JP2000316823A - 非観血連続血圧計 - Google Patents

非観血連続血圧計

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JP2000316823A
JP2000316823A JP11128694A JP12869499A JP2000316823A JP 2000316823 A JP2000316823 A JP 2000316823A JP 11128694 A JP11128694 A JP 11128694A JP 12869499 A JP12869499 A JP 12869499A JP 2000316823 A JP2000316823 A JP 2000316823A
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JP
Japan
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cuff
artery
blood pressure
vibration
calibration
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Pending
Application number
JP11128694A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Nishimura
有史 西村
Kinya Hasegawa
欣也 長谷川
Takashi Hagiwara
尚 萩原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリブレーションの実行時期を適切に設定
することができる非観血連続血圧計を提供する。 【解決手段】 加振器1を用いて体表から生体内の動脈
上に振動を誘発し、誘発された振動の伝搬波を検出器2
で検出し、その伝搬波の位相変化を、MPU6で算出す
る。カフコントロールユニット8はカフ7を起動して一
心拍中の最高、最低、平均血圧値を求め、これらの値を
用いてMPU6はキャリブレーションを行う。カフ7が
生体の一部を圧迫する最中に検出器2で検出した伝搬波
を解析してMPU6はキャリブレーション用カフの取付
位置を判定する。振動が誘発される動脈の状態がカフ7
の圧迫で影響を受ける場合は、動脈が元の状態に戻るま
でキャリブレーションの実行を待つ。そのため、正確な
キャリブレーションが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、医療用器具の分野
において、生体内血管に微弱な振動を与え、血管内を伝
搬した振動を検出・解析して血圧を連続的に測定する非
観血連続血圧計に関し、特に、生体の一部を圧迫するカ
フを用いてキャリブレーション(calibration)用の血圧
値を測定する場合に、キャリブレーションのタイミング
を適切に設定できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】非観血的かつ連続的に血圧を測定する方
法として、特表平9-506024号公報に記載された測定方法
が知られている。これは、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、血管における振動の伝搬速
度を検出することで血管の弾性を算出し、その血管の弾
性から血圧を推定するものである。
【0003】その処理の概要は以下の通りである。被検
体の体表から血管を振動させ、血管上を伝搬した振動を
検出する。検出した振動をディジタル信号に変換した
後、フィルタリング処理及び位相検波処理を行い、血圧
変動による位相変化を算出し、振動伝搬速度の変化を得
る。振動伝搬速度変化は血管弾性の変化を表し、血管の
弾性の変化は血圧の変化、即ち、動圧を表す。この血圧
の変化を同一被検体に別に設置したキャリブレーション
用の血圧計による最高血圧及び最低血圧の測定値でキャ
リブレーションすることにより、生体内の血圧を非観血
的かつ連続的に計測することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特表平9-506024号公報
に開示された発明では、キャリブレーション用血圧計と
してカフ式血圧計を使用する可能性を示している。しか
しながら、特表平9-506024号公報に開示された発明にお
いては、振動が誘発される動脈の上流の部分がカフで圧
迫された場合には、この間の血圧波形を正確に測定する
ことが不可能である。従って、カフ式血圧計による測定
が完了し、カフ内の空気が開放されるまでは、キャリブ
レーションの実行を待たなければならない。
【0005】これを回避するためには、振動が誘発され
る動脈の上流の部分以外の箇所、例えば、右腕の橈骨動
脈上に振動を誘発する場合には左腕にカフを配置する必
要がある。
【0006】上記の説明から明らかなように、振動が誘
発される動脈の上流の部分にカフが配置された場合とそ
うでない場合とではキャリブレーションの実行時期が異
なるため、それぞれの場合に応じた最適なキャリブレー
ションの時期を決定しなければならない。
【0007】本発明は、こうした点に着目して考案され
たものであり、キャリブレーションの実行時期を適切に
設定することができる非観血連続血圧計を提供すること
を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の非観血
連続血圧計では、振動が誘発される動脈の状態がカフの
圧迫によって影響を受ける場合に、動脈が元の状態に戻
るまでキャリブレーションの実行を待つ待機手段を設け
ている。
【0009】そのため、振動を加えた動脈の状態がカフ
の圧迫によって影響を受ける場合には、一定時間待って
キャリブレーションが行われるため、正確なキャリブレ
ーションが可能になる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、生体の動脈上に誘発された振動を検出することと、
この生体の一部を圧迫するカフによって測定された絶対
血圧値を用いてキャリブレーションを行うことにより血
圧値を連続的に測定する非観血連続血圧計において、振
動が誘発される動脈の状態がカフの圧迫によって影響を
受ける場合に、動脈が元の状態に戻るまでキャリブレー
ションの実行を待つ待機手段を設けたものであり、キャ
リブレーションを一定時間待ってから行うことによっ
て、正確なキャリブレーションが可能になる。
【0011】請求項2に記載の発明は、振動が誘発され
る動脈の状態がカフの圧迫によって影響を受けているか
否かを、検出された振動信号に基づいて判定する動脈状
態判定手段を設け、動脈状態判定手段により動脈の状態
がカフの圧迫によって影響を受けていると判定されたと
きに、待機手段が、動脈が元の状態に戻るまでキャリブ
レーションの実行を待つようにしたものであり、振動を
加えた動脈の状態がカフの圧迫によって影響を受けてい
るかどうかを自動的に判定し、判定結果に応じてキャリ
ブレーションのタイミングが設定される。
【0012】請求項3に記載の発明は、動脈状態判定手
段により動脈の状態がカフの圧迫によって影響を受けて
いると判定されたときに、操作者にそれを報知する報知
手段を設けたものであり、振動を加えた動脈の状態がカ
フの圧迫によって影響を受けていることを操作者に報知
することができる。
【0013】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
【0014】(第1の実施形態)第1の実施形態の非観
血連続血圧計は、図1に示すように、生体の橈骨動脈上
に振動を誘発する加振器1と、加振器1によって動脈上
に誘発された振動を検出する検出器2と、検出器2によ
って検出された振動信号を増幅する増幅器3と、増幅器
3によって増幅された振動信号をA/D変換するA/D
変換器4と、加振器1を駆動するための信号をD/A変
換するD/A変換器5と、入力されたデータに基づいて
各種の演算を行うMPU6と、生体の一部を圧迫するカ
フ帯7と、カフ7を駆動して非観血的に一心拍中の最
高、最低、平均血圧を測定するカフコントロールユニッ
ト8と、操作者に動脈の状態を報知する報知器9とを備
えている。
【0015】ここでは加振器1及び検出器2に圧電スピ
ーカを用いているが、それ以外にPVDF素子などを用
いることもできる。
【0016】MPU6は、まず周波数f1の加振波形As
in(2πf1t)を生成する。MPU6によって生成され
た加振波形Asin(2πf1t)は、D/A変換器5によ
ってD/A変換される。加振器1は、D/A変換器5に
よってD/A変換された加振波形を血管上に誘発する。
検出器2は、加振器1によって誘発され、血管壁上を伝
搬してきた振動を検出する。検出器2によって検出され
た振動は、増幅器3によって増幅され、A/D変換器4
によってA/D変換されてMPU6に入力される。
【0017】MPU6は、検出器2によって検出された
振動信号の入力から特表平9-506024号公報で述べられて
いる方式により血圧の連続変化を求め、カフ7及びカフ
コントロールユニット8によって測定された最高血圧
値、平均血圧値及び最低血圧値の内の少なくともいずれ
か二つの値を用いてキャリブレーションすることによ
り、連続血圧値を算出する。
【0018】また、MPU6は、振動が誘発される動脈
の上流の位置にカフ7が配置され、このカフ7による血
管の圧迫が行われているか否かを判定し、圧迫が行われ
ていると判断した場合にはキャリブレーションの実行を
一定時間遅らせる。
【0019】図2は、MPU6が実行する判定プログラ
ムを表すフローチャートである。
【0020】ステップ21:MPU6は、キャリブレーシ
ョンを行うためにカフコントロールユニット8にカフ駆
動信号を送信したときは、 ステップ22:図3に示すように、血管に振動を与えて測
定している血圧の連続変化のデータから、現時刻よりT
1秒前までのT1秒間の血圧波形の最高点と最低点との
差D1を算出する。
【0021】ステップ23:カフ7の空気圧が最大値Pm
axに達すると、カフコントロールユニット8はMPU
6に最高カフ圧到達信号を送信する。MPU6は、この
最高カフ圧到達信号を待ち、最高カフ圧到達信号を受信
すると、 ステップ24:図4に示すように、血管に振動を与えて測
定している血圧の連続変化のデータから、現時刻よりT
2秒前までのT2秒間の血圧波形の最高点と最低点との
差D2を算出する。
【0022】ステップ25:カフコントロールユニット8
は、カフ7による血圧測定が終了するとMPU6に血圧
測定終了信号を送信する。MPU6は、この血圧測定終
了信号を待ち、血圧測定終了信号を受信すると、 ステップ26:D2/D1を計算する。
【0023】加振器1によって振動が誘発される動脈の
上流の部分がカフ7によって圧迫された場合には、そう
でない場合に比べてD2がD1に対して非常に小さくな
るという根拠に基づき、もしD2/D1がある閾値Thre
sholdよりも小さい場合には、加振器1によって振動が
誘発される動脈の上流の部分をカフ7が圧迫しており、
正確な血圧波形の測定ができないと判断して、 ステップ27:図5に示す報知器9の液晶表示画面41に
“CANNOT MEASURE!”という文字を表示
し、またブザー42を鳴らすことにより操作者に加振器1
によって振動が誘発される動脈の上流の部分が圧迫され
ており、正確な血圧波形の測定ができないことを報知
し、 ステップ28:加振器1によって振動が誘発される動脈が
カフで圧迫される以前の状態に戻るまでのT3秒間キャ
リブレーションを待機し、 ステップ29:T3秒間経った後に、血圧波形中の最新の
最高血圧点と最低血圧点とを、カフコントロールユニッ
ト8によって測定された最高血圧値と最低血圧値とに対
応させてキャリブレーションを行う。
【0024】また、ステップ26において、D2/D1が
ある閾値Thresholdよりも大きい場合には、加振器1に
よって振動が誘発される動脈の上流の部分にカフが配置
されていないと判断して、ステップ29に進みキャリブレ
ーションを行う。
【0025】このように、この装置では、振動が誘発さ
れる動脈の状態がカフの圧迫によって影響を受けている
かどうかを自動的に判定することができ、影響を受けて
いる場合には、キャリブレーションのタイミングを一定
時間遅らせることによって、正確なキャリブレーション
を行うことができる。
【0026】なお、T1、T2、T3、Thresholdは任
意であり、被検体の生体データや一般的な臨床データな
どに基づいて決定する。
【0027】また、この実施形態では、報知手段として
液晶表示画面とブザーとを用いているが、これ以外にL
EDなどを用いることも可能である。
【0028】(第2の実施形態)第2の実施形態の非観
血連続血圧計は、カフの影響を受けることが分かってい
る動脈に振動を誘発して血圧の連続変化を測定する場
合、つまり、図1に示すように、同じ腕に加振器1とカ
フ帯7とを装着して血圧を測定する場合、カフの圧迫の
影響を受けた動脈が元の状態に戻るまでキャリブレーシ
ョンの実行を待機する。
【0029】このキャリブレーションの待機手段は、M
PU6がプログラムに従い、図6のフロー図に示す動作
を行うことによって実現される。
【0030】図6のフロー図において、ステップ21、2
3、25の手順は第1の実施形態(図2)のステップ21、2
3、25と同じであり、MPU6は、キャリブレーション
を行うためにカフコントロールユニット8にカフ駆動信
号を送信したときは(ステップ21)、ステップ23に進
む。また、カフコントロールユニット8から最高カフ圧
到達信号を受信すると(ステップ23)、ステップ25に進
む。
【0031】カフコントロールユニット8から血圧測定
終了信号を受信すると(ステップ25)、 ステップ28:キャリブレーションの実行をT3秒だけ遅
らせる。
【0032】ステップ29:T3秒間経った後に、血圧波
形中の最新の最高血圧点と最低血圧点とを、カフコント
ロールユニット8によって測定された最高血圧値と最低
血圧値とに対応させてキャリブレーションを行う。
【0033】このように、この装置では、加振器1で振
動を加える動脈の上流部分がカフ7によって圧迫されて
いるか否かに関係なくキャリブレーションを一定時間待
機することが可能である。
【0034】なお、実施形態では、最高血圧値と最低血
圧値とを用いてキャリブレーションを行う場合を説明し
たが、最高血圧値と平均血圧値、または最低血圧値と平
均血圧値によってキャリブレーションを行うことも本発
明の範囲に包含される。
【0035】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の非観血連続血圧計は、振動が誘発される動脈に影響を
与える位置にカフが取り付けられた場合でも、キャリブ
レーションのタイミングが適切に設定されるため、正確
なキャリブレーションを行うことができる。
【0036】また、カフの取付位置が動脈に影響を与え
る位置であるか否かを自動的に判定し、それに応じたキ
ャリブレーションのタイミングを決定することができる
ので、例えば、カフの取付位置を血圧連続測定の途中で
変更した場合でも、適切なタイミングでキャリブレーシ
ョンを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における非観血連続血
圧計の構成を示すブロック図、
【図2】第1の実施形態の非観血連続血圧計の動作を示
すフロー図、
【図3】第1の実施形態の動作フローのステップ22で算
出されるD1を説明する図、
【図4】第1の実施形態の動作フローのステップ24で算
出されるD2を説明する図、
【図5】第1の実施形態の非観血連続血圧計の報知器を
示す図、
【図6】本発明の第2の実施形態における非観血連続血
圧計の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
1 加振器 2 検出器 3 増幅器 4 A/D変換器 5 D/A変換器 6 MPU 7 カフ 8 カフコントロールユニット 9 報知器 41 液晶表示画面 42 ブザー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 尚 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 Fターム(参考) 4C017 AA08 AA09 AB02 AC03 AC20 AD01 BC07 DD14 FF15

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動が誘発される動脈の状態がカフの圧
    迫によって影響を受ける場合に、前記動脈が元の状態に
    戻るまでキャリブレーションの実行を待つ待機手段を備
    えることを特徴とする非観血連続血圧計。
  2. 【請求項2】 前記振動が誘発される動脈の状態が前記
    カフの圧迫によって影響を受けているか否かを、検出さ
    れた振動信号に基づいて判定する動脈状態判定手段を備
    え、前記動脈状態判定手段により前記動脈の状態が前記
    カフの圧迫によって影響を受けていると判定されたとき
    に、前記待機手段が、前記動脈が元の状態に戻るまでキ
    ャリブレーションの実行を待つことを特徴とする請求項
    1に記載の非観血連続血圧計。
  3. 【請求項3】 前記動脈状態判定手段により前記動脈の
    状態が前記カフの圧迫によって影響を受けていると判定
    されたときに、操作者にそれを報知する報知手段を備え
    ることを特徴とする請求項2に記載の非観血連続血圧
    計。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238402B1 (ko) 2012-01-02 2013-02-28 주식회사 비트컴퓨터 심박측정을 위한 관상혈관 자동인식 및 최적측정 위치 보정 시스템
CN103942456A (zh) * 2014-05-08 2014-07-23 北京睿仁医疗科技有限公司 一种能够自动判断佩戴位置的测量方法及设备

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