JPH0759233B2

JPH0759233B2 - 電子血圧計

Info

Publication number: JPH0759233B2
Application number: JP2073678A
Authority: JP
Inventors: 仁小澤; 墾篠宮
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH03272732A

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に関し、特にコロトコフ音により血
圧を判定する電子血圧計に関する。

［従来の技術］従来、この種の電子血圧計においては、カフ圧の脈動成
分を抽出した脈波ゲート信号によりコロトコフ音信号を
ゲートして、ノイズやアーチフアクトによる誤判定を防
止していた。

［発明が解決しようとする課題］しかし、例えばカフ圧の減少速度が速いような場合に
は、カフ圧から十分な脈動成分を抽出できない。従つて
脈波ゲート信号を形成できず、かえつて重要なコロトコ
フ音信号の検出を落し、測定を誤ることがしばしばあつ
た。

本発明は上述した従来技術の欠点を除去するものであ
り、その目的とする所は、コロトコフ音信号のみに基づ
いて独自の正確な血圧判定を行える電子血圧計を提供す
ることにある。

上記目的を達成するために本発明の電子血圧計は以下の
ような構成を備える。即ち、［課題を解決するための手段］コロトコフ音により血圧を判定する電子血圧計におい
て、コロトコフ音信号を検出する検出手段と、計測開始
後の所定時間の間、時間的に連続する複数の時間ウィン
ドウを設定するウィンドウ設定手段と、前記複数の時間
ウィンドウのそれぞれにおいて、前記検出手段による検
出信号のピーク及びボトムの各値を検出するピークボト
ム検出手段と、前記ピークボトム検出手段により検出し
たピーク及びボトムの各値の差分値に基づいて前記検出
手段による検出信号のベースノイズレベルを設定する設
定手段とを有する。

［作用］以上の構成において、計測開始後の所定時間の間、時間
的に連続する複数の時間ウィンドウを設定し、これら複
数の時間ウィンドウのそれぞれにおいて、コロトコフ音
を検出する検出手段による検出信号のピーク及びボトム
の各値を検出する。そして、これら検出したピーク及び
ボトムの各値の差分値に基づいて、検出手段による検出
信号のベースノイズレベルを設定する。

［実施例の説明］以下、添付図面に従つて本発明による実施例を詳細に説
明する。

第１図は実施例の電子血圧計のブロツク構成図、第２図
は実施例の電子血圧計の外観図である。図において、こ
の電子血圧計は血圧を判定する本体部10と、カフの加圧
／減圧を行う加圧部40と、コロトコフ音（Ｋ音）を検出
するＫ音検出部50と、外部の充電器60からなる。

本体部10において、11は充電池であり、第２図に示すよ
うに、1.2Vの充電池の４つの直列接続により4.8Vを供給
する。本体部10側には充電池11の装着部11aが設けられ
ており、充電池11の装着後に蓋11bがかぶせられる。第
１図に戻り、充電池11は外部の充電器60により充電可能
である。12は電源コントロールであり、電源スイツチ13
の操作に応じて本体部10への4.8Vの供給／遮断を制御す
る。14は基本発振部（X1）であり、基本クロツク信号を
発生する。15はモードスイツチであり、操作により本電
子血圧計の使用モードを選択する。例えば（Ａ）モード
は通常の人を測定するモードである。（Ｂ）モードは、
本器が血圧を自動測定するのでは無く、従来の医師によ
る聴診法における水銀柱として機能するモードであり、
逐次変化するカフ圧の表示のみを行う。（Ｃ）モードは
聴診間隙のある人を測定するモードであり、コロトコフ
音の消滅時点を判定するタイミングが延長されている。
31はスタートスイツチであり、使用者はマニユアルでも
計測スタートを指示できる。

16はフイルタアンプであり、マイクロフオン51で検出し
たコロトコフ音（Ｋ音）信号をフイルタリングして増幅
する。17は基準電源部であり、安定化電源を要するアン
プ回路やA/D変換部に対して制御・安定化された基準電
源やリフアレンス電圧等を供給する。18は圧力検出部で
あり、カフ圧を検出する。19はアンプであり、検出した
カフ圧信号を増幅する。26はA/D変換部であり、増幅さ
れたカフ圧信号をサンプリングしてデジタル信号に変換
する。25は外部メモリであり、血圧測定において必要な
各種のデータを一時的に記憶する。28はノーマルオープ
ンの排気バルブであり、駆動部27の駆動信号により閉鎖
する。

29は表示器（LCD）であり、第２図に示すように、測定
途中のカフ圧の逐次表示、判定された最高血圧SYS及び
最低血圧DIAの表示、並びにこれらの測定結果を与えた
測定手段のプライオリテイーの表示、さらには加圧不足
状態の表示、脈拍数等を表示するエリア29aと、測定途
中の脈波信号振幅のグラフ表示、測定途中のカフの減圧
スピードレンジのマイコン表示、血圧計の選択された使
用モード、急排気中であることを示す急排気マーク等を
表示するエリア29bが設けられている。第１図に戻り、3
0はブザーであり、測定終了を知らせる。

20はマイクロプロセツサ部（LSIC）であり、本体部10の
主制御・処理を行う。マイクロプロセツサ部20におい
て、21はA/D変換部であり、増幅されたＫ音信号をサン
プリングしてデジタル信号に変換する。22は制御部であ
り、いわゆるCPU部が内蔵されており、サンプリングし
たカフ圧信号やＫ音信号の入力、外部メモリ25との間の
処理データのやりとり、表示駆動部24を介しての表示器
LCD29の表示制御等を行う。23はコロトコフ音／脈波認
識部であり、制御部22と共に後述の第３図〜第10図の処
理プログラムを実行する。

加圧部40において、41は人の上腕に巻くカフ、42は定速
（低速）排気バルブ、43は手動排気バルブ、44はゴム
球、70は空気の流路を形成する管である。第２図に示す
ように、手動排気バルブ43は低速排気速度を調節するた
めのツマミ43aと、マニユアルで急排気を行うための全
開スイツチ43bを備える。

第３図は実施例のオシロメトリツク測定を含むメイン処
理のフローチヤートである。ステツプS301では「加圧検
出」を行う。

この加圧検出は例えば第11図（Ａ）に示す方法で行う。
図の横軸は時間ｔであり縦軸はカフ圧Ｐである。本実施
例の定速排気バルブ42は常時開いており、また排気バル
ブ28はノーマルオープンであるから、ゴム球44による加
圧を行うと、そのカフ圧検出信号PSは最初は略ゼロであ
るが、ゴム球44によるポンプ操作に応じて図示の如く上
下に脈動して上昇し、それに応じて各ボトム検出信号BM
（ｉ）の値も暫時上昇してゆく。そこで、制御部22は各
BM（ｉ）の内容が連続してｎ（ｎ＝３又は４）回上昇し
たことを検出することにより「加圧検出」と判定する。
第11図（Ｂ）は、ゴム球44によるポンプ操作は行なわな
いで、カフ41を巻いた腕を単に動かした場合を示してい
る。この場合は各ボトム検出信号BM（ｉ）は連続してｎ
回上昇することができないから、加圧検出とはならな
い。以上の詳細は第４図のフローチヤートに従って後述
する。

尚、本実施例では信号BM（ｉ）の内容を比較したがこれ
に限らない。例えば、ピーク検出信号PM（０）,PM
（１），…を求めて、これらを比較しても良い。

また、第11図（Ｃ）に示す如く、加圧ルートの密閉が良
い時は、変曲点IP0〜IP6を検出することができる。この
場合は変曲点IP0,IP2,IP4,…又は変曲点IP1,IP3,IP5,…
等を比較するようにしても良い。変曲点の検出は、単位
時間におけるカフ圧の上昇勾配を検出し、該勾配が変化
する点を求めれば良い。

第３図に戻り、ステツプS302では排気バルブ28を閉じ
る。ステツプS303では「加圧停止」になるのを待つ。す
なわち、操作者は所望のカフ圧になるまでポンプ操作を
行い、加圧をやめる。すると定速排気バルブ42の作用に
よつてカフ圧はそのときの調整速度（例えば２〜4mmHg/
S）で減少する。制御部22は、例えば第12図に示す如
く、カフ圧信号PSが0.5秒の間一定速度で減少するのを
検出することによつて「加圧停止」と判定する。

ステツプS304では計測をスタートする。この計測スター
トによつて、ステツプS305以降のオシロメトリツク計測
の他にも、後述の「ゲート有りＫ音測定」及び「ゲート
無しＫ音測定」が並行して行なわれる。ステツプS305で
はオシロメトリツク計測のための初期設定を行う。即
ち、カフ圧信号PSの上昇中を保持するフラグUF、上昇後
の下降中を保持するフラグUDF、カフ圧の脈波信号成分
のボトム発生回数をカウントするボトムカウンタBC、及
びＫ音検出用のゲート信号KGが全てリセツトされる。ス
テツプS306では「脈波検出」を行う。

この脈波検出は例えば第12図に示す方法で行う。即ち、
計測スタート後において、カフ圧信号PSが最初に上昇す
る点を検出すると、ここが最初の脈波信号成分の開始点
であり、その時点のボトム信号BM（０）を記憶する。同
時にコロトコフ音検出のためのＫ音ゲートKGを開く。次
にカフ圧信号PSのトツプ（ピーク）を検出してその時点
のトツプ信号TM（０）を記憶し、ボトムカウンタBCに＋
１する。次にカフ圧信号PSが前記ボトム信号BM（０）と
等しくなる点を検出してＫ音ゲートKGを閉じる。以上が
脈波信号成分検出の１サイクルであり、以下、同様の脈
波検出処理を繰り返す。以上の詳細は第５図のフローチ
ヤートに従つて後述する。

第３図に戻り、ステツプS307ではボトムカウンタBCが３
以上か否かを判別し、３以上でなければステツプS309で
信号＊ENDが真か否かを判別する。＊ENDは「ゲート有り
Ｋ音測定」及び「ゲート無しＫ音測定」が共に終了状態
にあるときに真となる信号である。この時点では信号＊
ENDは真ではないから、ステツプS310でPS＜20mmHgか否
かを調べる。ここで、20mmHgは血圧測定を実行可能な最
低のカフ圧である。この時点ではPS＜20mmHgでもないか
らステツプS306に戻る。かくして、複数の脈波検出を行
い、やがてステツプS307でBC≧３を満足すると、ステツ
プS308に進み、BM（Ｃ−３）＜BM（Ｃ−２）＜BM（Ｃ−
１）＜BM（Ｃ）か否かを判別する。ここで（Ｃ）はボト
ムカウンタBCの指す外部メモリ25のアドレスである。す
なわち、この行程では常に３つ前のボトム信号BM（Ｃ−
３）から現時点までのボトム信号BM（Ｃ）が調べられ、
もしこれらが連続して上昇であるならは計測の途中で再
度ゴム球44による加圧状態が検出されたことを意味し、
制御はステツプS303に戻る。またステツプS308の判別で
連続して上昇でなければステツプS309に進む。こうし
て、ステツプS309で信号＊ENDが真、又はステツプS310
でPS＜20mmHgを判別すると、ステツプS311に進み「オシ
ロメトリツク解析」を実行する。

このオシロメトリツク解析は例えば第13図（Ａ）に示す
方法で行う。図において、カフ圧PSが下降に転じると、
最高血圧SYSの前で脈波信号PAが発現し、◎の位置で脈
波信号PAは最大値PAmax（平均血圧）に達し、その後は
最低血圧DIAに向けて暫時減少する。制御部22は、予め
外部メモリ25に蓄えておいた脈波信号PAを調べ、まず最
大値PAmaxを検出し、これよりも以前において脈波信号P
Aの振幅がスレツシヨルドTH1＝0.5×PAmaxを越えた時点
のカフ圧PSをもつて最高血圧SYSと決定し、また最大
値PAmax以後において脈波信号PAの振幅がスレツシヨル
ドTH2＝0.8×PAmaxを下回る直前の時点のカフ圧PSを
もつて最低血圧DIAと決定する。尚、本実施例のSYS,DIA
の決定方法には特徴があり、その詳細は第６図のフロー
チヤートに従つて後述する。

第３図に戻り、ステツプS312ではブザーを鳴動させ、ス
テツプS313では排気バルブ28を開き、測定終了である。

以上において、各測定方法による結果の表示にはプライ
オリテイーが付されており、例えば「ゲート有りＫ音測
定」，「オシロメトリツク測定」，「ゲート無しＫ音測
定」の順でプライオリテイーが低くなつている。従つ
て、通常はゲート有りＫ音測定の結果が優先的に表示さ
れる。しかし、モードスイツチ15を押すことで予めオシ
ロメトリツク測定又はゲート無しＫ音測定の結果を優先
的に表示することができる。または測定終了後に、単に
これらの測定結果を任意選択する表示替えも可能であ
る。

尚、本実施例ではカフ圧の減少速度を調整でき、そして
カフ圧の減少速度が速い時は、脈波真PAの抽出が困難に
なるので、オシロメトリツク測定及びゲート有りＫ音測
定に支障を来たす場合がある。しかし、このような場合
でも本実施例によればゲート無しＫ音測定が行われるの
で、正確な測定結果が得られる。

第４図は実施例の加圧検出の詳細を示すフローチヤート
である。ステツプS401ではUF,UDF,BCをクリアし、さら
にサンプリングしたカフ圧信号PSを保持するレジスタPR
をクリアする。ステツプS402ではカフ圧信号PSをサンプ
リングする。このサンプリングは例えば32mS周期でよ
い。ステツプS403では（PR＋ΔＰ）−PSを演算する。こ
こでΔＰは微小の閾値を与えるものである。（PR＋Δ
Ｐ）−PS≧０の時は、ステツプS406に進み、（PR−Δ
Ｐ）−PSを演算する。（PR−ΔＰ）−PS≦０の時はPSは
PR（最初は０）に比べて±ΔＰの範囲にあるので、なに
もしないでステツプS402に戻る。

また、ステツプS403の演算で（PR＋ΔＰ）−PS＜０であ
る時は、カフ圧PSに閾値ΔＰ以上の上昇が認められるの
で、ステツプS404に進み、UFを調べる。これまではカフ
圧は一定の下降を続けてきたのであるから、この時点で
はUF＝０である。制御はステツプS410に進み、UFをセツ
トし、UDFをリセツトする。すなわちカフ圧の上昇開始
である。ステツプS411では外部メモリ25のボトムメモリ
BM（Ｃ）にPRの内容を格納する。ここで（Ｃ）はボトム
カウンタBCの指すアドレスである。ステツプS412ではBC
＝３か否かを判別する。最初はBC＝０であるからステツ
プS405に進み、PRの内容をPSの内容で更新する。かくし
て、引き続きPSが上昇する間は、ステツプS402,S403,S4
04,S405をループする。

ステツプS406の演算で（PR−ΔＰ）−PS＞０であると、
閾値ΔＰ以上の下降が認められるので、ステツプS407に
進み、UFを調べる。ここではUF＝１であるから、ステツ
プS408に進み、UFをリセツトし、UDFをセツトする。カ
フ圧上昇後の下降開始である。ステツプS409ではボトム
カウンタBCに＋１する。

こうして、ゴム球44による加圧操作によつて脈動する上
昇を検出していくうちに、ステツプS412でBC＝３を判別
すると、ステツプS413に進み、BM（０）＜BM（１）＜BM
（２）＜BM（３）か否かを判別する。YESの時は「加圧
検出」であるから、処理を抜ける。またNOの時はステツ
プS414でBM（０）←BM（１）←BM（２）←BM（３）のシ
フトダウンを行い、ステツプS415でボトムカウンタBCに
−１する。これにより、以後はボトムBMの検出毎に加圧
検出か否かを判別する。

第５図は実施例の脈波検出のフローチヤートである。こ
の処理は一部を除いて第４図の加圧検出処理と類似であ
る。初期設定は第３図のステツプS305で行われる。ステ
ツプS501ではカフ圧信号PSをサンプリングし、ステツプ
S502ではUDFを調べる。最初はUDF＝０であるから、ステ
ツプS505に進み、（PR＋ΔＰ）−PSを演算する。（PR＋
ΔＰ）−PS≧０の時はステツプS510で（PR−ΔＰ）−PS
を演算する。（PR−ΔＰ）−PS≦０の時は、サンプリン
グしたカフ圧PSはレジスタPRの内容（ここでは直前の値
を保持している）に比べて±ΔＰの範囲にあるので、な
にもしないでステツプS501に戻る。

ステツプS510の演算で（PR−ΔＰ）−PS＞０の時は、カ
フ圧PSには閾値ΔＰを越える下降が認められる。制御は
ステツプS511に進み、UFを調べる。計測スタートの時点
ではカフ圧はもともと下降中でるから、UF＝０である。
制御はステツプS515に進み、単にレジスタPRの内容をPS
の内容で更新する。

ステツプS505の演算で（PR＋ΔＰ）−PS＜０の時は、カ
フ圧PSには閾値ΔＰを越える上昇が認められる。制御は
ステツプS506に進み、UFを調べる。UF＝０ならカフ圧の
下降から上昇を検出したことになるので、ステツプS507
に進み、UFをセツトし、UDFをリセツトする。ステツプS
508ではボトムメモリBM（Ｃ）にPRの内容を格納する。
ステツプS509ではＫ音検出用のゲート信号KGを開く。以
後、引き続きカフ圧PSが上昇する間はステツプS505,50
6,515のルートをループする。

ステツプS510の演算で（PR−ΔＰ）−PS＞０の時は、カ
フ圧には閾値ΔＰを越える下降が認められる。制御はス
テツプS511に進み、UFを調べる。今度はUF＝１であるか
ら、ステツプS512に進み、UFをリセツトし、UDFをセツ
トする。カフ圧の上昇後の下降開始である。ステツプS5
13ではトツプメモリTM（Ｃ）にPRの内容を格納する。ス
テツプS514ではボトムカウンタBCに＋１する。

UDF＝１、すなわちカフ圧の上昇後の下降開始を検出す
ると、ステツプS502の判別はYESとなり、制御はステツ
プS503に進み、PS＜BM（Ｃ−１）か否かを判別する。PS
＜BM（Ｃ−１）の時は、ステツプS504に進み、Ｋ音検出
用のゲート信号KGを閉じる。

かくして、外部メモリ25には後のオシロメトリツク解析
に必要な数のデータBM（Ｃ）及びTM（Ｃ）が格納され、
併せてＫ音検出用のゲート信号KGがリアルタイムに生成
される。

第６図は実施例のオシロメトリツク解析のフローチヤー
トである。ステツプS601ではデータBM（Ｃ）及びTM
（Ｃ）から脈波信号PAを求める。第12図において、その
時点におけるカフの減圧速度を−KmmHg/sとすると、例
えば脈波信号PA3の振幅は｛TM（３）−BM（３）＋ＫΔ
ｔ｝で求まる。ここで、ΔｔはBM（Ｃ）からTM（Ｃ）ま
での時間である。同様にして、他の脈波信号についても
振幅PAnを求める。ステツプS602ではPAmaxを検出する。
第13図（Ａ）において、PAmaxは脈波信号の内その振幅P
Aが最大のものである。外部メモリ25の若い番地から脈
波信号の振幅PAを調べればPAmaxは容易に検出できる。
ステツプS603では最高血圧SYSを決定する。本実施例の
最高血圧SYSの決定方法には２通りある。

第13図（Ｂ）は最高血圧SYSの第１の決定方法を説明す
る図である。この第１の方法は外部メモリ25内の脈波信
号の振幅PAを若い番地から読み出していく方法である。
閾値TH1＝0.5×PAmaxとすると、まず最初に閾値TH1を越
える脈波信号を検出する。そして、次の脈波信号の
振幅PA3が閾値（PA2−C4）を越えている時は、脈波信号
に対応するカフ圧PSを以つて最高血圧SYSと判定す
る。ここでC4は第４の所定値であり、実際の脈波信号の
振幅PAのバラツキに基づいて予め統計的に決定する。ま
た、脈波信号の振幅PA3が（PA2−C4）を越えない時
は、次の脈波信号の振幅PA4が閾値TH1を越えているこ
とを確認し、更に脈波信号と脈波信号との振幅の差
分を求めて、該差分が第５の所定値C5以上である時は、
脈波信号に対応するカフ圧PSを以つて最高血圧SYSと
判定する。同様にして、第５の所定値C5も実際の脈波信
号PAの振幅のバラツキに基づいて予め統計的に決定す
る。

すなわち、脈波信号の振幅PA3が（PA2−C4）を越えな
くて、次の脈波信号の振幅PA4が閾値TH1を越えてい
て、更に脈波信号と脈波信号との振幅の差分が第５
の所定値C5以上である時は、脈波信号をノイズを判断
する。一方、脈波信号の振幅PA3が（PA2−C4）を越え
なくて、次の脈波信号の振幅PA4が閾値TH1を越えない
時あるいは脈波信号と脈波信号との振幅の差分が第
５の所定値C5未満である時は、脈波信号をノイズと判
断する。

かくして、実際に頻繁に発生することであるが、脈波信
号の振幅PAにバラツキがあつても確実に最高血圧SYSを
判定できる。

第13図（Ｃ）は最高血圧SYSの第２の決定方法を説明す
る図である。この第２の方法は外部メモリ25内の脈波信
号の振幅PAをPAmaxの位置から若い番地に向けて読み出
していく方法である。同様にして、閾値TH1＝0.5×PAma
xとすると、まず最初に閾値TH1を下回る脈波信号を検
出する。そして、次の脈波信号の振幅PA2が閾値（PA3
＋C6）を越えない時は、脈波信号に対応するカフ圧PS
を以つて最高血圧SYSと判定する。ここでC6は第６の所
定値であり、実際の脈波信号の振幅PAのバラツキに基づ
いて予め統計的に決定する。また、脈波信号の振幅PA
2が閾値（PA3＋C6）を越えた時は、脈波信号の振幅PA
1がTH1以下である時に、脈波信号と脈波信号との振
幅の差分を求めて、該差分が第７の所定値C7以上である
時は、脈波信号に対応するカフ圧PSを以つて最高血圧
SYSと判定する。同様にして、第７の所定値C7も実際の
脈波信号の振幅PAのバラツキに基づいて予め統計的に決
定する。

すなわち、脈波信号の振幅PA2が閾値（PA3＋C6）を越
えても、脈波信号の振幅PA1がTH1以下であり、脈波信
号と脈波信号との振幅の差分が第７の所定値C7以上
である時は、脈波信号をノイズと判断する。一方、脈
波信号の振幅PA2が閾値（PA3＋C6）を越えて、脈波信
号がTH1以上である時あるいは脈波信号と脈波信号
との振幅の差分が第７の所定値C7未満である時は、脈
波信号をノイズと判断する。

かくして、脈波信号の振幅PAにバラツキがあつても正確
な最高血圧SYSを判定できると共に、PAmaxを検出した位
置から外部メモリ25を遡れば良いので、脈波信号データ
の読出制御が簡単である。

第６図に戻り、ステツプS604では最低血圧DIAを決定す
る。

第13図（Ｄ）は実施例の最低血圧DIAの決定方法を説明
する図である。この方法は外部メモリ25内の脈波信号の
振幅PAをPAmaxの位置から後ろに読み出していく方法で
ある。閾値TH2＝0.8×PAmaxとすると、まず最初に閾値T
H2を下回る脈波信号を検出する。そして、次の脈波信
号の振幅が閾値（PA6＋C8）を越えない時は、脈波信
号に対応するカフ圧PSを以つて最低血圧DIAと判定す
る。ここでC8は第８の所定値であり、実際の脈波信号の
振幅PAのバラツキに基づいて予め統計的に決定する。ま
た、脈波信号の振幅PA7が閾値（PA6＋C8）を越えた時
は、脈波信号がTH2以下の場合、脈波信号と脈波信
号との差分を求めて、該差分が第９の所定値C9以上で
ある時は、脈波信号に対応するカフ圧PSを以つて最低
血圧DIAと判定する。同様にして、第９の所定値C9も実
際の脈波信号PAの振幅のバラツキに基づいて予め統計的
に決定する。

すなわち、脈波信号の振幅PA7が閾値（PA6＋C8）を越
え、脈波信号がTH2以上の場合あるいは脈波信号と
脈波信号との差分が第９の所定値C9未満である場合
は、脈波信号をノイズと判断する。一方、脈波信号
の振幅PA7が閾値（PA6＋C8）を越え、脈波信号がTH2
以下で、脈波信号と脈波信号との差分が第９の所定
値C9以上である時は、脈波信号をノイズと判断する。

かくして、脈波信号PAの振幅にバラツキがあつても正確
な最低血圧DIAを判定できると共に、第13図（Ｃ）で説
明した最高血圧SYSの第２の決定方法と略同一の判定ア
ルゴリズムが使用できるので、プログラムの共通化、簡
略化が図れる。

第12図は実施例のゲート有りＫ音測定をも説明する図で
ある。ゲート有りＫ音測定はゲート信号KGでゲートした
コロトコフ音の発現、消滅に基づいて最高血圧SYSと最
低血圧DIAを判定するものである。

尚、コロトコフ音をゲート内でＫ音を測定することにつ
いては公知である。また、本実施例の特徴部分であるコ
ロトコフ音の発現及び消滅を判定する部分については後
述するゲート無しＫ音測定と同様であるので、説明を省
略する。

第７図は実施例のゲート無しＫ音測定のフローチヤート
である。ステツプS701では初期設定を行う。即ち、ベー
スノイズ（BN）の大きさを記憶するレジスタBN、最初の
Ｋ音を検出したことを保持するフラグ2ndF、制御が最低
血圧DIAの検出行程にあることを示すフラグDIAF、及び
このゲート無しＫ音測定が終了したことを示すフラグKE
NDFを夫々リセツトする。ステツプS702ではベースノイ
ズの検出「BN検出」を行う。ゲート無しＫ音測定におい
ては、Ｋ音検出用のゲート信号KGを使用しないので、独
自の処理で、ノイズとコロトコフ音を区別しなくてはな
らない。そこで、計測の初期においてBN検出を行う必要
がある。

このBN検出は例えば第15図に示す方法で行う。図におい
て、計測スタート後の２秒間を16等分して各125mSのウ
インドウを設定し、各ウインドウ内のノイズレベルを計
測する。

このウインドウ内のノイズレベルの計測は、例えば第14
図に示す方法で行う。図の縦軸は８ビツトのA/D変換出
力であり、Ｋ音信号KSはA/D変換出力レベル０〜255の範
囲内で変化する。横軸は時間ｔであり、ウインドウ内の
計測を行う時は、ｔ＝０〜125mSの区間内でノイズレベ
ルの計測が行われる。各ウインドウ内で観測されるＫ音
信号KSは縦軸の略中央部分を中心として脈動する様々な
振幅を有する信号である。そこで、ウインドウ内のピー
ク及びボトムを検出して夫々の値をピークレジスタKP及
びボトムレジスタKBに記憶し、更にこれらの値の差分
（KP−KB）を求めて当該ウインドウ内のノイズレベルと
する。尚、カフ41の初期加圧が充分でない時は、図示の
如く、ウインドウ内にコロトコフ音が含まれる場合もあ
る。

第15図に戻り、エリアカウンタACは各ウインドウ毎に＋
１されて、０〜15をカウントする。制御は、まずAC＝0.
1の各ウインドウについて夫々（KP0,KB0），（KP1,KB
1）を検出し、それらの内のKP0とKP1の大きい方を取つ
てウインドウ０のピークメモリP₀に格納し、またKB0とK
B1の小さい方を取つてウインドウ０のボトムメモリB₀に
格納する。次に制御はAC＝1,2の各ウインドウについて
夫々（KP1,KB1），（KP2,KB2）を検出し、それらの内の
KP1とKP2の大きい方を取つてウインドウ１のピークメモ
リP₁に格納し、またKB1とKB2の小さい方を取つてウイン
ドウ１のボトムメモリB₁に格納する。以下、同様にして
P₁₅，B₁₅までを得る。そして、これらの15組について夫
々差分（P₁−B₁），（P₂−B₂），…，（P₁₅−B₁₅）を求
め、該15個の差分のうち最小のものを取つてベースノイ
ズBNとする。以上の詳細は第８図，第９図のフローチヤ
ートに従つて後述する。

尚、ベースノイズBNの決定方法はこれに限らない。ベー
スノイズBNは、例えば15個の差分の平均値としてもよ
い。また、15個の差分のうち小さい方からｎ個を抽出し
たものの平均値としてもよい。

第７図に戻り、ステツプS703では、最高血圧SYSの判定
タイミングを決めるカウンタSC、コロトコフ音の消滅判
定タイミングを決めるレジスタＴを夫々クリアし、コロ
トコフ音に対する閾値を保持するレジスタTHKに最高血
圧決定用の閾値BN＋C1（例えば100mmHg）をセツトす
る。ここで、BNはステツプS702で検出したベースノイズ
BNであり、C1は第１の所定値である。ステツプS704では
レジスタKP,KB、後述のＫ音信検出処理を中途で初期化
するための制御フラグRSKF、及びタイマｔを夫々リセツ
トする。ステツプS705ではＫ音サンプリング割込（KSIN
T）をイネーブルする。制御はステツプS706に進み、待
機（IDLEを実行）する。

第10図は実施例のＫ音サンプリング割込処理のフローチ
ヤートである。ステツプS1001ではＫ音信号KSをサンプ
リングし、ステツプS1002では制御フラグRSKFを調べ
る。最初はRSKF＝０であるから、ステツプS1003に進
み、タイマｔの内容を調べる。最初はｔ＝０であるか
ら、ステツプS1008でレジスタKP及びKBに夫々サンプリ
ングしたＫ音信号KSをセツトする。レジスタKP及びKBの
初期化である。ステツプS1006ではタイマｔに＋Δｔ
（例えばサンプリング周期が1mSの場合はΔｔ＝1mS）を
行う。

またステツプS1003の判別でｔ＝０でない時は、ステツ
プS1004に進み、演算（KP−KS）を行う。（KP−KS）＜
０の時は、KPに対するKSの上昇が認められるので、ステ
ツプS1005に進み、KPの内容をKSの内容で更新する。ま
た（KP−KS）≧０の時は、KPに対するKSの上昇が認めら
れないので、ステツプS1009に進み、演算（KB−KS）を
行う。（KP−KS）≦０の時は、KBに対するKSの下降は認
められないから、単にタイマｔを更新する。しかし（KB
−KS）＞０の時は、KBに対するKSの下降が認められるの
で、ステツプS1010に進み、KBの内容をKSの内容で更新
する。かくして、Ｋ音信号KSのサンプリング毎にレジス
タKP又はKBの内容が更新される。

第７図に戻り、前記のＫ音サンプリング割込処理が終る
と、ステツプS707に入力する。ここでは、重複割込防止
のためにKSINTをデイセーブルする。ステツプS708では
（KP−KB）≧THKか否かを判別する。YESの時は最初のコ
ロトコフ音が検出されたので、ステツプS709に進み、フ
ラグ2ndFを調べる。最初のコロトコフ音であるから、2n
dF＝０であり、制御はステツプS711に進み、2ndFに１を
セツトする。ステツプS712ではその時点のカフ圧PSを外
部メモリ25にセーブする。ステツプS713ではDIAFを調べ
る。まだ最低血圧DIAの測定行程ではないから、DIAF＝
０であり、制御はステツプS715に進んで、カウンタSCに
＋１する。ステツプS716ではカウンタSCを調べる。ここ
ではSC＝１であるから、ステツプS704に戻る。ステツプ
S704では、次のコロトコフ音を検出するためにレジスタ
KP,KB,タイマｔ等がリセツトされる。

ステツプS708で次のコロトコフ音を検出すると、ステツ
プS709に進み、今度は2ndF＝１である。制御はステツプ
S710に進み、ｔ≧0.3Sか否かを調べる。医学的統計によ
れば、前回のコロトコフ音発生から0.3秒以内には次の
コロトコフ音が発生することは無い。そこで、この区間
のＫ音信号を無視することとして、ノイズによる誤判定
を防止する。従つて、ステツプS710の判別がNOの時は、
ステツプS714に進み、制御フラグRSKFに１をセツトす
る。

第10図に戻り、ステツプS1002の判別でRSKF＝１の時
は、ステツプS1007に進み、RSKFをリセツトする。ステ
ツプS1008ではレジスタKP及びKBにサンプリングしたＫ
音信号KSをセツトする。かくして、これまでのKP及びKB
の内容はキヤンセルされ、新たにコロトコフ音の検出が
再開される。

第７図に戻り、ステツプS710の判別でｔ≧0.3Sの時は、
正規のコロトコフ音の検出である。制御はステツプS71
2,S713,S715,S716と進み、今度はSC＝２であるから、ス
テツプS717に進み、DIAFに１をセツトする。ステツプS7
18ではレジスタTHKに最低血圧決定用の閾値BN＋C2をセ
ツトする。ここで、C2は第２の所定値である。ステツプ
S719では、もし表示のプライオリテイーが許すのなら、
表示器LCD29の最高血圧SYSの部分にステツプS712でセー
ブした最初のカフ圧値PSを表示する。以後は最低血圧DI
Aを検出する行程である。

ステツプS708の判別でNOであると、ステツプS720に進
み、ｔ＝2Sか否かを判別する。医学的統計によれば、前
回のコロトコフ音発生から２秒以内が次のコロトコフ音
発生の限界と考えられる。そこで、ｔ＝2Sになるまでは
ステツプS705に戻り、コロトコフ音の発生を待つ。しか
し、ｔ＝2Sになつてもコロトコフ音が発生しない時は、
ステツプS721に進み、DIAFを調べる。もしDIAF＝０なら
ステツプS705に戻る。このようなケースは計測スタート
からの最初のコロトコフ音が検出されるまでの間に起こ
り得る。今は、DIAF＝１であるから、ステツプS722に進
み、レジスタＴに＋ｔを行う。１回目の場合はＴ＝2Sに
なる。ステツプS723ではＴ＞ｎ拍か否かを調べる。ここ
で、（Ａ）モード測定の場合は、コロトコフ音が２拍分
欠落したことを検出したいのであるが、コロトコフ音の
１拍分の周期は被験者により異るので、予め不図示の処
理によつてコロトコフ音１拍分の周期を求めておき、ス
テツプS723ではＴ＞（２×１拍分の周期）か否かを調べ
る。また、聴診間隙のある人に対する（Ｃ）モード測定
の場合は、コロトコフ音が５拍分欠落したことを検出す
るので、ステツプS723ではＴ＞（５×１拍分の周期）か
否かを調べる。何れの場合において、もし被験者の１拍
分の周期が比較的長い（例えば略２秒の）場合は、ステ
ツプS722の処理を複数回行うこととなり、２回目の場合
はＴ＝4S、３回目の場合はＴ＝6Sになる。かくして、ス
テツプS723の判別がYESになると、ステツプS724に進
み、もし表示のプライオリテイーが許すのなら、表示器
LCD29の最低血圧DIAの部分にステツプS712でセーブした
最後のカフ圧値PSを表示する。ステツプS725ではゲート
無しＫ音の測定終了フラグKENDFに１をセツトする。

第８図は実施例のBN検出のフローチヤートである。ステ
ツプS801ではエリアカウンタACをクリアする。ステツプ
S802ではレジスタKP,KB,及びタイマｔの内容をクリアす
る。ステツプS803ではKSINTをイネーブルし、ステツプS
804では待機（IDLEを実行）する。

前記と同様にして、第10図の処理に従つてＫ音信号KSを
サンプリング処理すると、制御は第８図のステツプS805
に入力する。ここではKSINTをデイセーブルし、ステツ
プS806に進み、ｔ＝125mSか否かを判別する。ｔ＝125mS
になるまでの間は１つのウインドウ内であるから、制御
はステツプS803に戻る。やがてｔ＝125mSになると、ス
テツプS807に進み、エリアノイズの検出（AN検出）を行
う。

第９図は実施例のAN検出のフローチヤートである。ステ
ツプS901ではエリアカウンタACの内容を調べる。最初は
AC＝０であるから、ステツプS911に進み、レジスタP_A，
B_Aに夫々レジスタKP,KBの内容をセツトする。

第８図に戻り、ステツプS808ではエリアカウンタACを調
べる。まだAC＝15ではないから、ステツプS814でACに＋
１し、ステツプS802に戻る。

第９図に戻り、次にこの処理に入力した時は、AC＝１で
ある。制御はステツプS904に進み、レジスタP_B，B_Bに夫
々レジスタKP,KBの内容をセツトする。これで、AC＝０
のピークボトムP_A，B_AとAC＝１のピークボトムP_B，B_Bが
出揃つた。ステツプS905では演算（P_A−P_B）を行い、
（P_A−P_B）＜０の時はP_Bが高いので、ステツプS907に進
み、外部メモリ25のＰ（Ｃ）にP_Bの内容をセツトする。
ここで（Ｃ）はエリアカウンタACが指すアドレスであ
る。また（P_A−P_B）≧０の時はP_Aが高いので、ステツプ
S906に進み、Ｐ（Ｃ）にP_Aの内容をセツトする。同様に
して、ステツプS908では演算（B_A−B_B）を行い、（B_A−
B_B）＞０の時はB_Bが低いので、ステツプS910に進み、外
部メモリ25のＢ（Ｃ）にB_Bの内容をセツトする。また
（B_A−B_B）≦０の時はB_Aが低いので、ステツプS909に進
み、Ｂ（Ｃ）にB_Aの内容をセツトする。

こうして、次にこの処理に入力したときは、ACは２以上
である。制御はステツプS903に進み、レジスタP_B，B_Bの
内容を夫々レジスタP_A，B_Aににシフトインする。ステツ
プS904ではレジスタP_B，B_Bに夫々レジスタKP,KBの内容
をセツトする。これで、AC＝１のピークボトムP_A，B_Aと
AC＝２のピークボトムP_B，B_Bが出揃つた。以下、同様に
してエリアノイズＰ（15）,B（15）までを検出する。

第８図に戻り、ステツプS808でAC＝15を判別すると、ス
テツプS809に進み、ベースノイズBNに（P_j−B_j）のうち
最小のものをセツトする。これが検出したベースノイズ
BNである。ここでｊは０〜15である。ステツプS810では
（P_j−B_j）の内（BN＋C3）を越えるものがあるか否かを
判別する。ここでC3は第３の所定値であり、例えば（BN
＋C3）＝100mmHgである。該判別がNOなら処理を抜け
る。またYESの時は、ベースノイズの検出中にコロトコ
フ音の相当する信号が存在したことを示し、ゴム球44に
よる初期加圧の不足である。制御はステツプS811に進
み、もはや最高血圧SYSの測定は行えないから、DIAFに
１をセツトし、さらにステツプS812に進み、表示器LCD2
9の最高血圧SYSの表示部に、優先的に、“−−−−−”
を表示する。この場合は、第７図の処理にはDIAF＝１の
状態でステツプS703に入力するが、このまま測定を継続
すれば、最高血圧SYSの測定は無視して最低血圧DIAの測
定のみを行うことができる。また、上述した如く、使用
者は測定の途中で再加圧することも可能である。

［発明の効果］以上述べた如く本発明によれば、コロトコフ音信号のみ
に基づいて真のコロトコフ音信号とノイズとを峻別で
き、独自の正確な血圧判定を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の電子血圧計のブロツク構成図、第２図は実施例の電子血圧計の外観図、第３図は実施例のオシロメトリツク測定を含むメイン処
理のフローチヤート、第４図は実施例の加圧検出の詳細を示すフローチヤー
ト、第５図は実施例の脈波検出のフローチヤート、第６図は実施例のオシロメトリツク解析のフローチヤー
ト、第７図は実施例のゲート無しＫ音測定のフローチヤー
ト、第８図は実施例のBN検出のフローチヤート、第９図は実施例のAN検出のフローチヤート、第10図は実施例のＫ音サンプリング割込処理のフローチ
ヤート、第11図（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の加圧検出の方法を説明
する図、第12図は実施例の脈波検出及びゲート有りＫ音測定の方
法を説明する図、第13図（Ａ）〜（Ｄ）は実施例のオシロメトリツク解析
を説明する図、第14図は実施例のウインドウ内のノイズレベルの計測方
法を説明する図、第15図は実施例のベースノイズ（BN）検出の方法を説明
する図である。図中、10…本体部、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、19…アンプ、20…マイクロプロセツサ部（LS
IC）、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…カフ、42…定速（低速）排気バルブ、43…手
動排気バルブ、43a…ツマミ、43b…全開スイツチ、44…
ゴム球、51…マイクロフオン、60…充電器、70…管であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コロトコフ音により血圧を判定する電子血
圧計において、コロトコフ音信号を検出する検出手段と、計測開始後の所定時間の間、時間的に連続する複数の時
間ウィンドウを設定するウィンドウ設定手段と、前記複数の時間ウィンドウのそれぞれにおいて、前記検
出手段による検出信号のピーク及びボトムの各値を検出
するピークボトム検出手段と、前記ピークボトム検出手段により検出したピーク及びボ
トムの各値の差分値に基づいて前記検出手段による検出
信号のベースノイズレベルを設定する設定手段と、を備えることを特徴とする電子血圧計。