JPH01101967A - 電子血圧計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、カフの加圧不足の時に再加圧を行う電子血
圧計の改良に関し、詳しく言えば、加圧不足の時に最高
血圧値を予測し、この予測される最高血圧値に応じて再
加圧を行う電子血圧計に関する。

（ロ）従来の技術 電子血圧計は、被験者の上腕等にカフを巻着して、この
カフを加圧し阻血した後、カフ圧を減圧し、この減圧の
過程で得られる心血管情報〔コロトコフ音、脈波、心電
図（ＥＣＣ；））及びカフ圧から、最高血圧値、最低血
圧値を自動的に測定するものである。カフを加圧する際
、カフ圧を最高血圧値以上に加圧しなければならず、カ
フの加圧が不足すると正確な血圧測定を行うことができ
ない。しかし、必要以上に加圧することは、測定時間が
長びき、被験者に苦痛を与え好ましくない。

そこで、従来の電子血圧計には、−旦所定の目標値まで
、カフを加圧し、加圧不足が検出された時には、再加圧
を行うよう構成してなるものが知られている。具体的に
は、加圧不足が検出された時には、最初の目標値に所定
の値（例えば３０ｍＨｇ）を加えて、この２回目の目標
値まで再加圧を行う構成としたものが知られている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記従来の電子血圧計においては、再加圧の際の目標値
が一律に決定されるため、再加圧しても、なお加圧不足
である場合が生じる。そこで、測定が可能となるまで、
再加圧を重ねて行うこととなるが、測定時間が非常に長
くなり、欝血による血圧測定誤差が生じると共に、被験
者に非常な苦痛を与え〜る問題点があった。特に、心血
管情報として脈波を用いる電子血圧針では、加圧終了直
後に加圧不足を正確に検出することができず、最低血圧
値付近までカフを減圧して始めて、加圧不足が検出され
るため、上記問題点は−ｗ４顕著なものとなる。

この発明は、上記に鑑みなされたものであり、適切な再
加圧目標値を決定し、再加圧を１回で済ますことのでき
る電子血圧計の捷供を目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、この発明の電子血圧計は以
下のｉ　−ｘ　ｉｖ項記載の構成を存している。

ｉ：被験者に巻着されるカフと、 ｉｉ：このカフを加圧する加圧手段と、１ｉ：前記カフ
の圧力（カフ圧）を検出する圧力検出手段と、 ｉｖ：前記カフを減圧する排気手段と、Ｖ：前記被験者
の心血管情報を検出する心血管情報検出手段と、 ｖｉ：この心血管情報検出手段及び前記圧力検出手段の
出力に基づいて血圧値を決定する血圧値決定手段と、 ｖｉ：前記心血管情報検出手段で得られた心血管情報に
基づいて前記カフの加圧不足を検出する加圧不足検出手
段と、 ｖｉｉ：この加圧不足検出手段で加圧不足が検出された
時に、前記加圧手段を作動させる再加圧手段とを備えて
なるものにお％゛て、 ｉＸ：前記圧力検出手段の出力信号より脈波成分を検出
する脈波検出手段と、 Ｘ：この脈波検出手段で検出された脈波の振幅値を算出
する脈波振幅値算出手段と、 Ｘｉ：この脈波振幅値算出手段で算出された脈波振幅値
のうち、最大脈波振幅値と、この最大脈波振幅値出現以
前の、他の少なくとも一つの脈波振幅値とを抽出してパ
ラメータを算出するパラメータ算出手段と、 ｘｉｉ：このパラメータ算出手段で得られたパラメータ
と、前記血圧値決定手段で得られた最低血圧値及び前記
圧力検出手段で検出されている前記他の少な（とも１つ
の脈波振幅値に対応するカフ圧とから予測最高血圧値を
算出する予測最高血圧値算出手段と、 ｘｉｉｉ：この予測最高血圧値算出手段で得られた予測
最高血圧値に基づいて再加圧目標値を決定する再加圧目
標値決定手段とを備え、 ｘｉｖ：前記再加圧手段は、この再加圧目標値決定手段
で決定された再加圧目標値まで再加圧を行うことを特徴
とするものである。

（ホ）作用 最大脈波振幅値と、この最高脈波振幅値出現以前に検出
されている他の少なくとも１つの脈波振幅値から得られ
るパラメータは、最高血圧値と−定の関係になることが
あることが、本願発明者の研究により判明した。

これを、実施例に対応する第４図を用いて説明する。こ
こでは、他の少なくとも１つの脈波振幅値として最初に
得られた脈波振幅値Ａ、を用いている。この脈波振幅値
Ａ１と最大脈波振幅値Ａ。

とより、以下のようにパラメータαを算出する。

α＝　（ＡＩ　／Ａ、）Ｘ１００　　　　　　・・・（
１）このαは、最高血圧値Ｐ　Ｓ　、最低血圧値ＰＤ及
び脈波振幅値Ａ１に対応するカフ圧Ｐ１で表されるパラ
メータβ β−（Ｐ＋　　　Ｐｏ　）／　（Ｐｓ　　　Ｐｏ　）　
　・・・（２）と第４図に示す曲線Ｃの関係がある。従
って、この関係を利用すれば、最大脈波振幅値ＡＭ、脈
波振幅値ＡＩ、最低血圧値ＰＤ、カフ圧Ｐ＋　とより逆
に最高血圧値Ｐ、を予測することができる。

この発明の電子血圧計は、再加圧の場合には、上述のよ
うに最高血圧値を予測し、この予測最高血圧に基づいて
再加圧目標値を決定するので、適切な再加圧目標値が得
られ、再加圧を１回で済ますことができる。よって、測
定時間の短縮化が図れ、欝血による測定誤差及び被験者
の苦痛を少なくすることができる。

（へ）実施例 この発明の一実施例を、図面に基づいて以下に説明する
。

この実施例は、心血管情報として脈波を使用する電子血
圧計に、この発明を適用したものであり、脈波検出手段
及び脈波振幅値算出手段が、心血管情報検出手段をも兼
ねている。

第２図は、実施例電子血圧計の空気系及び回路構成を説
明するブロック図である。２は、被験者の腕に巻着され
る、周知のカフである。このカフ２には、圧力センサ（
圧力検出手段）３、ポンプ（加圧手段）４、急速排気弁
（城主手段）５、微速排気弁（減圧手段）６が接続され
ている。

圧力センサ３は、カフ２内の空気圧、すなわちカフ圧Ｐ
Ｃを検出するためのものであり、そのデジタル出力は、
ＣＰＵ７に取込まれる。また、ポンプ４のオン／オフ、
急速排気弁５及び微速排気弁６のそれぞれの開閉は、Ｃ
ＰＵ７により制御される。

このＣＰＵ７は、脈波を検出しその振幅値を算出する機
能、血圧値を決定する機能、加圧不足を検出する機能、
パラメータを算出し再加圧目標値を決定する機能等を含
んでいる。

ＣＰＵ７には、液晶表示器等の表示器８が接続されてお
り、ＣＰＵ７で決定された血圧値が表示される。

また、ＣＰＵ７には、スタートスイッチ９及び加圧目標
値設定スイッチ１０が接続されている。

スタートスイッチ９は、血圧測定の開始を入力するため
のものである。一方、加圧目標値設定スイッチ１０は、
最初の加圧の目標値を設定するためのものである。なお
、この加圧目標値設定スイッチ１０は省略してもよい。

次に、この実施例電子血圧計の動作を以下に説明する。

電源がオンされると、まず、スタートスイッチ９がオン
されているか否かが判定される〔ステツプ（以下ＳＴと
いう）１、第１図（ａ）参照〕。スタートスイッチ９が
オンされるまで、ＳＴＩの判定を繰返し、ここで待機す
る。

カフ２が被験者の腕に巻着され、加圧目標値Ｐ、０がス
イッチ１０で設定された後に、スイッチ９がオンされる
（Ｓｒ１）。スイッチ９がオンされると、Ｓｒ１の処理
へ進み、ＣＰＵ７が、ポンプ４をオンさせ、急速排気弁
５及び微速排気弁６を閉じ、カフ２の加圧が開始される
。

次のＳｒ１では、カフ圧が加圧目標値Ｐ、。に達したか
否かが判定される。この判定はＹＥＳとなるまで繰返さ
れる。

Ｓｒ１の判定がＹＥＳとなれば、Ｓｒ４へ進みポンプ４
を停止すると共に、微速排気弁６を開放させ、カフの減
圧が開始される。

Ｓｒ５では、カフ圧ＰＣが一定周期（通常はｌＯ〜５０
ｎ＋ｓ）でサンプリングされる。Ｓｒ１では、このサン
プリングされたカフ圧Ｐ６データに、バイパス又はバン
ドパスのデジタルフィルタリングを施し、カフ圧信号に
重畳した交流成分、すなわち脈波を抽出する（第３図も
参照）。この脈波は、０又はある基準レベルに対しての
士の信号であり、基準レベルから、所定のしきい値を設
け、脈波信号レベルがその値を越えた時に、脈波が検出
されたとする（Ｓｒ１）。このしきい値は、測定部位が
上腕である場合には、０．３〜１．０ｍｍ１ｇ程度の値
とされる。

Ｓｒ１では、Ｓｒ１において脈波が検出されたか否かが
判定れる。この判定がＮｏの場合には、Ｓｒ５へ戻り脈
波の検出が続行される。Ｓｒ１の判定がＹＥＳの場合に
は、この脈波の振幅値Ａ。

を算出する（Ｓｒ９）。この脈波振幅値Ａ、は、脈波信
号レベルと、前記しきい値との交点から、次の交点まで
の間（−拍間）での最大と最小の差としており、脈波検
出ごとに算出される（第３図も参照）。。

さらに脈波振幅値Ａ、と前脈波振幅値Ａ　４−１　との
間を補間する（−３ＴＩＯ）。すなわち、第３図におい
て、脈波振幅値Ａｔの頂部を接続して、包絡線ｅを形成
する。

次の５ＴＩＩでは、最大脈波振幅値検出フラグＦ、が１
か否かを判定する。フラグＦ、は、最大脈波振幅値Ａカ
が検出されるまでは、零であり、この場合には５ＴＩＩ
の判定がＮＯとなり５ＴＩ２へ進む。一方、５ＴＩＩの
判定がＹＥＳの場合には、後述のＳｒ２１へ進む。

５Ｔ１２では、現在までに得られた脈波振幅値Ａ、デー
タ中より、最大脈波振幅値Ａ、を検出する。脈波振幅は
、平均血圧点Ｐ、までは増大してい（が、その後は次第
に減少していく（第３図参照）。従って、脈波振幅値Ａ
、の減少が確認できた時点では、既に最大脈波振幅値Ａ
、が得られており、脈波振幅値Ａ、データ中より最大の
ものを検索すればよい。５Ｔ１３では、５Ｔ１２の処理
で最大脈波振幅値Ａ１が検出されたか否かを判定する。

この判定がＮｏの場合には、Ｓｒ５へ戻り、脈波の検出
を続行する。

５Ｔ１３の判定がＹＥＳの時は、５Ｔ１４へ進む。この
５Ｔ１４では、最大脈波振幅値検出フラグＦ、を１とお
く。このフラグＦ、は、最大脈波振幅値Ａ、が検出され
たことを知らせ、るためのものである。

５Ｔ１５では、最高血圧値決定のための脈波振幅値Ａ３
を算出する。この脈波振幅値Ａ３は、例えば、以下の（
３）式で算出される。・Ａ、　＝　（Ａ、　−０，５ｍ
ａ＋Ｈｇ）　１０．６　　　　・・・（３）次に、５Ｔ
ＩＯで形成された包路線の平均血圧値Ｐ、よりも高いカ
フ圧倒で（最大脈波振幅値Ａ、出現前）で上記振幅値Ａ
、に等しい振幅を検出する（ＳＴ１６）。

５Ｔ１７（第１図ら）参照〕では、５Ｔ１６でＡ、に等
しい振幅が検出されたか否かが判定される。

第３図左半部に示すように、加圧不足の場合には、Ａ３
に等しい振幅は検出されず、５Ｔ１７の判定はＮｏとな
る。５Ｔ１７の判定がＮＯの場合には、Ａ１検出フラグ
Ｆ、は零とおかれる。一方、５Ｔ１７の判定がＹＥＳの
場合には、フラグＦ、は１とおかれる。このフラグＦ３
は、Ａ８に等しい振幅が検出されたこと、すなわち、加
圧不足でないことを示すものである。

５Ｔ１８又は５Ｔ１９の処理が終了すれば、５７２０へ
進む。Ｓｒ２０では、最低血圧値Ｐｏ決定のための脈波
振幅値ＡＤを算出する。この実施例で脈波振幅値ＡＤは
、以下の（４）式により算出される。

Ａｎ　＝　（Ａ−０，５ｍｎ＋ｌＩｇ）　１０．７　　
　　、・・（４）Ｓｒ２１では、５Ｔ１６と同様に、脈
波振幅値Ａ、に等しい振幅を、包絡線ｅの平均血圧値Ｐ
１よりも低い圧力側（最大脈波振幅値Ａ１出現後）で検
出する。Ｓｒ２２では、Ｓｒ２１で振幅値Ａ。に等しい
振幅が検出されたか否かを判定する。

この判定がＮＯの時には、Ｓｒ５へ戻り脈波の検出を続
行する。なお、これ以降の脈波検出・振幅値算出処理で
は、５Ｔ１２〜５Ｔ２０の処理は不要となるので、５Ｔ
ＩＩよりＳｒ２１へ直接進む（フラグＦ、が５Ｔ１４で
１とおかれているので５ＴＩＩの判定がＮｏとなる）。

５Ｔ２２の判定がＹＥＳとなった時は、５Ｔ２３へ進み
、フラグＦ、が１か否か判定する。この判定がＹＥＳで
ある時、すなわち加圧不足でない時には、５Ｔ２４へ進
む。５Ｔ２４では、最高血圧値Ｐ、及び最低血圧値Ｐ０
が決定される。最高血圧値Ｐ、は、脈波振幅値Ａ、に等
しい振幅に対応するカフ圧に、最低血圧値Ｐａは、脈波
振幅値Ａｏに等しい振幅に対応するカフ圧にそれぞれ決
定される。

続＜５Ｔ２５では、ＣＰＵ７が、最高血圧値Ｐ、及び最
低血圧値Ｐｏを表示器８に表示させる。

そして、急速排気弁２６が開けられて、カフ２が急速に
減圧され、測定が終了する。

一方、５Ｔ２３の判定がＮＯである時、すなわち加圧不
足である時には、５Ｔ２７へ進み、最高血圧値Ｐ、予測
処理を行う。

この予測処理には、第１番目の（最初の）脈波振幅値Ａ
、とこれに対応するカフ圧ｐｃｔ、最大脈波振幅値Ａ。

及び最低血圧値Ｐｏが用いられる。

これらから算出されるパラメータα、βα””　（Ａｔ
　／Ａ−）　Ｘ　１００　　　　　・・・（１）β＝　
ＣＰＩ　−ＰＤ　）　／　（ｐｇ　−ＰＯ）　・・−（
２）の間には、第４図に示す曲線Ｃの関係が得られる。

第４図は、本１０ｆ１発明者が多数の人体臨床データに
基づいて得たものである。第４図中の縦ＬＳ　Ｉは、標
準偏差の幅を表わしている。

上記曲線Ｃの関係は、ＣＰＵ７のメモリに格納されてお
り、αが計算されれば、βが検索できる。

このβがわかれば、以下の（２°）式より、最高血圧値
Ｐｓ′を予測することができる。

ＰＤ”＝（Ｐ＋　　　Ｐｏ）／β＋Ｐｏ　　　”’（２
’）ここで、この予測についての誤差の１例を示すと、
βの標準偏差の最も大きい場合は、α＝９５の時である
。この時には、標準偏差が０．０７となり、Ｐ＋　　＝
　１２０ｍｍＨｇＳＰＤ　＝６０ｍｎ＋Ｈｇとし、βの
２倍の標準偏差を考慮しても、１２ｍｍ１ｇであり、予
測制度の高さを理解することができる。

なお、曲線Ｃをメモリに格納する代わりに、第４図中２
点鎖線で示す近似直線を利用してもよい。

この近似直線は、実際のデータを回帰したものであり、
以下の（５）式で表わされる。

β＝−０，１８９α＋１．８９　　　　　・・・（５）
続＜　Ｓｒ１８では、５Ｔ２７で予測された最高血圧値
Ｐ−に基づいて、再加圧目標値ＰＣＯ”は、次の（６）
式により決定される。

Ｐｃｏ”−Ｐｓ　＋２０ｍＨｇ　　　　　　　・・・（
６）もちろん、再加圧目標値Ｐ　ＣＯ”の設定は、（６
）式に限定されるものではない。

５Ｔ２８の処理が終了すれば、Ｓｒ１へ戻り、再び加圧
を行い、最高血圧値Ｐ　Ｓ　、最低血圧値Ｐ。を決定す
る。この再加圧後の測定では、第３図中右半部に示すよ
う、カフ圧が最高血圧値２８以上に加圧され、完全は脈
波データを得ることができる。すなわち、脈波振幅値Ａ
、に等しいデータが含まれることとなり、最高血圧値Ｐ
、が必ず決定でき、さらに再加圧を行う必要はなくなる
。

なお、上記実施例では、心血管情報として、脈波を使用
する電子血圧計に、この発明を適用した例を示している
が、心血管情報として、コロトコフ音叉はＥＣＧを使用
する電子血圧計にも、この発明は適用可能である。

（ト）発明の詳細 な説明したように、この発明の電子血圧計は、加圧不足
が生じた場合、脈波振幅値から得られるパラメータに基
づいて最高血圧値を予測し、この予測された最高血圧値
から再加圧の目標値を設定するものである。従って、適
切な再加圧目標値が得られ、再加圧が１回で済み、測定
時間の短縮を図ることができ、欝血による血圧測定の誤
差の解消及び被験者の苦痛の軽減を図ることができる利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び第１図ら）は、この発明の一実施例に
係る電子血圧計の動作を説明するフロー図、第２図は、
同電子血圧計の構成を説明するブロック図、第３図は、
同電子血圧計におけるカフ圧と脈波振幅値の推移を説明
する図、第４図は、同電子血圧計におけるパラメータの
関係を示す図である。 ２：カフ、　　　３：圧力センサ、 ４：ポンプ、　５：急速排気弁、 ６：微速排気弁、７　：　ＣＰＵ。 第２゛図 第４図 ４υ、００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１υす、υυダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被験者に巻着されるカフと、このカフを加圧する
   加圧手段と、前記カフの圧力を検出する圧力検出手段と
   、前記カフを減圧する排気手段と、前記被験者の心血管
   情報を検出する心血管情報検出手段と、この心血管情報
   検出手段及び前記圧力検出手段の出力に基づいて血圧値
   を決定する血圧値決定手段と、前記心血管情報検出手段
   で得られた心血管情報に基づいて前記カフの加圧不足を
   検出する加圧不足検出手段と、この加圧不足検出手段で
   加圧不足が検出された時に、前記加圧手段を作動させる
   再加圧手段とを備えてなる電子血圧計において、 前記圧力検出手段の出力信号より脈波成分を検出する脈
   波検出手段と、この脈波検出手段で検出された脈波の振
   幅値を算出する脈波振幅値算出手段と、この脈波振幅値
   算出手段で算出された脈波振幅値のうち、最大脈波振幅
   値と、この最大脈波振幅値出現以前の他の一つの脈波振
   幅値とを抽出してパラメータを算出するパラメータ算出
   手段と、このパラメータ算出手段で得られたパラメータ
   と、前記血圧値決定手段で得られた最低血圧値及び前記
   圧力検出手段で検出されている前記他の少なくとも１つ
   の脈波振幅値に対応するカフ圧とから予測最高血圧値を
   算出する予測最高血圧値算出手段と、この予測最高血圧
   値算出手段で得られた予測最高血圧値に基づいて再加圧
   目標値を決定する再加圧目標値決定手段とを備え、前記
   再加圧手段は、この再加圧目標値決定手段で決定された
   再加圧目標値まで再加圧を行うことを特徴とする電子血
   圧計。