JPH0445686Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、血圧モニタ装置の改良に関するもの
である。

従来技術 たとえば上腕部などの生体の一部をカフなどに
よつて圧迫することにより、カフ内に発生する心
拍に同期した圧力振動波（脈波）に基づいてカフ
の内圧から実際の血圧値が測定されるとともに、
その実際の血圧値と、たとえば手首近傍の橈骨上
の橈骨動脈などの比較的生体表面に近接している
動脈に対して脈波センサが適当な押圧力で押圧さ
れることなどにより検出される脈波の大きさとの
間の関係を求めて、その関係から実際の脈波に基
づいて血圧値が連続的に決定され且つ表示される
とともに、脈波センサにより検出された脈波形も
表示される形式の血圧モニタ装置が考えられてい
る。

かかる血圧モニタ装置において、たとえば、前
記カフが上腕部に装着されたときに脈波センサが
カフによつて圧迫される動脈の下流側、すなわち
カフと同腕における橈骨動脈上などに装着された
場合には、血圧測定時のカフによる圧迫状態で検
出される脈波は小さく歪んでしまうため、血圧値
との間の関係を求める際には、カフによる圧迫開
始前の正常な脈波のみを用いるようになつてい
る。

考案が解決すべき問題点 しかしながら、上記従来の血圧モニタ装置にお
いては、カフによる圧迫中に発生する歪んだ脈波
の波形が表示されてしまうので、そのような歪ん
だ脈波が実際に生じたものと誤認される欠点があ
つた。

問題点を解決するための手段 本考案は、以上のような事情を背景として為さ
れたものであり、その要旨とするところは、生体
の一部に巻回されるべきカフを備えた血圧測定手
段と、そのカフが装着される部分よりも下流側に
位置する動脈上に押圧されてその動脈の圧脈波を
検出する脈波検出装置と、その脈波検出装置によ
り検出された現時点の脈波形状を表示する波形表
示器とを備え、脈波検出装置により検出された脈
波の大きさと前記血圧測定手段により測定された
血圧値との関係を適時求めるとともに、その関係
から前記脈波の大きさに基づいて前記生体の血圧
値を算出する形式の血圧モニタ装置において、前
記カフにより圧迫される期間には、前記現時点の
脈波形状と異なる他の生体情報を前記波形表示器
に表示させる表示制御手段を設けたことにある。

作用および考案の効果 このようにすれば、血圧測定手段により測定さ
れた血圧値と、脈波検出装置により検出された脈
波の大きさとの関係が算出され、その関係から脈
波の大きさに基づいて血圧値が算出されるととも
に、カフにより生体の一部が圧迫されている期間
中は表示制御手段により現時点の脈波形状とは異
なる他の生体情報、たとえばカフによる圧迫前に
記憶した脈波形状或いは出血量や血圧値の解析デ
ータなどが表示器に表示される。したがつて、本
考案によれば、カフによる圧迫期間中においては
歪んだ脈波が表示されないので、誤認が生じな
い。しかも、その圧迫期間には、表示器にその時
点の脈波形状以外の生体情報が表示されて表示器
が有効に利用されるのである。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は、本実施例の血圧モニタ装置の構成を
説明する図であり、図において、生体の上腕部な
どに巻回されてそれに圧迫するゴム袋状のカフ１
０には、内部にマイクロフオン１２が設けられて
いる。また、カフ１０には、圧力センサ１４、切
換弁１６、および電動ポンプ１８が配管１９を介
して接続されている。マイクロフオン１２は、生
体の上腕部から発生する脈音（コロトコフ音）を
検出し、脈音を表す脈音信号SOをバンドパスフ
イルタ２０に供給する。バンドパスフイルタ２０
はたとえば30〜80Hz程度の周波数成分を有する信
号を通過させるものであつて、通過した脈音信号
SOをＡ／Ｄ変換器２２を介してCPU２４に供給
する。圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力（カ
フ圧Ｐ）を検出してそのカフ圧Ｐの変動を表す圧
力信号SPをＡ／Ｄ変換器３３を介してCPU２４
へ出力する。切換弁１６は、カフ１０と電動ポン
プ１８との間を圧力供給状態、徐速排気状態、急
速排気状態の３つの状態に切り換えてカフ圧Ｐを
調節するものである。すなわち、圧力供給状態に
おいては切換弁１６の徐速排気口および急速排気
口が閉じられて電動ポンプ１８からカフ１０に対
して圧力が供給され、カフ圧Ｐが予め定められた
目標カフ圧に到達すると徐速排気状態に切り換え
られて予め定められた血圧測定に適当な所定の速
度にてカフ１０内が絞りを備えた徐速排気口から
排気され、そのカフ１０の徐速降圧期間において
血圧が測定されると同時に急速排気状態に切り換
えられて急速排気口からカフ１０内が急速に排気
されるのである。

CPU２４は、データバスラインを介してROM
２６、RAM２８、出力インタフエース２７と連
結されており、ROM２６に予め記憶されたプロ
グラムに従つてRAM２８の一時記憶機能を利用
しつつ信号処理を実行し、電動ポンプ１８に接続
された駆動回路３１からの電動ポンプ１８に対す
る電力供給を制御することにより電動ポンプ１８
の起動および停止を制御するとともに、切換弁１
６に指令信号を出力して切換動作を実行させるこ
とによりカフ圧Ｐを上述のように調節する。同時
に、CPU２４は、一連の血圧測定動作を実行し、
脈音信号SOおよび圧力信号SPに基づいて、コロ
トコフ音が発生および消滅したときのカフ圧Ｐか
ら実際の最高血圧値および最低血圧値を決定する
とともに、それら実際の血圧値と後述する脈波セ
ンサ３２により検出された動脈波の大きさとの間
の対応関係を求め、その対応関係から脈波センサ
３２により検出される一連の脈波に基づいて血圧
値を連続的に決定する。したがつて、本実施例に
おいては、上記血圧測定動作を実行するための
CPU２４、ROM２６、およびRAM２８などが
血圧測定手段を構成する。そして、血圧表示器２
９は、CPU２４から供給された表示信号に従つ
て、第２図に示すように横軸２１および縦軸２３
がそれぞれ時間および血圧（mmHg）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２５を逐次連続的に表示するよ
うになつている。

また、CPU２４には、本実施例の脈波検出装
置である脈波センサ３２がＡ／Ｄ変換器３４を介
して接続されている。動脈の脈動を電気信号に変
換するための半導体歪センサ或いは圧電素子など
から構成される脈波センサ３２は、第３図に示す
ように、その両端部に図示しない一対のフアスナ
を設けたバンド３６に取り付けられており、カフ
１０が巻回された側と同じ腕において、動脈波を
採取し易い場所である生体の手首近傍の橈骨の上
に配置されるとともにバンド３６を生体の手首に
巻回して前記フアスナを互いに密着させることに
より、橈骨上に位置する橈骨動脈に対して比較的
低い一定の圧力で局部的に押圧されるようになつ
ている。すなわち、脈波センサ３２は橈骨動脈か
ら動脈波を検出し、その動脈波を表す脈波信号
SMをＡ／Ｄ変換器３４を介してCPU２４に供給
する。また、脈波信号SMが表す脈波は、RAM
２８内に備えられたリングバツフア内において所
定数が順次記憶されるようになつており、CPU
２４において、このリングバツフア内の所定数の
脈波の大きさの平均値と実際の血圧値との対応関
係が求められるようになつている。なお、本実施
例においては、RAM２８内のリングバツフアの
バツフア数は八個とされているが、この数は、呼
吸周期と同等若しくはその整数倍（本実施例にお
いては二倍）の長さに略相当する期間内に脈波が
発生する数であるため、前記対応関係を決定する
際に呼吸による影響が減少する。また、CPU２
４にはクロツク信号源３８から所定周波数のパル
ス信号CKが供給されている。

また、CPU２４は、上記のように脈波センサ
３２により検出された脈波信号SMが表す脈波形
状を波形表示器４０により表示させる。すなわ
ち、第４図に示すように、波形表示器４０は、横
軸３５を時間、縦軸３７を脈波の振幅として、通
常は脈波センサ３２により現時点で検出される脈
波形M₁，M₂，M₃……を経時的且つ連続的に表
示するのであるが、実際の血圧値を測定するため
にカフ１０により上腕部が圧迫されると脈波セン
サ３２から検出される脈波が小さく歪んでしまう
ため、その圧迫開始前に前記リングバツフアに記
憶された最新の脈波M^-1，M^-2，M^-3……（図中
破線で示す）を表示するように制御される。した
がつて、本実施例においては、波形表示器４０の
表示機能を制御するためのCPU２４、ROM２
６、およびRAM２８などが表示制御手段を構成
する。

以下、本実施例の作動を第５図のフローチヤー
トに従つて説明する。

先ず、図示しない電源スイツチが投入されると
ステツプS1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CPU２４
に起動停止信号が供給されているか否かが判断さ
れる。カフ１０が生体の上腕部などに巻回された
後起動停止信号が出力されると、次にステツプ
S2が実行されてタイマの計数内容Ｔが零にリセ
ツトされ、その後再びクロツク信号源３８から供
給されるパルス信号CKの計数を開始する。続い
てステツプS3が実行され、脈波センサ３２によ
り検出される脈波がRAM２８内の前記リングバ
ツフアに順次記憶される。ステツプS4において
は、リングバツフア内に脈波が所定数（８個）記
憶されたか否かが判断されるが、当初はこの判断
は否定されてステツプS3が繰り返し実行される
が、ステツプS4の判断が肯定されると、脈波記
憶が停止されて次のステツプS5が実行される。

ステツプS5では、圧力供給状態となるように
切換弁１６が切り換えられて電動ポンプ１８から
カフ１０に対して圧力流体が供給される。これに
よりカフ圧Ｐが上昇し、ステツプS6においてそ
のカフ圧Ｐが予め定められた目標カフ圧P₁に到
達したか否かが判断される。また、ステツプS5
においては、カフ１０による上腕部の圧迫が開始
されて脈波センサ３２により検出される脈波が歪
んでしまうので、それまで現在の脈波形状を表示
していた波形表示器４０の表示状態が切り換えら
れて、RAM２８内に記憶されている圧迫開始前
の脈波形M^-1，M^-2，M^-3……が常時表示される
のである。なお、目標カフ圧P₁は予想される生
体の最高血圧値よりも高い圧力で、たとえば180
mmHg程度に設定されており、カフ圧Ｐが目標カ
フ圧P₁に到達すると、続いてステツプS7が実行
される。

ステツプS7においては、電動ポンプ１８が停
止させられるとともに切換弁１６が徐速排気状態
に切り換えられて、カフ圧Ｐが徐々に降下させら
れる。ステツプS8においては、カフ１０の徐速
降圧期間において脈波が検出されるか否かが判断
されて、検出されたと判断されると、ステツプ
S9の血圧測定ルーチンが実行されて、カフ１０
の上記徐速降圧期間における脈音信号SOが表す
コロトコフ音の発生および消滅に基づいて圧力信
号SPから実際の最高血圧値Ｈ（mmHg）および最
低血圧値Ｌ（mmHg）が決定され且つそれら実際の
血圧値ＨおよびＬがRAM２８に記憶される。ス
テツプS9が終了すると、ステツプS10が実行され
て最高および最低血圧値がそれぞれ検定されたか
否かが判断され、最高および最低血圧値が共に決
定されると、直ちにステツプS11が実行されるこ
とにより、切換弁１６が急速排気状態に切り換え
られてカフ１０内が急速に排気されるとともに、
波形表示器４０の表示状態が戻されて再び現時点
の脈波形が表示されるのであるが、当初は血圧測
定に充分な数の脈波が検出されていないので、ス
テツプS10の判断が否定されて、ステツプS8以下
が繰り返し実行されることにより、血圧値Ｈおよ
びＬが決定される。

ステツプS12においては、前記ステツプS4にお
いてリングバツフア内に記憶されたカフ１０によ
る圧迫開始前の最新８個の脈波M₁……・M₈の各
最高値および最低値の平均値A_naxおよびA_nioが算
出されるとともに、それら平均値A_naxおよびA_nio
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： SYS＝Ｋ・A_nax＋ａ ……(1) DIA＝Ｋ・A_nio＋ａ ……(2) における定数Ｋおよびａが決定される。すなわ
ち、ステツプS9において決定された実際の血圧
値ＨおよびＬが最高血圧値SYSおよび最低血圧
値DIAに代入されることにより、定数Ｋおよびａ
が算出されるのである。ここで、最高血圧値と脈
波の最高値、および最低血圧値と脈波の最低値と
の間にはそれぞれ比例関係が成立することが判つ
ていることから、定数Ｋ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つても血
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つて、血圧値と脈波との
関係がより正確なものとなる。

以上のように、血圧値SYSおよびDIAと脈波
の大きさとの間の対応関係が求められると、次に
ステツプS13において、前記リングバツフア内に
記憶された最新の脈波M₈に続いて脈波が検出さ
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、続くステツプS14が実行されて、
脈波M₈直後の脈波M₉が読み込まれるとともに脈
波M₉の最高値M_naxおよび最低値M_nioが決定され
る。そして、ステツプS15においては、前記ステ
ツプS12において既に血圧値SYSおよびDIAと脈
波の大きさとの対応関係が決定されているので、
これら最高値M_naxおよび最低値M_nioを(1)式およ
び(2)式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、ステツプ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２９に
よつて表示される。

ステツプS17においては、起動停止押釦が再操
作されたか否かが判断される。再操作されたと判
断された場合にはステツプS1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
ツプS18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T₀に到達したか否かが判断
される。この計数内容T₀は上記ステツプS12にお
いて決定した対応関係を補正するために、改めて
対応関係式の定数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。したがつて、計数内容ＴがT₀に到達
した場合にはステツプS2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が未だ
T₀に達していないので、ステツプS13以下が実行
されて、M₉に続く一連の脈波M₁₀，M₁₁……が検
出される毎に最高血圧値SYSおよび最低血圧値
DIAが推定されて連続的に表示される。

以上のようにステツプS13以下の作動が繰り返
される過程で、ステツプS18においてタイマの計
数内容ＴがT₀に到達したと判断されると、ステ
ツプS2以下が再び実行されることにより、ステ
ツプS9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Ｌと、カフ１０による圧
迫開始前の最新８個の脈波の各最高値および最低
値の平均値A_naxおよびA_nioとに基づいて、ステツ
プS12において定数Ｋおよびａが再び求められ
る。そして、そのように決定された新しい対応関
係から、一連の脈波の最高値および最低値に基づ
いて連続的に血圧値が決定され且つ表示されるの
である。

以上のように、本実施例の血圧モニタ装置にお
いては、カフ１０と脈波センサ３２とが同腕に装
着されている状態で、血圧測定ルーチンにおいて
測定された実際の血圧値ＨおよびＬと、脈波セン
サ３２により検出された脈波の大きさとの対応関
係が算出され、その関係から脈波の大きさに基づ
いて血圧値SYSおよびDIAが算出されるととも
に、カフ１０により生体の上腕部が圧迫されてい
る期間中は、現在の脈波形状とは異なる他の生体
情報、すなわちカフ１０による圧迫開始前に記憶
された脈波形が波形表示器４０に表示される。し
たがつて、本実施例によれば、カフ１０による生
体の圧迫期間中においては歪んだ脈波が表示され
ないので、測定者などによる脈波の誤認が生じな
い。また、その圧迫期間中には、波形表示器４０
にその時点の脈波形状以外の生体状態が表示され
て波形表示器４０が有効に利用されるのである。

また、本実施例によれば、生体の一部を一定の
時間間隔毎に圧迫するだけで血圧値がモニタされ
るので、生体の一部を比較的高い圧力で連続的に
圧迫する方式と比較して、長時間にわたつて連続
的に血圧測定を行う場合であつても不快感、鬱血
などの生体に対して与えられる苦痛が大幅に軽減
されるという効果が得られる。また、生体の最高
血圧値と最低血圧値とが同時に且つ動脈の一拍毎
に連続測定し得るため、密度の高い医学的情報を
得ることができるという利点がある。

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好適に
実施される。

たとえば、前述の実施例において、カフ１０に
よる生体の圧迫期間中に波形表示器４０には圧迫
開始前に記憶した一連の脈波形が表示されるよう
になつていたが、これに替えて、手術中における
生体の出血量、生体の血圧値の変化方向などの他
の生体情報を表示するようにしても良い。なお、
出血量は、前述のように決定された最高血圧値
SYSのばらつきの度合に基づいて決定されるも
のである。また、血圧値の変化方向は、予め記憶
された生体の日常における血圧値から算出される
上限値および下限値をそれぞれ設定し、それら上
限値および下限値から最高血圧値SYSおよび最
低血圧値DIAがそれぞれ逸脱しているか否かを表
すことにより、表示される。

また、前述の実施例においては、脈波センサ３
２は橈骨動脈上に装着されていたが、カフ１０の
装着位置に対応して、たとえば足背動脈などの、
皮膚近傍に位置して比較的脈波が検出し易い他の
動脈上に装着しても良いのである。

また、前述の実施例では、実際の血圧値と脈波
の大きさ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し支
えない。

また、前述の実施例においては、血圧値と脈波
の大きさ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、傾きのみを用いるよう
にしても良いのである。この場合には、最高血圧
値SYSと脈波の最高値の平均値、および最低血
圧値DIAと脈波の最低値の平均値との間の比例関
係はそれぞれ異なるものとして傾きを２種類求め
ても良い。

また、前述の実施例では、マイクロフオン１２
によつて採取されたコロトコフ音の発生・消滅に
基づいてカフ１０の降圧過程で血圧値が決定され
るＫ音方式が採用されていたが、生体の脈波の大
きさの変化に基づいて血圧値を決定するオシロメ
トリツク方式や、超音波によつて動脈表壁の波動
を検出し、その波動の大きさの変化に従つて血圧
値を決定する超音波方式など、その他の血圧測定
方法を採用することもでき、さらにカフ１０の昇
圧過程で血圧測定を行うことも可能である。

また、前述のステツプS13においては１つの脈
波に関する最高値M_naxおよびM_nioが決定されて
いたが、呼吸周期と同等若しくはその整数倍の時
間内に得られる個数、たとえば８個の連続した脈
波の最高値および最低値を移動平均を取ることに
より求めても良い。このようにすれば、呼吸の影
響が一層低減されて高精度の血圧モニタが可能と
なる。

さらに、前述の実施例では、血圧表示器２９に
おいては、連続測定された最高および最低血圧値
がブラウン管上に表示されるようになつている
が、同時にチヤ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録手段を採用し得る。

なお、上述したのはあくまでも本考案の一実施
例であり、本考案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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である血圧モニタ装
置の構成を説明する図である。第２図は第１図に
おける血圧表示器に表示される血圧のトレンドの
一例を示す図である。第３図は第２図の脈波セン
サが生体の手首に装着された状態を示す図であ
る。第４図は第１図における波形表示器に表示さ
れる脈波形状の一例を示す図である。第５図は第
１図の装置の作動を説明するフローチヤートであ
る。 １０……カフ、２４……CPU、２６……
ROM、２８……RAM、３２……脈波センサ
（脈波検出装置）、４０……波形表示器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 生体の一部に巻回されるべきカフを備えた血圧
   測定手段と、該カフが装着される部分よりも下流
   側に位置する動脈上に押圧されて該動脈の圧脈波
   を検出する脈波検出装置と、該脈波検出装置によ
   り検出された現時点の脈波形状を表示する波形表
   示器とを備え、該脈波検出装置により検出された
   脈波の大きさと前記血圧測定手段により測定され
   た血圧値との関係を適時求めるとともに、該関係
   から前記脈波の大きさに基づいて前記生体の血圧
   値を算出する形式の血圧モニタ装置において、 前記カフにより圧迫される期間には、前記現時
   点の脈波形状と異なる他の生体情報を前記波形表
   示器に表示させる表示制御手段を設けたことを特
   徴とする血圧モニタ装置。