JPS61265127A

JPS61265127A - 連続的血圧測定装置

Info

Publication number: JPS61265127A
Application number: JP60106628A
Authority: JP
Inventors: 中根　央; 丸山　仁司
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-18
Filing date: 1985-05-18
Publication date: 1986-11-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は連続的血圧測定装置に関し、特に間接的に且
つ連続的に血圧を簡易に測定できる連続的血圧測定装置
に関するものである。

（従来の技術）血圧応答の定量的且つ簡易な追跡測定の要望は、生体負
荷試験的見地上、特に循環器系機能検査等（動脈血管の
弾力性等の評価及び急激な血圧変動の検査）の幅広い分
野で極めて強く、その早急なる実現が待たれている。

従来、この種の血圧測定を被測定者に苦痛や不快感等精
神的緊張を与えず、生体を侵襲することなく、間接点的
方法で血圧を連続的に測定する方法が望まれ、その方法
として容積補償法に基づく測定方法が提案されている。

この方法は基本的に手指部位にカフ圧を加え、この部位
の動脈血管床容積を血管壁の無負荷状態に対応した一定
値になるように前記カフ圧を外部圧で逐次フィードバッ
ク補償し、このとき容積補償に要するカフ圧を血管内圧
（血圧）として測定するものである。

具体的には、測定対象となる指が挿入された剛体チャン
バ内に水等の流体を満たし、このチャンバ内面対向部に
発光素子と受光素子を設け、発光素子からの光が指向の
血管を通過した光を受光素子で検出することで面管内の
血液量（容８１）と脈波を測定していた。このような光
電方式による測定は、血液（赤血球）に含まれているヘ
モグロビンが可視光領域に強い吸収帯をもつことを利用
している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、この方式では、カフ圧印加制御のためチ
ャンバ内に流体を満たし、この流体の加減圧を、チャン
バの一方側に結合したベローズを振動板で振動伸縮する
ことで調整しているため、装置全体が大型１重量化して
しまい、例えば、連動時の血圧測定時等の場合には不適
当で、また携帯にも不便である。さらに、ベローズの伸
縮のためにはスプリングを含む電磁的な摺動調整（電磁
式加圧器）が必要であるため、更に大型、電縫化してし
まう。

この発明はかかる点に鑑みてなされたもので、極めて簡
単な構造で、より小型、軽量化を図ることを可能とする
連続的血圧測定装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）この発明は前記問題点を解決するために、被検部位が挿
入されるチャンバと、このチャンバ内に気体を満たすた
めの気体供給手段と、前記被検部位の血管の血圧脈動的
変化に伴なって変動する容積の変化を光電的に検出する
光電検出手段と、この光電検出手段からの出力信号を基
準信号と比較する比較手段と、この比較手段の出力に基
づいて前記チャンバからの気体の流敬を制御する調整手
段とを備え、前記気体の圧力を血圧として測定すること
を特徴としている。

（作用）この発明では、気体によるカフ圧を調整するとともに、
デユーティファクタ制御されたパルスで電磁弁を駆動制
御しているので、特別な機械的加圧手段を必要とせず、
しかも電磁弁に小型なものが選択でき測定装置の小型化
、軽量化が大幅に達成される。

（実施例）第１図はこの発明の基本構成図を示す構成ブロック図で
ある。

図において符号１は円環状のチャンバで、このチャンバ
ｌ内には第２図に示すように被測定部位、例えば指２が
挿入される。そして、この指２を挟んでチャンバ１内の
対向面には発光素子１例えばＬＥＤ３と受光素子、例え
ばフォ））ランジスタ４が設けられている。

前記チャンバ１には１．８気圧の７レオンガスがフレオ
ンガスポンベ５から固定しぼり弁６を介して常に一定圧
のガスとして供給され、カフ圧として印加される。フレ
オンガスは安定で無害かつ不燃焼であるため、その使用
に適している。

前記受光素子４で検出された指２等の血管の透過光信号
は前記の如く血液中のヘモグロビンに対する吸収特性に
基づいて血管の血流の容積変化を示し、直流（ＤＣ）増
幅器７で増幅された後、スイッチ８を介して交流（ＡＣ
）増幅器９、ピーク検出器１０、低域ろ波器１１及びサ
ンプルホールド回路１２からなる初期設定器１３で設定
された基準レベルと比較器１４にて比較される。そして
、比較結果を、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路１５に送出
する。

一方、チャンバｌ内に送り込まれたフレオンガスは切換
バルブ１６を介して電磁弁１７に供給される。この電磁
弁１７はＰＷＭ回路１５からのデユーティファクタが制
御されたパルスで、その開閉比率が変化されることでチ
ャンバｌ内の圧力（カフ圧）を調整している。

前記切換バルブ１６の上流側には分岐管に圧カドランス
デューサ１８が設けられ、この圧カドランスデューサ１
８で、測定時のカフ圧を電気信号に変換し、記録計１９
に送出して血圧変化として記録する。圧カドランスデュ
ーサ１８に付随した回路には電磁弁１７の動作により生
じた高周波成分を除くために、図示しない低域ろ波器（
ＬＰＦ）やノツチフィルタを内蔵している。

また、前記切換バルブ１６は初期設定器１２及び固定し
ぼり２０とともに容積補償のためのサーボ１１標値を初
期設定するものであり、初期設定時には、電磁弁１７へ
のフレオンガスの供給は停止トされ、固定しぼり２０へ
のみ供給される。この初期設定は予め脈圧変動に対応し
た容積脈波成分が最大となるときの血管内容積をプリセ
ットする。

血管内容積は前記発光素子３からの赤外線の透過酸を受
光素子４で計測することで検知される。

第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）はフレオンガ
スによるカフ圧、光電容積脈波信号、脈波成分及び低周
波成分を示す。

図を参照すると、フレオンガスによるカフ圧を固定しぼ
り２０によって最高血圧よりも十分高い圧から徐々に減
圧させていくと、ある点で光電容積信号に重畳した正弦
波状変動成分（脈派成分）が出現する。容積補償法の原
理から明らかなように、この出現点とのカフ圧は最大血
圧に対応する。さらに、カフ圧を減圧すると光電容積信
号の低周波成分はほぼ直線的に降下し、ある点で脈波成
分が最大となる。この点でのカフ圧は平均血圧に対応す
るから、その時の光電容積信号の低周波成分をプリセッ
トすれば良いことになる。

第１図と第４図を用いて更に詳細に電気的動作を説明す
る。

今、カフ圧を第４図（Ａ）のように徐々に下げていくも
のとすると、受光素子４からの検知信号（第４図（Ｂ）
）はＤＣ増幅器７を通り、一方の信号はＡＣ増幅器９を
通って脈波成分だけが残り（第４図（Ｃ））、　ピーク
検出器ＩＯにてピークを検出して（第４図（Ｄ））、対
応する信号を出力する（第４図（Ｅ））。

ＤＣ増幅器７の出力は、また低域ろ波器（ＬＰＦ）１１
を通って平均透過量を示す信号を出力する。この信号は
サンプルホールド回路１３にてピーク検出器１０からの
脈波成分のピーク値信号をトリガとしてサンプルすると
、それは制御目標値の血圧値に相当し、外部回路に基準
信号として出力する。

こうして初期設定が終了すると、切換バルブ１６を電磁
弁１７側に切換えると共にスイッチ８をオフして、血圧
の自動計測準備が完了する。

受光素子４からの透過量信号は比較器１４に供給され、
サンプルホールド回路１３からの基準信号と比較され、
比較結果（透過量信号と基準信号との偏差（差分））が
ＰＷＭ回路１５に送出される。パルス幅変調回路１５は
、この比較結果に基づいて所定周期のパルスのデユーテ
ィファクタを制御し、こうしてパルス幅制御したパルス
で電磁弁１７の開閉比率を制御することによりカフ内圧
を制御する。

以−１−の実施例は被検部として手指部を対象としたが
、この発明は小型軽量であるから他の末梢部位において
も測定が容易にできる。

例えば、第５図に示すようにチャンバを耳甲介部に取付
けることもできる。第２図では血液容積変化の測定を透
過光量を測定する透過型光電脈波法によっていたが、こ
の実施例では生体セブセント（耳甲介部）の厚さを考慮
して反射光量変化を測定する反射型光電脈波法によって
いる。すなわち、耳甲介部２１の一方の側には発光素子
（例えばＬＥＤ）２２と受光素子（フォトトランジスタ
）２３が並設され、耳甲介部２１の被検部を介して対向
部にチャンバｌが設けられ、カフ圧がフレオンガスの供
給で印加される。

また、上述実施例における光電脈波法に用いる光として
は、可視光または赤色光を用いる。

さらに、カフ圧印加のために用いるフレオンガスの代わ
りに他の気体に用いても良いことは明らかである。

第６図（Ａ）には以上のようにして得られた測定データ
が示されている。こうして得られたデータをローパスフ
ィルタで、電磁弁１７の動作により生じた３０Ｈｚ以上
の周波数成分をカットした後の測定データが第６図（Ｂ
）に示されている。

ここでは血液波形は２０Ｈｚ以上の周波数成分を含まな
いものとする。

（発明の効果）以上説明したようにこの発明では、気体の圧力でカフ圧
印加を行なっているめで、特別な機械的な圧力手段を必
要としない、従って、従来の液体を用いた場合は機械的
加圧手段を必要であるが。

この発明は気体を圧縮して小型の容器に収容し、この気
体の圧力をカフ圧とすることができ、小型、軽量化が極
めて容易になる。

また、この発明では、カフ圧調整をデユーティファクタ
で制御されたパルスによるミニチュア電磁弁により行な
っているので、特にその小型、軽量化が促進され、携帯
して使用することが可能になる。また、この発明は種々
の部位での測定が可能であり、特に末梢部位での測定が
容易であるため、運動時に測定することができる等、そ
の医学的利用分野は広い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本構成図、第２図はこの発明の実
施例である被検部（手指部）の模式図、第３図（Ａ）〜
（Ｄ）及び第４図（Ａ）〜（Ｇ）はこの発明におけるサ
ーボ目標基準設定を説明するためのタイミングチャート
、第５図はこの発明の他の実施例である被検部（耳甲介
部）の模式図、第６図（Ａ）、（Ｂ）はこの発明により
得られた光電信号とこの光電信号を信号処理して得られ
る血圧波形図である。ｌ・・・チャンバ２・・・指３．２２・・・発光素子４．２３・・・受光素子５・・・フレオンガスボンベ６．２０・・・固定しぼり７・・・ＤＣｋｌＩＩｇ器９・・・ＡＣ増幅器ｌＯ・・・ピーク検出器１１・・・低域ろ波器（ＬＰＦ）１３・・・サンプルホールド回路１４・・・比較器１５・・・パルス幅変調器１６・・・切換バルブ１７・・・電磁弁１８・・・圧カドランスデューサ１９・・・記録計２１・・・耳中′介部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検部位が挿入されるチャンバと、このチャンバ
内に気体を満たすための気体供給手段と、前記被検部位
の血管の血圧脈動的変化に伴なって変動する容積の変化
を光電的に検出する光電検出手段と、この光電検出手段
からの出力信号を基準信号と比較する比較手段と、この
比較手段の出力に基づいて前記チャンバからの気体の流
量を制御する調整手段とを備え、前記気体の圧力を血圧
として測定することを特徴とする連続的血圧測定装置。
（２）前記調整手段は、前記比較手段の出力に基づいて
、所定周波数のパルスのデューティファクタを制御して
出力するパルス幅変調手段と、このパルス幅変調手段か
らのパルスに従って、その開閉比率が調整される電磁弁
とからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の血圧測定装置。