JPH07124130A - 連続血圧測定装置 - Google Patents
連続血圧測定装置Info
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- JPH07124130A JPH07124130A JP5278661A JP27866193A JPH07124130A JP H07124130 A JPH07124130 A JP H07124130A JP 5278661 A JP5278661 A JP 5278661A JP 27866193 A JP27866193 A JP 27866193A JP H07124130 A JPH07124130 A JP H07124130A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
- A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
- A61B5/0225—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers the pressure being controlled by electric signals, e.g. derived from Korotkoff sounds
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い測定精度が得られる連続血圧測定装置を
提供する。 【構成】 押圧手段６０による押圧力を連続的に変化さ
せたときに圧力センサである脈波センサ２０により検出
される圧力値の変化曲線すなわちＤＩＡ押圧変化曲線Ｔ
DIA の変曲点Ｈが変曲点決定手段６２により決定される
と、補正値決定手段６４により、その変曲点Ｈにおいて
脈波センサ２０により検出される圧力値Ｐ H に基づいて
補正値ＫS が決定される。そして、血圧値算出手段６６
により、最適押圧力ＨＤＰS で押圧された状態の脈波セ
ンサ２０により検出された圧力値Ｐ a から、その補正値
決定手段６４により決定された補正値ＫS を差し引くこ
とにより、撓骨動脈３０内の血圧値ＰBPが算出される。
したがって、皮下組織の弾性に起因する圧力増加値が除
去されて血圧値ＰBPの測定精度が高められる。
提供する。 【構成】 押圧手段６０による押圧力を連続的に変化さ
せたときに圧力センサである脈波センサ２０により検出
される圧力値の変化曲線すなわちＤＩＡ押圧変化曲線Ｔ
DIA の変曲点Ｈが変曲点決定手段６２により決定される
と、補正値決定手段６４により、その変曲点Ｈにおいて
脈波センサ２０により検出される圧力値Ｐ H に基づいて
補正値ＫS が決定される。そして、血圧値算出手段６６
により、最適押圧力ＨＤＰS で押圧された状態の脈波セ
ンサ２０により検出された圧力値Ｐ a から、その補正値
決定手段６４により決定された補正値ＫS を差し引くこ
とにより、撓骨動脈３０内の血圧値ＰBPが算出される。
したがって、皮下組織の弾性に起因する圧力増加値が除
去されて血圧値ＰBPの測定精度が高められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は動脈内の血圧値を連続的
に測定する連続血圧測定装置に関し、特に、血圧値の測
定精度を高める技術に関するものである。
に測定する連続血圧測定装置に関し、特に、血圧値の測
定精度を高める技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、特開平２−１０９５４０号公
報、特開平４−６７８４０号公報などに記載されている
ように、圧力検出素子を押圧面に有する圧力センサと、
その圧力センサを生体の皮膚下の動脈に押圧する押圧手
段と、その動脈壁の一部を略平坦に変形させるための最
適押圧力を決定する最適押圧力決定手段とを備え、その
圧力センサによりその最適押圧力で生体の皮膚下の動脈
を押圧しつつ、その圧力センサにより検出された圧力値
に基づいてその動脈内に発生する圧脈波すなわち血圧値
を連続的に測定する連続血圧測定装置が提案されてい
る。
報、特開平４−６７８４０号公報などに記載されている
ように、圧力検出素子を押圧面に有する圧力センサと、
その圧力センサを生体の皮膚下の動脈に押圧する押圧手
段と、その動脈壁の一部を略平坦に変形させるための最
適押圧力を決定する最適押圧力決定手段とを備え、その
圧力センサによりその最適押圧力で生体の皮膚下の動脈
を押圧しつつ、その圧力センサにより検出された圧力値
に基づいてその動脈内に発生する圧脈波すなわち血圧値
を連続的に測定する連続血圧測定装置が提案されてい
る。
【０００３】上記のような従来の連続血圧測定装置で
は、動脈壁の一部を略平坦に変形させたときには、その
略平坦な動脈壁を通して検出される圧力は動脈壁の張力
の影響がなくなって、その動脈内の圧力そのものが圧力
センサにより検出されるという原理に基づき、最適押圧
力にて押圧された圧力センサにより検出される圧力が血
圧値として出力されるようになっている。
は、動脈壁の一部を略平坦に変形させたときには、その
略平坦な動脈壁を通して検出される圧力は動脈壁の張力
の影響がなくなって、その動脈内の圧力そのものが圧力
センサにより検出されるという原理に基づき、最適押圧
力にて押圧された圧力センサにより検出される圧力が血
圧値として出力されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者等
の実験によれば、上記従来の連続血圧測定装置により連
続的に測定される血圧値は、カフによって測定される血
圧値よりも高い値となる傾向があり、充分な測定精度が
必ずしも得られないことが判明した。本発明者等は、以
上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、皮膚下の
動脈は、柔らかな皮下組織によって弾性的に支持されて
いることから、最適押圧力にて圧力センサにより圧迫さ
れている動脈の真上に位置する圧力検出素子により検出
される圧力値には、動脈内の血圧値が含まれるだけでな
く、皮下組織の弾性力に起因する圧力増加値が加わって
いることが判明した。
の実験によれば、上記従来の連続血圧測定装置により連
続的に測定される血圧値は、カフによって測定される血
圧値よりも高い値となる傾向があり、充分な測定精度が
必ずしも得られないことが判明した。本発明者等は、以
上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、皮膚下の
動脈は、柔らかな皮下組織によって弾性的に支持されて
いることから、最適押圧力にて圧力センサにより圧迫さ
れている動脈の真上に位置する圧力検出素子により検出
される圧力値には、動脈内の血圧値が含まれるだけでな
く、皮下組織の弾性力に起因する圧力増加値が加わって
いることが判明した。
【０００５】本発明は上記の知見に基づいて為されたも
のであり、その目的とするところは、高い測定精度が得
られる連続血圧測定装置を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、高い測定精度が得
られる連続血圧測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、圧力検出素子を押圧
面に有する圧力センサと、その圧力センサを生体の皮膚
下の動脈に押圧する押圧手段と、その動脈の一部を略平
坦に変形させるための最適押圧力を決定する最適押圧力
決定手段とを備え、その圧力センサにより最適押圧力で
生体の皮膚下の動脈を押圧しつつ、圧力センサにより検
出された圧力値に基づいて動脈内の血圧値を連続的に測
定する連続血圧測定装置であって、(a) 前記押圧手段に
よる押圧力を連続的に変化させたときに前記圧力センサ
により検出される圧力値の変化曲線の変曲点を決定する
変曲点決定手段と、(b) その変曲点決定手段により決定
される変曲点において前記圧力センサにより検出される
圧力値に基づいて、補正値を決定する補正値決定手段
と、(c) 前記最適押圧力で押圧された状態の圧力センサ
により検出された圧力値から、その補正値決定手段によ
り決定された補正値を差し引くことにより、前記動脈内
の血圧値を算出する血圧値算出手段とを、含むことにあ
る。
めの本発明の要旨とするところは、圧力検出素子を押圧
面に有する圧力センサと、その圧力センサを生体の皮膚
下の動脈に押圧する押圧手段と、その動脈の一部を略平
坦に変形させるための最適押圧力を決定する最適押圧力
決定手段とを備え、その圧力センサにより最適押圧力で
生体の皮膚下の動脈を押圧しつつ、圧力センサにより検
出された圧力値に基づいて動脈内の血圧値を連続的に測
定する連続血圧測定装置であって、(a) 前記押圧手段に
よる押圧力を連続的に変化させたときに前記圧力センサ
により検出される圧力値の変化曲線の変曲点を決定する
変曲点決定手段と、(b) その変曲点決定手段により決定
される変曲点において前記圧力センサにより検出される
圧力値に基づいて、補正値を決定する補正値決定手段
と、(c) 前記最適押圧力で押圧された状態の圧力センサ
により検出された圧力値から、その補正値決定手段によ
り決定された補正値を差し引くことにより、前記動脈内
の血圧値を算出する血圧値算出手段とを、含むことにあ
る。
【０００７】
【作用】このようにすれば、押圧手段による押圧力を連
続的に変化させたときに圧力センサにより検出される圧
力値の変化曲線の変曲点が変曲点決定手段により決定さ
れると、補正値決定手段により、その変曲点において前
記圧力センサにより検出される圧力値に基づいて補正値
が決定される。そして、血圧値算出手段により、最適押
圧力で押圧された状態の圧力センサにより検出された圧
力値から、その補正値決定手段により決定された補正値
を差し引くことにより、前記動脈内の血圧値が算出され
る。
続的に変化させたときに圧力センサにより検出される圧
力値の変化曲線の変曲点が変曲点決定手段により決定さ
れると、補正値決定手段により、その変曲点において前
記圧力センサにより検出される圧力値に基づいて補正値
が決定される。そして、血圧値算出手段により、最適押
圧力で押圧された状態の圧力センサにより検出された圧
力値から、その補正値決定手段により決定された補正値
を差し引くことにより、前記動脈内の血圧値が算出され
る。
【０００８】
【発明の効果】したがって、前記変化曲線の変曲点にお
いて圧力センサにより検出される圧力値に基づいて補正
値が決定され、その補正値が最適押圧力で押圧された状
態の圧力センサにより検出された圧力値から差し引かれ
ることにより血圧値が算出されることから、皮膚下の動
脈が柔らかな皮下組織によって弾性的に支持されている
ことに起因して、最適押圧力にて圧力センサにより圧迫
されている動脈の真上に位置する圧力検出素子により検
出される圧力値には、動脈内の血圧値が含まれるだけで
なく皮下組織の弾性力に起因する圧力増加値が加わって
いても、その圧力増加値が除去されて高い測定精度が得
られるのである。
いて圧力センサにより検出される圧力値に基づいて補正
値が決定され、その補正値が最適押圧力で押圧された状
態の圧力センサにより検出された圧力値から差し引かれ
ることにより血圧値が算出されることから、皮膚下の動
脈が柔らかな皮下組織によって弾性的に支持されている
ことに起因して、最適押圧力にて圧力センサにより圧迫
されている動脈の真上に位置する圧力検出素子により検
出される圧力値には、動脈内の血圧値が含まれるだけで
なく皮下組織の弾性力に起因する圧力増加値が加わって
いても、その圧力増加値が除去されて高い測定精度が得
られるのである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例である連続血圧測定
装置８を、図２および図３に基づいて詳細に説明する。
装置８を、図２および図３に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図２において、１０は一方向において開口
する容器状のハウジングであり、その開口端が人体の皮
膚１２に対向する状態で装着バンド１４により手首１６
に着脱可能に装着されている。ハウジング１０の内部に
は、ダイヤフラム１８を介して脈波センサ２０が相対移
動可能かつハウジング１０の開口端からの突出し可能に
設けられており、これらハウジング１０およびダイヤフ
ラム１８等によって圧力室２２が形成されている。圧力
室２２内には、流体供給源２４から調圧弁２６を経て圧
力エア等の圧力流体が供給されるようになっており、こ
れにより、脈波センサ２０はその圧力室２２内の圧力に
応じた押圧力で皮膚１２に向かって押圧される。本実施
例においては、上記ハウジング１０、ダイヤフラム１
８、流体供給源２４、および調圧弁２６等が押圧手段を
構成している。なお、図示はしないが、圧力室２２内の
圧力を検出する圧力センサが設けられており、その圧力
センサから出力された圧力信号が制御装置３２に供給さ
れるようになっている。
する容器状のハウジングであり、その開口端が人体の皮
膚１２に対向する状態で装着バンド１４により手首１６
に着脱可能に装着されている。ハウジング１０の内部に
は、ダイヤフラム１８を介して脈波センサ２０が相対移
動可能かつハウジング１０の開口端からの突出し可能に
設けられており、これらハウジング１０およびダイヤフ
ラム１８等によって圧力室２２が形成されている。圧力
室２２内には、流体供給源２４から調圧弁２６を経て圧
力エア等の圧力流体が供給されるようになっており、こ
れにより、脈波センサ２０はその圧力室２２内の圧力に
応じた押圧力で皮膚１２に向かって押圧される。本実施
例においては、上記ハウジング１０、ダイヤフラム１
８、流体供給源２４、および調圧弁２６等が押圧手段を
構成している。なお、図示はしないが、圧力室２２内の
圧力を検出する圧力センサが設けられており、その圧力
センサから出力された圧力信号が制御装置３２に供給さ
れるようになっている。
【００１１】上記脈波センサ２０は、図２および図３に
示すように、たとえば、単結晶シリコン等から成る半導
体チップの押圧面２８に感圧ダイオード等の多数（たと
えば３０個）の圧力検出素子３１が一方向に配列されて
成るものであって、その配列方向が撓骨動脈３０と略直
交するように押圧されることにより、撓骨動脈３０から
発生して皮膚１２に伝達される圧力振動波すなわち圧脈
波を検出する。各圧力検出素子３１の配列方向の間隔
は、撓骨動脈３０上に必要かつ充分な数の圧力検出素子
３１が配置されるように充分小さくされているととも
に、圧力検出素子３１の配列長さは撓骨動脈３０の径寸
法より必要かつ充分に大きくされている。
示すように、たとえば、単結晶シリコン等から成る半導
体チップの押圧面２８に感圧ダイオード等の多数（たと
えば３０個）の圧力検出素子３１が一方向に配列されて
成るものであって、その配列方向が撓骨動脈３０と略直
交するように押圧されることにより、撓骨動脈３０から
発生して皮膚１２に伝達される圧力振動波すなわち圧脈
波を検出する。各圧力検出素子３１の配列方向の間隔
は、撓骨動脈３０上に必要かつ充分な数の圧力検出素子
３１が配置されるように充分小さくされているととも
に、圧力検出素子３１の配列長さは撓骨動脈３０の径寸
法より必要かつ充分に大きくされている。
【００１２】たとえば、上記半導体チップは、３00ミク
ロン程度の厚みを備えており、その裏面に図示しない長
手状の凹陥部が形成されることにより、厚みが数乃至十
数ミクロンの薄肉部が長手状に形成されている。そし
て、その薄肉部に圧力検出素子３１が０．２mm毎に形成
されている。これらの圧力検出素子３１は、たとえば本
出願人が先に出願した特願平２−２２９３号の明細書お
よび図面に記載されているように、不純物の拡散あるい
は注入などの良く知られた半導体製造手法を用いて形成
された４つの歪抵抗素子を有するブリッジから成り、上
記薄肉部に加えられた歪に対応した電気信号すなわち圧
力検出素子３１に作用する圧力値である圧脈波を表す信
号ＳＭを制御装置３２に出力する。
ロン程度の厚みを備えており、その裏面に図示しない長
手状の凹陥部が形成されることにより、厚みが数乃至十
数ミクロンの薄肉部が長手状に形成されている。そし
て、その薄肉部に圧力検出素子３１が０．２mm毎に形成
されている。これらの圧力検出素子３１は、たとえば本
出願人が先に出願した特願平２−２２９３号の明細書お
よび図面に記載されているように、不純物の拡散あるい
は注入などの良く知られた半導体製造手法を用いて形成
された４つの歪抵抗素子を有するブリッジから成り、上
記薄肉部に加えられた歪に対応した電気信号すなわち圧
力検出素子３１に作用する圧力値である圧脈波を表す信
号ＳＭを制御装置３２に出力する。
【００１３】制御装置３２は、ＣＰＵ３４、ＲＯＭ３
６、ＲＡＭ３８等から成るマイクロコンピュータを備え
て構成されている。ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３６に予め記
憶されたプログラムに従ってＲＡＭ３８の記憶機能を利
用しつつ信号処理を実行し、圧力室２２内の昇圧過程で
得られる脈波信号ＳＭに基づいて脈波センサ２０の最適
押圧力および全圧力検出素子３１のうちの最適圧力検出
素子３１ａをそれぞれ決定するとともに、その最適押圧
力に保持して最適圧力検出素子３１ａにより圧脈波を逐
次検出し、検出した圧脈波すなわち撓骨動脈３０内の血
圧値ＰBPの波形を表示・記録装置４０に表示させ且つ記
録させる。また、その圧脈波の波形の上ピーク値および
下ピーク値は、撓骨動脈３０内の最高血圧値ＰSYS およ
び最低血圧値ＰDIA を示すので、それら最高血圧値Ｐ
SYS および最低血圧値ＰDIA は、デジタル的に数値表示
されるとともに、トレンド表示される。
６、ＲＡＭ３８等から成るマイクロコンピュータを備え
て構成されている。ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３６に予め記
憶されたプログラムに従ってＲＡＭ３８の記憶機能を利
用しつつ信号処理を実行し、圧力室２２内の昇圧過程で
得られる脈波信号ＳＭに基づいて脈波センサ２０の最適
押圧力および全圧力検出素子３１のうちの最適圧力検出
素子３１ａをそれぞれ決定するとともに、その最適押圧
力に保持して最適圧力検出素子３１ａにより圧脈波を逐
次検出し、検出した圧脈波すなわち撓骨動脈３０内の血
圧値ＰBPの波形を表示・記録装置４０に表示させ且つ記
録させる。また、その圧脈波の波形の上ピーク値および
下ピーク値は、撓骨動脈３０内の最高血圧値ＰSYS およ
び最低血圧値ＰDIA を示すので、それら最高血圧値Ｐ
SYS および最低血圧値ＰDIA は、デジタル的に数値表示
されるとともに、トレンド表示される。
【００１４】皮膚下の撓骨動脈３０が脈波センサ２０に
より上記最適押圧力にて押圧されると、その撓骨動脈３
０の壁の一部が平坦とされ、その平坦な部分を通して脈
波センサ２０により検出された圧力は、撓骨動脈３０の
壁の張力の影響がなく、撓骨動脈３０内の血圧値を示す
ことができるという測定原理に基づいて、上記制御装置
３２は橈骨動脈３０内の血圧値ＰBPを連続的に測定する
ように制御するのである。
より上記最適押圧力にて押圧されると、その撓骨動脈３
０の壁の一部が平坦とされ、その平坦な部分を通して脈
波センサ２０により検出された圧力は、撓骨動脈３０の
壁の張力の影響がなく、撓骨動脈３０内の血圧値を示す
ことができるという測定原理に基づいて、上記制御装置
３２は橈骨動脈３０内の血圧値ＰBPを連続的に測定する
ように制御するのである。
【００１５】図１は、上記連続血圧測定装置８の血圧測
定機能を説明する機能ブロック線図である。図におい
て、圧力センサである脈波センサ２０は、最適押圧力決
定手段５８により決定された最適押圧力ＨＤＰS にて押
圧手段６０により皮膚下の撓骨動脈３０に向かって押圧
される。押圧手段６０による押圧力を連続的に変化させ
たときに圧力センサである脈波センサ２０により検出さ
れる圧力値の変化曲線すなわちＤＩＡ押圧変化曲線Ｔ
DIA の変曲点Ｈが変曲点決定手段６２により決定される
と、補正値決定手段６４により、その変曲点Ｈにおいて
脈波センサ２０により検出される圧力値ＰH に基づいて
補正値ＫS が決定される。そして、血圧値算出手段６６
により、最適押圧力ＨＤＰS で押圧された状態の脈波セ
ンサ２０により検出された圧力値Ｐa から、その補正値
決定手段６４により決定された補正値ＫS を差し引くこ
とにより、撓骨動脈３０内の血圧値ＰBPが算出される。
定機能を説明する機能ブロック線図である。図におい
て、圧力センサである脈波センサ２０は、最適押圧力決
定手段５８により決定された最適押圧力ＨＤＰS にて押
圧手段６０により皮膚下の撓骨動脈３０に向かって押圧
される。押圧手段６０による押圧力を連続的に変化させ
たときに圧力センサである脈波センサ２０により検出さ
れる圧力値の変化曲線すなわちＤＩＡ押圧変化曲線Ｔ
DIA の変曲点Ｈが変曲点決定手段６２により決定される
と、補正値決定手段６４により、その変曲点Ｈにおいて
脈波センサ２０により検出される圧力値ＰH に基づいて
補正値ＫS が決定される。そして、血圧値算出手段６６
により、最適押圧力ＨＤＰS で押圧された状態の脈波セ
ンサ２０により検出された圧力値Ｐa から、その補正値
決定手段６４により決定された補正値ＫS を差し引くこ
とにより、撓骨動脈３０内の血圧値ＰBPが算出される。
【００１６】次に、上記連続血圧測定装置８の血圧測定
作動を図４のフローチャートに従って説明する。
作動を図４のフローチャートに従って説明する。
【００１７】電源が投入されて図示しない初期処理が実
行された後、図示しない起動押釦が操作されると、図４
のステップＳ１においてフラグＦの内容が「１」である
か否かが判断される。このフラグＦは、その内容が
「１」であるときに最適押圧力ＨＤＰS および最適圧力
検出素子３１ａが決定されていることを示すものであ
る。
行された後、図示しない起動押釦が操作されると、図４
のステップＳ１においてフラグＦの内容が「１」である
か否かが判断される。このフラグＦは、その内容が
「１」であるときに最適押圧力ＨＤＰS および最適圧力
検出素子３１ａが決定されていることを示すものであ
る。
【００１８】当初は、上記ステップＳ１の判断が否定さ
れるので、続くステップＳ２では最適押圧力ＨＤＰS が
決定され、ステップＳ３では最適圧力検出素子３１ａが
決定される。たとえば、調圧弁２６が制御されることに
より圧力室２２内が一旦排圧された後に予め定められた
値まで所定の速度で徐々に昇圧させられるとともに、そ
の押圧過程において脈波センサ２０の各圧力検出素子３
１から出力される脈波信号ＳＭが圧力室２２内の圧力を
示す圧力信号と共に逐次読み込まれて、各圧力検出素子
３１からの脈波信号ＳＭの振幅がそれぞれ算出され、最
大振幅の圧脈波を検出した圧力検出素子３１が最適圧力
検出素子３１ａとして決定され、且つその最大振幅の圧
脈波が検出されたときの脈波センサ２０の押圧力すなわ
ち圧力室２２内の圧力が最適押圧力ＨＤＰS として決定
される。すなわち、図６において、最適圧力検出素子３
１ａにより検出された脈波の振幅を示す曲線ＰＴＰのピ
ーク点に対応する押圧力が最適押圧力ＨＤＰS として決
定される。
れるので、続くステップＳ２では最適押圧力ＨＤＰS が
決定され、ステップＳ３では最適圧力検出素子３１ａが
決定される。たとえば、調圧弁２６が制御されることに
より圧力室２２内が一旦排圧された後に予め定められた
値まで所定の速度で徐々に昇圧させられるとともに、そ
の押圧過程において脈波センサ２０の各圧力検出素子３
１から出力される脈波信号ＳＭが圧力室２２内の圧力を
示す圧力信号と共に逐次読み込まれて、各圧力検出素子
３１からの脈波信号ＳＭの振幅がそれぞれ算出され、最
大振幅の圧脈波を検出した圧力検出素子３１が最適圧力
検出素子３１ａとして決定され、且つその最大振幅の圧
脈波が検出されたときの脈波センサ２０の押圧力すなわ
ち圧力室２２内の圧力が最適押圧力ＨＤＰS として決定
される。すなわち、図６において、最適圧力検出素子３
１ａにより検出された脈波の振幅を示す曲線ＰＴＰのピ
ーク点に対応する押圧力が最適押圧力ＨＤＰS として決
定される。
【００１９】次いで、ステップＳ４では、たとえば図５
に示すような補正値決定ルーチンが実行される。すなわ
ち、図５のステップＳ４−１では、図６の実線に示すよ
うに、上記最適圧力検出素子３１ａにより各押圧力にお
いて検出された圧脈波の振幅のうちの下ピーク点を結ぶ
曲線であるＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA が求められる。こ
のＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA は、前記ステップＳ２の押
圧過程において記憶された最適圧力検出素子３１ａから
出力される脈波信号ＳＭとその出力時の押圧力ＨＤＰと
から導き出される。
に示すような補正値決定ルーチンが実行される。すなわ
ち、図５のステップＳ４−１では、図６の実線に示すよ
うに、上記最適圧力検出素子３１ａにより各押圧力にお
いて検出された圧脈波の振幅のうちの下ピーク点を結ぶ
曲線であるＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA が求められる。こ
のＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA は、前記ステップＳ２の押
圧過程において記憶された最適圧力検出素子３１ａから
出力される脈波信号ＳＭとその出力時の押圧力ＨＤＰと
から導き出される。
【００２０】上記ＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA には、通
常、その立上がり部５０に続いてプラトーと称される平
坦部５２が形成される。続くステップＳ４−２では、Ｄ
ＩＡ押圧変化曲線ＴDIA の立上がり部５０と平坦部５２
との間の変曲点ＨがたとえばそのＤＩＡ押圧変化曲線Ｔ
DIA の傾きが急激に減少する点、すなわち、ＤＩＡ押圧
変化曲線ＴDIA の微分波形のピーク点を検出する所定の
アルゴリズムに従って決定され、ステップＳ４−３で
は、この変曲点Ｈに対応する検出圧力値ＰH および押圧
力ＨＤＰH が記憶される。そして、続くステップＳ４−
４では、上記ＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA 上の前記最適押
圧力ＨＤＰS に対応する点Ｓが決定され、かつそれに対
応する検出圧力値ＰS が記憶される。
常、その立上がり部５０に続いてプラトーと称される平
坦部５２が形成される。続くステップＳ４−２では、Ｄ
ＩＡ押圧変化曲線ＴDIA の立上がり部５０と平坦部５２
との間の変曲点ＨがたとえばそのＤＩＡ押圧変化曲線Ｔ
DIA の傾きが急激に減少する点、すなわち、ＤＩＡ押圧
変化曲線ＴDIA の微分波形のピーク点を検出する所定の
アルゴリズムに従って決定され、ステップＳ４−３で
は、この変曲点Ｈに対応する検出圧力値ＰH および押圧
力ＨＤＰH が記憶される。そして、続くステップＳ４−
４では、上記ＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA 上の前記最適押
圧力ＨＤＰS に対応する点Ｓが決定され、かつそれに対
応する検出圧力値ＰS が記憶される。
【００２１】次いでステップＳ４−５では、予め記憶さ
れた複数種類の補正値Ｋと押圧力ＨＤＰとの複数種類の
関係Ｋ＝ｆn ( ＨＤＰ）（但し、ｎ＝１、２、３・・・
ｍ）中から、前記押圧力ＨＤＰS に対応する値ＫS と上
記押圧力ＨＤＰH に対応する値ＫH との差（ＫS −
ＫH ）が前記点Ｓに対応する検出圧力値ＰS と変曲点Ｈ
に対応する検出圧力値ＰH との差（ＰS −ＰH ）と等し
い関係、たとえば図７の実線に示す圧力補正曲線Ｋ＝ｆ
k ( ＨＤＰ）が選択される。そして、ステップＳ４−６
では、その選択された圧力補正曲線Ｋ＝ｆk ( ＨＤＰ）
から実際の押圧力すなわち最適押圧力ＨＤＰS に基づい
て補正値ＫS が決定される。この補正値ＫSは図６のＳ
点と一点鎖線との差に相当する。この一点鎖線は、橈骨
動脈３０のみを直接押圧したときに得られる理想押圧変
化曲線である。
れた複数種類の補正値Ｋと押圧力ＨＤＰとの複数種類の
関係Ｋ＝ｆn ( ＨＤＰ）（但し、ｎ＝１、２、３・・・
ｍ）中から、前記押圧力ＨＤＰS に対応する値ＫS と上
記押圧力ＨＤＰH に対応する値ＫH との差（ＫS −
ＫH ）が前記点Ｓに対応する検出圧力値ＰS と変曲点Ｈ
に対応する検出圧力値ＰH との差（ＰS −ＰH ）と等し
い関係、たとえば図７の実線に示す圧力補正曲線Ｋ＝ｆ
k ( ＨＤＰ）が選択される。そして、ステップＳ４−６
では、その選択された圧力補正曲線Ｋ＝ｆk ( ＨＤＰ）
から実際の押圧力すなわち最適押圧力ＨＤＰS に基づい
て補正値ＫS が決定される。この補正値ＫSは図６のＳ
点と一点鎖線との差に相当する。この一点鎖線は、橈骨
動脈３０のみを直接押圧したときに得られる理想押圧変
化曲線である。
【００２２】上記圧力補正曲線Ｋ＝ｆn ( ＨＤＰ）は、
圧力検出素子３１により検出される圧力値のうち、皮下
組織の弾性により押圧力ＨＤＰの増加に伴って高められ
る圧力増加値を示す関係である。この関係は、被測定者
の皮下組織の弾性的性質によって変化するものであっ
て、実験的に求められるものであるが、圧力検出素子３
１により検出される圧力値を高める増加値すなわち補正
値Ｋは、押圧力ＨＤＰの増加に伴って非線形的に増大す
る関数であり、たとえば２次式〔Ｋ＝ａ・ＨＤＰ 2 ＋ｂ
・ＨＤＰ＋ｃ〕により近似され得る。そして、そのよう
な２次式で示される関係Ｋ＝ｆn ( ＨＤＰ）が、図７の
１点鎖線に示すように、予め複数種類記憶されているの
である。
圧力検出素子３１により検出される圧力値のうち、皮下
組織の弾性により押圧力ＨＤＰの増加に伴って高められ
る圧力増加値を示す関係である。この関係は、被測定者
の皮下組織の弾性的性質によって変化するものであっ
て、実験的に求められるものであるが、圧力検出素子３
１により検出される圧力値を高める増加値すなわち補正
値Ｋは、押圧力ＨＤＰの増加に伴って非線形的に増大す
る関数であり、たとえば２次式〔Ｋ＝ａ・ＨＤＰ 2 ＋ｂ
・ＨＤＰ＋ｃ〕により近似され得る。そして、そのよう
な２次式で示される関係Ｋ＝ｆn ( ＨＤＰ）が、図７の
１点鎖線に示すように、予め複数種類記憶されているの
である。
【００２３】図４に戻って、続くステップＳ５では前記
フラグＦの内容が「１」にセットされ、次いでステップ
Ｓ６では、調圧弁２６を制御することにより脈波センサ
２０が最適押圧力ＨＤＰS に保持される。そして、ステ
ップＳ７では、最適圧力検出素子３１ａから１つの脈波
が入力されたか否かが判断される。このステップＳ７の
判断が否定されるうちはステップＳ８およびＳ９が実行
されないが、肯定されると、ステップＳ８において血圧
値ＰBPが算出される。すなわち、数式１の補正演算式に
したがって、最適圧力検出素子３１ａにより検出された
圧力値Ｐa から補正値ＫS ＝ｆk ( ＨＤＰS ）が差し引
かれることにより、血圧値ＰBPが算出され且つ記憶され
るのである。また、上記血圧値ＰBPは所定のサンプリン
グ周期に従って連続的に求められたもの、すなわち拍動
周期に同期して変化する波動であるから、その上ピーク
値および下ピーク値がよく知られたアルゴリズムに従っ
て検出されることにより最高血圧値ＰSYS および最低血
圧値ＰDIA が決定され、且つ記憶される。
フラグＦの内容が「１」にセットされ、次いでステップ
Ｓ６では、調圧弁２６を制御することにより脈波センサ
２０が最適押圧力ＨＤＰS に保持される。そして、ステ
ップＳ７では、最適圧力検出素子３１ａから１つの脈波
が入力されたか否かが判断される。このステップＳ７の
判断が否定されるうちはステップＳ８およびＳ９が実行
されないが、肯定されると、ステップＳ８において血圧
値ＰBPが算出される。すなわち、数式１の補正演算式に
したがって、最適圧力検出素子３１ａにより検出された
圧力値Ｐa から補正値ＫS ＝ｆk ( ＨＤＰS ）が差し引
かれることにより、血圧値ＰBPが算出され且つ記憶され
るのである。また、上記血圧値ＰBPは所定のサンプリン
グ周期に従って連続的に求められたもの、すなわち拍動
周期に同期して変化する波動であるから、その上ピーク
値および下ピーク値がよく知られたアルゴリズムに従っ
て検出されることにより最高血圧値ＰSYS および最低血
圧値ＰDIA が決定され、且つ記憶される。
【００２４】
【数１】ＰBP＝Ｐa −Ｋs
【００２５】そして、ステップＳ９では、ステップＳ８
にて求められた血圧値ＰBPを示す波形が前回の制御サイ
クルにおいて求められた波形に続いて表示されるととも
に、最高血圧値ＰSYS および最低血圧値ＰDIA がデジタ
ル的に数字表示され、また、その最高血圧値および最低
血圧値のトレンドを示すトレンド表示にそれら最高血圧
値ＰSYS および最低血圧値ＰDIA を示す点或いは記号が
加えられる。
にて求められた血圧値ＰBPを示す波形が前回の制御サイ
クルにおいて求められた波形に続いて表示されるととも
に、最高血圧値ＰSYS および最低血圧値ＰDIA がデジタ
ル的に数字表示され、また、その最高血圧値および最低
血圧値のトレンドを示すトレンド表示にそれら最高血圧
値ＰSYS および最低血圧値ＰDIA を示す点或いは記号が
加えられる。
【００２６】上述のように、本実施例によれば、押圧手
段６０による押圧力を連続的に変化させたときに圧力セ
ンサである脈波センサ２０により検出される圧力値の変
化曲線すなわちＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA の変曲点Ｈが
変曲点決定手段６２に対応するステップＳ４−２により
決定されると、補正値決定手段６４に対応するステップ
Ｓ４−６により、その変曲点Ｈにおいて脈波センサ２０
により検出される圧力値ＰH に基づいて補正値ＫS が決
定される。そして、血圧値算出手段６６に対応するステ
ップＳ８により、最適押圧力ＨＤＰS で押圧された状態
の脈波センサ２０により検出された圧力値Ｐa から、そ
の補正値決定手段６４により決定された補正値ＫS を差
し引くことにより、撓骨動脈３０内の血圧値ＰBPが算出
される。したがって、皮膚下の撓骨動脈３０が柔らかな
皮下組織によって弾性的に支持されていることに起因し
て、最適押圧力ＨＤＰS にて脈波センサ２０により圧迫
されている撓骨動脈３０の真上に位置する圧力検出素子
３１ａにより検出される圧力値Ｐa には、撓骨動脈３０
内の血圧値ＰBPが含まれるだけでなく皮下組織の弾性力
に起因する圧力増加値が加わっていても、その圧力増加
値と等しい補正値Ｋ S が除去されるので、高い測定精度
が得られるのである。
段６０による押圧力を連続的に変化させたときに圧力セ
ンサである脈波センサ２０により検出される圧力値の変
化曲線すなわちＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA の変曲点Ｈが
変曲点決定手段６２に対応するステップＳ４−２により
決定されると、補正値決定手段６４に対応するステップ
Ｓ４−６により、その変曲点Ｈにおいて脈波センサ２０
により検出される圧力値ＰH に基づいて補正値ＫS が決
定される。そして、血圧値算出手段６６に対応するステ
ップＳ８により、最適押圧力ＨＤＰS で押圧された状態
の脈波センサ２０により検出された圧力値Ｐa から、そ
の補正値決定手段６４により決定された補正値ＫS を差
し引くことにより、撓骨動脈３０内の血圧値ＰBPが算出
される。したがって、皮膚下の撓骨動脈３０が柔らかな
皮下組織によって弾性的に支持されていることに起因し
て、最適押圧力ＨＤＰS にて脈波センサ２０により圧迫
されている撓骨動脈３０の真上に位置する圧力検出素子
３１ａにより検出される圧力値Ｐa には、撓骨動脈３０
内の血圧値ＰBPが含まれるだけでなく皮下組織の弾性力
に起因する圧力増加値が加わっていても、その圧力増加
値と等しい補正値Ｋ S が除去されるので、高い測定精度
が得られるのである。
【００２７】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【００２８】たとえば、前述の実施例において、ＤＩＡ
押圧変化曲線ＴDIA の変曲点Ｈが求められ、その変曲点
Ｈにおいて脈波センサ２０により検出される圧力値ＰH
に基づいて補正値ＫS が決定されていたが、ＤＩＡ押圧
変化曲線ＴDIA の平坦部５２と再立上がり部５４との間
の変曲点Ｇが求められ、その変曲点Ｇにおいて脈波セン
サ２０により検出される圧力値ＰG に基づいて補正値Ｋ
S が決定されてもよい。この場合には、前記複数種類の
圧力補正曲線Ｋ＝ｆn ( ＨＤＰ）中から、上記変曲点Ｇ
に対応する押圧力ＨＤＰG に対応する値ＫG と最適押圧
力ＨＤＰS に対応する値ＫS との差（ＫG −ＫS ）が変
曲点Ｇに対応する検出圧力値ＰG と最適押圧力ＨＤＰS
に対応する点Ｓにおける検出圧力値ＰS との差（ＰG −
ＰS ）と等しい圧力補正曲線Ｋ＝ｆk ( ＨＤＰ）が選択
される。
押圧変化曲線ＴDIA の変曲点Ｈが求められ、その変曲点
Ｈにおいて脈波センサ２０により検出される圧力値ＰH
に基づいて補正値ＫS が決定されていたが、ＤＩＡ押圧
変化曲線ＴDIA の平坦部５２と再立上がり部５４との間
の変曲点Ｇが求められ、その変曲点Ｇにおいて脈波セン
サ２０により検出される圧力値ＰG に基づいて補正値Ｋ
S が決定されてもよい。この場合には、前記複数種類の
圧力補正曲線Ｋ＝ｆn ( ＨＤＰ）中から、上記変曲点Ｇ
に対応する押圧力ＨＤＰG に対応する値ＫG と最適押圧
力ＨＤＰS に対応する値ＫS との差（ＫG −ＫS ）が変
曲点Ｇに対応する検出圧力値ＰG と最適押圧力ＨＤＰS
に対応する点Ｓにおける検出圧力値ＰS との差（ＰG −
ＰS ）と等しい圧力補正曲線Ｋ＝ｆk ( ＨＤＰ）が選択
される。
【００２９】また、前述の実施例では、ＤＩＡ押圧変化
曲線ＴDIA の変曲点Ｈが求められるようになっていた
が、最適圧力検出素子３１ａにより検出される圧脈波の
上ピークを結ぶＳＹＳ押圧変化曲線ＴSYS の変曲点が求
められ、この変曲点において脈波センサ２０により検出
される圧力値に基づいて補正値が決定されてもよいので
ある。
曲線ＴDIA の変曲点Ｈが求められるようになっていた
が、最適圧力検出素子３１ａにより検出される圧脈波の
上ピークを結ぶＳＹＳ押圧変化曲線ＴSYS の変曲点が求
められ、この変曲点において脈波センサ２０により検出
される圧力値に基づいて補正値が決定されてもよいので
ある。
【００３０】また、前述の実施例のステップＳ２では、
脈波センサ２０の圧力検出素子３１のうちの最大振幅の
圧脈波を検出したときの押圧力が最適押圧力ＨＤＰS と
して決定されていた。しかし、最大振幅が検出されたと
きの押圧力は、通常、ＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA の平坦
部５２の中央部に対応するので、そのＤＩＡ押圧変化曲
線ＴDIA のプラトーの中央部であるＳ点を判定し、その
Ｓ点に対応する押圧力を最適押圧力ＨＤＰS として決定
してもよい。
脈波センサ２０の圧力検出素子３１のうちの最大振幅の
圧脈波を検出したときの押圧力が最適押圧力ＨＤＰS と
して決定されていた。しかし、最大振幅が検出されたと
きの押圧力は、通常、ＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA の平坦
部５２の中央部に対応するので、そのＤＩＡ押圧変化曲
線ＴDIA のプラトーの中央部であるＳ点を判定し、その
Ｓ点に対応する押圧力を最適押圧力ＨＤＰS として決定
してもよい。
【００３１】また、前述の実施例のステップＳ４−２で
は、ＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA の傾きの急変する点が変
曲点Ｈとして決定されていたが、たとえば図６に示すよ
うに、前記曲線ＰＴＰの最大値ＰＴＰmax より所定割合
（たとえば９０％）下降した低押圧側の点ＰＴＰH を、
上記変曲点Ｈに対応する押圧力ＨＤＰH として決定し、
この押圧力ＨＤＰH とＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA とから
変曲点Ｈを決定してもよい。
は、ＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA の傾きの急変する点が変
曲点Ｈとして決定されていたが、たとえば図６に示すよ
うに、前記曲線ＰＴＰの最大値ＰＴＰmax より所定割合
（たとえば９０％）下降した低押圧側の点ＰＴＰH を、
上記変曲点Ｈに対応する押圧力ＨＤＰH として決定し、
この押圧力ＨＤＰH とＤＩＡ押圧変化曲線ＴDIA とから
変曲点Ｈを決定してもよい。
【００３２】また、前述の実施例のステップＳ４では、
圧力補正曲線Ｋ＝ｆ（ＨＤＰ）が二次曲線であったが、
対数曲線すなわち指数関数であってもよい。また、実際
には押圧力ＨＤＰは比較的低い変化区間が用いられるの
で、上記圧力補正曲線Ｋ＝ｆ（ＨＤＰ）は一次式により
近似されることもできる。
圧力補正曲線Ｋ＝ｆ（ＨＤＰ）が二次曲線であったが、
対数曲線すなわち指数関数であってもよい。また、実際
には押圧力ＨＤＰは比較的低い変化区間が用いられるの
で、上記圧力補正曲線Ｋ＝ｆ（ＨＤＰ）は一次式により
近似されることもできる。
【００３３】また、前述の図４の実施例では、１つの脈
波の入力を待ってステップＳ８およびＳ９を実行させる
ステップＳ７が設けられているが、必ずしも設けられて
いなくてもよい。
波の入力を待ってステップＳ８およびＳ９を実行させる
ステップＳ７が設けられているが、必ずしも設けられて
いなくてもよい。
【００３４】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種
々変更が加えられ得るものである。
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種
々変更が加えられ得るものである。
【図１】図２の実施例における制御装置の制御機能を説
明する機能ブロック線図である。
明する機能ブロック線図である。
【図２】本発明の一実施例である連続血圧測定装置の構
成を説明する図である。
成を説明する図である。
【図３】図２の実施例における脈波センサを皮膚側から
見た図である。
見た図である。
【図４】図２の実施例における制御装置の制御作動を説
明するフローチャートである。
明するフローチャートである。
【図５】図４の補正値決定ルーチンを詳しく示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】図５において用いられるＤＩＡ押圧変化曲線を
示す図である。
示す図である。
【図７】図５において用いられる圧力補正曲線を示す図
である。
である。
【符号の説明】 ２０：脈波センサ（圧力センサ） ３０：撓骨動脈 ５８：最適押圧力決定手段 ６０：押圧手段 ６２：変曲点決定手段 ６４：補正値決定手段 ６６：血圧値算出手段
Claims (2)
- 【請求項１】 圧力検出素子を押圧面に有する圧力セン
サと、該圧力センサを生体の皮膚下の動脈に押圧する押
圧手段と、該動脈の一部を略平坦に変形させるための最
適押圧力を決定する最適押圧力決定手段とを備え、該圧
力センサにより該最適押圧力で生体の皮膚下の動脈を押
圧しつつ、該圧力センサにより検出された圧力値に基づ
いて該動脈内の血圧値を連続的に測定する連続血圧測定
装置であって、 前記押圧手段による押圧力を連続的に変化させたときに
前記圧力センサにより検出される圧力値の変化曲線の変
曲点を決定する変曲点決定手段と、 該変曲点決定手段により決定される変曲点において前記
圧力センサにより検出される圧力値に基づいて、補正値
を決定する補正値決定手段と、 前記最適押圧力で押圧された状態の圧力センサにより検
出された圧力値から、該補正値決定手段により決定され
た補正値を差し引くことにより、前記動脈内の血圧値を
算出する血圧値算出手段と を、含むことを特徴とする連続血圧測定装置。 - 【請求項２】 前記補正値決定手段は、前記圧力センサ
により検出される圧力値のうちの皮下組織の弾性により
前記押圧力の増加に伴って高められる圧力増加値を示す
圧力補正曲線であって、前記変曲点において前記圧力セ
ンサにより検出される圧力値と前記最適押圧力で押圧さ
れたときの圧力センサにより検出された圧力値との差が
該変曲点に対応する押圧力に対応する圧力増加値と該最
適押圧力に対応する圧力増加値との差と等しい圧力補正
曲線を選択し、該選択された圧力補正曲線から該最適押
圧力に基づいて補正値を決定するものである請求項１の
連続血圧測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27866193A JP3241510B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 連続血圧測定装置 |
| US08/330,661 US5439002A (en) | 1993-11-08 | 1994-10-28 | Blood pressure monitor system |
| DE69424252T DE69424252T2 (de) | 1993-11-08 | 1994-11-07 | Blutdrucküberwachungssystem |
| EP94117553A EP0651969B1 (en) | 1993-11-08 | 1994-11-07 | Blood pressure monitor system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27866193A JP3241510B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 連続血圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124130A true JPH07124130A (ja) | 1995-05-16 |
| JP3241510B2 JP3241510B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=17600399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27866193A Expired - Fee Related JP3241510B2 (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 連続血圧測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5439002A (ja) |
| EP (1) | EP0651969B1 (ja) |
| JP (1) | JP3241510B2 (ja) |
| DE (1) | DE69424252T2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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