JP2000166885A - 血圧監視装置 - Google Patents

血圧監視装置

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JP2000166885A
JP2000166885A JP10347364A JP34736498A JP2000166885A JP 2000166885 A JP2000166885 A JP 2000166885A JP 10347364 A JP10347364 A JP 10347364A JP 34736498 A JP34736498 A JP 34736498A JP 2000166885 A JP2000166885 A JP 2000166885A
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blood pressure
pulse wave
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Hidekatsu Inukai
英克 犬飼
Akihiro Yokozeki
明弘 横関
Keizo Kawaguchi
敬三 川口
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Nippon Colin Co Ltd
Original Assignee
Nippon Colin Co Ltd
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

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、患者に負担を与えることなく、高い血圧推
定精度を維持できる血圧監視装置を提供する。 【解決手段】 末梢血液情報決定手段62(SB1)に
より、光電脈波センサ40によって逐次検出される末梢
部の脈波から正規化脈波面積VRが逐次決定され、関係
修正手段64(SB2乃至SB5)によって、末梢血液
情報決定手段62(SB1)により決定された正規化脈
波面積VRが大きくなるほど、推定血圧値決定手段58
(SA9)において用いられる予め設定された関係(E
BP=(1/DTRP)+β)の傾きαが増加させられる
ことにより、その関係が修正されるので、その修正され
た関係式を用いて決定される推定血圧値EBPの精度が
高い精度に維持できる。

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(sec)
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B
P(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、その関係式を用いて、逐次決定される脈
波伝播速度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す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】しかし、上記生体の血
圧値と脈波伝播速度情報との関係は、短時間では高い相
関を示すのであるが、長時間にわたる相関を求めると相
関関係は低下してしまう。従って、高い相関関係を維持
するためには、頻繁にカフを用いた信頼性のある血圧値
を測定し、その血圧値とその血圧測定時の脈波伝播速度
情報から上記推定血圧値を算出する関係式の係数を頻繁
に再決定する必要があり、カフによる圧迫が患者にとっ
て負担となっていた。
【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、患者に
負担を与えることなく、高い血圧推定精度を維持できる
血圧監視装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は以上の事情を
背景として種々検討を重ねた結果、生体の血圧値と上記
脈波伝播速度情報との対応関係すなわち相関関係は、生
体の血液循環の状態(循環動態)が変化すると変化する
ことを見いだした。すなわち、末梢部の脈波振幅、脈波
面積等の末梢部の血液流量に関連する末梢血液情報や、
中枢側(心臓側)の循環動態を表す、心拍周期、心拍数
等の心拍周期に関連する心拍周期情報が変化した場合に
は上記対応関係が変化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る。
【0006】すなわち、本発明の要旨とするところは、
生体の血圧値とその生体の動脈における脈波伝播速度に
関連する脈波伝播速度情報との間の予め設定された関係
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を備
える形式の血圧監視装置であって、(a) 前記生体の末梢
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、前記生体の末梢部の血液流量に関連する末梢血液情
報を逐次決定する末梢血液情報決定手段と、(c) その末
梢血液情報決定手段により決定された末梢血液情報に基
づいて、前記推定血圧値決定手段において用いられる予
め設定された関係を修正する関係修正手段とを、含むこ
とにある。
【0007】
【発明の効果】このようにすれば、末梢血液情報決定手
段により、末梢脈波検出装置によって逐次検出される末
梢部の脈波から、生体の末梢部の血液流量に関連する末
梢血液情報が逐次決定され、関係修正手段によって、末
梢血液情報決定手段により決定された末梢血液情報に基
づいて前記推定血圧値決定手段において用いられる予め
設定された関係が修正される。従って、その修正された
関係を用いて、推定血圧値決定手段により決定される推
定血圧値の精度が高い精度に維持できる。
【0008】
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記推定血圧値
決定手段において用いられる関係は、脈波伝播時間DT
と推定血圧値EBPとの間の関係(EBP=α(1/D
T)+β)であり、前記関係修正手段は、前記末梢血液
情報が大きくなるほど、その関係内の脈波伝播時間DT
の係数α(正の値)を増加させることにより関係を修正
するものである。また、前記推定血圧値決定手段におい
て用いられる関係は、脈波伝播速度VM と推定血圧値E
BPとの間の関係(EBP=αVM +β)であり、前記
関係修正手段は、前記末梢血液情報が大きくなるほど、
その関係内の脈波伝播速度VM の係数α(正の値)を増
加させることにより関係を修正するものである。このよ
うにすれば、たとえば末梢側の血液流量が増加したとき
には、推定血圧値が増加する方向に関係が修正されるの
で、推定血圧値の精度が高い精度に維持できる。
【0009】また、好適には、前記血圧監視装置は、前
記生体の心拍周期に関連する心拍周期情報を逐次決定す
る心拍周期情報決定手段を含み、前記関係修正手段は、
その心拍周期情報決定手段により決定された心拍周期情
報と、前記末梢血液情報決定手段により決定された末梢
血液情報とに基づいて、前記予め設定された関係を修正
するものである。このようにすれば、関係修正手段によ
り、末梢血液情報決定手段で決定された末梢血液情報
と、心拍周期情報決定手段で決定された心拍周期情報と
に基づいて前記推定血圧値決定手段において用いられる
予め設定された関係が修正される。従って、その修正さ
れた関係を用いて決定される推定血圧値の精度が高い精
度に維持できる。
【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の構成を説明するブロック図であ
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22
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PC 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2
6を介して電子制御装置28へ供給する。
【0013】上記脈波弁別回路24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SM
1 を周波数的に弁別してその脈波信号SM1 をA/D変
換器29を介して電子制御装置28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
圧力振動波すなわちカフ脈波であり、上記カフ10、圧
力センサ14、および脈波弁別回路24は、カフ脈波セ
ンサとして機能している。
【0014】上記電子制御装置28は、CPU30,R
OM32,RAM34,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、CPU30は、ROM32に予め記憶されたプログ
ラムに従ってRAM34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を制御すると
ともに、表示器36の表示内容を制御する。
【0015】心電誘導装置38は、生体の所定の部位に
貼り着けられる複数の電極39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38
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。
【0016】光電脈波センサ40は、毛細血管を含む末
梢細動脈へ伝播した脈波を非侵襲にて検出する第2脈波
検出装置或いは末梢脈波検出装置として機能するもので
あり、たとえば脈拍検出などに用いるものと同様に構成
されており、生体の一部(たとえば指尖部)を収容可能
なハウジング42内には、ヘモグロビンによって反射可
能な波長帯の赤色光或いは赤外光、好ましくは酸素飽和
度によって影響を受けない800nm程度の波長、を生
体の表皮に向かって照射する光源である発光素子44
と、表皮内からの散乱光を検出する光検出素子46とを
備え、毛細血管内の血液容積に対応する光電脈波信号S
3 を出力し、A/D変換器48を介して電子制御装置
28へ供給する。この光電脈波信号SM3 は、一拍毎に
脈動する信号であって、表皮内の毛細血管内のヘモグロ
ビンの量すなわち血液量に対応している。
【0017】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。血圧測定手段50は、カフ圧制御手段52
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P CM(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BPMEAN、および最低血圧値B
DIA などを決定し、その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
などを表示器36に表示させる。
【0018】脈波伝播速度情報算出手段54は、図3に
示すように心電誘導装置38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、光電脈波センサ40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
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光
電脈波センサ40が装着される部位までの距離であり、
PEP (sec)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。
【0019】
【数1】VM =L/(DTRP−TPEP
【0020】対応関係決定手段56は、血圧測定手段5
0により測定された最高血圧値BP SYS と、その血圧測
定期間内における脈波伝播速度情報に基づいて、たとえ
ばそ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 の平均値に基づいて、数式2或いは
数式3で示される予め設定された対応関係式の係数を決
定する。この場合の係数決定の方法は、たとえば、数式
2の関係が用いられる場合は、血圧測定手段50により
測定された最高血圧値BPSYS と上記血圧測定期間内に
算出された脈波伝播時間DTRPを一組とし、前回の血圧
測定時に得られた最高血圧値BPSYS と脈波伝播時間D
RPをもう一組として、その二組の関係を満たすように
係数αおよびβを予め決定する。または、血圧測定手段
50により測定された最高血圧値BPSYS と上記血圧測
定期間内に算出された脈波伝播時間DTRPとを用いて、
数式2の係数αおよびβの何れか一方を予め決定(変
更)する。なお、上記最高血圧値BPSYS に代えて、血
圧測定手段50により測定された平均血圧値BPMEAN
いは最低血圧値BPDIA が用いられてもよい。要するに
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。
【0021】
【数2】EBP=α(1/DTRP)+β (但し、αは正の定数、βは正の定数)
【0022】
【数3】EBP=α(VM )+β (但し、αは正の定数、βは正の定数)
【0023】推定血圧値決定手段58は、生体の血圧値
とその生体の脈波伝播時間DTRP或いは伝播速度VM
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54により逐次算出される生体の
実際の脈波伝播時間DTRP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4に示すように、
その決定された推定血圧値EBPを表示器36にトレン
ド表示させる。
【0024】推定血圧値異常判定手段60は、推定血圧
値決定手段58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超えたことに基づいて前記血
圧測定手段50による血圧測定を起動させる。すなわ
ち、推定血圧値異常判定手段60は、血圧測定起動手段
としても機能し、推定血圧値決定手段58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50による前回のカフ10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推定血圧値EBPが異常であると判
断し、血圧測定手段50による血圧測定を起動させる。
【0025】末梢血液情報決定手段62は、生体の末梢
部の血液流量に関連する末梢血液情報を逐次決定する。
たとえば、光電脈波センサ40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5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を求めた後、S/(W×L)なる
演算を行うことにより正規化脈波面積VRを算出する。
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としても称される末梢部の血液容積
を表す値である。
【0026】関係修正手段64は、前記対応関係決定手
段56において決定された関係、たとえば数式2または
3の関係を、上記生体の末梢血液情報に基づいて修正す
る。たとえば、上記関係が、数式2に示すような、脈波
伝播時間DTRPと推定血圧値EBPとの間の関係(EB
P=α(1/DTRP)+β)である場合、または数式3
に示すような、脈波伝播速度VM と推定血圧値EBPと
の間の関係(EBP=αVM +β)である場合には、上
記関係修正手段64は、正規化脈波面積VRが大きくな
るほど、すなわち血液流量の増加側になるほど、その関
係内の傾きα(正の値)または切片βを増加させること
により数式2または3の関係を修正するものである。上
記関係の傾きαまたは切片βが増加すると、同じ脈波伝
播時間DTRPまたは脈波伝播速度VM から決定される推
定血圧値EBPが大きくなるので、正規化脈波面積VR
が増加したときはには推定血圧値EBPが増加する方向
に関係が修正される。上記のように関係を修正するの
は、生体の血圧値BPが変化したときには、脈波伝播速
度情報(DT、VM )に変化が現れないが、末梢部の血
液流量に変化が現れるという現象があるためである。
【0027】図6および図7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
ローチャートである。図6は、血圧監視制御作動を示す
血圧監視制御ルーチンであり、図7は、割り込み処理或
いは時分割処理などによって図6の血圧監視制御ルーチ
ンとは独立的に実行される関係修正ルーチンである。
【0028】図6において、まずステップSA1(以
下、ステップを省略する。)では、図示しないタイマ、
レジスタ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54に対応するSA2では、心電誘
導波形のR波から光電脈波センサ40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DTRPが決定される。
【0029】次いで、前記カフ圧制御手段52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。
【0030】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50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。そして、測定された
最高血圧値BPSYS 、平均血圧値BPME AN、および最低
血圧値BPDIA が、表示器36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。
【0031】次に、前記対応関係決定手段56に対応す
るSA6では、今回のルーチンにおいて上記SA2で算
出された脈波伝播時間DTRPおよび上記SA5で決定さ
れた最高血圧値BPSYS を一組とし、前回のルーチンに
おいて決定された脈波伝播時間DTRPおよび最高血圧値
BPSYS を他の一組として、前記脈波伝播時間DTRP
推定血圧値EBPとの間の対応関係(数式2)の係数α
およびβが決定される。
【0032】上記のようにして、脈波伝播時間血圧対応
関係が決定されると、SA7において、心電誘導波形の
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SA7の判断が否定された場合はSA7が繰り返し
実行されるが、肯定された場合は、続く脈波伝播速度情
報算出手段54に対応するSA8において、新たに入力
された心電誘導波形のR波および光電脈波についての脈
波伝播時間DTRPがSA2と同様にして算出される。
【0033】そして、推定血圧値決定手段58に対応す
るSA9において、上記SA6において求められた脈波
伝播時間血圧対応関係から、上記SA8において求めら
れた脈波伝播時間DTRP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36に出力される。
【0034】次いで、前記推定血圧値異常判定手段60
に対応するSA10では、上記SA9で決定された推定
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(たとえば上下へ30%)以上変化した
状態が所定の拍数例えば20拍以上連続して越えたか否
かが判断される。
【0035】上記SA10の判断が否定された場合は、
次にSA11が実行される。このSA11では、SA5
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判断される。なお、後述する
関係修正ルーチンにより推定血圧値EBPの精度が高い
精度に維持されることから、この設定周期は通常の設定
周期(15乃至20分程度)よりも長い周期、たとえば
30乃至40分程度に設定される。
【0036】上記SA11の判断が否定された場合に
は、前記SA7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が一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36に時
系列的にトレンド表示される。しかし、このSA11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。
【0037】上記SA10の判断が肯定された場合は、
推定血圧値EBPが異常であると判断され、SA12が
実行されて推定血圧値EBPの異常表示が表示器36に
おいて行われた後、対応関係を再決定させるためにSA
2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。
【0038】上記図6とは独立的に実行される図7の関
係修正ルーチンでは、まず前記末梢血液情報決定手段6
2に対応するSB1において、たとえば光電脈波センサ
40により検出された図5に示す光電脈波信号SM3
ら、光電脈波の面積S、周期W、振幅Lが求められると
ともに、S/(W×L)なる演算が行われることにより
生体の正規化脈波面積VRが算出される。
【0039】次に前記関係修正手段64に対応するSB
2乃至SB5が実行される。まずSB2では、上記SB
1で算出された正規化脈波面積VRが予め設定された上
限レベル値VRULを越えて増加したか否かが判断され
る。また、このSB2の判断が否定された場合は、SB
3において、上記SB1で算出された正規化脈波面積V
Rが予め設定された下限レベル値VRLLを下回って減少
したか否かが判断される。上記上限レベル値VRULおよ
び下限レベル値VRLLは、前回の血圧測定手段50によ
ってカフ10により生体の血圧測定が行われたときの正
規化脈波面積VR(好ましくは血圧測定時に得られた正
規化脈波面積VRの10拍平均値)を基準としてたとえ
ば上下20%程度の値に設定されたものであり、予め実
験に基づいて、推定血圧EBPの精度を維持するために
数式2或いは数式3の関係の修正が必要となる値に設定
されている。
【0040】上記SB2の判断が肯定された場合は、S
B4において、対応関係が数式2に示す関係、すなわ
ち、脈波伝播時間DTRPと推定血圧値EBPとの間の関
係である場合には、その関係の傾きαが、予め設定され
た一定量または正規化脈波面積VRの変化率の大きさに
応じた量だけ増加させられることにより数式2の関係が
修正される。たとえば係数αが0.8から1.2へ変更
させられる。反対に、上記SB3の判断が肯定された場
合は、SB5において、対応関係が数式2に示す関係で
ある場合には、その関係の傾きαが、予め設定された一
定量または正規化脈波面積VRの変化率の大きさに応じ
た量だけ減少させるられる。たとえば係数αが1.2か
ら0.8へ変更させられる。
【0041】上述のように、本実施例によれば、末梢血
液情報決定手段62(SB1)により、光電脈波センサ
40によって逐次検出される末梢部の脈波から正規化脈
波面積VRが逐次決定され、関係修正手段64(SB2
乃至SB5)によって、末梢血液情報決定手段62(S
B1)により決定された正規化脈波面積VRに基づいて
推定血圧値決定手段58(SA9)において用いられる
予め設定された関係(数式2)の傾きαが修正されるの
で、その修正された数式2を用いて決定される推定血圧
値EBPの精度が高い精度に維持できる。
【0042】すなわち、上記関係が、脈波伝播時間DT
RPと推定血圧値EBPとの間の関係(数式2)である場
合には、上記関係修正手段64(SB2乃至SB5)
は、正規化脈波面積VRが大きくなるほど、数式2の傾
きαを増加させることにより関係を修正するので、たと
えば末梢側の血液流量が増加したときには、推定血圧値
EBPが増加する方向に数式2が修正されるので、推定
血圧値EBPの精度が高い精度に維持できる。
【0043】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。
【0044】図8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、心拍周期情報を決定する心拍周期情報
決定手段66が付加されている点、および関係修正手段
72における対応関係の修正方法において相違する。以
下、その相違点を説明する。
【0045】心拍周期情報決定手段66は、生体の心拍
周期情報を逐次決定する。たとえば、心電誘導装置38
により得られた心電波形の所定部位間の間隔たとえばR
波間隔を計測することにより心拍周期RRを決定する。
【0046】心拍周期情報変化値算出手段68は、対応
関係決定手段56において脈波伝播速度情報と推定血圧
値EBPとの間の対応関係決定時、たとえば、対応関係
決定が決定された直後の時点、またはその対応関係を決
定するためのカフによる圧迫時に、上記心拍周期情報決
定手段66により決定された心拍周期情報に対する、逐
次決定される心拍周期情報の変化値(すなわち変化率ま
たは変化量)を算出する。末梢血液情報変化値算出手段
70も同様に、対応関係決定手段56において脈波伝播
速度情報と推定血圧値EBPとの間の対応関係決定時に
前記末梢血液情報決定手段62において決定された末梢
血液情報に対する、逐次決定される末梢血液情報の変化
値を算出する。
【0047】関係修正手段72は前記心拍周期情報決定
手段66により決定された心拍周期情報と、前記末梢血
液情報決定手段62により決定された末梢血液情報とに
基づいて、前記対応関係決定手段56において決定され
た関係を修正する。たとえば、上記心拍周期情報の変化
値および上記末梢血液情報の変化値とに基づいて、前記
関係式(数式2または数式3)の係数αまたはβのいず
れか一方の修正量(ΔαまたはΔβ)を決定する修正量
決定手段を備え、その修正量決定手段により決定された
修正量(ΔαまたはΔβ)を上記関係式のαまたはβに
加えることにより、上記関係を修正する。或いは、上記
心拍周期情報の変化値および上記末梢血液情報の変化値
とに基づいて、上記関係式(数式2または数式3)の係
数αまたはβのいずれか一方の修正率(α’または
β’)を決定する修正率決定手段を備え、その修正率決
定手段により決定された修正率(α’またはβ’)を上
記関係式のαまたはβに乗じることにより、上記関係を
修正する。そして、上記修正量決定手段により決定され
る修正量(ΔαまたはΔβ)、または上記修正率決定手
段により決定される修正率(α’またはβ’)は、上記
心拍周期情報決定手段66により決定される心拍周期情
報または上記末梢血液情報決定手段62により決定され
た末梢血液情報が血液循環量の増加を示すほど、たとえ
ば心拍周期RRが短くなるほど(すなわち心拍周期RR
の変化値が負の側に大きくなるほど)、或いは正規化脈
波面積VRが大きくなるほど(すなわち正規化脈波面積
VRの変化値が正の側に大きくなるほど、大きくなるよ
うにされている。すなわち、血液循環量が増加したとき
には、推定血圧値EBPが増加する方向に上記関係が修
正される。
【0048】図9および図10は、図8の電子制御装置
28の制御作動の要部を説明するフローチャートであっ
て、図9は、血圧監視制御作動を示す血圧監視制御ルー
チンであり、図10は、その血圧監視制御作動の一部と
して実行される関係修正ルーチンである。
【0049】図9は、前述の図6の血圧監視制御ルーチ
ンのSA7とSA8の間に、SA13が実行されること
のみが、前述の図6と異なる。そのSA13では、図1
0に詳しく示す作動が実行されることにより、SA6で
決定された対応関係が修正される。
【0050】図10の関係修正ルーチンでは、まず前記
末梢血液情報決定手段62に対応するSC1において、
図7のSB1と同様にして、図6のSA7で入力された
光電脈波信号SM3 から、光電脈波の面積S、周期W、
振幅Lが求められ、S/(W×L)なる演算が行なわれ
ることにより、正規化脈波面積VRが算出される。続く
末梢血液情報変化値算出手段70に対応するSC2で
は、図6のSA6において脈波伝播時間血圧対応関係が
決定された直後に、SA7において入力された光電脈波
に基づいて算出された正規化脈波面積VRに対する、上
記SC1で算出された正規化脈波面積VRの変化率が変
化値ΔVRとして算出される。
【0051】続く心拍周期情報決定手段66に対応する
SC3では、図6のSA7で入力された心電誘導波形の
R波間隔を計測することにより心拍周期RRが決定さ
れ、続く心拍周期情報変化値算出手段68に対応するS
C4では、図6のSA6において脈波伝播時間血圧対応
関係が決定された直後に、SA7において入力された心
電誘導波形に基づいて決定された心拍周期RRに対す
る、上記SC3で決定された心拍周期RRの変化率が変
化値ΔRRとして算出される。
【0052】次いで、関係修正手段72に対応するSC
5乃至SC6が実行される。まず、前記修正量決定手段
に対応するSC5において、上記SC2で算出された正
規化脈波面積の変化値ΔVRおよび上記SC4で算出さ
れた心拍周期の変化値ΔRRを入力信号として、予め構
成されたニューラルネットワークNNを用いて数式2の
切片βの修正量Δβが決定される。
【0053】上記予め構成されたニューラルネットワー
クNNは、たとえば、図11に示す構造であり、正規化
脈波面積の変化値ΔVRと心拍周期の変化値ΔRRが入
力される2つのユニットXi (i=1〜2)を備える入
力層Xと、入力層Xからの信号が供給される2つのユニ
ットYj (j=1〜2)を備える1層の中間層Yと、修
正量Δβを出力する出力層Zから構成される。そして、
各入力層ユニットXiと中間層ユニットYj との間は結
合係数(重み)Wijで結合し、各中間層ユニットYj
出力層ユニットとの間は結合係数(重み)Vjkで結合し
ている。そして、それら結合係数Wij、Vjkは、(a)
カフを用いて測定された血圧値BPおよびその血圧測定
時における脈波伝播時間DTに基づいて決定される数式
2の切片β1 と、所定時間後に同様に測定された血圧値
BPおよび脈波伝播時間DTに基づいて決定される数式
2の切片β2 との差(β2 −β1 )を教師信号Tとし、
(b−1)上記切片β1 の決定のための血圧測定時にお
いて決定された心拍周期RRに対する、上記切片β2
決定のための血圧測定時において決定された心拍周期R
Rの変化値ΔRRと、(b−2)上記切片β1 の決定の
ための血圧測定時において決定された正規化脈波面積V
Rに対する、上記切片β2 の決定のための血圧測定時に
おいて決定された正規化脈波面積VRの変化値ΔVRと
を入力信号とする一組の情報、すなわち上記(a)、
(b−1)、(b−2)を一組とする情報が予め多数組
(たとえば100組)蓄積され、その蓄積された複数組
の情報に基づく学習により予め決定されている。従っ
て、正規化脈波面積の変化値ΔVRおよび心拍周期の変
化値ΔRRが入力されると、それら変化値ΔVR、ΔR
Rの大きさに応じてΔβが決定される。
【0054】続くSC6では、上記SC5において決定
された修正量Δβが、図6のSA6において決定された
数式2の係数βに加えられることにより、数式2の対応
関係が修正される。そして、図9のSA9では、図10
の関係修正ルーチンで修正された対応関係により推定血
圧値EBPが決定される。
【0055】上述のように、関係修正手段72(SC5
乃至SC6)により、末梢血液情報変化値算出決定手段
70(SC2)で決定された正規化脈波面積の変化値Δ
VRと、心拍周期情報変化値算出手段68(SC4)で
算出された心拍周期の変化値ΔRRとに基づいて前記推
定血圧値決定手段58(SA9)において用いられる予
め設定された関係(数式2)が修正されるので、その修
正された数式2を用いて決定される推定血圧値EBPの
精度が高い精度に維持できる。
【0056】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。
【0057】たとえば、前述の第2の実施例では、関係
修正手段72は、正規化脈波面積の変化値ΔVRおよび
心拍周期の変化値ΔRRが入力信号とされて、修正量Δ
βが逐次決定されていたが、正規化脈波面積の変化値Δ
VRおよび心拍周期の変化値ΔRRの少なくとも一方が
予め設定された基準値を超えた場合に、修正量Δβを決
定し、前記関係を修正するものであってもよい。
【0058】また、前述の第2の実施例では、関係修正
手段72は、予め構成されたニューラルネットワークN
Nに、正規化脈波面積の変化値ΔVRおよび心拍周期の
変化値ΔRRを入力することにより、修正量Δβを決定
していたが、それぞれ別々に関係を修正するものであっ
てもよい。すなわち、第1の実施例の図7の関係修正ル
ーチンと同様にして、逐次算出される正規化脈波面積情
報に基づいて対応関係を修正するかを判断するととも
に、同様のルーチンが心拍周期情報についても実行され
ることにより、心拍周期情報に基づいて対応関係を修正
するかを判断し、いずれか一方のルーチンにより関係が
修正された場合には、推定血圧値決定手段58において
その修正された関係を用いるものであってもよい。
【0059】また、前述の実施例では、末梢脈波検出装
置として光電脈波センサ40が用いられていたが、たと
えば、オキシメータ用の光電脈波検出プローブ、指に装
着された電極を介してインピーダンス変化を検出するイ
ンピーダンス脈波検出装置、撓骨動脈に押圧されてその
内圧を検出する圧脈波検出装置などが用いられてもよ
い。要するに、生体末梢部の循環動態を反映した脈波で
あればよいのである。
【0060】また、前述の実施例では、心電誘導装置3
8により検出された心電波形の所定部位と光電脈波セン
サ40により検出された光電脈波の所定部位との間の時
間差に基づいて脈波伝播時間DTRP或いは脈波伝播速度
M が求められていたが、頸動脈或いは上腕動脈に装着
された第1の脈波検出装置と手首或いは指に装着された
第2の脈波検出装置との間で脈波伝播時間DTRP或いは
脈波伝播速度VM が求められてもよい。
【0061】また、前述の実施例において、心電波形の
R波或いは光電脈波の一拍毎に推定血圧値EBPが決定
されることにより血圧監視されていたが、2拍以上の拍
数毎に血圧監視されるものであってもよい。
【0062】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28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】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5】図1の実施例の光電脈波センサにより検出され
る光電脈波を説明する図である。
【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って、血圧監視制
御ルーチンを示す図である。
【図7】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って、関係修正ル
ーチンを示す図である。
【図8】本発明の他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9】図8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って、血圧監視制
御ルーチンを示す図である。
【図10】図8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って、関係修正
ルーチンを示す図である。
【図11】図10のSC5において用いられる予め構成
されたニューラルネットワークNNの構成の一例を示す
図である。
【符号の説明】
8:血圧監視装置 40:光電脈波センサ(末梢脈波検出装置) 58:推定血圧値決定手段 64:関係修正手段 66:心拍周期情報決定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 敬三 愛知県小牧市林2007番1 日本コーリン株 式会社内 Fターム(参考) 4C017 AA08 AA09 AA19 AB01 AB03 AC03 AC15 AC26 AD01 BD01 FF15

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体の血圧値と該生体の動脈における脈
    波伝播速度に関連する脈波伝播速度情報との間の予め設
    定された関係から、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
    定手段を備える形式の血圧監視装置であって、 前記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、前記生体の末梢部の血液流量に関連する末梢血液
    情報を逐次決定する末梢血液情報決定手段と、 該末梢血液情報決定手段により決定された末梢血液情報
    に基づいて、前記予め設定された関係を修正する関係修
    正手段とを、含むことを特徴とする血圧監視装置。
  2. 【請求項2】 前記生体の心拍周期に関連する心拍周期
    情報を逐次決定する心拍周期情報決定手段を含み、 前記関係修正手段は、該心拍周期情報決定手段により決
    定された心拍周期情報と、前記末梢血液情報決定手段に
    より決定された末梢血液情報とに基づいて、前記予め設
    定された関係を修正するものである請求項1記載の血圧
    監視装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011050438A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Nippon Koden Corp Pwtt換算血圧値でnibp計測を起動する生体情報モニタ
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