JPH03280932A - 電子血圧計 - Google Patents
電子血圧計Info
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- JPH03280932A JPH03280932A JP2082578A JP8257890A JPH03280932A JP H03280932 A JPH03280932 A JP H03280932A JP 2082578 A JP2082578 A JP 2082578A JP 8257890 A JP8257890 A JP 8257890A JP H03280932 A JPH03280932 A JP H03280932A
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- Japan
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- pulse wave
- pressure
- blood pressure
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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。
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、ファジィ理論を用い、短時間で血圧値を決
定できる電子血圧針に関する。
定できる電子血圧針に関する。
(ロ)従来の技術
従来電子血圧計としては、上腕等にカフを巻き付けて測
定する(リバロッチ法)ものが知られている。この電子
血圧計はカフ内の空気圧(以下単にカフ圧という)を所
定の速度で変化させ、この変化の過程で住じる心血管情
報(脈波、コロトコフ音等)を検出して収縮期圧、拡張
期圧(いわゆる最高血圧、最低血圧)を決定する。
定する(リバロッチ法)ものが知られている。この電子
血圧計はカフ内の空気圧(以下単にカフ圧という)を所
定の速度で変化させ、この変化の過程で住じる心血管情
報(脈波、コロトコフ音等)を検出して収縮期圧、拡張
期圧(いわゆる最高血圧、最低血圧)を決定する。
上記従来の電子血圧計では、カフ圧を収縮期圧以上から
拡張期圧以下までの範囲にわたり変化させる必要がある
ため測定時間が数秒から1分以上に及び、測定に時間が
かかると共に、血圧の急激な変動を捉えられない問題点
があった。
拡張期圧以下までの範囲にわたり変化させる必要がある
ため測定時間が数秒から1分以上に及び、測定に時間が
かかると共に、血圧の急激な変動を捉えられない問題点
があった。
また、上記従来の電子血圧計では、カフの加圧が不足し
、初期のカフ圧が低いと血圧の決定ができない。特に、
心血管情報として脈波を用いる(いわゆるオシロメトリ
ック方式)の電子血圧計では測定中に加圧不足を検出す
ることが困難であり、加圧不足のまま測定が行われた場
合には、再度測定をしなおさなければならない場合がし
ばしば生じる問題点があった。
、初期のカフ圧が低いと血圧の決定ができない。特に、
心血管情報として脈波を用いる(いわゆるオシロメトリ
ック方式)の電子血圧計では測定中に加圧不足を検出す
ることが困難であり、加圧不足のまま測定が行われた場
合には、再度測定をしなおさなければならない場合がし
ばしば生じる問題点があった。
そこで、本願出願人は、上記問題点を解決するため、フ
ァジィ理論を適用した電子血圧計を既に出願している。
ァジィ理論を適用した電子血圧計を既に出願している。
この先願に係る電子血圧計は、脈波の波形が、収縮期圧
又は拡張期圧を基準とするカフ圧レベル(以下相対カフ
圧という)に依存して変化することに着目したものであ
り、脈波波形により相対カフ圧を推定している。
又は拡張期圧を基準とするカフ圧レベル(以下相対カフ
圧という)に依存して変化することに着目したものであ
り、脈波波形により相対カフ圧を推定している。
脈波波形を評価するには、例えば、脈波振幅AMP、脈
波積分レベルRAV、波形幅比WID屈曲率CON等の
波形パラメータを用いている。今、脈波振幅AMPにつ
いて考えてみると、第9図(a)は多数の被験者につい
て得られた、脈波振1iAMPと相対カフ圧(収縮期圧
P37.基準)PC’の関係をドツトプロットしたもの
である。この第9図(a)に示されているのは、いわば
脈波振幅AMPと相対カフ圧PC′とを変数とする確率
密度分布であり、これを用いてメンバーシップ関数を生
成することができる。
波積分レベルRAV、波形幅比WID屈曲率CON等の
波形パラメータを用いている。今、脈波振幅AMPにつ
いて考えてみると、第9図(a)は多数の被験者につい
て得られた、脈波振1iAMPと相対カフ圧(収縮期圧
P37.基準)PC’の関係をドツトプロットしたもの
である。この第9図(a)に示されているのは、いわば
脈波振幅AMPと相対カフ圧PC′とを変数とする確率
密度分布であり、これを用いてメンバーシップ関数を生
成することができる。
脈波振幅AMPが実測されれば、この脈波振幅AMP”
で第9図(a)の確率密度分布を切断した時、その切り
口は第1図中(a)で示すようになり、この脈波振幅A
MP“に対する、相対カフ圧を変数とするメンバーシッ
プ関数P。、、とすることができる。このようなメンバ
ーシップ関数は、他のパラメータについても、それぞれ
の確率密度分布を実測値RAV“、WID”、CON”
で切断して得ることができる〔第1図中(b)(c)
(d)、第9図(b)(c) (d)参照〕 こうして得られた、メンバーシップ関数P。p、P 1
.!IV % P wtd % P conに乗算や加
算等の所定の論理計算を施して得られた関数Pは、例え
ば第1図中(e)に示すようになり、この関数Pの極大
値P mxXに対応する相対カフ圧p C+、が最も確
からしいものであると推定することができる。相対カフ
圧PC′ゆが推定できれば、この相対カフ圧p c+。
で第9図(a)の確率密度分布を切断した時、その切り
口は第1図中(a)で示すようになり、この脈波振幅A
MP“に対する、相対カフ圧を変数とするメンバーシッ
プ関数P。、、とすることができる。このようなメンバ
ーシップ関数は、他のパラメータについても、それぞれ
の確率密度分布を実測値RAV“、WID”、CON”
で切断して得ることができる〔第1図中(b)(c)
(d)、第9図(b)(c) (d)参照〕 こうして得られた、メンバーシップ関数P。p、P 1
.!IV % P wtd % P conに乗算や加
算等の所定の論理計算を施して得られた関数Pは、例え
ば第1図中(e)に示すようになり、この関数Pの極大
値P mxXに対応する相対カフ圧p C+、が最も確
からしいものであると推定することができる。相対カフ
圧PC′ゆが推定できれば、この相対カフ圧p c+。
と現在のカフ圧を用いて収縮期圧又は拡張期圧を容易に
算出することができる。
算出することができる。
上記先願に係る電子血圧計では、各パラメータについて
の確率密度分布を、それぞれ離散化した行列の形でデー
タとしてメモリに記憶しており、実際に検出した脈波か
ら脈波パラメータを算出し、各パラメータについてのメ
ンバーシップ関数をメモリ内のデータから選び出し、選
び出したメンバーシップ関数に所定の論理演算を施して
、血圧値を決定する構成を有している。脈波パラメータ
を算出するには、原理的には一拍の脈波だけを検出すれ
ばよいのであるから、測定時間を短縮し、迅速な測定が
可能となる。また、脈波を検出するにはカフを加圧する
必要はあるが、その圧力は脈波が検出できる値であれば
よいから加圧不足によって測定不可能となることは少な
い。
の確率密度分布を、それぞれ離散化した行列の形でデー
タとしてメモリに記憶しており、実際に検出した脈波か
ら脈波パラメータを算出し、各パラメータについてのメ
ンバーシップ関数をメモリ内のデータから選び出し、選
び出したメンバーシップ関数に所定の論理演算を施して
、血圧値を決定する構成を有している。脈波パラメータ
を算出するには、原理的には一拍の脈波だけを検出すれ
ばよいのであるから、測定時間を短縮し、迅速な測定が
可能となる。また、脈波を検出するにはカフを加圧する
必要はあるが、その圧力は脈波が検出できる値であれば
よいから加圧不足によって測定不可能となることは少な
い。
(ハ)発明が解決しようとする課題
上記先願に係る電子血圧計では、論理計算の結果得られ
た関数Pは、実際の相対カフ圧付近で常に大きくなる筈
であるが、時にはそこから大きくはずれた相対カフ圧p
%。においても、破線で示すように大きな極大点を生
じることがある〔第1図(e)参照〕。これは測定中に
圧力ノイズなどが混入して脈波波形が乱れ、一部の波形
パラメータが影響を受けた時などに起こり得る。このよ
うな場合、この相対カフ圧PC0を用いて血圧値を決定
すると大きな誤差が生しる。
た関数Pは、実際の相対カフ圧付近で常に大きくなる筈
であるが、時にはそこから大きくはずれた相対カフ圧p
%。においても、破線で示すように大きな極大点を生
じることがある〔第1図(e)参照〕。これは測定中に
圧力ノイズなどが混入して脈波波形が乱れ、一部の波形
パラメータが影響を受けた時などに起こり得る。このよ
うな場合、この相対カフ圧PC0を用いて血圧値を決定
すると大きな誤差が生しる。
この発明は、上記に鑑みなされたものであり、脈波波形
が乱れたような場合であっても、正確に血圧値を決定で
きる電子血圧計の提供を目的としている。
が乱れたような場合であっても、正確に血圧値を決定で
きる電子血圧計の提供を目的としている。
(ニ)課題を解決するための手段
上記課題を解決するため、この発明の電子血圧計は、
被験者に装着されるカフと、
このカフ内の空気を所定圧まで加圧する加圧手段と、
前記カフ内の空気を排気する排気手段と、前記カフ内の
空気圧を検出する圧力検出手段と、前記被験者の脈波を
検出する脈波検出手段と、この脈波検出手段で検出され
た脈波より、この脈波波形を表す複数のパラメータを算
出する脈波パラメータ算出手段と、 これらパラメータのそれぞれについて、各パラメータと
、前記カフ内の空気圧の、血圧値に対する相対圧とを変
数とするメンバーシップ関数を記憶しているメンバーシ
ップ関数記憶手段と、前記脈波パラメータ算出手段によ
り算出された各パラメータに対応するメンバーシップ関
数を、前記メンバーシップ関数記憶手段に記憶されてい
るメンバーシップ関数よりそれぞれ選出するメンバーシ
ップ関数選出手段と、 このメンバーシップ関数選出手段により選出された各パ
ラメータについてのメンバーシップ関数に、所定の論理
計算を施して前記相対圧を推定し血圧値を決定する血圧
値決定手段とを備えてなる電子血圧計において、 前記メンバーシップ関数記憶手段は、前記相対圧の推定
範囲を限定する推定範囲限定メンバーシップ関数を記憶
し、 前記血圧値決定手段は、選出されたメンバジ−ツブ関数
に加えて、この推定範囲限定メンバーシップ関数を用い
て、前記相対圧を推定することを特徴とするものである
。
空気圧を検出する圧力検出手段と、前記被験者の脈波を
検出する脈波検出手段と、この脈波検出手段で検出され
た脈波より、この脈波波形を表す複数のパラメータを算
出する脈波パラメータ算出手段と、 これらパラメータのそれぞれについて、各パラメータと
、前記カフ内の空気圧の、血圧値に対する相対圧とを変
数とするメンバーシップ関数を記憶しているメンバーシ
ップ関数記憶手段と、前記脈波パラメータ算出手段によ
り算出された各パラメータに対応するメンバーシップ関
数を、前記メンバーシップ関数記憶手段に記憶されてい
るメンバーシップ関数よりそれぞれ選出するメンバーシ
ップ関数選出手段と、 このメンバーシップ関数選出手段により選出された各パ
ラメータについてのメンバーシップ関数に、所定の論理
計算を施して前記相対圧を推定し血圧値を決定する血圧
値決定手段とを備えてなる電子血圧計において、 前記メンバーシップ関数記憶手段は、前記相対圧の推定
範囲を限定する推定範囲限定メンバーシップ関数を記憶
し、 前記血圧値決定手段は、選出されたメンバジ−ツブ関数
に加えて、この推定範囲限定メンバーシップ関数を用い
て、前記相対圧を推定することを特徴とするものである
。
(ホ)作用
生体において、収縮期圧は通常50mmHg〜26Oa
nHgの範囲(生理的範囲)にある。そこで、相対カフ
圧をこの生理的範囲内に限定するメンバーシップ関数、
例えば生理的範囲外では零となるメンバーシップ関数を
、各パラメータについてのメンバーシップ関数と共に用
い論理計算を施せば、推定される相対カフ圧は生理的範
囲内に収まる。
nHgの範囲(生理的範囲)にある。そこで、相対カフ
圧をこの生理的範囲内に限定するメンバーシップ関数、
例えば生理的範囲外では零となるメンバーシップ関数を
、各パラメータについてのメンバーシップ関数と共に用
い論理計算を施せば、推定される相対カフ圧は生理的範
囲内に収まる。
従って、圧力ノイズなどが混入して、脈波波形が乱れて
も、決定される血圧値が生理的範囲外となることが防止
できる。
も、決定される血圧値が生理的範囲外となることが防止
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
。
。
第5図は、この実施例電子血圧針の構成を説明するブロ
ック図である。2は、被験者の上腕部に装着されるカフ
であり、このカフ2には、排気弁3、加圧ポンプ(加圧
手段)4、圧力センサ(圧力検出手段)5が接続される
。排気弁3及び加圧ポンプ4は、MPUl0により制御
される。圧力センサ4の出力信号(以下カフ圧信号とい
う)は、増幅器6で増幅された後、一つはそのままアナ
ログ/デジタル(A/D)変換器8に入力されてデジタ
ル変換され、MPUl0に取り込まれる。−方、カフ圧
信号は、バンドパスフィルタフに入力され脈波信号が検
出される。この脈波信号もA/D変換器8でデジタル変
換され、MPUl0に取り込まれる。
ック図である。2は、被験者の上腕部に装着されるカフ
であり、このカフ2には、排気弁3、加圧ポンプ(加圧
手段)4、圧力センサ(圧力検出手段)5が接続される
。排気弁3及び加圧ポンプ4は、MPUl0により制御
される。圧力センサ4の出力信号(以下カフ圧信号とい
う)は、増幅器6で増幅された後、一つはそのままアナ
ログ/デジタル(A/D)変換器8に入力されてデジタ
ル変換され、MPUl0に取り込まれる。−方、カフ圧
信号は、バンドパスフィルタフに入力され脈波信号が検
出される。この脈波信号もA/D変換器8でデジタル変
換され、MPUl0に取り込まれる。
MPUl0は、脈波波形のパラメータを算出する機能、
算出されたパラメータに基づきメンバーシップ関数を選
出する機能、選出されたメンバ−シップ関数及び推定範
囲限定メンバーシップ関数に論理演算を施して血圧値を
決定する機能等を備えている。
算出されたパラメータに基づきメンバーシップ関数を選
出する機能、選出されたメンバ−シップ関数及び推定範
囲限定メンバーシップ関数に論理演算を施して血圧値を
決定する機能等を備えている。
MPUl0内のメモリ10a内には、上記メンバーシッ
プ関数のデータテーブル及び動作プログラムが記憶され
ている。また、MPUl0には、表示器9が接続されて
おり、決定された血圧値等が表示される。
プ関数のデータテーブル及び動作プログラムが記憶され
ている。また、MPUl0には、表示器9が接続されて
おり、決定された血圧値等が表示される。
次に、実施例電子血圧針の全体動作を第3図及び第6図
を参照しながら以下に説明する。
を参照しながら以下に説明する。
まず、カフ2を被験者の上腕部に巻き付け、血圧測定を
開始させる。最初にMPUl0は、排気弁3を閉状態に
し〔ステップ(以下STという)1、第6図参照〕、加
圧ポンプ4をオンにする(Sr2)。MPUl0は、A
/D変換器8よりカフ圧信号を取り込んで(Sr1)、
現在のカフ圧が所定圧P Coに達したか否かを判定す
る(Sr4)。
開始させる。最初にMPUl0は、排気弁3を閉状態に
し〔ステップ(以下STという)1、第6図参照〕、加
圧ポンプ4をオンにする(Sr2)。MPUl0は、A
/D変換器8よりカフ圧信号を取り込んで(Sr1)、
現在のカフ圧が所定圧P Coに達したか否かを判定す
る(Sr4)。
この判定がNOの場合にはSr1へ分岐し、YESの場
合には、Sr1へ分岐する。すなわち、現在のカフ圧が
設定値p coに達するまで、Sr1、Sr4の処理が
反復される。この設定値p coは、収縮期圧より低く
拡張期圧より高いことが望ましいが、厳密に設定する必
要はない。
合には、Sr1へ分岐する。すなわち、現在のカフ圧が
設定値p coに達するまで、Sr1、Sr4の処理が
反復される。この設定値p coは、収縮期圧より低く
拡張期圧より高いことが望ましいが、厳密に設定する必
要はない。
Sr1では、MPUl0が加圧ポンプ4を停止さゼるそ
して、MPUl0はカフ圧PCを取り込み(Sr6)、
さらに脈波信号を取り込む(Sr7)。MPUl0は、
第3図に示すようにしきい値T Hoを適用して、脈波
Pw(t)を区切り(Sr1)、区切点T s L %
T e nが検出できたか否かを判定する(Sr9)
。この判定がNOの場合にはSr7へ分岐し、YESの
場合には5TIOへ分岐する。すなわち脈波が1拍得ら
れるまで、Sr6〜Sr9の処理が反復される。なお、
カフ圧PCを取り込むタイミングは、脈波検出中あるい
は脈波区切り点検出後でもよく、あるいは脈波信号と共
にサンプリングしてその平均値をとる構成としてもよい
。
して、MPUl0はカフ圧PCを取り込み(Sr6)、
さらに脈波信号を取り込む(Sr7)。MPUl0は、
第3図に示すようにしきい値T Hoを適用して、脈波
Pw(t)を区切り(Sr1)、区切点T s L %
T e nが検出できたか否かを判定する(Sr9)
。この判定がNOの場合にはSr7へ分岐し、YESの
場合には5TIOへ分岐する。すなわち脈波が1拍得ら
れるまで、Sr6〜Sr9の処理が反復される。なお、
カフ圧PCを取り込むタイミングは、脈波検出中あるい
は脈波区切り点検出後でもよく、あるいは脈波信号と共
にサンプリングしてその平均値をとる構成としてもよい
。
5TIOでは、MPUl0は脈波パラメータAMP、R
AV、WID、CONを算出し、これらパラメータを用
いて血圧値を決定する(STII)STIO2ST11
の処理の詳細は後述する。
AV、WID、CONを算出し、これらパラメータを用
いて血圧値を決定する(STII)STIO2ST11
の処理の詳細は後述する。
5T12では、MPUl0は排気弁3を開にしてカフ圧
を零にし、5T11で決定された血圧値を表示器9に表
示させ(ST13)、測定を終了する。なお、上記説明
では脈波を1拍とり、この1拍について脈波パラメータ
を算出するとしているが、脈波を数拍とり、これら数拍
のそれぞれについて脈波パラメータを算出して、これら
を平均すればより信転性が向上する。
を零にし、5T11で決定された血圧値を表示器9に表
示させ(ST13)、測定を終了する。なお、上記説明
では脈波を1拍とり、この1拍について脈波パラメータ
を算出するとしているが、脈波を数拍とり、これら数拍
のそれぞれについて脈波パラメータを算出して、これら
を平均すればより信転性が向上する。
次に、脈波パラメータの算出処理(STIO)について
、第4図及び第7図を参照しながら説明する。
、第4図及び第7図を参照しながら説明する。
この実施例電子血圧計では、脈波パラメータとして、脈
波振幅AMP、積分レベルRAV、波形幅比W I D
、屈曲率CONの4種類を採用している。もちろん、脈
波パラメータは、これら4つに限定されるものではない
。
波振幅AMP、積分レベルRAV、波形幅比W I D
、屈曲率CONの4種類を採用している。もちろん、脈
波パラメータは、これら4つに限定されるものではない
。
まず、MPUl0は脈波Pw(t)が最大、最小となる
時刻T +naxs Tarnを検索し、T 1111
X、T1.7にそれぞれ対応する脈波最大値P Wm
xx、脈波最小埴P W n 4 nをメモリ10aに
記憶する[5TIOI、第4図中(a)参照]。そして
、p wmaいよりPh、。を滅じて、脈波振幅AMP
を算出する(ST102)次に、脈波Pw(t)の時間
平均を振幅AMPで正規化した値である積分レベルRA
V (%〕を以下の(1)弐により算出する(ST10
3、第4図中(b)参照]。
時刻T +naxs Tarnを検索し、T 1111
X、T1.7にそれぞれ対応する脈波最大値P Wm
xx、脈波最小埴P W n 4 nをメモリ10aに
記憶する[5TIOI、第4図中(a)参照]。そして
、p wmaいよりPh、。を滅じて、脈波振幅AMP
を算出する(ST102)次に、脈波Pw(t)の時間
平均を振幅AMPで正規化した値である積分レベルRA
V (%〕を以下の(1)弐により算出する(ST10
3、第4図中(b)参照]。
続いて、波形幅比trD(%]の算出が行われるが(S
T104〜5T108、第4図(C)参照〕、このWI
Dは、脈波Pw(t)の最大値P l’i+yiX出現
より所定のしきい値TH,まで減少するまでの時間を、
脈波の周期(T、。−’r −t )で正規化した値で
ある。
T104〜5T108、第4図(C)参照〕、このWI
Dは、脈波Pw(t)の最大値P l’i+yiX出現
より所定のしきい値TH,まで減少するまでの時間を、
脈波の周期(T、。−’r −t )で正規化した値で
ある。
まず、しきい値TH,を以下の(2)式で設定するが、
この(2)式中のXは0〜1の範囲で予め定められる定
数である(ST104)。
この(2)式中のXは0〜1の範囲で予め定められる定
数である(ST104)。
TH,=Pw win +AMPxχ ・(2)次に
、時間tをT ni a xとしく5T105)、この
tにサンプリング幅Δtを加え(ST106)、このt
に対する脈波Pw(t)がTH,以下になったか否かを
判定する(ST107)、5TI07の判定がNoの場
合には5T106へ分岐し、YESの場合には5T10
8へ分岐する。5T108では、次の(3)式によりW
IDを算出する。
、時間tをT ni a xとしく5T105)、この
tにサンプリング幅Δtを加え(ST106)、このt
に対する脈波Pw(t)がTH,以下になったか否かを
判定する(ST107)、5TI07の判定がNoの場
合には5T106へ分岐し、YESの場合には5T10
8へ分岐する。5T108では、次の(3)式によりW
IDを算出する。
ここで、T a gr cはPw(t)≦TH,となっ
た時間である。
た時間である。
最後に屈曲率CON [:%〕を算出する(ST109
〜5TIII)、このCONは、1拍内の最大点と最小
点との時間区間〔T−8、T、i、 )をある所定の比
率yで内分する点T〜、において、脈波の最大点と最小
点を結ぶ参照直線りと脈波Pw(t)との相対比である
。
〜5TIII)、このCONは、1拍内の最大点と最小
点との時間区間〔T−8、T、i、 )をある所定の比
率yで内分する点T〜、において、脈波の最大点と最小
点を結ぶ参照直線りと脈波Pw(t)との相対比である
。
まず、以下の(4)式によりT c * nを求める(
ST109)。ここでyは、0〜1の範囲で予め設定さ
れている定数である。
ST109)。ここでyは、0〜1の範囲で予め設定さ
れている定数である。
Tce、、=Tm、、+ (T、、−T、、X) xy
・・・(4)次に、Tc、、、における参照直線り
のレベルRefを以下の(5)式により算出する(ST
IIO)。
・・・(4)次に、Tc、、、における参照直線り
のレベルRefを以下の(5)式により算出する(ST
IIO)。
Ref=PwlIix−AMPxy −(5)そし
て、以下の(6)弐によりCONを算出する。
て、以下の(6)弐によりCONを算出する。
Ref −PWsin
次に、血圧決定処理を第1図、第8図及び第9図を参照
しながら説明する。なお、以下の説明では収縮期圧につ
いて説明するが、拡張期圧についても同様に決定するこ
とができる。
しながら説明する。なお、以下の説明では収縮期圧につ
いて説明するが、拡張期圧についても同様に決定するこ
とができる。
まず5T201では、5TIOで得られたパラメータA
MP、RAV、WID、、CONのそれぞれについて階
級化(ランク分け)処理が行われる。
MP、RAV、WID、、CONのそれぞれについて階
級化(ランク分け)処理が行われる。
後述のメンバ・−シップ関数のデータテーブルが離散的
なので、これに対応させるため階級化処理が必要となり
、具体的には以・下の(7)〜00)式により行う。
なので、これに対応させるため階級化処理が必要となり
、具体的には以・下の(7)〜00)式により行う。
R,、P=AMP/1.m、 ・C1
)Rr、v=(RAV−0,a、)/r、、v −(
8)R,、d= (W I D O,ta ) /
I −id ・・・(9)Rc、、 = CON/
I con −00)ここで、I
m、、、p −、Fav −、I+i、a % Ic
o、、はそれぞれランク幅である。また、0rlV、0
Widはオフセット値である。RAVとWIDの最低値
はともに零ではないので、これらについてはオフセット
値0rav、0い、dをそれぞれ減じてから、ランク幅
1r、v、I、□6により除算を行っている。
)Rr、v=(RAV−0,a、)/r、、v −(
8)R,、d= (W I D O,ta ) /
I −id ・・・(9)Rc、、 = CON/
I con −00)ここで、I
m、、、p −、Fav −、I+i、a % Ic
o、、はそれぞれランク幅である。また、0rlV、0
Widはオフセット値である。RAVとWIDの最低値
はともに零ではないので、これらについてはオフセット
値0rav、0い、dをそれぞれ減じてから、ランク幅
1r、v、I、□6により除算を行っている。
ST205以降では、このようにランク分けされたパラ
メータRmap 、Rrav −、Rwid 、Reo
nを用いて血圧値が決定される。その具体的な処理を説
明する前に、データテーブルについて説明する。
メータRmap 、Rrav −、Rwid 、Reo
nを用いて血圧値が決定される。その具体的な処理を説
明する前に、データテーブルについて説明する。
第9図(a)(b) (c) (a)は、多数の被験者
について得られたAMP、RAV、WID、CONの実
測データを、相対カフ圧p %を横軸にとりドツトプロ
ットしたものである。各図に示されているのは、パラメ
ータと相対カフ圧とを変数とするいわば確率密度分布で
あり、これらをメンバーシップ関数として採用している
。金弟9図において、各脈波パラメータがAMP”、R
AV’″、WID”、CON”であるとすれば、AMP
”、RAV’″、WID”CON”でそれぞれのメンバ
ーシップ関数を切断したとすると、その切り口はそれぞ
れ第1図(a) (b)(C)(d)に示すようになる
。第1図(a)(b) (C) (d)は、それぞれA
MP”、RAV”、W I D”、CON”に対して選
出されたメンバーシップ関数とみることができる。
について得られたAMP、RAV、WID、CONの実
測データを、相対カフ圧p %を横軸にとりドツトプロ
ットしたものである。各図に示されているのは、パラメ
ータと相対カフ圧とを変数とするいわば確率密度分布で
あり、これらをメンバーシップ関数として採用している
。金弟9図において、各脈波パラメータがAMP”、R
AV’″、WID”、CON”であるとすれば、AMP
”、RAV’″、WID”CON”でそれぞれのメンバ
ーシップ関数を切断したとすると、その切り口はそれぞ
れ第1図(a) (b)(C)(d)に示すようになる
。第1図(a)(b) (C) (d)は、それぞれA
MP”、RAV”、W I D”、CON”に対して選
出されたメンバーシップ関数とみることができる。
この実施例電子血圧計では、パラメータ及び相対カフ圧
P、゛ (例えば−60〜+40m+nHgの範囲で定
着する)をランク分けし、メンバーシップ関数を離散化
してデータテーブルの形でメモリ10aに記憶している
。例えば、AMPに、ついてのメンバーシップ関数のデ
ータテーブルはPcAMPをそれぞれm、nにランク分
けしたとすると以下の行列で表すことができる。
P、゛ (例えば−60〜+40m+nHgの範囲で定
着する)をランク分けし、メンバーシップ関数を離散化
してデータテーブルの形でメモリ10aに記憶している
。例えば、AMPに、ついてのメンバーシップ関数のデ
ータテーブルはPcAMPをそれぞれm、nにランク分
けしたとすると以下の行列で表すことができる。
もし、AMPが算出され、そのランク分けされた値がR
l1llpであれば、上記行列より、R1,2に対応す
る紹−列が、このAMPの値に対応するメンバーシップ
関数として選出されることになる。
l1llpであれば、上記行列より、R1,2に対応す
る紹−列が、このAMPの値に対応するメンバーシップ
関数として選出されることになる。
再びST202の処理の説明に戻ると、5T202では
、相対カフ圧Pc′のポインタj及び乗算されたメンバ
ーシップ関数の最大値を記憶する変数P□8の初期値を
0とする。5T203では、上記jを1インクリメント
し、5T204では以下の01)弐により、メンバーシ
ップ関数を乗算する。
、相対カフ圧Pc′のポインタj及び乗算されたメンバ
ーシップ関数の最大値を記憶する変数P□8の初期値を
0とする。5T203では、上記jを1インクリメント
し、5T204では以下の01)弐により、メンバーシ
ップ関数を乗算する。
P (j)−P mff1p(j 、Rm+−p) X
P rav(J 、Rrmv)xP、、1d(j、R
,td)xPc、(j、Rcon) −(II)S
r105では、P(j)にさらに推定範囲限定メンバー
シップ関数P。、(j)を乗じて、P’(j)とする。
P rav(J 、Rrmv)xP、、1d(j、R
,td)xPc、(j、Rcon) −(II)S
r105では、P(j)にさらに推定範囲限定メンバー
シップ関数P。、(j)を乗じて、P’(j)とする。
P ’ (J) = P (J) X P abs
(j) =・QT)推定範囲メンバーシップ関数は
、第2図に示すように、絶対カフ圧の範囲を生理的範囲
内、収縮期圧の場合には、50〜260mmHgの範囲
に限定させるためのものである。収縮期圧がこの50〜
260mmHgの範囲外にあることは非常に稀であり、
非常に重篤かつ特殊な場合にしか生じず、一般の電子血
圧計では測定の対象とはならないものである。
(j) =・QT)推定範囲メンバーシップ関数は
、第2図に示すように、絶対カフ圧の範囲を生理的範囲
内、収縮期圧の場合には、50〜260mmHgの範囲
に限定させるためのものである。収縮期圧がこの50〜
260mmHgの範囲外にあることは非常に稀であり、
非常に重篤かつ特殊な場合にしか生じず、一般の電子血
圧計では測定の対象とはならないものである。
もし、P(j)において、脈波波形が乱れた場合等に実
際の収縮期圧に対応する相対カフ圧より大きく離れた値
で極大値を生じても、そのような値ではPubs (j
)は零であり、これを乗する結果、P’(j)からはこ
のような極大値が排除され、生理的範囲外に相対カフ圧
が誤って推定されることが防止される〔第1図(e)(
f)(g)参照〕。
際の収縮期圧に対応する相対カフ圧より大きく離れた値
で極大値を生じても、そのような値ではPubs (j
)は零であり、これを乗する結果、P’(j)からはこ
のような極大値が排除され、生理的範囲外に相対カフ圧
が誤って推定されることが防止される〔第1図(e)(
f)(g)参照〕。
この推定範囲限定メンバーシップ関数P absもmo
にランク分けされて、行列の形でメモリ10aに記憶さ
れている。
にランク分けされて、行列の形でメモリ10aに記憶さ
れている。
(P、、、(1) 、−・・、P、b、(k) 、・・
・、P−b−(m’))ここでkは第2図に示すように
、絶対カフ圧のポインタであるので、以下の0弐を用い
て、相対カフ圧のポインタjに換算する。ここで、Rp
cは離散化間隔またP。、nは、相対カフ圧の定義範囲
の最低値、もし−60〜+4QmmHgに定義した場合
には、−60mmHgとなる。
・、P−b−(m’))ここでkは第2図に示すように
、絶対カフ圧のポインタであるので、以下の0弐を用い
て、相対カフ圧のポインタjに換算する。ここで、Rp
cは離散化間隔またP。、nは、相対カフ圧の定義範囲
の最低値、もし−60〜+4QmmHgに定義した場合
には、−60mmHgとなる。
j = k + P emin/ Rpc −(1
3)第1図(f)は、このように換算された、推定範囲
限定メンバーシップ関数Pubs (j)を示している
。
3)第1図(f)は、このように換算された、推定範囲
限定メンバーシップ関数Pubs (j)を示している
。
Sr106では、5T207で算出されたP゛(j)が
、P ***よりも大きいか否かを判定する。
、P ***よりも大きいか否かを判定する。
この判定がYESの場合には5T207へ、NOの場合
にはSr108へそれぞれ分岐する。5T207では、
j、P’(j)をそれぞれM@mX 、P II□8に
入れる。5T208では、jがm以上か否かを判定し、
この判定がNOの場合には、Sr103へ分岐し、YE
Sの場合には、Sr109へ分岐する。
にはSr108へそれぞれ分岐する。5T207では、
j、P’(j)をそれぞれM@mX 、P II□8に
入れる。5T208では、jがm以上か否かを判定し、
この判定がNOの場合には、Sr103へ分岐し、YE
Sの場合には、Sr109へ分岐する。
Sr103〜208の処理は、Sr108の判定がYE
Sとなるまで反復されるが、これは第1図に示すように
各パラメータAMP、RAV、WID、CONに対する
メンバーシップ関数及び推定範囲限定メンバーシップ関
数を掛は合わせた関数P′を算出し、その最大値P□8
を抽出する処理ということができる。
Sとなるまで反復されるが、これは第1図に示すように
各パラメータAMP、RAV、WID、CONに対する
メンバーシップ関数及び推定範囲限定メンバーシップ関
数を掛は合わせた関数P′を算出し、その最大値P□8
を抽出する処理ということができる。
5T209では、得られたM m m x及びP□8よ
り、以下の測成に従って相対カフ圧P3°ゆを推定する
。
り、以下の測成に従って相対カフ圧P3°ゆを推定する
。
P(’* = pc、=−+ (Msxx 1 )
X R2C=Q4)ここで、P Cll11%、、、
Rpcは、それぞれ前述のように相対カフ圧の定義範囲
の最低値、離散化間隔である。
X R2C=Q4)ここで、P Cll11%、、、
Rpcは、それぞれ前述のように相対カフ圧の定義範囲
の最低値、離散化間隔である。
Sr110では、推定された相対カフ圧P、′ゆに現在
のカフ圧PC(Sr6)を加えて、収縮期圧P。、を算
出する。
のカフ圧PC(Sr6)を加えて、収縮期圧P。、を算
出する。
P svs = P C’−+ PC−O5)なお、
この実施例では推定範囲限定メンバーシップ関数P a
bsは、第2図に示すように台形状の関数としているが
、これに限定されるものではなく、適宜設計変更可能で
ある。
この実施例では推定範囲限定メンバーシップ関数P a
bsは、第2図に示すように台形状の関数としているが
、これに限定されるものではなく、適宜設計変更可能で
ある。
また、この実施例では、論理計算に乗算を適用している
が、加算等信の論理計算を適用してもよく、適宜設計変
更可能である。
が、加算等信の論理計算を適用してもよく、適宜設計変
更可能である。
(ト)発明の詳細
な説明したように、この発明の電子血圧針はメンバーシ
ップ関数記憶手段が、相対圧の推定範囲を限定する推定
範囲限定メンバーシップ関数を記憶し、血圧値決定手段
は、選出されたメンバーシップ関数に加えて、この推定
範囲限定メンバーシップ関数を用いて、前記相対圧を推
定することを特徴とするものである。従って、圧力ノイ
ズ等により脈波波形が乱れ、一部のパラメータが影響を
受けた場合でも、得られた血圧値が生理的範囲外となる
ことが防止され、正確な血圧測定を行える利点を有して
いる。
ップ関数記憶手段が、相対圧の推定範囲を限定する推定
範囲限定メンバーシップ関数を記憶し、血圧値決定手段
は、選出されたメンバーシップ関数に加えて、この推定
範囲限定メンバーシップ関数を用いて、前記相対圧を推
定することを特徴とするものである。従って、圧力ノイ
ズ等により脈波波形が乱れ、一部のパラメータが影響を
受けた場合でも、得られた血圧値が生理的範囲外となる
ことが防止され、正確な血圧測定を行える利点を有して
いる。
第1図は、この発明の一実施例に係る電子血圧計の血圧
値決定処理を説明するためのメンバーシップ関数を示す
図、第2図は、同電子血圧計の推定範囲限定メンバーシ
ップ関数を示す図、第3図は、同電子血圧計の脈波の区
切りを説明する波形図、第4図は、同電子血圧計の脈波
パラメータ算出処理を説明するための波形図、第5図は
、同電子血圧針の構成を説明するブロック図、第6図は
、同電子血圧計の全体動作を説明するフロー図、第7図
は、同電子血圧計のパラメータ算出処理を説明するフロ
ー図、第8図は、同電子血圧計の血圧値決定処理を説明
するフロー図、第9図(a)、第9図ら)、第9図(C
)及び第9図(d)は、それぞれ脈波振幅、積分レベル
、波形幅比、屈曲率について相対カフ圧との関係を説明
するための実測データを示す図である。 2:カフ、 3:排気弁、4:加圧ポンプ
、 5:圧力センサ、7:バンドバスフィルタ
、10:MPU。 10a:メモリ、 Pc :カフ圧、 pcl:相対カフ圧、AMP
:脈波振幅、 RAV :積分レベル、WID:脈波
幅比、 CON :屈曲率、P IIIIIGI
’ P rav ’ P wid ’ P can
:メンバーシップ関数、 P、bS :推定範囲限定メンバーシップ関数。
値決定処理を説明するためのメンバーシップ関数を示す
図、第2図は、同電子血圧計の推定範囲限定メンバーシ
ップ関数を示す図、第3図は、同電子血圧計の脈波の区
切りを説明する波形図、第4図は、同電子血圧計の脈波
パラメータ算出処理を説明するための波形図、第5図は
、同電子血圧針の構成を説明するブロック図、第6図は
、同電子血圧計の全体動作を説明するフロー図、第7図
は、同電子血圧計のパラメータ算出処理を説明するフロ
ー図、第8図は、同電子血圧計の血圧値決定処理を説明
するフロー図、第9図(a)、第9図ら)、第9図(C
)及び第9図(d)は、それぞれ脈波振幅、積分レベル
、波形幅比、屈曲率について相対カフ圧との関係を説明
するための実測データを示す図である。 2:カフ、 3:排気弁、4:加圧ポンプ
、 5:圧力センサ、7:バンドバスフィルタ
、10:MPU。 10a:メモリ、 Pc :カフ圧、 pcl:相対カフ圧、AMP
:脈波振幅、 RAV :積分レベル、WID:脈波
幅比、 CON :屈曲率、P IIIIIGI
’ P rav ’ P wid ’ P can
:メンバーシップ関数、 P、bS :推定範囲限定メンバーシップ関数。
Claims (1)
- (1)被験者に装着されるカフと、 このカフ内の空気を所定圧まで加圧する加圧手段と、 前記カフ内の空気を排気する排気手段と、 前記カフ内の空気圧を検出する圧力検出手段と、前記被
験者の脈波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より、この脈波波形を表す複数のパ
ラメータを算出する脈波パラメータ算出手段と、 これらパラメータのそれぞれについて、各パラメータと
、前記カフ内の空気圧の、血圧値に対する相対圧とを変
数とするメンバーシップ関数を記憶しているメンバーシ
ップ関数記憶手段と、前記脈波パラメータ算出手段によ
り算出された各パラメータに対応するメンバーシップ関
数を、前記メンバーシップ関数記憶手段に記憶されてい
るメンバーシップ関数よりそれぞれ選出するメンバーシ
ップ関数選出手段と、 このメンバーシップ関数選出手段により選出された各パ
ラメータについてのメンバーシップ関数に、所定の論理
計算を施して前記相対圧を推定し血圧値を決定する血圧
値決定手段とを備えてなる電子血圧計において、 前記メンバーシップ関数記憶手段は、前記相対圧の推定
範囲を限定する推定範囲限定メンバーシップ関数を記憶
し、 前記血圧値決定手段は、選出されたメンバーシップ関数
に加えて、この推定範囲限定メンバーシップ関数を用い
て、前記相対圧を推定することを特徴とする電子血圧計
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082578A JP2855767B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電子血圧計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2082578A JP2855767B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電子血圧計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03280932A true JPH03280932A (ja) | 1991-12-11 |
| JP2855767B2 JP2855767B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=13778368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2082578A Expired - Fee Related JP2855767B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 電子血圧計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855767B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07148253A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-13 | Seiko Epson Corp | 投薬制御装置および脈波検出装置 |
| WO2025192156A1 (ja) * | 2024-03-14 | 2025-09-18 | オムロンヘルスケア株式会社 | 血圧測定システム及び血圧測定方法 |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP2082578A patent/JP2855767B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07148253A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-13 | Seiko Epson Corp | 投薬制御装置および脈波検出装置 |
| WO2025192156A1 (ja) * | 2024-03-14 | 2025-09-18 | オムロンヘルスケア株式会社 | 血圧測定システム及び血圧測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2855767B2 (ja) | 1999-02-10 |
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Legal Events
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