JPS6247337A

JPS6247337A - 電子血圧計

Info

Publication number: JPS6247337A
Application number: JP60188206A
Authority: JP
Inventors: 早川　義裕; 洋尾川; 義徳宮脇
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-08-26
Filing date: 1985-08-26
Publication date: 1987-03-02

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、電子血圧計において、カフ内の流体の加圧
不足を検出する手段の改良に関する。

（ロ）従来の技術従来、電子血圧計、特に振動法を採用した電子血圧計に
おけるカフ内の流体の加圧不足を検出する手段としては
、測定開始時の脈波振幅の大きさが所定値以上である場
合に、加圧不足とするものが知られている。

この原理を第８図に基づいて以下に説明する。

第８図は、カフ内の流体圧（以下カフ圧）と測定操作の
経過時間の関係を示すものである。カフを被測定者の上
腕等に巻き、カフを加圧する際に、カフ圧を十分に高め
た場合（第８図Ａ点）には、その後のカフ圧を減圧手段
により一定の倣速度で減圧していくと、脈波ＷＡが発生
する。この脈波ＷＡは、カフの締付力により血流を止め
られていた動脈に、血液を流そうとして血液に加わる心
臓からの脈動が、カフ内の流体に伝えられるもので、カ
フ圧を減少させていくと、徐々に発生し、ある点で最大
振幅を取り、その後、徐々に小さくなり、検出できなく
なるものである。カフ圧が最初に十分に高められた場合
、一定微速液で減圧を開始し、測定を開始した時点（Ａ
点）では、その脈波Ｗへの振幅は極めて小さい。

ところが、カフ圧が最初に十分に高められなかった場合
（Ｂ点）には、カフが上腕等を締付ける力が小さく、動
脈は完全に止血された状態でないため、測定開始時には
すでに脈波ＷＢが発生しており、脈波Ｗ、の最初の振幅
Ｐ、も大きい。従って、測定開始時の脈波振幅が、ある
基準値よりも大きい場合には、カフの加圧が十分でない
と判断することができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかるに、このものでは、加圧不足か否か判断するため
の法準値は固定されているため、高血圧者のように脈波
振幅が大きい場合には、実際にはカフが十分加圧されて
いるにもかかわらず、加圧不足検出手段が作動し、無駄
な加圧をして被測定者の苦痛を増すというおそれがあっ
た。また、低血圧者のように脈波振幅が小さい場合には
、実際にはカフが加圧不足であっても、加圧不足検出手
段が作動せず、正確な血圧測定ができないおそれがあっ
た。

この発明は上記不都合に鑑みなされたもので、加圧不足
を的確に検出する電子血圧計の提供を目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明の電子血圧計は、第１図に示すように、カフ圧
と、カフ内の流体を加圧する加圧手段２と、カフ内の流
体を微速あるいは急速に減圧する減圧手段３と、カフ内
の流体圧を検出する圧力センサ４と、この圧力センサの
出力信号に含まれる脈波成分を検出する脈波成分検出手
段５と、検出された脈波成分の振幅を算出する脈波振幅
算出手段６と、算出された脈波振幅と前記圧力センサの
出力信号とにより、血圧値を定量する定量手段７とを備
えるものにおいて、前記脈波振幅算出手段で初期に得ら
れる脈波振幅値と基準値とを比較し、脈波振幅値の方が
大きいとカフ内が加圧不足であるとする加圧不足検出手
段８と、前記圧力センサの初期の出ノｊ値に応じて前記
基準値を制御する基準値制御手段９とから構成されてい
る。

（ホ）作用この電子血圧計では、測定開始時に、圧力センサでカフ
圧Ｑが検出され、脈波振幅算出手段で脈波振幅Ｐが算出
される。そして基準値制御手段で、検出されたカフ圧Ｑ
に基づき、基準値Ｔおが定められる。続いて、加圧不足
検出手段で、基準値Ｔ。

と脈波振幅Ｐが比較され、脈波振幅Ｐが大きい場合に加
圧不足と判断する。

カフ圧Ｑが大きいと、応じて基準値ＴＨも大きくされ、
カフ圧Ｑが小さいと、応じて基準値ＴＨも小さくされる
。従って、同じ脈波振幅値であっても、カフ圧Ｑが小さ
い場合は加圧不足と判断されない場合でも、カフ圧Ｑが
大きいと、基ハζ値Ｔ。

が脈波振幅値Ｐよりも大となり、加圧不足と判断される
場合がある。

次に、第２図を参照して、この発明の採用原理を説明す
る。

第２図は、本願の発明者が収集した最高血圧値と脈圧値
（最高血圧値と最低血圧値との差）のデータを、横軸を
最高血圧値（ｍｍｌ１ｇ）　、縦軸を脈圧値（ｍｍＨｇ
）としてプロットしたものである。この図によると、最
高血圧値と脈圧値との間には一定の相関関係が認められ
る。第２図中のＬ綿は、最高血圧値と脈圧値をリニアな
関係で近似するために描かれたものである。

一方、脈圧値は、脈波振幅値と比例関係にあることが知
られており、最高血圧値と脈波振幅値との間にも、最高
血圧値が大きい時は脈波振幅値Ｐも大きいという相関関
係があることになる（動脈壁は脈圧によって脈動し、そ
れが筋肉・皮膚を通してカフに伝わるものが脈波である
からである）。

従って、カフを加圧した時の圧力値Ｑに比例して大きく
なるしきい値ＴＩＩで加圧不足か否かの判断を行えば、
脈波振幅Ｐの大きな高血圧者に対しては、しきい値Ｔｌ
ｌが大となるため、誤って加圧不足と判断されることは
ない。逆に、脈波振幅Ｐが小さい低血圧者に対しては、
しきい値ＴＨが小となり、加圧不足を的確に検出するこ
とができる。

（へ）実施例この発明の一実施例を、第３図乃至第７図に基づいて以
下に説明する。

第３図は、実施例電子血圧計の外観斜視図であり、１１
は測定回路等を内蔵している血圧計本体である。血圧計
本体１１上面には、液晶素子等よりなる表示器２１、電
源スィッチ２２及び加圧スイッチ２３が設けられている
。

血圧計本体１１には、ゴム等の素材よりなるフレキシブ
ルなチューブ２４を介して、カフ１２が接続される。カ
フ１２は、展開すると空気杭状のものであり、被測定者
の上院等に巻付ける。

第４図は、この実施例に係る電子血圧計の空気圧系と測
定回路のブロック図である。空気圧系は前記カフ１２、
チューブ２４、このチューブ２４が接続される配管２５
ａ、２５ｂ、２５ｃ及びこれら配管２５ａ、２５ｂ、２
５Ｃ端部にそれぞれ設けられた減圧手段としての排気弁
１５、加圧手段としての加圧ポンプＩ３、圧力センサ１
４とより成る。排気弁１５は、カフェ２内の空気を一定
の微速度でまたは急速度で排気できるものであり、加圧
ポンプ１３と共に、後述のマイクロコンピュータ（ＭＰ
Ｕ）２０によって動作が制御される。

圧カセンザ１４には、ひずみゲージを用いるダイヤフラ
ム式の圧力変換器、半導体圧力変換素子等、適切なもの
が採用できる。

測定回路は、前記圧力センサ１４の出力信号を増幅する
増幅器１８、増幅器Ｉ８の出力信号より脈波成分を検出
する脈波成分検出手段としての帯域フィルタ１６、増幅
器１８及び帯域フィルタ１６の出力信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器１９及びマイクロコンピュータ
２０よりなっている。マイクロコンピュータ２０内には
、加圧不足検出手段及び振動法に基づいて血圧値を定量
する定量手段を含むと共に、前記排気弁１５及び加圧ポ
ンプ１３を制御し、測定により得られた血圧値を表示器
２１に表示する。またマイクロコンピュータ２０には、
電源スィッチ２２及び加圧スイッチ２３が接続されてい
る。

次に、この実施例電子血圧計の動作を、第５図及び第６
図に基づいて、以下に説明する。

先ず、測定準備段階として、電源スィッチ２２をオンに
し、カフ１２を被測定者の上腕等に巻付は固定する。マ
イクロコンピュータ２０は、加圧スイツチ２３がオンに
なっているか否か判断しくステップ５ＴＩ）　、オンで
ない場合には、このステップＳＴＩを繰返す。

加圧スイッチ２３がオンされると、排気弁１５が閉じら
れ（ステップ５Ｔ２）　、加圧ポンプ１３が駆動を開始
する（ステップ５Ｔ３）。次のステップＳＴ４では、加
圧スイッチ２３がオフされたか否か判定し、オフされて
いない場合には、このステップＳＴ４を繰返する。

測定者は、カフ１２の加圧が十分であると一応判断した
場合Ｃごは、加圧スイッチ２３をオフする。

加圧スイッチ２３がオフされると、ステップＳＴ４より
次のステップＳＴ５に進み、加圧不足検出が行われる。

加圧不足検出の詳細については後述する。

次のステップＳＴ６では、排気弁１５による微速排気が
開始され、ステップＳＴ７で血圧測定処理が行われる。

ステップＳＴ７で得られた血圧値（最高血圧値・最低血
圧値等）は、表示器２１に表示され（ステップ５Ｔ８）
　、排気弁１５はカフェ２内に残っていた空気を急速に
排気しくステップ５Ｔ９）　、測定動作を終了する。

次に、加圧不足検出手段を第６図を参照しながら説明す
ると、先ず、加圧ポンプ１３の駆動を停止しくステップ
５Ｔ５１）、マイクロコンピュータ２０はカフ圧Ｑ　（
ｍｍｌ１ｇ）をＡ／Ｄ変換器１９より読込む（ステップ
５Ｔ５２）。次のステップ５Ｔ５３では、しきい値Ｔｌ
ｌをカフ圧値Ｑより以下の式に基づいて算出する。

Ｔ１１　　＝　　０．００２０＋２．２　　・・・・・
・（１）（１）式における定数０．００２及び２．２は
、実験的に求められたものである。

なお、より筒易なしきい値Ｔ、ｌの算出手段の一例とし
ては、Ｑ≧２００　　（ｍｍｌ１ｇ）の場合にはＴ１１
＝２．６（ｍｍｌ１ｇ）、Ｑ＜　２００　　（ｍｍｌ１
ｇ）の場合にはＴｉｔ＝２．４（ｍｍＨｇ）とすること
もできる。

次のステップ５Ｔ５４では、マイクロコンピュータ２０
はＡ／Ｄ変換器１９より脈波振幅値Ｐを読込み、前記し
きい値Ｔ０と比較しくステ・ノブ５Ｔ５５）、Ｐ≦Ｔ、
である場合は加圧が十分であるとし、リターンし、ステ
ップＳＴ６に進み、Ｐ＞Ｔｌ＋である場合には加圧が不
十分であるとし、次のステップ５Ｔ５Ｇに進む。ステッ
プＳＴＳ　６では、カフ圧値Ｑに３０　　（ｍｍｌ１ｇ
）を加えたＸを再加圧目標値とし、加圧ポンプ１３の駆
動を再開する（ステップ５Ｔ５７）。

一方、マイクロコンピュータ２０は、Ａ／Ｄｉ喚器１９
よりカフ圧値Ｑのデジタル信号を読込み（ステップ５Ｔ
５８）、前記再加圧目標値Ｘと比較しくステップＳＴ５
９）　、Ｑ≧Ｘの場合には再加圧目標値が達成されたと
してステップＳＴ５１に戻り、再度、加圧不足か否かの
判断を行う。Ｑ〈Ｘの場合にはステップＳＴ５８に戻り
、Ｑ≧Ｘとなるまでステップ５Ｔ５８．５Ｔ５９を繰返
す。

なお、この実施例において、ステップＳＴ７の血圧測定
処理は、振動法の原理に基づいて行われる。振動法の概
略を、第７図及び第８図を参照して説明すると、第８図
における脈波ＷＡ（実際にはもっと波数が多い）の振幅
のみを取出し、経過時間に対してプロットし、曲線でつ
なぐと、はぼ第７図に示すような形の脈波振幅曲線が得
られる。

脈波振幅曲線は、Ｅ点より徐々に増大し、８点より急激
に増大し、Ｍ点で極大値を迎え、その後急激に減少し、
Ｄ点よりは徐々に減少し、Ｆ点でほぼ零となる。この時
、８点に対応するカフ圧が最高血圧値、Ｄ点に対応する
カフ圧が最低血圧値に相当することが経験的に知られて
いる。この事実を利用して血圧値を算出するのが振動法
である。

ステップＳＴ７の血圧測定処理においては、脈波−泊（
１周期）毎の、あるいは一定時間区間毎の脈波振幅値を
算出し、その時点のカフ圧値と共に逐次記憶していき、
その記憶されたデータに基づいて前述の８点及びＤ点を
決定し、８点及びＤ点に対応するカフ圧値を、それぞれ
最高血圧値・最低血圧値とする。

もちろん、血圧測定処理は聴診法（コロトコフ音と呼ば
れる動脈に血液が流れようとする時に発生する音を検出
し、その音が発生した時のカフ圧値を血圧値とする方法
）を採用することもできる。

この場合には、カフ１２にマイクロホン（図示せず）を
装着し、またその出力信号よりコロトコフ音を認識する
認識手段（図示せず）等を設ける。

また、この実施例では、加圧ポンプ１３と排気弁１５が
マイクロコンピュータ２０によって制御されているが、
両方あるいは一方を手動とすることもでき、適宜設計変
更可能である。特に、加圧ポンプ１３をゴム球等の手動
のものとした場合には、加圧不足が検出された時は表示
器２１にその旨を報知する警告手段を設けて、測定者に
再加圧を促すようにする。

（ト）発明の効果この発明の電子血圧計は、脈波振幅算出手段より得られ
た脈波振幅値と、カフ圧より算出される基準値（しきい
値）とを比較して、カフの加圧不足を検出する加圧不足
検出手段を備えたものであるから、高血圧者または低血
圧者に対しても、的確に加圧不足か否かの判断を下すこ
とができ、被測定者に不必要な苦痛を与えることなく、
また正確に血圧値が測定できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の概略構成を示す図、第２回は、最
高血圧値と脈圧値との相関を示す図、第３図は、この発
明の一実施例に係る電子血圧計の外観斜視図、第４図は
、同電子血圧計の回路ブロック図、第５図は、同電子血
圧計の動作を説明するフロー図、第６図は、同電子血圧
計における加圧不足検出手段の動作を説明するフロー図
、第７図は、脈波振幅と測定操作中の経過時間との関係
を示す図、第８図は、カフ圧値と測定操作中の経適時間
との関係を示す図である。１．カフ、　　　　　　２：加圧手段、３：減圧手段、
　　　　　４：圧力センサ、５：脈波成分検出手段、６
：脈波振幅算出手段、７；定量手段、　　　　８：加圧
不足検出手段、９；基準値制御手段。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社代理人　
　　　　弁理士　　中　村　茂　信第１図第２図ｆｉ　Ａ　ｆｍｈ　（Ｘ　ＣｒｎｔｎＨｇ）第３図第４図七第５図第６図第７図第８図Ｕ　　　　　　　　　　　　　経＆竹響−一ゆ手舵昂ネ
甫正書　（自発）昭和６１年　３月１２日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カフと、カフ内の流体を加圧する加圧手段と、カ
フ内の流体を微速又は急速に減圧する減圧手段と、カフ
内の流体圧を検出する圧力センサと、この圧力センサの
出力信号に含まれる脈波成分を検出する脈波成分検出手
段と、検出された脈波成分の振幅を算出する脈波振幅算
出手段と、算出された脈波振幅と前記圧力センサの出力
信号とにより、血圧値を定量する定量手段とを備えた電
子血圧計において、前記脈波振幅算出手段で初期に得られる脈波振幅値と基
準値とを比較し、脈波振幅値の方が大きいとカフ内が加
圧不足であるとする加圧不足検出手段と、前記圧力セン
サの初期の出力値に応じて前記基準値を制御する基準値
制御手段とを備えたことを特徴とする電子血圧計。
（２）前記加圧手段は、加圧不足検出手段の出力に基づ
いて再加圧を行う特許請求の範囲第１項記載の電子血圧
計。
（３）前記加圧不足検出手段の出力により作動される警
告手段を備えた特許請求の範囲第１項または第２項記載
の電子血圧計。