特許 6692026 血管弾性指標値測定装置、血圧測定装置及び血管弾性指標値測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6692026

(24)【登録日】2020年4月16日

(45)【発行日】2020年5月13日

(54)【発明の名称】血管弾性指標値測定装置、血圧測定装置及び血管弾性指標値測定方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/02 20060101AFI20200427BHJP

   A61B 5/022 20060101ALI20200427BHJP

   A61B 8/08 20060101ALI20200427BHJP

   A61B 8/06 20060101ALI20200427BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/02 AZDM

   A61B5/02 310V

   A61B5/022 100Z

   A61B5/022 400A

   A61B8/08

   A61B8/06

【請求項の数】11

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-9128(P2016-9128)

(22)【出願日】2016年1月20日

(65)【公開番号】特開2017-127493(P2017-127493A)

(43)【公開日】2017年7月27日

【審査請求日】2018年12月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】510094724

【氏名又は名称】国立研究開発法人国立循環器病研究センター

(74)【代理人】

【識別番号】100124682

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100104710

【弁理士】

【氏名又は名称】竹腰 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100090479

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 一

(72)【発明者】

【氏名】水上 博光

(72)【発明者】

【氏名】関 竜太郎

(72)【発明者】

【氏名】上村 和紀

(72)【発明者】

【氏名】杉町 勝

【審査官】 清水 裕勝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３４８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２４１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４２８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１８９９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００６５５２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０２−５／０３

Ａ６１Ｂ ８／００−８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動脈の第１位置の血管径を測定した測定結果と、前記動脈の第２位置の血管径を測定した測定結果とを用いて、拍動に伴う前記動脈の血管径変動の特徴期である第１時期の第１脈波伝播速度および第２時期の第２脈波伝播速度を測定する脈波伝播速度測定部と、
前記第１脈波伝播速度、前記第２脈波伝播速度、および、前記第１時期並びに前記第２時期それぞれの前記第１位置の血管径、を用いて前記動脈の血管弾性指標値を算出する血管弾性指標値算出部と、
を備えた血管弾性指標値測定装置。

【請求項2】

前記脈波伝播速度測定部は、前記第１時期と前記第２時期とを同一拍内の異なる時期として、前記第１脈波伝播速度および前記第２脈波伝播速度を測定する、
請求項１に記載の血管弾性指標値測定装置。

【請求項3】

前記脈波伝播速度測定部は、複数拍の間の脈波伝播速度を所定の統計演算処理することで前記第１脈波伝播速度および前記第２脈波伝播速度を算出する、
請求項１に記載の血管弾性指標値測定装置。

【請求項4】

前記脈波伝播速度測定部は、前記第１時期および前記第２時期のうちの一方を拡張期とし、他方を重複切痕期として、前記第１脈波伝播速度および前記第２脈波伝播速度を測定する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の血管弾性指標値測定装置。

【請求項5】

前記脈波伝播速度測定部は、各心拍毎に前記第１脈波伝播速度および前記第２脈波伝播速度を測定し、
前記血管弾性指標値算出部は、各心拍毎に前記血管弾性指標値を算出する、
請求項１〜４の何れか一項に記載の血管弾性指標値測定装置。

【請求項6】

前記血管弾性指標値算出部は、前記血管弾性指標値の算出に当たり血圧を用いないことを特徴とする、
請求項１〜５の何れか一項に記載の血管弾性指標値測定装置。

【請求項7】

前記動脈の前記第１時期の第１血流速度および前記第２時期の第２血流速度を測定する血流速度測定部、
を更に備え、
前記血管弾性指標値算出部は、前記第１脈波伝播速度の代わりに前記第１脈波伝播速度から前記第１血流速度を差し引いた速度、前記第２脈波伝播速度の代わりに前記第２脈波伝播速度から前記第２血流速度を差し引いた速度、を用いて前記動脈の血管弾性指標値を算出する、
請求項１〜６の何れか一項に記載の血管弾性指標値測定装置。

【請求項8】

請求項１〜６の何れか一項に記載の血管弾性指標値測定装置と、
前記血管弾性指標値測定装置により算出された血管弾性指標値と、前記動脈の血管径を測定した測定結果とを用いて、血圧を算出する血圧算出部と、
を備えた血圧測定装置。

【請求項9】

前記血圧算出部は、前記血圧が、前記脈波伝播速度測定部により測定された脈波伝播速度の２乗に比例し、且つ、前記血管径の逆数に比例する所定の演算処理を行って前記血圧を算出する、
請求項８に記載の血圧測定装置。

【請求項10】

請求項７に記載の血管弾性指標値測定装置と、
前記血管弾性指標値測定装置により算出された血管弾性指標値と、前記動脈の血管径を測定した測定結果とを用いて、前記脈波伝播速度測定部により測定された脈波伝播速度から前記血流速測定部により測定された血流速度を差し引いた速度の２乗に比例し、且つ、前記血管径の逆数に比例する所定の演算処理を行って血圧を算出する血圧算出部と、
を備えた血圧測定装置。

【請求項11】

演算装置に内蔵された演算処理部が、
動脈の第１位置の血管径を測定した測定結果と、前記動脈の第２位置の血管径を測定した測定結果とを用いて、拍動に伴う前記動脈の血管径変動の特徴期である第１時期の第１脈波伝播速度および第２時期の第２脈波伝播速度を測定することと、
前記第１脈波伝播速度、前記第２脈波伝播速度、および、前記第１時期並びに前記第２時期それぞれの前記第１位置の血管径、を用いて前記動脈の血管弾性指標値を算出することと、
を実行する血管弾性指標値測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動脈の血管弾性指標値を測定する血管弾性指標値測定装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

非加圧な血圧測定方法として、超音波を利用した非侵襲的血圧測定法が知られている。例えば、特許文献１には、血圧変化と血管径とを非線形関係と捉え、血管弾性指標値の１つであるスティフネスパラメーターβと血管の直径とから血圧を算出する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−４１３８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

血圧測定においては、非侵襲的な測定であっても精度良く血圧を測定したいという要望や、精度の良い血圧測定を一拍ごとの継続的な測定（常時測定或いは常時計測ともいう）として実現したいという要望がある。上述の特許文献１に開示された血圧測定方法によれば、血管径を高精度に測定することができれば、血圧の高精度な常時測定が実現できるようにも思われる。しかし、血圧の高精度な常時測定の実用化はそう単純ではない。

【0005】

実用化を困難とする原因の１つが、血管弾性指標値である。例えば、血管弾性指標値の１つであるスティフネスパラメーターβを用いた従来の血圧測定法では、事前に、加圧式の血圧計を用いた校正処理を行ってスティフネスパラメーターβを校正しておく必要がある。そして、非加圧で血圧を測定する間は、事前に校正したスティフネスパラメーターβを固定値として用いていた。

【0006】

ところが、血管の硬さ（弾性）は、自律神経の働き等により変化するため、血管弾性指標値を固定値としなければならない従来手法では、血圧の測定精度が低下してしまう。すなわち、血管弾性指標値の校正から時間が経過するほど、測定された血圧の値の信頼性が低下し得る。そのため、常時測定の精度を保証できる時間には、自ずと限界があった。

【0007】

従来手法の問題点は、常時測定を行う前に校正処理を行う必要があったことであり、常時測定を行いつつ校正処理を行うことができないことである。突き詰めると、加圧式の血圧計を用いて血管弾性指標値を算出する校正処理が必要であったことが問題であった。

【0008】

本発明は、上述した課題を解決するために考案されたものであり、その目的とするところは、加圧式の血圧計を不要とし、非加圧下において血管弾性指標値の測定を可能とする技術を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

以上の課題を解決するための第１の発明は、動脈の第１位置の血管径を測定した測定結果と、前記動脈の第２位置の血管径を測定した測定結果とを用いて、拍動に伴う前記動脈の血管径変動の特徴期である第１時期の第１脈波伝播速度および第２時期の第２脈波伝播速度を測定する脈波伝播速度測定部と、前記第１脈波伝播速度、前記第２脈波伝播速度、および、前記第１時期並びに前記第２時期それぞれの前記第１位置の血管径、を用いて前記動脈の血管弾性指標値を算出する血管弾性指標値算出部と、を備えた血管弾性指標値測定装置である。

【0010】

第１の発明によれば、拍動に伴う動脈の血管径変動の特徴期である第１時期の第１脈波伝播速度と、第２時期の第２脈波伝播速度と、その第１時期並びに第２時期それぞれの血管径とを用いて、血管弾性指標値を算出することができる。第１脈波伝播速度、第２脈波伝播速度、血管径の何れも、非加圧下において測定することができるため、非加圧下における血管弾性指標値の測定を実現することができる。

【0011】

第２の発明は、前記脈波伝播速度測定部が、前記第１時期と前記第２時期とを同一拍内の異なる時期として、前記第１脈波伝播速度および前記第２脈波伝播速度を測定する、第１の発明の血管弾性指標値測定装置である。

【0012】

第２の発明によれば、第１脈波伝播速度および第２脈波伝播速度とは、同一拍内の異なる時期である第１時期および第２時期の脈波伝播速度として測定される。すなわち、毎拍、脈波伝播速度を測定することができるため、毎拍、血管弾性指標値を算出することができる。

【0013】

第３の発明は、前記脈波伝播速度測定部が、複数拍の間の脈波伝播速度を所定の統計演算処理することで前記第１脈波伝播速度および前記第２脈波伝播速度を算出する、第１の発明の血管弾性指標値測定装置である。

【0014】

第３の発明によれば、第１脈波伝播速度および第２脈波伝播速度は、複数拍の間の脈波伝播速度を所定の統計演算処理することで算出される。所定の統計演算処理としては、例えば平均値や中央値を採用することができる。したがって、脈波伝播速度のバラツキを抑えて、血管弾性指標値をより精度よく測定することができる。

【0015】

第４の発明は、前記脈波伝播速度測定部が、前記第１時期および前記第２時期のうちの一方を拡張期とし、他方を重複切痕期として、前記第１脈波伝播速度および前記第２脈波伝播速度を測定する、第１〜第３の何れかの発明の血管弾性指標値測定装置である。

【0016】

第４の発明によれば、第１時期および第２時期のうちの一方が拡張期とされ、他方が重複切痕期とされるため、比較的容易に第１時期および第２時期を捉えることができる。その結果、第１脈波伝播速度および第２脈波伝播速度の測定精度が向上し、血管弾性指標値の測定精度を向上させることができる。

【0017】

第５の発明は、前記脈波伝播速度測定部が、各心拍毎に前記第１脈波伝播速度および前記第２脈波伝播速度を測定し、前記血管弾性指標値算出部が、各心拍毎に前記血管弾性指標値を算出する、第１〜第４の何れかの発明の血管弾性指標値測定装置である。

【0018】

第５の発明によれば、各心拍毎に、第１脈波伝播速度および第２脈波伝播速度が測定されるため、毎拍の血管弾性指標値の算出を実現することができる。

【0019】

第６の発明は、前記血管弾性指標値算出部が、前記血管弾性指標値の算出に当たり血圧を用いない、第１〜第５の何れかの発明の血管弾性指標値測定装置である。

【0020】

第６の発明によれば、血管弾性指標値の算出に当たり血圧を用いないため、血圧を測定する必要がない。すなわち、従来のような加圧式血圧計を用いた血圧測定を行わずして、血管弾性指標値を測定することができる。

【0021】

第７の発明は、前記動脈の前記第１時期の第１血流速度および前記第２時期の第２血流速度を測定する血流速度測定部、を更に備え、前記血管弾性指標値算出部が、前記第１脈波伝播速度の代わりに前記第１脈波伝播速度から前記第１血流速度を差し引いた速度、前記第２脈波伝播速度の代わりに前記第２脈波伝播速度から前記第２血流速度を差し引いた速度、を用いて前記動脈の血管弾性指標値を算出する、第１〜第６の何れかの発明の血管弾性指標値測定装置である。

【0022】

第７の発明によれば、血管弾性指標値の算出に当たり、脈波伝播速度に血流速度の影響が表れている場合に、その影響を低減させることができる。

【0023】

第８の発明は、第１〜第６の何れかの発明の血管弾性指標値算出装置と、前記血管弾性指標値算出装置により算出された血管弾性指標値と、前記動脈の血管径を測定した測定結果とを用いて、血圧を算出する血圧算出部と、を備えた血圧測定装置である。

【0024】

第８の発明によれば、上述した血管弾性指標値算出装置により算出された血管弾性指標値と、血管弾性指標値の算出に当たり測定される血管径とを用いて血圧を算出することができる。すなわち、非加圧下において血圧を測定することが可能となる。

【0025】

第９の発明は、前記血圧算出部は、前記血圧が、前記脈波伝播速度測定部により測定された脈波伝播速度の２乗に比例し、且つ、前記血管径の逆数に比例する所定の演算処理を行って前記血圧を算出する、第８の発明の血圧測定装置である。

【0026】

第９の発明によれば、血圧を、脈波伝播速度の２乗に比例し、且つ、血管径の逆数に比例する所定の演算処理を行って算出することができる。

【0027】

第１０の発明は、第７の発明の血管弾性指標値算出装置と、前記血管弾性指標値算出装置により算出された血管弾性指標値と、前記動脈の血管径を測定した測定結果とを用いて、前記脈波伝播速度測定部により測定された脈波伝播速度から前記血流速測定部により測定された血流速度を差し引いた速度の２乗に比例し、且つ、前記血管径の逆数に比例する所定の演算処理を行って血圧を算出する血圧算出部と、を備えた血圧測定装置である。

【0028】

第１０の発明によれば、第７の発明の血管弾性指標値算出装置により算出された血管弾性指標値と、血管弾性指標値の算出に当たり測定される血管径とを用いて血圧を算出することができる。すなわち、非加圧下において血圧を測定することが可能となる。また、血圧の算出に当たり、脈波伝播速度に血流速度の影響が表れている場合に、その影響を低減させることができる。

【0029】

第１１の発明は、演算装置に内蔵された演算処理部が、動脈の第１位置の血管径を測定した測定結果と、前記動脈の第２位置の血管径を測定した測定結果とを用いて、拍動に伴う前記動脈の血管径変動の特徴期である第１時期の第１脈波伝播速度および第２時期の第２脈波伝播速度を測定することと、前記第１脈波伝播速度、前記第２脈波伝播速度、および、前記第１時期並びに前記第２時期それぞれの前記第１位置の血管径、を用いて前記動脈の血管弾性指標値を算出することと、を実行する血管弾性指標値測定方法である。

【0030】

第１１の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果を発揮する血管弾性指標値測定方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】血圧測定装置の全体構成を説明するための図。

【図2】第１超音波プローブおよび第２超音波プローブの貼り付け位置における断面図。

【図3】第１血管径Ｄ１と第２血管径Ｄ２の時系列波形例であって、（１）血管径波形、（２）血管径を時間で二階微分した加速度波形、（３）拡張期の加速度波形の拡大を示す図。

【図4】非加圧状態での血管径血圧特性の例を示すグラフ。

【図5】血圧測定装置の機能構成例を示すブロック図。

【図6】血管径ログデータのデータ構成例を示す図。

【図7】中間データのデータ構成例を示す図。

【図8】血管弾性指標値ログデータのデータ構成例を示す図。

【図9】血圧ログデータのデータ構成例を示す図。

【図10】血圧測定装置における主たる処理の流れを説明するためのフローチャート。

【図11】脈波伝播速度測定処理の流れを説明するためのフローチャート。

【図12】血圧算出処理の流れを説明するためのフローチャート。

【図13】変形例におけるプローブ部の構成を説明するための図。

【図14】変形例における血圧測定装置の機能構成例を示すブロック図。

【図15】変形例における中間データのデータ構成例を示す図。

【図16】変形例における血圧測定装置の主たる処理の流れを説明するためのフローチャート。

【図17】変形例における血圧算出処理の流れを説明するためのフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明を適用した一実施形態について説明するが、本発明の適用可能な形態が以下の実施形態に限られるものではないことは勿論である。

【0033】

図１は、本実施形態における血圧測定装置１の全体構成を説明するための図であり、プローブ部３０の取り付け状態を示す図である。
血圧測定装置１は、本体装置１０とプローブ部３０とがケーブルによって電気的に接続された構成を有し、血管弾性指標値の測定機能を有することから血管弾性指標値測定装置ということもできる。

【0034】

本体装置１０は、一種のコンピューター制御装置であり、プローブ部３０を制御して、測定対象の血管５の血管径をリアルタイムに測定する。そして、測定結果から脈波伝播速度を求め、測定した血管径および脈波伝播速度を用いて血管５の血管弾性指標値を算出する。血管弾性指標値の算出は、毎拍、行うことができる。また、本体装置１０は、算出した血管弾性指標値と、測定した血管径とを用いて血圧を算出する。血圧の算出もまた、毎拍、行うことができる。すなわち、血管弾性指標値を各心拍ごとに最新の値に更新（校正）しつつ、毎拍の血圧を継続的に測定するという常時測定（或いは常時計測ともいう）を実現することができる。
本実施形態では、血管弾性指標値をスティフネスパラメーターβとすることとして以下説明する。

【0035】

本体装置１０の具体的な機能構成は、図５を参照して後述するが、プロセッサー等を有して各種の演算制御を行う処理部１００、タッチパネルやボタンなどを有してユーザーが操作入力するための操作入力部２００、液晶画面などを有してユーザーに各種の情報を表示するための表示部４００、スピーカーなどの音出力部４３０、外部機器と通信を行う通信部４５０、ハードディスクやメモリーなどを有してプログラムやデータを記憶する記憶部５００、などを備えて構成される。

【0036】

プローブ部３０は、同一仕様の超音波プローブとして第１超音波プローブ３１と第２超音波プローブ３２とを有する。第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２は、被検者３の皮膚に貼り付けられる薄型プローブであり、被検者３へ超音波パルスを発信・照射し、その反射波を受信する。

【0037】

［原理の説明］
次に、本実施形態における血管弾性指標値の算出、および、血圧測定の原理について説明する。
第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２は、走査面を平行にして所定のプローブ間距離Ｌｐ（好適には１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度）だけ離して粘着台座３４に固定されており、同じ血管５の血管短軸方向断面を測定するように構成されている。

【0038】

粘着台座３４は、皮膚面に着脱可能な粘着層を有しており、被検者３が身体を動かしても容易に外れたり剥がれたりしない。粘着台座３４は、第１超音波プローブ３１と第２超音波プローブ３２とが血管５（本実施形態では上腕動脈）の短軸を描出できるように、且つ第１超音波プローブ３１が心臓側（上流側）で第２超音波プローブ３２が指先側（下流側）になるように、貼り付けされる。

【0039】

なお、第１超音波プローブ３１と第２超音波プローブ３２を一体の粘着台座３４に搭載せずにそれぞれ別個の粘着台座３４に搭載する構成としてもよい。
また、測定対象とされる血管５は上腕動脈に限らず、他の動脈としてもよい。自律神経の働き等により血管の硬さ（弾性）が比較的変化し易い動脈、例えば橈骨動脈や大腿動脈などを測定対象とする場合には、本実施形態の作用効果が大きく働く。勿論、その他の動脈、例えば頸動脈や鎖骨下動脈、大動脈などを測定対象としてもよい。

【0040】

図２は、第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２の貼り付け位置における断面図である。第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２は、それぞれ内蔵する発信部から数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚの超音波パルス信号やバースト信号を血管５に向けて送出し、内蔵する受信部で血管５の前壁５ａおよび後壁５ｐそれぞれから反射波を受信する。そして、本体装置１０は、前壁５ａからの受信波と、後壁５ｐからの受信波との到達時間差から血管５の直径、すなわち第１超音波プローブ３１で測定した第１血管径Ｄ１と、第２超音波プローブ３２で測定した第２血管径Ｄ２とを算出する。超音波の送出および反射波の受信は極く短い時間間隔で連続的に行われる。このため、第１血管径Ｄ１と第２血管径Ｄ２との算出も連続的に行うことができる。この結果、血管径が時系列に変化する波形が得られる。

【0041】

図３は、第１血管径Ｄ１と第２血管径Ｄ２の時系列波形例であって、（１）血管径波形、（２）血管径を時間で二階微分した加速度波形、（３）拡張期の加速度波形の拡大図、に相当する。なお、波形は理解を容易にするために簡略化している。

【0042】

図３（１）によれば、第１血管径Ｄ１と第２血管径Ｄ２の変化から拡張期Ｔｄ、収縮期Ｔｓ、重複切痕期Ｔｎが分かる。また、第１超音波プローブ３１は、第２超音波プローブ３２よりも心臓側に配置されているため、心臓収縮に伴う圧力波は第１超音波プローブ３１の方が早く到達する。そのため、第１血管径Ｄ１は第２血管径Ｄ２より拡張／収縮のタイミングが早い。

【0043】

しかし、実際の血管径の変化は図３（１）に示したように拡張期Ｔｄ、収縮期Ｔｓ、重複切痕期Ｔｎが明確に現れるとは限らない。特に、収縮期Ｔｓのピークはその時点を明確に特定できないケースが比較的多く、例えば心疾患等が懸念される被検者３では心雑音の影響が現れる。

【0044】

そこで、本実施形態では、収縮期Ｔｓのピークではなく、拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎのピークを検出する。具体的には、第１血管径Ｄ１および第２血管径Ｄ２を逐一、時刻ｔで二階微分し、それぞれの径変化の加速度を求める。そして、二階微分値が所定のピーク条件（例えば基準値を超えること）を満たすピークを見つけることで、拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎを検出する。本手法によれば、拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎを確実に見つけることができる。二階微分は、所定の微分演算の一例である。

【0045】

なお、二階微分値を用いることは副次的に血管径測定のロバスト性を高めることになる。すなわち、第１超音波プローブ３１や第２超音波プローブ３２から送出される超音波の方向（以下「送出ライン」という）が血管５の短軸方向断面の中心を通る場合、送出ライン上に現れる血管径の変動が最も大きくなるため、血管径の変化がはっきりと波形に現れる。しかし、送出ラインが、短軸方向断面の中心からずれてしまうと血管径の変動が小さくなるため、波形がなまってしまう。微分演算を行わずに血管径波形のピークから拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎを見つける構成では、被検者３が身体を動かすことで、血管５に対する送出ラインがずれてしまい、血管径波形のピークが表出し難くなって、拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎを見つけられずに継続的な測定が途切れる可能性がある。しかし、本実施形態のように二階微分すると、送出ラインが血管５の短軸方向断面の中心を通っていない状態であっても、血管５の壁部を捉えてさえいれば加速度波形には明確なピークが表出する。つまり、被検者３の体動に対する高いロバスト性が得られる。被検者３が身体を動かしたとしても継続的な血圧測定が途切れる可能性は従来技術よりも遙かに小さくなる。

【0046】

微分演算として二階微分を行うこととして説明するが、一回微分を行って拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎを検出することとしてもよい。一回微分であっても、従来技術に比べて、被検者３の体動に対するロバスト性は高いものとなる。

【0047】

さて、第１血管径Ｄ１および第２血管径Ｄ２それぞれの二階微分値のピーク時刻ｔ１，ｔ２の差から脈波伝播時間差Δｔが得られる。脈波伝播時間差Δｔが得られたならば、この脈波伝播時間差Δｔとプローブ間距離Ｌｐとから脈波伝播速度ＰＷＶを求める。この脈波伝播速度ＰＷＶの算出を、ピーク時刻ｔ３，ｔ４の差についても行う。ピーク時刻ｔ１，ｔ２は、拡張期Ｔｄに対応する時刻（時期）であり、ピーク時刻ｔ３，ｔ４は、重複切痕期Ｔｎに対応する時刻である。拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎそれぞれの脈波伝播速度ＰＷＶである、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄおよび重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎを算出すると、次に、本実施形態の「血管弾性指標値算出式」に、拡張期血管径Ｄｄおよび重複切痕期血管径Ｄｎと、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄおよび重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎとを代入して血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβを求める。

【0048】

スティフネスパラメーターβを求めた後は、本実施形態の「血圧算出式」を用いて脈波伝播速度ＰＷＶに基づいて血圧Ｐを求める。

【0049】

では次に、本実施形態の「血圧算出式」および「血管弾性指標値算出式」について説明する。
まず、非加圧状態での血管径血圧特性は、例えば図４に示すような非線形特性を有することが知られている。測定血圧Ｐ、収縮期血圧Ｐｓ、拡張期血圧Ｐｄ、測定血管径Ｄ、収縮期血管径Ｄｓ、拡張期血管径Ｄｄ、スティフネスパラメーターβの間には、式（１）および式（２）の関係がある。

【数1】

【数2】

【0050】

式（１）および式（２）は、上述した特許文献１に開示された、血圧算出およびスティフネスパラメーターβの校正用の従来の式である。
式（１）を用いて血圧を算出する場合には、測定された血管径Ｄの値がべき乗（累乗ともいう）の指数として作用するため、血管径Ｄの少しの測定誤差が、測定される血圧Ｐの値に大きく影響を及ぼしてしまう。このため、被検者の体動に対するロバスト性に劣るため、一拍ごとの継続的な測定（常時測定）には式（１）は不向きである。また、式（２）は、カフ式血圧計などの加圧式血圧計でより正確な血圧を事前に求めてスティフネスパラメーターβを校正する式であるため、上述した通りの課題があり、本実施形態では採用することができない。

【0051】

さて、脈波伝播速度ＰＷＶと血管弾性との関係として、メーンズ・コルテベークの式である式（３）が知られている。但し、血管の壁厚ｈ、血管半径ｒ、血液密度ρ、増分弾性係数Ｅinc、とする。増分弾性係数Ｅincは、式（４）で表される。

【数3】

【数4】

【0052】

ここで、式（３）に式（４）を代入して整理すると式（５）が得られる。

【数5】

【0053】

また、式（１）をＤで微分して整理すると式（６）が得られる。

【数6】

【0054】

そして、式（５）に式（６）を代入すると式（７）となり、当該式を変形することで、本実施形態の「血圧算出式」である式（８）が得られる。本実施形態の「血圧算出式」は、スティフネスパラメーターβと、血管径Ｄと、脈波伝播速度ＰＷＶとの関係を示す式となる。

【数7】

【数8】

式（８）において血液密度ρの変化は極めて小さいため、定数として扱うことができる。

【0055】

次に、本実施形態の「血管弾性指標値算出式」について説明する。
ある第１時期Ｔ１での血管径Ｄ_１および脈波伝播速度ＰＷＶ_１と、第２時期Ｔ２での血管径Ｄ_２および脈波伝播速度ＰＷＶ_２とを求めることができた場合に、これらの値を式（８）に代入すると、式（９）および式（１０）の関係式が得られる。

【数9】

【数10】

【0056】

ここで、式（１０）を式（９）で除算すると、式（１１）が得られる。

【数11】

【0057】

式（２）は、収縮期・拡張期に限定せず任意の時相で成立する。つまり、式（１１）を式（２）に代入すると、式（１２）が得られる。

【数12】

【0058】

この式（１２）が本実施形態の「血管弾性指標値算出式」である。本実施形態の「血管弾性指標値算出式」は、２つの時期における血管径Ｄおよび脈波伝播速度ＰＷＶから、スティフネスパラメーターβを算出できることを示している。２つの時期は任意に定めることができるが、本実施形態では、血管径波形のうち、明確に現れる特徴的な変化部分である、拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎの２つの時期を用いる。すなわち、第１時期Ｔ１を拡張期Ｔｄ、第２時期Ｔ２を重複切痕期Ｔｎとして、拡張期血管径Ｄｄおよび重複切痕期血管径Ｄｎと、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄおよび重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎとを「血管弾性指標値算出式」に代入することで、血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβを算出することができる。勿論、第１時期Ｔ１を重複切痕期Ｔｎとし、第２時期を拡張期Ｔｄとしてもよい。

【0059】

拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎは、同一拍内の時期として採用することができるため、１拍毎のスティフネスパラメーターβの継続的な測定（常時測定）が可能となる。すなわち、カフ式血圧計などの加圧式血圧計を用いずに、非加圧下（すなわち非侵襲）で、血管弾性指標値を毎拍測定することができる。
このことは、式（８）の「血圧算出式」のスティフネスパラメーターβを、毎拍、最新の値に更新（校正）することができることを意味する。

【0060】

よって、本実施形態では、血管弾性指標値を最新の値に更新する処理を並行に行いつつ、一拍ごとの継続的な血圧の測定（常時測定）を、非加圧下で実現することができる。

【0061】

また、式（８）に基づき血圧を測定するため、被検者３の体動に対するロバスト性を高めることができる。すなわち、式（１）に基づく従来技術では、血管径Ｄの値がべき乗の指数となって作用する。このため、被検者３が身体を動かして血管径Ｄの測定に誤差が混入すると、算出される血圧値に与える影響は甚大となる。一方、本実施形態の式（８）では、血管径Ｄの値は、べき乗の指数として用いられておらず、またべき乗される値でもない。従って、血管径Ｄの測定誤差が、算出される血圧値に与える影響は、従来よりも遙かに小さくて済むため、被検者３の体動に対するロバスト性を高めることができる。

【0062】

［機能構成の説明］
次に、本実施形態を実現するための機能構成について説明する。
図５は、本実施形態の血圧測定装置１の機能構成例を示すブロック図である。血圧測定装置１は、本体装置１０と、プローブ部３０とを備え、本体装置１０は、処理部１００と、操作入力部２００と、表示部４００と、音出力部４３０と、通信部４５０と、記憶部５００とを備える。

【0063】

プローブ部３０は、第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２を有する。第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２は、処理部１００から出力される発信制御信号に基づいて超音波測定のための超音波の発信・照射と、その反射波の受信とを行う。例えば、超音波振動素子や当該素子のドライバー回路により実現される。

【0064】

処理部１００は、血圧測定装置１を統括制御して、被検者３の生体情報の測定に係る各種演算処理を行う。処理部１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のマイクロプロセッサーや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＩＣ（Integrated Circuit）メモリーなどの電子部品によって実現される。そして、各機能部との間でデータの入出力制御を行い、所定のプログラムやデータ、操作入力部２００からの操作入力信号等に基づいて各種の演算処理を実行して被検者３の生体情報（本実施形態では血管弾性指標値や血圧）を算出する。

【0065】

処理部１００は、超音波測定制御部１０２と、血管径測定部１０４と、特徴期判定部１０６と、心拍判定部１０８と、脈波伝播速度測定部１１０と、血管弾性指標値算出部１２２と、血圧算出部１２４と、表示情報生成部１３２と、計時部１３４とを有する。

【0066】

超音波測定制御部１０２は超音波測定を統合的に制御する。具体的には、第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２による超音波の発信と受信の制御、並びに反射波の受信信号を増幅してデジタル信号に変換する処理等を行う。

【0067】

血管径測定部１０４は、超音波の受信信号に基づいて血管５（本実施形態では上腕動脈）の血管径を連続的に測定する。この連続的な測定によって血管径の時間変化波形が得られることになる。本実施形態では、第１超音波プローブ３１の受信信号から第１血管径Ｄ１を測定するとともに、第２超音波プローブ３２の受信信号から第２血管径Ｄ２を測定する。なお、血管径の測定にあたり、受信信号から血管５の前壁５ａおよび後壁５ｐを検出し（図２参照）、前壁５ａから後壁５ｐまでの距離差を求めるが、これ以外の方法で血管径を測定してもよい。

【0068】

また、血管径測定部１０４が測定した血管径の時間変化波形に基づいて、特徴期判定部１０６が第１時期および第２時期を判定する。本実施形態では、第１時期を拡張期Ｔｄ、第２時期を重複切痕期Ｔｎとするが、逆でもよいことは勿論である。特徴期判定部１０６は、第１血管径Ｄ１に対応する拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎと、第２血管径Ｄ２に対応する拡張期Ｔｄおよび重複切痕期Ｔｎとを判定する。血管径測定部１０４は、この特徴期判定部１０６によって判定された特徴期の血管径を特定する。具体的には変化する第１血管径Ｄ１のうち、拡張期Ｔｄに対応する拡張期血管径Ｄｄと重複切痕期Ｔｎに対応する重複切痕期血管径Ｄｎとを特定する。また、第２血管径Ｄ２のうち、拡張期に対応する拡張期血管径Ｄｄと重複切痕期に対応する重複切痕期血管径Ｄｎとを特定する。

【0069】

特徴期判定部１０６は、血管径の時間変化波形に所定の微分演算を施し、脈波の特徴期である拡張期Ｔｄと重複切痕期Ｔｎとを判定する。本実施形態では、二階微分を行い、二階微分値が基準以上のピークであることを示すピーク条件を満たした時点（時期）を検出することで特徴期を判定する。

【0070】

心拍判定部１０８は、特徴期判定部１０６の結果から超音波測定結果における心拍の区切りを判定する。心拍数を算出する機能を含むとしてもよい。

【0071】

脈波伝播速度測定部１１０は、血管５における脈波伝播速度ＰＷＶを測定する。本実施形態では、拡張期Ｔｄと重複切痕期Ｔｎとのそれぞれについて、当該特徴期における脈波伝播時間差Δｔを算出し、当該時間差Δｔとプローブ間距離Ｌｐとから脈波伝播速度ＰＷＶを求める。すなわち、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄおよび重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎを求める。

【0072】

血管弾性指標値算出部１２２は、（１）血管径測定部１０４によって特定された第１血管径Ｄ１に係る拡張期血管径Ｄｄおよび重複切痕期血管径Ｄｎか、或いは、第２血管径Ｄ２に係る拡張期血管径Ｄｄおよび重複切痕期血管径Ｄｎと、（２）脈波伝播速度測定部１１０によって測定された拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄおよび重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎとを、式（１２）に代入して、血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβの値を求める。

【0073】

血圧算出部１２４は、血管径測定部１０４により測定された血管径Ｄと、脈波伝播速度測定部１１０により測定された脈波伝播速度ＰＷＶと、血管弾性指標値算出部１２２により算出されたスティフネスパラメーターβとを変数とする所定の演算処理を行って血圧を算出する。本実施形態では、血圧が脈波伝播速度の２乗に比例し、且つ、血管径Ｄの逆数に比例する式（８）による演算処理を行って血圧を算出する。

【0074】

より具体的には、式（８）を用いて拡張期血圧Ｐｄと重複切痕期血圧Ｐｎとを求めるが、拡張期血圧Ｐｄを求める際には、血圧算出部１２４は、測定された拡張期血管径Ｄｄ、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄ、スティフネスパラメーターβを式（８）に代入することで拡張期血圧Ｐｄを求める。このとき、式（８）中の血管径Ｄには、測定された拡張期血管径Ｄｄの値が代入される。

【0075】

また、重複切痕期血圧Ｐｎを求める際には、血圧算出部１２４は、測定された重複切痕期血管径Ｄｎ、重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎ、スティフネスパラメーターβ、拡張期血管径Ｄｄを式（８）に代入することで重複切痕期血圧Ｐｎを求める。このとき、式（８）中の血管径Ｄには、測定された重複切痕期血管径Ｄｎの値が代入される。

【0076】

式（８）中の血管径Ｄに代入する値は、第１血管径Ｄ１および第２血管径Ｄ２のどちらの値でもよい。

【0077】

なお、本実施形態においては、式（８）に含まれるスティフネスパラメーターβを、血管弾性指標値算出部１２２により算出された値とする変数とし、一拍毎に最新の値に更新することとするが、更新間隔を一拍毎ではなく所定拍数（例えば１００拍）や所定時間（例えば１０分）毎として、その更新間隔の間は定数の扱いとしてもよい。

【0078】

また、血圧算出部１２４は、血管径測定部１０４に収縮期の血管径Ｄである収縮期血管径Ｄｓを特定させ、この収縮期血管径Ｄｓを式（１）に代入することで収縮期血圧Ｐｓを求める。但し、この時に用いる式（１）中の拡張期血管径Ｄｄおよび拡張期血圧Ｐｄは、先の式（８）に代入した拡張期血管径Ｄｄおよび式（８）を用いて求めた拡張期血圧Ｐｄを用いることができる。

【0079】

なお、式（１）中の拡張期血管径Ｄｄおよび拡張期血圧Ｐｄの代わりに、重複切痕期血管径Ｄｎおよび重複切痕期血圧Ｐｎを用いてもよい。

【0080】

また、別の方法を用いて収縮期血圧Ｐｓを求めてもよい。例えば、拡張期血圧Ｐｄと重複切痕期血圧Ｐｎとを用いた所定の収縮期血圧推定演算を行って収縮期血圧Ｐｓを算出する。具体的には重複切痕期血圧Ｐｎを平均動脈圧とみなして、拡張期血圧Ｐｄと重複切痕期血圧Ｐｎとから収縮期血圧Ｐｓを求める。

【0081】

表示情報生成部１３２は、血圧測定に必要な各種操作画面や測定結果を表示するための画像を生成し表示部４００へ出力する。表示部４００は、表示情報生成部１３２からの画像データを表示する装置である。

【0082】

計時部１３４は、測定時刻の計時を行う。計時方法は適宜選択可能であるが、例えばシステムクロックを利用することができる。

【0083】

操作入力部２００は、ユーザーによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた操作入力信号を処理部１００へ出力する。操作入力部２００は、ボタンスイッチやレバースイッチ、ダイヤルスイッチ、トラックパッド、マウス、タッチパネルなどにより構成される。

【0084】

音出力部４３０は、処理部１００から出力される音声信号に基づく音を放音する装置であり、スピーカーである。血圧が所定の異常値に達した場合などに報知音を発生させることとすると好適である。

【0085】

通信部４５０は、血圧測定装置１の外部装置と通信を行うための通信機である。通信は、有線であっても無線であっても構わない。各種の測定データを外部装置へ送信することができる。

【0086】

記憶部５００は、ＩＣメモリーやハードディスク、光学ディスクなどの記憶媒体により実現され、各種プログラムや、処理部１００の演算過程のデータなどの各種データを記憶する。なお、処理部１００と記憶部５００とを別体とし、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットなどの通信回線を介して通信接続する構成で実現しても良い。例えばその場合、記憶部５００は、インターネットに接続されたサーバーの記憶装置として実現することも可能である。

【0087】

そして、記憶部５００は、血圧測定プログラム５１０と、血管径ログデータ５２０と、中間データ５３０と、血管弾性指標値ログデータ５５０と、血圧ログデータ５６０とを記憶する。勿論、これら以外にも、各種判定用のフラグや、計時用のカウンター値などを適宜記憶することができる。

【0088】

血圧測定プログラム５１０は、処理部１００が実行することにより、超音波測定制御部１０２、血管径測定部１０４、特徴期判定部１０６、心拍判定部１０８、脈波伝播速度測定部１１０、血管弾性指標値算出部１２２，血圧算出部１２４、表示情報生成部１３２、計時部１３４等の機能を実現する。なお、これらの機能部の何れかを電子回路などのハードウェアで実現することも可能である。

【0089】

また、血圧測定プログラム５１０には、サブルーチンプログラムとして、血管弾性指標値を測定する血管弾性指標値測定方法を実現するための血管弾性指標値測定プログラム５１２が含まれる。

【0090】

血管径ログデータ５２０は、測定開始から終了まで、極く短い時間間隔で連続的に行われるプローブ部３０による超音波の送出および反射波の受信によって得られた血管５の血管径に係る各種データを格納する。具体的には、図６に示すように、超音波測定周期毎の測定時刻５２１と対応づけて、当該時刻における拍動を識別するための拍動番号５２２（例えば、測定開始から何回目の拍動であるかを示す値）と、その時に測定された第１血管径５２３および第２血管径５２４と、第１血管径二階微分値５２５と、第２血管径二階微分値５２６とを格納する。勿論、これら以外のデータも適宜格納することができる。図６においては、測定時刻５２１が「ｔ００１」「ｔ００２」「ｔ００３」「ｔ００４」と徐々に経過しているが、拍動番号５２２が何れも「１」となっているため、同一の拍動に係るデータであることを示している。第１血管径５２３および第２血管径５２４を時系列に見ることで、血管径の時間変化波形が得られる。また、「ｔ００１」と「ｔ００２」において、第１血管径二階微分値５２５と第２血管径二階微分値５２６とが“ＮＵＬＬ”となっているのは、時刻「ｔ００１」よりも前にデータがなく、二階微分値の算出に必要なデータが得られていないためである。

【0091】

拍動番号５２２は、心拍判定部１０８による心拍の判定に基づいて格納され、第１血管径５２３および第２血管径５２４は、血管径測定部１０４の測定結果が格納される。第１血管径二階微分値５２５および第２血管径二階微分値５２６は、特徴期判定部１０６が特徴期を判定する際に算出される値である。

【0092】

中間データ５３０は、特徴期判定部１０６により判定された特徴期に係るデータを格納する。具体的には、図７に示すように、血管径ログデータ５２０の拍動番号５２２に対応する拍動番号５３１と対応付けて、当該拍動における第１血管径Ｄ１に係る拡張期血管径５４１ａおよび重複切痕期血管径５４１ｂと、第２血管径Ｄ２に係る拡張期血管径５４２ａおよび重複切痕期血管径５４２ｂと、拡張期脈波伝播速度５４３ａと、重複切痕期脈波伝播速度５４３ｂとを格納する。

【0093】

第１血管径Ｄ１に係る拡張期血管径５４１ａおよび重複切痕期血管径５４１ｂと、第２血管径Ｄ２に係る拡張期血管径５４２ａおよび重複切痕期血管径５４２ｂとは、血管径測定部１０４によって特定された特徴期の血管径が格納される。拡張期脈波伝播速度５４３ａと、重複切痕期脈波伝播速度５４３ｂとは、脈波伝播速度測定部１１０によって算出された脈波伝播速度が格納される。

【0094】

血管弾性指標値ログデータ５５０は、図８に示すように、血管弾性指標値算出部１２２によって算出された血管弾性指標値５５２（本実施形態はスティフネスパラメーターβの値）を、血管径ログデータ５２０の拍動番号５２２に対応する拍動番号５５１と対応付けて格納する。すなわち、一拍ごとの血管弾性指標値５５２が格納される。

【0095】

血圧ログデータ５６０は、図９に示すように、血圧算出部１２４によって算出された拡張期血圧５６２、収縮期血圧５６３、重複切痕期血圧５６４を、血管径ログデータ５２０の拍動番号５２２に対応する拍動番号５６１と対応付けて格納する。すなわち、一拍ごとの血圧が格納される。

【0096】

［処理の流れの説明］
次に、血圧測定装置１の動作について説明する。
図１０は、本実施形態における血圧測定装置１における主たる処理の流れを説明するためのフローチャートであり、血圧測定プログラム５１０を実行することで実現される処理の流れを示す。なお、第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２は予め被検者３の所定位置に貼り付けられているものとする。

【0097】

まず、処理部１００は、プローブ部３０を用いた超音波測定を開始し、血管径Ｄの測定および記録を開始する（ステップＳ２）。また、血管径Ｄの時間による二階微分値の算出および記録を開始する（ステップＳ４）。ステップＳ２，Ｓ４により、血管径ログデータ５２０へデータが格納されていく。

【0098】

また、処理部１００は、血管径Ｄの変動に基づいて心拍の区切りを判定し、心拍の判定を開始する（ステップＳ６）。判定した心拍の識別情報は、測定開始からの心拍の番号として、血管径ログデータ５２０の拍動番号５２２に格納されていく。

【0099】

次いで、処理部１００は、脈波伝播速度測定処理を行う（ステップＳ８）。
図１１は、本実施形態における脈波伝播速度測定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
脈波伝播速度測定処理において、処理部１００は、血管径ログデータ５２０に基づいて、第１血管径Ｄ１に係る拡張期と、第２血管径Ｄ２に係る拡張期とを判定する（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。また、この拡張期における血管径を特定する。そして、この２つの拡張期の時間差すなわち拡張期脈波伝播時間Δｔｄを求め、この拡張期脈波伝播時間Δｔｄと、予め分かっているプローブ間距離Ｌｐとから拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄを算出する（ステップＳ１４）。

【0100】

続いて、処理部１００は、血管径ログデータ５２０に基づいて、第１血管径Ｄ１に係る重複切痕期と、第２血管径Ｄ２に係る重複切痕期とを判定する（ステップＳ１６〜Ｓ１８）。また、この重複切痕期における血管径を特定する。そして、この２つの重複切痕期の時間差すなわち重複切痕期脈波伝播時間Δｔｎを求め、この重複切痕期脈波伝播時間Δｔｎと、予め分かっているプローブ間距離Ｌｐとから重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎを算出する（ステップＳ２０）。脈波伝播速度測定処理において算出された各データは、中間データ５３０に格納される。
以上で脈波伝播速度測定処理を終了し、図１０に戻る。

【0101】

次に、処理部１００は、先の脈波伝播速度測定処理において算出した拡張期血管径Ｄｄおよび重複切痕期血管径Ｄｎ（第１血管径Ｄ１の血管径でも、第２血管径Ｄ２の血管径でもよい）と、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄおよび重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎとを用いて、式（１２）から、血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβの値を算出する（ステップＳ３０）。算出されたスティフネスパラメーターβの値は、血管弾性指標値ログデータ５５０に格納される。
ステップＳ８〜Ｓ３０の処理が、血管弾性指標値測定方法を実現するための血管弾性指標値測定プログラム５１２に係る処理である。

【0102】

そして、処理部１００は、血圧算出処理を行う（ステップＳ４０）。
図１２は、本実施形態における血圧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。
処理部１００は、ステップＳ３０で算出されたスティフネスパラメーターβと、ステップＳ１０（或いはステップＳ１２）で判定された拡張期血管径Ｄｄと、ステップＳ１４で算出された拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄとを用いて、式（８）から、拡張期血圧Ｐｄを算出する（ステップＳ４２）。なお、式（８）の血圧算出式の変数である血管径Ｄには、拡張期血管径Ｄｄが代入される。

【0103】

また、処理部１００は、ステップＳ３０で算出されたスティフネスパラメーターβと、ステップＳ１０（或いはステップＳ１２）で判定された拡張期血管径Ｄｄと、ステップＳ１６（或いはステップＳ１８）で判定された重複切痕期血管径Ｄｎと、ステップＳ２０で算出された重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎとを用いて、式（８）から、重複切痕期血圧Ｐｎを算出する（ステップＳ４４）。なお、式（８）の血圧算出式の変数である血管径Ｄには、重複切痕期血管径Ｄｎが代入される。

【0104】

また、処理部１００は、収縮期血圧Ｐｓを算出する（ステップＳ４６）。収縮期血圧Ｐｓの算出は、例えば、血管径ログデータ５２０に基づいて、現在測定対象となっている拍動番号５２２のデータの中から収縮期を判定して収縮期血管径Ｄｓを特定し、この収縮期血管径Ｄｓを式（１）に代入することで収縮期血圧Ｐｓを求めることができる。或いは、ステップＳ４４で求めた重複切痕期血圧Ｐｎを平均動脈圧とみなして、この重複切痕期血圧Ｐｎと、ステップＳ４２で求めた拡張期血圧Ｐｄとか収縮期血圧Ｐｓを求めることとしてもよい。

【0105】

処理部１００は、ステップＳ４２〜Ｓ４６で求めた拡張期血圧Ｐｄ、重複切痕期血圧Ｐｎ、収縮期血圧Ｐｓを血圧ログデータ５６０に記憶するとともに、表示部４００に表示させる（ステップＳ４８）。この時、心拍数や血管径、血管弾性指標値などの情報も一緒に表示させてもよい。また、重複切痕期血圧Ｐｎの表示は省略するとしてもよい。

【0106】

図１０に戻り、処理部１００は、血圧測定を終了するまで、ステップＳ８〜Ｓ６０の処理を、心拍ごとに繰り返し実行する。

【0107】

以上、本実施形態によれば、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄおよび重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎと、拡張期血管径Ｄｄおよび重複切痕期血管径Ｄｎとを用いて、血管弾性指標値を算出することができる。拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄ、重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎ、拡張期血管径Ｄｄ、重複切痕期血管径Ｄｎの何れも、非加圧下において測定することができるため、非加圧下における血管弾性指標値の測定を実現することができる。

【0108】

なお、本発明を適用可能な形態は上述した実施形態に限るものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。

【0109】

（Ａ）
例えば、血圧測定装置１は、血管弾性指標値測定装置でもあるとして説明したが、血圧まで測定せずに、血管弾性指標値を測定する専用装置として構成することもできる。その場合には、図５の機能構成図における血圧算出部１２４の機能を削除すればよい。

【0110】

（Ｂ）
脈波伝播速度ＰＷＶは、血流速度Ｖの１０倍程度と言われるが、測定対象とする血管の違いや測定位置、血管の弾性の程度によって、脈波伝播速度ＰＷＶに血流速度Ｖの影響が及ぶ可能性がある。すなわち、上述した実施形態の「血圧算出式」である式（８）や、「血管弾性指標値算出式」である式（１２）で用いる脈波伝播速度ＰＷＶに血流速度Ｖが影響している場合がある。

【0111】

そこで、脈波伝播速度ＰＷＶの代わりに、脈波伝播速度ＰＷＶから血流速度Ｖを差し引いた速度を用いて「血圧算出式」を定義した式（１３）や、「血管弾性指標値算出式」を定義した式（１４）を採用した方が良い場合があることが分かった。つまり、ある第１時期Ｔ_１での血管径Ｄ_１および脈波伝播速度ＰＷＶ_１および血流速度Ｖ_１と、第２時期Ｔ_２での血管径Ｄ_２および脈波伝播速度ＰＷＶ_２および血流速度Ｖ_２とを求めることができた場合に、これらの値を式（１４）に代入すると、血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβを算出することができる。

【数13】

【数14】

【0112】

この場合の変形例について、図１３〜図１７を参照して説明する。上述した実施形態と同じ構成箇所、同じ処理ステップには同じ符号を付している。
図１３は、本変形例におけるプローブ部３００の構成例を示す図である。図２に対応する図として示している。プローブ部３００は、第１超音波プローブ３１と第２超音波プローブ３２との間に、血管５に流れる血液の血流速度Ｖを測定するための第３超音波プローブ３３を備える。血流速度Ｖの測定は、例えば、超音波ドップラー法を用いることで実現できる。

【0113】

図１４は、本変形例における血圧測定装置２の機能構成例を示すブロック図である。本体装置１２は、処理部１００に、血流速度測定部１１２を更に備えた構成を有する。血圧測定装置２において、超音波測定制御部１０２は、第１超音波プローブ３１および第２超音波プローブ３２に加え、第３超音波プローブ３３による超音波の発信と受信とを制御する。血流速度測定部１１２は、この超音波測定制御部１０２の制御によって第３超音波プローブ３３から送信された超音波の周波数および受信された超音波の周波数に基づき、超音波ドップラー法により血流速度Ｖを測定する。血流速度Ｖの測定は、血管径の測定時刻５２１（図６参照）と同じタイミングで行われ、測定時刻毎の血流速度Ｖとして、血流速度ログデータ５２９に記憶される。

【0114】

また、特徴期判定部１０６により判定された特徴期に係る血流速度Ｖが、血流速度ログデータ５２９から選択されて、中間データ５３２に記憶される。図１５は、中間データ５３２のデータ構成の一例を示す図である。上述した実施形態の中間データ５３０（図７参照）のデータ構成に加えて、特徴期の一例である拡張期および重複切痕期の血流速度Ｖとして、拡張期血流速度５４４ａおよび重複切痕期血流速度５４４ｂが、拍動番号５３１に対応付けて各拍動毎に中間データ５３２に格納される。

【0115】

図１６は、血圧測定装置２が実行する主たる処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１０に示したフローチャートのステップＳ２に代えて、血管径および血流速度Ｖの測定と記録を開始している（ステップＳ３）。
また、ステップＳ３０の血管弾性指標値の算出においては、式（１４）を用いて血管弾性指標値を算出する。すなわち、第１時期Ｔ１を拡張期Ｔｄ、第２時期Ｔ２を重複切痕期Ｔｎとするならば、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄ（第１脈波伝播速度といえる）の代わりに、拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄから拡張期血流速度Ｖｄを差し引いた速度を用い、重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎ（第２脈波伝播速度といえる）の代わりに、重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎから重複切痕期血流速度Ｖｎを差し引いた速度を用いて血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβを算出する（ステップＳ３０）。このようにすることで、血管弾性指標値の算出に当たり、脈波伝播速度に血流速度が影響している場合にその影響を低減させることができる。

【0116】

図１７は、血圧測定装置２が実行する血圧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。図１２に示したフローチャートのステップＳ４２，Ｓ４４をそれぞれステップＳ４３，Ｓ４５に置き換えている。
すなわち、ステップＳ４３では、ステップＳ３０で算出されたスティフネスパラメーターβと、ステップＳ１０（或いはステップＳ１２）で判定された拡張期血管径Ｄｄと、ステップＳ１４で算出された拡張期脈波伝播速度ＰＷＶｄから拡張期血流速度Ｖｄを差し引いた速度とを用いて、拡張期血圧Ｐｄを算出する（ステップＳ４３）。このときに用いる算出式は、式（１３）である。

【0117】

また、ステップＳ４５では、ステップＳ３０で算出されたスティフネスパラメーターβと、ステップＳ１０（或いはステップＳ１２）で判定された拡張期血管径Ｄｄと、ステップＳ１６（或いはステップＳ１８）で判定された重複切痕期血管径Ｄｎと、ステップＳ２０で算出された重複切痕期脈波伝播速度ＰＷＶｎから重複切痕期血流速度Ｖｎを差し引いた速度とを用いて、重複切痕期血圧Ｐｎを算出する（ステップＳ４５）。このときに用いる算出式も、式（１３）である。

【0118】

式（１３）は、言うなれば、脈波伝播速度ＰＷＶから血流速度Ｖを差し引いた速度の２乗に比例し、且つ、血管径Ｄの逆数に比例する所定の演算処理を行って血圧を算出する式である。このようにすることで、血圧の算出に当たり、脈波伝播速度に血流速度が影響している場合のその影響を低減させることができる。

【符号の説明】

【0119】

３…被検者、５…血管、１…血圧測定装置、１０…本体部、３０…プローブ部、３１…第１超音波プローブ、３２…第２超音波プローブ、１００…処理部、１０２…超音波測定制御部、１０４…血管径測定部、１０６…特徴期判定部、１０８…心拍判定部、１１０…脈波伝播速度測定部、１２２…血管弾性指標値算出部、１２４…血圧算出部

【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】