JPH02295543A - 自動血圧測定装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、生体の血圧値を自動的に測定する自動血圧測
定装置に関するものである。

従来の技術 自動血圧測定装置の一種に、生体の一部に装着されてそ
の生体内の動脈を圧迫するためのカフと、そのカフによ
る圧迫過程において前記動脈から発生するコロトコフ音
を検出するコロトコフ音検出手段と、そのコロトコフ音
検出手段により検出されたコロトコフ音に基づいて血圧
値を自動的に決定する血圧値決定手段とを備えたものが
ある。このような自動血圧測定装置では、通常、マイク
ロホンなどのようなコロトコフ音検出手段がカフの末梢
側端縁部に配設されており、たとえばカフの圧力降下に
伴って発生する一連のコロトコフ音が検出されると、そ
れら一連のコロトコフ音のうちの最初のものが発生した
ときのカフ圧が最高血圧として決定され、最終のコロト
コフ音が発生したときのカフ圧が最低血圧として決定さ
れるように構成されている。

発明が解決すべき課題 ところで、上記のような従来の自動血圧測定装置では、
コロトコフ音を構成する周波数成分以外の周波数成分の
通過を阻止する帯域フィルタを通してコロトコフ音が採
取されたり、或いは心電波をトリガとして開かれる時間
ウィンドウを通してコロトコフ音が採取されたりするこ
とにより、ノイズが除去されているが、コロトコフ音と
同じ周波数成分のノイズやコロトコフ音と同じ時期に発
生したノイズにより、誤った血圧測定が行われる場合が
あった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、コロトコフ音を用いないで血
圧値を決定できる自動血圧測定装置を提供することにあ
る。

課題を解決するための手段 本発明者等は以上の事情に基づいて種々検討を重ねた結
果、カフの中枢側端縁部に配設した脈音検出手段により
検出される中枢側脈音の波形が、生体の最高血圧値およ
び平均血圧値付近において特徴的に変化する事実を見出
した．本発明はこの知見に基づいて為されたものである
。

すなわち、本発明の要旨とするところは、生体の一部に
装着されてその生体内の動脈を圧迫するためのカフを備
え、そのカフによる圧迫過程において前記動脈から発生
する脈音に基づいて血圧値を自動的に決定する形式の自
動血圧測定装置であって、（ａ）前記カフの内周面の中
枢側端部に配設されて中枢側脈音を検出する中枢側脈音
検出手段と、（ｂ）その中枢側脈音検出手段により検出
される中枢側脈音の波形変化に基づいて前記生体の最高
血圧値および／または平均血圧値を決定する血圧値決定
手段とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、血圧値決定手段において、中枢側脈
音検出手段により検出される中枢側脈音の波形変化に基
づいて前記生体の最高血圧値および／または平均血圧値
が決定される。このため、たとえば、コロトコフ音の発
生消滅に基づいて血圧値を自動的に決定する自動血圧測
定装置では、中枢側脈音の波形変化に基づいて決定され
た血圧値をコロトコフ音に基づいて決定された血圧値と
比較することによりコロトコフ音に基づく血圧測定僅の
当否が判定され得、その測定の信頼性が高められる。し
たがって、コロトコフ音と同じ周波数成分のノイズやコ
ロトコフ音と同じ時期に発生したノイズにより、誤った
血圧測定が行われることが解消される。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、１０は、生体の一部、たとえば上腕部
に装着されてそれを圧迫するための帯状のカフであり、
配管ｌ２に接続されたゴム袋を内部に備えている。この
配管ｌ２に接続されている圧力制御弁１４は、後述の制
御装置４６からの駆動信号に従って、カフ１０の昇圧時
にはカフ１０からの排気を阻止すると同時にボンブｌ６
から圧送された圧縮空気をカフｌＯへ流入させ、カフ１
０の徐速降圧時にはボンプ１６がらの圧縮空気がカフ１
０へ流入することを阻止すると同時にカフ１０内の圧縮
空気を徐々に大気へ流出させるように構成されている． 上記カフ１０の内周面には、加えられた振動や歪に対応
した電気信号を圧電効果に従って出力する圧電シート（
本実施例では合計６個）が複数箇所に配設されている．
圧電シート１８、２０，２２は、専ら中枢側（動脈上流
側）脈音を検出するためのものであって、カフｌＯの中
枢側端縁部において周方向に配列されている。また、圧
電シ一ト２４、２６、２８は、専らコロトコフ音を検出
するためのものであって、カフ１０の幅方向中央部にお
いて上記３個の圧電シート１日、２ｏ、２２に対応して
周方向に配列されている。本実施例では、上記圧電シー
ト１８、２０、２２が中枢側脈音検出手段に対応し、上
記圧電シ一ト２４、２６、２８がコロトコフ音検出手段
に対応している。

上記圧電シ一トｌ８、２０、２２、２４、２６、２８か
ら出力された信号は、帯域フィルタ３ｏを通してＡ／Ｄ
変換器３２へ入力され、そこでデジタル信号に変換され
た後、ＣＰＵ３　４へ供給される。上記帯域フィルタ３
０は、カフ１０により圧迫された動脈から心拍に同期し
て発生する脈音およびコロトコフ音を構成する周波数成
分を含む帯域のみを通過させるカットオフ周波数を備え
ている。また、配管１２に接続されている圧カセンサ３
６から出力された圧力信号は、Ａ／Ｄ変換器３８におい
てデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ３４へ供給され
る。

上記ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ４　０ＳＲＡＭ４　２、およ
びインターフェース回路４４とともに制御装置（所謂マ
イクロコンピュータ）４６を構成するものであり、ＲＡ
Ｍ４２の一次記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ４０に記
憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、圧力制
御弁ｌ４およびポンプ１６を駆動するとともに、予め記
憶された血圧決定アルゴリズムに従って血圧値を決定し
、表示器４８に表示させる。

次に、上記制御装置ゝ４６の作動を第２図に示すフロー
チャートに従って説明する． 先ず、カフ１０は、その圧電シ一トｌ８、２０、２２、
２４、２６、２８が動脈上に位置するように生体の一部
に装着されて装着される。次いで、図示しない起動スイ
ッチが操作されると、ステップ３１が実行されて、ポン
プｌ６が起動されるとともに圧力制御弁１４によってカ
フ１０内へポンプ１６からの空気が圧送される。これに
より、カフ１０内が急速に昇圧される。ステップＳ２で
は、圧カセンサ３６により検出されたカフｌＯ内の実際
の圧力Ｐが予め定められた昇圧目標値Ｐｍに到達したか
否かが判断される。当初は到達しないので、上記ステッ
プＳ１およびＳ２が繰り返し実行されるが、カフ１０内
の圧力Ｐが昇圧目標値Ｐｍに到達したと判断されると、
ステップＳ３においてボンブｌ６が停止させられるとと
もに、圧力制御弁１４によってカフ１０内の空気が外部
へ徐々に排気することが開始される。これにより、カフ
１０の圧力が血圧測定に適した速度、たとえば２乃至３
ｍＨｇ／ｓｅｅにて徐速降圧させられる。

上記のような徐速降圧工程が開始されると、ステップＳ
４において動脈から脈音が発生したか否かが圧電シ一ト
１８、２０，２２、２４、゛２６、２８から出力された
信号のいずれかに基づいて判断される。ステップＳ４に
おいて脈音が発生していないと判断された場合には待機
させられるが、脈音が発生したと判断されると、ステッ
プＳ５のコロトコフ音採取ルーチンが実行される．すな
わち、第３図のステップＳＳＩにおいて、各圧電シー｝
１８、２０、２２によりそれぞれ検出された各中枢側脈
音データ、および各圧電シ一ト２４、２６、２８により
それぞれ検出された各コロトコフ音データが記憶された
後、ステップＳ５２において、カフ１０の中枢側端縁部
に位置する圧電シート１８、２０、２２により検出され
た中枢側脈音が比較され、最も大きな中枢側脈音を出力
する最大脈音センサが決定される。また、続くステップ
Ｓ８３においては、カフ１０の幅方向中央部の圧電シ一
ト２４、２６、２８のうち上記最大脈音センサに対応し
て位置している最適位置コロトコフ音センサが決定され
る。たとえば、カフｌＯの中枢側端縁部に配設されてい
る圧電シート１８、２０、２２のうち、最大の脈音が圧
電シート２０により検出された場合には、その圧電シー
ト２０が最大脈音センサとして決定され、その圧電シー
ト２０に対応して配設されている圧電シ一ト２６が最適
位置コロトコフ音センサとして決定されるのである。

ステップＳＳ４においては、上記最大脈音センサにより
検出された脈音の発生時刻から所定時間後に所定時間だ
け開かれる時間ウィンドウ内に、上記最適位置コロトコ
フ音センサにより検出されたコロトコフ音が位置するか
否かが判断される。

なお、上記時間ウィンドウは、正常なコロトコフ音の発
生時間帯のみ開いて他の時間帯のノイズを除去するもの
であり、たとえば中枢側脈音発生時刻から５０ｍｓ後に
開かれ、３５０ｎ＋ｓ後に閉じられる。また、上記脈音
およびコロトコフ音は、予め定められた一定のレベルを
超えたものが認識されるようになっている。

上記最適位置コロトコフ音センサにより検出されたコロ
トコフ音が上記時間ウィンドウ内に位置しない場合には
第３図のルーチンが終了させられる。しかし、上記コロ
トコフ音が上記時間ウィンドウ内に位置している場合に
は、正常な発生時間帯において発生したコロトコフ音で
あるので、ステップＳＳ５において上記コロトコフ音の
発生時刻、およびそのときのカフ１０の圧力が記憶され
る。

以上のようにしてステップＳＳ５のコロトコフ音採取ル
ーチンが終了させられると、第２図のステップＳ６にお
いて所定の血圧決定アルゴリズムに従って血圧値が決定
される。すなわち、カフ１０の圧力降下に伴って発生す
る一連のコロトコフ音のうち最初のコロトコフ音の発生
時点および最終のコロトコフ音の発生時点が決定され、
最初のコロトコフ音の発生時点のカフ圧が最高血圧値と
して決定されるとともに、最終のコロトコフ音の発生時
点のカフ圧が最低血圧値として決定される。

また、それらの最高血圧値および最低血圧値から平均血
圧値が算出される。続くステップＳ７では、血圧測定が
完了したか否か、換言すれば上記ステップＳ６において
最高および最低血圧値が決定されたか否かが判断される
。ステップ７において、最終のコロトコフ音が認識され
ていないなどにより最高および最低血圧値が未だ決定さ
れていない場合には、前記ステップ３４以下が再び実行
される。が、最高および最低血圧値が決定されて血圧測
定が完了したと判断されると、ステップＳ８において直
ちにカフ１０が急速排気されてカフ１０による圧迫が解
放された後、ステップＳ９において圧電シート２０によ
り検出され且つステップＳＳ１にて記憶された脈音デー
タに基づいて最高血圧値および平均血圧値が決定される
。すなわち、第４図に示すように、中枢側脈音は、最高
血圧値付近では基線から十側への振幅が発生し、平均血
圧値付近では基線から一側への振幅が消滅する特性を備
えていることから、ステップＳ９では、上記士側への振
幅の発生時点が所定のアルゴリズムに従って検出され、
この時点のカフ圧が最高血圧値として決定される一方、
上記一側への振幅の消滅時点が所定のアルゴリズムに従
って検出され、この時点のカフ圧が平均血圧値として決
定されるのである。

ステップ５１０では、上記のようにして中枢側脈音に基
づいて決定された最高血圧値および平均血圧値が、前記
ステップＳ６においてコロトコフ音に基づいて決定され
た最高血圧値および平均血圧値と比較され、それらの差
が予め定められた判断基準値以上であると判断された場
合には表示器４８に異常が表示されるが、判断基準値以
下であればステップＳ６においてコロトコフ音に基づい
て決定された最高血圧値、平均血圧値、および最低血圧
値が表示器４８に表示される。

以上のように構成された自動血圧測定装置においては、
ステップＳ９において、カフｌＯの中枢側端縁部に配設
された圧電シート１８、２０、２２のいずれかにより検
出された中枢側脈音の波形の変化から最高血圧値および
平均血圧値が決定され、コロトコフ音に基づいて決定さ
れた血圧値と相違しない場合だけ血圧値が表示されるの
で、コロトコフ音に基づく血圧測定の信頬性が高められ
る。すなわち、中枢側脈音の波形変化に基づいて決定さ
れた血圧値をコロトコフ音に基づいて決定された血圧値
と比較することによりコロトコフ音に基づく血圧測定値
の当否が判定され、その測定の信頼性が高められるので
、コロトコフ音と同じ周波数成分のノイズやコロトコフ
音と同じ時期に発生したノイズにより、誤った血圧測定
が行われることが解消されるのである。

また、本実施例によれば、上腕部に装着されたカフ１０
の中枢側端縁部に配設された圧電シート１８、２０、２
２は、末梢側端縁部に設けられる場合に比較して上腕部
に安定した状態で押圧されるので、体動やカフｌＯのず
れに起因して皮膚と摩擦することが少なく、中枢側脈音
に基づいて決定される最高血圧値および平均血圧値には
、比較的高い信幀性が得られる利点がある。

また、本実施例によれば、コロトコフ音を検出するため
の圧電シ一ト２４、２６、２８が、生体に対する押圧力
が高く且つ安定しているカフ１０の幅方向中央部に配設
されているので、たとえば第５図の下部に示すように、
コロトコフ音を検出するためのコロトコフ音センサがカ
フの末梢側端縁部に備えられている従来の場合（第５図
の上部）に比較して、コロトコフ音が高いレベルにて検
出される。したがって、被測定者の脈が弱い場合でも、
安定して血圧値が決定され得るのである。

また、本実施例によれば、コロトコフ音を検出するため
の圧電シ一ト２４、２６、２８は、カフ１０の端縁部に
比較して生体内の動脈に一層接近できる幅方向中央部に
配設されているので、動脈とのずれの影響が比較的少な
い利点がある。カフ１０の端縁部にマイクロホンが設け
られる場合には、マイクロホンの装着位置と動脈の直上
部との間にずれがあると、コロトコフ音の伝播に対して
筋肉や骨の影響が大きく、信号レベルが減衰し易《なる
のである。

また、本実施例によれば、カフ１０の中枢側端縁部には
、専ら中枢側（動脈上流側）脈音を検出するための圧電
シート１８、２０、２２が周方向に配列されており、カ
フｌＯの幅方向中央部には、専らコロトコフ音を検出す
るための圧電シート２４、２６、２８が上記３個の圧電
シートｌ８、２０、２２に対応して周方向に配列されて
いるので、カフ１０の装着位置にばらつきがあっても確
実に血圧測定が行われ得、カフの装着に熟練を要しない
利点がある。

また、本実施例によれば、最大脈音センサにより検出さ
れた脈音の発生時刻から所定時間後に所定時間だけ開か
れる時間ウィンドウ内に、上記最大脈音センサに対応し
て位置している圧電シートにより検出されたコロトコフ
音が位置する場合だけ、コロトコフ音と認識されて血圧
測定に用いられるので、被測定者の体動やカフ１０に対
する接触に起因するノイズが好適に除去されて、血圧測
定の信頼性が高められる利点がある。

また、本実施例によれば、カフ１０の中枢側端縁部に設
けられた圧電シート１Ｂ、２０、２２のうちの最大の脈
音を検出する最大脈音センサに対応して位置している圧
電シートによって、その最大の脈音の発生時刻から所定
時間後に検出されたコロトコフ音が血圧測定に用いられ
るので、カフｌＯを上腕に装着する場合には、動脈直上
に位置するコロトコフ音検出用圧電シートが容易に選択
される利点がある。

以上、本考案の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本考案はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例において用いられている圧電シ
一ト１８、２０、２２、２４、２６、２８に替えて、脈
音或いはコロトコフ音を検出できるマイクロホンが用い
られてもよい。

また、前述の実施例では、中枢側脈音を検出するための
圧電シート１８、２０、２２と、コロトコフ音を検出す
るための圧電シ一ト２４、２６、２８が設けられている
が、中枢側脈音を検出するための１個の圧電シートがカ
フｌＯの中枢側端縁部に設けられているだけでもよいの
である。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその目的を逸脱しない範囲において当業者の
知識に基づ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、本発明の一実施例の構成を説明するブロック
線図である。第２図および第３図は、第１図の実施例の
作動を説明するフローチャートである。第４図は、第１
図の実施例における中枢側脈音のカフ圧に対する波形変
化を示す図である。 第５図は、第１図の実施例により検出されたコロトコフ
音を従来のものと対比して示す図である。 １０：カフ ２４．２６，２８：圧電シート （コロトコフ音検出手段） ４６：制御装Ｗ（血圧値決定手段） 出願人　　コーリン電子株式会社 ｊ８Ｂ囚 （船 ！！Ｉ２因 ＩＩ＆４図 （ｆ＆）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 生体の一部に装着されて該生体内の動脈を圧迫するため
   のカフを備え、該カフによる圧迫過程において前記動脈
   から発生する脈音に基づいて血圧値を自動的に決定する
   形式の自動血圧測定装置であって、 前記カフの内周面の中枢側端部に配設されて中枢側脈音
   を検出する中枢側脈音検出手段と、該中枢側脈音検出手
   段により検出される中枢側脈音の波形変化に基づいて前
   記生体の最高血圧値および／または平均血圧値を決定す
   る血圧値決定手段と を含むことを特徴とする自動血圧測定装置。