JPH01242031A - 血圧測定装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
り検出される脈波に基づいて血圧値を測定する血圧測定
方法であって、特に、カフを用いることなく血圧を測定
し得る方法に関するものである。
状のカフを巻回するとともにそのカフ内に圧力を供給し
て生体を圧迫することにより、心拍に同期して発生する
圧力振動波すなわち脈波を検出し、カフ内の圧力(カフ
圧)を変化させる過程における脈波の大きさの変化に基
づいて血圧値を決定する、所謂オシロメトリック式の血
圧測定方法が用いられている。
圧迫するためにカフを用いており、このカフは比較的大
型であって高張るために、特に長時間にわたって生体に
装着されるような場合には生体にとって煩わしいもので
あった。また、カフは袋帯状であって生体の一部の全周
に巻回されるものであるために、たとえば生体の体動な
どに起因してノイズの影響を受は易いので、充分な血圧
測定精度が得られない場合があった。さらに、たとえば
手術後などにおいて、比較的長時間にわたって連続的に
血圧を測定する必要がある場合には、生体の一部が長時
間圧迫状態にあるので、生体に対して欝血などの不快感
を与えてしまうという問題があった。
あり、その要旨とするところは、動脈における圧脈波を
検出するための脈波センサと、その脈波センサを生体の
表皮上から前記動脈に押圧する押圧手段とを用いてその
生体の血圧値を測定する血圧測定方法であって、(a)
前記脈波センサの押圧力を連続的に変化させる押圧力変
化工程と、(b)その脈波センサの押圧力変化に伴って
得られる圧脈波の大きさの変化に基づいて前記生体の血
圧値を決定する血圧値決定工程と、を含むことにある。
力が押圧力変化工程において連続的に変化させられると
ともに、その押圧力変化に伴って得られる圧脈波の大き
さの変化に基づいて、血圧値決定工程において生体の血
圧値が決定される。
に対して押圧される脈波センサにて検出される圧脈波か
ら血圧値が決定されるようになっているため、従来の方
法のように血圧測定にカフを用いる必要がないので、カ
フ装着時の煩雑さが解消されるとともに、血圧測定時に
生体の体動などによるノイズの影響を受は難いという効
果が得られる。
圧脈波を検出するための脈波センサと、その脈波センサ
を生体の表皮上から前記動脈に押圧する押圧手段とを用
いてその生体の血圧値を連続的に測定する血圧測定方法
であって、(a)前記脈波センサの押圧力を連続的に変
化させる押圧力変化工程と、(b)その押圧力変化工程
において前記脈波センサの押圧力変化に伴ってその脈波
センサから得られる圧脈波の大きさの変化に基づいて前
記生体の血圧値を決定する血圧値決定工程と、(C)そ
の血圧値決定工程によって決定された血圧値と前記圧脈
波の大きさとの関係を予め求める工程と、(d)前記脈
波センサの押圧力を前記圧脈波が最大振幅となる値に維
持する工程と、(e)前記予め求められた関係から、前
記脈波センサによって逐次検出される実際の圧脈波の大
きさに基づいて血圧値を連続的に決定する工程と、を含
むことにある。
対して押圧されるとともに押圧力変化工程においてその
押圧力が連続的に変化させられることにより検出される
圧脈波の大きさの変化に基づいて、血圧値決定工程にお
いて血圧値が決定される一方、脈波センサにより検出さ
れた圧脈波が最大振幅となったときの押圧手段の押圧力
が維持されるとともに、血圧値決定工程において決定さ
れた血圧値と、脈波センサにより検出された圧脈波の大
きさとの間の関係が求められ、その関係から、実際の圧
脈波の大きさに基づいて血圧値が連続的に決定される。
に、押圧手段により動脈に対して押圧される脈波センサ
にて検出される圧脈波から血圧値が決定されるようにな
っているため、従来の方法のように血圧測定にカフを用
いる必要がないので、カフ装着時の煩雑さが解消される
とともに、血圧測定時において生体の体動などによるノ
イズの影響を受は難いという効果が得られる。また、本
第2発明によれば、たとえば、血圧値決定工程において
圧脈波の大きさの変化に基づいて周期的に血圧値を決定
するとともに、その実際の血圧値と圧脈波の大きさとの
関係を周期的に決定(すなわち補正)し、その関係から
実際の圧脈波の大きさに基づいて血圧値が連続的に決定
され得るので、血圧値を連続的に測定する際にはカフに
より生体の上腕部などを常に圧迫する必要があった従来
の血圧測定方法と比較して、特に長時間にわたる測定の
場合には、欝血などの生体に与える不快感が大幅に軽減
されるという効果が得られる。
的に変化させられる過程で脈波が最大振幅となる値にそ
の押圧力が維持されて、そのように維持された押圧力に
よって脈波センサが押圧されることにより得られる最大
振幅を有する最適な脈波に基づいて血圧値との関係が求
められるので、高い精度で血圧測定が行われるという効
果が得られる。
。
タ装置の構成を説明する図である。IOは、生体の手首
において撓骨上に位置する動脈12上に装着された脈波
検出プローブである。脈波検出プローブ10は、支持バ
ンド14が手首に巻回され且つ締着されることにより、
動脈12上に固定されるようになっており、比較的剛性
の高い方形容器状のハウジング16と、生体の表皮に接
触するようにハウジング16内に収容された脈波センサ
18と、ハウジング16の側壁と脈波センサ18との間
に介挿されて脈波センサ18をハウジング16に対して
支持するとともにハウジング16の開口面を密閉するゴ
ム製などのダイアフラム20とから構成されている。
22から調圧弁24を介して圧力流体が供給されるよう
になっている。調圧弁24は、電動ポンプ22からの圧
力流体を調圧するものであり、生体の最低血圧値よりも
低い40mm11g程度の゛予め定められた目標圧力P
1に到達するまでハウジング16内の圧力Pを急速に上
昇させる急速昇圧状態、その目標圧力P7から圧力Pを
脈波検出に好適な予め定められた5〜6mm1g/se
c程度の所定速度で徐々に上昇させる律速昇圧状態、ハ
ウジング16内を一定の圧力に保持する圧力保持状態、
或いは急速排圧状態などに切り換えられる。
9において圧力センサ26が接続されており、ハウジン
グ16内の圧力Pが検出されるとともにその圧力Pを表
す圧力信号SPが後述のCPU28に対して出力される
。
めの半導体歪センサ或いは圧電素子などを備えたもので
あり、ハウジング16内に圧力流体が供給されると、ダ
イアフラム20が膨張するのに伴って動脈12に対して
押圧されることにより、心拍に同期して動脈12が膨張
・収縮するのに伴って発生する圧力振動波すなわち脈波
(圧脈波)を検出するとともに、その脈波を表す脈波信
号SMをCPU2Bに対してバンドパスフィルタ27お
よびA/D変換器29を介して出力する。
びダイアフラム20が押圧手段を構成する。
謂マイクロコンピュータを構成しており、RAM30の
記憶機能を利用しつつROM32に予め記憶されたプロ
グラムに従って入力信号を処理するとともに、一連の血
圧測定動作を実行する。
駆動回路34に対してI10インタフェース36を介し
て0N10FF信号を供給して駆動回路34からの電動
ポンプ22に対する電力供給を制御することにより電動
ポンプ22の起動および停止を制御するとともに、I1
0インタフェース36を介して調圧弁24に指令信号を
供給することにより、第2図(a)および(b)にそれ
ぞれ示すように、ハウジング16内の圧力Pを前記目標
圧力P、まで急速に上昇させた後に前記所定速度にて徐
々に昇圧させ、その律速昇圧期間内において、脈波信号
SMが表す脈波と圧力信号SPが表すハウジング16内
の圧力PをRAM30に順次記憶させて、それら脈波の
大きさの変化に基づいて圧力Pから最高血圧値Hおよび
最低血圧値りをそれぞれ決定する。
期間において検出される脈波の中から、最も大きい振幅
を有する最大脈波M s m Xを決定するとともに、
その最大脈波M @ 11 Xが発生した時点のハウジ
ング16内の圧力P aaXを求め、上述のように血圧
値HおよびLが決定された後は、調圧弁24をフィード
バック制御することによりハウジング16内の圧力Pを
P IIMMに維持する。そして、脈波センサ18が圧
力P maXにより動脈12に対して押圧されることに
より検出される脈波の上ピーク値(最高値)および下ピ
ーク値(最低値)と、最高および最低血圧値HおよびL
との間の関係がそれぞれ算出されると、その関係から実
際の脈波に基づいて最高および最低血圧値が連続的に決
定され且つ血圧表示器38にて表示される。血圧表示器
38は、CPU28から供給された表示信号に従って第
3図に示すように横軸40および縦軸42がそれぞれ時
間および血圧(mm Hg )を表す二次元図表が設け
られたブラウン管上に、上端Aおよび下端Bがそれぞれ
最高血圧値および最低血圧値を表すバーグラフ44を逐
次連続的に表示するようになっている。なお、CPU2
8にはクロック信号源46から所定周波数のパルス信号
CKが供給されている。
第4図のフローチャートに従って説明する。
Slが実行され、図示しない起動停止押釦が押圧操作さ
れたか否か、すなわちCPU28に起動停止信号が供給
されているか否かが判断される。脈波検出プローブ10
が生体の手首に装着された後に起動停止信号が供給され
ると、次にステップS2が実行されてタイマの計数内容
Tが零にリセットされ、その後再びクロック信号源46
からのパルス信号CKの計数を開始する。続いてステッ
プS3が実行され、電動ポンプ22の作動が開始される
とともに調圧弁24が急速昇圧状態に切り換えられてハ
ウジング16内の圧力Pが急速に上昇させられるととも
に、続くステップS4において、圧力Pが前記目標圧力
P1に到達したか否かが判断される。未だ到達していな
いと判断された場合にはステップS3が再び実行される
が、到達したと判断されると、ステップS5が実行され
る。ステップS5においては、調圧弁24が律速昇圧状
態に切り換えられて、ハウジング16内の律速昇圧が開
始される。このような状態において、ステップS6が実
行されて、脈波が検出されているか否かが判断され、未
だ検出されていないと判断された場合には検出されるま
で待機させられるが、検出されたと判断されるとステッ
プS7が実行される。ステップS7においては、ステッ
プS6にて検出された脈波と、その脈波の発生し。
憶される。したがって、本実施例においては、ステップ
S5が押圧力変化工程に対応する。
0内に順次記憶される脈波の大きさに基づいてハウジン
グ16内の圧力Pから実際の最高血圧値Hおよび最低血
圧値りがそれぞれ決定されるとともに、それら血圧値H
およびLがRAM30内に記憶される。このステップS
8における血圧決定アルゴリズムは、たとえば逐次得ら
れる脈波列の振幅が急激に変化した時点の圧力P、或い
はそれらの振幅の差分の最大値が発生した時点の圧力P
を求め、予め求められた圧力Pと血圧値との関係からそ
の圧力Pに基づいて最高血圧値Hおよび最低血圧値りを
決定する。したがって、本実施例においては、ステップ
S8の血圧測定ルーチンが血圧値決定工程に対応する。
いて最高および最低血圧値が共に決定されて測定が終了
したか否かが判断される。当初は血圧測定に必要な脈波
数が得られていないので、ステップ86以下が再び実行
されるが、ステップS9において血圧値の測定が完了し
たと判断されると、続くステップSIOが実行される。
速昇圧期間内において検出された脈波の中から最も大き
い振幅を有する最大脈波M□8が決定されるとともに、
その最大脈波M +* a xが発生したときのハウジ
ング16内の圧力P IlmXが求められる。次のステ
ップS11では、ハウジング16内の圧力Pがステップ
S10にて決定された圧力P aaxとなるように、調
圧弁24が急速排圧状態とされた後フィードバック制御
されて圧力保持状態に切り換えられる。したがって、本
実施例においては、ステップSIOおよびステップSl
lが、脈波センサの押圧力を圧脈波が最大振幅となる値
に維持する工程に対応する。
が上記のようにP +*sxに維持されている状態で脈
波センサ18から検出された脈波M1が読み込まれると
ともに、その脈波M1の最高値mm1xおよび最低値m
17がそれぞれ決定されて、それら最高値m a m
xおよび最低値m、、7に基づいてそれぞれ最高血圧値
SYSおよび最低血圧値DIAを求めるための関係式: %式%(1) における定数におよびaが決定される。すなわち、ステ
ップS8にて決定された実際の血圧値HおよびLが最高
血圧値SYSおよびDIAに代入されることにより、定
数におよびaが算出されるのである。ここで、これら(
1)式および(2)式は、脈波の大きさの変化に基づい
て決定された最高および最低血圧値と脈波の最高値およ
び最低値との間は、それぞれ比例関係にあることに基づ
いて成立している。したがって、定数におよびaは、血
圧値をY軸とし且つ脈波の大きさをX軸とした場合にお
いて、傾きおよびY軸の切片をそれぞれ表している。な
お、脈波の大きさが零のときであっても血圧値は必ずし
も零とはならないことから、Y切片aが加えられること
によって、血圧値と脈波との関係が正確なものとなる。
圧値と圧脈波の大きさとの関係を予め求める工程に対応
する。
が検出されているか否かが判断されて、検出されている
と判断されると、続くステップS14が実行されて、そ
の検出された脈波M2が読み込まれるとともに脈波M2
の最高値m、、、X’および最低値m1゜7′が決定さ
れる。そして、ステップS15においては、前記ステッ
プS12において既にKおよびaが決定されているので
、これら最高値m−8゛および最低値mff1i、 ’
を前代(1)および(2)にそれぞれ代入することによ
り、最高血圧値SYSおよび最低血圧値DIAが推定さ
れるとともに、ステップS16においてそれら最高血圧
値SYSおよび最低血圧値DIAが血圧表示器38によ
って表示される。したがって、本実施例においては、ス
テップS14およびステップS15が、血圧値を連続的
に決定する工程に対応する。
たか否かが判断される。再操作されたと判断された場合
には再びステップSlまで戻されるが、再操作されてい
ないと判断された場合には、ステップ31Bが実行され
てタイマの計数内容Tが予め定められた計数内容T。に
達したか否かが判断される。この計数内容T0は上記ス
テップS12において決定された対応関係を補正するた
めに、改めてKおよびaを決定し直す時間間隔に対応す
るもので、たとえば5〜10分程度に設定される。した
がって、計数内容TがToに到達した場合にはステップ
82以下が再び実行されることとなるが、この段階では
計数内容Tは未だT。に到達しないので、ステップ31
3以下が実行されて、M2に続く一連の脈波M:+ 、
Ma 、 ・・・・・が検出される毎に最高血圧値S
YSおよび最低血圧値DIAが決定されて連続的に表示
される。
過程で、ステップ31Bにおいてタイマの計数内容Tが
Toに到達したと判断されると、ステップ32以下が再
び実行されることにより、ステップS8において新たに
決定された実際の最高血圧値Hおよび最低血圧値りと、
ステップS12において読み込まれた脈波の最高値およ
び最低値とに基づいて、対応関係式(1)および(2)
の定数におよびaが再び求められ、その新しい対応関係
式(1)および(2)から引き続いて検出される脈波の
最高値および最低値に基づいて連続的に血圧測定が実行
され且つ測定された血圧値が表示されるのである。
が律速昇圧される過程で脈波センサ18により検出され
る脈波の大きさの変化に基づいて、ステップS8の血圧
測定ルーチンにおいて実際の最高および最低血圧値Hお
よびLが決定される一方、ステップ310およびステッ
プSllにおいて、ハウジング16内の律速昇圧過程で
検出された最大脈波M II a Xの発生時の圧力P
□8が決定され且つハウジング16内がその圧力P。、
Xに維持されるとともに、ステップS12において実際
の血圧値HおよびLと実際の脈波の大きさとの間の関係
が求められ、その関係から、ステップS14および31
5において実際の脈波の大きさに基づいて血圧値が連続
的に決定されるのである。
ンサ18により検出される脈波の大きさの変化に基づい
て血圧値が決定されるようになっているため、従来の方
法のように血圧測定にカフを用いる必要がないので、カ
フの装着による煩雑さが解消されるとともに、血圧測定
時において生体の体動などによるノイズの影響を受は難
いという効果が得られる。また、本実施例によれば、血
圧測定ルーチンにおいて周期的に実際の血圧値Hおよび
Lが決定されるとともに、その実際の血圧値HおよびL
と脈波の大きさとの予め定められた関係が所定の時間間
隔毎に周期的に補正されて、その関係から実際の脈波の
大きさに基づいて血圧値が連続的に決定されるので、特
に長時間にわたる測定の場合には、従来の血圧測定方法
と比較して欝血などの生体に与える不快感が大幅に軽減
されるという効果が得られる。
期間内において最も大きい振幅を有する最大脈波M□8
とその最大脈波M m m Xが発生したときのハウジ
ング16内の圧力P、□が決定されるとともに、ハウジ
ング16内が圧力P□8に維持された状態で脈波センサ
18が動脈12に対して押圧されることにより最大の振
幅を有する最大脈波が検出され、それら最大脈波を用い
て、血圧値と脈波の大きさとの対応関係すなわち定数に
およびaが算出されまたその対応関係から血圧値が決定
されるので、高い精度で血圧測定が行われるという利点
がある。
本発明はその他の態様にても好適に実施され得るもので
ある。
値を連続的に決定し且つ表示する形式の血圧モニタ装置
に採用されていたが、−度の起動操作毎に一回の血圧測
定サイクルのみが実行されて血圧を測定する形式の血圧
測定装置に採用されても良いのである。すなわち、本実
施例においては、血圧測定装置は前述の実施例の血圧モ
ニタ装置と略同様の構成を備えたものであって、第4図
のフローチャートのステップS9までと同様の作動を測
定開始操作毎に実行するようになっている。
センサ18により検出される脈波の大きさの変化に基づ
いて血圧値が決定されるので、カフを用いる必要がなく
、カフの装着による煩雑さが解消されるとともに、血圧
測定に際して生体1oの体動などに起因するノイズの影
響を受は難いのである。
は、目標圧力P、まで急速に昇圧されたハウジング16
内の律速昇圧期間において検出された脈波に基づいて決
定されていたが、たとえば生体10の予想される最高血
圧値よりも高い18Qmml1g程度の目標圧力を予め
設定し、その目標圧力にハウジング16内の圧力Pが到
達するまで急速に上昇させるとともに、−旦目標圧力に
まで到達した後は5〜6mm1g/sec程度の所定速
度で徐々に下降させ、その律速降圧過程において検出さ
れる脈波に基づいて血圧値を決定するようにしても良い
のである。また、目標圧力P0を設定しないで、最初か
ら前記所定速度でハウジング16内を徐々に昇圧するよ
うにしても差支えない。
撓骨上に位置する撓骨動脈である動脈12から採取され
ていたが、生体の表皮に比較的接近して位置するため脈
波が採取し易い他の動脈、たとえば頚動脈1足前動脈な
どから採取するようにしても良い。
とが比例関係にあることを前提としてそれらの対応関係
が求められているが、血圧値が脈波の大きさの二次関数
で表される対応関係を求めたり、予めプログラムされた
血圧値と脈波の大きさとの対応関係を表す複数種類のデ
ータマツプの中から、被測定者である生体の血圧値およ
び脈波の大きさに基づいて一つのデータマツプを選択す
ることにより対応関係を求めたりするなど、その他の方
法で対応関係を求めるようにしても差支えない。
との対応関係において傾きKおよびY切片aが用いられ
ていたが、傾きKのみを用いるようにしても、血圧測定
の精度は充分に得られるのである。この場合には、最高
血圧値SYSと脈波の最高値、および最低血圧値DIA
と脈波の最低値との間の比例関係はそれぞれ異なるもの
として、傾きKを二種顛末めるようにしても良い。
最低血圧値がブラウン管上に表示されるようになってい
るが、同時にチャート等の記録紙にプリントして記録す
るようにしても良く、また、その他の種々の表示手段若
しくは記憶手段を採用し得る。
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。
た血圧モニタ装置の構成を説明する図である。第2図(
a)および(b)は、第1図のハウジング内の圧力変化
、および脈波センサにより検出される脈波の大きさの変
化をそれぞれ経時的に示すタイムチャートである。第3
図は第1図における血圧表示器に表示される血圧値のト
レンドの一例を示す図である。第4図は第1図の装置の
作動を説明するフローチャートである。 12:動脈 18:脈波センサ 出願人 コーリン電子株式会社 第3図
Claims (2)
- (1)動脈における圧脈波を検出するための脈波センサ
と、該脈波センサを生体の表皮上から前記動脈に押圧す
る押圧手段とを用いて該生体の血圧値を測定する血圧測
定方法であって、 前記脈波センサの押圧力を連続的に変化させる押圧力変
化工程と、 該脈波センサの押圧力変化に伴って得られる圧脈波の大
きさの変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する血圧
値決定工程と、 を含むことを特徴とする血圧測定方法。 - (2)動脈における圧脈波を検出するための脈波センサ
と、該脈波センサを生体の表皮上から前記動脈に押圧す
る押圧手段とを用いて該生体の血圧値を連続的に測定す
る血圧測定方法であって、前記脈波センサの押圧力を連
続的に変化させる押圧力変化工程と、 該押圧力変化工程において前記脈波センサの押圧力変化
に伴って該脈波センサから得られる圧脈波の大きさの変
化に基づいて前記生体の血圧値を決定する血圧値決定工
程と、 該血圧値決定工程によって決定された血圧値と前記圧脈
波の大きさとの関係を予め求める工程と、前記脈波セン
サの押圧力を前記圧脈波が最大振幅となる値に維持する
工程と、 前記予め求められた関係から、前記脈波センサによって
逐次検出される実際の圧脈波の大きさに基づいて血圧値
を連続的に決定する工程と、を含むことを特徴とする血
圧測定方法。
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