JPH05329113A - 電子血圧計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力変化を容積変化に換算し、カフ下の血管
内容積変化を正しく計測することにより、血圧の高低に
おける誤差の発生を防止する。 【構成】 ステップＳ２１においてカフ圧力の変化量を
振幅値として抽出する。ステップＳ２２で、抽出された
カフ圧力の振幅値を容積変化量に換算する。このときの
変化量は、その圧力値における容積の変化率（ｍｌ／ｍ
ｍＨｇ）に、その圧力値における振幅値を乗じたもので
ある。各圧力における容積の変化率は装置のＲＯＭ等に
予め格納されている。このようにして得られた容積変化
データを用いて、ステップＳ２３ではオシロメトリック
法により平均血圧、最高血圧、最低血圧を決定する。そ
して、決定された各血圧値をステップＳ２４にて表示部
に測定結果として表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カフ圧力に重畳するカ
フ下の血管内容積変化に起因するカフ圧変化に基づいて
血圧を測定するオシロメトリック法を用いた電子血圧計
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりオシロメトリック法を用いた電
子血圧計がある。この電子血圧計では、血圧測定部位に
巻かれたカフの圧力を圧力センサにて検出し、検出され
た圧力の変化により血圧の測定を行う。そして、圧力の
変化量の検出方法としては、以下のような方法がある。

【０００３】まず、カフ圧を検出する圧力センサからの
圧力信号をＤＣ増幅する。その後バンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）（ｆ＝０．５〜４０Ｈｚ）を通し、更にＡＣ
増幅した後、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号とす
る。そして、ＣＰＵ等により、波形の振幅値を計算して
これをカフ圧力の変化量とする。

【０００４】また、圧力センサからの圧力信号をＤＣ増
幅した後に高分解能のＡ／Ｄ変換器によりディジタル信
号に変換する。このディジタル信号より波形の振幅また
は波形の面積を計算して、これをカフ圧力の変化量とす
るという方法もある。

【０００５】この他、圧力変化をキャパシタの変化とし
て検出するセンサを用いる場合には、このセンサをＣＲ
発信器の中に組み込み、周波数の変化を検出し、これを
周波数カウンタにてカウントし、波形の振幅または面積
を計算することにより圧力の変化量を求める。

【０００６】以上のようにして求められた圧力信号の変
化量データを用いて、オシロメトリック法により、血圧
値の計測を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
上記従来例の電子血圧計においては、血圧値の計測はカ
フ圧力のデータにより行われている。しかしながら、カ
フ圧力が高いときと低いときとではカフの伸縮性が異な
るために、カフ下の血管内容積変化に対するカフ内圧力
変化の関係が異なり、両者は比例の関係にはない。従っ
て、カフ圧力の変化が血管内容積変化に比例するとして
血圧測定を行う上記従来の電子血圧計による計測方法で
は、その測定に誤差が生じてしまう。即ち、血圧の高い
場合と低い場合とで計測誤差が発生する。更に、カフ下
の血管内容積変化の最大点より計測する平均血圧に誤差
が発生するという問題がある。

【０００８】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、カフ内の圧力変化を容積変化に換算し、カフ
下の血管内容積変化を正しく計測することにより、血圧
の高低における誤差の発生を防止する電子血圧計を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による電子血圧計は以下の構成を備える。即
ち、血圧計測部位に巻かれたカフを加圧及び減圧するこ
とにより、カフ圧力に重畳した拍動によるカフ下の血管
内容積変化に基づくカフ圧力信号の変化を検出して血圧
を測定する電子血圧計であって、前記カフの圧力の変化
に対する容積の変化特性を格納する格納手段と、前記格
納手段に格納されている前記変化特性に基づいて前記カ
フ圧力信号の変化を容積変化に換算する換算手段と、前
記換算手段により算出された容積変化に基づいて血圧値
を計測する計測手段と、を備える。

【００１０】

【作用】以上の構成により、検出されたカフ圧力の変化
量を容積変化量に換算し、得られた容積変化量に基づい
て血圧値を計測する。

【００１１】

【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明の好適な
実施例について説明する。

【００１２】一般的に、カフ圧が高いときはカフが伸び
た状態となりその伸縮性が乏しくなるために、カフが剛
体に近づく。従って、カフ圧が低いときに比べてカフ圧
が高いときは、カフ下の血管内容積の変化に対するカフ
内圧力の変化は大きくなる。又、このカフ内容積の変化
に対する圧力の変化は非直線である。そして、この圧力
の変化はカフ材質によって、その特性が変化し、更に、
カフの巻き方、腕の太さ、腕の弾力性、温度等の要因に
よっても変化する。しかしながら、カフの容積変化に対
する圧力変化の特性に対してはカフ材質による影響が最
も大きい。従って、本実施例においてはこのカフの圧力
変化に対する容積変化の特性を予め求めておき、これを
メモリに記憶しておく。そして、計測された圧力の変化
量を、記憶されている圧力変化に対する容積変化の特性
に基づいて容積変化量に換算する。こうして得られた容
積変化量を用いることにより正しい血圧の測定値を得
る。この場合の換算方法は、特性より得られる換算式或
いは換算テーブルを用いて行えばよい。

【００１３】図１は本実施例による電子血圧計の概略構
成を表すブロック図である。１はカフであり、血圧測定
部位に巻いて使用する。カフ１には阻血用空気袋が内蔵
されている。２は圧力センサであり、カフの圧力変化を
検出する。３は定速排気弁であり、カフ圧の計測時に所
定の速度でカフの排気を行うことにより、カフ圧の減圧
を行う。４は排気バルブであり、脈波の計測を終了した
後、カフを解放するための排気を行う。５はポンプであ
り、カフ１の加圧を行う。６はエアー配管でありカフ
１，圧力センサ２，定速排気弁３，排気バルブ４，ポン
プ５を接続する。７は定電流源であり、圧力センサの駆
動用電源である。８は増幅器であり、圧力センサ２から
の信号をＤＣ増幅する。９はＡ／Ｄ変換器であり、増幅
器８から出力される信号をディジタル信号に変換する。
１０はＣＰＵであり、本電子血圧計の総合的な制御を行
う。１１はＲＯＭであり、ＣＰＵ１０が実行する各種処
理プログラムやカフ圧力に対する容積変化特性のテーブ
ル等が格納されている。１２はＲＡＭであり、カフ圧力
等の測定データや測定結果などを記憶する。１３は表示
部であり、血圧の測定結果などを表示する。１４は駆動
部であり、ＣＰＵ１０の指令により排気バルブ４及びポ
ンプ５の駆動を実行する。１５はシステムバスであり、
上述の各構成が接続され、各構成間におけるデータの授
受を可能とする。

【００１４】次に、上述の構成による本電子血圧計の動
作について説明する。

【００１５】図２は本電子血圧計によるカフ圧力の測定
手順を表すフローチャートである。カフ１が血圧測定部
位にセットされ、血圧測定開始スイッチが押されること
により本処理が開始される。

【００１６】まず、ステップＳ１１にて、カフ圧力値を
ゼロに設定する等の初期設定が行われる。次に、ステッ
プＳ１２において、駆動部１４よりポンプ５を駆動しカ
フ１の加圧が開始される。ステップＳ１３において、圧
力センサ２より検出されるカフ１の圧力値が所定値を越
えたかどうかを判定する。ここで所定値とは、人間のと
り得る最高血圧値として予測された値であり、この値は
予めＲＯＭ１１に格納されている。ステップＳ１３で、
カフ１の圧力値（カフ圧）が所定値を越えていない場合
はステップＳ１２へ戻りカフの加圧を続ける。一方、カ
フ圧が所定値を越えていればステップＳ１４へ進み、カ
フ圧による脈波の測定が開始される。

【００１７】ステップＳ１４では、駆動部１４によりポ
ンプ５を停止し、定速排気弁３による定速排気を開始す
る。この定速排気によりカフ圧の減圧が実行され、この
減圧の過程においてステップＳ１５でカフ圧力の測定を
行う。ステップＳ１５では、減圧及び測定部位の拍動に
よるカフ圧の変化を圧力センサ２により検出する。そし
て、圧力センサ２より得られた圧力信号は増幅器８によ
りＤＣ増幅され、高分解能のＡ／Ｄ変換器９によりディ
ジタル信号に変換されてＲＡＭ１２に格納される。

【００１８】ステップＳ１６において、カフ圧が下限値
を下回ったかどうかを判定する。この下限値とは、人間
がとり得る最低の血圧値として予測された値である。カ
フ圧がこの下限値を下回っていなければステップＳ１５
へ戻り、上述の処理、即ちカフ圧の測定を繰り返す。ま
た、カフ圧が下限値を下回っていればステップＳ１７へ
進み、駆動部１４より排気バルブ４を駆動してカフ１を
解放し、本処理を終了する。

【００１９】次に上述のカフ圧力測定により得られたカ
フ圧データより容積変化量を算出し、血圧値を決定する
方法について図３，４，５を用いて説明する。

【００２０】図３は本実施例による電子血圧計の血圧値
決定の処理手順を表すフローチャートである。又、図４
はＲＡＭ１２に格納されるカフ圧データ及びカフ容積デ
ータを表す図である。更に、図５はＲＯＭ１１に格納さ
れているカフ圧力変化に対するカフ容積変化の特性を表
す図である。

【００２１】まず、図３において、ステップＳ２１では
カフ圧の変化量を抽出する。ここで、カフ圧力の変化量
を定速排気弁による減圧に伴う変化と、拍動に伴う変化
に分け、拍動によるカフ圧の変化量はその振幅値をもっ
て表すようにする。抽出されたカフ圧力の変化量はＲＡ
Ｍ１２に格納される。このときのデータをグラフに表す
と図４の（ａ），（ｂ）のようになる。ここで、（ａ）
は定速排気弁による減圧にともなうカフ圧の変化データ
を表し、（ｂ）は拍動によるカフ圧変化の振幅値データ
を表す。

【００２２】次に、ステップＳ２２において拍動による
カフ圧の変化量（即ちカフ圧力振幅値）を容積変化値に
換算し、ＲＡＭ１２に格納する。この換算においては図
５に示されるカフ圧変化に対するカフ容積変化の特性を
用いて、図４の（ｂ）に示されるカフ圧力振幅値を容積
変化量に換算する。換算の方法は、振幅値の得られてい
る圧力値における容積の変化率（ｍｌ／ｍｍＨｇ）を図
５の特性データより求め、この容積変化率を振幅値（ｍ
ｍＨｇ）に乗ずることにより容積変化値（ｍｌ）への換
算が行われる。この換算処理により得られたカフ容積変
化データが図４の（ｃ）に示されている。

【００２３】そして、ステップＳ２３において、このカ
フ容積変化データを用いて血圧値抽出を実行する。ま
ず、カフ下の血管内外圧差が零の状態にてカフ容積変化
が最大となり、この圧力が平均血圧になることよりデー
タ変化量の最大のポイントを平均血圧（ＭＥＡＮ）とす
る。次に、このときの容積変化量をＰ（ｍｌ）とする
と、この平均血圧の位置より最高血圧側へ検索し、容積
変化量がＰ×α（０＜α＜１）を下回る直前のポイント
を最高血圧ポイント（ＳＹＳ．）とする。また、平均血
圧の位置より最低血圧側へ検索し、Ｐ×β（０＜β＜
１）を下回る直前のポイントを最低血圧ポイント（ＤＩ
Ａ．）とする。ここで、α及びβはそれぞれ最高及び最
低の血圧値における容積の変化量を得るための定数であ
り、予めＲＯＭ１１に格納されている。

【００２４】また、血圧値抽出法としては、上述のα、
βを用いて血圧値を決定する他にも各種の方法がある。
例えば、平均血圧値より高血圧側へ検索し変化量が急に
大きくなるポイントを最高血圧ポイントとし、平均血圧
より最低血圧側へ検索して変化量がブロードになるポイ
ントを最低血圧として検出するという方法もある。

【００２５】最後に、ステップＳ２４にて、得られた血
圧値を表示部１３に表示して、本処理を終了する。

【００２６】ここで、従来のカフ圧により求められる平
均血圧ポイントと本実施例の電子血圧計により求められ
る平均血圧ポイントの相違について説明する。例えば、
図４の（ｂ）に示されたカフ圧力振幅値の変化の最大ポ
イントが１４４ｍｍＨｇなので、これにより平均血圧を
求めると１４４ｍｍＨｇとなる。しかしながら、容積変
化値（図４の（ｃ））により平均血圧を求めると、容積
変化値の最大のポイントは１１０ｍｍＨｇとなる。そし
て、この容積変化に基づいて決定されたポイントがカフ
下の血管容積変化をより反映した正確な測定値であるこ
とはいうまでもない。そして、正しい平均血圧ポイント
が検出できるので、平均血圧ポイントの大きさより決定
される最高血圧及び最低血圧ポイントも正確な値とな
る。

【００２７】以上説明してきたように本実施例の電子血
圧計によれば、カフ圧力によるカフ下の血管容積変化と
カフ圧力変化との非直線性を補正することにより、カフ
圧力の大小にかかわらず、検出されたカフ圧力変化の大
きさよりカフ下の容積変化を正しく検出することが可能
となり、血圧の高い低いにかかわらず精度よく血圧を測
定することが可能である。

【００２８】尚、最高血圧が高い場合と低い場合とで発
生する計測の誤差に対処するために、最高血圧ポイント
のしきい値を得るための乗率αを最高血圧値により変更
して、再度データ処理するという方法が採られている。
この場合でも、使用カフの特性による補正が行われるの
でより高精度な計測が可能である。

【００２９】また、上記実施例では、使用するカフの圧
力対容積変化の特性データをＲＯＭ１１に格納して、こ
の特性データを用いて圧力変化を容積変化に換算するが
これに限られるものではない。複数種類のカフの圧力対
容積変化の特性データを予め格納しておき、使用するカ
フに応じて使用する特性データを切り替えるように構成
することも可能である。

【００３０】また、上記実施例の構成において、ポンプ
５をピストンポンプなどの送気量がわかるポンプとする
ことにより、カフ加圧時にカフの圧力対容積変化の特性
データを測定するように構成することが可能である。即
ち、カフ加圧時にカフ１に送り込まれた送気量と圧力セ
ンサ２より得られるカフ圧、そして、圧縮率より図５に
示すようなカフ圧の変化対カフ容積の変化特性を計測す
ることができる。ここで、圧縮率はＲＯＭ１１に予め格
納しておく。このようにして、加圧時に計測された特性
データを用いることにより、使用しているカフの種類、
巻き方、腕の弾力性、温度等を補正した計測が可能とな
り、血圧計測精度をさらに向上することが可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子血圧計
によれば、圧力変化を容積変化に換算し、カフ下の血管
内容積変化を正しく計測することが可能となり、血圧の
高低における誤差の発生を防止し、計測精度が向上す
る。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の電子血圧計の概略構成を表すブロッ
ク図である。

【図２】本実施例の電子血圧計のカフ圧測定の処理手順
を表すフローチャートである。

【図３】血圧値を決定するためのデータ処理手順を表す
フローチャートである。

【図４】カフ圧データと換算により得られた容積変化デ
ータとの関係を表す図である。

【図５】カフ圧力変化とカフ容積変化との関係を表す図
である。

【符号の説明】

１ カフ ２ 圧力センサ ３ 定速排気弁 ４ 排気バルブ ５ ポンプ ８ 増幅器 ９ Ａ／Ｄ変換器 １０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ 表示部 １４ 駆動部 １５ システムバス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 血圧計測部位に巻かれたカフを加圧及び
   減圧することにより、カフ圧力に重畳した拍動によるカ
   フ下の血管内容積変化に基づくカフ圧力信号の変化を検
   出して血圧を測定する電子血圧計であって、 前記カフの圧力の変化に対する容積の変化特性を格納す
   る格納手段と、 前記格納手段に格納されている前記変化特性に基づいて
   前記カフ圧力信号の変化を容積変化に換算する換算手段
   と、 前記換算手段により算出された容積変化に基づいて血圧
   値を計測する計測手段と、 を備えることを特徴とする電子血圧計。