JPH09201342A - 脈波伝播速度測定装置 - Google Patents

脈波伝播速度測定装置

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JPH09201342A
JPH09201342A JP8010619A JP1061996A JPH09201342A JP H09201342 A JPH09201342 A JP H09201342A JP 8010619 A JP8010619 A JP 8010619A JP 1061996 A JP1061996 A JP 1061996A JP H09201342 A JPH09201342 A JP H09201342A
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JP
Japan
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point
pulse wave
line
maximum
wave
Prior art date
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Application number
JP8010619A
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English (en)
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Toshihiko Ogura
敏彦 小椋
Tomoko Igawa
智子 井川
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Nippon Colin Co Ltd
Original Assignee
Nippon Colin Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定者の動脈の硬化した程度に関わらず、
高い測定精度が維持される脈波伝播速度測定装置を提供
する。 【解決手段】 最大傾斜線決定手段86において心拍同
期波の最大傾斜点Kmaxを通過し、且つその最大傾斜点
max の傾きを有する最大傾斜線LKmaxが決定され、基
線決定手段88において心拍同期波の立ち上がり側の最
小点と立ち下り側の最小点とを結ぶ基線BLが決定され
る。そして、基準点決定手段90において、この最大傾
斜線LKmaxと基線BLとの交点P1 が脈波伝播速度を測
定するための基準点TS として決定される。従って、脈
波における反射波の影響を受けない基準点TS が決定さ
れるため、動脈硬化の進行した被測定者においても基準
点T S の設定箇所にばらつきが生じない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体の動脈内を伝
播する脈波の伝播速度を測定するための脈波伝播速度測
定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、生体の動脈硬化、血圧値、末
梢抵抗などを推定するために、生体の動脈内を伝播する
脈波の伝播速度を求めることが行われている。その方法
の一つとして、例えば、生体の皮膚上から動脈を押圧し
て動脈から発生する脈波を検出する脈波センサを2箇所
に設け、脈波センサにより検出される脈波発生時間差に
基づいて伝播速度を求める方法が知られている。特開昭
60−220037号公報に記載された脈波伝播速度測
定装置がそれである。従来の脈波伝播速度測定装置にお
いては、時間差を決定するための基準点は脈波の立ち上
がり開始点に基づいて定められることが多かったのであ
るが、この立ち上がり開始点は緩やかなカーブ状になる
ことも多く、立ち上がり開始点を精度良く検出すること
は難しかった。そこで、脈波の最大振幅点に基づいて、
例えば、脈波の最大振幅点そのものを基準点として用い
たり、或いは脈波の立ち上がり部分のうち最大振幅の1
/5に相当する点を上記基準点として定める方法が提案
されている。
【0003】
【発明の解決すべき課題】ところで、動脈内を伝播する
脈波は進行波とその進行波が血管分岐点などの血管壁に
より跳ね返されて生じる反射波とが合成されて形成され
ているのであるが、図5に示されるように、一般的には
脈波における反射波の影響は小さいため、脈波の最大振
幅点を進行波の最大振幅点と推定しても差し支えない。
ところが、動脈硬化が進行してくると、図11に示され
るように脈波における反射波の影響は次第に大きくな
り、脈波の最大振幅点は反射波の最大振幅点に基づいて
定まってしまうため、基準点を脈波の最大振幅点に基づ
いて定めると、動脈の硬化度、或いは脈波を検出した部
位の動脈の形状等により反射波の最大振幅点は大きく変
化することから、基準点の設定箇所にばらつきが生じる
ことは避けられなかったのである。
【0004】本発明は以上のような事情を背景として為
されたものであり、その目的とするところは、被測定者
の動脈の硬化した程度に関わらず、高い測定精度が維持
される脈波伝播速度測定装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための第1の手段】生体の一部に装着
される一対の心拍同期波センサからそれぞれ検出される
一対の心拍同期波の発生時間差に基づいて、生体の動脈
内を伝播する脈波の伝播速度を測定する脈波伝播速度測
定装置において、(a)前記心拍同期波の最大傾斜点を
通過し、且つ最大傾斜点の傾きを有する最大傾斜線を決
定する最大傾斜線決定手段と、(b)前記心拍同期波の
立ち上がり側の最小点と立ち下り側の最小点とを結ぶ基
線を決定する基線決定手段と、(c)前記最大傾斜線決
定手段により決定された最大傾斜線と、前記基線決定手
段により決定された基線との交点を前記時間差を決定す
るための基準点として決定する基準点決定手段とを、含
むことにある。
【0006】
【第1発明の効果】このようにすれば、最大傾斜線決定
手段により心拍同期波の最大傾斜点を通過し、且つ最大
傾斜点の傾きを有する最大傾斜線が決定され、基線決定
手段により心拍同期波の立ち上がり側の最小点と立ち下
り側の最小点とを結ぶ基線が決定され、基準点決定手段
によりこの最大傾斜線と基線との交点が前記時間差を決
定するための基準点として決定される。従って、脈波に
おける反射波の影響を受けない基準点が決定されるた
め、動脈硬化の進行した被測定者においても基準点の設
定箇所にばらつきが生じることがなく、生体の動脈内を
伝播する脈波の伝播速度の測定精度が可及的に向上させ
られる。
【0007】
【課題を解決するための第2の手段】生体の一部に装着
される一対の心拍同期波センサからそれぞれ検出される
一対の心拍同期波の発生時間差に基づいて、生体の動脈
内を伝播する脈波の伝播速度を測定する脈波伝播速度測
定装置において、(d)前記心拍同期波の最大傾斜点を
通過し且つその最大傾斜点の傾きを有する最大傾斜線を
決定する最大傾斜線決定手段と、(e)前記心拍同期波
の最大振幅点を通過し、且つ前記心拍同期波の立ち上が
り側の最小点と立ち下り側の最小点とを結ぶ基線に平行
な傾きを有する最大振幅線を決定する最大振幅線決定手
段と、(f)前記最大傾斜線決定手段により決定された
最大傾斜線と、前記最大振幅線決定手段により決定され
た最大振幅線との交点から、最大振幅線に対して垂直に
下ろされる垂線の心拍同期波との交点に基づいて、前記
時間差を決定するための基準点を決定する基準点決定手
段とを、含むことにある。
【0008】
【第2発明の効果】このようにすれば、最大傾斜線決定
手段により心拍同期波の最大傾斜点を通過し、且つその
最大傾斜点の傾きを有する最大傾斜線が決定され、最大
振幅線決定手段により心拍同期波の最大振幅点を通過
し、且つ心拍同期波の立ち上がり側の最小点と立ち下り
側の最小点とを結ぶ基線に平行な傾きを有する最大振幅
線が決定されると、基準点決定手段により、この最大傾
斜線と最大振幅線との交点から最大振幅線に対して垂直
に下ろされる垂線の心拍同期波との交点に基づいて、前
記時間差を決定するための基準点が決定される。したが
って、脈波における反射波の影響を受けない基準点が決
定されるため、動脈硬化の進行した被測定者においても
基準点の設定箇所にばらつきが生じることがなく、生体
の動脈内を伝播する脈波の伝播速度の測定精度が可及的
に向上させられる。
【0009】
【課題を解決するための第3の手段】生体の一部に装着
される一対の心拍同期波センサからそれぞれ検出される
一対の心拍同期波の発生時間差に基づいて、生体の動脈
内を伝播する脈波の伝播速度を測定する脈波伝播速度測
定装置において、前記心拍同期波の最大傾斜点を前記時
間差を決定するための基準点として決定する基準点決定
手段を、含むことにある。
【0010】
【第3発明の効果】このようにすれば、脈波における反
射波の影響を受けない基準点が決定されるため、動脈硬
化の進行した被測定者においても基準点の設定箇所にば
らつきが生じることがなく、生体の動脈内を伝播する脈
波の伝播速度の測定精度が可及的に向上させられる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。図1は、脈波伝播速度測定機
能付き自動血圧測定装置8を示す斜視図である。
【0012】図1において、箱体10には、被測定者の
右腕12を差し込むための貫通穴14が設けられてお
り、その貫通穴14内には、袋状の可撓性布およびゴム
袋から成るカフ15を内周面に備えて円筒状に保持され
たベルト16が配設されている。また、貫通穴14の背
面方向には、貫通穴14から突き出した被測定者の右腕
12を支持するための第1アームレスト17が上向きに
傾斜して設けられており、その第1アームレスト17の
先端部には、被測定者の心筋の活動電位に伴って発生す
る心電誘導波形を検出するために、電極18が被測定者
の右腕12の手首に良好に接触するように配設されてい
る。なお、この第1アームレスト17は、被測定者の手
首から常に正確な心電誘導波形を検出できるように、被
測定者の右腕12の肘から手首に至るまでの筋肉が絶え
ず弛緩した状態に保たれるように肘から手首に至る間を
全体的に支持する最適な支持面形状を備えている。ま
た、箱体10の左側には、被測定者の左腕13を支持す
るための第2アームレスト19が水平状に設けられてお
り、第2アームレスト19の先端部には、同じく被測定
者の心電誘導波形を検出するために、電極18が被測定
者の左腕13の手首に良好に接触するように配設されて
いる。なお、この第2アームレスト19も、第1アーム
レスト17と同様に被測定者の左腕13の肘から手首に
至るまでの筋肉が絶えず弛緩した状態に保たれるように
肘から手首に至る間を全体的に支持する最適な支持面形
状を備えている。箱体10の操作パネル20には、起動
スイッチ22、停止スイッチ24、プリンタ26、カー
ド挿入口28などが配設され、表示パネル30には、最
高血圧表示器32、最低血圧表示器34、脈拍数表示器
36、時刻表示器38がそれぞれ配設されている。
【0013】図2は、上記自動血圧測定装置8の回路構
成を説明するブロック線図である。図2において、カフ
15は、圧力センサ40、切換弁42、および空気ポン
プ44と配管46を介して接続されており、この切換弁
42は、カフ15内への圧力の供給を許容する圧力供給
状態、カフ15内を徐々に排圧する徐速排圧状態、およ
びカフ15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。また、その
カフ15を内周面に備えて円筒状に巻回されたベルト1
6の一端は固定され、且つ他端は減速機付きDCモータ
48により駆動されるドラム50により引き締められる
ように構成されている。圧力センサ40は、カフ15内
の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号SPを静圧弁
別回路52および脈波弁別回路54にそれぞれ供給す
る。
【0014】上記静圧弁別回路52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SKを弁別してそのカフ圧信号
SKをA/D変換器56を介して電子制御装置58へ供
給する。また、上記脈波弁別回路54はバンドパスフィ
ルタを備え、圧力信号SPの振動成分である脈波信号S
1 を周波数的に弁別してその脈波信号SM1 をA/D
変換器60を介して電子制御装置58へ供給する。この
脈波信号SM1 が表すカフ脈波は、被測定者の心拍に同
期して図示しない上腕動脈から発生してカフ15に伝達
される圧力振動波であり、本実施例では上記カフ15、
圧力センサ40、および脈波弁別回路54は心拍同期波
センサとして機能し、上記カフ脈波は心拍同期波に対応
している。
【0015】上記電子制御装置58は、CPU62、R
OM64、RAM66、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、CPU62は、RAM66の一時記憶機能を利用し
つつ予めROM64に記憶された手順に従って入力信号
を処理して駆動信号や表示信号などを出力する。すなわ
ち、血圧測定に際しては、CPU62は、予め定められ
た手順に従って減速機付きDCモータ48を駆動するこ
とによりカフ15を生体の上腕部に巻回し、空気ポンプ
44を駆動することによりカフ15により上腕部を圧迫
し、次いで切換弁42を駆動してカフ15の圧迫圧力を
徐々に降圧させ、その徐速降圧過程において得られる脈
波信号SM1 およびカフ圧信号SKに基づいてオシロメ
トリック方式により血圧値を決定し、その血圧値を最高
血圧表示器32および最低血圧表示器34に表示させる
と同時に、記憶装置68の血圧値記憶領域69に順次記
憶させる。なお、この記憶装置68は、磁気ディスク、
磁気テープ、揮発性半導体メモリ、或いは不揮発性半導
体メモリなどのよく知られた記憶装置により構成されて
いる。
【0016】心電誘導装置70は、被測定者の右腕12
の手首と左腕13の手首に接触させられる一対の電極1
8を通して、心筋の活動電位を示す心電誘導波形、所謂
心電図を連続的に検出するものであり、その心電誘導波
形を示す信号を前記電子制御装置58へ供給する。な
お、本実施例では、上記心電誘導装置70および電極1
8は心拍同期波センサとして機能しており、上記心電誘
導波形は心拍同期波に対応している。
【0017】図3は、上記自動血圧測定装置8における
電子制御装置58の前記第1発明に対応する制御機能の
要部を説明する機能ブロック線図である。図3におい
て、昇圧制御手段78は、まず、切換弁42を圧力供給
状態に切り換え、空気ポンプ44を駆動することによ
り、カフ15の圧迫圧力を所定の目標カフ圧値P1 (例
えば、180mmHg程度の圧力値)まで急速に昇圧
し、引き続き、切換弁42を徐速排圧状態に切り換える
ことによりカフ15の圧迫圧力を徐々に降圧させ、血圧
測定終了後は切換弁42を急速排圧状態に切り換えるこ
とにより、カフ15の圧迫圧力を急速排圧させる。血圧
測定手段80は、カフ15の圧迫圧力を緩やかに下降さ
せる徐速降圧過程において、圧力センサ40を介して脈
波弁別回路54により採取されるカフ脈波の振幅の変化
に基づいて良く知られたオシロメトリック方式により被
測定者の最高血圧値SBPおよび最低血圧値DBPを決
定し、カフ脈波の発生間隔に基づいて脈拍数HRを算出
する。
【0018】時間差算出手段82は、たとえば、図4に
示されるような、前記心電誘導装置70により逐次検出
される心電誘導波形のR波から、圧力センサ40により
逐次検出される前記カフ脈波の周期毎に発生する後述す
る所定の基準点TS までの時間差TDRPを逐次算出す
る。そして、伝播速度算出手段84では、予め設定され
た数式1から実際に算出された上記時間差TDRPに基づ
いて、前記カフ脈波の伝播速度VM1(m/sec)が算
出される。数式1において、Lは左心室から大動脈を経
て前記圧力センサ40の押圧部位までの距離(m)であ
り、TPEP は心電誘導波形のR波から大動脈波の基準点
S までの前駆出期間(sec)である。これらの距離
Lおよび前駆出期間TPEP には予め実験的に求められた
値が用いられる。
【0019】
【数1】VM1=L/(TDRP−TPEP
【0020】最大傾斜線決定手段86は、図5に示され
るように前記カフ脈波の最大傾斜点Kmax すなわち前記
カフ脈波の微分波形が最大値を示す点をその微分波形の
ピーク点から決定すると共に、その最大傾斜点Kmax
通過し且つその最大傾斜点K max の傾きを有する最大傾
斜線LKmax(図の破線に相当)を決定する。基線決定手
段88は、前記カフ脈波の立ち上がり側における最小点
と立ち下り側における最小点とを結ぶ基線BL(図の一
点鎖線に相当)を決定する。基準点決定手段90は、最
大傾斜線決定手段86により決定された最大傾斜線L
Kmaxと、基線決定手段88により決定された基線BLと
の交点から前記時間差TDRPを求めるための基準点TS
を決定する。
【0021】変化値判定手段92は、伝播速度算出手段
84により逐次算出されるカフ脈波の伝播速度VM1の隣
接した相互の変化値、すなわち、変化量或いは変化率が
所定値以下、例えば、0.1(m/sec)以下、或い
は3%以下になったか否かを判定する。伝播速度決定手
段94は、たとえば変化値判定手段92によりカフ脈波
の伝播速度VM1の隣接した相互の変化値が所定値以下に
なったと判定された領域内から、伝播速度算出手段84
により算出されたカフ脈波の伝播速度VM1の最初から3
拍分の平均値を、前記生体の動脈内を伝播する脈波の伝
播速度VM2として決定する。
【0022】さらに、修正伝播速度算出手段97では、
予め記憶された数式2から、前記血圧測定手段80によ
り測定された最低血圧値DBPと脈拍数HRに基づい
て、予め設定された一定の血圧値BPt (たとえば80
mmHg)と脈拍数HRt (たとえば70BPM)にお
ける値に修正(正規化)した前記カフ脈波の修正伝播速
度VM3(m/sec)が算出される。数式2において、
係数Aは係数値決定手段96により数式3に基づいて予
め決定されるものであり、伝播速度VM2に比例し、最低
血圧値DBPに反比例して変化する係数値である。ここ
で、数式3の定数B、C及びDや、数式2の定数Eは予
め実験的に求められる。
【0023】
【数2】 VM3=VM2+A(BPt −DBP)+E(HRt −HR)
【0024】
【数3】A=BVM2−C(DBP)+D
【0025】図6は、上記電子制御装置58の制御作動
の要部を説明するフローチャートである。図6のステッ
プSA1(以下、ステップを省略する。)では、カード
読込み装置72のカード挿入口28へ磁気カード74が
挿入されたか否かが判断される。このステップSA1の
判断が否定された場合には本ルーチンが終了させられる
が、肯定された場合にはSA2において磁気カード74
に記録されたID信号が読み込まれる。
【0026】続くSA3では、読み込まれたID信号が
記憶装置68の記憶領域に予め登録されたものであるか
否かが判断される。このSA3の判断が否定された場合
すなわち磁気カード74に記録されたID信号が未登録
である場合は,後述のSA16が実行されてカード挿入
口28から磁気カード74が送り出される。しかし、こ
のSA3の判断が肯定された場合すなわち磁気カード7
4に記録されたID信号が登録済である場合は、続くS
A4において血圧測定のための起動スイッチ22が操作
されたか否かが判断される。
【0027】このSA4の判断が否定されると肯定され
るまで待機させられる。しかし、このSA4の判断が肯
定された場合は、昇圧制御手段78に対応するSA5お
よびSA6が実行される。まず、SA5において、切換
弁42が圧力供給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ4
4が駆動されてカフ圧Pが予め設定された目標カフ圧P
1 (例えば180mmHg程度の圧力)まで昇圧された
後、空気ポンプ44が停止させられる。次いで、SA6
において、切換弁42が徐速排圧状態に切り換えられる
ことによりカフ15内の徐速降圧が開始される。
【0028】続いて、SA7においては、脈波信号SM
1 が読み込まれて脈波が1拍検出されたか否かが判断さ
れる。この判断が否定された場合にはSA7が繰り返し
実行されるが、肯定された場合には、血圧測定手段80
に対応するSA8の血圧値決定ルーチンが実行される。
この血圧値決定ルーチンにおいては、カフ圧Pの徐速降
圧過程で逐次検出された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SBP1 、最低血圧値DBP
1 、および平均血圧値MBP1 が決定されると共に、脈
波発生間隔に基づいて脈拍数HR1 が決定される。
【0029】次に、SA9において、最高血圧値SBP
1 および最低血圧値DBP1 が決定されたか否かが判断
される。この判断が否定された場合にはSA7乃至SA
9が繰り返し実行される。しかし、この判断が肯定され
た場合には、続くSA10において、測定された上記最
高血圧値SBP1 、最低血圧値DBP1 、平均血圧値M
BP1 、および脈拍数HR1 と測定日時とが記憶装置6
8の血圧値記憶領域69内に被測定者毎に記憶されると
共に最高血圧表示器32、最低血圧表示器34、脈拍数
表示器36にそれぞれ表示される。
【0030】続いて、伝播速度決定手段94に対応する
SA11において、後述するRAM66の第2記憶領域
内に記憶されている伝播速度VM1のうち、最初から3拍
分の伝播速度VM1の平均値が算出されることにより、カ
フ脈波の伝播速度VM2が決定される。そして、続く係数
値決定手段96に対応するSA12において、予め記憶
される数式2における係数Aが、予め記憶される数式3
から、SA11において決定された伝播速度VM2とSA
8において決定された最低血圧値DBPとに基づいて決
定される。
【0031】続いて、修正伝播速度算出手段97に対応
するSA13において、予め記憶された数式2から、S
A8において測定された最低血圧値DBPと脈拍数HR
に基づいて、上記カフ脈波が予め設定された一定の血圧
値BPt と脈拍数HRt における値に修正された、すな
わち、正規化された修正伝播速度VM3が算出される。
【0032】続いて、昇圧制御手段78に対応するSA
14において、切換弁42が急速排圧状態に切り換えら
れることにより、カフ15内の急速排圧が開始される。
そして、続くSA15において、図8に示されるよう
に、前記最高血圧値SBP1 等が、プリンタ26により
記録紙100上に表示出力される。すなわち、記録紙1
00上の左上の位置には被測定者の氏名102が表示さ
れるとともに、その下側には、測定日時、血圧値、脈拍
数、および前記修正伝播速度VM3から図9に従って決定
される動脈硬化度のリスト104、トレンドグラフ10
6が順次表示される。この動脈硬化度の決定方法として
は、たとえば、図9のような表に基づいて、算出された
修正伝播速度VM3の値に応じて所定の動脈硬化度の値を
選択することにより決定する。なお、この表は予め実験
的に決定されるものであり、動脈硬化度の値が大きくな
る程、被測定者の動脈はしなやかさを失っている。この
トレンドグラフ106では、最高血圧値および最低血圧
値を上端および下端それぞれに示す棒線と脈拍数を示す
△印と動脈硬化度を示す●印とが血圧測定時点に対応し
て横軸すなわち時間軸108に沿って表示されている。
そして、続くSA16が実行されることにより、磁気カ
ード74がカード挿入口28から送り出される。
【0033】図7は、図6のメインルーチンに対して、
心電誘導波形のR波が検出された場合に実行される割り
込みルーチンを示すフローチャートである。図7におい
て、SB1においては、心電誘導波形のR波が発生した
時刻が読み込まれる。次に、SB2において、脈波信号
SM1 が1拍検出されたか否かが判断される。この判断
が否定された場合は、引き続きSB2が繰り返される
が、この判断が肯定された場合は、続く最大傾斜線決定
手段86に対応するSB3において、図5に示されるカ
フ脈波の最大傾斜点Kmax が、たとえばカフ脈波の微分
波形が最大値を示す点に基づいて決定されると共に、そ
の最大傾斜点Kmax を通過し、且つその最大傾斜点K
max の傾きを有する最大傾斜線LKmaxが決定される。次
に基線決定手段88に対応するSB4において、カフ脈
波の立ち上がり側の最小点と立ち下り側の最小点とを結
ぶ基線BLが決定される。そして、基準点決定手段90
に対応するSB5において、SB3において決定された
最大傾斜線LKmaxと、SB4において決定された基線B
Lとの交点が前記時間差TDRPを求めるための基準点T
S として決定される。
【0034】続くSB6において、カフ脈波の基準点T
S が発生した時刻が読み込まれる。次に、前記時間差算
出手段82に対応するSB7において、図4に示される
ように、心電誘導波形のR波からカフ脈波の基準点TS
までの時間差TDRPが算出される。続いて、前記伝播速
度算出手段84に対応するSB8において、予め記憶さ
れた数式1からSB7において実際に求められた時間差
TDRPに基づいて、上記カフ脈波の伝播速度VM1が算出
されると共に、RAM66の第1記憶領域内に一時的に
記憶される。
【0035】次に変化値判定手段92に対応するSB9
において、SB8において算出された伝播速度VM1とR
AM66の第1記憶領域内に記憶されている1周期前に
算出された伝播速度VM1との相互の変化値、すなわち変
化量或いは変化率が所定値以下、例えば、0.1(m/
sec)以下、或いは3%以下になったか否かが判断さ
れる。この判断が否定された場合は本ルーチンは終了さ
せられるが、この判断が肯定された場合は、続くSB1
0において、SB8において算出された伝播速度VM1
RAM66の第2記憶領域内に一時的に記憶される。
【0036】上述のように、本実施例によれば、最大傾
斜線決定手段86に対応するSB3において、カフ脈波
の最大傾斜点Kmax を通過し、且つその最大傾斜点K
max の傾きを有する最大傾斜線LKmaxが決定され、基線
決定手段88に対応するSB4において、カフ脈波の立
ち上がり側の最小点と立ち下り側の最小点とを結ぶ基線
BLが決定される。そして、基準点決定手段90に対応
するSB5において、この最大傾斜線LKmaxと基線BL
との交点が前記時間差TDRPを算出するための基準点T
S として決定される。従って、脈波における反射波の影
響を受けない基準点TS が決定されるため、動脈硬化の
進行した被測定者においても基準点TS の設定箇所にば
らつきが生じず、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速
度の測定精度が可及的に向上させられる。
【0037】また、本実施例によれば、上記伝播速度V
M1の変化値が所定値以下であると変化値判定手段92に
対応するSB9において判定されたカフ脈波の伝播速度
M1の3拍分の平均値が、伝播速度決定手段94に対応
するSA11において、生体の動脈内を伝播する脈波の
伝播速度VM2として決定される。従って、カフ15の圧
迫圧力の変化に関わらず、逐次算出される伝播速度VM1
が常に略一定値を示すような時点の伝播速度VM1が最終
的に伝播速度VM2として決定されるので、脈波伝播速度
の測定精度が向上させられる。
【0038】また、本実施例においては、修正伝播速度
算出手段97に対応するSA13において、予め記憶さ
れる数式2から、前記血圧測定手段80に対応するSA
8により測定された最低血圧値DBP及び脈拍数HRに
基づいて、予め設定された一定の血圧値BPt および脈
拍数HRt における値に修正(正規化)した修正伝播速
度VM3が算出される。従って、たとえ、生体の血圧値や
脈拍数が測定するたびに多少異なっていたとしても、本
装置により算出される脈波伝播速度は、上記一定の血圧
値および脈拍数における修正伝播速度VM3に正規化され
ているので、測定された脈波伝播速度を被測定者の動脈
硬化度の経時的変化を表す指標として直接用いることが
可能となる。
【0039】また、この装置によって測定される修正伝
播速度VM3は、係数値決定手段96に対応するSA12
において、予め記憶される数式3に基づいて、SB8に
おいて算出される伝播速度VM1とSA8において測定さ
れる最低血圧値DBPとから決定される係数A、すなわ
ち、動脈硬化度の個人差による影響をも加味した係数を
用いて算出されたものであるので、測定された脈波伝播
速度を動脈硬化度の個人差を表す指標として用いること
が可能となる。
【0040】また、本実施例の自動血圧測定装置8によ
れば、血圧測定と同時に脈波伝播速度も測定され、しか
も、その脈波伝播速度は動脈硬化度の経時的変化を表す
指標として直接用いることが可能なものに換算されてい
るので、被測定者により多くの生体情報が提供されるこ
とになり、健康状態をより多角的に判断することが可能
となる。また、算出される脈波伝播速度に対応する動脈
硬化度はトレンドグラフ表示されるので、経時的変化を
より簡便且つ正確に把握することができる。
【0041】次に、上記自動血圧測定装置8における電
子制御装置58の前記第2発明に対応する制御機能の要
部を図8の機能ブロック線図に基づいて説明する。な
お、上述の実施例と同一の構成を有する部分には同一の
符号を付して説明を省略する。
【0042】図10において、最大振幅線決定手段98
は、図11に示されるように、前記カフ脈波の最大振幅
点Mmax を通過し、且つカフ脈波の立ち上がり側の最小
点と立ち下り側の最小点とを結ぶ基線に平行な傾きを有
する最大振幅線LMmax(図の2点鎖線に相当)を決定す
る。基準点決定手段99は、前記最大傾斜線決定手段8
6により決定された最大傾斜線LKmax(図の破線に相
当)と、最大振幅線決定手段98により決定された最大
振幅線LMmaxとの交点X1 から、最大振幅線LMm axに対
して垂直に下ろされる垂線のカフ脈波との交点X2 の振
幅値の1/5に相当する点を前記基準点TS として決定
する。
【0043】続いて、図10の機能ブロック線図に対応
する上記電子制御装置58の制御作動の要部を説明す
る。この制御作動におけるメインルーチンは図6に示さ
れたものと同様であるため説明は省略し、図6のメイン
ルーチンに対して、心電誘導波形のR波が検出された場
合に実行される割り込みルーチンのみを図12に基づい
て説明する。図12において、SC1乃至SC2はSB
1乃至SB2と同様に実行される。
【0044】次に、最大傾斜線決定手段86に対応する
SC3において、図11に示されるカフ脈波の最大傾斜
点Kmax が、たとえばカフ脈波の微分波形が最大値を示
す点に基づいて決定されると共に、その最大傾斜点K
max を通過し、且つその最大傾斜点Kmax の傾きを有す
る最大傾斜線LKmaxが決定される。次に最大振幅線決定
手段98に対応するSC4において、カフ脈波の最大振
幅点Mmax を通過し且つカフ脈波の立ち上がり側の最小
点と立ち下り側の最小点を結ぶ基線に平行な傾きを有す
る最大振幅線LMmaxが決定される。そして、基準点決定
手段99に対応するSC5において、SC3において決
定された最大傾斜線LKmaxと、SC4において決定され
た最大振幅線LMmaxとの交点X1 から、最大振幅線L
Mmaxに対して垂直に下ろされる垂線のカフ脈波との交点
2 の振幅値の、例えば1/5に相当する点が基準点T
S として決定される。そして、続くSC6乃至SC10
は、上述のSB6乃至SB10と同様に実行される。
【0045】上述のように、本実施例によれば、最大傾
斜線決定手段86に対応するSC3においてカフ脈波の
最大傾斜点Kmax を通過し、その最大傾斜点Kmax の傾
きを有する最大傾斜線LKmaxが決定され、最大振幅線決
定手段98に対応するSC4において、前記カフ脈波の
最大振幅点Mmax に接する最大振幅線LMmaxが決定され
ると、基準点決定手段99に対応するSC5において、
その最大傾斜線LKmaxと最大振幅線LMmaxとの交点X1
から、最大振幅線LMmaxに対して垂直に下ろされる垂線
のカフ脈波との交点X2 の振幅値の、例えば1/5に相
当する点が基準点TS として決定される。このようにす
れば、脈波における反射波の影響を受けない基準点TS
が決定されるため、動脈硬化の進行した被測定者におい
ても基準点PS の設定箇所にばらつきが生じず、生体の
動脈内を伝播する脈波の伝播速度の測定精度が可及的に
向上させられる。
【0046】次に、上記自動血圧測定装置8における電
子制御装置58の前記第3発明に対応する制御機能の要
部を図13の機能ブロック線図に基づいて説明する。な
お、上述の実施例と同一の構成を有する部分には同一の
符号を付して説明を省略する。図13において、基準点
決定手段76は心拍同期波の最大傾斜点Kmax を、たと
えば心拍同期波の微分波形が最大値を示す点に基づいて
決定すると共に、その最大傾斜点Kmax を前記基準点T
S として決定する。
【0047】続いて、図13の機能ブロック線図に対応
する上記電子制御装置58の制御作動の要部を説明す
る。この制御作動におけるメインルーチンは図6に示さ
れたものと同様であるため説明は省略し、図6のメイン
ルーチンに対して、心電誘導波形のR波が検出された場
合に実行される割り込みルーチンのみを図14に基づい
て説明する。図14において、SD1乃至SD2はSB
1乃至SB2と同様に実行される。次に、基準点決定手
段76に対応するSD3において、図11に示されるカ
フ脈波の最大傾斜点Kmax が、たとえばカフ脈波の微分
波形が最大値を示す点に基づいて決定されると共に、そ
の最大傾斜点Kmax が前記基準点TS として決定され
る。そして、続くSD4乃至SD8は、上述のSB6乃
至SB10と同様に実行される。
【0048】上述のように、本実施例によれば、基準点
決定手段76に対応するSD3において、カフ脈波の最
大傾斜点Kmax が基準点TS として決定される。したが
って、脈波における反射波の影響を受けない基準点TS
が決定されるため、動脈硬化の進行した被測定者におい
ても基準点PS の設定箇所にばらつきが生じず、生体の
動脈内を伝播する脈波の伝播速度の測定精度が可及的に
向上させられる。
【0049】以上、本発明の様々な実施例を図面に基づ
いて詳細に説明したが、本発明はその他の態様において
も適用される。
【0050】例えば、前述の実施例においては、心電誘
導波形とカフ脈波とから時間差TD RPが算出されること
により伝播速度VM1が算出されていたが、生体の一部に
装着される一対の脈波センサからそれぞれ検出される一
対の脈波から時間差TDRPが算出されることにより伝播
速度VM1が算出されるように構成されていてもよい。
尚、このような場合には、それぞれの脈波に関して基準
点TS が求められる。
【0051】また、前述の実施例においては、SC5に
おいて最大傾斜線LKmaxと最大振幅線LMmaxとの交点X
1 から、最大振幅線LMmaxに対して垂直に下ろされる垂
線のカフ脈波との交点X2 の振幅値の1/5に相当する
点が基準点TS として決定されていたが、例えば、1/
5ではなく1/3或いは1/10等でもよく、又、その
垂線の足に当たる交点自体が基準点TS として決定され
ていても構わない。
【0052】本発明はその主旨を逸脱しない範囲におい
てその他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である脈波伝播速度測定機能
付き自動血圧測定装置8の構成を説明する斜視図であ
る。
【図2】図1の実施例の回路構成を説明するブロック線
図である。
【図3】図1の実施例の電子制御装置58の前記第1発
明に対応する制御機能の要部を説明する機能ブロック線
図である。
【図4】図1の実施例の制御作動により求められる時間
差TDRPを説明するタイムチャートである。
【図5】図1の実施例の前記第1発明に対応する制御作
動により求められる基準点TSを説明するカフ脈波の拡
大図である。
【図6】図1の実施例の電子制御装置58の前記第1発
明に対応する制御作動の要部を説明するフローチャート
である。
【図7】図6に示されるメインルーチンに対して、心電
誘導波形のR波が検出された際に実行される割り込みル
ーチンを示すフローチャートである。
【図8】図1の実施例のプリンタ26による表示出力の
一例を示す図である。
【図9】測定された修正伝播速度VM3を所定の動脈硬化
度に換算し直す際に用いられる表の一例を示す図であ
る。
【図10】図1の実施例の電子制御装置58の前記第2
発明に対応する制御機能の要部を説明する機能ブロック
線図である。
【図11】図1の実施例の前記第2発明に対応する制御
作動により求められる基準点TSを説明するカフ脈波の
拡大図である。
【図12】図1の実施例の電子制御装置58の前記第2
発明に対応する制御作動の要部を説明するフローチャー
トであって、図6に示されるメインルーチンに対して、
心電誘導波形のR波が検出された際に実行される割り込
みルーチンを示すフローチャートである。
【図13】図1の実施例の電子制御装置58の前記第3
発明に対応する制御機能の要部を説明する機能ブロック
線図である。
【図14】図1の実施例の電子制御装置58の前記第3
発明に対応する制御作動の要部を説明するフローチャー
トであって、図6に示されるメインルーチンに対して、
心電誘導波形のR波が検出された際に実行される割り込
みルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
8:脈波伝播速度測定機能付き自動血圧測定装置 15:カフ(心拍同期波センサ) 18:電極 70:心電誘導装置(心拍同期波センサ) 76:基準点決定手段 86:最大傾斜線決定手段 88:基線決定手段 90:基準点決定手段 98:最大振幅線決定手段 99:基準点決定手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体の一部に装着される一対の心拍同期
    波センサからそれぞれ検出される一対の心拍同期波の発
    生時間差に基づいて、該生体の動脈内を伝播する脈波の
    伝播速度を測定する脈波伝播速度測定装置において、 前記心拍同期波の最大傾斜点を通過し且つ該最大傾斜点
    の傾きを有する最大傾斜線を決定する最大傾斜線決定手
    段と、 前記心拍同期波の立ち上がり側の最小点と立ち下り側の
    最小点とを結ぶ基線を決定する基線決定手段と、 前記最大傾斜線決定手段により決定された最大傾斜線
    と、該基線決定手段により決定された基線との交点を前
    記時間差を決定するための基準点として決定する基準点
    決定手段とを、含むことを特徴とする脈波伝播速度測定
    装置。
  2. 【請求項2】 生体の一部に装着される一対の心拍同期
    波センサからそれぞれ検出される一対の心拍同期波の発
    生時間差に基づいて、該生体の動脈内を伝播する脈波の
    伝播速度を測定する脈波伝播速度測定装置において、 前記心拍同期波の最大傾斜点を通過し且つ該最大傾斜点
    の傾きを有する最大傾斜線を決定する最大傾斜線決定手
    段と、 前記心拍同期波の最大振幅点を通過し、且つ前記心拍同
    期波の立ち上がり側の最小点と立ち下り側の最小点とを
    結ぶ基線に平行な傾きを有する最大振幅線を決定する最
    大振幅線決定手段と、 前記最大傾斜線決定手段により決定された最大傾斜線
    と、該最大振幅線決定手段により決定された最大振幅線
    との交点から、該最大振幅線に対して垂直に下ろされる
    垂線の前記心拍同期波との交点に基づいて、前記時間差
    を決定するための基準点を決定する基準点決定手段と
    を、含むことを特徴とする脈波伝播速度測定装置。
  3. 【請求項3】 生体の一部に装着される一対の心拍同期
    波センサからそれぞれ検出される一対の心拍同期波の発
    生時間差に基づいて、該生体の動脈内を伝播する脈波の
    伝播速度を測定する脈波伝播速度測定装置において、 前記心拍同期波の最大傾斜点を前記時間差を決定するた
    めの基準点として決定する基準点決定手段を、含むこと
    を特徴とする脈波伝播速度測定装置。
JP8010619A 1995-11-06 1996-01-25 脈波伝播速度測定装置 Pending JPH09201342A (ja)

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US08/718,715 US5743856A (en) 1995-11-06 1996-09-24 Apparatus for measuring pulse-wave propagation velocity
EP96115387A EP0772998A3 (en) 1995-11-06 1996-09-25 Apparatus for measuring pulse-wave propagation velocity
US09/157,215 US6120456A (en) 1995-11-06 1998-02-04 Apparatus for measuring pulse-wave propagation velocity
US09/475,987 US6368282B1 (en) 1995-11-06 1999-12-30 Apparatus for measuring pulse-wave propagation velocity
US10/044,993 US6547742B2 (en) 1995-11-06 2002-01-15 Apparatus for measuring pulse-wave propagation velocity

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004004556A1 (ja) * 2002-07-03 2004-01-15 Bml, Inc. 脈波伝播の検出システム
JP2007075586A (ja) * 2005-09-09 2007-03-29 Samsung Electronics Co Ltd 生体信号測定器およびこれを用いた健康管理方法
JP2019518519A (ja) * 2016-05-20 2019-07-04 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 複数の圧力センサーを使用して脈波伝播速度を決定するための装置及び方法

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