專利名稱：脈搏波傳播速度測(cè)定裝置以及脈搏波傳播速度測(cè)定程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)對(duì)生物體的脈搏波進(jìn)行測(cè)定，來(lái)算出脈搏波的傳播速度的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置以及脈搏波傳播速度測(cè)定程序。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，已知脈搏波在把握生物體的循環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)方面具有各種各樣的重要的信息。尤其是，脈搏波在生物體的2個(gè)部位進(jìn)行傳播的速度以及時(shí)間，被指出具有能夠把握動(dòng)脈硬化狀態(tài)等的可能性，是在醫(yī)療現(xiàn)場(chǎng)也受到關(guān)注的生物體指標(biāo)，分別被稱作脈搏波傳播速度(PWV Pulse Wave Velocity)、脈搏波傳播時(shí)間(PTT Pulse Transit Time)
坐寸o 在該脈搏波傳播速度中，根據(jù)測(cè)定部位提出了多種測(cè)定手法，例如，頸動(dòng)脈和大腿動(dòng)脈間的脈搏波傳播速度被稱作cfPWV (carotid-femoral PWV,頸動(dòng)脈-股動(dòng)脈脈搏波傳播速度)，作為脈搏波傳播速度(PWV)中的黃金標(biāo)準(zhǔn)(gold standard)而被利用。一般來(lái)說(shuō)，為了求出脈搏波傳播速度(PWV)，需要2個(gè)部位的脈搏波測(cè)定點(diǎn)。但是，已知無(wú)論是在生物體上的哪個(gè)部位測(cè)定出的脈搏波，都是來(lái)自心臟的射血波和從生物體內(nèi)的各個(gè)部位反射的反射波的合成波。并且，通過(guò)將該射血波和反射波分離，即使脈搏波的測(cè)定部位為I處，也存在能夠求出脈搏波傳播速度或者脈搏波傳播時(shí)間的可能性。因此，在非專利文獻(xiàn)I中，公開了一種用于將射血波和反射波分離的技術(shù)。此外，在專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中，公開了一種通過(guò)將射血波和反射波分離，即使脈搏波的測(cè)定部位為I處，也能求出脈搏波傳播速度或者脈搏波傳播時(shí)間的技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，脈搏波在生物體內(nèi)的各處產(chǎn)生反射。該脈搏波的反射，主要起因于血管的阻抗不整合，例如，在存在血管的分支或血管的彈性力的變化等的部位產(chǎn)生脈搏波的反射。在此，如同在專利文獻(xiàn)I中也記述了的那樣，在將射血波和反射波分離時(shí)，若假定主要的反射點(diǎn)位于腸骨動(dòng)脈或者腹部大動(dòng)脈周邊，則針對(duì)在生物體各部測(cè)定出的脈搏波，射血波和反射波的分離順利地進(jìn)行。此外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了如下技術(shù)脈搏波傳播速度或者脈搏波傳播時(shí)間與血壓存在相關(guān)關(guān)系，根據(jù)從I個(gè)測(cè)定部位得到的脈搏波來(lái)算出脈搏波傳播速度或者脈搏波傳播時(shí)間，并識(shí)別血壓。此外，在非專利文獻(xiàn)2中公開了如下技術(shù)根據(jù)從2個(gè)測(cè)定部位得到的脈搏波來(lái)算出脈搏波傳播速度或者脈搏波傳播時(shí)間，并識(shí)別血壓。另外，在上述專利文獻(xiàn)I以及2的任意一者中，根據(jù)I個(gè)測(cè)定部位的脈搏波都能夠求出脈搏波傳播速度或者脈搏波傳播時(shí)間，但其前提是射血波和反射波各自的脈搏波傳播速度相同。按照該前提，(I)將I個(gè)脈搏波分離為射血波和反射波并求出兩者的時(shí)間差，(2)求出射血波和反射波各自的脈搏波所傳播的距離的差。由此，求出了脈搏波傳播速度或者脈搏波傳播時(shí)間。
但是，實(shí)際上，射血波和反射波的脈搏波傳播速度不一致。原因在于，射血波和反射波的振幅不同。如前述的專利文獻(xiàn)2中記載的那樣，脈搏波傳播速度與血壓存在相關(guān)關(guān)系，而血壓與脈搏波的振幅有關(guān)。即，脈搏波傳播速度與脈搏波的振幅有關(guān)。如上所述，反射波通過(guò)將反射點(diǎn)假定為腹部大動(dòng)脈周邊能夠很好地說(shuō)明脈搏波的波形形狀。發(fā)生脈搏波的反射的理由在于，存在大動(dòng)脈和腹部大動(dòng)脈的阻抗不整合，但該不整合的程度因人而異，而且即使是同一人物，也根據(jù)健康狀態(tài)/血管狀態(tài)等而不同。其結(jié)果，反射波的振幅與行波不同，而且其不同程度因人而異。因此，射血波和反射波的脈搏波傳播速度不同。 在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I JP特開2003-010139號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP特開2007-007075號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)I :Takazawa K et al. “Underestimation of vasodilator effectsof nitroglycerin by upper limb blood pressure，，，Hypertension 1995 ；26 :520-3非專利文獻(xiàn)2 McCombie, Devin “Development of a wearable bloodpressure monitor using adaptive calibration of peripheral pulse transit timemeasurements”，Ph. D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Dept.ofMechanical Engineering,2008.

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠根據(jù)I個(gè)測(cè)定部位的脈搏波來(lái)更準(zhǔn)確地求出脈搏波傳播速度的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置以及脈搏波傳播速度測(cè)定程序。用于解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置的特征在于，具備脈搏波檢測(cè)部，其檢測(cè)生物體的某一個(gè)部位的脈搏波；基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部，其檢測(cè)用于確定由上述脈搏波檢測(cè)部檢測(cè)出的上述一個(gè)部位的脈搏波中包含的射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間和用于確定上述脈搏波中包含的反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間；脈搏波振幅檢測(cè)部，其檢測(cè)與由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅，并且檢測(cè)與由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部檢測(cè)出的上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅；和傳播速度檢測(cè)部，其基于由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和由上述脈搏波振幅檢測(cè)部檢測(cè)出的與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅以及與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。本發(fā)明的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置，用上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部來(lái)檢測(cè)脈搏波的射血波分量以及反射分量的基準(zhǔn)時(shí)間，并且用上述脈搏波振幅檢測(cè)部來(lái)檢測(cè)與上述射血波分量以及反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅。并且，上述傳播速度檢測(cè)部基于上述射血波分量、反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和與該射血波分量、反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。因此，能夠考慮到射血波分量的振幅與反射波分量的振幅的差異所導(dǎo)致的射血波與反射波的脈搏波傳播速度的差異來(lái)高精度地對(duì)脈搏波傳播速度進(jìn)行測(cè)定。此外，在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置中，上述脈搏波振幅檢測(cè)部具有射血波分量除去部，該射血波分量除去部求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，從與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中除去上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，來(lái)求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量的振幅，上述傳播速度檢測(cè)部，基于由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和由上述脈搏波振幅檢測(cè)部檢測(cè)出的與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相 對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅、以及由上述射血波分量除去部求出的上述反射波分量的振幅，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。根據(jù)本實(shí)施方式，由上述射血波分量除去部從與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中除去上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，來(lái)求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量的振幅，因此能夠更準(zhǔn)確地求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量的振幅。因此，能夠通過(guò)傳播速度檢測(cè)部，更準(zhǔn)確地求出上述脈搏波的傳播速度。此外，在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置中，上述傳播速度檢測(cè)部，基于由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)間差、和由上述脈搏波振幅檢測(cè)部檢測(cè)出的與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅與由上述射血波分量除去部求出的上述反射波分量的振幅的振幅差，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠基于由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)間差、和由上述脈搏波振幅檢測(cè)部檢測(cè)出的與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅與由上述射血波分量除去部求出的上述反射波分量的振幅的振幅差，來(lái)更準(zhǔn)確地求出上述脈搏波的傳播速度。此外，在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定程序中，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下功能基準(zhǔn)時(shí)間導(dǎo)出功能，其求出用于確定生物體的某部位的脈搏波中包含的射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間和用于確定上述脈搏波中包含的反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間；脈搏波振幅導(dǎo)出功能，其求出與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅，并且求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅；和傳播速度導(dǎo)出功能，其基于上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅以及與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅，來(lái)算出上述脈搏波的傳播速度。根據(jù)本實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定程序，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述基準(zhǔn)時(shí)間導(dǎo)出功能，來(lái)求出用于確定脈搏波的射血波分量和反射分量的基準(zhǔn)時(shí)間，并且通過(guò)上述脈搏波振幅導(dǎo)出功能來(lái)求出與用于確定上述射血波分量以及反射分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅。并且，通過(guò)上述傳播速度導(dǎo)出功能，基于用于確定上述射血波分量、反射分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和與用于確定上述射血波分量、反射分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅，來(lái)算出上述脈搏波的傳播速度。因此，能夠考慮到射血波分量的振幅與反射分量的振幅的差異所導(dǎo)致的射血波與反射波的脈搏波傳播速度的差異來(lái)更高精度地檢測(cè)脈搏波傳播速度。此外，在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定程序中，上述脈搏波振幅導(dǎo)出功能包含射血波分量除去功能，該射血波分量除去功能求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，從與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中除去上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，來(lái)求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量的振幅，上述傳播速度導(dǎo)出功能，
基于上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅、以及通過(guò)上述射血波分量除去功能求出的上述反射波分量的振幅，來(lái)算出上述脈搏波的傳播速度。根據(jù)本實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定程序，通過(guò)上述射血波分量除去功能來(lái)從與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中除去上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，來(lái)求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量的振幅。由此，能夠更準(zhǔn)確地求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量的振幅。因此，能夠通過(guò)傳播速度導(dǎo)出功能，更準(zhǔn)確地求出上述脈搏波的傳播速度。此外，在一個(gè)實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定程序中，上述傳播速度導(dǎo)出功能，基于上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)間差、和與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅與通過(guò)上述射血波分量除去功能求出的上述反射波分量的振幅的振幅差，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠基于上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)間差、和與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅與通過(guò)上述射血波分量除去功能求出的上述反射波分量的振幅的振幅差，來(lái)更準(zhǔn)確地求出上述脈搏波的傳播速度。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置，基于用于確定射血波分量、反射分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和與該用于確定射血波分量、反射分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅，來(lái)求出脈搏波的傳播速度，因此能夠考慮到射血波分量的振幅與反射分量的振幅的差異所導(dǎo)致的射血波與反射波的脈搏波傳播速度的差異，來(lái)高精度地檢測(cè)脈搏波傳播速度。


圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置的框圖。圖2A是表示用上述實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)部檢測(cè)出的脈搏波的波形的波形圖。圖2B是表示上述脈搏波的加速度波形的波形圖。圖2C是表示用上述實(shí)施方式的脈搏波檢測(cè)部檢測(cè)出的脈搏波的3次微分波形的波形圖。圖2D是表示上述脈搏波的4次微分波形的波形圖。圖3是表示上述脈搏波的波形以及上述脈搏波的基準(zhǔn)點(diǎn)Ql、Q2上的脈搏波的振幅WU W2的波形圖。圖4是表示上述脈搏波的波形以及上述脈搏波的射血波分量SI和反射波分量S2的波形圖。圖5是示意性地表示上述脈搏波S的射血波分量SI在人的生物體內(nèi)傳播的路徑d和反射波分量S2在人的生物體內(nèi)傳播的路徑h的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，通過(guò)圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。 在圖I的框圖中，示出作為本發(fā)明的實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置10。該脈搏波傳播速度測(cè)定裝置10具備脈搏波檢測(cè)部1，該脈搏波檢測(cè)部I檢測(cè)人類的生物體的某ー個(gè)部位的脈搏波。作為該脈搏波檢測(cè)部1，例如，存在用受光元件來(lái)測(cè)定從發(fā)光元件輸出的紅外光根據(jù)血管內(nèi)的血液量而被反射或者吸收的程度的部件(光電容積脈搏波法)，但除此之外，也可以是利用將血管內(nèi)的血液壓迫血管的壓カ的變化作為電氣信號(hào)而取出的壓カ脈搏波法來(lái)檢測(cè)脈搏波的部件等。此外，用上述脈搏波檢測(cè)部I來(lái)測(cè)定脈搏波的生物體部位，雖然沒(méi)有特別大的限制事項(xiàng)，但優(yōu)選盡量為非侵入·非束縛的部位，例如，優(yōu)選指尖·手腕·耳朵等。此外，該脈搏波傳播速度測(cè)定裝置10，具備射血波 反射波信息提取部6，其檢測(cè)用于分別確定由上述脈搏波檢測(cè)部I檢測(cè)出的上述脈搏波中包含的射血波分量、反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和與上述基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅；和脈搏波傳播速度檢測(cè)部5，其基于來(lái)自該信息提取部6的表示上述基準(zhǔn)時(shí)間以及上述振幅的信息，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。上述射血波 反射波信息提取部6具有基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2，該基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2檢測(cè)用于確定由上述脈搏波檢測(cè)部I檢測(cè)出的上述脈搏波中包含的射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和用于確定上述脈搏波中包含的反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間。以下對(duì)該基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2求出上述基準(zhǔn)時(shí)間的過(guò)程的一例進(jìn)行說(shuō)明。首先，在圖2A中示出由上述脈搏波檢測(cè)部I檢測(cè)出的脈搏波的波形的一例。圖2A中的縱軸是與脈搏波的振幅(_Hg)相對(duì)應(yīng)的測(cè)定電壓值(V)。在本實(shí)施方式的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置10中，作為一例，利用由一般的袖帶式血壓計(jì)測(cè)定出的血壓(mmHg)，來(lái)進(jìn)行由脈搏波檢測(cè)部I測(cè)定出的電壓值(V)與脈搏波的振幅(mmHg)如何對(duì)應(yīng)的校正(校準(zhǔn))。另外，該校正(校準(zhǔn))只要在最初的使用開始時(shí)進(jìn)行即可，在之后的測(cè)定中只要使用上述校準(zhǔn)的結(jié)果即可。上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2，例如，在上述脈搏波為Murgo等人進(jìn)行的血壓波形分類的TypeC的情況下，檢測(cè)圖2A所示的脈搏波的波形上的收縮期的極大點(diǎn)Ql的時(shí)間Tl作為射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間Tl。在圖2B中，示出上述脈搏波的加速度波，在圖2C中，示出上述脈搏波的3次微分波。并且，上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2，例如，在上述脈搏波為Murgo等人所進(jìn)行的血壓波形分類的TypeC的情況下，檢測(cè)圖2D所示的脈搏波的4次微分波的第3零交叉點(diǎn)(zero cross point) Q2作為反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間T2。另外,該第3零交叉點(diǎn)Q2,意味著在圖2A所示的脈搏波成為極小值以后，圖2D所示的4次微分波形第3次向下進(jìn)行零交叉的點(diǎn)。此外，在上述的說(shuō)明中，對(duì)上述檢測(cè)出的脈搏波為上述血壓波形分類的TypeC的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但在上述檢測(cè)出的脈搏波為上述血壓波形分類的TypeC以外的波形形狀的情況下，如果存在能夠更合適地確定脈搏波的射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間和反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間的手法則也可以采用。例如，脈搏波若沒(méi)有較大的血壓變動(dòng)，則基本上不會(huì)示出很大的波形變化，因此通過(guò)對(duì)測(cè)定出的多個(gè)脈搏波進(jìn)行疊加(加法平均)，能夠?qū)崿F(xiàn)脈搏波檢測(cè)精度的改善。此外，脈搏波根據(jù)噪聲電平、年齡·性別·疾病的有無(wú)·健康狀況等，而顯示出各種各樣的波形形狀，因此如果存在能夠更合適地確定脈搏波的射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間和反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間的手法則也可以采用。例如，通過(guò)將檢測(cè)出的脈搏波與該時(shí)間點(diǎn)的被測(cè)定者的狀態(tài)一起作為歷史記錄進(jìn)行保留，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)脈搏波的射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間和反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行確定的精度的改善。
此外，上述射血波 反射波信息提取部6具有脈搏波振幅檢測(cè)部3。該脈搏波振幅檢測(cè)部3，如圖3的波形圖所例示的那樣，檢測(cè)與由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間Tl相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波S的振幅Wl，并且檢測(cè)與由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2檢測(cè)出的上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波S的振幅W2。并且，上述射血波 反射波信息提取部6具有射血波分量除去部4。該射血波分量除去部4，如圖4所示，從與上述反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波S的振幅W2中除去上述脈搏波S的振幅W2中包含的射血波分量SI，來(lái)求出與上述反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量S2的振幅W3。作為求出該與反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量S2的振幅W3的手法，例如，可以考慮利用Windkessel模型等，對(duì)脈搏波中的射血波的減少程度進(jìn)行模型化，并從在反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2的周邊測(cè)定出的脈搏波振幅中減去射血波SI的殘存分量的方法等。當(dāng)然，如果存在能夠更準(zhǔn)確地確定射血波SI的殘存分量的手法則也可以采用。并且，上述射血波·反射波信息提取部6將表示由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間Tl以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間T2的信息輸入到上述脈搏波傳播速度檢測(cè)部5，并且將表示由上述脈搏波振幅檢測(cè)部3檢測(cè)出的與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間Tl相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅Wl以及與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波S的反射波分量S2的振幅W3的信息輸入到上述脈搏波傳播速度檢測(cè)部5。于是，上述脈搏波傳播速度檢測(cè)部5基于上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間Tl、反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間T2、與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間Tl相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W1、和與上述反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波S的反射波分量S2的振幅W3，來(lái)求出上述脈搏波S的傳播速度。接著，對(duì)上述脈搏波傳播速度檢測(cè)部5求出上述脈搏波S的傳播速度PWV的過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。一般來(lái)說(shuō)，所謂脈搏波傳播速度，是對(duì)生物體部位的2個(gè)部位各自的脈搏波進(jìn)行測(cè)定，并求出各自的脈搏波的射血波分量進(jìn)行傳播的速度，其根本原理是基于Moens-Korteweg的原理。此外，在非專利文獻(xiàn)2中，根據(jù)Moens-Korteweg的關(guān)系導(dǎo)出了脈搏波傳播速度與血壓的關(guān)系，并用下式(I)來(lái)表示。(PffV)2 = a * exp ( β X P). . . (I)在上式(I)中，PWV是脈搏波傳播速度(m/秒)，P是血壓(mmHg)，α、β是按照每個(gè)個(gè)人、在個(gè)人內(nèi)也按照每個(gè)測(cè)定時(shí)間而稍有變化的常數(shù)。在此，對(duì)射血波SI的脈搏波傳播速度PWVl (m/秒)和反射波S2的脈搏波傳播速度PWV2 (m/秒)分別應(yīng)用上式(I)，則能夠得到下式(2)、(3)。(PffVl)2 = α · exp (β Xffl). . . (2)(PWV2)2 = α · exp (β XW3)…(3)
在上式(2)中，Wl是射血波SI的脈搏波振幅、即圖4的與射血波SI的基準(zhǔn)時(shí)間Tl相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W1，該振幅Wl與射血波SI的脈搏波壓カ相對(duì)應(yīng)。此外，W3是反射波S2的脈搏波振幅、即圖4的與反射波S2的基準(zhǔn)時(shí)間Τ2相對(duì)應(yīng)的反射波S2的振幅W3，該振幅W3與反射波S2的脈搏波壓カ相對(duì)應(yīng)。另ー方面，如圖5所示，設(shè)從人體的心臟51到脈搏波測(cè)定部位52的距離為d(m)，從心臟51到反射點(diǎn)53為止的距離為h(m)，從心臟51的跳動(dòng)時(shí)到射血波SI的基準(zhǔn)時(shí)間Tl為止的時(shí)間為Λ Tl (秒)，射血波SI的基準(zhǔn)時(shí)間Tl與反射波S2的基準(zhǔn)時(shí)間Τ2的時(shí)間差(Τ2-Τ1)為Λ Τ2 (秒)，則能夠得到下式(4)、(5)。(PffVl)2 = (d/ΔΤΙ)2…⑷(PWV2)2 = ((2h+d)/(ΔΤ1+ΔΤ2))2…(5)根據(jù)上式(2)和上式(4)能夠得到下式出)，根據(jù)上式(3)和上式(5)能夠得到下式⑵。α · exp ( β Xffl) = (d/ Δ Tl)2· · · (6)α .exp(^XW3) = ((2h+d) / ( Δ Tl+Δ Τ2))2 …(7)根據(jù)上式(6)和上式(7)，能夠消去時(shí)間ΛΤ1。即，根據(jù)上式(J)能夠得到下式⑶。(ΔΤ1+ΔΤ2)2 = (2h+d)2/α · exp ( β XW3)Δ Tl+ ΔΤ2 = (2h+d)/{α · exp ( β X W3)}1/2ΔΤ1= (2h+d)/{a · exp ( β XW3)}1/2-Δ T2 …(8)將該式⑶代入到上式(4)中，能夠得到下式(9)。(PffVl)2 = d2 X [ (2h+d)/{a · exp ( β XW3)} 1/2_ Δ Τ2]PffVl = dX [ (2h+d) / a · exp ( β X W3)} 1/2_ Λ Τ2Γ1··· (9)S卩，能夠根據(jù)已知的常數(shù)α、β、已知的測(cè)定值即距離d、h、由基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2求出的基準(zhǔn)時(shí)間T2與Tl的差(T2-T1) = ΛΤ2、和由射血波分量除去部4求出的與反射波S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的反射波S2的振幅W3，來(lái)算出射血波SI的脈搏波傳播速度PWVl。S卩，上述脈搏波傳播速度檢測(cè)部5，通過(guò)基于上述那樣的式(4) (7)而導(dǎo)出的上式(9)，基于上述射血波分量SI、反射分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間Tl、T2的差Λ T2、和與上述反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間Τ2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的射血波分量SI、反射分量S2的振幅Wl、W3,來(lái)求出上述脈搏波S的射血波SI的傳播速度PWVl。因此，能夠考慮到射血波分量SI的振幅Wl與反射分量S2的振幅W3的差異所導(dǎo)致的射血波與反射波的脈搏波傳播速度的差異來(lái)高精度地對(duì)脈搏波傳播速度進(jìn)行測(cè)定。
此外，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了脈搏波振幅檢測(cè)部3具有射血波分量除去部4的情況，但在上述脈搏波振幅檢測(cè)部3不具有射血波分量除去部4的情況下，使用在上式(3)中采用了與反射波S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W2來(lái)取代與反射波S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的反射波S2的振幅W3的下式(10)。(PWV2)2 = α · exp (β XW2)…(10)在此情況下，根據(jù)上式(10)和上式(5)能夠得到下式(11)。a .exp(^XW2) = ((2h+d) / ( Δ Tl+Δ T2))2. . . (11)因此，根據(jù)前述的式(6)和上式(11)，能夠消去時(shí)間ΛΤ1，從而得到下式(12)。ΔΤ1= (2h+d)/{a · exp ( β XW2)}1/2-Δ T2…(12)
將該式(12)代入到前述的式⑷中，能夠得到下式(13)。(PffVl)2 = d2 X [ (2h+d)/{a · exp ( β XW2)} 1/2_ Δ Τ2]PffVl = dX [(2h+d)/a · exp ( β X W2)} 1/2_ Λ Τ2Γ1· · · (13)S卩，能夠根據(jù)已知的常數(shù)α、β、已知的測(cè)定值即距離d、h、由基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2求出的基準(zhǔn)時(shí)間T2與Tl的差(T2-T1) = ΛΤ2、和由脈搏波振幅檢測(cè)部3求出的與反射波S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W2，來(lái)算出射血波SI的脈搏波傳播速度PWVl。即，上述脈搏波傳播速度檢測(cè)部5，通過(guò)如上述那樣導(dǎo)出的上式(13)，基于上述射血波分量SI、反射分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間Tl、T2的差ΛΤ2、和與上述反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的基準(zhǔn)時(shí)間T2的振幅W2，來(lái)求出上述脈搏波S的射血波SI的傳播速度PWVl。因此，能夠考慮到脈搏波S的射血波SI與反射波S2的脈搏波傳播速度的差異來(lái)高精度地對(duì)脈搏波傳播速度進(jìn)行測(cè)定。另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)測(cè)定脈搏波傳播速度的裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但從上式
(I)可知，也能夠根據(jù)在上述實(shí)施方式中測(cè)定出的脈搏波傳播速度來(lái)測(cè)定血壓。即，在利用者使用上述脈搏波傳播速度測(cè)定裝置的情況下，也可以顯示為血壓值來(lái)取代直接顯示由該裝置得到的脈搏波傳播速度。這是因?yàn)椋鲜雒}搏波傳播速度對(duì)于醫(yī)療工作者來(lái)說(shuō)是非常熟悉的生物體指標(biāo)，而對(duì)于非醫(yī)療工作者來(lái)說(shuō)，比起脈搏波傳播速度，血壓是更容易熟悉的生物體指標(biāo)。使用了袖帶的一般的血壓計(jì)，花費(fèi)數(shù)十秒來(lái)將ー組最高血壓·最低血壓·平均血壓 脈搏數(shù)等提示給利用者，但根據(jù)基于本發(fā)明的實(shí)施方式的血壓計(jì)，能夠按照每I拍來(lái)檢測(cè)血壓，因此有可能更詳細(xì)地把握生物體的狀態(tài)。此外，通過(guò)取得數(shù)拍單位的加法平均 移動(dòng)平均等，能夠更高精度地檢測(cè)脈搏波傳播速度、血壓。此外，如上所述，也可以通過(guò)脈搏波傳播速度測(cè)定程序來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下功能由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2求出上述基準(zhǔn)時(shí)間Tl和T2的基準(zhǔn)時(shí)間導(dǎo)出功能；由上述脈搏波振幅檢測(cè)部3求出與上述基準(zhǔn)時(shí)間T1、T2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W1、W2的脈搏波振幅導(dǎo)出功能；由上述射血波分量除去部4求出與上述反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間T2相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量S2的振幅W3的射血波分量除去功能；和由上述脈搏波傳播速度檢測(cè)部5，基于上述射血波分量SI、反射分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間Tl、T2的差Λ T2、和與上述反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間Τ2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的反射分量S2的振幅W3，來(lái)求出上述脈搏波S的射血波SI的傳播速度PWVl的功能。此外，如上所述，也可以通過(guò)脈搏波傳播速度測(cè)定程序來(lái)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下功能由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部2求出上述基準(zhǔn)時(shí)間Tl和T2的基準(zhǔn)時(shí)間導(dǎo)出功能；由上述脈搏波振幅檢測(cè)部3求出與上述基準(zhǔn)時(shí)間T1、T2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W1、W2的脈搏波振幅導(dǎo)出功能；和由上述脈搏波傳播速度檢測(cè)部5，基于上述射血波分量SI、反射分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間Tl、T2的差Λ T2、和與上述反射波分量S2的基準(zhǔn)時(shí)間Τ2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W2，來(lái)求出上述脈搏波S的射血波SI的傳播速度PWVl的功能。符號(hào)說(shuō)明I脈搏波檢測(cè)部2基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部3脈搏波振幅檢測(cè)部4射血波分量除去部5脈搏波傳播速度檢測(cè)部6射血波·反射波信息提取部10脈搏波傳播速度測(cè)定裝置Ql極大點(diǎn)Q24次微分波的第3零交叉點(diǎn)S脈搏波SI射血波S2反射波Tl射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間Τ2反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間Wl與基準(zhǔn)時(shí)間Tl相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W2與基準(zhǔn)時(shí)間Τ2相對(duì)應(yīng)的脈搏波S的振幅W3與基準(zhǔn)時(shí)間Τ2相對(duì)應(yīng)的反射波S2的振幅
PffVl射血波SI的傳播速度PWV2反射波S2的傳播速度
權(quán)利要求
1.一種脈搏波傳播速度測(cè)定裝置，其特征在于，具備 脈搏波檢測(cè)部(I)，其檢測(cè)生物體的某一個(gè)部位的脈搏波； 基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部(2)，其檢測(cè)用于確定由上述脈搏波檢測(cè)部(I)檢測(cè)出的上述一個(gè)部位的脈搏波中包含的射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間和用于確定上述脈搏波中包含的反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間； 脈搏波振幅檢測(cè)部(3)，其檢測(cè)與由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部(2)檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅，并且檢測(cè)與由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部檢測(cè)出的上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅；和 傳播速度檢測(cè)部(5)，其基于由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部(2)檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和由上述脈搏波振幅檢測(cè)部(3)檢測(cè)出的與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅以及與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置，其特征在于， 上述脈搏波振幅檢測(cè)部(3)具有射血波分量除去部(4)， 該射血波分量除去部(4)求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，從與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中除去上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，來(lái)求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量的振幅， 上述傳播速度檢測(cè)部(5)基于由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部(2)檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和由上述脈搏波振幅檢測(cè)部(3)檢測(cè)出的與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅、以及由上述射血波分量除去部(4)求出的上述反射波分量的振幅，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置，其特征在于， 上述傳播速度檢測(cè)部(5)基于由上述基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部(2)檢測(cè)出的上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)間差、和由上述脈搏波振幅檢測(cè)部(3)檢測(cè)出的與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅與由上述射血波分量除去部(4)求出的上述反射波分量的振幅的振幅差，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。
4.一種脈搏波傳播速度測(cè)定程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下功能 基準(zhǔn)時(shí)間導(dǎo)出功能，其求出用于確定生物體的某一個(gè)部位的脈搏波中包含的射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間和用于確定上述脈搏波中包含的反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間； 脈搏波振幅導(dǎo)出功能，其求出與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅，并且求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅；和 傳播速度導(dǎo)出功能，其基于上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅以及與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅，來(lái)算出上述脈搏波的傳播速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈搏波傳播速度測(cè)定程序，其特征在于， 上述脈搏波振幅導(dǎo)出功能包含射血波分量除去功能， 該射血波分量除去功能求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，從與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述脈搏波的振幅中除去上述脈搏波的振幅中包含的射血波分量，來(lái)求出與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上述反射波分量的振幅， 上述傳播速度導(dǎo)出功能基于上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間以及上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間、和與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅、以及通過(guò)上述射血波分量除去功能求出的上述反射波分量的振幅，來(lái)算出上述脈搏波的傳播速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈搏波傳播速度測(cè)定程序，其特征在于， 上述傳播速度導(dǎo)出功能基于上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間與上述反射波分量的基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)間差、和與上述射血波分量的基準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的脈搏波的振幅與通過(guò)上述射血波分量除去功能求出的上述反射波分量的振幅的振幅差，來(lái)求出上述脈搏波的傳播速度。
全文摘要
本發(fā)明的脈搏波傳播速度測(cè)定裝置(10)用基準(zhǔn)時(shí)間檢測(cè)部(2)來(lái)檢測(cè)脈搏波(S)的射血波分量(S1)、反射分量(S2)的基準(zhǔn)時(shí)間(T1、T2)，并且用脈搏波振幅檢測(cè)部(3)來(lái)檢測(cè)與射血波分量(S1)、反射分量(S2)的基準(zhǔn)時(shí)間(T1、T2)相對(duì)應(yīng)的脈搏波(S)的振幅(W1、W2)。并且，傳播速度檢測(cè)部(5)基于射血波分量(S1)、反射波分量(S2)的基準(zhǔn)時(shí)間(T1、T2)、和與射血波分量(S1)、反射波分量(S2)的基準(zhǔn)時(shí)間(T1、T2)相對(duì)應(yīng)的脈搏波(S)的振幅(W1、W2)，來(lái)求出脈搏波(S)的傳播速度(PWV1)。因此，能夠考慮到射血波分量(S1)的振幅與反射分量(S2)的振幅的差異所導(dǎo)致的射血波與反射波的脈搏波傳播速度的差異來(lái)高精度地對(duì)脈搏波傳播速度進(jìn)行測(cè)定。
文檔編號(hào)A61B5/02GK102711597SQ201080050888
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者堀淳史, 池田豐 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社