JPH0191835A

JPH0191835A - 電子血圧計

Info

Publication number: JPH0191835A
Application number: JP87116435A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ueno; 諭上野
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1987-05-13
Filing date: 1987-05-13
Publication date: 1989-04-11
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH084574B2; US4870973A

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、電子血圧計であって、血圧測定中、簡易に
アーチファクト（腕動或いは体動）と称する異常を検出
し、精確な血圧測定を実行し得る電子血圧計に関する。

（ロ）従来の技術電子血圧計（例：振動法式電子血圧計）は、カフを加圧
した後、微速排気の段階でカフ圧信号の直流分を検出し
、二〇カフ圧信号中に含まれる脈波成分を抽出する。こ
の脈波成分の例えば−拍毎の最大振幅を求め、この最大
脈幅をパラメータとして時系列（或いはカフ圧系列）に
配列して包路線を得る。そして、この包絡線と上記カフ
圧直流分から血圧値を決定する。血圧決定のアルゴリズ
ムは、例えばパラメータ（包路線）の最大値点に対応す
るカフ圧を平均血圧、最大値点の５０％に相当するパラ
メータに対応する高圧側のカフ圧を最高血圧とし、最大
値点の７０％に相当するパラメータに対応する低圧側の
カフ圧を最低血圧と決定している。

ところで、振動法式電子血圧計において、圧力センサが
、例えば上腕に対し正常位置にあり、且つこの正常位置
が保持されている場合は、正常なパラメータ（カフ圧変
化に対応する正常なパラメータ分布）が得られるが、測
定中に腕動、或いは体動等のアーチファクト（人工産物
）が生じると、パラメータ分布が異常となり（第５図参
照）、正常時のアルゴリズムを適用して血圧を決定し得
す、測定結果に大きな誤差を生じることとなる。

そこで本願出願人は、以前、測定中に生ずるアーチファ
クト（腕動・体動）を検出し、精確な測定結果の得られ
る電子血圧計を提案した（特開昭６１−１９６９３６号
公報）。

この電子血圧計は、脈波パラメータ抽出手段により得た
今回のパラメータ値と、１回前のパラメータ値とを比較
し、今回のパラメータ値の方が大きいか否かを判定する
第１の判別手段と、今回のパラメータ値と１回前のパラ
メータ値の差値を算出する第１の差値演算手段と、前記
第１の差値が所定値以上であるか否かを判別する第２の
判別手段と、１回前のパラメータ値と２回前のパラメー
タ値の差値を算出する第２の差値演算手段と、前記第１
の差値が前記第２の差値より相当量以上大きいか否かを
判別する第３の判別手段とを備え、前記第１、第２及び
第３の判別手段の出力がいずれも肯定である場合に、今
回パラメータ値を異常と決定する方式である。

この方式によれば、第１の演算手段で得た差値が第２の
判別手段で所定値以上と判定された場合、パラメータ値
の上昇率が大であり、今回のパラメータ値の異常性を推
量できる。更に、第２の差値演算手段により算出された
差値が、第３の判別手段により相当量大であると判定さ
れた場合は、パラメータ値が今回、更に急上昇したこと
を意味し、パラメータが異常、つまり今回のパラメータ
値がアーチファクト（体動・腕動）によるものと判定さ
れる。これにより、血圧測定不能或いは再測定の必要が
検出される。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記、本願出願人が提案した前記アーチファクト検出方
式は、数個の脈波振幅値もしくは脈波パラメータ値の大
きさの比較によって異常を検出するものである。従って
、この方式では数個の振幅列が比較される状態にならな
いと、異常（腕動・体動）を検出できず、連応性に欠け
る不利がある。

また、この比較アルゴリズムが複雑であるため、体動検
出に時間がかかり過ぎる許かりでなく、これらの機能を
含めて他の諸機能を計器に組込む場合は大型化し、製品
コストアップとなる等の不利がある。更に、所定値と振
幅値とを比較する方式では、画一的な所定値が被測定者
によって適切でない場合があり、被測定者によっては体
動（腕動）を検出し得ない場合がある等の欠点のあるこ
とが判明した。

この発明は、簡易且つ迅速にアーチファクトが検出し得
る小型化を達成した電子血圧計を提供することを目的と
する。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この目的を
達成させるために、この発明の電子血圧計は、次のよう
な構成としている。

電子血圧計は、カッと、カフを加圧する加圧手段と、カ
フ内圧力を減圧する減圧手段と、前記カフ内の流体圧を
検出する圧力検出手段と、加圧あるいは減圧の過程で、
血管情報を検出する血管情報検出手段と、この血管情報
検出手段の出力信号及び前記圧力検出手段の出力信号に
基づいて最高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧値決
定手段とから成る電子血圧計であって、脈波成分検出手
段と、この脈波成分検出手段により検出された脈波デー
タの非負時間を計測する非負時間計測手段と、この非負
時間計測手段により計測された非負時間が所定値以上か
否かを判別し、所定値以上であるとき異常であると決定
する異常決定手段を備えたことを特徴的に備えている。

このような構成を有する電子血圧計では、脈波成分検出
手段により例えばｌＱｍｓｅｃ毎に脈波データが抽出さ
れ、この１拍毎の脈波データの非負時間が計測される。

そして、この脈波データの非負時間が所定値（１，５秒
）以上か否かが判別され、非負時間が１．５秒以上であ
る時、アーチファクト（体動・駆動）であると認識する
。つまり、脈波データはあるスレンショルドレベル（基
準線）に対し上昇過程で交叉する点（区切点）毎に、１
拍の脈波データが検出されるものであり、脈波データの
基準線を越える正の時間（非負時間）は、心拍数によっ
て決まる。心拍数は被測定者によって異なるが、一般的
には６０乃至８０程度であるから、体動を決定する所定
値（非負時間と比較する所定値）を、通常はあり得ない
１．５秒（この場合、心拍数は４０となる）に設定され
ている。従って、脈波データの非負時間（基準線を越え
る正の時間）が１．５秒以上である時、異常、つまり体
動があったと認識し得る。

（ホ）実施例第４図は、この発明に係る電子血圧計の空気系及び回路
構成例を示すブロック図である。

カフェには、チューブ２を介して加圧ポンプ（加圧手段
）４、排気弁（排気手段）３及び圧力センサ（圧力検出
手段）５が接続されている。

排気弁３は、急速排気弁と微速排気弁の２種類の弁より
構成されている。また、圧力センサ５には、例えばひず
みゲージを使用したダイヤフラム式圧力変換器等が使用
されている。前記加圧ポンプ４と排気弁３は、後述する
ＭＰＵ　（マイクロプロセッサユニット）９によって制
御される。

圧力センサ５の出力信号（アナログ量）は、増幅器６で
増幅され、Ａ／Ｄ変換器７によりデジタル値に変換され
る。ＭＰＵ９は、Ａ／Ｄ変換器７によりデジタル値に変
換された圧力センサ５の出力信号を一定周期で取込む。

また、圧力センサ５の出力信号は増幅器６を介してバン
ドパスフィルタ８に通され、バンドパスフィルタ８では
カフ圧信号上に現れる脈波成分を抽出し、この脈波信号
（脈波成分）をＭＰＵ９が取込む。

更に、カフェに備えるに音センサ（マイクロフォン）１
０は、Ｋ音（コロトコフ音）信号を出力し、二〇に音信
号は増幅器１１によって増幅され、バンドパスフィルタ
１２によりノイズが除去された後、コロトコフ音判別器
１３を通ってＭＰＵ９に取込まれる。

上記ＭＰＵ９は、Ｋ音信号とカフ圧値から最低血圧値、
最高血圧値を決定する機能を有する。

また、ＭＰＵ９には、第３図の要部ブロック図で示すよ
うに、脈波検出器（バンドパスフィルタ８）２１で得ら
れた脈波データの非負時間を計測する計測機能（脈波非
負時間計時タイマ２２）、及びこの計測時間を所定値と
比較するための駆動判定用時間設定手段、つまり所定値
設定手段２３、実施例では所定値を１．５秒に設定し、
計測された非負時間（正の時間）と所定値１．５秒を比
較する（比較手段２４）機能を有し、非負時間が１．５
秒以上である時に、異常（体動・駆動）であると決定す
る機能を有する。この所定値（１，５秒）は、心拍数４
０に該当し、正常な測定者にはあり得ないことである事
に起因して設定されている。つまり、１拍の脈波データ
の正の時間が１．５秒を越えるということは、被測定者
の心拍数が４０以下であるということとなり、通常は有
り得ないため、この場合、異常（体動・駆動）であると
認識する。

更に、このＭＰＵ９はカフェを目標加圧設定値まで加圧
する加圧値設定器１４を制御すると共に、最高血圧値及
び最低血圧値を表示器１５に表示させる機能を有する。

第６図は、実施例電子血圧計の全体動作を説明する制御
フロー図である。

図示外の測定開始キーが押されて動作が開始すると、Ｍ
ＰＵ９からの指令信号により加圧ポンプ４が駆動し、カ
フェの加圧が開始され〔ステップ（以下ｒｓＴＪという
）ｌ〕、加圧設定器１４により加圧設定値まで加圧され
る。カフが加圧設定値まで加圧されると、ステップ２（
カフ圧が設定カフ圧より大）の判定がＹＥＳとなり、加
圧ポンプ４が停止し、加圧が終了する（Ｓｒ１）。この
後、ＭＰＵ９の指令信号により排気弁３が微速排気を開
始する（ＳＴ４’）。次いで、３秒タイマ（タイマ１）
がスター）Ｌ（Ｓｒ１）、脈波信号をＡ／Ｄ変換器７に
よりデジタル化し、記憶令頁域に記憶させ脈波信号処理
を実行する（Ｓｒ１）。このＳｒ１の脈波信号処理は３
秒間続けられる（Ｓｒ１）。この後、カフ加圧不足か否
かが判定され（ＳＴ８）、つまりカフ加圧が最高血圧値
を求めるに不充分な状態であるか否かが判定され、仮に
加圧不足であればＳＴ８の判定がＹＥＳとなり、再加圧
目標値を算出しくＳＴ’９）、この再加圧目標値に基づ
いて再加圧をスタートさせる（ＳＴＩＯ）。そして、カ
フ１が再加圧目標値まで加圧された時、５ＴＩＩ（カフ
圧が再加圧目標値より大）の判定がＹＥＳとなり、カフ
加圧を停止しく５Ｔ１２）、微速排気に移行し上記ＳＴ
８がＮｏである場合と同様に、以下の血圧測定に移る。

実施例では、Ｋ音法による血圧測定の例を示している。

５Ｔ１３では、Ｋ音が検出されたか否かを判定しており
、Ｋ音が検出された時、５Ｔ１３の判定がＹＥＳとなり
、この時点のカフ圧が最高血圧値と決定される（ＳＴ１
４）。以後、Ｋ音が消失するまで、Ｋ音検出状態が続き
、この間、５Ｔ１５（Ｋ音は検出されているか）の判定
がＹＥＳとなり、例えば３秒タイマ２がスタートする（
ＳＴ１６）。そして、その都度、検出されるに音に対応
するカフ圧を仮に最低血圧値と擬制して記憶する（ＳＴ
１７）。この処理かに音消失まで３秒毎に続行される。

今、Ｋ音が消失したとすると、５Ｔ１５の判定がＮｏと
なり、続いてタイマ２がタイムアツプしたか否かが判定
され（ＳＴｌＢ）、３秒タイマがタイムアツプしたとす
ると、５Ｔ１８の判定がＹＥＳとなり、Ｋ音消失時点に
記憶されたカフ圧を最低血圧値と決定し、最高血圧値、
最低血圧値を表示器１５に表示する（ＳＴ１９）。その
後、排気弁３を開放し、カフ圧を急速排気して（ＳＴ２
０）、測定を終了する。

上記メインルーチンを実施中、第２図（フロー図）の割
込み動作が実行される。

メインルーチンの実施中に、１０ｍ５ｅｃ毎に以下の割
込みが発生するように、ＭＰＵ９が設定されている。つ
まり、ｌＱｍｓｅｃ毎に脈波の抽出及び脈波のＡ／Ｄ変
換を行い（ＳＴ２１）、後述する体動検出処理を実施す
る（ＳＴ２２）。そして、二〇体動検出処理後に、つま
り割込みの発生した時点のメインルーチンに復帰し、血
圧測定ルーチンを続行する。

第１図は、アーチファクト（体動・駆動）を検出するた
めの具体的な処理動作を示す要部フローである。

１０ｍ５ｅｃ毎に抽出された脈波信号（脈波データ）が
、５Ｔ３０において正か否か（非負か否か）が判定され
る。つまり、１拍の脈波データがスレッシシルトレベル
と交叉し、この交叉点（区切点）から上昇過程にあるか
否かが判定される（ＳＴ３０）。そして、仮に、脈波信
号が正の状態（基準線よりも上昇し、正の状態）である
とするとタイマ３がスタートし、逆に脈波信号が負の状
態（基準線よりも下降し、負の状態）であれば、この５
７３０の判定がＮｏとなり、タイマ３を「Ｏ」にセット
する（ＳＴ３２）、従ってこの場合、後述する５Ｔ３３
の「タイマ３が１５０以上か」の判定もＮＯとなり、Ｓ
Ｔ３６で体動検出は終了する。

しかし、脈波信号が正の状態であれば、５Ｔ３０の判定
がＹＥＳとなり、５Ｔ３１でタイマ３の値に「１」が加
算される。このタイマ３は、脈波信号が非負である時間
を計時するもので、単位は１０ｍ５ｅｃであり、前述の
メインルーチン（第６図）のＳＴ３　（加圧停止時）に
おいて「０」にセットされていたものである。

５Ｔ３３では、タイマ３が１５０以上か否かを判定して
いる。つまり、タイマ３の１単位が１０ｍ５ｅｃである
から、ここでの所定値・１５０とは１５００１１ＳｅＣ
であり、１．５秒の意味である。従って、５Ｔ３３にお
いて、タイマ３が１．５秒になったか否かを判定してお
り、仮に、脈波信号の正の状態の時間が１．５秒以内に
基準レベル（スレッショルドレベル）を下降し、負の状
態になれば、５Ｔ３３の判定がＮＯとなり、体動検出処
理を終了する（ＳＴ３６）。しかし、脈波信号の正の時
間（タイマ３の計時時間）が、１．５秒以上続いたとす
ると、この５Ｔ３３の判定がＹＥＳとなり、異常、つま
り体動・駆動が発生したと認識してその旨を報知し、例
えばブザーを鳴動させ（ＳＴ３４）、カフ１を２、速排
気しく５Ｔ３５）、体動検出処理を終了する（ＳＴ３６
）。

なお、上記実施例では、血圧決定にに音法を採用した場
合を示したが、この発明は、もちろん振動法の電子血圧
計にも適用できる。

（へ）発明の効果この発明では、以上のように、脈波信号の非負時間を計
時し、この非負時間が所定値（１，５秒）以上である時
、体動（駆動）等の異常であると決定することとしたか
ら、従来のように前後の脈波信号を比較し、且つ各脈波
信号との差値を演算して、異常脈波を判別する必要がな
い。従って、体動等の異常の検出処理時間が短くて済む
許かりでなく、複雑な演算処理が省略でき、計器の小型
化を達成し得る。

しかも、この異常検出手段は、単に脈波信号と所定値と
の比較判断をするだけで異常を検出し得るから、被測定
者によって体動等異常を検出し得ない等の虞れが全くな
い等、発明目的を達成した優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例電子血圧計の体動検出決定動作を示す
要部フロー図、第２図は、実施例電子血圧計の体動検出
処理動作を示す割込みフロー、第３図は、実施例電子血
圧計の体動検出のための要部回路ブロック図、第４図は
、実施例電子血圧計の回路構成を示すブロック図、第５
図は、脈波信号を示す説明図、第６図は、実施例電子血
圧計の処理動作を示すフローチャートである。１：カフ、　　　　　５：圧力センサ、９：ＭＰＵ、　
　　２１：脈波検出器、２２：脈波非負時間計時手段、２３：駆動判定用時間設定手段、２４：計時値比較手段。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社（ほか１
名）代理人　　　　弁理士　　　中　村　茂　信第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カフと、カフを加圧する加圧手段と、カフ内圧力
を減圧する減圧手段と、前記カフ内の流体圧を検出する
圧力検出手段と、加圧あるいは減圧の過程で血管情報を
検出する血管情報検出手段と、この血管情報検出手段の
出力信号及び前記圧力検出手段の出力信号に基づいて最
高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧値決定手段とか
ら成る電子血圧計において、脈波成分検出手段と、この脈波成分検出手段により検出
された脈波データの非負時間を計測する非負時間計測手
段と、この非負時間計測手段により計測された非負時間
が所定値以上か否かを判別し、所定値以上であるとき異
常であると決定する異常決定手段を備えたことを特徴と
する電子血圧計。