JPH0628635B2 - 電子血圧計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子血圧計、特に入力されるコロトコフ音およ
び／または脈波信号に基づいてカフ圧から血圧を測定す
る電子血圧計に関するものである。

［従来の技術］ 従来の脈波信号とコロトコフ音とを利用する電子血圧計
では、脈波信号に基づいて検出したコロトコフ音の真偽
を判定する。そして、測定開始直後の所定時間内に連続
してコロトコフ音が入力された場合には、検出されたコ
ロトコフ音を真として、加圧不足と判断される。

例えば、実開昭５４−１２０１９３号には、連続する脈
波信号により検出されたコロトコフ信号の存否をシフト
ラツチし、４つの脈波信号でラツチされたデータのパタ
ーンによつて、減圧開始後１秒以内に検出されたコロト
コフ音の真偽を判定することで、加圧不足を判断する技
術が開示されている。

しかしながら、このような従来の判断方法では、コロト
コフ音の真偽の判定が脈波信号でラツチされたデータに
基づくので、血脈音信号にベースノイズが頻繁に現われ
る場合等には、コロトコフ音の真偽の誤判定が生じる。
この場合に、例えば加圧不足の判断においては、圧力を
最高血圧よりいくら高く上げても全て加圧不足となつ
て、測定ができないという問題が発生し、必要以上の加
圧が行われるため被験者に負担がかかる。

一方、特開昭５２−２０８６号には、残存圧波を特徴あ
るゲート信号により取り除いて血圧測定をする技術が開
示されている。

しかしながら、残存圧波は、脈波信号との関係で予め知
られている先行圧波を取り除くことにより取り除かれる
ものであつて、血脈音信号にベースノイズが頻繁に現わ
れる場合等における、血圧測定への悪影響は考慮されて
いない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、前記従来の欠点を除去し、血脈音信号にベー
スノイズが頻繁に現われる場合を考慮して血圧を測定す
る電子血圧計を提供する。

また、血脈音信号にベースノイズが頻繁に現われる場合
も、加圧不足を正確に判断する電子血圧計を提供する。

［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、本発明の電子血圧計は、入
力されるコロトコフ音および／または脈波信号に基づい
て、カフの圧力から血圧を測定する電子血圧計であつ
て、脈波に基づいてコトロコフ音を認識する時間帯とノ
イズを認識する時間帯とを交互に設けるゲート設定手段
と、前記コトロコフ音を認識する時間帯でコトロコフ音
を認識する第１の認識手段と、前記ノイズを認識する時
間帯でノイズを認識する第２の認識手段と、前記第１の
認識手段の認識結果と前記第２の認識手段の認識結果と
に基づいて、計測の状態を判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする。

ここで、前記判定手段は加圧不足を判定する。また、前
記第１の認識手段と第２の認識手段は、血脈音信号の値
と所定のしきい値とを比較する比較手段と、前記しきい
値を変更するしきい値変更手段とを備える。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

第１図は本実施例の電子血圧計の構成を示すブロツク図
である。第２図は本実施例の電子血圧計の外観を概略的
に示す図である。本電子血圧計はコロトコフ音を検出す
るコロトコフ検出部５０と加圧を行う加圧部４０と制御
を司どる制御部本体１０とから構成される。

制御部本体１０は電源として１．２Ｖの充電池を４つ直
列に接続した４．８Ｖの充電池１１を使用し、電源コン
トロール１２を通して制御部本体１０の必要個所に所定
電圧を供給している。この充電池１１は充電器６０によ
り充電可能であり、携帯用６電子血圧計としての能力が
向上している。第１６Ａ図に本実施例の充電池１１の形
状及び構造を示す。通常、充電池は数本をニツケル板を
用い、それぞれの極にスポツト溶接を行つて組電池と
し、最後にリード線を取り付けて使用するタイプの電池
を電池ホルダー１１ａに挿入すると誤挿入が発生する。
そのため、第１６Ｂ図に示すように、中央に突起を持つ
た金属板をマイナス極にスポツト溶接して誤挿入を防
ぐ。第１６Ａ図において、１１_-1〜１１_-4は１．２Ｖの
充電池、１１１はプラス電極、１１２はマイナス電極、
１１３は保護テープとしての収縮チューブ、１１４は誤
挿入防止用の突起、１１５は充電池１１_-1〜１１_-4間の
プラス極とマイナス極との接触の安定のためのスペーサ
及び液漏れが防止板である。第１６Ｂ図において、１１
４ａは突起部、１１４ｂは導電部材、１１４ｃはスポツ
ト溶接用の凸部である。

電源ＯＮ／ＯＦＦのための電源スイツチ１３は本体外側
に有している。更に本体外側には本電子血圧計を複数の
モードで動作させるためのモードスイツチ１５を備えて
いる。又、外部への血圧値，モード，減圧速度及び充電
池の電圧等を表示する表示器（ＬＣＤ）２９と測定終了
あるいはエラーを報知するブザー３０を備えている。

制御部本体１０の制御は、Ａ／Ｄ変換部２１と制御部２
２とコロトコフ音脈波認識部２３と表示駆動部２４とか
ら成るＣＰＵ２０により、基準発振部１４よりのクロツ
クに基づいて行われる。ＣＰＵ２０は１チツプのＬＳＩ
であり、外部にプログラム格納用のＲＯＭ及び補助記憶
用ＲＡＭから成る外部メモリ２５を有している。ＣＰＵ
２０は外部メモリ２５内のプログラムに従つて、駆動部
２７を介して排気バルブ２８を制御して腕帯の減圧を行
いながら、コロトコフ音検出部５０のマイクロフオン５
１からの血脈音をフイルタアンプ１６及びＡ／Ｄ変換部
２１を介してサンプリングし、コロトコフ音脈波認識部
２３によるコロトコフ音の認識に基づいて、各時点の加
圧部４０の圧力を圧力検出部１８とアンプ１９とＡ／Ｄ
変換部２６とを介して測定し、コロトコフ音の開始時点
の圧力を最高血圧、コロトコフ音の消滅時点を最低血圧
とする。

尚、基準電源部１７は、Ａ／Ｄ変換器２１，２６，９１
へのレフアレンス、圧力センサへの定電流源用としてア
ンプ１９で、さらにコロトコフ音出力信号のバイアスレ
ベル用としてフイルタアンプ１６で使用される。第１７
図には基準電極部１７の構成例を示す。充電池１１から
の電源電圧は、電源スイツチ１３を通してそのまま駆動
電源としてアンプやマイコンに供給される。一方、基準
電圧レギュレータ１７ａ及び抵抗１７ｂからなる基準電
極部１７から上記各部により安定した電位が供給され
る。

加圧部４０は、本体１０の排気バルブ２８からの吸気・
排気管とフイルタアンプ１６からのマイクロフオン５１
へのリード線を含む所定長の管７０により本体１０と接
続された、腕帯（カフ）４１と定速排気バルブ４２と手
動排気バルブ４３とゴム球４４とこれらをつなぐ管４５
とから成つている。ここで、定速排気バルブ４２はマニ
ユアルによる減圧速度変更をも出来るように備えられた
ものであり、排気バルブ４３は腕帯４１からの排気用、
ゴム球４４は手動による加圧用である。

第３図は本実施例の電子血圧計の基本動作の手順を示す
フローチヤートである。

まずステツプＳ１で例えば排気バルブ２８を開放し、腕
帯内の圧力を０とする等の装置初期化が行われる。ステ
ツプＳ２で測定モードの選択が行われる。特に本例では
血圧を自動的に測定するモードと、圧力値のみを表示し
て医師がマニュアルでも血圧の測定を可能としている。
圧力表示のみのモードの場合はステツプＳ７に進んで、
装置は血圧の測定をせずに圧力値のみを表示する。

血圧測定モードの場合はステツプＳ３に進んで、ゴム球
により加圧の後の減圧開始を監視し、これを血圧測定開
始と判断し、ステツプＳ４ではまず加圧不足を判定し、
ステツプＳ５で血圧の測定を行い、測定終了後はステツ
プＳ６で測定結果を表示する。本実施例ではステツプＳ
４の加圧不足の判定及びステツプＳ５の血圧測定、更に
は減圧調整や電源等に従来か改良がなされている。

以下、本実施例の各特徴部分を詳細に説明する。尚、各
部の説明は独立して行われるが、これら機能は重複して
備わつていてもよい。

＜モード選択機能＞ 第４図に本実施例の測定のフローチヤートを示す。

電源スイツチ１３により電源を投入すると、ステツプＳ
１０で手動型電子血圧計はバルブを開放し、圧力センサ
の０セットを行う。ステツプＳ１１で電源投入時の測定
モードセツトスイツチ１５をマイクロコンピュータ２０
が確認し、ステツプＳ１３で測定モードをＡ，Ｂ，Ｃの
どれかに決定する。ステツプＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６で
各モードの測定を実行し、ステツプＳ１７ではモード切
換スイツチ１５の変更を調べて、ステツプＳ１３に戻
る。

第５Ａ図，第５Ｂ図，第５Ｃ図に各モードＡ，Ｂ，Ｃの
処理ルーチンを簡単に示す。

本実施例ではＡモードは通常の測定モードであり、ステ
ツプＳ２０でゴム球４４により加圧された後の定速排気
バルブ４２による減圧過程において、ステツプＳ２１で
コロトコフ音の発生を２拍連続で検出した場合に最初の
コロトコフ音を最高血圧とする。さらに減圧が続きステ
ツプＳ２２でコロトコフ音が２拍連続して検出できなく
なつた場合に最後のコロトコフ音を最低血圧とする。ス
テツプＳ２３で測定結果を表示し、これで測定は終了す
るので排気バルブ２８を、もしくは測定者により手動排
気バルブを開放する。

Ｂモードは圧力表示モードであり、ステツプＳ２４で水
銀血圧計と同様に圧力を表示するだけで血圧測定は行わ
ない。これは、医師が聴診器を用いてマニユアルに血圧
測定をするときに用いる。

Ｃモードは聴診間隙モードであり、ステツプＳ２５，Ｓ
２６の最高血圧の決定はＡモードと同様であるが、最低
血圧の決定の時に５拍連続してコロトコフ音が検出でき
なくなつた場合の最後のコロトコフ音を最低血圧とし、
ステツプＳ２８で表示する。これにより、聴診間隙によ
る最低血圧の測定ミスを防ぐため、聴診間隙の著しい患
者のために使用される。

ここで、測定モード切り換えスイツチ１５はスイツチ入
力毎に順次変更されるようになつているが、測定中の変
更はできない。このようにして、３種類のモードを自由
に切り換えることにより状況にあった血圧測定ができ
る。

＜加圧不足の判定＞ 第６図は本実施例の加圧不足の判定の原理を示すタイミ
ングチヤートである。

圧力検出部１８から入力されＡ／Ｄ変換部２６でデジタ
ル値に変換された圧力信号８０からは、極小点８０ａと
次の同レベルの点８０ｂとによりコロトコフ音認識のた
めのゲート８１を作成する。このゲート８１内ではマイ
クロフオン５１よりＡ／Ｄ変換部２１を経て入力された
デジタル血脈音信号８３と所定のしきい値レベル８２と
の比較により、コロトコフ音が抽出される。一方、ゲー
ト外８４でも所定のしきい値レベル８２との比較により
ノイズが抽出される。ここで、減圧開始の１秒間の遅延
後の２つ目のゲートからしきい値８２より血脈音信号８
３のレベルが高い場合を“１”、低い場合を“０”の２
値で表わして“１０１０”の場合、すなわち連続して２
回コロトコフ音が抽出され、この間のノイズが所定レベ
ルより小さい場合を加圧不足とする。更に、“１１１
１”の場合には、しきい値８２のレベルを高くして再度
判定し、“１０１０”になるか否かを判定する。尚、こ
の判定を所定回レベルを高くしながら繰り換しても良
い。又、再度判定するパターンは“１１１１”のみでな
く“１０１１”や“１１１０”を加えてもよい。又、本
実施例ではゲート内でのしきい値をゲート外でのしきい
値を同じとしたが、異なつた値としても良い。

第７Ａ図に本実施例の加圧不足の判定のフローチヤート
を示す。

電源を投入すると、ステツプＳ３１で電子血圧計はバル
ブを開放し、圧力センサの０セツトを行う。ポンプまた
はゴム球により加圧された後、減圧過程に入り加圧不足
の判断を行う。加圧が終了するとステツプＳ３２からＳ
３３に進んで圧力変動が収まるのを１秒間待つ、その後
脈派を１拍検出する。２拍目より実際の計測にはいり、
ステツプＳ３４〜Ｓ３７での処理で脈波の２拍目のゲー
ト内の３拍目のゲート内で脈波信号が所定しきい値Ａよ
り大きく、脈波の２拍目のゲート外と３拍目のゲート外
で血脈音信号のノイズレベルがしきい値Ａより小さい場
合、すなわち“１０１０”パターンの場合ステツプＳ３
８で加圧不足と判断し、ステツプＳ３９で加圧不足フラ
グを立てる。

この場合２拍目と３拍目のゲート外のノイズレベルがし
きい値Ａより大きい場合、すなわち“１１１１”の場合
はステツプＳ４０からステツプＳ４１に進みしきい値を
Ｂにし（Ｂ＞Ａ）、再度、ステツプＳ３４〜Ｓ３７の処
理とステツプＳ３８の判断をし、“１０１０”の場合
は、加圧不足と判断する。

第７Ｂ図はステツプＳ３４〜Ｓ３７のゲート処理を示す
フローチヤートであり、ステツプＳ５１でゲート内外で
の血脈音信号のピークツウピークを検出し、ステツプＳ
５２でしきい値と比較してしきい値より大きいとステツ
プＳ５３でフラグに“１”をセツトし、小さい場合はス
テツプＳ５４でフラグに“０”をセツトする。

＜最低血圧のみの測定＞ 本実施例の電子血圧計では、前記加圧不足等により最高
血圧が測定不能になった場合も、そのまま測定を続け最
低血圧のみ測定してこれを表示する。従つて、最低血圧
値のみの測定も可能である。

第８図に本実施例のフローチヤートを示す。

電源を投入するとステツプＳ６０で手動型電子血圧計は
バルブを開放し、圧力センサの０セツト及びカウンタｃ
のクリアを行う。ゴム球により加圧された後の減圧過程
においてステツプＳ６３からＳ６４に進み、ステツプＳ
７５においてコロトコフ音の発生を２拍連続で検出した
場合、ステツプＳ７６で最初のコロトコフ音を最高血圧
とする。さらに減圧が続き、ステツプＳ８１においてコ
ロトコフ音が２拍連続して計測できなくなつた場合、ス
テツプＳ８３で最後のコロトコフ音を最低血圧とする。
これで測定は終了するので排気バルブを開放する。以上
が通常の測定であり、減圧過程において測定開始第２拍
目と第３拍目に連続してコロトコフ音信号が入つてくる
とステツプＳ６９からＳ７０に進んで加圧不足と判断
し、最高血圧表示部に“−−−”が表示される。

本実施例ではその時点で計測を止めるのではなく、最高
血圧はなしの判断を行い、ステツプＳ７７に進んで最低
血圧のみ測定を行い測定後、最低血圧のみ表示する。最
高血圧表示部に“−−−”が表示された時、ゴム球によ
り再加圧すれば、最高血圧表示部の“−−−”は圧力表
示に戻り、加圧終了後再び測定ができる。このように、
最低血圧のみの測定と、再加圧による通常測定ができ
る。更に加圧時にコロトコフ音認識を行い、コロトコフ
音認識があれば最低血圧より圧力が高くなつたものとし
てこれを表示することにより、無駄な加圧なしに最低血
圧のみの測定をするモードも設けられる。

＜減圧速度の表示＞ 本実施例の電子血圧計では、減圧速度を判定してこれを
第２図の２９ｂに示すように所定の表示マークで表示す
る。

第９図は圧力センサからの信号出力を示している。この
波形のボトム点の差圧を△Ｐとする。その△Ｐに係数α
を掛け脈拍１拍当りの圧力値Ｐ_Ｓを得る。又、第９図の
波形をＡＣアンプを通過させた後の波形でタイミングを
取りその時の圧力値を用いてもよい。すなわち、Ｐ
_Ｓは、脈拍毎の減圧速度に比例したものであり、被験者
の脈拍に対応した減圧速度を示している。その圧力値Ｐ
_Ｓを以下の範囲で分類する。

Ｐ_Ｓ＜２mmＨｇ …遅い ２mmＨｇ≦Ｐ_Ｓ≦５mmＨｇ …適当 ５mmＨｇ＜Ｐ_Ｓ …遠い 以上のように分類した結果を、第１０図に示すようなマ
ークで表示し、測定者に減圧レベルが適当かどうかを知
らせる。

第１１図に測定時の測定フローチヤートを示す。

まず、ステツプＳ９０で被検者の脈波を検知し、これを
検知するとステツプＳ９１でこの時の圧力値をレジスタ
Ｐ_１に格納する。次にステツプＳ９２で次の脈波を検知
し、検知するとステツプＳ９３に進んでこの時の圧力値
をレジスタＰ_２に格納する。ステツプＳ９４でＰ_１とＰ
_２との差△Ｐを取り、これに所定の計数αを掛けて脈拍
１拍当たりの減圧値Ｐ_Ｓに換算し、レジスタＰ_Ｓに格納
する。ステツプＳ９５，Ｓ９６でＰ_Ｓの値と２ｍｍＨｇ
あるいは５ｍｍＨｇとの大小を調べ、２ｍｍＨｇより小
さい場合はステツプＳ９９で マークを表示、５ｍｍＨｇより大きい場合はステツプＳ
９８で マークを表示、２ｍｍＨｇ以上５ｍｍＨｇ以下の場合は マークを表示して減圧速度の是非を報知する。

＜電源の表示＞ 本実施例の電子血圧計は充電池１１を電源としている。
この充電池１１を専用の充電器６０により充電し、本体
の充電池収納部１１ａに収め電池蓋１１ｂをする。電源
を投入後バツテリ低下が発生すると、早急に充電池１１
の交換が必要になり，その測定が終了後に電源を切り、
電池蓋１１ｂを開け充電池１１ａを取り出しスペアの充
電池と交換する。そして再び電源投入して、血圧測定が
できる。

本実施例では、充電池１１の出力電圧を常時監視し、そ
の低下の状態を第２図の２９ｂに表示する。第１５図に
監視のための構成図を、第１２図に上記バツテリ低下の
判定のフローチヤートを示す。

ステツプＳ１００でＡ／Ｄコンバータ９１により第１４
図に示すようにデジタル値（２５５〜０）に変換された
電圧値により常にバツテリの電圧は監視されている。電
圧が４．４Ｖ以下になると、ステツプＳ１０１からステ
ツプＳ１０２に進んでバツテリ低下マークの点燈周波数
を２Ｈｚにセツトし、ステツプＳ１０５でバツテリ低下
マークを２Ｈｚで点滅する。４．４Ｖより高い場合はス
テツプＳ１０３に進んで４．５Ｖ以下か否かをチエツク
し、４．５Ｖ以下の場合、すなわち４．５Ｖと４．４Ｖ
の間の場合はステツプＳ１０４に進んで、点燈周波数を
１Ｈｚにセツトし、ステツプＳ１０５でバツテリ低下マ
ークを１Ｈｚで点滅する。４．５Ｖより大きい場合は、
点滅せずにそのままリターンする。以上のように制御す
れば、４．５Ｖ以下になつた場合はバツテリ低下マーク
が１Ｈｚで点滅し、電圧がさらに低下し４．４Ｖ以下に
なるとバツテリ低下マークは２Ｈｚで点滅し始める。電
圧が４．４Ｖ以上４．５以下になつたときは再び１Ｈｚ
の点滅となり、４．５Ｖより高くなるとバツテリ低下マ
ークが消える。

第１３図はレベルメータ表示のフローチヤートを示す。

バツテリ容量をレベルメータで表す場合は、ステツプＳ
１１０でＡ／Ｄコンバータ９１により出力されたデジタ
ル値は、ステツプＳ１１１で所定の演算をされて５．１
〜４．２Ｖを０．１Ｖづつ１０〜０の値に変換され表示
は１０個のドツトで示し取り込まれたバツテリの電圧を
レベルメータで表すことにより、測定中のバツテリ低下
による測定ミスの恐れがなくなる。

［発明の効果］ 本発明により、血脈音信号にベースノイズが頻繁に現わ
れる場合を考慮して血圧を測定する電子血圧計を提供で
きる。

また、血脈音信号にベースノイズが頻繁に現われる場合
も、加圧不足を正確に判断する電子血圧計を提供でき
る。

以上の結果、血脈音信号にベースノイズが頻繁に現われ
る場合も、正確な血圧測定が可能となつた。

【図面の簡単な説明】 第１図は本実施例の電子血圧計の構成を示すブロツク
図、 第２図は本実施例の電子血圧計の外観を示す図、 第３図は本実施例の電子血圧計の基本動作手順を示すフ
ローチヤート、 第４図は本実施例のモード選択を示すフローチヤート。 第５Ａ図〜第５Ｃ図は本実施例の各モードのルーチンを
示すフローチヤート、 第６図は本実施例の加圧不足判定の原理を示すタイミン
グチヤート、 第７Ａ図，第７Ｂ図は本実施例の加圧不足判定の手順を
示すフローチヤート、 第８図は本実施例の最低血圧の測定を可能とする手順を
示すフローチヤート、 第９図は本実施例の減圧速度の計測原理を説明する図、 第１０図は本実施例の減圧速度の表示例を示す図、 第１１図は本実施例の減圧速度表示の手順を示すフロー
チヤート、 第１２図は本実施例の電源のバツテリ低下の表示の手順
を示すフローチヤート、 第１３図は他例のバツテリ低下の表示の手順を示すフロ
ーチヤート、 第１４図は本実施例の電源電圧測定の原理を示す図、 第１５図は本実施例の電源電圧測定の構成を示す図、 第１６Ａ図，第１６Ｂ図は本実施例の充電池の構造を示
す図、 第１７図は本実施例の基準電源部の構成を示す図であ
る。 図中、１０……制御部本体、１１……充電池、１２……
電源コントロール、１３……電源スイツチ、１４……基
準発振部、１５……モードスイツチ、１６……フイルタ
アンプ、１７……基準電源部、１８……圧力検出部、１
９……アンプ、２０……ＣＰＵ、２１……Ａ／Ｄ変換
部、２２……制御部、２３……コロトコフ音・脈波認識
部、２４……表示駆動部、２５……外部メモリ、２６…
…Ａ／Ｄ変換部、２７……駆動部、２８……排気バル
ブ、２９……表示器（ＬＣＤ）、３０……ブザー、３１
……スタートスイツチ、４０……加圧部、４１……腕帯
（カフ）、４２……定速排気バルブ、４３……手動排気
バルブ、４４……ゴム球、４５……管、５０……コロト
コフ検出部、５１……マイクロフオン、７０……管であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力されるコロトコフ音および／または脈
   波信号に基づいて、カフの圧力から血圧を測定する電子
   血圧計であつて、 脈波に基づいてコトロコフ音を認識する時間帯とノイズ
   を認識する時間帯とを交互に設けるゲート設定手段と、 前記コトロコフ音を認識する時間帯でコトロコフ音を認
   識する第１の認識手段と、 前記ノイズを認識する時間帯でノイズを認識する第２の
   認識手段と、 前記第１の認識手段の認識結果と前記第２の認識手段の
   認識結果とに基づいて、計測の状態を判定する判定手段
   とを備えることを特徴とする電子血圧計。
2. 【請求項２】前記判定手段は、加圧不足を判定すること
   を特徴とする請求項１記載の電子血圧計。
3. 【請求項３】前記第１の認識手段と第２の認識手段は、 血脈音信号の値と所定のしきい値とを比較する比較手段
   と、 前記しきい値を変更するしきい値変更手段とを備えるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の電子血圧計。