JP2000116608A - 血圧監視装置 - Google Patents

血圧監視装置

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JP2000116608A JP10291964A JP29196498A JP2000116608A JP 2000116608 A JP2000116608 A JP 2000116608A JP 10291964 A JP10291964 A JP 10291964A JP 29196498 A JP29196498 A JP 29196498A JP 2000116608 A JP2000116608 A JP 2000116608A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生体の動脈内を伝播する脈波の脈波伝播速度
情報に基づいて生体の推定血圧値を決定する血圧監視装
置において、推定血圧値と脈波伝播速度情報との対応関
係を十分な精度で効率よく決定できるようにする。 【解決手段】 血管硬さ指数算出手段７６において、血
圧測定手段７０により測定された血圧値ＢＰに基づい
て、前記生体の血管の硬さを表す血管硬さ指数Ｉaが算
出され、傾き決定手段８０では、血管硬さ指数算出手段
７６において算出された血管硬さ指数Ｉa に基づいて数
式２または数式３の傾きαが決定され、切片決定手段８
２では、血圧測定手段７０において測定された血圧値Ｂ
Ｐと、その血圧測定手段７０による血圧測定時に決定さ
れた脈波伝播速度情報とから、その傾きαが決定された
数式２または数式３の切片βが決定されるので、１回の
血圧測定手段７０による血圧測定により、推定血圧値Ｅ
ＢＰと脈波伝播速度情報との対応関係が決定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体の動脈内を伝
播する脈波の脈波伝播速度情報に基づいて、生体の血圧
を監視する血圧監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】生体の動脈内を伝播する脈波の脈波伝播
速度情報として、所定の２部位間の伝播時間ＤＴや伝播
速度ＶM （m/s ）などが知られており、このような脈波
伝播速度情報は、所定の範囲内では生体の血圧値ＢＰ
（mmHg）と略比例関係を有することが知られている。そ
こで、予め測定される生体の血圧値ＢＰと脈波伝播速度
情報から、たとえばＥＢＰ＝α（ＤＴ）＋β（但しαは
負の値）、或いはＥＢＰ＝α（ＶM ）＋β（但しαは正
の値）で表されるような関係式における係数α及びβを
予め決定し、その関係式から、逐次検出される脈波伝播
速度情報に基づいて、推定血圧値ＥＢＰを求めて生体の
血圧値を監視し、その推定血圧値ＥＢＰの異常時にはカ
フによる血圧測定を起動させる血圧監視装置が提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記推定血
圧値ＥＢＰと脈波伝播速度情報との対応関係を決定する
に際しては、少なくとも２組の生体の血圧値ＢＰと脈波
伝播速度情報を必要とするけれども、その関係を精度よ
く決定するためには、２つの生体の血圧値が可及的に離
隔した値であることが望まれる。しかしながら、従来で
は、第２回目のカフによる血圧測定が実際の生体の血圧
に拘わらず実行されていたため、必ずしも充分な精度で
対応関係を決定することができなかった。また、上記２
つの生体の血圧値の間が十分に離隔した測定値が得られ
るまでカフによる血圧測定を繰り返し実行させることが
考えられるが、このような場合には、そのカフによる血
圧測定の繰り返しのために長時間必要となるとともに、
生体に不要な負担を与えるという不都合がある。
【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、生体の動
脈内を伝播する脈波の脈波伝播速度情報に基づいて生体
の推定血圧値を決定する血圧監視装置において、推定血
圧値と脈波伝播速度情報との対応関係を十分な精度で効
率よく決定できるようにすることにある。
【０００５】本発明者は、以上の事情を背景として種々
研究を重ねるうち、血管が硬くなると、その血管を脈波
が伝播する速度が速くなり、血管が弛緩すると、その血
管を脈波が伝播する速度は遅くなることを見いだした。
すなわち、脈波伝播速度情報と、その脈波伝播速度情報
に基づいて決定される推定血圧値との予め設定された直
線関係における傾きは、血管の硬さに比例することを見
いだした。本発明は、このような知見に基づいて為され
たものであり、血管の硬さに基づいて、脈波伝播速度情
報と推定血圧値との間の予め設定された直線関係の傾き
を決定するようにしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】すなわち、前記目
的を達成するための第１発明の要旨とするところは、生
体の一部への圧迫圧力を変化させるカフを用いてその生
体の血圧値を測定する血圧測定手段と、その血圧測定手
段による血圧値とその生体の脈波伝播速度情報との間の
予め設定された直線関係から実際の生体の脈波伝播速度
情報に基づいてその生体の推定血圧値を逐次決定する推
定血圧値決定手段とを備えて、その推定血圧値決定手段
により決定される推定血圧値に基づいて、前記生体の血
圧を監視する血圧監視装置であって、(a) 前記血圧測定
手段により測定された血圧値に基づいて、前記生体の血
管硬さ指数を算出する血管硬さ指数算出手段と、(b) そ
の血管硬さ指数算出手段において算出された血管硬さ指
数に基づいて、前記直線の傾きを決定する傾き決定手段
と、(c) 前記血圧測定手段において測定された血圧値
と、その血圧測定手段による血圧測定時に決定された脈
波伝播速度情報とから、前記傾き決定手段において傾き
が決定された直線の切片を決定する切片決定手段とを、
含むことにある。
【０００７】
【第１発明の効果】このようにすれば、血管硬さ指数算
出手段において、血圧測定手段により測定された血圧値
に基づいて、前記生体の血管の硬さを表す血管硬さ指数
が算出され、傾き決定手段では、血管硬さ指数算出手段
において算出された血管硬さ指数に基づいて前記直線の
傾きが決定され、切片決定手段では、血圧測定手段にお
いて測定された血圧値と、その血圧測定手段による血圧
測定時に決定された脈波伝播速度情報とから、その傾き
が決定された直線の切片が決定される。従って、１回の
血圧測定手段による血圧測定により、推定血圧値と脈波
伝播速度情報との対応関係が決定できる。
【０００８】
【発明を解決するための第２の手段】また、前記目的を
達成するための第２発明の要旨とするところは、生体の
一部への圧迫圧力を変化させるカフを用いてその生体の
血圧値を測定する血圧測定手段と、その血圧測定手段に
よる血圧値とその生体の脈波伝播速度情報との間の予め
設定された直線関係から実際の生体の脈波伝播速度情報
に基づいてその生体の推定血圧値を逐次決定する推定血
圧値決定手段とを備えて、その推定血圧値決定手段によ
り決定される推定血圧値に基づいて、前記生体の血圧を
監視する血圧監視装置であって、(a) 生体の末梢部の脈
波を逐次検出する末梢脈波検出装置と、(b) その末梢脈
波検出装置により逐次検出される末梢部の脈波から、そ
の末梢部の脈波に基づく末梢脈波情報を逐次算出する末
梢脈波情報算出手段と、(c) その末梢脈波情報算出手段
により逐次算出された末梢脈波情報に基づいて、前記生
体の血管硬さ指数を逐次算出する血管硬さ指数算出手段
と、(d) その血管硬さ指数算出手段において算出された
血管硬さ指数に基づいて、前記予め設定された直線の傾
きを更新する傾き更新手段とを、含むことにある。
【０００９】
【第２発明の効果】このようにすれば、末梢脈波情報算
出手段では、末梢脈波検出装置により逐次検出された末
梢部の脈波から、その末梢部の脈波に基づく末梢脈波情
報が逐次算出され、血管硬さ指数算出手段では、末梢脈
波情報算出手段において逐次算出された末梢脈波情報に
基づいて生体の血管硬さ指数が逐次算出される。そし
て、傾き更新手段において、その血管硬さ指数算出手段
で逐次算出された血管硬さ指数に基づいて、前記予め設
定された直線の傾きが逐次更新されるので、推定血圧値
と脈波伝播速度情報との対応関係の精度が向上する。
【００１０】
【発明の好適な実施の形態】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、本発明が適用
された血圧監視装置８の回路構成を説明するブロック線
図である。
【００１１】図１において、血圧監視装置８は、ゴム製
袋を布製帯状袋内に有して、たとえば患者の上腕部１２
に巻回されるカフ１０と、このカフ１０に配管２０を介
してそれぞれ接続された圧力センサ１４、切換弁１６、
および空気ポンプ１８とを備えている。この切換弁１６
は、カフ１０内への圧力の供給を許容する圧力供給状
態、カフ１０内を徐々に排圧する徐速排圧状態、および
カフ１０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。
【００１２】圧力センサ１４は、カフ１０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２
２および脈波弁別回路２４にそれぞれ供給する。静圧弁
別回路２２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２６
を介して電子制御装置２８へ供給する。脈波弁別回路２
４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ＳＭ1 を周波数的に弁別してその脈波
信号ＳＭ1 をＡ／Ｄ変換器３０を介して電子制御装置２
８へ供給する。この脈波信号ＳＭ1 が表すカフ脈波は、
患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１０に伝達される圧力振動波である。
【００１３】上記電子制御装置２８は、ＣＰＵ２９、Ｒ
ＯＭ３１、ＲＡＭ３３、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、ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログ
ラムに従ってＲＡＭ３３の記憶機能を利用しつつ信号処
理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を
出力して切換弁１６および空気ポンプ１８を制御する。
【００１４】心電誘導装置３４は、生体の所定の部位に
貼り着けられる複数の電極３６を介して心筋の活動電位
を示す心電誘導波、所謂心電図を連続的に検出するもの
であり、その心電誘導波を示す信号ＳＭ2 を前記電子制
御装置２８へ供給する。なお、この心電誘導装置３４
は、心臓内の血液を大動脈へ向かって拍出開始する時期
に対応する心電誘導波のうちのＱ波或いはＲ波を検出す
るためのものであることから、第１脈波検出装置として
機能している。
【００１５】パルスオキシメータ用光電脈波検出プロー
ブ３８（以下、単にプローブという）は、毛細血管を含
む末梢動脈へ伝播した脈波を検出する第２脈波検出装置
或いは末梢脈波検出装置としても機能するものであり、
例えば、被測定者のカフの装着されていない側（たとえ
ば左手）の指尖部などの生体皮膚すなわち体表面４０に
図示しない装着バンド等により密着した状態で装着され
ている。
【００１６】プローブ３８は、一方向において開口する
容器状のハウジング４２と、そのハウジング４２の底部
内面の外周側に位置する部分に設けられ、ＬＥＤ等から
成る複数の第１発光素子４４a および第２発光素子４４
b （以下、特に区別しない場合は単に発光素子４４とい
う）と、ハウジング４２の底部内面の中央部分に設けら
れ、フォトダイオードやフォトトランジスタ等から成る
受光素子４６と、ハウジング４２内に一体的に設けられ
て発光素子４４及び受光素子４６を覆う透明な樹脂４８
と、ハウジング４２内において発光素子４４と受光素子
４６との間に設けられ、発光素子４４から前記体表面４
０に向かって照射された光のその体表面４０から受光素
子４６に向かう反射光を遮光する環状の遮蔽部材５０と
を備えて構成されている。
【００１７】上記第１発光素子４４a は、酸素飽和度に
よりヘモグロビンの吸光係数が影響される第１波長λ1
例えば６６０ｎｍ程度の波長の赤色光を発光し、第２発
光素子４４b は、酸素飽和度によりヘモグロビンの吸光
係数が影響されない第２波長λ2 例えば８００ｎｍ程度
の波長の赤外光を発光するものである。これら第１発光
素子４４a 及び第２発光素子４４b は、一定時間づつ順
番に数百Ｈｚ乃至数ｋＨｚ程度の比較的高い所定周波数
で発光させられると共に、それら発光素子４４から前記
体表面４０に向かって照射された光の体内の毛細血管が
密集している部位からの反射光は共通の受光素子４６に
よりそれぞれ受光される。なお、発光素子４４の発光す
る光の波長は上記の値に限られず、第１発光素子４４a
は酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの吸光係数が
大きく異なる波長の光を、第２発光素子４４b はそれら
の吸光係数が略同じとなる波長、すなわち酸化ヘモグロ
ビンと還元ヘモグロビンとにより反射される波長の光を
それぞれ発光するものであればよい。
【００１８】受光素子４６は、その受光量に対応した大
きさの光電脈波信号ＳＭ3 をローパスフィルタ５２を介
して出力する。受光素子４６とローパスフィルタ５２と
の間には増幅器等が適宜設けられる。ローパスフィルタ
５２は、入力された光電脈波信号ＳＭ3 から脈波の周波
数よりも高い周波数を有するノイズを除去し、そのノイ
ズが除去された信号ＳＭ3 をデマルチプレクサ５４に出
力する。
【００１９】デマルチプレクサ５４は、電子制御装置２
８からの信号に従って第１発光素子４４a 及び第２発光
素子４４b の発光に同期して切り換えられることによ
り、前記光電脈波信号ＳＭ3 をそれぞれの発光素子４４
ａ、４４ｂからの反射光による光電脈波信号に分別す
る。すなわち、第１波長λ1 の赤色光による光電脈波信
号ＳＭR をサンプルホールド回路５６及びＡ／Ｄ変換器
５８を介して、第２波長λ 2 の赤外光による光電脈波信
号ＳＭIRをサンプルホールド回路６０及びＡ／Ｄ変換器
６２を介して、それぞれ電子制御装置２８の図示しない
Ｉ／Ｏポートに逐次供給する。サンプルホールド回路５
６、６０は、入力された光電脈波信号ＳＭR、ＳＭIRを
Ａ／Ｄ変換器５８、６２へ出力する際に、前回出力した
光電脈波信号ＳＭR 、ＳＭIRについてのＡ／Ｄ変換器５
８、６２における変換作動が終了するまでに、次に出力
する光電脈波信号ＳＭR 、ＳＭIRをそれぞれ保持するた
めのものである。
【００２０】電子制御装置２８のＣＰＵ２９は、ＲＡＭ
３３の記憶機能を利用しつつＲＯＭ３１に予め記憶され
たプログラムに従って測定動作を実行し、駆動回路６４
に制御信号ＳＬＶを出力して発光素子４４a 、４４b を
順次所定の周波数で一定時間づつ発光させる一方、それ
ら発光素子４４a 、４４b の発光に同期して切換信号Ｓ
Ｃを出力してデマルチプレクサ５４を切り換えることに
より、前記光電脈波信号ＳＭR をサンプルホールド回路
５６に、光電脈波信号ＳＭIRをサンプルホールド回路６
０にそれぞれ振り分ける。
【００２１】図２は、上記血圧監視装置８における電子
制御装置２８の制御機能の要部を説明する機能ブロック
線図である。図２において、血圧測定手段７０は、カフ
圧制御手段７２によって、たとえば生体の上腕に巻回さ
れたカフ１０の圧迫圧力を所定の目標圧力値ＰCM（たと
えば、１８０mmHg程度の圧力値）まで急速昇圧させた後
に３mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させられる徐速降圧
期間内において、順次採取される脈波信号ＳＭ1 が表す
脈波の振幅の変化に基づきよく知られたオシロメトリッ
ク法を用いて最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値Ｂ
ＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA などを決定する。
【００２２】脈波伝播速度情報算出手段７４は、図３に
示すように心電誘導装置３４により逐次検出される心電
誘導波の周期毎に発生する所定の部位たとえばＲ波か
ら、プローブ３８により逐次検出される光電脈波の周期
毎に発生する所定の部位たとえば立ち上がり点或いは下
ピーク点までの時間差（脈波伝播時間）ＤＴRPを逐次算
出する時間差算出手段を備え、その時間差算出手段によ
り逐次算出される時間差ＤＴRPに基づいて、予め記憶さ
れる数式１から、被測定者の動脈内を伝播する脈波の伝
播速度ＶM （m/sec ）を逐次算出する。尚、数式１にお
いて、Ｌ（ｍ）は左心室から大動脈を経て前記プローブ
３８が装着される部位までの距離であり、ＴPEP （ｓe
c）は心電誘導波形のＲ波から光電脈波の下ピーク点ま
での前駆出期間である。これらの距離Ｌおよび前駆出期
間ＴPEP は定数であり、予め実験的に求められた値が用
いられる。
【００２３】
【数１】ＶM ＝Ｌ／（ＤＴRP−ＴPEP ）
【００２４】血管硬さ指数算出手段７６は、血圧測定手
段７０により測定された血圧値ＢＰに基づいて、生体の
血管硬さ指数Ｉa を算出する。すなわち、血圧測定手段
７０により測定された血圧値ＢＰから、脈圧ＰM （最高
血圧値ＢＰSYS と最低血圧値ＢＰDIA との差）を算出
し、その脈圧ＰM をその血圧値ＢＰ（たとえば平均血圧
値ＢＰMEAN）で割ることにより血管硬さ指数Ｉa を算出
する（Ｉa ＝ＰM ／ＢＰ）。または、血管が硬くなると
脈波伝播速度ＶM が速くなる、すなわち脈波伝播時間Ｄ
ＴRPが短くなることから、血圧値ＢＰが測定された時の
脈波伝播速度ＶMまたは脈波伝播時間ＤＴRPの逆数を、
その血圧値ＢＰで割ることにより血管硬さ指数Ｉa を算
出する（Ｉa ＝ＶM ／ＢＰ、（１／ＤＴRP）／ＢＰ）。
なお、ここで言う血管とは、大動脈や、カフ１０が巻回
されている上腕部の大きな動脈、または心臓からプロー
ブ３８が装着されている部位までの動脈を指す。
【００２５】対応関係決定手段７８は、血圧測定手段７
０により測定された最高血圧値ＢＰ SYS とそれぞれの血
圧測定期間内における脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝
播速度ＶM 、たとえばその期間内における脈波伝播時間
ＤＴRP或いは伝播速度ＶM の平均値に基づいて、数式２
或いは数式３で示される脈波伝播時間ＤＴRP或いは伝播
速度ＶM と最高血圧値ＢＰSYS との関係式における係数
α及びβを、予め決定する。なお、上記最高血圧値ＢＰ
SYS に代えて、血圧測定手段７０により測定された平均
血圧値ＢＰMEAN或いは最低血圧値ＢＰDIA と血圧測定期
間内における脈波伝播時間ＤＴRP或いは伝播速度ＶM と
の関係が求められてもよい。要するに、監視（推定）血
圧値ＥＢＰを最高血圧値とするか、平均血圧値とする
か、最低血圧値とするかによって選択される。
【００２６】
【数２】ＥＢＰ＝α（ＤＴRP）＋β （但し、αは負の定数、βは正の定数）
【００２７】
【数３】ＥＢＰ＝α（ＶM ）＋β （但し、αは正の定数、βは正の定数）
【００２８】上記数式２または数式３に示された脈波伝
播速度情報と推定血圧値ＥＢＰとの間の直線関係は、動
脈内を伝播する脈波の脈波伝播速度情報が血圧値ＢＰと
対応して変化することに基づいているが、脈波伝播速度
情報は、脈波が伝播する動脈の硬さによっても変化す
る。図４は、血管硬さ指数Ｉa の異なる２つの場合にお
いて、平均血圧値ＢＰMEANと脈波伝播速度ＶM との関係
を示す一例であり、血管硬さ指数Ｉa が異なると、血圧
値ＢＰと脈波伝播速度ＶM との対応関係も異なることを
示している。従って、より正確な推定血圧値ＥＢＰを算
出するため、対応関係決定手段７８は、血管硬さ指数算
出手段７６において算出された血管硬さ指数Ｉa に基づ
いて、対応関係を決定する。
【００２９】すなわち本実施例においては、上記対応関
係決定手段７８は、血管硬さ指数算出手段７６において
算出された血管硬さ指数Ｉa に基づいて、上記数式２ま
たは数式３の傾きαを決定する傾き決定手段８０と、血
圧測定手段７０において測定された血圧値ＢＰと、血圧
測定手段７０による血圧測定時に決定された前記脈波伝
速度情報とから、傾き決定手段８０において傾きαが決
定された数式２または数式３の切片βを決定する切片決
定手段８２とを備えている。
【００３０】上記傾き決定手段８０は、たとえば数式４
に示された血管硬さ指数Ｉa と係数αとの対応関係か
ら、前記血管硬さ指数算出手段７６で算出された血管硬
さ指数Ｉa に基づいて、数式２または数式３の係数αを
決定する。なお、数式４において、定数ｋおよびｃの値
は予め実験により決定された値であり、単一の値であっ
てもよいし、患者毎、或いは疾患毎に決定されるもので
あってもよい。
【００３１】
【数４】α＝ｋＩa ＋ｃ （ｋは正の定数、ｃは定数）
【００３２】推定血圧値決定手段８４は、生体の血圧値
ＢＰとその生体の脈波伝播時間ＤＴ RP或いは伝播速度Ｖ
M との間の上記対応関係（数式２および数式３）から、
脈波伝播速度情報算出手段７４により逐次算出される生
体の実際の脈波伝播時間ＤＴ RP或いは伝播速度ＶM に基
づいて推定血圧値ＥＢＰを逐次決定し、図５に示すよう
に、その推定血圧値ＥＢＰを表示器３２にトレンド表示
させる。
【００３３】血圧測定起動手段８６は、推定血圧値決定
手段８４により決定された推定血圧値ＥＢＰが予め設定
された判断基準値を越えたことに基づいて、前記血圧測
定手段７０による血圧測定を起動させる。すなわち、血
圧測定起動手段８６は、推定血圧値決定手段８４により
決定された推定血圧値ＥＢＰが予め設定された判断基準
値たとえば血圧測定手段７０による前回のカフによる血
圧測定時を基準としてそれから所定値或いは所定割合以
上変化したことを以て異常判定する推定血圧値異常判定
手段としても機能し、推定血圧値ＥＢＰの異常が判定さ
れ場合に前記血圧測定手段７０による血圧測定を起動さ
せる。
【００３４】図６は、上記血圧監視装置８の電子制御装
置２８における制御作動の要部を説明するフローチャー
トであ。
【００３５】図６において、ステップＳＡ１（以下、ス
テップを省略する。）において図示しないカウンタ、レ
ジスタ等をクリアする初期処理が実行された後、脈波伝
播速度情報算出手段７４に対応するＳＡ２では、心電波
形のＲ波からプローブ３８により逐次検出される光電脈
波の立ち上がり点までの時間差すなわち脈波伝播時間Ｄ
ＴRPが決定され、前記数式１からその脈波伝播時間ＤＴ
RPに基づいて脈波伝播速度ＶM (m/sec) が算出される。
【００３６】次いで、前記カフ圧制御手段７２に対応す
るＳＡ３およびＳＡ４では、切換弁１６が圧力供給状態
に切り換えられ且つ空気ポンプ１８が駆動されることに
より、血圧測定のためにカフ１０の急速昇圧が開始され
るとともに、カフ圧ＰC が１８０mmHg程度に予め設定さ
れた目標圧迫圧ＰCM以上となったか否かが判断される。
このＳＡ４の判断が否定された場合は、上記ＳＡ２以下
が繰り返し実行されることによりカフ圧ＰC の上昇が継
続される。
【００３７】しかし、カフ圧ＰC の上昇により上記ＳＡ
４の判断が肯定されると、前記血圧測定手段７０に対応
するＳＡ５において、血圧測定アルゴリズムが実行され
る。すなわち、空気ポンプ１８を停止させ且つ切換弁１
６を徐速排圧状態に切り換えてカフ１０内の圧力を予め
定められた３mmHg/sec程度の緩やかな速度で下降させる
ことにより、この徐速降圧過程で逐次得られる脈波信号
ＳＭ1 が表す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ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および
最低血圧値ＢＰ DIA が測定されるとともに、脈波間隔に
基づいて脈拍数などが決定されるのである。そして、そ
の測定された血圧値ＢＰおよび脈拍数などが表示器３２
に表示されるとともに、切換弁１６が急速排圧状態に切
り換えられてカフ１０内が急速に排圧される。
【００３８】続く血管硬さ指数算出手段７６に対応する
ＳＡ６では、上記ＳＡ５で決定された最高血圧値ＢＰ
SYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA
から血管硬さ指数Ｉa が算出される。すなわち、最高血
圧値ＢＰSYS と最低血圧値ＢＰ DIA との差すなわち脈圧
ＰM が算出され、さらにその脈圧ＰM を平均血圧値ＢＰ
MEANで割る（＝ＰM ／ＢＰMEAN）ことにより、血管硬さ
指数Ｉa が算出される。
【００３９】次に、前記対応関係決定手段７８に対応す
るＳＡ７乃至ＳＡ８が実行される。すなわち、傾き決定
手段８０に対応するＳＡ７では、ＳＡ６で算出された血
管硬さ指数Ｉa が、予め定数ｋ，ｃの値が決定されてい
る数式４に代入されることにより係数αが算出され、そ
の値が脈波伝播ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM と推定血
圧値ＥＢＰとの間の対応関係（数式２或いは数式３）に
おける傾きαとして決定される。
【００４０】続く切片決定手段８２に対応するＳＡ８で
は、上記ＳＡ７で傾きαが決定された数式２または数式
３に、ＳＡ５で決定された血圧値ＢＰ、たとえば最高血
圧値ＢＰSYS と、その血圧値ＢＰが測定された時の脈波
伝播速度情報、すなわちＳＡ２において算出された脈波
伝播速度情報とが代入されることにより、数式２または
数式３の切片βが算出される。
【００４１】上記のようにして脈波伝播速度情報血圧対
応関係が決定されると、ＳＡ９において、心電波形のＲ
波および光電脈波が入力されたか否かが判断される。こ
のＳＡ９の判断が否定された場合はＳＡ９が繰り返し実
行されるが、肯定された場合は、前記脈波伝播情報算出
手段７４に対応するＳＡ１０において、新たに入力され
た心電波形のＲ波および光電脈波についての脈波伝播時
間ＤＴRPおよび脈波伝播速度ＶM がＳＡ２と同様にして
算出される。
【００４２】そして、推定血圧値決定手段８４に対応す
るＳＡ１１において、上記ＳＡ７乃至ＳＡ８において求
められた伝播速度情報血圧対応関係から、上記ＳＡ１０
において求められた脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播
速度ＶM に基づいて、推定血圧値ＥＢＰ（最高血圧値、
平均血圧値、或いは最低血圧値）が決定され、且つ一拍
毎の推定血圧値ＥＢＰをトレンド表示させるために表示
器３２に出力される。
【００４３】次いで、前記血圧測定起動手段８６に対応
するＳＡ１２では、推定血圧値ＥＢＰが予め設定された
判断基準値を越えたか否かが判断される。このＳＡ１２
の判断が否定された場合は、続くＳＡ１３において、Ｓ
Ａ５においてカフ１０による血圧測定が行われてからの
経過時間が予め設定された１５乃至２０分程度の設定周
期すなわちキャリブレーション周期を経過したか否かが
判断される。
【００４４】上記ＳＡ１３の判断が否定された場合に
は、前記ＳＡ９以下の血圧監視ルーチンが繰り返し実行
され、推定血圧値ＥＢＰが１拍毎に連続的に決定され、
且つその決定された推定血圧値ＥＢＰが表示器３２にお
いて時系列的にトレンド表示される。しかし、このＳＡ
１３の判断が肯定された場合には、前記対応関係を再決
定するために前記ＳＡ２以下のカフキャリブレーション
ルーチンが再び実行される。
【００４５】また、前記ＳＡ１２の判断が肯定された場
合は、ＳＡ１４が実行されて推定血圧値ＥＢＰの異常表
示が表示器３２において行われた後、対応関係を再決定
させるためにＳＡ２以下が再び実行されることにより、
カフによる血圧測定が起動される。
【００４６】上述のように、本実施例によれば、血管硬
さ指数算出手段７６（ＳＡ６）において、血圧測定手段
７０（ＳＡ５）により測定された血圧値ＢＰに基づい
て、前記生体の血管の硬さを表す血管硬さ指数Ｉa が算
出され、傾き決定手段８０（ＳＡ７）では、血管硬さ指
数算出手段７６（ＳＡ６）において算出された血管硬さ
指数Ｉa に基づいて数式２または数式３の傾きαが決定
され、切片決定手段８２（ＳＡ８）では、血圧測定手段
７０（ＳＡ５）において測定された血圧値ＢＰと、その
血圧測定手段７０（ＳＡ５）による血圧測定時に決定さ
れた脈波伝播速度情報とから、その傾きαが決定された
数式２または数式３の切片βが決定されるので、１回の
血圧測定手段７０（ＳＡ５）による血圧測定により、推
定血圧値ＥＢＰと脈波伝播速度情報との対応関係が決定
できる。
【００４７】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の実施例において前述の実施例と共通する部分
は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４８】図７は、請求項２に対応する発明の実施例
における血圧監視装置の要部を説明する機能ブロック線
図である。本実施例の血圧監視装置では、装置の機構お
よび回路構成は前述の図１の実施例と共通するが、電子
制御装置２８における制御作動において相違する。以
下、その相違点を中心に説明する。
【００４９】図７において、脈波面積算出手段８８は、
本実施例において末梢脈波情報算出手段として機能する
ものであり、光電脈波検出プローブ３８により得られた
光電脈波の面積Ｓをその１周期Ｗおよび振幅Ｌに基づい
て正規化して算出し、正規化脈波面積ＶＲを算出する。
すなわち、上記光電脈波は、図８に示すように、数ミリ
或いは十数ミリ毎のサンプリング周期毎に入力される光
電脈波の大きさを示す点の連なりにより構成されてお
り、その１周期Ｗ内において光電脈波を積分（加算）す
ることにより光電脈波の面積Ｓが求められた後、Ｓ／
（Ｗ×Ｌ）なる演算が行われることにより正規化脈波面
積ＶＲが算出される。この正規化脈波面積ＶＲは、その
１周期Ｗと振幅Ｌとによって囲まれる矩形内における面
積割合を示す無次元の値であり、％ＭＡＰとしても称さ
れる。
【００５０】血管硬さ指数算出手段９０は、脈波面積算
出手段８８において逐次算出された正規化脈波面積ＶＲ
に基づいて、生体の血管硬さ指数Ｉa を逐次算出する。
上記正規化脈波面積ＶＲは、生体の血圧に対応して変動
するため、たとえば、脈波伝播速度情報算出手段７４に
おいて逐次算出される脈波伝播速度ＶM または脈波伝播
時間ＤＴRPの逆数を、逐次算出される正規化脈波面積Ｖ
Ｒで割った値を血管硬さ指数Ｉa とする（Ｉa ＝ＶM ／
ＶＲ、（１／ＤＴRP）／ＶＲ）。
【００５１】傾き更新手段９２は、血管硬さ指数算出手
段９０において算出された血管硬さ指数Ｉa に基づい
て、推定血圧値ＥＢＰと脈波伝播速度情報との対応関係
を表す数式２または数式３の関係の傾きαを更新する。
たとえば、数式５に示された血管硬さ指数Ｉa と係数α
との対応関係から、前記血管硬さ指数算出手段９０で算
出された血管硬さ指数Ｉa に基づいて、数式２または数
式３の係数αを更新する。なお、数式５において、定数
ｋ’およびｃ’の値は予め実験的に決定された値であ
り、単一の値であってもよいし、患者毎、或いは疾患毎
に決定されるものであってもよい。
【００５２】
【数５】 α＝ｋ’Ｉa ＋ｃ’（ｋ’は正の定数、ｃ’は定数）
【００５３】なお、本実施例の対応関係決定手段７８
は、前述の実施例と同様にして、傾き決定手段８０およ
び切片決定手段８２を備えて、血管硬さＩa に基づいて
対応関係を決定するものであってもよいが、従来と同様
に、少なくとも２組の生体の血圧値ＢＰと脈波伝播速度
情報に基づいて対応関係を決定する等、他の方法により
対応関係を決定するものであってもよい。
【００５４】図９は、本実施例の血圧監視装置における
演算制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチ
ャートである。
【００５５】図９において、まずＳＢ１乃至ＳＢ５で
は、前述の実施例のＳＡ１乃至ＳＡ５と同様の処理が実
行されることにより、血圧値ＢＰが測定される。続く対
応関係決定手段７８に対応するＳＢ６では、ＳＢ２にお
いて求められた脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度
ＶM と、ＳＢ５において測定されたカフ１０による血圧
値ＢＰSYS 、ＢＰMEAN、またはＢＰDIA との間の対応関
係が求められる。すなわち、ＳＢ５において血圧値ＢＰ
SYS 、ＢＰMEAN、およびＢＰDIA が測定されると、それ
ら血圧値ＢＰSYS 、ＢＰMEAN、またはＢＰDIA のうちの
１つと、脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM と
に基づいて、脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度Ｖ
M と推定血圧値ＥＢＰとの間の対応関係（数式２或いは
数式３）が決定される。
【００５６】上記のようにして脈波伝播速度情報血圧対
応関係が決定されると、ＳＢ７において、心電波形のＲ
波および光電脈波が入力されたか否かが判断される。こ
のＳＢ７の判断が否定された場合はＳＢ７が繰り返し実
行されるが、肯定された場合は、前記脈波面積算出手段
８８に対応するＳＢ８において、新たに入力された光電
脈波から正規化脈波面積ＶＲが算出される。
【００５７】続く前記脈波伝播情報算出手段７４に対応
するＳＢ９では、ＳＢ７において入力された心電波形の
Ｒ波および光電脈波についての脈波伝播時間ＤＴRPおよ
び脈波伝播速度情報がＳＢ２と同様にして算出され、続
く血管硬さ指数算出手段９０に対応するＳＢ１０では、
上記ＳＢ９において算出された脈波伝播時間の逆数１／
ＤＴRPまたは脈波伝播速度ＶM が、上記ＳＢ８において
算出された正規化脈波面積ＶＲで割られることにより、
血管硬さ指数Ｉa が算出される。
【００５８】続く傾き更新手段９２に対応するＳＢ１１
では、上記ＳＢ１０で算出された血管硬さ指数Ｉa が、
前記数式５に代入されることにより係数αが新たに算出
され、その新たに算出された係数αが前記ＳＢ６におい
て決定された数式２または数式３の係数αとして更新さ
れる。
【００５９】続くＳＢ１２乃至ＳＢ１５では、図６のＳ
Ａ１１乃至ＳＡ１４と同様の処理が実行されることによ
り、ＳＢ１１において係数αが更新された数式２または
３に基づいて、推定血圧値ＥＢＰが決定および出力さ
れ、その推定血圧値ＥＢＰに基づいて血圧測定手段７０
による血圧測定を起動させるか否かが判断される。
【００６０】上述のように、本実施例によれば、脈波面
積算出手段８８（ＳＢ８）では、プローブ３８により逐
次検出された末梢部の脈波から、正規化脈波面積ＶＲが
逐次算出され、血管硬さ指数算出手段９０（ＳＢ１０）
では、脈波面積算出手段８８（ＳＢ８）において逐次算
出された正規化脈波面積ＶＲに基づいて生体の血管硬さ
指数Ｉa が逐次算出される。そして、傾き更新手段９２
（ＳＢ１１）において、その血管硬さ指数算出手段９０
（ＳＢ１０）で逐次算出された血管硬さ指数Ｉ a に基づ
いて、前記予め設定された数式２または数式３の傾きα
が逐次更新されるので、推定血圧値ＥＢＰと脈波伝播速
度情報との対応関係の精度が向上する。
【００６１】以上、本発明の一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。
【００６２】たとえば、前述の実施例では、末梢脈波検
出装置として、オキシメータ用の光電脈波検出プローブ
３８が用いられていたが、撓骨動脈を押圧して脈波を検
出する形式の圧脈波センサ、腕や指先などのインピーダ
ンスを電極を通して検出するインピーダンス脈波セン
サ、指先に装着されて光電脈波を検出する形式の透過型
光電脈波センサなどの他の形式のものも用いられ得る。
【００６３】また、前述の実施例では、脈波面積算出手
段８８（ＳＢ８）が末梢脈波情報算出手段として機能
し、末梢脈波情報として正規化脈波面積ＶＲが算出され
ていたが、その正規化脈波面積ＶＲに代えて、たとえば
図８に示すような光電脈波の全体の面積Ｓのうちの最高
ピークまでの前半部の面積Ｓ1 或いは最高ピーク以後の
後半部の面積Ｓ2 を正規化したものが用いられてもよい
し、図８に示すような光電脈波においてたとえばＬ・
（２／３）に相当する高さの幅寸法ｌを正規化したｌ／
Ｌが用いられてもよい。要するに、容積脈波の面積或い
は上方への尖り具合（先鋭度）を示す値であればよいの
である。
【００６４】また、前述の第２発明に対応する図９に示
される実施例では、一拍毎に逐次求められる正規化脈波
面積ＶＲに基づいて、血管硬さ指数Ｉa が算出され、傾
きαが更新されていたが、必ずしも一拍毎でなくてもよ
く、たとえば数拍おき或いは数秒乃至数十秒おきに傾き
αが更新されてもよい。
【００６５】なお、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血圧監視装置の回路構
成を説明するブロック線図である。
【図２】図１の実施例における電子制御装置の制御機能
の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】図１の実施例における電子制御装置の制御作動
により求められる時間差ＤＴRPを例示する図である。
【図４】血管硬さ指数の異なる２つの場合において、平
均血圧値と脈波伝播速度との関係を例示する図である。
【図５】図１の実施例において求められた推定血圧値Ｅ
ＢＰが表示器にトレンド表示された例を示す図である。
【図６】図１の実施例のおける電子制御装置の制御作動
の要部を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例におけ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８】図７の実施例において、脈波面積ＶＲの正規化
の方法を説明する図である。
【図９】図７の実施例における電子制御装置の制御作動
の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
８：血圧監視装置 ３８：プローブ（末梢脈波検出装置） ７０：血圧測定手段 ７６：血管硬さ指数算出手段 ７８：推定血圧値決定手段 ８０：傾き決定手段 ８２：切片決定手段 ８８：脈波面積算出手段（末梢脈波情報算出手段） ９０：血管硬さ指数算出手段 ９２：傾き更新手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 生体の一部への圧迫圧力を変化させるカ
    フを用いて該生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、
    該血圧測定手段による血圧値と該生体の脈波伝播速度情
    報との間の予め設定された直線関係から実際の生体の脈
    波伝播速度情報に基づいて該生体の推定血圧値を逐次決
    定する推定血圧値決定手段とを備えて、該推定血圧値決
    定手段により決定される推定血圧値に基づいて、前記生
    体の血圧を監視する血圧監視装置であって、 前記血圧測定手段により測定された血圧値に基づいて、
    前記生体の血管硬さ指数を算出する血管硬さ指数算出手
    段と、 該血管硬さ指数算出手段において算出された血管硬さ指
    数に基づいて、前記直線の傾きを決定する傾き決定手段
    と、 前記血圧測定手段において測定された血圧値と、該血圧
    測定手段による血圧測定時に決定された脈波伝播速度情
    報とから、前記傾き決定手段において傾きが決定された
    直線の切片を決定する切片決定手段とを、含むことを特
    徴とする血圧監視装置。
  2. 【請求項２】 生体の一部への圧迫圧力を変化させるカ
    フを用いて該生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、
    該血圧測定手段による血圧値と該生体の脈波伝播速度情
    報との間の予め設定された直線関係から実際の生体の脈
    波伝播速度情報に基づいて該生体の推定血圧値を逐次決
    定する推定血圧値決定手段とを備えて、該推定血圧値決
    定手段により決定される推定血圧値に基づいて、前記生
    体の血圧を監視する血圧監視装置であって、 生体の末梢部の脈波を逐次検出する末梢脈波検出装置
    と、 該末梢脈波検出装置により逐次検出される末梢部の脈波
    から、該末梢部の脈波に基づく末梢脈波情報を逐次算出
    する末梢脈波情報算出手段と、 該末梢脈波情報算出手段により逐次算出された末梢脈波
    情報に基づいて、前記生体の血管硬さ指数を逐次算出す
    る血管硬さ指数算出手段と、 該血管硬さ指数算出手段において算出された血管硬さ指
    数に基づいて、前記予め設定された直線の傾きを更新す
    る傾き更新手段とを、含むことを特徴とする血圧監視装
    置。
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