JPH01285244A - 脈波検出装置 - 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】 技術分野 本発明は動脈から発生する脈波を検出するための脈波検
出装置に関するものである。

従来技術 生体表面の動脈上に押圧される脈波センサを備え、その
脈波センサの押圧力を比較的緩やかに変化させるに伴っ
て採取される圧脈波に基づいてその脈波センサの最適な
押圧力を決定する形式の脈波検出装置が考えられている
。斯かる脈波検出装置においては、通常、前記脈波セン
サは生体内の骨の直ぐ上に位置する動脈上に配置される
とともに、脈波センサの押圧力を緩やかに変化させてそ
の脈波センサと前記骨との間において動脈を徐々に押し
潰す過程で、その脈波センサから逐次採取される圧脈波
の振幅が一旦漸増した後漸減することに基づいて最大振
幅の圧脈波が決定され、その最大振幅の圧脈波が採取さ
れたときの押圧力を前記最適な押圧力として決定するこ
とが行われている。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、脈波センサにより生体表面の動脈上を押
圧した際に、その動脈の直ぐ下にその動脈を支持する前
記骨が存在しない場合には、脈波センサの押圧力によっ
て動脈が潰れ難いため、圧脈波の振幅の増減現象が正常
に得られず、脈波センサの最適な押圧力を正確に決定し
得ない場合がある。このような場合には、脈波センサの
押圧位置を変更する必要があるが、脈波センサの最適な
押圧力を決定するに際しては、予め定められた速度で押
圧力が緩やかに変化させられるので、圧脈波の検出が開
始されるまでは脈波センサの押圧位置が適当でないこと
が判らないため、脈波センサの押圧位置の適否を判定す
るのに比較的時間を要するという問題があった。

本発明は以上の事情を背景にして為されたものであって
、その目的とするところは、前記最適な押圧力を決定す
るに先立って脈波センサの押圧位置の適否を迅速に判定
し得る脈波検出装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、前記のような形
式の脈波検出装置であって、第１図のクレーム対応図に
示すように、（ａ）前記脈波センサの最適な押圧力を決
定するに先立って、その脈波センサの押圧力を予め定め
られた所定圧まで比較的急速に増大させる予備押圧手段
と、（ｂ）その予備押圧手段により発生させられた前記
脈波センサの押圧力が前記予め定められた所定圧に達し
たときの圧脈波の振幅が予め定められた値以下となるか
否かに基づいて、その脈波センサの押圧位置の適否を判
定する押圧位置判定手段とを含むことを特徴とする。

作用および発明の効果 このように構成された脈波検出装置によれば、脈波セン
サの押圧力を緩やかに変化させることによりその脈波セ
ンサの最適な押圧力を決定するに先立って、予備押圧手
段により、その脈波センサの押圧力が予め定められた所
定圧まで比較的急速に増大させられるとともに、その脈
波センサの押圧力が前記予め定められた所定圧に達した
ときの圧脈波の振幅が予め定められた値以下となるか否
かに基づいて、押圧位置判定手段により、その脈波セン
サの押圧位置の適否が判定されるので、従来のように圧
脈波の検出が開始されるまで待つことなく、脈波センサ
の押圧位置の適否を一層迅速に判定し得る。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図において、１０は有底円筒形状を成すハウジング
であり、その開口端が人体の体表面１２に対向する状態
でバンド１４により手首１６に着脱可能に取り付けられ
るようになっている。ハウジングｌＯの内部には、ダイ
ヤフラム１８を介して脈波センサ２０が相対移動可能且
つハウジング１０の開口端からの突出し可能に設けられ
ており、これらハウジング１０とダイヤフラム１８とに
よって圧力室２２が形成されている。この圧力室２２内
には、流体供給源２４から調圧弁２６を経て圧力エア等
の圧力流体が供給されるようになっており、これにより
、脈波センサ２０はその圧力室２２内の圧力に応じた押
圧力で前記体表面１２に押圧される。

上記脈波センサ２０は、たとえば、単結晶シリコン等か
ら成る半導体チップの押圧面２８に感圧ダイオード等の
感圧素子が設けられて成るものであって、撓骨動脈３０
から発生して体表面１２に伝達される圧力振動波すなわ
ち圧脈波を検出する。

本実施例においては、体表面１２が生体表面に、撓骨動
脈３０が動脈にそれぞれ相当する。脈波センサ２０から
出力された電気信号、すなわち上記圧脈波を表す脈波信
号ＳＭは制御装置３２に供給される。制御装置３２は、
マイクロコンピュータを有して構成されており、予め定
められたプログラムに従って、調圧弁２６へ駆動信号Ｓ
Ｄを出力して圧力室２２内の圧力を調節し、圧力室２２
内を後述の所定圧Ｐ、まで急速昇圧したときに採取され
る脈波信号ＳＭに基づいて脈波センサ２０の押圧位置の
適否を判定するとともに、圧力室２２内の律速昇圧時に
採取される脈波信号ＳＭに基づいて脈波センサ２０の最
適な押圧力を決定する一方、その最適な押圧力にて採取
される脈波信号ＳＭに基づいて圧脈波を検出し且つ表示
記録信号ＳＩを出力して検出した圧脈波番表示・記録装
置３４に表示記録させる。

次に、以上のように構成された脈波検出装置の作動を第
３図のフローチャートに従って説明する。

まず、電源が投入されると、ステップＳ１が実行されて
、図示しない起動スイッチがＯＮ状態に操作されたか否
かが判断される。この判断が否定された場合には、ステ
ップＳ１が繰り返し実行されて待機状態とされるが、起
動スイッチがＯＮ状態であると判断された場合には、ス
テップＳ２が実行されることにより、圧力室２２内に圧
力流体が供給されて圧力室２２内の圧力が予め定められ
た所定圧Ｐ、まで比較的急速に昇圧されて、脈波センサ
２０が前記所定圧Ｐ、に対応する押圧力で体表面１２に
押圧される。第４図のＡはこの時点を示している。上記
所定圧Ｐ、は、好適には、後述の第５図に示すように、
脈波センサ２０の最適な押圧力に対応する圧力室２２内
の圧力Ｐ、よりも充分に大きい圧力、たとえば２００ｍ
ｍＨｇ程度の圧力に設定される。本実施例においては、
上記ステップＳ２が予備押圧手段に相当する。

次に、第４図のＡおよび８間において脈波センサ２０の
押圧力の適否が判定される。すなわち、まずステップＳ
３が実行されることにより、前記所定圧Ｐ、において圧
脈波がたとえば一個採取されるとともに、ステップＳ４
においては、ステップＳ３にて採取された圧脈波の振幅
Ａ、が算出される。次いで、ステップＳ５が実行されて
、圧力室２２内の速やかな排圧が開始された後、ステッ
プＳ６が実行されることにより、ステップＳ４にて算出
された振幅Ａ＋が予め定められた基準値Ａ。

以下であるか否かが判断される。この基準値Ａ。

は前記所定圧Ｐ１などとの関連において予め決定される
。後述の第５図にその基準値Ａ８の一例を示す、ステッ
プＳ６の判断が肯定された場合には、第２図に示すよう
に撓骨動脈３０の直ぐ下に撓骨３６が存在して、脈波セ
ンサ２０の押圧力の増大に応じて撓骨動脈３０が好適に
押し潰されていることを示しているため、脈波センサ２
０の押圧位置は適当であると判定されて、ステップＳ７
が実行されることにより、圧力室２２内の律速昇圧が開
始される。第４図のＢはこの時点を示している。

次に、ステップＳ８が実行されることにより、斯かる律
速昇圧過程において圧脈波が順次採取され且つ採取され
た各圧脈波の振幅Ａがそれぞれ算出される。このとき、
振幅Ａは、圧力室２２内の圧力、すなわち脈波センサ２
０の押圧力の増大に伴って、たとえば第５図に示すよう
に、−旦漸増した後漸減する。次いで、ステップＳ９が
実行されることにより、良く知られたアルゴリズムに従
っ°ζ最大振幅Ａ１．が決定され且つその最大振幅Ａｓ
＋ｍｘに対応する圧力Ｐ、が脈波センサ２０の最適押圧
力における圧力室２２内の圧力として決定される。次い
で、ステップＳ１０が実行されて、圧力室２２内の圧力
が前記圧力Ｐ、に調節されてその圧力Ｐ、にホールドさ
れる。第４図のＣはこの時点を示している。そして、こ
の状態において圧脈波の検出が開始されるとともに、そ
の検出された圧脈波が表示・記録装置３４に表示記録さ
れることとなる。

一方、上記ステップＳ６の判断が否定された場合には、
撓骨動脈３０の直ぐ下に撓骨３６が存在しておらず、脈
波センサ２０の押圧力の増大に応じて撓骨動脈３０が好
適に押し潰されていないことを示しているため、脈波セ
ンサ２０の押圧位置は適当でないと判定されて、ステッ
プ３１１が実行されることにより、たとえば、脈波セン
サ２０の押圧位置が適当でないことを示す所定の表示が
前記表示・記録装置３４に表示されるとともに、続くス
テップ３１２が実行されて、前記起動スイッチが自動的
にＯＦＦ状態に切り換えられた後、再びステップＳｔが
実行されて待機状態とされる。

したがって、本実施例においては、上記ステップＳ６が
押圧位置判定手段に対応している。そして、斯かる待機
状態においてハウジング１０の取付位置を変更して脈波
センサ２０の押圧位置を変更した後、再び起動スイッチ
がＯＮ状態に操作されると、上述の場合と同様にステッ
プ３２以下が実行されることとなる。

ここで、従来においては、上述のような不適当な押圧位
置にて脈波センサ２０が律速昇圧された場合には、圧脈
波の振幅Ａは、たとえば第７図に示すように、脈波セン
サ２０の押圧力の増大に伴って漸増した後漸減すること
なく、ある程度以上の押圧力では押圧力の増大に拘らず
略一定の値となって、脈波センサ２０の最適な押圧力を
正確に決定し得ない場合があった。そして、このような
場合には、圧脈波の検出が開始されるまで脈波センサ２
０の押圧位置が適当でないことが判らないため、脈波セ
ンサ２０の押圧位置の適否を判定するのに比較的時間を
要していたのである。

これに対し、本実施例の脈波検出装置によれば、脈波セ
ンサ２０の最適な押圧力を決定するのに先立って、圧力
室２２内の圧力（脈波センサ２０の押圧力）が比較的急
速に増大させられるとともに、その圧力室２２内の圧力
が前記所定圧Ｐ、に達したときの圧脈波の振幅Ａ＋が前
記基準値Ａ１以下となるか否かに基づいて、脈波センサ
２０の押圧位置の適否が判定される一方、押圧位置が適
当でないと判断された場合にはその旨の表示が表示・記
録装置３４に表示されるので、従来のように圧脈波の検
出が開始されるまで待つことなく、表示・記録装置３４
に表示された表示に基づいて脈波センサ２０の押圧位置
を一層迅速に判定することができるのである。

また、本実施例によれば、複雑なアルゴリズムを用いる
ことなく前記振幅Ａ、と前記基準値Ａｓとを単に比較す
るだけで、脈波センサ２０の押圧位置の適否を容易に判
定し得る利点がある。

なお、前述の実施例では、圧力室２２内の急速昇圧後に
圧脈波が一個だけ採取されているが、必ずしもその必要
はなく、たとえば、複数の圧脈波を採取してそれらの振
幅の平均を算出し、その平均値と前記基準値Ａｓとを比
較するようにしてもよい。

また、前述の実施例では、ハウジングｌＯの取付位置を
変更することにより脈波センサ２０の押圧位置が変更さ
れることとなるが、たとえば、脈波センサをハウジング
内において押圧方向と直角な方向に駆動するための駆動
手段を設け、脈波センサの押圧位置が不適当であると判
定された場合には、脈波センサを適当な押圧位置まで自
動的に移動させるように構成することも可能である。こ
の場合には、押圧位置が不適当である旨の表示をする必
要はない。

また、前述の実施例では、脈波センサの押圧力を緩やか
に増大させる際に採取される圧脈波に基づいて最適な押
圧力を決定する形式の脈波検出装置に本発明が適用され
た場合について説明したが、本発明は、前記押圧力を緩
やかに減少させる際に採取される圧脈波に基づいて最適
な押圧力を決定する形式の脈波検出装置においても適用
し得る。

第６図はその装置の作動を示すタイムチャートの一例で
ある。この場合においては、脈波センサの押圧位置の適
否判定の結果、その押圧位置力く適当であると判定され
た場合には、前述の実施例のように圧力室２２内を急速
に排圧した後再び律速昇圧することなく、前記所定圧Ｐ
３から律速排圧する過程で最適な押圧力が決定されるの
で、前述の実施例のように最適押圧力決定前に圧力室２
２内を２．速排圧するための時間が不要となる利点があ
る。

また、前述の実施例では、撓骨動脈３０から圧脈波を検
出する場合について説明したが、撓骨動脈以外の他の動
脈、たとえば足背動脈から圧脈波を検出する場合におい
ても本発明の効果が得られる。

その他、本発明はその趣旨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。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図である。第２図は本発明の一実
施例である脈波検出装置の回路図を示す図であって、一
部を断面にして示す図である。第３図は第２図の装置の
作動を説明するためのフローチャートである。第４図は
第２図の装置の作動を示すタイムチャートの一例である
。第５図は圧脈波の振幅と圧力室２２の圧力（脈波セン
サの押圧力）との関係を示す図であって、脈波センサの
押圧位置が適当である場合の一例を示している。 第６図は本発明の他の実施例を説明するための図であっ
て、第４図に対応する図である。第７図は圧脈波の振幅
と脈波センサの押圧力との関係を示す第５図に対応する
図であって、脈波センサの押圧位置が適当でない場合の
一例を示している。 １２；体表面（生体表面） ２０：脈波センサ ３０；撓骨動脈（動脈） 出願人　　コーリン電子株式会社 第１図 第３図 第４図 （押　氏、力） 第６図 ７ｉテ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 生体表面の動脈上に押圧される脈波センサを備え、該脈
   波センサの押圧力を比較的緩やかに変化させるに伴って
   採取される圧脈波に基づいて該脈波センサの最適な押圧
   力を決定する形式の脈波検出装置であって、 前記脈波センサの最適な押圧力を決定するに先立って、
   該脈波センサの押圧力を予め定められた所定圧まで比較
   的急速に増大させる予備押圧手段と、 該予備押圧手段により発生させられた前記脈波センサの
   押圧力が前記予め定められた所定圧に達したときの圧脈
   波の振幅が予め定められた値以下となるか否かに基づい
   て、該脈波センサの押圧位置の適否を判定する押圧位置
   判定手段と を含むことを特徴とする脈波検出装置。