JPH0889487A - 脈波波形検出装置 - Google Patents
脈波波形検出装置Info
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- JPH0889487A JPH0889487A JP7178862A JP17886295A JPH0889487A JP H0889487 A JPH0889487 A JP H0889487A JP 7178862 A JP7178862 A JP 7178862A JP 17886295 A JP17886295 A JP 17886295A JP H0889487 A JPH0889487 A JP H0889487A
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- A61B5/7239—Details of waveform analysis using differentiation including higher order derivatives
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- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 脈波を測定して波形ピーク点と立ち上がり点
の検出を行う際に、その脈波の立ち上がり点が正確に検
出でき、例えば、血圧計で血圧測定を行う際の収縮期圧
と拡張期圧の測定精度が向上する脈波波形検出装置の提
供をする。 【解決手段】 脈波の波形ピーク点とともに、立ち上が
り点を検出する脈波波形検出装置において、生体の脈波
を検出する脈波検出手段と、脈波検出手段からの脈波信
号を微分する微分手段と、微分手段からの微分波形の下
向ゼロクロス点を検出する第１検出手段と、微分波形の
傾き最大点を下向きゼロクロス点から逆上って検出する
第２検出手段と、脈波検出手段が出力する脈波信号から
脈波最高値点を検出する第３検出手段と、第２検出手段
が検出した傾き最大点から脈波の立ち上がり点を検出す
る第４検出手段とを備える構成としている。
の検出を行う際に、その脈波の立ち上がり点が正確に検
出でき、例えば、血圧計で血圧測定を行う際の収縮期圧
と拡張期圧の測定精度が向上する脈波波形検出装置の提
供をする。 【解決手段】 脈波の波形ピーク点とともに、立ち上が
り点を検出する脈波波形検出装置において、生体の脈波
を検出する脈波検出手段と、脈波検出手段からの脈波信
号を微分する微分手段と、微分手段からの微分波形の下
向ゼロクロス点を検出する第１検出手段と、微分波形の
傾き最大点を下向きゼロクロス点から逆上って検出する
第２検出手段と、脈波検出手段が出力する脈波信号から
脈波最高値点を検出する第３検出手段と、第２検出手段
が検出した傾き最大点から脈波の立ち上がり点を検出す
る第４検出手段とを備える構成としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、血圧計、血流計、
パルスオキシメーター及び脈波伝播速度計等に利用さ
れ、脈波を測定する際の波形ピーク点と立ち上がり点を
検出する脈波波形検出装置に関する。
パルスオキシメーター及び脈波伝播速度計等に利用さ
れ、脈波を測定する際の波形ピーク点と立ち上がり点を
検出する脈波波形検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、血圧計では、その血圧測定法とし
てコロトコフ音認識法、オシロメトリック法が知られて
いる。コロトコフ音認識法による血圧測定では、雑音に
よる影響や、コロトコフ音の抜けが発生し易いととも
に、拡張期圧以下でもコロトコフ音が消えないことがあ
る。この血圧測定の精度低下を避けることが出来るオシ
ロメトリック法による血圧測定では、動脈の拍動に起因
する脈波をカフ内の振動として捉え、この振動に基づい
て収縮期圧と拡張期圧を測定している。
てコロトコフ音認識法、オシロメトリック法が知られて
いる。コロトコフ音認識法による血圧測定では、雑音に
よる影響や、コロトコフ音の抜けが発生し易いととも
に、拡張期圧以下でもコロトコフ音が消えないことがあ
る。この血圧測定の精度低下を避けることが出来るオシ
ロメトリック法による血圧測定では、動脈の拍動に起因
する脈波をカフ内の振動として捉え、この振動に基づい
て収縮期圧と拡張期圧を測定している。
【０００３】このオシロメトリック法による血圧測定で
は、脈波の波高値の変化から収縮期圧と拡張期圧を測定
しているため、その波形ピーク点と立ち上がり点の測定
が行われる。この場合、波高値は波形ピーク点を検出
し、さらに、立ち上がり点を脈波波形の傾きの変化など
を捉えて検出している。
は、脈波の波高値の変化から収縮期圧と拡張期圧を測定
しているため、その波形ピーク点と立ち上がり点の測定
が行われる。この場合、波高値は波形ピーク点を検出
し、さらに、立ち上がり点を脈波波形の傾きの変化など
を捉えて検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】脈波の波形ピーク点は
明確に出現するため容易かつ確実に検出できる。一方、
脈波の立ち上がり点は、波形の傾きが変化する点であ
り、検出が難しい。特にカフ圧の減圧時の過渡的な圧力
の揺れやドリフト、ノイズ等がある場合、そのような圧
力変化にも脈波波形にくわえて演算してしまうので、立
ち上がり点の特定に精度が劣化する。そのため収縮期圧
と拡張期圧の血圧測定の精度が劣化するという欠点があ
る。
明確に出現するため容易かつ確実に検出できる。一方、
脈波の立ち上がり点は、波形の傾きが変化する点であ
り、検出が難しい。特にカフ圧の減圧時の過渡的な圧力
の揺れやドリフト、ノイズ等がある場合、そのような圧
力変化にも脈波波形にくわえて演算してしまうので、立
ち上がり点の特定に精度が劣化する。そのため収縮期圧
と拡張期圧の血圧測定の精度が劣化するという欠点があ
る。
【０００５】本発明は、このような従来の技術における
欠点を解決するものであり、脈波を測定して波形ピーク
点と立ち上がり点の検出を行う際に、その脈波の立ち上
がり点が正確に検出でき、例えば、血圧計で血圧測定を
行う際の収縮期圧と拡張期圧の測定精度が向上する脈波
波形検出装置の提供を目的とする。
欠点を解決するものであり、脈波を測定して波形ピーク
点と立ち上がり点の検出を行う際に、その脈波の立ち上
がり点が正確に検出でき、例えば、血圧計で血圧測定を
行う際の収縮期圧と拡張期圧の測定精度が向上する脈波
波形検出装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、脈波の波形ピーク点ととも
に、立ち上がり点を検出する脈波波形検出装置におい
て、生体の脈波を検出する脈波検出手段と、脈波検出手
段からの脈波信号を微分する微分手段と、微分手段から
の微分波形の下向ゼロクロス点を検出する第１検出手段
と、微分波形の傾き最大点を下向きゼロクロス点から逆
上って検出する第２検出手段と、脈波検出手段が出力す
る脈波信号から脈波最高値点を検出する第３検出手段
と、第２検出手段が検出した傾き最大点から脈波の立ち
上がり点を検出する第４検出手段とを備える構成として
いる。
に、請求項１記載の発明は、脈波の波形ピーク点ととも
に、立ち上がり点を検出する脈波波形検出装置におい
て、生体の脈波を検出する脈波検出手段と、脈波検出手
段からの脈波信号を微分する微分手段と、微分手段から
の微分波形の下向ゼロクロス点を検出する第１検出手段
と、微分波形の傾き最大点を下向きゼロクロス点から逆
上って検出する第２検出手段と、脈波検出手段が出力す
る脈波信号から脈波最高値点を検出する第３検出手段
と、第２検出手段が検出した傾き最大点から脈波の立ち
上がり点を検出する第４検出手段とを備える構成として
いる。
【０００７】請求項２記載の脈波波形検出装置は、前記
第４検出手段が、第２検出手段によって検出した生体の
脈波の傾き最大点である始点の前を基準点に設定し、か
つ、基準点の接線から垂直に所定距離をとり、この所定
距離の先端と始点とを結んだ線をスコープとし、このス
コープ内に基準点の前の判定点が入っていない場合に、
基準点を一つ進めて前記同様に基準点の接線から垂直に
距離をとり、この距離の先端と始点とを結んだ線をスコ
ープとする処理を行い、この処理の繰り返しの後に前の
判定点がスコープの内側に入った場合に、この基準点を
脈波立ち上がり点として決定する構成としている。
第４検出手段が、第２検出手段によって検出した生体の
脈波の傾き最大点である始点の前を基準点に設定し、か
つ、基準点の接線から垂直に所定距離をとり、この所定
距離の先端と始点とを結んだ線をスコープとし、このス
コープ内に基準点の前の判定点が入っていない場合に、
基準点を一つ進めて前記同様に基準点の接線から垂直に
距離をとり、この距離の先端と始点とを結んだ線をスコ
ープとする処理を行い、この処理の繰り返しの後に前の
判定点がスコープの内側に入った場合に、この基準点を
脈波立ち上がり点として決定する構成としている。
【０００８】請求項３記載の脈波波形検出装置は、前記
第４検出手段が、第２検出手段によって検出した生体の
脈波の傾き最大点の時間軸点である始点の前の時間軸点
を基準点に設定し、この基準点から時間軸上での反対方
向に所定時間をとり、かつ、この時間経過点と始点とを
結んだ線をスコープとし、前記基準点の時間軸点の前の
判定点がスコープの内側に入っているか否かを見て、前
の判定点がスコープの内側に入っている場合、基準点の
時間軸を一つ進めて前記同様に基準点から時間軸の反対
方向に所定時間をとり、かつ、この時間経過点と始点と
を結んだ線をスコープとする処理を繰り返し、この処理
の繰り返しの後に前の判定点がスコープの外側に出た場
合に、この基準点を脈波立ち上がり点として決定する構
成としている。
第４検出手段が、第２検出手段によって検出した生体の
脈波の傾き最大点の時間軸点である始点の前の時間軸点
を基準点に設定し、この基準点から時間軸上での反対方
向に所定時間をとり、かつ、この時間経過点と始点とを
結んだ線をスコープとし、前記基準点の時間軸点の前の
判定点がスコープの内側に入っているか否かを見て、前
の判定点がスコープの内側に入っている場合、基準点の
時間軸を一つ進めて前記同様に基準点から時間軸の反対
方向に所定時間をとり、かつ、この時間経過点と始点と
を結んだ線をスコープとする処理を繰り返し、この処理
の繰り返しの後に前の判定点がスコープの外側に出た場
合に、この基準点を脈波立ち上がり点として決定する構
成としている。
【０００９】
【作用】このような構成の請求項１〜３記載の脈波波形
検出装置では、脈波信号を微分した微分波形における下
向ゼロクロス点を検出し、この微分波形の傾き最大点を
下向きゼロクロス点から逆上って検出する。さらに、脈
波最高値点を検出し、検出した傾き最大点から脈波の立
ち上がり点を検出している。したがって、脈波を測定し
て波形ピーク点と立ち上がり点の検出を行う際に、その
脈波の立ち上がり点が正確に検出される。
検出装置では、脈波信号を微分した微分波形における下
向ゼロクロス点を検出し、この微分波形の傾き最大点を
下向きゼロクロス点から逆上って検出する。さらに、脈
波最高値点を検出し、検出した傾き最大点から脈波の立
ち上がり点を検出している。したがって、脈波を測定し
て波形ピーク点と立ち上がり点の検出を行う際に、その
脈波の立ち上がり点が正確に検出される。
【００１０】したがって、この脈波波形検出装置を適用
する、例えば、血圧計で血圧測定を行う際の収縮期圧と
拡張期圧の測定精度が向上し、また、血流計では、連続
する血流脈波における脈波の波形立ち上がり点が正確に
検出されて、その積分した正確な拍出量が測定される。
さらに、パルスオキシメーターでは、赤外（ＩＲ）光に
対する検出信号の交流成分と、赤色（Ｒ）光に対する検
出信号の交流成分のそれぞれの振幅値が脈波の波形立ち
上がり点から正確に測定される。また、脈波伝播速度計
では、頸動脈脈波と股動脈脈波の伝播時間が、脈波の波
形の立ち上がり点から正確に測定される。
する、例えば、血圧計で血圧測定を行う際の収縮期圧と
拡張期圧の測定精度が向上し、また、血流計では、連続
する血流脈波における脈波の波形立ち上がり点が正確に
検出されて、その積分した正確な拍出量が測定される。
さらに、パルスオキシメーターでは、赤外（ＩＲ）光に
対する検出信号の交流成分と、赤色（Ｒ）光に対する検
出信号の交流成分のそれぞれの振幅値が脈波の波形立ち
上がり点から正確に測定される。また、脈波伝播速度計
では、頸動脈脈波と股動脈脈波の伝播時間が、脈波の波
形の立ち上がり点から正確に測定される。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の脈波波形検出装置
の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発
明の脈波波形検出装置が適用される血圧計の構成例を示
すブロック図である。図１において、この血圧計は、被
測定者の上腕や指に取り付けるカフ１と、このカフ１で
の空気圧力と血圧脈波を示す信号を出力する圧力センサ
２と、カフ１を制御信号Ｃ１の指示値まで加圧するため
のポンプ３とが設けられている。さらに、カフ１の加圧
後に制御信号Ｃ２の指示値で暫時、排気してカフ１を減
圧するための電磁弁４と、圧力センサ２からの直流の圧
力信号Ｓ１を図示しないローパスフィルタ（ＬＰＦ）な
どで取り出し、かつ、高域の雑音成分を除去して増幅す
る直流増幅器６とが設けられている。
の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発
明の脈波波形検出装置が適用される血圧計の構成例を示
すブロック図である。図１において、この血圧計は、被
測定者の上腕や指に取り付けるカフ１と、このカフ１で
の空気圧力と血圧脈波を示す信号を出力する圧力センサ
２と、カフ１を制御信号Ｃ１の指示値まで加圧するため
のポンプ３とが設けられている。さらに、カフ１の加圧
後に制御信号Ｃ２の指示値で暫時、排気してカフ１を減
圧するための電磁弁４と、圧力センサ２からの直流の圧
力信号Ｓ１を図示しないローパスフィルタ（ＬＰＦ）な
どで取り出し、かつ、高域の雑音成分を除去して増幅す
る直流増幅器６とが設けられている。
【００１２】さらに、直流増幅器６からの圧力信号（Ｓ
１）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７と、圧力
センサ２からの血圧脈波信号（Ｓ２）を直流増幅器６内
の図示しないバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）又はハイパ
スフィルタ（ＨＰＦ）等を通じて取り出し、その血圧脈
波信号（Ｓ２）を増幅する交流増幅器８とが設けられて
いる。また、交流増幅器８からの血圧脈波信号（Ｓ２）
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器９と、ポンプ３
からの空気の送出を制御するためのポンプ制御器１１
と、電磁弁４での排気を制御するための駆動を行う電磁
弁駆動器１２とが設けられている。
１）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７と、圧力
センサ２からの血圧脈波信号（Ｓ２）を直流増幅器６内
の図示しないバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）又はハイパ
スフィルタ（ＨＰＦ）等を通じて取り出し、その血圧脈
波信号（Ｓ２）を増幅する交流増幅器８とが設けられて
いる。また、交流増幅器８からの血圧脈波信号（Ｓ２）
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器９と、ポンプ３
からの空気の送出を制御するためのポンプ制御器１１
と、電磁弁４での排気を制御するための駆動を行う電磁
弁駆動器１２とが設けられている。
【００１３】さらに、この血圧計には、Ａ／Ｄ変換器
７，９からの圧力信号（Ｓ１）及び血圧脈波信号（Ｓ
２）を取り込んで脈波の波形ピーク点と立ち上がり点の
検出を行うとともに、さらに、ポンプ制御器１１を通じ
てポンプ３を制御し、また、電磁弁駆動器１２を通じて
カフ１内の圧縮空気を排気して減圧する制御を行う制御
器１３を有している。さらに、脈波の波形ピーク点と立
ち上がり点の検出スタートを指示し、また、各種の操作
を行うためのキーパネル１４と、処理内容や処理波形な
どを画面表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１５とが
設けられている。
７，９からの圧力信号（Ｓ１）及び血圧脈波信号（Ｓ
２）を取り込んで脈波の波形ピーク点と立ち上がり点の
検出を行うとともに、さらに、ポンプ制御器１１を通じ
てポンプ３を制御し、また、電磁弁駆動器１２を通じて
カフ１内の圧縮空気を排気して減圧する制御を行う制御
器１３を有している。さらに、脈波の波形ピーク点と立
ち上がり点の検出スタートを指示し、また、各種の操作
を行うためのキーパネル１４と、処理内容や処理波形な
どを画面表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１５とが
設けられている。
【００１４】制御器１３は、Ａ／Ｄ変換器７，９からの
圧力信号（Ｓ１）及び血圧脈波信号（Ｓ２）を取り込
み、ポンプ制御器１１及び電磁弁駆動器１２への制御信
号を送出するためのＩ／０ポート１３ａと、ＣＰＵ１３
ｂと、ワーキング用のＲＡＭ１３ｃと、この装置の制御
プログラムを格納したＲＯＭ３ｄとで構成されている。
圧力信号（Ｓ１）及び血圧脈波信号（Ｓ２）を取り込
み、ポンプ制御器１１及び電磁弁駆動器１２への制御信
号を送出するためのＩ／０ポート１３ａと、ＣＰＵ１３
ｂと、ワーキング用のＲＡＭ１３ｃと、この装置の制御
プログラムを格納したＲＯＭ３ｄとで構成されている。
【００１５】次に、この実施例の動作について説明す
る。図２はカフ１の圧力状態、血圧脈波信号（Ｓ２）及
び脈波の立ち上がり点マーク波形を示す図であり、図３
は、図１に示す血圧計の全体動作（血圧測定）の処理手
順を示すフローチャートである。図１から図３におい
て、図１中の制御器１３によってポンプ３が、予めキー
パネル１４から設定された値に制御されて図２（ａ）に
示すようにカフ１が加圧され、かつ、制御器１３によっ
て電磁弁４が制御されて図２（ａ）に示すようにカフ１
が時間経過とともに減圧される。この減圧の状態を示す
圧力信号（Ｓ１）を圧力センサ２、直流増幅器６及びＡ
／Ｄ変換器７を通じて制御器１３内のＣＰＵ１３ｂがＩ
／Ｏポート１３ａを介して取り込む。
る。図２はカフ１の圧力状態、血圧脈波信号（Ｓ２）及
び脈波の立ち上がり点マーク波形を示す図であり、図３
は、図１に示す血圧計の全体動作（血圧測定）の処理手
順を示すフローチャートである。図１から図３におい
て、図１中の制御器１３によってポンプ３が、予めキー
パネル１４から設定された値に制御されて図２（ａ）に
示すようにカフ１が加圧され、かつ、制御器１３によっ
て電磁弁４が制御されて図２（ａ）に示すようにカフ１
が時間経過とともに減圧される。この減圧の状態を示す
圧力信号（Ｓ１）を圧力センサ２、直流増幅器６及びＡ
／Ｄ変換器７を通じて制御器１３内のＣＰＵ１３ｂがＩ
／Ｏポート１３ａを介して取り込む。
【００１６】同時に血圧脈波信号（Ｓ２）交流増幅器８
及びＡ／Ｄ変換器９を通じて制御器１３のＣＰＵ１３ｂ
がＩ／Ｏポート１３ａを介して取り込む（ステップ（図
３中、Ｓで示す）１０）。ＣＰＵ１３ｂは図４（ａ）に
示すように、カフ１の減圧の一段階ごとに、圧力センサ
２からの血圧脈波信号（Ｓ２）の平滑化微分を行い、そ
の微分波形の下向きゼロクロス点ｍを検出する（ステッ
プ１１，１２）。さらに、図４（ｂ）に示す傾き最大点
Ｐを下向きゼロクロス点ｍから逆上って検出し、その傾
き最大点Ｐが、脈波以外の雑音成分が除去されているか
否かを調べるため、予め設定したスレッショルドレベル
（しきい値）以上か否かを判断する（ステップ１３，１
４）。
及びＡ／Ｄ変換器９を通じて制御器１３のＣＰＵ１３ｂ
がＩ／Ｏポート１３ａを介して取り込む（ステップ（図
３中、Ｓで示す）１０）。ＣＰＵ１３ｂは図４（ａ）に
示すように、カフ１の減圧の一段階ごとに、圧力センサ
２からの血圧脈波信号（Ｓ２）の平滑化微分を行い、そ
の微分波形の下向きゼロクロス点ｍを検出する（ステッ
プ１１，１２）。さらに、図４（ｂ）に示す傾き最大点
Ｐを下向きゼロクロス点ｍから逆上って検出し、その傾
き最大点Ｐが、脈波以外の雑音成分が除去されているか
否かを調べるため、予め設定したスレッショルドレベル
（しきい値）以上か否かを判断する（ステップ１３，１
４）。
【００１７】スレッショルドレベル未満の場合（ステッ
プ１４：Ｎｏ）はステップ１０に戻りこれまでの処理を
繰り返す。スレッショルドレベル以上の場合（ステップ
１４：Ｙｅｓ）は微分前の元の波形である図２（ｂ）に
示す血圧脈波信号Ｓ２から脈波の最高値点（ピークポイ
ント）を探し、脈波最高点を決定する（ステップ１５，
１６）。この後、図４（ｂ）に示すように、傾き最大点
Ｐを下向きゼロクロス点ｍから逆上って検出し、その傾
き最大点Ｐから脈波立ち上がり点を探し、この脈波立ち
上がり点を決定する（ステップ１７）。次に、この脈波
立ち上がり点と先に求めた脈波最高点とから脈波波高を
決定する。カフ１の圧力が減圧していく全段階で得られ
た血圧脈波信号（Ｓ２）の波高値が予め設定した終了条
件を満たしているか否かを判断する（ステップ１８，１
９）。終了条件としては、本実施例では最大波高値の５
０％〜７０％以下の脈波波高値が１〜４拍検出される場
合を設定する。ここで満たされていない場合（ステップ
１９：Ｎｏ）、さらに、次のカフ１の減圧を行って（ス
テップ２０）ステップ１０に戻り、これまでの処理を繰
り返す。すなわち、カフ１の全段階での減圧での血圧脈
波信号（Ｓ２）の脈波波高を決定する（ステップ１
９）。
プ１４：Ｎｏ）はステップ１０に戻りこれまでの処理を
繰り返す。スレッショルドレベル以上の場合（ステップ
１４：Ｙｅｓ）は微分前の元の波形である図２（ｂ）に
示す血圧脈波信号Ｓ２から脈波の最高値点（ピークポイ
ント）を探し、脈波最高点を決定する（ステップ１５，
１６）。この後、図４（ｂ）に示すように、傾き最大点
Ｐを下向きゼロクロス点ｍから逆上って検出し、その傾
き最大点Ｐから脈波立ち上がり点を探し、この脈波立ち
上がり点を決定する（ステップ１７）。次に、この脈波
立ち上がり点と先に求めた脈波最高点とから脈波波高を
決定する。カフ１の圧力が減圧していく全段階で得られ
た血圧脈波信号（Ｓ２）の波高値が予め設定した終了条
件を満たしているか否かを判断する（ステップ１８，１
９）。終了条件としては、本実施例では最大波高値の５
０％〜７０％以下の脈波波高値が１〜４拍検出される場
合を設定する。ここで満たされていない場合（ステップ
１９：Ｎｏ）、さらに、次のカフ１の減圧を行って（ス
テップ２０）ステップ１０に戻り、これまでの処理を繰
り返す。すなわち、カフ１の全段階での減圧での血圧脈
波信号（Ｓ２）の脈波波高を決定する（ステップ１
９）。
【００１８】ステップ１９でカフ１を減圧していく全段
階での血圧脈波信号（Ｓ２）の脈波波高が決定された場
合（ステップ１９：Ｙｅｓ）、制御器１３が電磁弁駆動
器１２を通じて電磁弁４を全開する。これまでのデータ
が制御器１３のＲＡＭ１３ｃに記憶されており、この
後、制御器１３で計算して収縮期圧と拡張期圧との血圧
値を決定する（ステップ２１）。
階での血圧脈波信号（Ｓ２）の脈波波高が決定された場
合（ステップ１９：Ｙｅｓ）、制御器１３が電磁弁駆動
器１２を通じて電磁弁４を全開する。これまでのデータ
が制御器１３のＲＡＭ１３ｃに記憶されており、この
後、制御器１３で計算して収縮期圧と拡張期圧との血圧
値を決定する（ステップ２１）。
【００１９】このように、カフ１の減圧の一段階ごとに
検出した血圧脈波信号（Ｓ２）を微分処理し、次に脈波
最高値点を検出して、さらに、波形の立ち上がり点検出
を行っている。次に、この脈波立ち上がり点の決定方法
（図３中のステップ１７）について詳細に説明する。
検出した血圧脈波信号（Ｓ２）を微分処理し、次に脈波
最高値点を検出して、さらに、波形の立ち上がり点検出
を行っている。次に、この脈波立ち上がり点の決定方法
（図３中のステップ１７）について詳細に説明する。
【００２０】図５は、脈波立ち上がり点を垂線で決定す
る処理手順のフローチャート（サブルーチン）であり、
図６は、垂線による脈波立ち上がり点決定の処理状態を
示す模式図である。図５及び図６において、図３中のス
テップ１６によって、制御器１３の処理で脈波最高値点
を決定した後に、図６（ａ）に示す検出一回目で、図４
に示した傾き最大点（波形差分ピークポイント）Ｐを始
点にして脈波立ち上がり点の検出を行い、その始点の前
を基準点Ａ（ｉ）に設定する（ステップ３０，３１）。
基準点Ａ（ｉ）の接線から垂直にグラフ上距離εをと
り、始点と距離εの先端を結んだ線をスコープとし、基
準点の前の判定点Ａ（ｉ−１）がスコープの内側（基準
点Ａ（ｉ）とスコープを挟んだ反対側）に入っているか
否かを見るとともに、この判断を行う（ステップ３２，
３３，３４）。心臓の収縮拡張運動には個人差はある
が、左心室収縮期間等から立ち上がり点を特定する適切
な距離εを多くの披検者データの統計的処理から得るこ
とができる。
る処理手順のフローチャート（サブルーチン）であり、
図６は、垂線による脈波立ち上がり点決定の処理状態を
示す模式図である。図５及び図６において、図３中のス
テップ１６によって、制御器１３の処理で脈波最高値点
を決定した後に、図６（ａ）に示す検出一回目で、図４
に示した傾き最大点（波形差分ピークポイント）Ｐを始
点にして脈波立ち上がり点の検出を行い、その始点の前
を基準点Ａ（ｉ）に設定する（ステップ３０，３１）。
基準点Ａ（ｉ）の接線から垂直にグラフ上距離εをと
り、始点と距離εの先端を結んだ線をスコープとし、基
準点の前の判定点Ａ（ｉ−１）がスコープの内側（基準
点Ａ（ｉ）とスコープを挟んだ反対側）に入っているか
否かを見るとともに、この判断を行う（ステップ３２，
３３，３４）。心臓の収縮拡張運動には個人差はある
が、左心室収縮期間等から立ち上がり点を特定する適切
な距離εを多くの披検者データの統計的処理から得るこ
とができる。
【００２１】ステップ３４で前の判定点Ａ（ｉ−１）が
スコープの内側に入っている場合（Ｙｅｓ）図６（ｂ）
に示すように基準点を一つ進めて基準点Ａ（ｉ−１）と
し（ステップ３５）、ステップ３２の処理を繰り返す。
すなわち、基準点の接線から垂直に距離εをとる処理手
順から繰り返す（ステップ３２）。この繰り返しの後に
ステップ３４で前の判定点がスコープの外側に出た図６
（ｃ）に示す場合（Ｎｏ）、この基準点を立ち上がり点
として決定する（ステップ３６）。
スコープの内側に入っている場合（Ｙｅｓ）図６（ｂ）
に示すように基準点を一つ進めて基準点Ａ（ｉ−１）と
し（ステップ３５）、ステップ３２の処理を繰り返す。
すなわち、基準点の接線から垂直に距離εをとる処理手
順から繰り返す（ステップ３２）。この繰り返しの後に
ステップ３４で前の判定点がスコープの外側に出た図６
（ｃ）に示す場合（Ｎｏ）、この基準点を立ち上がり点
として決定する（ステップ３６）。
【００２２】図７は、脈波立ち上がり点を時間軸で決定
する処理手順のフローチャート（サブルーチン）であ
り、図８は、時間軸による脈波立ち上がり点の決定の処
理状態の模式図である。図７及び図８において、図３中
のステップ１６によって制御器１３の処理で脈波最高値
点を決定した後に、図６（ａ）に示す検出一回目で、図
４に示した傾き最大点（波形微分最高値点）Ｐの時間軸
点を始点にして脈波立ち上がり点（時間軸点）の検出を
開始し、始点の前の時間軸を基準点Ａ（ｉ）に設定する
（ステップ４０，４１）。基準点Ａ（ｉ）から時間軸の
反対方向にグラフ上所定時間ｔをとり、始点と所定時間
ｔの経過点を結んだ線をスコープとし、基準点（時間軸
点）Ａ（ｉ）の前の判定点Ａ（ｉ−１）がスコープの内
側に入っているか否かを見るとともに、この判断を行う
（ステップ４２，４３，４４）。
する処理手順のフローチャート（サブルーチン）であ
り、図８は、時間軸による脈波立ち上がり点の決定の処
理状態の模式図である。図７及び図８において、図３中
のステップ１６によって制御器１３の処理で脈波最高値
点を決定した後に、図６（ａ）に示す検出一回目で、図
４に示した傾き最大点（波形微分最高値点）Ｐの時間軸
点を始点にして脈波立ち上がり点（時間軸点）の検出を
開始し、始点の前の時間軸を基準点Ａ（ｉ）に設定する
（ステップ４０，４１）。基準点Ａ（ｉ）から時間軸の
反対方向にグラフ上所定時間ｔをとり、始点と所定時間
ｔの経過点を結んだ線をスコープとし、基準点（時間軸
点）Ａ（ｉ）の前の判定点Ａ（ｉ−１）がスコープの内
側に入っているか否かを見るとともに、この判断を行う
（ステップ４２，４３，４４）。
【００２３】ステップ４４で前の判定点Ａ（ｉ−１）が
スコープの内側に入っている場合（Ｙｅｓ）図６（ｂ）
に示すように基準点の時間軸を一つ進めて基準点をＡ
（ｉ−１）とし、ステップ４２の処理を繰り返す。すな
わち、基準点から時間軸の反対方向に所定時間ｔをとる
処理手順から繰り返す（ステップ４５）。この繰り返し
の後にステップ４４で前の判定点がスコープの外側に出
た図６（ｃ）に示す場合（Ｎｏ）、この基準点を脈波立
ち上がり点として決定する（ステップ４６）。
スコープの内側に入っている場合（Ｙｅｓ）図６（ｂ）
に示すように基準点の時間軸を一つ進めて基準点をＡ
（ｉ−１）とし、ステップ４２の処理を繰り返す。すな
わち、基準点から時間軸の反対方向に所定時間ｔをとる
処理手順から繰り返す（ステップ４５）。この繰り返し
の後にステップ４４で前の判定点がスコープの外側に出
た図６（ｃ）に示す場合（Ｎｏ）、この基準点を脈波立
ち上がり点として決定する（ステップ４６）。
【００２４】このようにして脈波の波形立ち上がり点を
正確に検出し、血圧計における収縮期圧と拡張期圧の血
圧値が正確に判明することになる。脈波の波形立ち上が
り点の検出は、他の医療計測機器でも必要とされてお
り、例えば、血流計、パルスオキシメーター及び脈波伝
播速度計でも当該脈波波形検出装置は適用可能である。
正確に検出し、血圧計における収縮期圧と拡張期圧の血
圧値が正確に判明することになる。脈波の波形立ち上が
り点の検出は、他の医療計測機器でも必要とされてお
り、例えば、血流計、パルスオキシメーター及び脈波伝
播速度計でも当該脈波波形検出装置は適用可能である。
【００２５】以下、この脈波波形検出装置が適用される
他の実施例について説明する。まず、血流計では、図９
に示すように連続する血流脈波における脈波波形の立ち
上がり点から、次の血流脈波における脈波波形の立ち上
がり点までの波形間ｕを積分して、血液の拍出量を検出
する。したがって、前述の血圧計と同様に波形立ち上が
り点が正確に検出され、この脈波波形の立ち上がり点間
の波形を積分することよって、確実な拍出量が測定でき
ることになる。
他の実施例について説明する。まず、血流計では、図９
に示すように連続する血流脈波における脈波波形の立ち
上がり点から、次の血流脈波における脈波波形の立ち上
がり点までの波形間ｕを積分して、血液の拍出量を検出
する。したがって、前述の血圧計と同様に波形立ち上が
り点が正確に検出され、この脈波波形の立ち上がり点間
の波形を積分することよって、確実な拍出量が測定でき
ることになる。
【００２６】次に、パルスオキシメーターでは、図１０
（ａ）に示すように、赤外（ＩＲ）光に対する検出信号
の交流成分ＡＣ１と、図１０（ｂ）に示す赤色（Ｒ）光
に対する検出信号の交流成分ＡＣ２のそれぞれの振幅値
を測定する。この振幅値を測定する場合、前述の血圧計
と同様にして脈波の波形立ち上がり点が正確に検出され
ることによって、交流成分ＡＣ１，ＡＣ２が確実に測定
できるようになる。
（ａ）に示すように、赤外（ＩＲ）光に対する検出信号
の交流成分ＡＣ１と、図１０（ｂ）に示す赤色（Ｒ）光
に対する検出信号の交流成分ＡＣ２のそれぞれの振幅値
を測定する。この振幅値を測定する場合、前述の血圧計
と同様にして脈波の波形立ち上がり点が正確に検出され
ることによって、交流成分ＡＣ１，ＡＣ２が確実に測定
できるようになる。
【００２７】また、脈波伝播速度計では、図１１に示す
ように頸動脈脈波と股動脈脈波の伝播時間Ｔが検出され
る。この場合も、前述の血圧計と同様にして脈波の波形
の立ち上がり点が正確に検出されることによって、確実
に伝播時間Ｔが測定できるようになる。
ように頸動脈脈波と股動脈脈波の伝播時間Ｔが検出され
る。この場合も、前述の血圧計と同様にして脈波の波形
の立ち上がり点が正確に検出されることによって、確実
に伝播時間Ｔが測定できるようになる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜３記載の脈波波形検出装置によれば、脈波信号を微
分した微分波形の下向きゼロクロス点を検出し、この下
向きゼロクロス点から逆上って脈波の傾き最大点を検出
している。さらに、検出した脈波の傾き最大点からスコ
ープを用いて脈波の立ち上がり点を検出しているため、
脈波に外乱などによる変動が重畳した場合であってもそ
の脈波の波形立ち上がり点がより正確に検出される。し
たがって、脈波の波形を用いて各種の計測を行う装置で
の脈波立ち上がり点の正確な検出値が得られという効果
を有する。
１〜３記載の脈波波形検出装置によれば、脈波信号を微
分した微分波形の下向きゼロクロス点を検出し、この下
向きゼロクロス点から逆上って脈波の傾き最大点を検出
している。さらに、検出した脈波の傾き最大点からスコ
ープを用いて脈波の立ち上がり点を検出しているため、
脈波に外乱などによる変動が重畳した場合であってもそ
の脈波の波形立ち上がり点がより正確に検出される。し
たがって、脈波の波形を用いて各種の計測を行う装置で
の脈波立ち上がり点の正確な検出値が得られという効果
を有する。
【図１】本発明の脈波波形検出装置が適用される血圧計
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施例にあってカフの圧力状態と血圧脈波及び
脈波の立ち上がり点を示す図である。
脈波の立ち上がり点を示す図である。
【図３】図１に示す血圧計の全体動作の処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】実施例の動作にあって血圧脈波信号と、その微
分波形を示す図である。
分波形を示す図である。
【図５】実施例の動作にあって脈波立ち上がり点を垂線
で決定する処理手順のフローチャート（サブルーチン）
である。
で決定する処理手順のフローチャート（サブルーチン）
である。
【図６】図５に示す垂線による脈波立ち上がり点決定の
処理状態を示す模式図である。
処理状態を示す模式図である。
【図７】実施例の動作にあって脈波立ち上がり点を時間
軸で決定する処理手順のフローチャート（サブルーチ
ン）である。
軸で決定する処理手順のフローチャート（サブルーチ
ン）である。
【図８】図７に示す時間軸による脈波立ち上がり点決定
の処理状態の模式図である。
の処理状態の模式図である。
【図９】実施例にあって血流計での脈波波形の処理を説
明するための図である。
明するための図である。
【図１０】実施例にあってパルスオキシメーターにおけ
る脈波波形の処理を説明するための図である。
る脈波波形の処理を説明するための図である。
【図１１】実施例にあって脈波伝播速度計における脈波
波形の処理を説明するための図である。
波形の処理を説明するための図である。
１ カフ ２ 圧力センサ ３ ポンプ ４ 電磁弁 ６ 直流増幅器 ８ 交流増幅器 １１ ポンプ制御器 １２ 電磁弁駆動器 １３ 制御器 １４ キーパネル １５ 液晶ディスプレイ（ＬＣＤ） Ｓ１ 圧力信号 Ｓ２ 血圧脈波信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｂ 5/14 ３１０ 7638−2Ｊ 7638−2Ｊ Ａ６１Ｂ 5/02 ３４０ Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 脈波の波形ピーク点とともに、立ち上が
り点を検出する脈波波形検出装置において、 生体の脈波を検出する脈波検出手段と、 前記脈波検出手段からの脈波信号を微分する微分手段
と、 前記微分手段からの微分波形の下向ゼロクロス点を検出
する第１検出手段と、前記微分波形の傾き最大点を前記
下向きゼロクロス点から逆上って検出する第２検出手段
と、 前記脈波検出手段が出力する脈波信号から脈波最高値点
を検出する第３検出手段と、 前記第２検出手段が検出した傾き最大点から脈波の立ち
上がり点を検出する第４検出手段と、 を備えることを特徴とする脈波波形検出装置。 - 【請求項２】 前記第４検出手段は、前記第２検出手段
によって検出した生体の脈波の傾き最大点である始点の
前を基準点に設定し、かつ、基準点の接線から垂直に所
定距離をとり、この所定距離の先端と始点とを結んだ線
をスコープとし、このスコープ内に基準点の前の判定点
が内側に入っている場合に、基準点を一つ進めて前記同
様に基準点の接線から垂直に所定距離をとり、この距離
の先端と始点とを結んだ線をスコープとする処理を行
い、この処理の繰り返しの後に前の判定点がスコープの
外側に出た場合に、この基準点を脈波立ち上がり点とし
て決定することを特徴とする請求項１記載の脈波波形検
出装置。 - 【請求項３】 前記第４検出手段は、前記第２検出手段
によって検出した生体の脈波の傾き最大点の時間軸点で
ある始点の前の時間軸点を基準点に設定し、かつ、この
基準点から時間軸上での反対方向に所定時間をとり、か
つ、この時間経過点と始点とを結んだ線をスコープと
し、前記基準点の時間軸点の前の判定点がスコープの内
側に入っているか否かを見て、前の判定点がスコープの
内側に入っている場合、基準点の時間軸を一つ進めて前
記同様に基準点から時間軸の反対方向に所定時間をと
り、かつ、この時間経過点と始点とを結んだ線をスコー
プとする処理を繰り返し、この処理の繰り返しの後に前
の判定点がスコープの外側に出た場合、この基準点を脈
波立ち上がり点として決定することを特徴とする請求項
１記載の脈波波形検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17886295A JP3551334B2 (ja) | 1994-07-26 | 1995-07-14 | 脈波波形検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-173026 | 1994-07-26 | ||
| JP17302694 | 1994-07-26 | ||
| JP17886295A JP3551334B2 (ja) | 1994-07-26 | 1995-07-14 | 脈波波形検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0889487A true JPH0889487A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3551334B2 JP3551334B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=26495156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17886295A Expired - Fee Related JP3551334B2 (ja) | 1994-07-26 | 1995-07-14 | 脈波波形検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3551334B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6478163B1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-11-12 | Tomoe Engineering Co., Ltd. | Decanter type centrifugal separator |
| JP2009236775A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Aisin Seiki Co Ltd | 物体検出装置及び当該物体検出装置を用いた車両の開閉制御システム、並びに包絡線の立ち上がり検出方法 |
| JP2010216925A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Yokogawa Electric Corp | データ記録装置 |
| JP2011502716A (ja) * | 2007-11-14 | 2011-01-27 | コンメッド コーポレイション | 脈動性生物測定信号の処理方法および装置 |
| JP2017153690A (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-07 | テルモ株式会社 | 血圧計 |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP17886295A patent/JP3551334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6478163B1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-11-12 | Tomoe Engineering Co., Ltd. | Decanter type centrifugal separator |
| JP2011502716A (ja) * | 2007-11-14 | 2011-01-27 | コンメッド コーポレイション | 脈動性生物測定信号の処理方法および装置 |
| JP2009236775A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Aisin Seiki Co Ltd | 物体検出装置及び当該物体検出装置を用いた車両の開閉制御システム、並びに包絡線の立ち上がり検出方法 |
| JP2010216925A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Yokogawa Electric Corp | データ記録装置 |
| JP2017153690A (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-07 | テルモ株式会社 | 血圧計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3551334B2 (ja) | 2004-08-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031216 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040216 |
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