JPH08256998A - 生体情報監視装置 - Google Patents
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Abstract
を判別することが可能な生体情報監視装置を提供する。 【構成】 生体情報記憶手段80には、正常である期間
に測定された連続血圧波形が記憶される。異常判定手段
82により実際の血圧波形が予め設定された判断基準範
囲を超える異常であると判定されると、表示制御手段8
4により、異常判定されたその血圧波形と正常時の血圧
波形とが共通の表示領域内で対比可能に表示されること
から、異常判定時において、異常とされた血圧波形と正
常時の血圧波形との差を見ることにより異常の程度すな
わち緊急度を容易に判断することが可能となる。
Description
される生体情報を監視するための生体情報監視装置に関
するものである。
いて患者を監視するに際しては、血圧値、心拍数、血中
酸素飽和度、体温などの生体情報が繰り返し測定され、
それらの生体情報の値が予め設定された判断基準範囲を
超えると異常信号を出力して報知する生体情報監視装置
が提案されている。
装置では、測定された生体情報が予め設定された判断基
準範囲を超えたか否かを判定し、超えた場合には異常で
あることを示す異常信号を出力する異常判定手段が備え
られている。その異常判定手段による異常信号の出力
は、異常表示文字や測定値の点滅や表示色の変更、或い
は異常を示す音声の出力により行われる。
従来の異常信号の出力は、生体情報が予め設定された判
断基準範囲を超えた場合において一律に実行されるの
で、僅かに判断基準範囲を超えたのか或いは大幅に超え
たのかが不明であり、異常の程度すなわち緊急度を速や
かに知ることができなかった。
たものであり、その目的とするところは、生体情報の異
常の発生時においてその緊急度を判別することが可能な
生体情報監視装置を提供することにある。
の本発明の要旨とするところは、生体情報測定手段によ
り連続的に測定される生体情報を監視するための生体情
報監視装置であって、(a) 前記生体情報が正常である期
間に測定された生体情報を記憶する生体情報記憶手段
と、(b) 前記生体情報が予め設定された判断基準範囲を
超える異常であるか否かを判定する異常判定手段と、
(c) その異常判定手段により前記生体情報が異常である
と判定された場合には、異常時の生体情報と前記生体情
報記憶手段に記憶されている正常時の生体情報とを、共
通の表示領域内で対比可能に表示させる表示制御手段と
を、含むことにある。
常である期間に測定された生体情報が記憶される。異常
判定手段により実際の生体情報が予め設定された判断基
準範囲を超える異常であると判定されると、表示制御手
段により、異常判定されたその生体情報と前記生体情報
記憶手段に記憶されている正常時の生体情報とが共通の
表示領域内で対比可能に表示される。
定されたその生体情報と前記生体情報記憶手段に記憶さ
れている正常時の生体情報とが共通の表示領域内で対比
可能に表示されることから、異常判定時において異常と
された生体情報と正常時の生体情報との差を見ることに
より異常の程度すなわち緊急度を容易に判断することが
可能となる。
定手段は、前記生体の心拍に同期して発生する脈波を前
記生体情報として出力するものであり、前記表示制御手
段は、時間軸と信号値軸とから成る共通の二次元座標内
において、正常時の脈波列に対して異常時の脈波列を表
示させる。このようにすれば、共通の二次元座標内にお
いて正常時の脈波列と異常時の脈波列との相互の大きさ
を正確に対比することが可能となる利点がある。
常時の脈波と異常時の脈波とを相互の位相を一致させた
状態で表示させる。このようにすれば、正常時の脈波と
異常時の脈波との形状の対比が一層容易となる。
記正常時の脈波および異常時の脈波の振幅および波長の
少なくとも一方が相互に一致するように正規化を行う正
規化処理手段を含み、その正規化処理手段により正規化
された正常時の脈波および異常時の脈波を相互に重ねた
状態で表示させる。このようにすれば、正常時の脈波お
よび異常時の脈波の形状の変化を観察することが容易と
なる。
記正規化処理手段により正規化された正常時の脈波と異
常時の脈波との間の面積差を定量的に示す面積差指標値
を算出する面積差指標値算出手段を含み、その面積差指
標値算出手段により算出された面積差指標値を表示す
る。このようにすれば、正常時の脈波と異常時の脈波と
の間の波形形状の差が定量的に把握される利点がある。
細に説明する。図1は本発明が適用された血圧監視装置
8の構成を説明する図である。
袋を布製帯状袋内に有してたとえば患者の上腕部12に
巻回されるカフ10と、このカフ10に配管20を介し
てそれぞれ接続された圧力センサ14、切換弁16、お
よび空気ポンプ18とを備えている。この切換弁16
は、カフ10内への圧力の供給を許容する圧力供給状
態、カフ10内を徐々に排圧する徐速排圧状態、および
カフ10内を急速に排圧する急速排圧状態の3つの状態
に切り換えられるように構成されている。
出してその圧力を表す圧力信号SPを静圧弁別回路22
および脈波弁別回路24にそれぞれ供給する。静圧弁別
回路22はローパスフィルタを備え、圧力信号SPに含
まれる定常的な圧力すなわちカフ圧を表すカフ圧信号S
Kを弁別してそのカフ圧信号SKをA/D変換器26を
介して電子制御装置28へ供給する。
タを備え、圧力信号SPの振動成分である脈波信号SM
1 を周波数的に弁別してその脈波信号SM1 をA/D変
換器30を介して電子制御装置28へ供給する。この脈
波信号SM1 が表すカフ脈波は、患者の心拍に同期して
図示しない上腕動脈から発生してカフ10に伝達される
圧力振動波であり、上記カフ10、圧力センサ14、お
よび脈波弁別回路24は、血圧測定のための脈波センサ
として機能している。
OM31,RAM33,および図示しないI/Oポート
等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されてお
り、CPU29は、ROM31に予め記憶されたプログ
ラムに従ってRAM33の記憶機能を利用しつつ信号処
理を実行することにより、I/Oポートから駆動信号を
出力して切換弁16および空気ポンプ18を制御する。
が装着されているか或いは装着されていない上腕部12
の動脈下流側の手首42において、容器状を成すハウジ
ング36の開口端が体表面38に対向する状態で装着バ
ンド40により手首42に着脱可能に取り付けられるよ
うになっている。ハウジング36の内部には、ダイヤフ
ラム44を介して圧脈波センサ46が相対移動可能かつ
ハウジング36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36およびダイヤフラム44等
によって圧力室48が形成されている。この圧力室48
内には、空気ポンプ50から調圧弁52を経て圧力エア
が供給されるようになっており、これにより、圧脈波セ
ンサ46は圧力室48内の圧力に応じた押圧力PHDで前
記体表面38に押圧される。
晶シリコン等から成る半導体チップの押圧面54に多数
の半導体感圧素子(図示せず)が配列されて構成されて
おり、手首42の体表面38の撓骨動脈56上に押圧さ
れることにより、撓骨動脈56から発生して体表面38
に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を検出し、その
圧脈波を表す圧脈波信号SM2 をA/D変換器58を介
して電子制御装置28へ供給する。
は、ROM31に予め記憶されたプログラムに従って、
空気ポンプ50および調圧弁52へ駆動信号を出力し、
圧力室48内の圧力すなわち圧脈波センサ46の皮膚に
対する押圧力を調節する。これにより、血圧監視に際し
ては、圧力室48内の圧力変化過程で逐次得られる圧脈
波に基づいて圧脈波センサ46の最適押圧力PHDP が決
定され、圧脈波センサ46の最適押圧力PHDP を維持す
るように調圧弁52が制御される。
着された診察カード62の記憶内容を読み取り、電子制
御装置28へ出力する。この診察カード62は、生体
(患者)固有の識別コードや、それまでの診察時におい
て測定された過去の血圧値が記憶されている。なお、記
憶装置64には、監視期間内において正常時の生体情報
が順次記憶されるようになっている。
制御装置28の制御機能の要部を説明する機能ブロック
線図である。図において、血圧測定手段72は、患者の
最高血圧より高く設定された昇圧目標値たとえば180
mmHg程度の値までカフ10を昇圧させた後に、3mmHg/s
ec程度の速度で緩やかに降圧させ、その圧迫圧力緩速変
化過程において脈波弁別回路24により採取される脈波
の大きさの変化に基づいて良く知られたオシロメトリッ
ク法(JIS T 1115)により患者の最高血圧値SAPおよ
び最低血圧値DAPを測定し、血圧測定が終了するとカ
フ10の圧力を解放させる。
フ10が装着される腕と異なる腕の手首に押圧されるこ
とによりその手首の撓骨動脈から発生する圧脈波を検出
する。圧脈波血圧対応関係決定手段74は、圧脈波セン
サ46により検出される圧脈波の大きさPM と血圧測定
手段72により測定された血圧値(監視血圧値MBP)
との間の対応関係を所定の患者について予め決定する。
この対応関係は、たとえば図2に示すものであり、MB
P=A・PM +B式により表される。但し、Aは傾きを
示す定数、Bは切片を示す定数である。監視血圧値決定
手段76は、その対応関係から圧脈波センサ46により
検出される圧脈波の大きさPM すなわち最高値(上ピー
ク値)PM2max および最低値(下ピーク値)PM2min に
基づいて最高血圧値MBPSYS および最低血圧値MBP
DIA (モニタ血圧値)を逐次決定し、その決定した監視
血圧値MBPを表示器32に出力させると同時に、血圧
値に較正された圧脈波すなわち連続血圧波形を出力させ
る。上記圧脈波センサ46、血圧測定手段72、圧脈波
血圧対応関係決定手段74、および監視血圧値決定手段
76は、生体情報の一種である血圧波形を連続的に測定
する生体情報測定手段78を構成している。
た後の正常である期間に測定された生体情報すなわち連
続血圧波形を前記記憶装置64に逐次記憶させる。この
記憶装置64内の記憶内容は逐次更新される。異常判定
手段82は、上記連続血圧波形が予め設定された判断基
準範囲たとえば70mmHg乃至150mmHgの範囲から外へ
超えたか否かを判定し、超えたと判定されると、血圧異
常信号を出力する。
2により連続血圧波形が示す血圧値が異常であると判定
された場合には、異常時の連続血圧波形と生体情報記憶
手段80に記憶されている正常時の連続血圧波形とを、
共通の表示領域内で対比可能に表示器32に表示させ
る。図5はその表示例であり、時間軸と信号値軸とから
成る共通の二次元座標内において、脈波列で示される正
常時の連続血圧波形に対して同様に脈波列で示される異
常時の連続血圧波形が表示されている。異常判定時にお
いて、正常時の連続血圧波形に対して異常時の連続血圧
波形の乖離状態を見ることにより、異常の程度すなわち
緊急度を容易に判断することができる。
形の振幅値および波長を正規化処理を行うことにより正
常時の連続血圧波形と異常時の連続血圧波形の振幅値お
よび波長をそれぞれ一致させる正規化処理手段86と、
正規化処理により振幅値および波長が一致させられた正
常時の連続血圧波形の1波形(すなわち正常時の脈波)
と異常時の連続血圧波形の1波形(すなわち異常時の脈
波)との面積差を定量的に示す面積差指標値を算出する
面積差指標値算出手段88とをさらに含む。これによ
り、表示制御手段84は、図6に例示するように、正常
時の脈波と異常時の脈波との振幅および波長を相互に一
致させ、且つ同位相で相互に重ねた状態で表示器32に
表示させると同時に、面積差指標値算出手段88により
算出された面積差を定量的に示す面積差指標値、たとえ
ば、正常時の脈波面積S1 に対する異常時の脈波面積S
2 の面積差(S1 −S2 )、正常時の脈波面積に対する
異常時の脈波面積の割合S2 /S1 (%)、正常時の脈
波面積S1 に対する面積差(S1 −S2 )の割合(S1
−S2 )/S1 (%)などが表示される。図6では、正
常時の脈波面積に対する異常時の脈波面積の割合S2 /
S1 (%)が表示器32に表示されている。
の要部を説明するフローチャートである。図のステップ
SA1(以下、ステップを省略する。)では、圧力室4
8内が徐速昇圧させられ、この圧力室48内の徐速昇圧
過程で圧脈波センサ46により逐次検出される圧脈波の
振幅が最大となる圧力室48内の圧力すなわち圧脈波セ
ンサ46の最適押圧力PHDP が決定されるとともに、圧
力室48内の圧力がその最適押圧力PHDP に保持される
ことにより、圧脈波センサ46の押圧力が最適な一定値
にホールドされる。
フ10の昇圧が開始される。次いで、血圧測定手段72
に対応するSA3において血圧測定アルゴリズムが実行
される。すなわち、切換弁16を圧力供給状態に切り換
え且つ空気ポンプ18を作動させてカフ10内の圧力を
患者の予想される最高血圧値よりも高い目標圧力(たと
えば180mmHg)までSA2の昇圧に引き続いて昇圧さ
せた後、空気ポンプ18を停止させ且つ切換弁16を徐
速排圧状態に切り換えてカフ10内の圧力を予め定めら
れた3mmHg/sec程度の緩やかな速度で下降させることに
より、この徐速降圧過程で逐次得られる脈波信号SM1
が表す脈波の振幅の変化に基づいて、良く知られたオシ
ロメトリック方式の血圧値決定アルゴリズムに従って最
高血圧値SAP、平均血圧値MAP、および最低血圧値
DAPが測定されるとともに、脈波間隔に基づいて脈搏
数などが決定されるのである。そして、その測定された
血圧値および脈搏数などが表示器32に表示されるとと
もに、切換弁16が急速排圧状態に切り換えられてカフ
10内が急速に排圧される。
4に対応するSA4では、圧脈波センサ46からの圧脈
波の大きさ(絶対値すなわち圧脈波信号SM2 の大き
さ)と上記SA3において測定されたカフ10による血
圧値SAP、DAPとの間の対応関係が求められる。す
なわち、圧脈波センサ46からの圧脈波が1拍読み込ま
れ且つその圧脈波の最高値PM2max および最低値P
M2min が決定されるとともに、それら圧脈波の最高値P
M2max および最低値PM2min とSA3にてカフ10によ
り測定された最高血圧値SAPおよび最低血圧値DAP
とに基づいて、図2に示す圧脈波の大きさPM と血圧値
との間の対応関係が決定されるのである。
定されると、SA5において1つの脈波が入力されたか
否かが判断される。このSA5の判断が否定された場合
には1つの脈波が入力されるまで待機させられるが、S
A5の判断が肯定された場合には、前記監視血圧値決定
手段76に対応するSA6およびSA7において、前記
最適押圧力PHDP における圧脈波センサ46からの圧脈
波の最高値PM2max (上ピーク値)および最低値P
M2min (下ピーク値)がそれぞれ決定され、次いでSA
4にて求められた図2の圧脈波血圧対応関係から、上記
圧脈波の最高値PM2 max および最低値PM2min に基づい
て最高血圧値MBPSYS および最低血圧値MBP
DIA (モニタ血圧値)が決定されるとともに、その決定
されたモニタ血圧値が上記圧脈波血圧対応関係により較
正された圧脈波の連続波形(連続血圧波形)と共に表示
器32に表示される。
SA8では、上記SA7において決定されたモニタ血圧
値が予め決定された判断基準範囲内であるか否かが判断
される。この判断基準値は、生体の血圧値が異常である
か否かを判断するために予め設定されたものであり、た
とえば最高血圧値MBPSYS が150mmHg以下且つ最低
血圧値MBPDIA が70mmHg以上の範囲に設定される。
圧値が異常である状態であるから、前記正規化処理手段
86に対応するSA9において、正常状態の圧脈波およ
び異常判定された圧脈波の振幅および波長を一致させる
ための正規化処理が実行され、次いで前記面積差指標値
算出手段88に対応するSA10において、面積差指標
値たとえば、正常時の脈波面積S1 に対する異常時の脈
波面積S2 の面積差(S1 −S2 )、正常時の脈波面積
に対する異常時の脈波面積の割合S2 /S1 (%)、正
常時の脈波面積S1 に対する面積差(S1 −S2 )の割
合(S1 −S2)/S1 (%)のいずれかが算出され
る。
を示す異常信号が出力される。たとえば、表示器32に
おいて点滅、色、拡大表示など視覚的に表示する信号、
音声により異常表示する信号、他の機器を起動させる起
動信号などとして出力される。同時に、たとえば図5お
よび図6にそれぞれ示すように、正常時の圧脈波と異常
時の圧脈波とが共通の表示領域内において対比可能に表
示されるとともに、図6に示すように面積差指標値が表
示される。
行される。このSA12は、前記SA8の判断が肯定さ
れた場合は直ちに実行される。SA12では、前記ステ
ップSA3においてカフ10による血圧測定が行われて
からの経過時間が予め設定された設定周期たとえば数十
分程度のキャリブレーション周期を経過したか否かが判
断される。このSA12の判断が否定された場合には、
前記SA5以下の血圧監視ルーチンが繰り返し実行さ
れ、最高監視血圧値MBPSYS および最低監視血圧値M
BPDIA が1拍毎に連続的に決定され且つ表示される。
しかし、このSA12の判断が肯定された場合には、前
記対応関係を再決定するために前記SA2以下が再び実
行される。
報記憶手段80に対応する記憶装置64には、正常であ
る期間に測定された連続血圧波形が記憶される。異常判
定手段82に対応するSA8により実際の血圧波形が予
め設定された判断基準範囲を超える異常であると判定さ
れると、表示制御手段84に対応するSA9乃至SA1
1により、異常判定されたその血圧波形と正常時の血圧
波形とが共通の表示領域内で対比可能に表示されること
から、異常判定時において、異常とされた血圧波形と正
常時の血圧波形との差を見ることにより異常の程度すな
わち緊急度を容易に判断することが可能となる。
4により、図5に示すように、時間軸と信号値軸とから
成る共通の二次元座標内において、正常時の脈波列(血
圧波形)と異常時の脈波列(血圧波形)とが表示させら
れるので、正常時の脈波列と異常時の脈波列との相互の
大きさすなわち振幅値(最高血圧値と最低血圧値との圧
力差すなわち脈圧)を正確に対比することが可能となる
利点がある。
4により、図6に示すように、正常時の脈波(血圧波
形)と異常時の脈波(血圧波形)とが相互の位相を一致
させた状態で表示させられる。このようにすれば、正常
時の脈波と異常時の脈波との形状の対比が一層容易とな
る。
4は、正常時の脈波および異常時の脈波の振幅および波
長の少なくとも一方が相互に一致するように正規化を行
う正規化処理手段86を含み、その正規化処理手段86
により正規化された正常時の脈波および異常時の脈波を
相互に重ねた状態で表示させるので、正常時の脈波およ
び異常時の脈波の形状の変化を観察することが一層容易
となる。
4は、正規化処理手段86により正規化された正常時の
脈波と異常時の脈波との間の面積差を定量的に示す面積
差指標値を算出する面積差指標値算出手段88を含み、
その面積差指標値算出手段88により算出された面積差
指標値を表示するので、正常時の脈波と異常時の脈波と
の間の波形形状の差が定量的に把握される利点がある。
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。
ように正常時の脈波列と異常時の脈波列とが共通の表示
領域内において対比可能に表示されると同時に、図6に
示すように正常時の1脈波と異常時の1脈波とが共通の
表示領域内において対比可能に表示されていたが、いず
れか一方であっても、本発明の効果が得られる。図5に
示す表示のみが行われる場合には、正規化処理手段86
および面積差指標値算出手段88が不要となる。
断基準範囲は、正常時に測定された血圧値に基づいて自
動的に設定されてもよい。また、血圧値の異常判断は、
最高血圧値、平均血圧値、或いは最低血圧値のいずれか
が、それらのために設定された判断基準範囲を超えたと
きに行われるようにしてもよい。
て、血圧値が用いられていたが、それに替えて、血中酸
素飽和度、体温、心拍数、あるいはそれらのゆらぎ(所
定周波数における周波数解析値)などが用いられてもよ
い。
定手段72は、所謂オシロメトリック法に従い、カフ1
0の圧迫圧力に伴って変化する圧脈波の大きさの変化状
態に基づいて血圧値を決定するように構成されていた
が、所謂コロトコフ音法に従い、カフ10の圧迫圧力に
伴って発生および消滅するコロトコフ音に基づいて血圧
値を決定するように構成されてもよい。
囲において種々変更が加えられ得るものである。
示すブロック図である。
示する図である。
明する機能ブロック線図である。
明するフローチャートである。
図である。
示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 生体情報測定手段により連続的に測定さ
れる生体情報を監視するための生体情報監視装置であっ
て、 前記生体情報が正常である期間に測定された生体情報を
記憶する生体情報記憶手段と、 前記生体情報が予め設定された判断基準範囲を超える異
常であるか否かを判定する異常判定手段と、 該異常判定手段により前記生体情報が異常であると判定
された場合には、異常時の生体情報と前記生体情報記憶
手段に記憶されている正常時の生体情報とを、共通の表
示領域内で対比可能に表示させる表示制御手段と、 を含むことを特徴とする生体情報監視装置。 - 【請求項2】 前記生体情報測定手段は、前記生体の心
拍に同期して発生する脈波を前記生体情報として出力す
るものであり、前記表示制御手段は、時間軸と信号値軸
とから成る共通の二次元座標内において、正常時の脈波
列に対して異常時の脈波列を表示させるものである請求
項1の生体情報監視装置。 - 【請求項3】 前記生体情報測定手段は、前記生体の心
拍に同期して発生する脈波を前記生体情報として出力す
るものであり、前記表示制御手段は、時間軸と信号値軸
とから成る共通の二次元座標内において、正常時の脈波
と異常時の脈波とを相互の位相を一致させた状態で表示
させるものである請求項1の生体情報監視装置。 - 【請求項4】 前記表示制御手段は、前記正常時の脈波
および異常時の脈波の振幅および波長の少なくとも一方
が相互に一致するように正規化を行う正規化処理手段を
含み、該正規化処理手段により正規化された正常時の脈
波および異常時の脈波を相互に重ねた状態で表示させる
ものである請求項3の生体情報監視装置。 - 【請求項5】 前記表示制御手段は、前記正規化処理手
段により正規化された正常時の1つの脈波と異常時の1
つの脈波との間の面積差を定量的に示す面積差指標値を
算出する面積差指標値算出手段を含み、該面積差指標値
算出手段により算出された面積差指標値を表示するもの
である請求項4の生体情報監視装置。
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