと上記上腕−足首間脈波伝播速度とで定まるデータ点が予め定められた第２許容領域内にあるとき腹部大動脈瘤なしと判定する一方、そのデータ点が上記第２許容領域外にあるとき腹部大動脈瘤ありと判定する基準である
ことを特徴とする。

【0015】

別の局面では、この発明の測定方法は、
被験者における腹部大動脈瘤の有無を判定する測定方法であって、
上記被験者の上腕と足首とのそれぞれの時系列の脈波信号を取得するステップと、
上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号とに基づいて上腕−足首間脈波伝播速度を求めるステップと、
上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号とから、伝達関数を算出して、ゲイン線図および位相線図を作成するステップと、
各被験者の位相線図を４つのグループのいずれかに分類するステップとを備え、このステップは、上記位相線図が表された周波数対位相平面上に、上記上腕−足首間脈波伝播速度に対応して傾斜した位相遅れを表すｂａＰＷＶ線を設定して、各被験者の位相線図を、
上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が沿っている第１グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が徐々に離れる第２グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が階段状に離れる第３グループと、
周波数が大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が一旦離れ、再び接近する第４グループと
に分類し、
上記４つのグループのいずれかに位相線図が分類された各被験者について、それぞれのグループに対応して設定された判定基準によって、腹部大動脈瘤の有無を判定するステップを備えたことを特徴とする。

【0016】

この発明の測定方法によれば、上記上腕の脈波信号と上記足首の脈波信号、それらに由来する上腕−足首間脈波伝播速度、位相線図などの臨床データを元にした新たなアルゴリズムによって、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定できる。

【0017】

なお、上記脈波伝播速度を求めるステップと上記伝達関数を算出するステップとは、いずれを先に実行しても良いし、互いに並行して実行しても良い。

【0018】

別の局面では、この発明のプログラムは、上記測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0019】

この発明のプログラムによれば、上記測定方法をコンピュータに実行させることができる。これにより、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定できる。

【0020】

また、上記プログラムをコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録させておくのが望ましい。より好ましくは、上記プログラムをコンピュータ読取り可能な記録媒体に非一時的（non-transitory）に記録させておくのが望ましい。これにより、上記記録媒体から上記プログラムをコンピュータが読み取ることによって、上記測定方法をコンピュータに実行させることができる。その結果、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定できる。

【発明の効果】

【0021】

以上より明らかなように、この発明の測定装置、測定方法およびプログラムによれば、臨床データを元にした新たなアルゴリズムによって、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１（Ａ）は紡錘状大動脈瘤を模式的に示す図である。図１（Ｂ）は嚢状大動脈瘤を模式的に示す図である。

【図2】図２（Ａ）は全身動脈の脈波伝播モデルを示す図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）中の腹部大動脈近傍の部分を拡大して示す図である。

【図3A】臨床データを取得するのに用いられた血圧脈波検査装置の外観を示す図である。

【図3B】被験者にカフが装着された状態の上記血圧脈波検査装置のブロック構成を示す図である。

【図4】被験者の右上腕、左上腕、右足首、左足首から得られた脈波信号の波形を例示する図である。

【図5】この発明の一実施形態に係る測定方法の処理フローを示す図である。

【図6】図６（Ａ）は時系列の脈波信号を示し、また、図６（Ｂ）はその脈波信号を区分して得られた１処理ブロックを示す図である。

【図7A】或る被験者の位相線図が第１グループに分類される例を示す図である。

【図7B】或る被験者の位相線図が第２グループに分類される例を示す図である。

【図7C】或る被験者の位相線図が第３グループに分類される例を示す図である。

【図7D】或る被験者の位相線図が第４グループに分類される例を示す図である。

【図8A】腹部大動脈瘤の有無を判定するための第１パラメータを説明する図である。

【図8B】腹部大動脈瘤の有無を判定するための第２パラメータを説明する図である。

【図8C】腹部大動脈瘤の有無を判定するための第３パラメータを説明する図である。

【図9】図９（Ａ），図９（Ｂ）は腹部大動脈瘤の有無を判定するための第４パラメータを説明する図である。

【図10】腹部大動脈瘤の有無を判定するための決定木を示す図である。図１０において、図１０（Ａ）は第１グループに位相線図が分類された被験者についての判定基準を示す図である。図１０（Ｂ），図１０（Ｃ）は第２，第３グループに位相線図が分類された被験者についての判定基準を示す図である。図１０（Ｄ），図１０（Ｅ），図１０（Ｆ）は第４グループに位相線図が分類された被験者についての判定基準を示す図である。

【図11】感度、特異度を示す図である。

【図12】図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は、腹部大動脈瘤の外径（最大短径）ごとの検出率を、それぞれ棒グラフ、表形式で示す図である。

【図13】図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、瘤形状（紡錘状、嚢状）ごとの検出率を、それぞれ棒グラフ、表形式で示す図である。

【図14】ＡＡＡ患者についての瘤の外径（最大短径）と（実測）ｂａＰＷＶとの散布図を示す図である。

【図15】この発明の一実施形態に係る測定装置のブロック構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0024】

（１）アルゴリズムの構築および検証に用いる症例データベースの構築
アルゴリズムの構築および検証に用いる症例データベースを次のようにして構築した。
（１−１）データ取得のための装置
被験者の上腕および下肢の脈波信号を、オムロンコーリン株式会社（東京、日本）製の血圧脈波検査装置（ＢＰ２０３ＲＰＥIII Ｆｏｒｍ３またはＢＰ−２０３ＲＰＥII Ｆｏｒｍ２）（符号１００で表す。）により取得した。図３Ａに示すように、この装置１００は、架台１１０に載置された本体１と、４つのカフ２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌと、心音または心電測定用ツール１１１と、プリンタ１１２とを含んでいる。本体１には、表示部４と、操作部６とが設けられている。４つのカフ２４ａｒ，２４ａｌ，２４ｂｒ，２４ｂｌは、それぞれ被験者の右足首、左足首、右上腕、左上腕に装着される仕様になっている。以下の説明では、右足首、左足首用のカフ２４ａｒ，２４ａｌをカフ２４ａと総称し、右上腕、左上腕用のカフ２４ｂｒ，２４ｂｌをカフ２４ｂと総称する。

【0025】

図３Ｂは、カフ２４ａ、カフ２４ｂが被験者２００の足首、上腕に装着された状態で、この装置１００の本体１のブロック構成を示している。本体１は、表示部４、操作部６に加えて、処理部２と、測定部２０ａ，２０ｂとを含んでいる。簡単のため、測定部２０ａ，２０ｂは、左足首、左上腕用のみが図示されているが、右足首、右上腕用の測定部も同様に設けられている。

【0026】

処理部２は、装置１００全体の制御を行う。この処理部２は、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。

【0027】

ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に予め格納されているプログラムを読み出して、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。

【0028】

処理部２には、表示部４、操作部６、および、図３Ａ中に示したプリンタ１１２が接続されている。表示部４は、ユーザによる各種設定の入力を促したり、処理部２からの演算結果を表示したりする。これに対して、ユーザは、表示部４に表示される内容を確認しながら操作部６を操作して、所望の設定入力や操作を行う。なお、表示部４は、この例では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などからなる。プリンタ１１２は、表示部４に表示された演算結果等を紙にプリントアウトする。

【0029】

より具体的には、図３Ｂに示す処理部２は、測定部２０ａ，２０ｂに対して測定指令を与えるとともに、当該測定指令に応答して測定された測定信号Ｐａ（ｔ），Ｐｂ（ｔ）を受信し、当該測定信号Ｐａ（ｔ），Ｐｂ（ｔ）に基づいて、後述するような臨床データを取得する。

【0030】

測定部２０ａ，２０ｂは、被験者２００の所定の測定部位に装着されたカフ（空気袋）２４ａ，２４ｂの内圧（以下、「カフ圧」という）を加圧して、それぞれの測定部位における脈波の時間波形を測定する。すなわち、測定信号Ｐａ（ｔ）およびＰｂ（ｔ）は、それぞれカフ２４ａおよび２４ｂが装着された位置の脈波信号になる。処理部２は、測定信号Ｐａ（ｔ）と測定信号Ｐｂ（ｔ）との間の周波数特性を利用して処理を実行するので、処理部２からは、測定部２０ａおよび２０ｂが互いに同期して測定信号を測定できるように、測定指令が同時に与えられる。

【0031】

より詳細には、例えば、カフ２４ａおよび２４ｂは、それぞれ被験者２００の足首部（好ましくは、前脛骨動脈の周辺）および上腕部（好ましくは、上腕動脈の周辺）に装着され、それぞれ配管２２ａおよび２２ｂを介して測定部２０ａおよび２０ｂから供給される空気によって加圧される。この加圧によって、カフ２４ａおよび２４ｂは対応の測定部位に押圧され、当該測定部位の脈波に応じた圧力変化がそれぞれ配管２２ａおよび２２ｂを介して測定部２０ａおよび２０ｂへ伝達される。

【0032】

測定部２０ａ，２０ｂは、この伝達される圧力変化を検出することで、測定部位の脈波の時間波形を測定する。なお、測定信号Ｐａ（ｔ）およびＰｂ（ｔ）の所定の周波数成分（一例として、０〜２０［Ｈｚ］）に対して演算処理を行うことが好ましいので、測定信号Ｐａ（ｔ）およびＰｂ（ｔ）の測定周期（サンプリング周期）は、この周波数成分に応じた時間間隔（一例として、２５ｍｓｅｃ）より短くすることが好ましい。

【0033】

このような測定動作を実行するために、測定部２０ａは、圧力センサ２８ａと、調圧弁２６ａと、圧力ポンプ２５ａと、配管２７ａとを含む。圧力センサ２８ａは、配管２２ａを介して伝達される圧力変動を検出する。圧力センサ２８ａは、単結晶シリコンなどの半導体チップ上に所定間隔で配列された複数のセンサエレメントを含む。調圧弁２６ａは、圧力ポンプ２５ａとカフ２４ａとの間に介挿され、測定時にカフ２４ａを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２５ａは、処理部２からの測定指令に応じて作動し、カフ２４ａを加圧するための加圧空気を供給する。

【0034】

同様に、測定部２０ｂは、圧力センサ２８ｂと、調圧弁２６ｂと、圧力ポンプ２５ｂと、配管２７ｂとを含む。各部の構成については、測定部２０ａと同様である。

【0035】

（１−２）臨床データの取得
上述の装置１００を用いて、被験者２００の四肢の血圧値（収縮期血圧（Systolic Blood Pressure；ＳＢＰ）および拡張期血圧（Diastolic Blood Pressure；ＤＢＰ））を同時に測定し、足関節上腕血圧比ＡＢＩ（Ankle Brachial Index）を算出するとともに、血圧測定後、所定のカフ圧で一定時間四肢の脈波信号を取得し、上腕−足首間脈波伝播速度ｂａＰＷＶ（brachial ankle Pulse Wave Velocity）を取得した。

【0036】

上腕−足首間脈波伝播速度ｂａＰＷＶは、例えば図４に示すような脈波信号（この例では、被験者２００の左半身、右半身について、それぞれ上腕の波形の立ち上がりに対する足関節の波形の立ち上がりの遅れがΔＴｌ、ΔＴｒになっている。）における立ち上がりの遅れΔＴｌ、ΔＴｒに基づいて、被験者２００の左半身、右半身について、それぞれｂａＰＷＶ＝（Ｌｂ−Ｌａ）／ΔＴにより算出される。ここで、Ｌｂは大動脈起始部から足関節までの距離を表し、また、Ｌａは大動脈起始部から上腕までの距離を表している。ΔＴは、ΔＴｌまたはΔＴｒを表している（簡単のため、“ｌ”，“ｒ”の記号を省略している）。

【0037】

（２）アルゴリズムの構築
腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）の有無を判定するために、上腕−足首間脈波伝播速度ｂａＰＷＶ、位相線図などの臨床データを元にした新たなアルゴリズムを、次のようにして構築した。図５は、腹部大動脈瘤の有無を判定するための処理フローを、既述の脈波信号の取得（ステップＳ１１）および上腕−足首間脈波伝播速度ｂａＰＷＶの取得（ステップＳ１２）を含めて、一実施形態の測定方法の処理フローとして示している。

【0038】

（２−１）処理ブロックの選別
まず、時系列の脈波信号を、時間的に複数の処理ブロックに区分して、腹部大動脈瘤の有無を判定するために使用すべき処理ブロックを選別した（図５のステップＳ１３）。

【0039】

すなわち、生体信号である脈波信号は、脈波間隔や振幅が１拍毎に変動している。そのため、仮に、取得した脈波信号の全データを使用して伝達関数を算出すると、位相線図に含まれる脈波信号の変動成分が、腹部大動脈瘤の有無判定の精度に悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、図６（Ａ）に示すような時系列の脈波信号を、図６（Ｂ）に示すような約３．４ｓ（秒間）を１処理ブロックとし、１処理ブロックの１／２ずつシフトしながら複数の処理ブロックに区分した。

【0040】

このようにして得られた複数の処理ブロックから、腹部大動脈瘤の有無を判定するために使用すべき処理ブロックを次のようにして選別した。まず、上腕の脈波信号から得られた処理ブロックごとにパワースペクトルＳｘｘを算出して、基本周波数および第１次高調波を抽出した。それとともに、足首（下肢）の脈波信号から得られた処理ブロックごとにパワースペクトルＳｙｙを算出して、基本周波数および第１次高調波を抽出した。次に、上腕において、同一の基本周波数および第１次高調波を持つ処理ブロックが最も多い処理ブロックを抽出した。さらに、その基本周波数および第１次高調波と一致する基本周波数および第１次高調波を示す足首（下肢）の処理ブロックを、腹部大動脈瘤の有無を判定するために使用すべき処理ブロックとして選別した。

【0041】

（２−２）伝達関数の算出
次に、上腕の脈波信号と足首の脈波信号とから、伝達関数を算出して、ゲイン線図および位相線図を作成した（図５のステップＳ１４）。

【0042】

伝達関数を算出する際には、ノイズの影響を低減するために、上腕のパワースペクトルＳｘｘと、上腕と下肢のクロススペクトルＳｘｙとを、各処理ブロックごとに算出したのち、それぞれ複数の処理ブロックに関して加算平均をとった。それぞれ加算平均をとった上腕のパワースペクトルＳｘｘａｖｅ、上腕と下肢のクロススペクトルＳｘｙａｖｅを用いて、次式（Ｅｑ．１）により伝達関数Ｇを算出して、ゲイン線図および位相線図を作成した。
Ｇ＝Ｓｘｙａｖｅ／Ｓｘｘａｖｅ ・・・（Ｅｑ．１）

【0043】

（２−３）エラー判定
この後、学習群のデータのうち次のｉ）、ii）のいずれかに該当するデータを、正確に大動脈瘤の有無が検出できないデータであるとして、エラーとして排除した（図５のステップＳ１５）。
ｉ）下肢狭窄の疑いがあるデータ
下肢狭窄を発症している場合、上腕に比較し下肢の脈圧が小さくなるため、脈波の振幅成分を周波数軸で見た場合、上腕と下肢の振幅比は高調波になるほど大きくなる。そこで、ゲイン線図において、第１次高調波のゲインが基本周波数のゲイン以下であるデータを下肢狭窄の疑いのあるデータとして、エラーとして排除した。
ii）不規則脈波の混入の疑いのあるデータ
処理ブロック選別後の処理ブロック数が全１６処理ブロックのうち４処理ブロック以下（全４処理ブロックの場合は１処理ブロック以下）であり、かつ平均脈波間隔に対し±２５％以上の拍が残りの処理ブロックに含まれている場合、不規則脈波の混入の疑いのあるデータとして、エラーとして排除した。これにより、前述の処理ブロック選別で除去しきれなかった不規則脈波の混入を除去した。

【0044】

（２−４）位相線図のグルーピング
次に、各被験者の位相線図を４つのグループのいずれかに分類した（図５のステップＳ１６）。これは、学習群の伝達関数Ｇを算出し位相線図を算出すると、それらの位相線図の形状が大別して図７Ａ〜図７Ｄに示す４つのグループに分類される可能性が見えたからである。

【0045】

詳しくは、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、それぞれ位相線図（実線で示す）が表された周波数対位相平面ＰＬ上に、上腕−足首間脈波伝播速度ｂａＰＷＶに対応して傾斜した位相遅れを表すｂａＰＷＶ線（破線で表す）を設定した。このｂａＰＷＶ線とは、上腕−足首間脈波伝播速度（単位；ｍ／ｓ）を周波数対位相平面ＰＬ上での傾き（単位；ｄｅｇ／Ｈｚ）に単位換算し、その平面ＰＬ上に、その傾きを持ち原点を通る線としてプロットしたものである。具体的には、ｂａＰＷＶ線の傾きは、上腕・足首間距離をｂａｌｅｎｇｔｈ（単位；ｍ）、上腕−足首間脈波伝播速度をｂａＰＷＶ（単位；ｍ／ｓ）としたとき、次式（Ｅｑ．２）によって表される。
−２π・ｂａｌｅｎｇｔｈ／ｂａＰＷＶ ・・・（Ｅｑ．２）

【0046】

ここで、図７Ａの例では、ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が沿っている。このタイプのデータを第１グループＧ１に分類する。図７Ｂの例では、周波数ｆが大きくなるに連れて、ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が徐々に離れている。このタイプのデータを第２グループＧ２に分類する。図７Ｃの例では、周波数ｆが大きくなるに連れて、ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が階段状に離れている。このタイプのデータを第３グループＧ３に分類する。図７Ｄの例では、周波数ｆが大きくなるに連れて、ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が一旦離れ、再び接近している。このタイプのデータを第４グループＧ４に分類する。定量的には、学習群のデータを、次の表２に示す分類条件によって上記４つのグループＧ１〜Ｇ４に分類した。なお、表２において、或る周波数ｆでのｂａＰＷＶ線と位相線図との間の位相差をΔφと表している。
（表２）位相線図の分類条件

【0047】

（２−５）パラメータの算出
次に、上述の位相線図、ゲイン線図より腹部大動脈瘤のデータに特有の現象を表す特徴パラメータとして、次に述べる第１パラメータＰＲ１、第２パラメータＰＲ２、第３パラメータＰＲ３、および、第４パラメータＰＲ４の、計４つのパラメータを算出した（図５のステップＳ１７）。

【0048】

第１パラメータＰＲ１は、位相線図とｂａＰＷＶ線との差分の総和である。特許文献１（特開２０１３−９４２６４号公報）に開示されているように、位相線図は腹部大動脈瘤の内径が増加することにより変化する。この変化量を定量化した指標を第１パラメータＰＲ１とする。この第１パラメータＰＲ１は腹部大動脈瘤の内径に関連する指標となる。具体的には、例えば図８Ａに示すように、周波数対位相平面ＰＬ上で位相線図とｂａＰＷＶ線とが表されるとき、予め定められた対象周波数範囲（この例では、周波数ｆ＝１．４７Ｈｚ〜１０．２５Ｈｚ）におけるｂａＰＷＶ線と位相線図との間の差分Δφ（絶対値）の総和を第１パラメータＰＲ１とする。第１パラメータＰＲ１の値が大きいほど、腹部大動脈瘤の可能性が高いと言える。

【0049】

第２パラメータＰＲ２は、ゲイン線図において振幅最大値を与える周波数である。特許文献１（特開２０１３−９４２６４号公報）に開示されているように、位相線図の極小値をとる周波数間隔は腹部大動脈のヤング率が増加することにより高くなる。この周波数間隔を定量化した指標を第２パラメータＰＲ２とする。この第２パラメータＰＲ２は腹部大動脈瘤の発生機序である動脈の伸展性に関連する指標となる。具体的には、図８Ｂに示すように、ゲイン線図において、予め定められた対象周波数範囲（この例では、周波数ｆ＝０Ｈｚ〜８Ｈｚ）においてゲインが最大となる周波数を第２パラメータＰＲ２とする。第２パラメータＰＲ２の値が大きいほど、腹部大動脈瘤の可能性が高いと言える。

【0050】

第３パラメータＰＲ３は、ゲイン線図において脈波信号の基本周波数のゲインと同じゲインを与える周波数である。特許文献１（特開２０１３−９４２６４号公報）に開示されているように、伝達関数の極小値をとる周波数間隔は腹部大動脈瘤の長さに比例して狭くなる。この周波数間隔を定量化した指標を第３パラメータＰＲ３とする。この第３パラメータＰＲ３は腹部大動脈瘤の長さに関連する指標となる。具体的には、図８Ｃに示すように、ゲイン線図において、予め定められた対象周波数範囲（この例では、脈波信号の基本周波数から１０Ｈｚまでの範囲）において脈波信号の基本周波数のゲインと同じゲインとなる周波数を第３パラメータＰＲ３とする。実際には、ゲイン線図は周波数分解能ごとにしか値をとらないため、低周波数側から探索して脈波信号の基本周波数のゲインの値を下回った直後の周波数を第３パラメータＰＲ３とする。第３パラメータＰＲ３の値が小さいほど、腹部大動脈瘤の可能性が高いと言える。

【0051】

第４パラメータＰＲ４は、被験者と年齢、性別および血圧が同じである健常者について統計図表（例えば、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すノモグラム）から求められた統計的上腕−足首間脈波伝播速度（これを「ノモグラム推測ｂａＰＷＶ」と呼ぶ。）と、被験者について実測された上腕−足首間脈波伝播速度（これを「実測ｂａＰＷＶ」と呼ぶ。）との間の差分ΔｂａＰＷＶである。第４パラメータＰＲ４は、次式（Ｅｑ．３）により算出される。
ＰＲ４≡ΔｂａＰＷＶ＝（ノモグラム推測ｂａＰＷＶ）−（実測ｂａＰＷＶ）
・・・（Ｅｑ．３）
例えば、８４歳、女性、収縮期血圧（ＳＢＰ）１４０ｍｍＨｇの被験者の実測ｂａＰＷＶが、図９（Ａ）中に△印Ｐ１で示すように、１３４０ｍ／ｓであったとする。この場合、被験者と年齢、性別および血圧が同じである健常者についてのノモグラム推測ｂａＰＷＶは、図９（Ａ）中に○印Ｐ０で示すように、２１００ｍ／ｓである。したがって、第４パラメータＰＲ４≡ΔｂａＰＷＶ＝７６０ｍ／ｓとして求められる。この第４パラメータＰＲ４は腹部大動脈瘤における２つの事象を表す指標である。１つは、腹部大動脈瘤の発生機序の一つである動脈硬化（大動脈の伸展性）を表している。動脈硬化が進行（大動脈の伸展性が低下）するとｂａＰＷＶは速くなるため、第４パラメータＰＲ４は正の値をとり得る。一方、ブラムウエル（Bramwell）とヒル（Hill）らの文献（“Velocity of transmission of the pulse-Wave and elasticity of arteries”, Bramwell JC, Hill AV, Lancet, 1922; 199(5149); 891-892）によると、大動脈瘤の患者では頸動脈―橈骨動脈ＰＷＶが減少すると報告されている。これは、大動脈瘤による大動脈内径の拡大、あるいは大動脈壁性状の変化によりｂａＰＷＶが低下するためと考えられる。このことより、第４パラメータＰＲ４は負の値をとり得る。

【0052】

（２−６）決定木（decision tree）の作成および腹部大動脈瘤の有無の判定
４つのグループＧ１〜Ｇ４と４つのパラメータＰＲ４を組み合わせて、腹部大動脈瘤検出の感度および特異度が最良となる決定木を作成した。すなわち、それぞれのグループＧ１〜Ｇ４に対応して、腹部大動脈瘤の有無を判定するための判定基準を作成した。これにより、４つのグループＧ１〜Ｇ４のいずれかに位相線図が分類された各被験者について、それぞれのグループＧ１〜Ｇ４に対応した判定基準によって、腹部大動脈瘤の有無を判定した（図５のステップＳ１８）。

【0053】

詳しくは、図１０の上部に、位相線図のグルーピング（図５のステップＳ１６）によって分類された４つのグループＧ１〜Ｇ４を示している。決定木の作成に際しては、グループＧ１〜Ｇ４ごとに第１パラメータＰＲ１と第２パラメータＰＲ２との組み合わせによる散布図、および、第２パラメータＰＲ２と第３パラメータＰＲ３との組み合わせによる散布図を作成した。また、第４パラメータＰＲ４については、横軸を実測ｂａＰＷＶとする散布図を作成した。これらの散布図より、腹部大動脈瘤検出の決定木および閾値を、次のようにグループＧ１〜Ｇ４ごとに構築した。

【0054】

（２−６−１）第１グループＧ１についての判定基準
第１グループＧ１は位相線図に著明な変化がないことから腹部大動脈瘤の可能性が低いグループである。そこで、図１０（Ａ）に示すように、第４パラメータＰＲ４が第１上下限範囲ＵＬ１内にあるとき（この例では、−１４１＜ＰＲ４＜３７５．５であるとき）、腹部大動脈瘤なしと判定した。一方、第４パラメータＰＲ４に基づいて、腹部大動脈瘤の影響により実測ｂａＰＷＶが減少していると考えられるとき（この例では、ＰＲ４≧３７５．５であるとき）、もしくは、腹部大動脈瘤の影響により動脈の伸展性が低下していると考えられるとき（この例では、ＰＲ４≦−１４１であるとき）、腹部大動脈瘤ありと判定した。

【0055】

（２−６−２）第２グループＧ２および第３グループＧ３についての判定基準
第２グループＧ２および第３グループＧ３は位相線図において著明な変化が見られることから、腹部大動脈瘤ありの可能性が高いグループである。そこで、図１０（Ｂ）に示すように、第１パラメータＰＲ１が位相線図の変化が小さいと考えられる第１閾値α１未満（この例では、ＰＲ１＜２５）であり、かつ、第２パラメータＰＲ２が動脈の伸展性が低下していないと考えられる第２閾値α２未満（この例では、ＰＲ２＜２）であるとき、腹部大動脈瘤なしと判定した。一方、第１パラメータＰＲ１に基づいて位相線図の変化が大きいと考えられるとき（この例では、ＰＲ１≧２５であるとき）、または、第２パラメータＰＲ２に基づいて動脈の伸展性が低下していると考えられるとき（この例では、第２パラメータＰＲ２に対する第２閾値α２（＝２）を上回る第３閾値α３（＝３）を設定して、ＰＲ２≧３）である場合、腹部大動脈瘤ありと判定した。

【0056】

第２グループＧ２および第３グループＧ３が上記のいずれにも該当しない場合（ＰＲ１＜２５、かつ、２≦ＰＲ２＜３である場合）は、図１０（Ｃ）に示すように、第４パラメータＰＲ４と実測ｂａＰＷＶとを直交軸とするパラメータ平面ＰＬ１内で、第４パラメータＰＲ４と実測ｂａＰＷＶとで定まるデータ点（図中に○印または△印で示す。）が第１許容領域ＣＡ１内にあるとき、腹部大動脈瘤なしと判定した。ここで、第１許容領域ＣＡ１は、第４パラメータＰＲ４に関して−２６０＜ＰＲ４＜１７０の範囲内で、かつ、次式（Ｅｑ．４）で定まる閾値Ｔｈ１未満である領域として定めた。
Ｔｈ１＝−０．７２６１×（実測ｂａＰＷＶ）＋１３８４ ・・・（Ｅｑ．４）
この式（Ｅｑ．４）を導入した理由は、第２グループＧ２および第３グループＧ３は、腹部大動脈瘤ありの可能性が高いことから、第４パラメータＰＲ４の値だけではなく、実測ｂａＰＷＶとの関係も考慮するのが望ましいからである。一方、パラメータ平面ＰＬ１内で、第４パラメータＰＲ４と実測ｂａＰＷＶとで定まるデータ点が第１許容領域ＣＡ１外にあるときは、腹部大動脈瘤ありと判定した。

【0057】

（２−６−３）第４グループＧ４についての判定基準
第４グループＧ４も位相線図において著明な変化が見られることから、腹部大動脈瘤ありの可能性が高いグループである。そこで、まず、図１０（Ｄ）に示すように、第４グループＧ４を、第３パラメータＰＲ３が第４閾値α４（＝５）以下であるか否かに応じて第１サブグループＧ４−１と第２サブグループＧ４−２とに分類した。

【0058】

第１サブグループＧ４−１は、第３パラメータＰＲ３が第４閾値α４以下（この例では、ＰＲ３≦５）であるから、腹部大動脈瘤ありの可能性がより高い群になる。図１０（Ｅ）に示すように、第１サブグループＧ４−１については、第４パラメータＰＲ４が第２上下限範囲ＵＬ２内にあるとき（この例では、−２６０＜ＰＲ４＜１７０であるとき）、腹部大動脈瘤なしと判定する一方、第４パラメータＰＲ４が第２上下限範囲ＵＬ２外にあるとき（すなわち、−２６０≧ＰＲ４、または、１７０≦ＰＲ４であるとき）、腹部大動脈瘤ありと判定した。

【0059】

第２サブグループＧ４−２（すなわち、５＜ＰＲ３であるデータ群）については、図１０（Ｆ）に示すように、第４パラメータＰＲ４と実測ｂａＰＷＶとを直交軸とするパラメータ平面ＰＬ１内で、第４パラメータＰＲ４と実測ｂａＰＷＶとで定まるデータ点（図中に○印または△印で示す。）が第２許容領域ＣＡ２内にあるとき、腹部大動脈瘤なしと判定した。ここで、第２許容領域ＣＡ２は、第４パラメータＰＲ４に関してＰＲ４＜１７０で、かつ、次式（Ｅｑ．５）で定まる閾値Ｔｈ２未満である領域として定めた。
Ｔｈ２＝−１．１０９３×（実測ｂａＰＷＶ）＋１８０４．７ ・・・（Ｅｑ．５）
一方、パラメータ平面ＰＬ１内で、第４パラメータＰＲ４と実測ｂａＰＷＶとで定まるデータ点が第２許容領域ＣＡ２外にあるときは、腹部大動脈瘤ありと判定した。

【0060】

以上のようにして腹部大動脈瘤の有無を判定した。

【0061】

図１１は腹部大動脈瘤の有無を判定する今回のアルゴリズムによる判定結果についての感度、特異度を示している。図１１において、表側は、本アルゴリズムにより「瘤あり」、「瘤なし」と判定された区分を示している。表頭は、医師によるＣＴＡ診断（確定診断）により「瘤あり」、「瘤なし」と判定された区分を示している。表体は、それらの区分に当てはまる症例数を示している。図１１から分かるように、検証群における感度は７４．６％、特異度は６７．９％となった。

【0062】

また、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は、腹部大動脈瘤の外径（最大短径）ごとの検出率を、それぞれ棒グラフ、表形式で示している。これらの図では、瘤の外径は、４０ｍｍ以下の範囲と、４０ｍｍ超かつ５０ｍｍ以下の範囲と、５０ｍｍ超かつ６０ｍｍ以下の範囲と、６０ｍｍ超の範囲とに区分されている。６０ｍｍ超の範囲は別にして、前３つの範囲では、検出率は略一定になっている。したがって、今回のアルゴリズムによれば、腹部大動脈瘤の検出率（判定結果）は瘤の外径に依存しないことが示された、と言える。

【0063】

また、参考までに、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、瘤形状（紡錘状、嚢状）ごとの検出率を、それぞれ棒グラフ、表形式で示している。

【0064】

また、参考までに、図１４は、ＡＡＡ患者についての瘤の外径（最大短径）と（実測）ｂａＰＷＶとの散布図を示している。ベイリー（Bailey）らが文献（“Carotid-femoral pulse wave velocity is negatively correlated with aortic diameter”, Bailey MA, Davies JM, Griffin KJ, et al., Hypertension Research, 2014, 37, 926-932）で示しているように、瘤の外径（最大短径）とｂａＰＷＶとの間に明らかな相関関係は見られない。

【0065】

以上より明らかなように、この実施形態の測定方法によれば、臨床データを元にした新たなアルゴリズムによって、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定できる。検証群における感度７４．６％、特異度６７．９％という判定結果（図１１参照）は、集団健診などでの一次スクリーニングとしては十分有益なレベルであると考えられる。

【0066】

（測定装置の実施形態）
図１５は、本発明の一実施形態に係る測定装置（全体を符号１００Ａで示す。）の概略ブロック構成を示している。この測定装置１００Ａは、被験者における腹部大動脈瘤の有無を判定する測定装置であって、上述の新たなアルゴリズムを含む測定方法を実施するものに相当する。

【0067】

この測定装置１００Ａは、大別して、臨床データ取得部１０２（脈波信号取得部１０３を含む。）と、信号処理部１０４と、出力部１０９とを備えている。

【0068】

臨床データ取得部１０２は、被験者の四肢の血圧値（収縮期血圧（ＳＢＰ）および拡張期血圧（ＤＢＰ））を同時に測定し、血圧測定後、脈波信号取得部１０３によって所定のカフ圧で一定時間四肢の時系列の脈波信号を取得する（図５中のステップＳ１１に相当する。）。この例では、臨床データ取得部１０２は、例えば図３Ｂ中に示したような、カフ２４ａ、カフ２４ｂ、および、処理部２によって制御される測定部２０ａ，２０ｂ、および、カフ２４ａ、カフ２４ｂと測定部２０ａ，２０ｂを接続する配管２２ａ，２２ｂによって構成される。

【0069】

信号処理部１０４は、脈波伝播速度算出部１０５と、伝達関数算出部１０６と、位相線図分類部１０７と、動脈瘤判定部１０８とを備えている。この信号処理部１０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータで構成される。

【0070】

脈波伝播速度算出部１０５は、脈波信号取得部１０３によって取得された上腕の脈波信号と足首の脈波信号とに基づいて、上腕−足首間脈波伝播速度ｂａＰＷＶを求める（図５中のステップＳ１２に相当する。）。

【0071】

伝達関数算出部１０６は、脈波信号取得部１０３によって取得された上腕の脈波信号と足首の脈波信号とから、伝達関数を算出して、少なくとも図７Ａ〜図７Ｄ中に例示したような位相線図を作成する（図５中のステップＳ１４に相当する。）。なお、伝達関数算出部１０６は、予め処理ブロックの選別（図５中のステップＳ１３に相当する。）を行うのが望ましい。また、位相線図作成後に、エラー判定（図５中のステップＳ１５に相当する。）を行うのが望ましい。

【0072】

位相線図分類部１０７は、各被験者の位相線図を４つのグループＧ１〜Ｇ４のいずれかに分類する（図５中のステップＳ１６に相当する。）。具体的には、この位相線図分類部１０７は、図７Ａ〜図７Ｄ中に例示したような位相線図が表された周波数対位相平面ＰＬ上に、上腕−足首間脈波伝播速度ｂａＰＷＶに対応して傾斜した位相遅れを表すｂａＰＷＶ線を設定する。そして、この位相線図分類部１０７は、各被験者の位相線図を、
上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が沿っている第１グループＧ１と、
周波数ｆが大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が徐々に離れる第２グループＧ２と、
周波数ｆが大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が階段状に離れる第３グループＧ３と、
周波数ｆが大きくなるに連れて、上記ｂａＰＷＶ線に対して位相線図が一旦離れ、再び接近する第４グループＧ４と
に分類する。分類に際しては、既に表２に示した位相線図の分類条件を用いる。

【0073】

動脈瘤判定部１０８は、上記４つのグループＧ１〜Ｇ４のいずれかに位相線図が分類された各被験者について、それぞれのグループＧ１〜Ｇ４に対応して設定された判定基準によって、腹部大動脈瘤の有無を判定する（図５中のステップＳ１８に相当する。）。

【0074】

ここで、グループＧ１〜Ｇ４にそれぞれ対応する判定基準は、図１０を用いて既に説明したものである。その判定基準は、既述のように、被験者の臨床データに基づいて図８Ａ〜図８Ｃ，図９を用いて説明した４つのパラメータＰＲ１〜ＰＲ４を算出した上（図５中のステップＳ１７に相当する。）、それら４つのパラメータＰＲ１〜ＰＲ４を用いて設定される。

【0075】

出力部１０９は、動脈瘤判定部１０８によって得られた腹部大動脈瘤の有無の判定結果を出力する。この出力部１０９は、例えば図３Ａ中に示したような、表示部４、または、プリンタ１１２によって構成される。

【0076】

この測定装置１００Ａによれば、上腕の脈波信号と足首の脈波信号、それらに由来する上腕−足首間脈波伝播速度、位相線図などの臨床データを元にした新たなアルゴリズムによって、被験者における腹部大動脈瘤の有無を精度良く判定できる。

【0077】

なお、信号処理部１０４は、上述の処理に加えて、足関節上腕血圧比ＡＢＩ、正規化脈波面積％ＭＡＰ、アップストローク時間ＵＴなどの臨床データを算出する処理を行ってもよい。出力部１０９は、それらの臨床データとともに、上述の腹部大動脈瘤の有無の判定結果を出力してもよい。

【0078】

上述の実施形態では、被験者の上腕と足首とのそれぞれの時系列の脈波信号を、カフ２４ａ、カフ２４ｂを用いて圧力変化として測定して取得する例について説明した。しかしながら、これに限られるものではない。例えば、被験者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、脈波信号として取得してもよい。

【0079】

また、被験者の上腕と足首とのそれぞれの時系列の脈波信号を、測定装置１００Ａの外部から有線または無線の通信回線（ネットワークなど）を介して入力して取得してもよい。

【0080】

（その他の実施形態）
さらに、上述の実施形態に係る測定方法を実現させるためのプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk - Read Only Memory）、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて非一時的（non-transitory）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。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて非一時的に記録させて、プログラムを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。このようなプログラムを、例えば既述のオムロンコーリン株式会社（東京、日本）製の血圧脈波検査装置（ＢＰ２０３ＲＰＥIII Ｆｏｒｍ３またはＢＰ−２０３ＲＰＥII Ｆｏｒｍ２）のコンピュータ（処理部２）にインストールすれば、上述の測定方法を実行することができる。

【0081】

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

【符号の説明】

【0082】

１００Ａ 測定装置
１０２ 臨床データ取得部
１０３ 脈波信号取得部
１０４ 信号処理部
１０５ 脈波伝播速度算出部
１０６ 伝達関数算出部
１０７ 位相線図分類部
１０８ 動脈瘤判定部
１０９ 出力部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】