JP3683256B2

JP3683256B2 - 動脈狭窄診断装置

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Publication number: JP3683256B2
Application number: JP2003053639A
Authority: JP
Inventors: 清幸成松
Original assignee: コーリンメディカルテクノロジー株式会社
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004261319A; US6969355B2; US20040171940A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下肢上肢血圧指数および脈波伝播速度情報に基づいて、動脈狭窄を診断する動脈狭窄診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アテローム性動脈硬化（粥状硬化）による動脈の狭窄、閉塞を診断するための指標として下肢上肢血圧指数が知られている。この下肢上肢血圧指数は、下肢における血圧値に対する上肢における血圧値の比、或いは、上肢における血圧値の比に対する下肢における血圧値の比であり、血圧値としては下肢血圧値および上肢血圧値とも最高血圧値が用いられることが一般的である。また、下肢として足首が、上肢として上腕が選択された下肢上肢血圧指数、すなわち、足首上腕血圧指数が用いられることが一般的である。動脈に狭窄があると、その狭窄の下流側では血圧値が低下することから、下肢上肢血圧指数が異常値となるので、動脈の狭窄が診断できるのである。なお、動脈の狭窄は下肢において発生する場合が多い。
【０００３】
下肢上肢血圧指数は、前述のように、下肢血圧値と上肢血圧値との単純な比なので、信頼性のある下肢上肢血圧指数を得るためには下肢血圧値および上肢血圧値が正確に測定される必要がある。ところで、動脈硬化には、上記アテローム性動脈硬化以外に石灰化と呼ばれる動脈硬化があり、動脈の石灰化が進行していると、その部位の血圧値は血管が硬いことに起因して高くなってしまう。また、動脈の石灰化がさらに進行していると、血管を完全に閉塞させることができず、血圧値が一層高くなってしまう。従って、下肢の動脈に石灰化が進行すると、下肢の動脈に狭窄があっても、下肢上肢血圧指数は正常値となってしまう。
【０００４】
そこで、下肢上肢血圧指数が正常値である場合に、それが下肢動脈に狭窄がないことを意味するのか、あるいは、狭窄はあるが石灰化も同時に進行しているのかを判断するために、下肢上肢血圧指数に加えて、生体の所定の２部位間を脈波が伝播する速度に関連した脈波伝播速度情報を測定する装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。脈波伝播速度情報は、動脈の石灰化の程度を評価することができるので、下肢上肢血圧指数に加えて脈波伝播速度情報を測定すると、動脈狭窄の有無をより確実に判断できるようになる。
【０００５】
前述のように、脈波伝播速度情報を測定する目的は、下肢上肢血圧指数の算出に用いる下肢血圧値が測定された下肢動脈の石灰化の程度を判断するためである。従って、最近では、その目的で脈波伝播速度情報を測定する場合、下肢血圧値の測定部位を一方の測定点とし、その測定点よりもよりも上流側の下肢を含む区間において脈波伝播速度情報を測定している（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１４０００７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２７２６８８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、狭窄の程度が著しくなると、脈波伝播速度情報もその狭窄の影響を受けるようになり、しかも、狭窄による影響は石灰化による影響と逆方向である。たとえば、脈波伝播速度の場合には、狭窄が進行するほど遅くなるが、石灰化が進行するほど速くなる。そのため、特許文献２の場合のように下肢血圧値の測定部位よりも上流側の下肢を含む区間において脈波伝播速度情報を測定する場合、動脈の石灰化および狭窄の程度によっては、脈波伝播速度情報も正常値となってしまうことがある。従って、実際には動脈に狭窄があるにも拘わらず、下肢上肢血圧指数および脈波伝播速度情報の両方が異常値を示さず、動脈狭窄を発見できないことがあった。
【０００８】
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、より確実に動脈の狭窄を見つけることができる動脈狭窄診断装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するために種々検討を重ねた結果、下肢上肢血圧指数を算出するための下肢血圧値の測定部位を一方の測定点とし、その測定点よりも上流側の下肢を含む区間の第１の脈波伝播速度情報に加えて、その下肢を含まない区間において第２の脈波伝播速度情報を測定し、下肢上肢血圧指数および第１の脈波伝播速度情報に、その第２の脈波伝播速度情報を加えて下肢動脈の狭窄を判断すれば、より確実に下肢動脈の狭窄を見つけることができることを見いだした。すなわち、動脈の石灰化は比較的全身的なものであるので、第２脈波伝播速度情報が異常値である場合には、第１脈波伝播速度情報も異常値となる可能性が高いのであるが、それにも拘わらず、第１脈波伝播速度情報が正常値である場合には、第１脈波伝播速度情報の測定区間に狭窄および石灰化が同時に進行しているために、第１脈波伝播速度情報が正常値となり、また、下肢上肢血圧指数も正常範囲または注意範囲の値となっている可能性があると判断できることを見いだした。本発明は、係る知見に基づいて成されたものである。
【００１０】
すなわち上記目的を達成するための本発明は、(a)生体の下肢における下肢血圧値を測定する下肢血圧測定装置と、(b)その生体の上肢における上肢血圧値を測定する上肢血圧測定装置と、(c)前記下肢血圧測定装置により測定された下肢血圧値と前記上肢血圧測定装置により測定された上肢血圧値とに基づいて下肢上肢血圧指数を算出する下肢上肢血圧指数算出手段と、(d)前記下肢血圧測定装置による血圧測定部位を一方の測定点とし、その測定点よりも上流側の下肢を含む所定区間において、脈波が伝播する速度に関連する第１脈波伝播速度情報を算出する第１脈波伝播速度情報算出手段とを備えた動脈狭窄診断装置であって、（e)前記下肢を含まない前記生体の所定区間の前記脈波伝播速度情報である第２脈波伝播速度情報を算出する第２脈波伝播速度情報算出手段と、（f)前記下肢上肢血圧指数が予め定められた正常範囲または注意範囲にあり、且つ、前記第１脈波伝播速度情報が予め定められた正常範囲にあるが、前記第２脈波伝播速度情報が予め定められた異常範囲にある場合に、前記下肢の動脈に狭窄の可能性があると判定する狭窄判定手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、下肢血圧を測定した側の下肢に、狭窄があり且つ石灰化が進行しているために、下肢上肢血圧指数が正常範囲または注意範囲の値となり、且つ、その下肢上肢血圧指数の算出に用いた下肢血圧値の測定部位を一方の測定点とし、その測定点よりも上流側の下肢を含む所定区間の第１脈波伝播速度情報が正常範囲の値となっても、その下肢を含まない所定区間の第２脈波伝播速度情報が異常範囲である場合には、狭窄判定手段により、狭窄の可能性があると判断されるので、より確実にその下肢の動脈の狭窄を見つけることができる。
【００１２】
【発明のその他の態様】
ここで、好ましくは、前記第２脈波伝播速度情報算出手段により算出される第２脈波伝播速度情報は、前記生体の上半身の所定区間における脈波伝播速度情報である。第２脈波伝播速度情報の測定区間の動脈にも狭窄と石灰化が同時に進行し、その結果、第２脈波伝播速度情報も見かけ上正常値となってしまうと、第１脈波伝播速度情報および下肢上肢血圧指数に、第２脈波伝播速度情報を加えても、下肢上肢血圧指数を算出するための下肢血圧値を測定した側の下肢の狭窄を見つけることができなくなってしまうが、上半身の動脈は下肢の動脈に比べて狭窄の可能性が低いので、このように上半身において第２脈波伝播速度情報を算出すれば、下肢血圧値を測定した側の下肢動脈の狭窄をより一層確実に見つけることができる。
【００１３】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用された動脈狭窄診断装置１０の構成を説明するブロック線図である。この動脈狭窄診断装置１０による測定は、上腕と足首とが略同じ高さとなるように、患者が伏臥位・側臥位・側臥位のいずれかの状態で測定される。
【００１４】
図１において、動脈狭窄診断装置１０は、足首１２（ここでは左足首とする）における血圧を測定し、下肢血圧測定装置として機能する足首血圧測定装置１６、および上腕１４における血圧を測定し、上肢血圧測定装置として機能する上腕血圧測定装置１８を備えている。
【００１５】
足首血圧測定装置１６は、ゴム製袋を布製帯状袋内に有して患者の足首１２に巻回される足首用カフ２０と、この足首用カフ２０に配管２２を介してそれぞれ接続された圧力センサ２４、調圧弁２６を備えている。調圧弁２６には、さらに、配管２７を介して空気ポンプ２８が接続されている。この調圧弁２６は、空気ポンプ２８から供給される圧力の高い空気を、その圧力を調圧して足首用カフ２０内へ供給し、或いは、足首用カフ２０内の空気を排気することにより足首用カフ２０内の圧力を調圧する。
【００１６】
圧力センサ２４は、足首用カフ２０内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号SP1を静圧弁別回路３０および脈波弁別回路３２にそれぞれ供給する。静圧弁別回路３０はローパスフィルタを備え、圧力信号SP1に含まれる定常的な圧力すなわち足首用カフ２０の圧迫圧力（以下、この圧力を足首カフ圧PC_Aという）を表す足首カフ圧信号SC_Aを弁別してその足首カフ圧信号SC_AをＡ／Ｄ変換器３４を介して電子制御装置３６へ供給する。
【００１７】
上記脈波弁別回路３２はバンドパスフィルタを備え、圧力信号SP1の振動成分である足首脈波信号SM_Aを周波数的に弁別してその足首脈波信号SM_AをＡ／Ｄ変換器３８を介して電子制御装置３６へ供給する。上記足首脈波信号SM_Aは足首用カフ２０内の圧力振動である足首脈波を表すので、脈波弁別回路３２は足首脈波検出装置として機能する。
【００１８】
上腕血圧測定装置１８は、上腕１４に巻回される上腕用カフ４０、および前記足首血圧測定装置１６に備えられたものと同一の構成を有する圧力センサ４４、調圧弁４６、空気ポンプ４７、静圧弁別回路４８、脈波弁別回路５０を備えており、上腕用カフ４０と圧力センサ４４および調圧弁４６とは配管４２により相互に接続されており、調圧弁４６と空気ポンプ４７とは配管４３により接続されている。
【００１９】
圧力センサ４４は、上腕用カフ４０内の圧力を表す圧力信号SP2を、静圧弁別回路４８および脈波弁別回路５０にそれぞれ供給する。静圧弁別回路４８は圧力信号SP2に含まれる定常的な圧力すなわち上腕用カフ４０の圧迫圧力（以下、この圧力を上腕カフ圧PC_Bという）を表す上腕カフ圧信号SC_Bを弁別してその上腕カフ圧信号SC_BをＡ／Ｄ変換器５２を介して電子制御装置３６へ供給し、脈波弁別回路５０は、圧力信号SP2の振動成分である上腕脈波信号SM_Bを周波数的に弁別してその上腕脈波信号SM_BをＡ／Ｄ変換器５４を介して電子制御装置３６へ供給する。なお、上記上腕脈波信号SM_Bは上腕用カフ４０内の圧力振動である上腕脈波を表すので、脈波弁別回路５０は上腕脈波検出装置として機能する。
【００２０】
心音マイク５６は、図示しない被測定者の胸部上に図示しない粘着テープ等により固着される。心音マイク５６は、心拍同期信号である心音を検出する心拍同期信号検出装置であり、心音マイク５６の図示しない内部に備えられている圧電素子において、被測定者の心臓から発生する心音等が電気信号すなわち心音信号SHに変換される。心音信号増幅器５８には、心音の高音成分をよく記録するためにエネルギーの大きい低音成分を弱める図示しない４種類のフィルタが備えられており、心音信号増幅器５８では、心音マイク５６から供給される心音信号SHが、増幅され且つろ波された後に、図示しないＡ／Ｄ変換器を介して電子制御装置３６へ出力される。
【００２１】
入力装置６０は、患者の身長Tが入力されるための図示しない複数の数字入力キーを備えており、入力された患者の身長Tを表す身長信号STを電子制御装置３６へ供給する。
【００２２】
上記電子制御装置３６は、ＣＰＵ６２，ＲＯＭ６４，ＲＡＭ６６，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であり、ＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６４に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ６６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２つの空気ポンプ２８、４７および２つの調圧弁２６、４６を制御する。ＣＰＵ６２は、その空気ポンプ２８、４７および調圧弁２６、４６を制御することにより、足首用カフ２０内の圧力および上腕用カフ４０内の圧力を制御する。また、ＣＰＵ６２は、電子制御装置３６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足首上腕血圧指数ABI、第１脈波伝播速度PWV1、および第２脈波伝播速度PWV2を算出し、その算出した足首上腕血圧指数ABI、第１脈波伝播速度PWV1、第２脈波伝播速度PWV2を表示器６８に表示し、さらに、ＣＰＵ６２は、その足首上腕血圧指数ABI、第１脈波伝播速度PWV1、第２脈波伝播速度PWV2に基づいて左下肢における狭窄の有無を診断し、その診断結果も表示器６８に表示する。
【００２３】
図２は、電子制御装置３６の制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。カフ圧制御手段７０は、後述する足首血圧値決定手段７２および上腕血圧値決定手段７４からの指令信号に従って、静圧弁別回路３０、４８から供給される足首カフ圧信号SC_Aおよび上腕カフ圧信号SC_Bに基づいて足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを判断しつつ、２つの空気ポンプ２８、４７およびその２つの空気ポンプ２８、４７にそれぞれ接続された２つの調圧弁２６、４６を制御して、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを以下のように制御する。すなわち、足首カフ圧PC_Aを足首１２における最高血圧値よりも高い所定の第１目標圧力値PC_M1（たとえば240mmHg）まで急速昇圧させるとともに、上腕カフ圧PC_Bを上腕１４における最高血圧値よりも高い所定の第２目標圧力値PC_M2（たとえば180mmHg）まで急速昇圧させ、その後、それら足首カフ圧PC_A、上腕カフ圧PC_Bを3mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させる。さらに、足首最低血圧値BP(A)_DIAが決定された後に足首カフ圧PC_Aを大気圧とし、上腕最低血圧値BP(B)_DIAが決定された後に上腕カフ圧PC_Bを大気圧とする。
【００２４】
また、カフ圧制御手段７０は、後述する第１脈波伝播速度算出手段７８および第２脈波伝播速度算出手段８０からの指令信号に基づいて空気ポンプ２８、４７および調圧弁２６、４６を制御して、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを所定の脈波検出圧に制御する。
【００２５】
足首血圧値決定手段７２は、カフ圧制御手段７０により足首カフ圧PC_Aが徐速降圧させられている過程で逐次検出される足首脈波の振幅に基づいて、良く知られたオシロメトリックアルゴリズムにより足首１２における足首最高血圧値BP(A)_SYS・足首最低血圧値BP(A)_DIA・足首平均血圧値BP(A)_MEANを決定する。また、上腕血圧値決定手段７４は、カフ圧制御手段７０により上腕カフ圧PC_Bが徐速降圧させられる過程で逐次検出される上腕脈波の振幅に基づいて、良く知られたオシロメトリックアルゴリズムにより上腕１４における上腕最高血圧値BP(B)_SYS・上腕最低血圧値BP(B)_DIA・上腕平均血圧値BP(B)_MEANを決定する。
【００２６】
下肢上肢血圧指数算出手段として機能する足首上腕血圧指数算出手段７６は、足首血圧値決定手段７２により決定された足首血圧値BP(A)と、上腕血圧値決定手段７４により決定された上腕血圧値BP(B)において上記足首血圧値BP(A)に対応するものとに基づいて足首上腕血圧指数ABIを算出し、その算出した足首上腕血圧指数ABIを表示器６８に表示する。ここで、足首血圧値BP(A)に対応する上腕血圧値BP(B)とは、最高血圧値同士などを意味する。また、足首上腕血圧指数ABIは、足首血圧値BP(A)を上腕血圧値BP(B)で割ることによって、或いは、上腕血圧値BP(B)を足首血圧値BP(A)で割ることによって算出できる。
【００２７】
第１脈波伝播速度算出手段７８は、脈波弁別回路３２から供給される足首脈波信号SM_Aと、脈波弁別回路５０から供給される上腕脈波信号SM_Bとを読み込み、足首脈波信号SM_Aが表す足首脈波の所定部位（ピーク、立ち上がり点など）と上腕脈波信号SM_Bが表す上腕脈波においてその足首脈波の所定部位に対応する所定部位とをそれぞれ決定し、その足首脈波の所定部位が検出された時間と上腕脈波の所定部位が検出された時間との時間差を算出する。この時間差は、足首１２と上腕１４との間における脈波伝播時間、すなわち足首血圧値BP(B)の測定部位を一方の測定点とし、足首１２よりも上流側の下肢を含む区間の脈波伝播時間であることから第１脈波伝播時間DT1である。さらに、第１脈波伝播速度算出手段７８は、入力装置６０から供給される患者の身長Tを、身長Tと伝播距離L1との間の予め記憶された関係である式１に代入することにより、足首１２と上腕１４との間の伝播距離L1を求め、得られた伝播距離L1と上記第１脈波伝播時間DT1とを、式２に代入することにより、第１脈波伝播速度PWV1(cm/sec)を算出し、算出した第１脈波伝播速度PWV1を表示器６８に表示する。
（式１） L1=aT+b
（a,bは、実験に基づいて決定された定数）
（式２） PWV1=L1/DT1
【００２８】
第２脈波伝播速度算出手段８０は、前記第１脈波伝播速度算出手段７８における足首脈波信号SM_Aおよび上腕脈波信号SM_Bの読み込みと略同時に、心音マイク５６によって検出される心音信号SHと脈波弁別回路５０から供給される上腕脈波信号SM_Bとを読み込み、心音信号SHが表す心音波形の所定部位（たとえばII音の開始点）と上腕脈波信号SM_Bが表す上腕脈波において心音波形の所定部位に対応する所定部位（たとえばノッチ）とをそれぞれ決定し、その心音波形の所定部位が検出された時間と上腕脈波の所定部位が検出された時間との時間差を算出する。この時間差は、大動脈弁（心臓）と上腕１４との間における脈波伝播時間、すなわち下肢を含まない区間の脈波伝播時間であることから第２脈波伝播時間DT2である。さらに、第２脈波伝播速度算出手段８０は、入力装置６０から供給される患者の身長Tを、身長Tと伝播距離L2との間の予め記憶された関係である式３に代入することにより、大動脈弁と上腕１４との間の伝播距離L2を求め、得られた伝播距離L2と上記第２脈波伝播時間DT2とを、式４に代入することにより第２脈波伝播速度PWV2(cm/sec)を算出し、算出した第２脈波伝播速度PWV2を表示器６８に表示する。
（式３） L2=cT+d
（c,dは、実験に基づいて決定された定数）
（式４） PWV2=L2/DT2
【００２９】
グラフ表示手段８２は、表示器６８に、たとえば図３に示すような足首上腕血圧指数軸８４と第１脈波伝播速度軸８６からなる二次元グラフ８８を表示し、その二次元グラフ８８上に、前記足首上腕血圧指数算出手段７６により算出された足首上腕血圧指数ABIおよび第１脈波伝播速度算出手段７８により算出された第１脈波伝播速度PWV1の値を表す一つの測定値記号９０を表示する。
【００３０】
また、二次元グラフ８８には、足首血圧値BP(B)が測定された側の下肢に狭窄がある可能性が高く、そのために足首上腕血圧指数ABIが異常値となっていると判断できる異常範囲９２と、下肢に狭窄がある可能性が否定できないのでさらに追加の検査を必要とすると判断できる第１注意範囲９４および第２注意範囲９６と、下肢に狭窄がなく正常と判断できる正常範囲９８とが示されている。なお、これら異常範囲９２、第１注意範囲９４、第２注意範囲９６、正常範囲９８は、実験に基づいて決定されている。図３の例では、上記異常範囲９２は、第１脈波伝播速度PWV1の値に関係なく、足首上腕血圧指数ABIが0.8以下の範囲であり、第１注意範囲９４は、第１脈波伝播速度PWV1は正常範囲であるが足首上腕血圧指数ABIが注意を要する範囲、すなわち、第１脈波伝播速度PWV1が1400cm/secより低い値であって、足首上腕血圧指数ABIが0.8〜0.9または1.3以上の値である範囲であり、第２注意範囲９６は、足首上腕血圧指数ABIが0.8より大きく、第１脈波伝播速度PWV1が1400cm/sec以上の範囲であり、残りの範囲が正常範囲９８である。このように、表示器６８の二次元グラフ８８に測定値記号９０が表示されると、その測定値記号９０が、異常範囲９２、第１注意範囲９４、第２注意範囲９６、正常範囲９８のいずれの範囲に示されているかを判断することにより、下肢の狭窄の可能性を判断することができる。
【００３１】
狭窄判定手段１００は、まず、足首上腕血圧指数算出手段７６により算出された足首上腕血圧指数ABIに基づいて下肢動脈の狭窄の有無を判定する。すなわち、足首上腕血圧指数ABIが予め設定された異常範囲９２である場合には、狭窄があると判定する。そして、狭窄があると判定した場合には、そのことを示す文字または記号を表示器６８に表示する。
【００３２】
足首上腕血圧指数ABIが異常範囲でない場合には、狭窄判定手段１００は、さらに、足首上腕血圧指数ABIおよび第１脈波伝播速度PWV1に加えて、第２脈波伝播速度算出手段８０により算出された第２脈波伝播速度PWV2も用いて足首血圧値BP(B)が測定された側の下肢の動脈狭窄の有無を診断する。すなわち、足首上腕血圧指数ABIが正常範囲または注意範囲であり、第１脈波伝播速度PWV1が正常範囲の値である第１注意範囲９４または正常範囲９８であっても、第２脈波伝播速度PWV2が、動脈の石灰化を示唆する範囲として予め設定された異常範囲の値である場合には、下肢動脈に狭窄がある可能性が高いと判定して、そのことを示す文字または記号を表示器６８に表示する。このように、足首上腕血圧指数ABIが異常範囲でないにも拘わらず、下肢動脈に狭窄がある可能性が高いと判定する理由は、第２脈波伝播速度PWV2から石灰化が示唆される場合には、第１脈波伝播速度PWV1も石灰化を示す値となる可能性が高いのに、第１脈波伝播速度PWV1が正常値となっているということは、第１脈波伝播速度PWV1の測定区間に含まれる下肢動脈に、石灰化が進行していると同時に、狭窄が存在し、その結果、第１脈波伝播速度PWV1が正常値となり、かつ足首上腕血圧指数ABIの算出に用いる足首血圧値BP(B)および足首上腕血圧指数ABIも正常値となっている可能性が疑われるからである。
【００３３】
図４および図５は、図２に示した電子制御装置３６の制御機能をさらに具体化し、フローチャートにして示す図であって、図４は足首上腕血圧指数ABI算出ルーチンであり、図５は図４に続いて実行する脈波伝播速度算出・狭窄判定ルーチンである。なお、図４のフローチャートは、入力装置６０から患者の身長Tを表す身長信号STが予め供給されていることを条件として、図示しないスタートボタンの操作により開始する。
【００３４】
図４において、まず、ステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）では、タイマｔの内容に「０」を入力する。続くＳＡ２では、空気ポンプ２８を駆動させ且つ調圧弁２６を制御することにより、足首カフ圧PC_Aの急速昇圧を開始する。そして、続くＳＡ３では、タイマｔの内容に１を加算し、続くＳＡ４では、タイマｔが予め設定された遅延時間taを超えたか否かを判断する。この遅延時間taは、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bをほぼ同時にそれぞれの目標圧力値PC_M1,PC_M2に到達させるために予め設定された時間である。
【００３５】
上記ＳＡ４の判断が否定された場合には、前記ＳＡ３以下を繰り返し実行することにより、足首カフ圧PC_Aの昇圧が開始されてからの経過時間を計測するとともに、足首カフ圧PC_Aの昇圧を継続する。一方、ＳＡ４の判断が肯定された場合には、続くＳＡ５において、空気ポンプ４７を駆動させ且つ調圧弁４６を制御することにより上腕カフ圧PC_Bの急速昇圧を開始する。
【００３６】
続くＳＡ６では、足首カフ圧PC_Aがたとえば240mmHgに設定された第１目標圧力値PC_M1以上となり、且つ、上腕カフ圧PC_Bがたとえば180mmHgに設定された第２目標圧力値PC_M2以上となったか否かを判断する。この判断が否定された場合は、このＳＡ６の判断を繰り返し実行する。一方、この判断が肯定された場合には、続くＳＡ７において、空気ポンプ２８、４７を停止させ且つ調圧弁２６、４６を制御することにより、足首カフ圧PC_A、上腕カフ圧PC_Bを予め設定した３mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させる。
【００３７】
続いて、足首血圧値決定手段７２および上腕血圧値決定手段７４に相当するＳＡ８では、血圧値決定ルーチンを実行する。すなわち、脈波弁別回路３２から逐次供給される足首脈波信号SM_Aが表す足首脈波の振幅を一拍毎に決定し、その振幅の変化に基づいて良く知られたオシロメトリック方式の血圧値決定アルゴリズムに従って足首最高血圧値BP(A)_SYS、足首平均血圧値BP(A)_MEAN、足首最低血圧値BP(A)_DIAを決定し、同様に、脈波弁別回路５０から逐次供給される上腕脈波信号SM_Bが表す上腕脈波の振幅を一拍毎に決定し、その振幅の変化に基づいて上腕最高血圧値BP(B)_SYS、足首平均血圧値BP(B)_MEAN、足首最低血圧値BP(B)_DIAを決定する。
【００３８】
続くＳＡ９では、血圧値の決定が完了したか否かを判断する。カフ圧PC_A,PC_Bの徐速降圧過程では、最低血圧値BP(A)_DIA,BP(B)_DIAが最後に決定されるので、ＳＡ９では、それら最低血圧値BP(A)_DIA,BP(B)_DIAが決定されているか否かを判断する。このＳＡ９の判断が否定された場合には、前記ＳＡ８以下を繰り返し実行する。一方、ＳＡ９の判断が肯定された場合には、続くＳＡ１０において、調圧弁２６、４６を制御することにより、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを大気圧まで排圧する。
【００３９】
続いて、足首上腕血圧指数算出手段７６に相当するＳＡ１１において、前記ＳＡ８で決定した足首最高血圧値BP(A)_SYSを同じく前記ＳＡ８で決定した上腕最高血圧値BP(B)_SYSで割ることにより足首上腕血圧指数ABIを算出し、その算出した足首上腕血圧指数ABIを表示器６８に表示する。そして、ＳＡ１１を実行した後は、図５の脈波伝播速度算出・狭窄判定ルーチンを実行する。
【００４０】
続いて図５の脈波伝播速度算出・狭窄判定ルーチンを説明する。まず、ＳＢ１では、図４のＳＡ８で決定した足首最低血圧値BP(A)_DIAから、10mmHg程度に設定された所定値αを引くことにより、足首１２における脈波検出圧を決定するとともに、図４のＳＡ８で決定した上腕最低血圧値BP(B)_DIAから上記所定値αを引くことにより、上腕１４における脈波検出圧を決定する。そして、続くＳＢ２では、空気ポンプ２８、４７を再び駆動させ、且つ、調圧弁２６，４６を制御することにより、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを、上記ＳＢ１でそれぞれ決定した脈波検出圧に制御する。
【００４１】
続くＳＢ３では、心音マイク５６から心音信号増幅器５８を介して供給される心音信号SH、脈波弁別回路３２から供給される足首脈波信号SM_A、脈波弁別回路５０から供給される上腕脈波信号SM_Bをそれぞれ一拍分ずつ読み込む。そして、それらの信号を読み込んだら、続くＳＢ４において、空気ポンプ２８、４７を停止させ、且つ調圧弁２６，４６を制御することにより、足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを排圧して、それら足首カフ圧PC_Aおよび上腕カフ圧PC_Bを大気圧とする。図４および図５に示したフローチャートでは、ＳＡ１乃至ＳＡ７、ＳＡ１０、ＳＢ１乃至ＳＢ２、ＳＢ４がカフ圧制御手段７０に相当する。
【００４２】
続いて、第１脈波伝播速度算出手段７８および第２脈波伝播速度算出手段８０に相当するＳＢ５乃至Ｂ７を実行する。まず、ＳＢ５では、前記ＳＢ３で読み込んだ心音波形、足首脈波、上腕脈波について、心音のII音の開始点、足首脈波の立ち上がり点、上腕脈波の立ち上がり点、上腕脈波のノッチをそれぞれ決定する。そして、上腕脈波の立ち上がり点の発生時間と足首脈波の立ち上がり点の発生時間との時間差を第１脈波伝播時間DT1として算出し、心音波形のII音の開始点の発生時間と、上腕脈波において心音のII音の開始点に対応する部位である上腕脈波のノッチの発生時間との時間差を第２脈波伝播時間DT2として算出する。
【００４３】
そして、続くＳＢ６では、予め供給されている患者の身長Tを、前記式１および式３に代入することにより伝播距離L1、L2を算出し、続くＳＢ７では、ＳＢ５で算出した第１脈波伝播時間DT1および上記ＳＢ６で算出した伝播距離L1を、前記式２に代入することにより第１脈波伝播速度PWV1を算出し、ＳＢ５で算出した第２脈波伝播時間DT2および上記ＳＢ６で算出した伝播距離L2を、前記式４に代入することにより第２脈波伝播速度PWV2を算出し、それら算出した第１脈波伝播速度PWV1および第２脈波伝播速度PWV2の値を表示器６８に表示する。
【００４４】
続くＳＢ８はグラフ表示手段８２に相当し、たとえば、前述の図３に示すように、表示器６８に前記二次元グラフ８８を表示するとともに、その二次元グラフ８８に、図４のＳＡ１１で算出した足首上腕血圧指数ABIおよび図５のＳＢ７で算出した第１脈波伝播速度PWV1を表す測定値記号９０を表示する。
【００４５】
続いて、狭窄判定手段１００に相当するＳＢ９乃至ＳＢ１０を実行する。ＳＢ９では、まず、図４のＳＡ１１で算出した足首上腕血圧指数ABIが前述の異常範囲９２の値である場合には、下肢動脈に狭窄があると判定する。また、その足首上腕血圧指数ABIが異常範囲９２の値でない場合であっても、ＳＢ７で算出した第１脈波伝播速度PWV1が正常範囲の値であり、且つ、そのＳＢ７で算出した第２脈波伝播速度PWV2が異常範囲である場合には、下肢動脈に狭窄がある可能性が高いと判定する。
【００４６】
そして、続くＳＢ１０では、上記ＳＢ９における判定結果を示す文字或いは記号を表示器６８に表示する。
【００４７】
上述の実施例によれば、足首血圧値BP(A)を測定した側の下肢に、狭窄があり且つ石灰化が進行しているために、足首上腕血圧指数ABIが正常範囲または注意範囲の値となり、且つ、その足首上腕血圧指数ABIの算出に用いた足首血圧値BP(A)の測定部位と上腕１４との間の第１脈波伝播速度PWV1が正常範囲の値となっても、その下肢を含まない区間である心臓から上腕１４までの第２脈波伝播速度PWV2が異常範囲である場合には、狭窄判定手段１００（ＳＢ９乃至ＳＢ１０）により、狭窄の可能性があると判断されるので、より確実にその下肢の動脈の狭窄を見つけることができる。
【００４８】
特に、本実施例によれば、第２脈波伝播速度PWV2は、心臓から上腕１４までの脈波伝播速度、すなわち上半身における脈波伝播速度であり、上半身の動脈は下肢の動脈に比べて狭窄の可能性が低いので、足首血圧値BP(B)を測定した側の下肢動脈の狭窄をより一層確実に見つけることができる。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００５０】
たとえば、前述の実施例では、第１脈波伝播速度PWV1の測定区間は、一方の測定点が上腕１４であったが、上腕１４に代えて、心臓、手首、頸部を測定点としてもよい。
【００５１】
また、前述の実施例では、第２脈波伝播速度PWV2の測定区間は、心臓から上腕１４までであったが、心臓から頸部までの区間、上腕から手首までの区間など、上半身の任意の２部位間を第２脈波伝播速度PWV2の測定区間としてもよい。また、一方の測定点を、足首血圧値が測定されていない側の下肢としてもよい。
【００５２】
以上、本発明の実施例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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された動脈狭窄診断装置の構成を説明するブロック線図である。
【図２】図１の電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。
【図３】図２のグラフ表示手段により表示器に表示される二次元グラフの一例を示す図である。
【図４】図２に示した電子制御装置の制御機能をさらに具体化し、フローチャートして示す図であって、足首上腕血圧指数ABI算出ルーチンである。
【図５】図２に示した電子制御装置の制御機能をさらに具体化し、フローチャートして示す図であって、脈波伝播速度算出・狭窄判定ルーチンである。
【符号の説明】
１０：動脈狭窄診断装置
１６：足首血圧測定装置（下肢血圧測定装置）
１８：上腕血圧測定装置（上肢血圧測定装置）
７６：足首上腕血圧指数算出手段
７８：第１脈波伝播速度情報算出手段
８０：第２脈波伝播速度情報算出手段
１００：狭窄判定手段

Claims

生体の下肢における下肢血圧値を測定する下肢血圧測定装置と、
該生体の上肢における上肢血圧値を測定する上肢血圧測定装置と、
前記下肢血圧測定装置により測定された下肢血圧値と前記上肢血圧測定装置により測定された上肢血圧値とに基づいて下肢上肢血圧指数を算出する下肢上肢血圧指数算出手段と、
前記下肢血圧測定装置による血圧測定部位を一方の測定点とし、該測定点よりも上流側の下肢を含む所定区間において、脈波が伝播する速度に関連する第１脈波伝播速度情報を算出する第１脈波伝播速度情報算出手段と
を備えた動脈狭窄診断装置であって、
前記下肢を含まない前記生体の所定区間の前記脈波伝播速度情報である第２脈波伝播速度情報を算出する第２脈波伝播速度情報算出手段と、
前記下肢上肢血圧指数が予め定められた正常範囲または注意範囲にあり、且つ、前記第１脈波伝播速度情報が予め定められた正常範囲にあるが、前記第２脈波伝播速度情報が予め定められた異常範囲にある場合に、前記下肢の動脈に狭窄の可能性があると判定する狭窄判定手段を含むことを特徴とする動脈狭窄診断装置。
請求項１に記載の動脈狭窄診断装置であって、
前記第２脈波伝播速度情報算出手段により算出される第２脈波伝播速度情報は、前記生体の上半身の所定区間における脈波伝播速度情報であることを特徴とする動脈狭窄診断装置。