JPS6338431A - 血圧測定装置 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は血圧測定装置に関し、特に、血圧測定時におけ
るノイズを除去する技術に関するものである。

従来技術 従来より、生体の一部に巻回されたカフの圧力変化に伴
って発生するコロトコフ音、脈波（カフの圧力振動）、
超音波のドプラー効果を利用して検出される動脈壁の振
動などの脈拍同期波を脈拍同期波検出手段により順次採
取し、その脈拍同期波の大きさの変化に基づいて生体の
血圧値を測定する血圧測定装置が提供されている。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、かかる血圧測定装置においては、採取さ
れた脈拍同期波にノイズが混入して血圧測定を正確に為
し得ない場合があった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景にして為されたものであり、
その要旨とするところは、第１図のクレーム対応図に示
すように、生体の一部に巻回されたカフの圧力変化に伴
って発生する脈拍同期波を順次採取し、その脈拍同期波
の大きさの変化に基づいて生体の血圧値を測定する血圧
測定装置であって、（ａ）予め定められた一定時間幅の
第一ウィンドウを順次移動させて、その第一ウィンドウ
内における前記脈拍同期波の最大値および最小値の差を
算出することにより、その脈拍同期波を、第一ウィンド
ウより短い周期を有し且つその脈拍同期波より小さい振
幅を有するノイズが除去された第一信号波に順次加工す
る第一信号波加工手段と、（ｂ）予め定められた一定時
間幅の第二ウィンドウを順次移動させて、その第二ウィ
ンドウの中心が第二ウィンドウ内における前記第一信号
波の最大値と一致しないときはそのときの第二ウィンド
ウの中心に対応する第一信号波の値を零とし、一致した
ときには該最大値をそのときの値とすることにより、そ
の第一信号波をパルス状の第二信号波に順次加工する第
二信号波加工手段と、（Ｃ１その第二信号波に基づいて
血圧値を決定する血圧値決定手段とを含むことにある。

作用 このようにすれば、第一信号波加工手段により、予め定
められた一定時間幅の第一ウィンドウが順次移動させら
れてその第一ウィンドウ内における脈拍同期波の最大値
および最少値の差が算出されることにより、その脈拍同
期波が第一ウィンドウより短い周期を有し且つその脈拍
同期波より小さい振幅を有するノイズが除去された第一
信号波に順次加工されるとともに、第二信号波加工手段
により、予め定められた一定時間幅の第二ウィンドウが
順次移動させられてその第二ウィンドウの中心がその第
二ウィンドウ内における前記第一信号波の最大値と一致
しないときにはそのときの第二ウィンドウの中心に対応
する第一信号波の値が零とされ、−敗したときにはその
最大値がそのときの値とされることにより、第一信号波
がパルス状の第二信号波に加工され、この第二信号波に
基づいて血圧値決定手段により血圧値が決定される。

発明の効果 この結果、たとえ採取された脈拍同期波にノイズが混入
していたとしても、ノイズの周期が第一ウィンドウの時
間幅より短く且つノイズの振幅が脈拍同期波の振幅より
小さい場合にはそのノイズを効果的に除去し得、従来に
比べて血圧測定を一層正確に為し得る。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図において、１０は被測定者の上腕部等に巻回され
るゴム製袋状のカフである。カフ１０には、圧力センサ
１２、空気ポンプ１４、緩排気用の絞り１６および電磁
弁１８、急排気用の電磁弁２０が配管２２を介してそれ
ぞれ接続されている。

圧力センサ１２はカフ１０内の圧力を示す圧力信号ＳＰ
を静圧弁別回路２４および脈波弁別回路２６にそれぞれ
供給する。静圧弁別回路２４はローパスフィルタを備え
ており、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力を表すカ
フ圧信号ＳＫを弁別してそのカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変
換器２８を介してＣＰＵ３０へ供給する。脈波弁別回路
２６はバンドパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰ
に含まれる脈波を表す脈波信号ＳＭを弁別してその脈波
信号ＳＭをＡ／Ｄ変換器２８を介してＣＰＵ３０へ供給
する。この脈波は被測定者の心拍に同期して発生するカ
フ１０の圧力振動波である。

ＣＰＵ３０は、データバスラインを介してＲＯＭ３４、
ＲＡＭ３６、表示器３８、および出力インタフェース４
０と連結されており、ＲＯＭ３４に予め記憶されたプロ
グラムに従ってＲＡＭ３６の記憶機能を利用しつ゛つ信
号処理を実行し、空気ポンプ１４および電磁弁１８．２
０を制御する一方、一連の血圧測定動作を実行し、脈波
信号ＳＭおよびカフ圧信号ＳＫ等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且つその血圧値を表示
器３８に表示させる。

以下、本実施例の作動を第３図のフローチャートに従っ
て説明する。

電源が投入されると、ステップＳ１の初期処理が実行さ
れるとともに、ステップＳ２が実行されて測定開始押ボ
タンスイッチ４２が操作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ステップＳ２が繰り返し実
行されて待機状態とされるが、スイッチ４２が操作され
た場合にはステップＳ３が実行されることにより、両電
磁弁１８．２０が共に閉状態とされるとともに空気ポン
プ１４が起動されて、カフ１０内が昇圧させられる。次
に、ステップＳ４においては、カフ圧Ｐが予め定められ
た一定の目標カフ圧Ｐｍを超えたか否かが判断される。

この目標カフ圧Ｐｍは最高血圧値よりも充分に高い圧力
、たとえば１８０ｍＨｇ程度の値である。カフ圧Ｐが目
標カフ圧Ｐｍを未だ超えていないときにはステップＳ３
およびＳ４が操り返し実行されるが、カフ圧Ｐが目標カ
フ圧Ｐｍを超えたときにはステップＳ５が実行されるこ
とにより、空気ポンプ１４が停止させられるとともに電
磁弁１８が開状態とされて、カフ１０の緩やかな降圧が
開始される。続いて、ステップＳ６が実行されると、脈
波弁別回路２６により弁別された脈波信号ＳＭのサンプ
リングが開始される。

第４図はこのようにして採取された脈波信号ＳＭの大き
さと時間ｎとの関係を便宜的に波形Ｘ　（ｎｌとしてグ
ラフ表示したものであるが、かかる波形Ｘ（ｎｌが実際
に目視されるわけではない。このことは、後述の波形Ｙ
　（ｍｌおよび波形Ｚ　（１１についても同様である。

本実施例においては、脈波を表す波形Ｘ　（ｎｌが脈拍
同期波に、脈波弁別回路２６およびステップ８６等が脈
拍同期波検出手段に相当する。次に、ステップＳ７が実
行されることにより、第４図において脈波信号ＳＭの現
在の採取時点を仮にに１とした場合にはその時点に１か
ら予め定められた一定時間Ｎ／２だけ遡った時点に２を
中心とする時間幅Ｎなる第一ウイントウＷＮ内における
前記波形Ｘ　（ｎ）の最大値Ｘ　ｍａｘとその最大値Ｘ
　ｍａｘ以降の最少値Ｘｍ１ｎとの差Ｙ　（ｍｌが次式
（１）に従って算出される。脈波においては、通常、上
ピークの直後に下ピークが生ずるため、最大値Ｘｍａｘ
以降の最小値Ｘｍ１ｎを対象とするのである。

Ｙ（ｍ）＝Ｘｍａｘ　　（ｋ２−Ｎ／２．に２＋Ｎ／２
）−Ｘｍｉｎ　　（ｎｘｍａｘ、　　ｋ　２　＋Ｎ／　
２）　　・・・（１）但し、ｍ＝ｎ−Ｎ／２ ｎｘｍａｘ　：　Ｘｍａｘ時点のｎ この場合において、最小値Ｘ　ｍｉｎが最大値Ｘｍａｘ
以前に存在するときにはＹ　（ｍｌ　＝　０とする。第
５図は上記第一ウィンドウＷＮを順次移動させることに
より波形Ｘ　（ｎｌから加工された波形Ｙ（ｍｌをグラ
フ表示したものである。上記第一ウィンドウＷＮの時間
幅Ｎは、たとえば２２５　ｍｓ程度に設定される。

次いで、ステップＳ８が実行されると、第５図において
時点ｋｌ（第４図の時点に１と同一時点）から予め定め
られた一定時間Ｎ／２だけ遡った時点に３を中心とする
時間幅Ｍなる第二ウィンドウＷＭが設定されて、その中
心である時点に３が波形Ｙ　（ｍｌの第二ウィンドウＷ
Ｍ内における最大値Ｙｍａｘの時点と一致するか否かが
判断され、一致しないときにはそのときの第二ウィンド
ウＷＭの中心に対応する波形Ｙ　（ｍ）の値が零とされ
、一致したときにはその最大値Ｙｍａｘがそのときの値
とされる。時点に３においてはＹ　ｍａｘと一致しない
ため第６図において時点に１の値は零とされる。そして
、上記第二ウィンドウＷＭを順次移動させることにより
、第５図のｋ１時点に第二ウィンドウＷＭの中心が位置
したとき、第６図のｋｌ＋Ｍ／２時点において大きさＹ
　ｍａｘを有するパルス状の信号が得られる。これによ
り、波形Ｙ　（ｍｌがパルス状の波形Ｚ　（１）に加工
される。なお、１＝ｍ−Ｍ／２である。本実施例におい
ては、波形Ｙ　（ｍ）が第一信号波に、波形Ｚ　（１）
が第二信号波にそれぞれ相当しているとともに、ステッ
プＳ７が第一信号波加工手段に、ステップ＄８が第二信
号波加工手段にそれぞれ相当する。上記第二ウィンドウ
ＷＭの時間幅Ｍは、被測定者に併せて設定されるもので
あって、たとえば、６拍の脈間間隔の平均の１．５倍あ
るいは任意の時点までの扉間間隔の最小値の１．５倍程
度の時間に設定される。この場合において、第二ウィン
ドウＷＭが上述のようにして算出されるまでの間は予め
定められた一定時間幅、たとえば５００　ｍｓ程度の時
間幅が採用される。次に、ステップＳ９が実行されると
、脈波に対応する信号が検出されたか否かがＺ（１）が
零であるか否かに基づいて判断される。Ｚ　（１１が零
であるときには脈波は検出されていないのでステップＳ
６乃至ｓ９が操り返し実行されるが、Ｚ（１）が零でな
いと判断されたときには続くステップＳＩＯが実行され
てそのＺ　（１）の大きさおよびその時のカフ圧Ｐが時
間データと共にＲＡＭ３６に読み込まれる。次に、ステ
ップＳｌｌの血圧値決定ルーチンにおいては、加工され
た波形Ｚ　ｆｌｌの大きさの変化に基づいて最高血圧値
および最低血圧値を決定するための所謂オシロメトリッ
ク方式の良く知られた血圧決定アルゴリズムが実行され
、これにより、最高血圧値および最低血圧値が決定され
る。このステップＳ１１が本実施例の血圧値決定手段に
相当する。次いで、ステップＳ１２が実行されると、血
圧値の測定が完了したか否かが判断され、完了していな
い場合にはステップＳ６乃至３１２が繰り返し実行され
るが、血圧測定が完了した場合には続くステップＳ１３
が実行されて最高血圧値および最低血圧値が表示器３８
に表示される。

このように、本実施例によれば、脈波に相当する波形Ｘ
　（ｎ）に順次移動する第一ウイントウＷＮ内において
所定の加工が施されることにより、その第一ウイントウ
ＷＮより短い周期を有し且つ脈波より小さい振幅を有す
るノイズが除去された波形Ｙ（ｍ）に加工されるととも
に、そのＹ　（ｍｌに順次移動する第二ウィンドウＷＭ
内において所定の加工が施されることによりパルス状の
波形Ｚ（１）に加工され、この波形Ｚ　（１１に基づい
て血圧値が決定されるので、たとえ波形Ｘ　ｉｎ）にノ
イズが混入したとしても、ノイズの周期が第一ウイント
ウＷＮの時間幅より短く且つノイズの振幅が脈波の振幅
より小さい場合にはそのノイズを効果的に除去し得、従
来に比べて血圧測定を一層正確に為し得る。

また、本実施例によれば、第一ウイントウＷＮ内におけ
る波形Ｘ　（ｎｌの最小値Ｘｍ１ｎが最大値Ｘ　ｗａｘ
以降のものが対象とされているので、実質的な第一ウイ
ントウＷＮの時間幅Ｎを小さくし得るとともに、最大値
Ｘｍａｘ以前にノイズによる最小値が存在したとしても
そのノイズによる影響を解消し得る利点がある。

なお、前述の実施例においては、脈波信号ＳＭの採取に
応じてＹ　（ｍ）およびＺ　ｆｌ）がそれぞれ算出（加
工）されるリアルタイム処理が施されているが、必ずし
もその必要はなく、たとえば脈波信号ＳＭを全数採取し
た後に波形Ｘ　（ｎｌに基づいてＹ　（ｍｌおよびＺ（
１）を一度に算出（加工）するバッチ処理を施しても良
い。

また、前述の実施例においては、脈拍同期波として脈波
が採用されているが、脈拍同期波はカフの圧力変化に伴
って発生する脈音（コロトコフ音）であっても良い。こ
の場合において、前記第一ウィンドウＷＮはたとえば２
０ｍ５程度に、第二ウィンドウＷＭは脈波の場合と同様
にそれぞれ設定される。

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種
々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図である。第２図は本発
明の一実施例を示すブロック線図である。 第３図は第２図の実施例の作動を説明するためのフロー
チャートである。第４図はサンプリングされた脈波信号
をグラフ表示した波形Ｘ　（ｎｌを示す図である。第５
図は第４図の波形Ｘ　（ｎ）に所定の加工が施された波
形Ｙ　（ｍｌを示す図である。第６図は第５図の波形Ｙ
　（ｍｌに所定の加工が施された波形Ｚ　（１１を示す
図である。 １０；カフ ２６：脈波弁別回路 出願人　　株式会社　日本コーリン 第１図 第３図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 生体の一部に巻回されたカフの圧力変化に伴って発生す
   る脈拍同期波を脈拍同期波検出手段により順次採取し、
   該脈拍同期波の大きさの変化に基づいて該生体の血圧値
   を測定する血圧測定装置であって、 予め定められた一定時間幅の第一ウィンドウを順次移動
   させて、該第一ウィンドウ内における前記脈拍同期波の
   最大値および最小値の差を算出することにより、該脈拍
   同期波を、該第一ウィンドウより短い周期を有し且つ該
   脈拍同期波より小さい振幅を有するノイズが除去された
   第一信号波に順次加工する第一信号波加工手段と、 予め定められた一定時間幅の第二ウィンドウを順次移動
   させて、該第二ウィンドウの中心が該第二ウィンドウ内
   における前記第一信号波の最大値と一致しないときはそ
   のときの該第二ウィンドウの中心に対応する該第一信号
   波の値を零とし、一致したときには該最大値をそのとき
   の値とすることにより、該第一信号波をパルス状の第二
   信号波に順次加工する第二信号波加工手段と、 該第二信号波に基づいて血圧値を決定する血圧値決定手
   段と を含むことを特徴とする血圧測定装置。