[P9] 新しい末梢循環評価法の開発
人は血管とともに老いると言われ，血管の
状態を日常的に管理しておくことが，健康寿命
を延ばすために重要である．現在の血管管理は
脈波伝播時間により大動脈の動脈硬化度を測定
しているが，末梢循環の測定に関しては確立さ
れたものは少ない．我々は末梢側の血管の状
態を管理する目的で，循環器系の基本モデル
として有名なウインドケッセルモデル（WKモ
デル）を応用し，時定数測定を試みた．入力信
号をカフ脈波（BAPW），出力信号を指尖光電
脈波（PPG）とするWKモデルを作製し，非観
血的かつ容易にWKモデルの時定数測定をおこ
なった．BAPW測定には，血圧カフに圧力セ
ンサを接続して用い，市販の測定器には適切な
機器がないので，差動直流増幅器（増幅率：約
40dB，通過帯域：0.05Hz ～ 160Hz，交流障害
除去：50Hzノッチフィルタ）を，PPG測定に
は，パルスオキシメータ用センサを使用し，
電流増幅器（５V／1μA，通過帯域：0.05Hz
～ 160Hz，交流障害除去：50Hzノッチフィル
タ）をそれぞれ試作した．試作機でBAPWと
PPGを同時に40秒間測定し，サンプリング間
隔を１msecで分解能12bitのAD変換器（TUSD-
0412ADSM-S:タートル工業㈱）を用いてデジ
タル化した後，MATLABⓇ上で製作したスク
リプトを用いてFFTをおこない，それぞれの
波形の基本波と第二高調波の振幅を比較し，周
波数特性を推定し，時定数を算出した．19人の
対象（21 ～ 75歳，平均30歳±14.4）を測定し，
そのうち11人の時定数を得ることができた．時
定数が求められなかった原因はBAPWとPPG
の基本波比より第二高調波比のほうが大きかっ
たためである．WKモデルに従って考えると，
基本波比よりも第二高調波比のほうが小さいの
で，血管からカフに至るまでの伝達特性に原因
があると考えられる．測定能力を向上させるに
は血管からカフまでの伝達特性を補正する．あ
るいは，より伝達特性が優れていると考えられ
る体表から測定する圧脈波をBAPWの代用と
するなどの改良が必要である．
状態を日常的に管理しておくことが，健康寿命
を延ばすために重要である．現在の血管管理は
脈波伝播時間により大動脈の動脈硬化度を測定
しているが，末梢循環の測定に関しては確立さ
れたものは少ない．我々は末梢側の血管の状
態を管理する目的で，循環器系の基本モデル
として有名なウインドケッセルモデル（WKモ
デル）を応用し，時定数測定を試みた．入力信
号をカフ脈波（BAPW），出力信号を指尖光電
脈波（PPG）とするWKモデルを作製し，非観
血的かつ容易にWKモデルの時定数測定をおこ
なった．BAPW測定には，血圧カフに圧力セ
ンサを接続して用い，市販の測定器には適切な
機器がないので，差動直流増幅器（増幅率：約
40dB，通過帯域：0.05Hz ～ 160Hz，交流障害
除去：50Hzノッチフィルタ）を，PPG測定に
は，パルスオキシメータ用センサを使用し，
電流増幅器（５V／1μA，通過帯域：0.05Hz
～ 160Hz，交流障害除去：50Hzノッチフィル
タ）をそれぞれ試作した．試作機でBAPWと
PPGを同時に40秒間測定し，サンプリング間
隔を１msecで分解能12bitのAD変換器（TUSD-
0412ADSM-S:タートル工業㈱）を用いてデジ
タル化した後，MATLABⓇ上で製作したスク
リプトを用いてFFTをおこない，それぞれの
波形の基本波と第二高調波の振幅を比較し，周
波数特性を推定し，時定数を算出した．19人の
対象（21 ～ 75歳，平均30歳±14.4）を測定し，
そのうち11人の時定数を得ることができた．時
定数が求められなかった原因はBAPWとPPG
の基本波比より第二高調波比のほうが大きかっ
たためである．WKモデルに従って考えると，
基本波比よりも第二高調波比のほうが小さいの
で，血管からカフに至るまでの伝達特性に原因
があると考えられる．測定能力を向上させるに
は血管からカフまでの伝達特性を補正する．あ
るいは，より伝達特性が優れていると考えられ
る体表から測定する圧脈波をBAPWの代用と
するなどの改良が必要である．