JP2000107143A - 非観血式連続血圧計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カテーテルを用いずに非観血で連続血圧の測
定を行うことを目的とする。 【解決手段】 非観血式連続血圧計本体１に設けた励振
器２と振動発振器３と非観血センサ４とキャリブレーシ
ョン用血圧計５と血圧算出手段６によって算出された連
続血圧波形７をモニター接続変換手段１０で汎用の外部
モニター１２に接続することを可能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体内血管に振動
を与えて血管内を伝搬した振動を検出し解析することに
より、血圧を非観血で連続的に測定することができる血
圧計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば手術中での患者の容態の監視を行
う場合、連続血圧の測定は特に重要である。連続血圧を
測定する一般的な手段は、カテーテルと血圧トランスデ
ューサによって侵襲的つまり観血的に検出された連続血
圧波形を汎用の患者モニターに表示して監視するものが
ある。

【０００３】ここで図９に示した、上記従来のカテーテ
ルを用いた血圧計の設置状態について説明する。被検体
１６の撓骨動脈にカテーテル２９を挿入し、血圧トラン
スデューサー３０により血圧を電気信号に変換し、患者
モニター１８で連続血圧波形を表示している。

【０００４】ここで、動脈へカテーテルを挿入するには
熟練が必要であり、感染への注意が必要であり、患者へ
の負担が大きい。また、カテーテルおよび血圧トランス
デューサと患者モニターとのインターフェースは必ずし
も統一されておらず、接続するためには変換用のコネク
タ等を用いている。

【０００５】血圧トランスデューサと患者モニターとの
インターフェースをとる手段として特開平８−２９９２
８６号公報に記載の発明が知られており、血圧計を血圧
トランスデューサと患者モニターとの間に設置して血圧
トランスデューサと患者モニターとの電気的な接続を行
うものである。

【０００６】また、非観血で連続に血圧を測定する手段
として、特表平９−５０６０２４号公報に記載の発明が
知られており、血圧の変化に応じて血管の弾性が変化す
ることを利用し、血管を伝搬する音波の音速を検出する
ことで血管の弾性を算出し、その血管の弾性値から血圧
を測定するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の技術においては、観血式のカテーテルと血
圧トランスデューサと患者モニターのインターフェース
の整合をとるのみで、非観血での血圧測定をすることは
できないという問題を有している。

【０００８】また、測定した連続血圧波形および最高血
圧、最低血圧をその装置で表示させるだけで、病院など
で広く使用されている患者モニターに血圧波形を出力す
ることができないばかりでなく、連続血圧波形および最
高血圧、最低血圧を表示するための表示手段を持たなけ
ればならず、装置の規模が増大するという問題を有して
いる。

【０００９】また、血圧トランスデューサの出力振幅は
微小であるため前置増幅器が必要であり、汎用の患者モ
ニターは入力コネクタの仕様が異なる場合があり、血圧
トランスデューサを接続する場合にも各種仕様に対応し
た変換ケーブルなどを別途用意する必要があった。

【００１０】また、電源として商用交流電源を使用して
いる血圧計があるが、商用交流電源を使用して装置内で
直流に変換する場合、絶縁トランスや整流回路が必要に
なる。手術中に使用する血圧計などはリーク電流に対し
て厳重な規格があり、この絶縁トランスや整流回路を規
格に適合させるために、特に絶縁トランスの物量が大き
くなってしまうという問題を有している。手術中に使用
する血圧トランスデューサの置換えとしての血圧計を考
える場合にベッドサイドに設置するためには絶縁トラン
スと一体の装置では設置面積が大きくなる。

【００１１】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、カテーテルにより観血的に血圧を測定していた血圧
計の代替えとなる、非観血式で患者への装着が容易で、
従来から使用している患者モニターをそのまま使用で
き、かつ直流電源供給により小型・軽量な非観血式連続
血圧計を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項１の発明に係る非観血式連続血圧計は、生体
内の血管を振動させる励振器と、前記励振器により与え
られ前記血管上を伝搬した振動を受けて電気信号に変換
する非観血センサと、最高血圧の絶対値と最低血圧の絶
対値を測定するキャリブレーション用血圧計と、前記キ
ャリブレーション用血圧計の測定値と前記非観血センサ
の測定値により生体内の血圧を算出し、連続的に測定さ
れた連続血圧信号を出力する血圧算出手段と、前記血圧
算出手段で連続的に測定された前記連続血圧信号を表示
する表示装置と前記血圧算出手段とを接続するモニタ接
続変換手段とを設けたものである。

【００１３】請求項２の発明に係る非観血式連続血圧計
は、請求項１の構成に加えて外部の表示装置の校正に使
用されるゼロバランス信号を発生するゼロバランス信号
発生手段とを設けたものである。

【００１４】請求項３の発明に係る非観血式連続血圧計
は、請求項１および請求項２の構成に加えて電源として
入力された直流電流の電圧値を変更する直流電源変換手
段とを設けたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、生体内の血圧を算出する血圧算出手段と、血圧算出
手段で連続的に測定された連続血圧信号波形を外部の表
示装置に送信するモニタ接続変換手段によって、外部の
表示手段である患者モニターに測定した血圧波形を表示
することによりカテーテルおよび血圧トランスデューサ
を用いずに非観血で連続血圧を測定することができる非
観血式連続血圧計であり、汎用の患者モニター接続可能
とすることで、血圧トランスデューサを用いて患者モニ
ターに連続血圧波形を表示するときに必要であった前置
増幅器が不要となり、非観血に連続波形を汎用の患者モ
ニターに表示することができるという作用を有する。

【００１６】また、請求項２に記載の発明は、外部の表
示装置の校正に使用されるゼロバランス信号を発生する
ゼロバランス信号発生手段を備えたものであり、非観血
に測定した連続血圧信号を汎用の患者モニターに表示す
る場合に、従来の血圧トランスデューサと同様の患者モ
ニターの校正に使用されるゼロバランス信号を発生する
ことにより患者モニターの校正を行うことができるとい
う作用を有する。

【００１７】また、請求項３に記載の発明は、電源とし
て入力された直流電流の電圧値を変更する直流電源変換
手段を備えたものであり、絶縁トランスおよび整流回路
などが不要となり、小型・軽量化が実現できるという作
用を有する。

【００１８】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の構成を示すブロック図である。

【００１９】非観血式連続血圧計本体１は生体内血管に
振動を与えて血管内を伝搬した振動を検出し解析するこ
とにより、血圧を非観血で連続的に測定する装置。励振
器２は被検体の動脈血管を振動させる。振動発振器３は
被検体に対して最も有効となる数Ｈｚから数１０００Ｈ
ｚまでの周波数および振幅で励振器２を駆動させる信号
を発振する。非観血センサ４は被検体の動脈血管を伝わ
った励振器１からの振動を受け、電気信号に変換する。
キャリブレーション用血圧計５は被検体の最高血圧の絶
対値および最低血圧の絶対値を測定するために一定の時
間間隔または操作者の指示によって作動する。血圧算出
手段６は振動発振器３で発生した信号を基準とし、非観
血センサ４から出力される電気信号をＡ／Ｄ（アナログ
／デジタル）変換し、キャリブレーション用血圧計５か
ら出力される最高血圧の絶対値および最低血圧の絶対値
から、連続血圧信号７を算出する。血圧信号ゲイン変更
手段８はあらかじめ設定された増幅度またはゲイン設定
手段９で設定される増幅度に応じて連続血圧信号７を増
幅する。ゲイン設定手段９は可変抵抗器あるいはエンコ
ーダーなどで構成され操作者操作者の指示によって血圧
信号ゲイン変更手段８の増幅度を設定する。モニター接
続変換手段１０は汎用の患者モニターにモニター出力信
号１１を出力する際に、種々の外部モニタ１２である患
者モニターの入力端子に対応した接続の形態に変換す
る。

【００２０】以上のように構成された血圧計の血圧信号
のゲイン変更およびモニター接続変換の方法について図
２を用いて説明する。連続血圧信号７は図１における血
圧算出手段６で算出された連続血圧信号のデジタルデー
タである。図1で示した血圧信号ゲイン変更手段８はＤ
／Ａ（デジタル／アナログ）変換器１３と差動増幅器１
４で構成される。Ｄ／Ａ変換器１３は連続血圧信号７を
差動アナログ信号に変換する。差動増幅器１４は差動ア
ナログ信号を、ゲイン設定手段９によって設定される値
に応じた増幅率で増幅する。ゲイン設定手段９は装置の
外部に設置され、可変抵抗器などにより実現される。ま
た、図1で示したモニター接続変換手段１０はセレクタ
１５とコネクタ１６から構成される。セレクタ１５は接
続される患者モニターの接続仕様に適合させるために、
コネクタ１６の各ピンへ増幅された差動アナログ信号を
切換えて接続する。

【００２１】次に本発明の実施の形態1の設置状態につ
いて図３を用いて説明する。被検体１６に励振器２と非
観血センサ４とキャリブレーション用血圧計５の一部で
あるカフ１７を取り付けている。励振器２と非観血セン
サ４とカフ１７は非観血式連続血圧計本体１に接続され
ている。励振器２と非観血センサ４の被検体１６への装
着は、撓骨動脈上の皮膚に貼り付け、非侵襲かつ容易に
装着することができる。最高血圧の絶対値と最低血圧の
絶対値の測定には一般的に知られているオシロメトリッ
ク法でカフ１７を加圧して動脈を圧迫し、徐々に減圧し
ながら測定を行うものとする。なお、この測定について
は他の構成でも可能であり手段を限定しない。

【００２２】非観血センサ４で測定された相対血圧信号
と最高血圧と最低血圧に基づいて連続血圧波形を血圧算
出手段６により算出する。

【００２３】患者モニター１８は非観血式連続血圧計本
体１と接続され、測定された連続血圧波形を表示する。
非観血式連続血圧計本体１には、ゲイン設定手段９が設
置されており、操作者はゲイン設定手段９によって患者
モニターの仕様に適合させるため血圧波形のゲイン調整
を行う。

【００２４】なお、コネクタ１６と外部モニタ１２との
連続血圧信号の送受は通信手段によっても構成は可能で
ある。図４に示すブロック図のようにコネクタ１６に連
続血圧信号送信手段１９を接続し、外部モニタ１２側に
は連続血圧信号受信手段２０を設け、通信回線２１によ
って連続血圧信号を送受する。具体的には無線方式の電
話や光通信手段、モデムを使用して有線電話回線によっ
ても構成可能であり、この手段を限定しない。

【００２５】このような構成にしたことにより、カテー
テルを用いずに非観血に連続血圧を測定することができ
る。従来血圧トランスデューサを用いた血圧計に必要で
あった前置増幅器が不要となり、かつ従来から使用され
ている、種々の仕様の異なる患者モニターに接続するこ
とができる。また、汎用の患者モニターは入力コネクタ
の仕様が異なる場合があり、血圧トランスデューサを接
続する場合にも種々の仕様に対応した変換ケーブルなど
を別途用意する必要がない。また、血圧信号ゲイン変更
手段８とともに汎用の患者モニターに接続することがで
きる。

【００２６】（実施の形態２）つぎに、発明の実施の形
態２を説明する。図５は本実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。図１と異なる点はゼロバランス信号発生
手段２２を設けたことである。血圧トランスデューサか
ら血圧信号を入力する汎用患者モニターは、その校正の
ためにゼロバランスと呼ばれる操作が必要となる。ゼロ
バランスとは血圧トランスデューサに圧力が加わってい
ない状態を作り、患者モニターの表示感度を血圧トラン
スデューサに適合させる手段である。

【００２７】血圧トランスデューサの代替えとしての血
圧計を提供する場合、このゼロバランス機能を実現しな
ければ、患者モニターの校正ができなくなる。そこでゼ
ロバランス信号発生手段２２と大気圧測定手段２３とゼ
ロバランス起動手段２４により、ゼロバランス機能を実
現する。

【００２８】ゼロバランス信号発生手段２２は、ゼロバ
ランス起動手段２４からの信号により大気圧測定手段２
３で測定された大気圧またはあらかじめ設定された値
を、血圧算出手段６において連続血圧信号７として出力
する。大気圧測定手段２３は気圧計または圧力センサな
どで構成され、キャリブレーション用血圧計５の機能を
用いても実現できる。ゼロバランス起動手段２４は図６
の接続外観図に示すようにスイッチによって構成され操
作者の指示によってゼロバランス調整機能を起動させる
ことができる。なお、ゼロバランス起動手段の構成とし
ては無線や有線の通信手段による構成も可能であり、そ
の手段を限定しない。

【００２９】このような構成にしたことにより、非観血
に測定した連続血圧信号を汎用の患者モニターに表示す
る場合に、ゼロバランス信号を発生することにより患者
モニターの校正を行うことができる。

【００３０】（実施の形態３）つぎに、発明の実施の形
態３を説明する。図７は本実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。図５と異なる点は直流電源変換手段２５
を設けたことである。

【００３１】直流電源変換手段２５は外部直流電源２６
から供給される外部直流電流２７を装置内で必要な電圧
に変換し、装置内直流電源２８として各ブロックに供給
する。直流電源変換手段２５の動作としては、たとえば
外部直流電流２７が＋１２Ｖで供給された場合、直流電
源変換手段２５であるＤＣ−ＤＣコンバーターあるいは
レギュレーターＩＣ等を利用して装置内に必要な＋１２
Ｖ、−１２Ｖ、＋５Ｖの装置内直流電源２８を供給す
る。図８には接続外観図を示しており、外部直流電源２
６と非観血式連続血圧計本体１とをケーブルで接続し、
装置内直流電源２８を供給する。

【００３２】なお、外部直流電源２６としては２次電池
や太陽電池、燃料電池を用いることも可能で、その手段
は限定しない。また、実施の形態１で説明した連続血圧
信号送信手段１９を用いて連続血圧信号を送信する場
合、血圧測定を行う時間間隔毎に連動して連続血圧信号
送信手段１９を起動して、血圧測定を行わない間は停止
させ非観血式連続血圧計本体１の消費電流を少なくして
外部直流電源２６として用いる電池の消費電流を削減す
る構成も可能である。

【００３３】このような構成にしたことにより、カテー
テルにより観血的に血圧を測定していた血圧計の代替え
となる、非観血式で患者への装着が容易で、直流電源供
給により小型・軽量でありかつ従来から使用している患
者モニターをそのまま使用できる、信頼性の高い非観血
式連続血圧計を提供することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上にように本発明は、以上説明したよ
うに、非観血で連続血圧の測定が可能となるので、カテ
ーテル式とは異なり患者への装着が容易となる。

【００３５】また、カテーテルと血圧トランスデューサ
とともに使用していた汎用の患者モニターをそのまま使
用できるので、従来からの設備をそのまま活用すること
ができる。

【００３６】また、直流電源供給により装置を小型で軽
量にすることができ、手術などの妨げになることもなり
難く、カテーテルにより観血的に血圧を測定していた血
圧計の代替えとなる信頼性の高い非観血式連続血圧計を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における非観血式連続血
圧計のブロック図

【図２】本発明の実施の形態１における回路図

【図３】本発明の実施の形態１における非観血式連続血
圧計の接続外観図

【図４】本発明の実施の形態１における非観血式連続血
圧計のなお書きのブロック図

【図５】本発明の実施の形態２における非観血式連続血
圧計のブロック図

【図６】本発明の実施の形態２における非観血式連続血
圧計の接続外観図

【図７】本発明の実施の形態３における非観血式連続血
圧計のブロック図

【図８】本発明の実施の形態３における非観血式連続血
圧計の接続外観図

【図９】従来の血圧計の配置図

【符号の説明】

１ 非観血式連続血圧計本体 ２ 励振器 ３ 振動発振器 ４ 非観血センサ ５ キャリブレーション用血圧計 ６ 血圧算出手段 ８ 血圧信号ゲイン変更手段 ９ ゲイン設定手段 １０ モニタ接続変更手段 ２２ ゼロバランス信号発生手段 ２３ 大気圧測定手段 ２４ ゼロバランス起動手段 ２５ 直流電源変換手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体内の血管を振動させる励振器と、前
   記励振器により与えられ前記血管上を伝搬した振動を受
   けて電気信号に変換する非観血センサと、最高血圧の絶
   対値と最低血圧の絶対値を測定するキャリブレーション
   用血圧計と、前記キャリブレーション用血圧計の測定値
   と前記非観血センサの測定値により生体内の血圧を算出
   し、連続的に測定された連続血圧信号を出力する血圧算
   出手段と、前記血圧算出手段で連続的に測定された前記
   連続血圧信号を表示する表示装置と前記血圧算出手段と
   を接続するモニタ接続変換手段とを備えた非観血式連続
   血圧計。
2. 【請求項２】 外部の表示装置の校正に使用されるゼロ
   バランス信号を発生するゼロバランス信号発生手段を備
   えた請求項１記載の非観血式連続血圧計。
3. 【請求項３】 入力電源の直流電圧値を変更する直流電
   源変換手段を備えた請求項１または請求項２記載の非観
   血式連続血圧計。