JP2002541894A - 無侵襲血圧測定方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 無侵襲血圧測定方法と装置であり、手の手首に対する夾角と手首の前腕に対する回転角度をそれぞれ橈骨動脈血圧測定に最適な角度に固定し、少なくとも手首橈骨動脈の上方の皮膚表面に加圧カフと動脈脈波センサーアレイを設置し、橈骨動脈に外部圧力を加えるとともに、橈骨動脈の脈波信号を測定し、振動法と血管無負荷法を用い、簡単かつ正確に間欠的または連続的に橈骨動脈または尺骨動脈の血圧を測定するとともに、体の動きなどの影響と、長時間連続的血圧測定による手の血流循環と神経機能に与える影響を有効に消去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明は血圧測定方法と装置に関するものであって、特に所謂振動法を用いた
無侵襲的かつ間欠的血圧測定方法と装置と、所謂血管無負荷法用いた無侵襲的か
つ間欠的血圧測定方法と装置に関するものである。

【０００２】 （従来の技術および課題） 振動法とは、血管の外圧が血管内の平均血圧と一致する時と血管内の最高血圧
より高くなる時に、血管がそれぞれ最も柔らかい状態（無負荷状態と呼ぶ）と潰
れた状態になる原理を利用したものである。動脈血管内の血圧は常に心臓の拍動
に従って周期的に変化している（心拍周期毎に血圧最高値は最高血圧と呼び、最
低値は最低血圧と呼び、血圧波形上のすべての血圧値の平均値は平均血圧と呼ぶ
）。また血管の直径(容積)は常に動脈内の血圧の周期的な変化に従って変化して
いって、脈波を形成する。明らかに血管の外圧が血管の平均圧と一致する時に、
即ち血管が最も柔らかい状態になる時に、脈波の振幅が最大となり、血管の外圧
が血管の最高血圧より高くなると即ち血管が潰れた時に脈波の振幅がなくなる。
振動法を用いた動脈血圧を測定する場合、一般的に、先ず、被測動脈の上の皮膚
表面に該動脈を外から加圧するためのカフを固定し、それからカフが、下限が平
均圧力より低く、上限が最高血圧より高い範囲の内に、約3mmHg/秒の速度で、線
形的或いは段階式で、昇圧する或いは降圧する。カフ圧の変化とともに、脈波セ
ンサーを用いて脈波振幅の変化を測定する。カフ圧をカフ中心下の軟組織を通し
て減衰がなく動脈の外表面に伝達し、また脈波センサーが該部分軟組織中の動脈
の脈波を測定することができれば、脈波振幅の最大点と消失点に応じるカフ圧が
それぞれ動脈の平均血圧と、最高血圧と等しい。ゆえに圧力センサーで、これら
の時点で二つのカフ圧値を測定すれば、無侵襲的に動脈の平均血圧と最高血圧を
測定することができる。また、測り得た平均圧力と最高血圧を利用して、最低血
圧＝（３×平均血圧−最高血圧）／２の経験公式で最低血圧も得られる。一回の
カフ加圧と減圧の過程が数十秒の時間がかかり、過程毎に血圧値を一回しか測り
えないため、該方法を利用すると間歇的血圧測定しかできない。ただし、該方法
は伝統的な聴診法（又コロトコフ音法と呼ぶ）、触診法、フラッシュ法及び超音
波ドップラー法等の無侵襲間欠的血圧測定方法と比べ、それぞれ平均血圧を測り
得、主観判断能力の差別による測定の誤差を避けられ、及び装置の構造と取り扱
う方法も簡単等の長所がある。その他に、該方法は現在臨床と家庭に広範に利用
された圧力振動法と比べて、最高血圧において統計データで推算ではなく、正確
に測定できる長所もある。

【０００３】 血管無負荷法は血管の外圧が常に血管内の血圧と等しい時に、血管直径が血管
内血圧の波形の変化に従って変化しない（即ち拍動しない）、その無負荷状態の
直径に固定される原理を利用した。該方法では一般的に動脈に外部加圧するため
のカフと動脈の脈波を測定するための脈波センサーも用いた。その他に、測り得
た動脈の脈波を用いてカフ圧を制御するフィード・バックコントロールシステム
がある。血管無負荷法による血圧測定時に、先ず、振動法と同様、一定の範囲に
カフ圧を変化させるとともに、カフ圧の変化に従って変化している脈波振幅の変
化を測定する。カフ圧が動脈の平均血圧と一致する時、 即ち動脈血管が最も柔
らかい状態になり、脈波の振幅が最大値になる時に、フィード・バックコントロ
ールシステムと接続され、測り得された動脈の脈波信号を増幅、位相補償し、さ
らにこれを使用し、カフ圧を平均血圧のレベルの上で脈波波形の変化に従って変
化させる。いったん、被測動脈血管外部の圧力波形が形状だけではなく、幅値に
も該動脈内血圧の周期的な変化の波形と完全に同様である時、即ち被測血管壁の
内外両側の圧力が常に動態バランスを保つ時に、被測動脈の血管直径は血管内血
圧波形の変化に従って変化せず、その無負荷状態の直径に固定され、脈波の振幅
が零に近づく。この時圧力センサーでカフ圧値を測定すれば、連続的瞬時血圧値
（即ち血圧波形）の測定ができる。無侵襲なので、該方法は伝統的な動脈内にカ
テーテルを直接挿入し、圧力センサを用いて血圧を測定する歓血的(或は直接的)
測定法と比較すると、痛みがなく、出血、感染、血栓形成、塞栓及び神経に傷つ
ける併発症と後遺症等が避けられ、操作も非常に簡単である等優れた点がある。
その他に、該方法は近年に開発された張力法（反力法とも呼ぶ）と比較すると、
修正の必要がなく、測定結果が病人の動きによる影響を受けにくい等優れた点も
ある。

【０００４】 前記二つの方法は今日まで未だ通常の血圧測定部位の上腕に使われていないが
、一般的に指動脈の血圧を測ることに使われている。その理由は、主に上腕の動
脈の位置が深いため、十分に上腕動脈を圧迫されるために、外圧を上腕の全周或
はほぼ全周に加えなければならないことである。このような全周圧迫により、長
時間かつ頻繁に振動法で、或いは長時間かつ連続的に振動法で血圧を測定すれば
、その末梢側の前腕と手の血液循環と神経機能にかなり影響を与える；ところが
指の動脈の位置は浅いため、カフの加圧が血液循環と神経機能に与える影響も小
さい。一方、多くの臨床実験の結果によって、この二つの方法が指に使用の場合
でも大きな問題があると明らかになった。即ち、指動脈は血流抵抗力が大きい末
梢小動脈であるので、その血圧が一般臨床で患者の血圧が正常か否かを判断する
ための所謂“全身血圧”（即ち、心臓に近い大動脈の血圧）と比べ、縦しんば正
常状態でも約10mmHgほどに低く、動脈硬化の場合にはこの差が数十mmHgにも達す
。さらに、小動脈の血管壁における平滑筋成分が大動脈より多く、様々な要因（
例えば低温、麻酔等）の影響を受け、収縮或いは弛緩して、その血圧が大幅に変
動し易い。多くの場合、指動脈から測り得た血圧値が、病人の全身血圧を反映で
きないために使用できない。特に病人の循環機能が非常に弱い場合、血管の平滑
筋がかなり収縮するため、指動脈は欠血になって、指から血圧を測定することが
できないほどである。

【０００５】 人の全身血圧を正しく反映し、被測部位の末梢側の血流循環にも影響しないた
めに、近年、ある人がこの二種類の方法の測定部位を手首に変えて、また伝統的
な全周加圧のカフを小面積の局部加圧カフに変えて、手首に位置する二つの動脈
（橈骨動脈と尺骨動脈）中の一つのみを圧迫する方案を提出した。これは次の二
つの理由の上で考えたものである。第一は、橈骨動脈と尺骨動脈は指動脈より直
径が大きい、血管壁の平滑筋も少ないので、これらの血圧は指動脈と頭部浅側頭
動脈の動脈血圧より、人の全身血圧に近く、様々の要因からの影響もかなり少な
い。橈骨動脈と尺骨動脈では、病人の循環機能が非常に弱い場合でも一般的に脈
波を測定でき、血圧の測定が得られないことはない。特に前記手首動脈の特徴と
手首での操作が容易なためで、これまで橈骨動脈の侵襲的直接血圧を測定する方
法は世界に最もよく使う血圧測定方法として、手術と重症患者の監視に応用され
、手首動脈の血圧値は、人の全身血圧において臨床に最も信頼できる判断根拠と
されている。これより、この二つの方法の測定部位を手首に変えるのは、第一、
極めて高い臨床使用価値がある；第二、正常人の手首では、より大きな動脈と静
脈が二つ以上あり、その中に二つの動脈（橈骨動脈と尺骨動脈）が手掌中の二つ
の動脈弓を通して互いに繋がり、手の背側面でも複数の静脈も手背静脈網を通し
て互いに繋がっている。これらの繋がる血管により、手首の一つの動脈と／或い
は一部の静脈を長時間に阻み断てても、他の動脈と大部分の静脈に血流がまた通
常に流れる時、手首の血液循環にほとんど影響されないので、この二つの方法に
より手首の橈骨動脈と尺骨動脈中いずれかの動脈から長時間の頻繁或は連続的血
圧を測定することができる。

【０００６】 関する研究によって、橈骨末端の手掌側に最も突起する部分の近くの動脈にお
いて、振動法或いは血管無負荷法で、それぞれ平均血圧、収縮血圧或いは血圧波
形を正確に測定できることをすでに明らかにしたが、手首において血圧を正確に
測るのは実際に非常に困難であることも分かった。それは、血圧測定の精度が手
首での測定位置に非常に敏感であり、橈骨末端の手掌側に最も突起する部分でも
僅か2、3mmの異なる位置で測定した血圧値もかなり異なる。また、この測定精度
が様々の外部要因に影響される。第一、手首が前腕の長軸を回転軸として回す時
、或いは手が手掌側へ或いは手の背面へ曲わる時に測定得された血圧値がかなり
変化する。第二、カフ加圧によりカフの外壁が手首半径方向に沿って外へ移動す
る以外、カフが円周方向に沿って手首の手掌側の中心部へ、また長軸方向に沿っ
て手の方へ移動する。これらの移動により、カフの容積が変化する。さらに円周
方向及び長軸方向への移動により、脈波センサーが変位される。それゆえ、脈波
センサーの変位により振動法と血管無負荷法による血圧測定の精度に影響を与え
る。、カフ容積の変化により特に血管無負荷法の精度に影響され、そのフィード
・バック制御コントロールシステムの安定性さえも破壊される。その他、連続測
定を長時間行うことにより、カフの固定が緩くなって、血管無負荷法の精度とフ
ィード・バック制御コントロールシステムの安定性にもかなり影響される。一方
、カフの固定ベルトも手首の他の所にかなり圧迫するため、長時間連続測定後、
カフ末梢側の手の血流循環と神経機能がやはりやや影響され、特に長時間連続の
カフ圧迫により、圧迫された部分に痛みを起こす。

【０００７】 （発明の要約） 本発明の目的は無侵襲連続血圧測定方法と装置を提供する。該方法と装置は振
動法と血管無負荷法の原理に基づき、簡単にさらに前記外部要因に影響されなく
手首で正確に間欠的、又は連続的橈骨動脈或いは尺骨動脈血圧を測定することが
できるとともに、長時間の連続的測定により手の血流循環と神経機能に与える影
響も有効に消去できる。

【０００８】 上述の目的を実現するために、本発明では次の解決方法を採用する。

【０００９】 １．少なくとも手と手首との夾角を橈骨動脈の血圧測定に最適な角度に固定す
る。その他、手首の前腕中央部分に対する回転角度も橈骨動脈の血圧測定に最適
な角度に固定する。この二つの角度を合わせて固定することにより、橈骨両側の
腱と神経の位置を下げることができ、橈骨動脈をその下の橈骨と一番近い位置に
移動され、カフが有効に橈骨動脈を圧迫することができる。長時間頻繁的又は連
続的血圧を測定する場合における手首の角度を固定するために、本発明では、手
首固定板を用いて手首の回転と手の曲がりを固定する。この固定板により被測定
者が動いても加圧カフと脈波センサー及び手首内部の腱、神経、橈骨と橈骨動脈
との相対位置が終始不変にされる。

【００１０】 ２．簡単に最も正確な橈骨動脈血圧測定部位を見つけるために、橈骨末端の手
掌側に最も突起する部分の近く手首の皮膚表面に位置する橈骨動脈加圧カフの加
圧面積の中心に脈波センサーアレイを設置し、カフに加圧又は減圧する時に前記
脈波センサーアレイが手首の複数の位置から橈骨動脈の波形信号を測定して、最
適検出部位選択部に送る。橈骨動脈に近い位置から測定した脈波信号の振幅が大
きく、圧力伝達の良い位置から測定した平均血圧と最高血圧が低いので、橈骨動
脈上に圧力伝達が一番良い部位を見つけるために、前記脈波センサーアレイ中の
橈骨動脈と平行に配列するすべて列のセンサーで測り得たすべて列の脈波信号か
ら、振幅最大時点の振幅が最大である一列の脈波信号を選出し、また前記選出し
た一列の脈波信号から、カフ加圧の過程中振幅最大の時点があり、またカフ圧が
振幅最大時点に応じる圧力より高くなった時、振幅がほぼ消失し始まり、或はほ
ぼ不変し始まる時点もあり、またその振幅最大時点及びほぼ消失時点と対応する
カフ圧が最低である一チャンネルの脈波信号を最適脈波信号として選出する。こ
の最適脈波信号を用いて振動法或いは血管無負荷法により橈骨動脈から血圧を測
定する。圧力伝達深さの最大のカフ中心を選出した最も正確に橈骨動脈血圧測定
できる位置と合わせるために、最適脈波信号の選出後、最も直観的な方式で最適
脈波信号を測定したセンサーがセンサーアレイ中の位置を示し、それにより最適
脈波信号測定したセンサーがセンサーアレイの中心になるようにカフの固定位置
を調節する。その他に、長時間の血圧測定時に被測定者の動きによる手首姿勢の
変化を防止するために、最適センサーの位置がアレイの中心に位置するか否かに
ついて定期かつ自動的に検査し、もし中心からかなり離れれば、警告信号を発し
て、再び、加圧カフの位置を調整する。

【００１１】 ３．手を小指側へやや回転して、親指の直下の突起部分と橈骨末端の手掌側に
最も突起する部分との間の面を広げて直径の大きいカフを固定したストラップと
手首のこの面との密着を妨害しないようにさせる。

【００１２】 ４．カフ加圧する時にカフが手首の長軸方向に沿った手への移動を防止する、
カフストラップの安定のために、手と手首を接続する部分の直径と前腕の中央部
分の直径の差を消去して、前記部分の手が背面へ曲がることにより凹んだ複雑な
形状を規則的な円柱面状に形成する。

【００１３】 ５．カフ加圧する時の手首の他の部分に圧迫することを減少するために、カフ
固定装置と手首との間の接触面積をなるべく大きくする。

【００１４】 ６．長時間連続圧迫による痛みと麻痺を引き起こすことを避けるため、橈骨動
脈と尺骨動脈の上にそれぞれ加圧カフを設置して二つの動脈から交替に血圧を測
定する。尺骨動脈から正確に血圧を測定するのは困難なので、橈骨動脈血圧測定
結果を利用して尺骨動脈血圧測定の結果を修正する。即ち、測定した橈骨動脈の
平均血圧と同時に或いは順次に測定した尺骨動脈脈波振幅最大点に対応するカフ
圧との差Diを求め、また尺骨動脈血圧を測定する過程中、尺骨動脈のカフ圧が橈
骨動脈の最高血圧と等しい時の尺骨動脈脈波振幅とその最大振幅の比例Piを求め
る。この後に、再び尺骨動脈血圧測定時に毎回の新しく測定した尺骨動脈の脈波
振幅最大点が対応しているカフ圧力からDiを減ると、今回の尺骨動脈の平均血圧
を得ることができる。またカフ圧力が今回の平均血圧より低い範囲内に尺骨動脈
振幅中、その最大振幅と比例Piになる点が対応するカフ圧力を見つけると最高血
圧を測定することができる。一方、被測手首が大きく回るによりDiとPiが変わる
ことを防止するために、長時間の血圧測定過程中、自動的かつ定期的に同様方法
で再びDiとPiを測定する必要がある。

【００１５】 （発明の実施の形態） （第一実施例） 本発明の第一実施例は手首において振動法により無侵襲的かつ間欠的血圧を測
定する方法である。

【００１６】 先ず、本実施例の手首姿勢決定方法は図5に示すように手17と手首18との夾角
を橈骨動脈血圧の測定に最適な角度に固定する。その内、互いに 100〜170°の
夾角をさせるのは適当である；また手首18が前腕19の中央部分に相対に回転する
角を橈骨動脈血圧の測定に最適な角度に固定する。その内、 30〜100°の夾角を
させるのは適当である。この二つの角度を合わせて手首の姿勢を決めれば橈骨両
側の腱と神経の位置を下げることができ、橈骨動脈をその下の橈骨と距離が一番
近い位置に置かれ、カフが有効的に橈骨動脈を圧迫できる。

【００１７】 長時間の頻繁或いは連続血圧測定時、手首での手首姿勢を保持することが重要
である。図2に示すように、本発明は、被側者が動いても、橈骨動脈において加
圧カフ5、脈波センサーアレイ及び手首内部の腱、神経、橈骨等の位置が終始不
変にするように、一つの手首固定板6を用いて手首18の回転と手17の曲がりを固
定する。

【００１８】 前記方法で手首の姿勢を確定する後、本実施例の無侵襲血圧測定方法は、図1
と図6に示すように、次の手順である。

【００１９】 Ａ．少なくとも橈骨末端の手掌側に最も突起する部分の上の皮膚上に加圧カフ
3と動脈脈波センサーアレイ4を設置し、また加圧カフとセンサーアレイの前記突
起部分に対する位置を不変に保持する。

【００２０】 Ｂ．加圧カフ3の圧力を下限が被測定者の可能な平均圧力より低く、上限が被
側者の可能な最高血圧より高い範囲内に変化させる；カフ圧を変化する時に、カ
フ3の手首に向かう壁のみが手首に向き、しかも円周方向の張力を起こらないよ
うに変形するとともに、如何なる方向の変位も起こらないようにさせる。

【００２１】 Ｃ．カフ3の圧力を変化させると同時に、脈波センサーアレイ4が手首の複数位
置から橈骨動脈の脈波信号を測定し、最適検出部位選択部28に送り、橈骨動脈に
近い位置から測定した脈波信号の振幅は大きく、圧力伝達の良い位置から測定し
た平均血圧と最高血圧は低いので、橈骨動脈７上に圧力伝達の最良点を見つける
ために、該最適検出部位選択部が次のように最適脈波信号選択する。先ず、前記
脈波センサーアレイ中の橈骨動脈と平行に配列するすべて列のセンサーで測り得
たすべて列の脈波信号から、振幅最大時点の振幅が最大である一列の脈波信号を
選出する。さらに前記選出した一列の脈波信号から、カフ加圧の過程中振幅最大
の時点があり、またカフ圧が振幅最大時点に応じる圧力より高くなった時、振幅
がほぼ消失し始まり、或はほぼ不変し始まる時点もあり、またその振幅最大時点
及びほぼ消失時点と対応するカフ圧が最低である一チャンネルの脈波信号を最適
脈波信号として選出する。

【００２２】 Ｄ．選出された最適脈波信号を用いて、無侵襲的橈骨動脈血圧を測定する。本
実施例では、橈骨動脈血圧を測定するのは振動法により行われる。

【００２３】 本実施例中に、最適脈波信号を測定したセンサーがセンサーアレイ4の中心に
位置する時に圧力伝達の深さが最大である加圧カフ3の面積中心が圧力伝達最良
の位置と合わせるように、脈波センサーアレイ4が加圧カフ3の加圧面積の中心に
位置する。

【００２４】 最適脈波信号が選出された後、センサーアレイにおいて最も直観的な方式で最
適脈波信号を測定したセンサーの位置を示す。カフ3を固定する時にこれを示す
ことによりカフの位置を調節し、最適センサーの位置をセンサーアレイ4の中心
にさせるとともに、圧力伝達深度最大のカフの面積中心が圧力伝達最良の位置に
させる。

【００２５】 本実施例を長時間血圧測定に応用する時に自動に最適センサーの位置がアレイ
4の中心に位置するか否かを検査し、もしかなり中心から離れたら、警告信号を
発し、再び加圧カフ3の固定位置を調整する。

【００２６】 本実施例中、カフの手首に向かう内側壁が平均的に手首表面に圧迫することを
妨げなく、橈骨動脈7の脈波を容易に測定できるように、動脈脈波センサーアレ
イ4をカフが手首に向かう内側壁の内側面に固定する。

【００２７】 また、橈骨動脈血圧測定時、親指直下の突き出る部分20が固定ストラップの手
首に密着することを妨げないよう、図5ｂに示すように、手17を小指側方向へや
や回転し、手の中心線が手首18手掌面の中心線に対する10〜40°の角度を形成さ
せる。

【００２８】 カフ加圧する時に、前記カフ3が手首長軸方向に沿って手へ移動しないように
、本実施例では、手関節部分(即ち手17と手首18との接続する部分)の直径と前腕
中央部分19の直径との差を消去するとともに、前記手首の姿勢により凹んだ不規
則な手関節背面を規則的な円柱面状に形成する。

【００２９】 さらに、カフ加圧する時に、カフの固定装置5が手首の他の部分に加えた圧力
を減少するため、カフ固定装置5及び手首固定装置6と手首との間の接触面積をな
るべく大きくする。

【００３０】 本実施例の方法を実行するために本実施例の無侵襲血圧測定装置は、図1に示
すように、三つの部分を含む。第一部分は手首において橈骨動脈7に外圧を加え
るとともに橈骨動脈の脈波を測定する手首測定装置1である；第二部分は、手首
測定装置0で測定した橈骨動脈の脈波信号から最適測定部位と最適脈波を選択す
る脈波信号処理装置最適測定部位選択装置1である；第三部分はカフ3に圧力を供
給するとともに、カフ圧と橈骨動脈脈波を測定して、橈骨動脈血圧を測定する供
圧−測定システム2である。

【００３１】 先ず、第一部分の手首測定装置0について説明する。図2と図3に示すように、
本実施例は、手首の橈骨動脈7の脈波測定と外部加圧を行って、橈骨動脈の血圧
を測定する例である。該手首測定装置1は、橈骨動脈加圧カフ3、動脈脈波センサ
ー4、カフ固定ストラップ5、手首固定板の四つの部分を含む。

【００３２】 図2と図3に示すように、本実施例の橈骨動脈加圧カフ3は偏平円形のカフであ
る。該カフ圧を橈骨動脈7の深度に十分に伝達させるために、カフ3の中心を橈骨
末端の手掌側に最も突起するところに位置する橈骨動脈7と合わせさせる。一方
、該カフ3の直径を十分に大きくするべきであるが、大きすぎると他の尺骨動脈
９、とか、静脈血管とかが圧迫されるので、該直径を手首直径の1/3〜3/5に選択
する（例えば成人に対して、約30mmである）。その他に、該カフ3に空気を注入
した後、カフの膨らむ変形によってカフ壁の中に張力が引き起こって橈骨動脈7
に有効的に圧迫することを影響しないように、該カフ3の手首に向かう内側壁10が
弾性を持つ半透明薄膜で作られるとともに、手首側に突き出る形状に成形する。
さらに該カフ3の円周に沿う一周の壁と外側に向かう壁は硬性の材料から作られ
た。

【００３３】 橈骨動脈脈波センサー４は反射式の光電センサーアレイである。図3に示すよ
うに手首の内では、複雑、非均質な構造がある。橈骨動脈7の近位部分のみを考
察すれば、橈骨動脈7の直下に位置する橈骨以外、橈骨動脈の両側の軟組織中で
、圧力伝達を妨げる腱11と神経12がある。力学の原理によって、最も有効的にカ
フ圧を橈骨動脈７まで伝達して、正確に橈骨動脈血圧を測定できる場所は、橈骨
動脈7が表皮、橈骨8と最も近く、両側の腱11、神経12と最も遠いところである。
然し、実際の手首内部（図1と図3に示す）では、橈骨動脈7の深度、位置及びこ
れら腱11と橈骨8の形状、位置がすべてそれらの軸向位置の変化に従って変化し
、特に橈骨末端の手掌側に最も突起するところの橈骨の横断面形状も不規則で、
人によっても違うので、前記橈骨動脈血圧を正確に測定する最適点を見つけるの
は、センサーアレイ4で細かく、多くの点で測定した後、分析して比較すること
が必要である。該センサー4と前記カフ3を一緒に手首に固定し、またカフ内側壁
10が平均的に手首表面に圧迫することを影響しないように、該センサーアレイ4
が前記カフ3の中に内蔵される。図4に示すように本実施例中、該センサーアレイ
4は十個の赤外線発光ダイオード13と十五個のフォトトランジスタ14で構成され
る。その中、十五個のフォトトランジスタ14が矩形アレイになっている。該アレ
イは橈骨動脈7の走行方向と平行の方向に三列、また列ごとが五行のフォトトラ
ンジスタを設置される。列と列の間、及び行と行の間に、すべて隙間が空けた。
他に、十五個の赤外線発光ダイオード13とフォトトランジスタ矩形アレイの四つ
の辺との間にも隙間をあけ、矩形アレイの周りに囲んで並べる。これらの発光ダ
イオード13とフォトトランジスタ14は前記カフ3の半透明薄膜から作られた内側
壁10の内表面に固定される。また、固定する時には、発光ダイオード13の発光面
とフォトトランジスタ14の受光面がこの壁10の内表面に向き、しかもフォトトラ
ンジスタアレイの中心をこの壁10の中心に合わせる。その他、発光ダイオード13
から発射した光及び外界光線が直接フォトトランジスタ14に吸収されないように
発光ダイオード13とフォトトランジスタアレイ14の間、及びすべて光電センサー
の背面に伸び易い遮光薄膜15（例えば、黒色スッペンチ）を貼る。該光電センサ
ーで橈骨動脈7の脈波を測定する時、十個の赤外線発光ダイオード13から発射し
た赤外線光が異なる方位からカフ3の半透明薄膜の内側壁を通して、手首内部に
入射した。橈骨動脈7の血管容積がその中の血圧の周期性変化に従って変化する
ことによって、フォトトランジスタ14に反射した光の強度を変化させて、さらに
フォトトランジスタ14の供給電流も変化させるので、十五個のフォトトランジス
タ14は十五個の位置から橈骨動脈7の容積変化を十五個のチャンネルの橈骨動脈
脈波信号に転換する。

【００３４】 カフ固定ストラップ5は、脈波センサー4が内蔵された加圧カフ3を前記手首の
位置に固定する。実際には、構造を簡略するために、本実施例では、カフ3とス
トラップ5を一体にして作る。即ち、一定の厚みと硬度のストラップを採用し、
手首側の面にカフと対応する位置で、直径がカフ3の直径と同様の扁平な円穴を
加工してから、前記薄膜から作られたカフ内側壁10の縁がストラップ４の穴の手
首に向かう縁に粘着して、この壁10とストラップ5の上の空間で前記カフ3を構成
される。カフ3が空気を注入する時に、カフの外壁が手首の半径方向に沿って移
動しないように、このストラップ5は伸縮できない材料から作られ、さらに、そ
の両端を固定するためにも伸縮できない装置を採用する。本実施例中、このスト
ラップ5の両端がマジック・テープ16を使用され、手首固定板6に固定する。また
、カフに空気を注入する時、カフ3全体が円周方向に移動することを防止するた
めに、該ストラップ5は全体的に（少なくともカフを中心として、橈骨８の手の
背面から尺骨手掌側の部分）一定の硬度がある。このカフ３が円周方向に移動す
る原因は手首の横断面が楕円であり、また橈骨動脈７に加圧のカフ３が局部加圧
カフであり、さらに該カフがちょうど二つの違う曲率の弧を結合するところに位
置するから、カフ加圧する時に固定カフのストラップ５の張引力の円周方向の分
力がカフの両側で不平衡で、カフ３が円周方向にそって移動するのである。この
移動に伴って、ストラップ５の形状が変化するので、ストラップ５が変形しにく
いもので製作すれば、この移動を阻止できる。その他、該ストラップ５の材料は
一定の弾性も持ち、手首の直径が長時間の連続圧迫により小さくなった時にその
弾性がカフ３を手首の上に弛まなくしっかり固定できる。一方、カフ３のみが十
分に橈骨動脈７を圧迫し、ストラップ5が手首の他の部分の圧力をできるだけ、
減少するため、該ストラップ5と手首との間の有効接触面積を大きくするべきで
ある。このために、なるべく大きい幅のストラップを採用して（一般的に成人に
対して50mmより大きい方がよい）、しかもストラップ5の手首18及び手17との接
触部分を手首及び手の外形とぴったり合い、凸凹形状にする。

【００３５】 手首固定板6は、硬質材料から作られた弧状板であり、その長さと幅は手の背
面、手首の背側及び肘関節に近い前腕の背側をすべて覆う。該手首固定板6は三
つの作用があり：第一、手17が手首18に相対する夾角及び手首18が肘関節に近い
前腕19に相対する回転角度をそれぞれ橈骨動脈血圧の測定に最適な角度に固定さ
れると共に、被側者の体が動く時加圧カフ3と脈波センサー4及び手首内部の腱11
、神経12、橈骨8が橈骨動脈7に相対する位置が終始不変を保持し、手首18の回転
することと手17の曲がることを限定する。図５(a)と図5(c)に示すように、該発
明の最適の実施例として手首固定板6の形状が手17の背側面と手首18の背側面と
の間に100〜170°の夾角、また手首18の掌側面が前腕の肘関節19に近い部分の掌
側面に相対して、内側へ30〜100°の回転角で回転する。この二つの角度を保持す
れば、橈骨動脈7の両側の腱11と神経12の位置が下がり、さらに、橈骨動脈７と
その下の方に位置する橈骨8に一番近い場所に位置させることによりカフ3が有効
的に橈骨動脈を圧迫できる。その他に、図5(ｂ)に示すように、直径の大きいカ
フ固定ストラップ5が手首のこの面に密着することを妨害しないように固定板6の
形状は、手17の中心線が手首18の手の掌側面の中心線に相対して、小指側への10
〜40°の回転角度を成して、親指の直下の突き出る部分20と橈骨末端が橈骨末端
の手掌側に最も突起する部分との間の面を広く空ける。該手首固定板の第二作用
は、カフストラップ5の固定を安定させる。実際には、カフ3がその加圧により手
首の長軸方向に沿った手17への移動は手首18の前腕19の中央部分に近い部分の直
径が手に近い部分の直径より大きいので、カフ３が加圧する時その外側壁で手17
に向かう分力による結果である。図5(a)に示すように、該手首固定板6の手17の
背側面と手首18の背側面と接する部分の厚さを増加すれば、これらの直径の差を
取り除くことができる。その他に、この部分の厚さの増加により該手首固定板の
手17を固定する強度も増加するとともに、該部分において手17が手の背面に曲が
ったことにより凹んだ複雑な形状を規則的な円柱面状に形成して、幅の広いカフ
ストラップ5の固定を容易にさせる。手首固定板の第三の作用は、カフ固定スト
ラップ5が手首背側に圧迫する力を分散する。このため、固定板の内側面の形状
を十分に手首18の背側面の形状に合わせさせる（それゆえ、違う形、または違う
太さの手首に適応するため、それぞれ複数の固定板を作っておく必要がある）。
さらに、固定板６が硬く、長時間使用により被測定者に痛みとか、不快感などを
起こさないように、固定板６の内側面に一重の薄く柔らかい詰め物を貼りつける
。その他に、該手首固定板６に複数のマジック・テープが付いている小さいスト
ラップ22を固定し、これらにより被測定者の手17、手首18及び前腕19を該手首固
定板に固定する。

【００３６】 以下に、本実施例の無侵襲血圧測定装置の構成、及びそれを用いて無侵襲間欠
的橈骨動脈血圧を測定する操作の手順を説明する。

【００３７】 図1に示すように、該手首測定装置1の脈波センサーアレイ4の15個の出力端子
が、それぞれ脈波信号処理装置1中の15チャンネル脈波信号の増幅器及びフィル
ター23の15個の入力端子と接続する。同時に該手首測定装置1中の橈骨動脈加圧
カフ3の空気チューブと供圧−測定システム2中の電圧／気圧転換器24の圧力出力
端子及び圧力センサー25の圧力入力端子と接続する。圧力センサー25の出力端子
が圧力信号増幅器26の入力端子と接続する。

【００３８】 手首測定装置を固定する際、先ず、被測定者の手17、手首18及び前腕19が手首
測定装置1中の手首固定板6に固定してから、手首測定装置1中のカフ3の中心を橈
骨末端の手掌側に最も突起するところの橈骨動脈7と合わせてカフ固定ストラッ
プ4を手首18に巻き付く。固定ストラップの両端をマジック・テープ16を使用し
て、手首固定板6に固定する。

【００３９】 連続血圧測定を始める時、加圧−測定システム２中のカフ圧設定部27が自動的
に電圧／気圧転換器24の入力電圧を調節して、手首測定装置1のカフ3が橈骨動脈
7を外部加圧をし始めると同時に、手首測定装置1の脈波センサーアレイ4が15個
の位置から橈骨動脈脈波信号を検出して、脈波信号処理装置1に送って、増幅し
フィルターされたら、最適検出部位選択部28に位置が違うによって、15個の位置
から検出した橈骨動脈の脈波信号の振幅及びその包絡線の形状が異なる。またあ
る位置で検出された橈骨動脈の脈波の最大点と消失点を見わけられない橈骨動脈
に近いセンサーの測定した脈波信号の振幅が大きく、圧力伝達の良い位置から測
定した平均血圧と最高血圧が低いので、橈骨動脈上に圧力伝達が一番良い部位を
見つけるために、該最適検出部位選択部が前記脈波センサーアレイ中の橈骨動脈
と平行に配列するすべての列のセンサーで測り得たすべての列の脈波信号から、
振幅最大時点の振幅が最大である一列の脈波信号を選出する。さらに前記選出し
た一列の脈波信号から、カフ加圧の過程中振幅最大の時点があり、またカフ圧が
振幅最大時点に応じる圧力より高くなった時、振幅がほぼ消失し始まり、或はほ
ぼ不変し始まる時点もあり、またその振幅最大時点及びほぼ消失時点と対応する
カフ圧が最低である一チャンネルの脈波信号を最適脈波信号として選出する。

【００４０】 選出された最適脈波信号が脈波振幅検出部29に送られ、振幅最大点・消失点る
を検出する。振動法の原理（図6）によって、この二つの点を現れた時にカフ圧
がそれぞれ動脈の平均血圧、最高血圧と等しい。この原理によって、振幅検出部
29が振幅の最大点と消失点を検出した時、制御信号を出して、圧力出力部30がこ
れら二つの時点に対応する二つのカフ圧値を出力し、即ち平均血圧と最高血圧を
測定し得た。次いで最低血圧計算部31を通して、最低血圧＝（3×平均血圧―最
高血圧）／2のように、最低血圧を算出する。

【００４１】 一方、加圧カフの固定位置を容易に決定するために、最適脈波信号が選出され
た後、最適脈波信号を測定したセンサー（以下に最適センサーと呼ぶ）の位置を
示す。この示しは血圧測定結果を示すディスプレーに最直観的な方式で（例えば
、センサーアレイを描く）最適センサーのセンサーアレイにおける位置を示す。
カフ3を固定する時に、このディスプレーに従ってカフ3の固定位置を調節し、最
適センサーの位置がアレイの中心に位置させる。また、本実施例中、カフを固定
する時、或いは長時間の血圧を測定する過程中、被測手首が大きく回転され（手
首固定板６により手首18が前腕19に相対する回転を制限するが、実際に手首がま
だある程度の回転ができる）、最適センサーの位置がアレイの中心からかなり離
れると該警報部38が鳴き、操作者に注意を与えて、再びカフ3を正確の位置に固
定する。毎回の血圧測定の前に最適脈波信号を選択するから、血圧を測定するこ
とを毎回に行うことが保証できる。

【００４２】 該実施例は、特に長時間の血圧測定の必要があり、血圧の変化がより緩やかな
（例えば、手術した後のよみがえり、治療後の回復等）患者の臨床或いは家庭で
の監視に有用である。

【００４３】 （第二実施例） 本発明の第二実施例としては、手首に血管無負荷法を用いて、無侵襲的連続血
圧を測定する方法と装置である。図7に示すように、本実施例の手首姿勢決定方
法、最適検出部位と最適脈波信号の選択方法が第一実施例と同様であるが、異な
る点は、主に選出された最適脈波信号を用いて血管無負荷法により無侵襲的連続
橈骨動脈血圧の波形を測定する。血管無負荷法は従来技術なので、その作動の過
程については、後に詳しく説明する。

【００４４】 本実施例の装置は、図7を参照する。その中の手首測定装置1と脈波信号処理装
置1が前記第一実施例と同様の装置を採用する。また、手首固定板とカフの固定
方法も第一実施例と同様である。本実施例と第一実施例と比較すれば、主な違い
は、本実施例における加圧―測定システム32中、最適検出部位選択部28の出力端
子が、圧力値出力部30を制御してカフ3の圧力値を取り出すのでないが、電圧／
気圧転換器24の制御信号入力端子と接続され、閉ループのフィード・バック制御
系を形成して、カフ3中の圧力の変化を制御する。

【００４５】 この方法と装置を用いて連続血圧を測定する前に、被測橈骨動脈７の無負荷状
態容積を見つけて記憶するために、加圧―測定システム32は、先ず、作動状態ス
イッチ33を“開ループ”にする。図8に示すように、この開ループ状態で、振動
法と同様に、加圧−測定システム中のカフ圧設定部27が自動的に電圧／気圧転換
器24の電圧を調節して、手首測定装置1中のカフ３が橈骨動脈7を外部加圧して始
まり、同時に手首測定装置1の脈波センサーアレイ4の15個の位置から橈骨動脈の
脈波信号を検出して、増幅、フィルターして、最適検出部位選択部28に送る。ま
た、選出された最適脈波信号を最大振幅検出部34に送る。振幅の最大点が検出さ
れた後、即ちこの時点で橈骨動脈7がすでにその無負荷容積の上下で動脈内の血圧
の周期性変化に従って拍動していることを識別された後に、システムはカフ圧設
定部27のカフ3の圧力を調節することを停止させ、しかも一つの無負荷容積記憶
部35を用いてこの時の橈骨動脈脈波波形の平均値（直流成分）を被測定者の橈骨
動脈の無負荷状態容積V₀として記憶する。

【００４６】 その後、加圧―測定システム32が自動的に作動状態スイッチ33を“閉ループ”
にして、脈波センサーから検出した橈骨動脈7のこの無負荷状態容積の上下に変
動している脈波を、比較器36で無負荷容積記憶部35に記憶された無負荷容積V0と
比較し、サーボ増幅器37の増幅を次第に増加して、比較器36から得られた差、即
ち橈骨動脈の脈波波形中の拍動成分を増幅し位相補償する。さらに、この拍動成
分を用いて電圧／気圧転換器24を駆動して、カフ3により橈骨動脈７に血圧波形
と同様の波形の外部圧力を加える。この時、図8中の閉ループ状態（明瞭に示す
ために閉ループ状態の各波形が時間軸で展開された）の開始部分を示すように、
橈骨動脈脈波の振幅が小さくなり始める。明らかに、カフ３から橈骨動脈7に加
えた圧力が波形の形状だけでなく、波形の振幅値も完全に橈骨動脈中の血圧波形
と等しくなるまでサーボ増幅器37の増幅が調節されれば、橈骨動脈7の血管壁の
内外両側に受けられた力が動態平衡になる。図８中の閉ループ状態の後の部分に
示すように、この状態では、血管内の血圧が常に周期的に変化しているが、橈骨
動脈7の血管壁がほぼ拍動をしなくなり、血管の容積が完全にその無負荷状態容
積V0に固定される。従って、閉ループ状態では、システムがサーボ増幅器37の増
幅を次第に増加するとともに橈骨動脈7の脈波の振幅が零に近づく時点を検出す
れば、この時点からカフ3の中の圧力は常に橈骨動脈7内の血圧と等しいことを認
められる。この時、加圧カフ３と接続している圧力センサー25で、加圧カフ3内
の圧力を連続測定すれば、橈骨動脈の血圧波形を無侵襲、連続測定することを実
現できる。

【００４７】 該実施例が特に、長時間に血圧を測定することが必要であり、しかも血圧が急
激に変化する患者の臨床監視することに適用する。

【００４８】 （第三実施例） 本発明の第三実施例は、図9に示すように、手首橈骨動脈において、間欠的血
圧値の測定と連続的血圧波形の測定が交替に両方できる方法と装置である。本実
施例での手首姿勢の決定方法、最適脈波の選択方法が第一実施例と同様である。
主な違いは、選出された最適脈波信号を用いて交替に振動法と容積補償方法によ
り血圧を測定することである。

【００４９】 本実施例の装置おいても、手首測定装置と加圧―測定システムで構成される。
手首測定装置と加圧―測定システムの大部分は前記二つの実施例のものと同様で
あるが、間欠的血圧値を測定することと連続的血圧波形を測定することの両方が
できるため、図9に示すように、第一実施例中の最適検出部位選択部の後の振動
法に基づいた加圧―測定システム（即ち、図1中のカフ圧の出力を制御する部分2
9、30、31）と第二実施例の最適検出部位選択部の後の振動法に基づいた加圧―
測定システム（即ち、図7中のカフ圧の変化を制御するフィード・バック制御系3
4、35、36、37）を“間欠測定―連続測定”選択スイッチ39で切り換える。この
切り換える操作については簡単であるから、ここに説明するまでもない。

【００５０】 血圧の変化が時々ゆるやかに、時々急激になる患者に対して、本実施例を採用
すれば、病状によって、測定間隔を0から無限大までに自由に選択できる臨床、
或いは家庭用の長時間の血圧の監視をすることができる。

【００５１】 （第四実施例） 本発明の第四実施例としては、橈骨動脈7と尺骨動脈9の二つの動脈から交替的
に間欠的或いは／及び連続的血圧を測定するものである。本実施例において、手
首姿勢の決定方法、最適脈波の選択方法は、前記三つの実施例と同様であるが、
主な違いは、橈骨動脈7と尺骨動脈9の上にそれぞれ脈波センサーを内蔵した加圧
カフ3と3’が設けられて、二つの動脈から交替的に血圧を測定する。

【００５２】 本実施例では、橈骨動脈7の加圧カフ3中の脈波センサーは前記実施例と同様セ
ンサーアレイ４を採用されるが、尺骨動脈9の加圧カフ3’中の脈波センサーが相
互に並列接続した光電センサーのみでも適用できる。また、尺骨動脈9の加圧カ
フの加圧面積に、手首の円周方向を沿って二つの以上の互いに並列接続した光電
センサーを設置したほうが良い。

【００５３】 本実施例中で、尺骨動脈9の血圧を測定する時、橈骨動脈血圧測定結果を基準
として、尺骨動脈血圧測定の結果を修正する必要がある。例えば、測定した橈骨
動脈の平均血圧と同時に或いは順次に測定した尺骨動脈脈波振幅最大点に対応す
るカフ圧との差Diを求め、また尺骨動脈血圧を測定する過程中、尺骨動脈のカフ
圧が橈骨動脈の最高血圧と等しい時の尺骨動脈脈波振幅とその最大振幅の比例Pi
を求める。この後に、再び尺骨動脈血圧測定時に毎回の新しく測定した尺骨動脈
の脈波振幅最大点が対応しているカフ圧力からDiを減ると、今回の尺骨動脈の平
均血圧を得ることができる。またカフ圧力が今回の平均血圧より低い範囲内に尺
骨動脈振幅中、その最大振幅と比例Piになる点が対応するカフ圧力を見つけると
最高血圧を測定することができる。

【００５４】 橈骨動脈血圧測定結果により尺骨動脈血圧測定の結果を修正する時に、二つの
カフ3とカフ3’を空気チューブで接続して、振動法を用いて、橈骨動脈7の血圧
と尺骨動脈９の血圧を同時に測定する。

【００５５】 或いは、橈骨動脈７血圧測定結果により尺骨動脈血圧測定の結果を修正する時
に、橈骨動脈７の血圧と尺骨動脈９の血圧を相次いで測定しても良い。

【００５６】 本実施例の方法による長時間連続血圧測定過程の中に、自動かつ定期に上述の
方法でDiとPiを新たに測定するべきである。

【００５７】 本実施例方法を実現するために、本実施例に採用された装置も手首測定装置と
供圧―測定装置で構成される。

【００５８】 手首測定装置は第一実施例とほぼ同様手首測定装置1である。ただ、図10に示
すように、カフ固定ストラップ５の上の橈骨動脈加圧カフ3の向こう側にさらに
尺骨動脈加圧カフ3’を設け、その中にも脈波センサーを設けて、尺骨動脈脈波
を測定する。また、二つの互いに独立する供圧―測定装置を採用する。この二つ
のシステムは、前記三つの実施例中いずれか一種類の加圧―測定システムが採用
され、切り換え装置で、間欠的或は連続的橈骨動脈と尺骨動脈の血圧を交替に測
定する。

【００５９】 本実施例では、橈骨動脈の血圧を正確に測定するために、橈骨動脈の加圧カフ
及びその中の橈骨動脈脈波センサーも第一実施例と同様なものを採用する。尺骨
動脈加圧カフ３’においては、第一実施例と同様なものを採用しても良いが、尺
骨動脈脈波センサーは橈骨動脈脈波センサーのような複雑な光電センサーアレイ
を採用するとは限らない。これは、図3に示すように、尺骨動脈9の位置がより深
く、それとその上の皮膚の間に腱11もあり、カフ圧が十分に尺骨動脈9に伝達す
ることができず、手首外部にどの位置でも尺骨動脈血圧値を正確に測定すること
は困難であるから、一般に、通常のカフ圧の変化範囲で尺骨動脈から脈波振幅の
最大点を検出することができるが、その消失点を検出できない。またその最大点
に対応するカフ圧がほとんど動脈の平均血圧より高い。ただし、尺骨動脈を容易
的に見つけるために、尺骨動脈の大体の位置に手首の円周方向に沿って二つの以
上の互いに並列接続した光電センサーを並べた方が良い。明らかに、並列接続し
た光電センサーを採用すれば、尺骨動脈脈波信号に使う増幅器及びフィルターは
一つのチャンネルのみが必要であり、最適脈波選択部も省略できる。

【００６０】 同様被測定手首において、橈骨動脈血圧が尺骨動脈血圧とほとんど等しく、ま
た被測定手首があまり動かなければ、尺骨動脈カフ３'内の圧力が尺骨動脈９に
実際に伝達された圧力との差もほとんど不変であるため、本実施例では、尺骨動
脈血圧を測定する時、橈骨動脈血圧の測定結果を基準として、尺骨動脈血圧の測
定結果を修正する。修正する時に、カフ３とカフ３’を空気チューブで接続し、
振動法により同時に橈骨動脈と尺骨動脈から一回血圧を測定する。測定した橈骨
動脈の平均血圧と測定した尺骨動脈脈波振幅の最大点に対応するカフ圧との間の
圧力差Diを求める。また尺骨動脈のカフ圧が橈骨動脈の最高血圧に等しい時の尺
骨動脈脈波の振幅とその最大振幅の比例Piを求める。この後、再び尺骨動脈血圧
測定する時、毎回新たに測定した尺骨動脈脈波の振幅最大点に対応するカフ圧に
Diを減らすと、今回の平均血圧が得られる；また今回の平均血圧により低い範囲
で尺骨動脈脈波のその最大振幅と比例Piになる点を検出して、この点に対応する
カフ圧力を測定すれば最高血圧が得られる。被測手首がかなり回ることにより、
DiとPiが変化される可能性があるため、長時間の血圧測定の過程中、自動かつ定
期に上述の方法で再びDiとPiを測定するべきである。

【００６１】 本実施例では、装置を簡単にするため、橈骨動脈血圧の測定と尺骨動脈血圧の
測定に用いる二つの互いに独立する供圧―測定システムにおいて、その中の脈波
信号増幅器及び、フィルター、最適検出部位選択部及び脈波振幅検出部を除いて
、他の部分を共用しても良い。勿論、それぞれ橈骨動脈7と尺骨動脈9から血圧測
定に用いた二つの供圧―測定システムの変わりに一つの供圧―測定システムを共
用することもできるが、橈骨動脈7と尺骨動脈9のいずれかの血圧を測定する時、
切り換え装置でこの共用供圧―測定システムを測定したい動脈上のカフの空気チ
ューブ及び脈波信号出力端子と接続する。ただし、このように簡単にした後、一
回の血圧測定過程で、同時に二つの動脈の血圧値を測定することができないので
、橈骨動脈血圧測定結果による尺骨動脈血圧測定の結果を修正する時に、橈骨動
脈血圧の測定と尺骨動脈血圧の測定を逐次にする必要である。この時の修正方法
は前記修正方法と類似であるが、基準とした橈骨動脈血圧の結果が尺骨動脈血圧
を測定する同時に測定したものではなく、尺骨動脈血圧の測定と隣接の一回血圧
測定の結果である。

【００６２】 二つの動脈を交替に利用すれば、手首の一つのところに長時間連続して圧迫す
ることにより発生する痛みと麻痺を避けられるため、該実施例は、頻繁的或は連
続的に血圧を測定でき、時間をかなり延長することができる。

【００６３】 （第五実施例） 本実施例で採用された方法が前記実施例と同様である。本実施例の装置は前記
実施例の加圧―測定システム中の圧力センサー、電圧／気圧転換機、ひいては加
圧―測定システムのすべてを手首測定装置に一体に設置する。このように設置す
れば、血圧を測定する時にカフの空気チューブと脈波センサーの信号コードを減
少することができるため、臨床応用にさらに便利になる。また血管無負荷法の連
続血圧測定に対して、このような設置は、圧力フィード・バック制御系の速度を
かなり向上することができ、血圧波形の測定精度もさらに向上できる。

【００６４】 （第六実施例） 本発明の第六実施例は、前記五つの実施例に述べたいずれかの無侵襲手首血圧
測定装置を他の生理パラメーター（例えば、心電、呼吸、体温等）の測定・記録
装置と一体に設けて、マルチパラメーターモニタに構成する。

【００６５】 （第七実施例） 本発明の第七実施例は、前記六つの実施例に述べたもののいずれかの無侵襲手
首血圧測定装置をデータ記録装置（例えば、テープレコーダ、集積回路記憶装置
等）と一体に設けて、外出に便利な携帯式長時間血圧測定装置を構成する。

【００６６】 （第八実施例） 本発明の第八実施例は、前記七つの実施例に述べたいずれかの無侵襲手首血圧
測定装置を有線或は無線通信装置（例えば、無線発信機、有線または無線電話等
）と接続して、医療機関に測定した結果を送って医療指導を受けることもできる
遠隔血圧監視ネットワークを構成する。

【００６７】 （第九実施例） 本実施例における手首姿勢決定方法、最適脈波選択方法及び血圧測定方法が第
一実施例と同様である。

【００６８】 ただし、本実施例の装置は、第一実施例の装置を簡単にしたものである。即ち
、本実施例では手首固定板を省略した。血圧測定の時、被測定者が装置の使用要
求に則して、自分で手首18の前腕に相対する回転角、手17の手首に相対する夾角
を前記橈骨動脈血圧測定ための最適角度に保持してから、最適脈波センサー位置
のディスプレーに従って、カフ固定ストラップを手首に正確に巻き付け、固定し
て、橈骨動脈の平均血圧、最高血圧、最低血圧を測定する。

【００６９】 本実施例をもとにして、家庭での日常血圧の検査、高血圧の治療効果の観察及
び外来診療部門の健康診断に使う手軽な手首血圧計を作られる。

【００７０】 前記複数の実施例は本発明の説明しかでなく、本発明に制限するものではない
。本発明において、かなり実施を改良する方法がある。例えば、前記四つの実施
例では、間欠血圧測定の振動法及び連続血圧測定の血管無負荷法を利用した。そ
の中で、被測定血管が無侵襲状態になったか否かの判断基準として、すべての被
測定動脈脈波の振幅が最大に達したか否かを採用した。また、被測定動脈の外部
圧力の制御に空気圧力の制御手段を採用して、動脈脈波の検出に光電センサーを
用いた。実際に、被測定血管が無侵襲状態になったか否かについて他の判断基準
も採用できる。例えば、脈波波形の形状または基線の高さの変化、脈波に人為的
に加えた小振動波の振幅の変化、血流速度の変化等により被測定動脈の無侵襲状
態を判断することもできる。また、液体圧力の制御により被測定動脈に加える外
部圧力を制御することができ、他の血管容積を感知できるセンサーにより動脈脈
波を測定することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施例の構成概要である。

【図２】 図１の実施例中の手首測定装置を示す図である。

【図３】 図２の手首測定装置において手首と垂直に沿って手首測定装置の加圧カフの中
心を通る横断面である。

【図４】 図３の手首測定装置のＡ−Ａ断面線に沿って作成した加圧カフ内の脈波センサ
ーの構造の断面図である。

【図５】 図２の手首測定装置の手首固定板により固定した手首と手の三種類の角度を示
す図である。

【図６】 前記図１の実施例における平均血圧と最高血圧を測定する方法を示す図である
。

【図７】 本発明の第二実施例の構成概要である。

【図８】 第二実施例における血圧波形を測定する方法を示す図である。

【図９】 本発明の第三実施例の構成概要である。

【図１０】 本発明の第四実施例の手首測定装置における手首と垂直の方向に沿って手首測
定装置の加圧カフの中心を通る横断面図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１０月３１日（２００１．１０．３１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の名称】 無侵襲血圧測定方法と装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明は血圧測定方法と装置に関するものであって、特に所謂振動法を用いた
無侵襲的かつ間欠的血圧測定方法と装置と、所謂血管無負荷法を用いた無侵襲的
かつ間欠的血圧測定方法と装置に関するものである。

【０００２】 （従来の技術及び課題） 振動法とは、血管の外圧が血管内の平均血圧と一致する時と血管内の最高血圧
より高くなる時に、血管がそれぞれ最も柔らかい状態（無負荷状態と呼ぶ）と潰
れた状態になる原理を利用したものである。動脈血管内の血圧は常に心臓の拍動
に従って周期的に変化している（心拍周期毎に血圧最高値は最高血圧と呼び、最
低値は最低血圧と呼び、血圧波形上のすべての血圧値の平均値は平均血圧と呼ぶ
）。また血管の直径(容積)は常に動脈内の血圧の周期的な変化に従って変化して
いって、脈波を形成する。明らかに血管の外圧が血管の平均圧と一致する時に、
即ち血管が最も柔らかい状態になる時に、脈波の振幅が最大となり、血管の外圧
が血管の最高血圧より高くなると即ち血管が潰れた時に脈波の振幅がなくなる。
振動法を用いた動脈血圧を測定する場合、一般的に、先ず、被測動脈の上の皮膚
表面に該動脈を外から加圧するためのカフを固定し、それからカフが、昇圧する
或いは降圧する。カフ圧の変化とともに、脈波センサーを用いて脈波振幅の変化
を測定する。カフ圧をカフ中心下の軟組織を通して減衰がなく動脈の外表面に伝
達し、また脈波センサーが該部分軟組織中の動脈の脈波を測定することができれ
ば、脈波振幅の最大点と消失点に応じるカフ圧がそれぞれ動脈の平均血圧と、最
高血圧と等しい。ゆえに圧力センサーで、これらの時点で二つのカフ圧値を測定
すれば、無侵襲的に動脈の平均血圧と最高血圧を測定することができる。また、 一定の計算方法により 最低血圧も得られる。一回のカフ加圧と減圧の過程が数十
秒の時間がかかり、過程毎に血圧値を一回しか測りえないため、該方法を利用す
ると間欠的血圧測定しかできない。

【０００３】 血管無負荷法は血管の外圧が常に血管内の血圧と等しい時に、血管直径が血管
内血圧の波形の変化に従って変化しない（即ち拍動しない）、その無負荷状態の
直径に固定される原理を利用した。該方法では一般的に動脈に外部加圧するため
のカフと動脈の脈波を測定するための脈波センサーも用いた。その他に、測り得
た動脈の脈波を用いてカフ圧を制御するフィード・バックコントロールシステム
がある。血管無負荷法による血圧測定時に、先ず、振動法と同様、一定の範囲に
カフ圧を変化させるとともに、カフ圧の変化に従って変化している脈波振幅の変
化を測定する。カフ圧が動脈の平均血圧と一致する時即ち動脈血管が最も柔らか
い状態になり、脈波の振幅が最大値になる時に、フィード・バックコントロール
システムと接続され、測り得られた動脈の脈波信号を増幅、位相補償し、さらに
これを使用し、カフ圧を平均血圧のレベルの上で脈波波形の変化に従って変化さ
せる。いったん、被測動脈血管外部の圧力波形が形状だけではなく、幅値にも該
動脈内血圧の周期的な変化の波形と完全に同様である時、即ち被測血管壁の内外
両側の圧力が常に動態バランスを保つ時に、被測動脈の血管直径は血管内血圧波
形の変化に従って変化せず、その無負荷状態の直径に固定され、脈波の振幅が零
に近づく。この時圧力センサーでカフ圧値を測定すれば、連続的瞬時血圧値（即
ち血圧波形）の測定ができる。

【０００４】 前記二つの方法は今日まで未だ通常の血圧測定部位の上腕に使われていないが
、一般的に指動脈の血圧を測ることに使われている。その理由は、主に上腕の動
脈の位置が深いため、十分に上腕動脈を圧迫されるために、外圧を上腕の全周或
はほぼ全周に加えなければならないことである。このような全周圧迫により、長
時間かつ頻繁に振動法で、或いは長時間かつ連続的に振動法で血圧を測定すれば
、その末梢側の前腕と手の血液循環と神経機能にかなり影響を与える。ところが
指の動脈の位置は浅いため、カフの加圧が血液循環と神経機能に与える影響も小
さい。一方、多くの臨床実験の結果によって、この二つの方法が指に使用の場合
でも大きな問題があると明らかになた。即ち、指動脈は末梢小動脈であるので、
その血圧が一般臨床で患者の血圧が正常か否かを判断するための所謂“全身血圧
”（即ち、心臓に近い大動脈の血圧）と比べ、縦しんば正常状態でも約10mmHgほ
ど低く、動脈硬化の場合にはこの差が数１０mmHgにも達す。さらに、小動脈の血
管壁における平滑筋の成分が大動脈より多く、様々な要因（例えば低温、麻酔等
）の影響を受け、収縮或いは弛緩して、その血圧が大幅に変動し易い。多くの場
合、指動脈から測り得た血圧値が、病人の全身血圧を反映できないために使用で
きない。特に病人の循環機能が非常に弱い場合、血管の平滑筋がかなり収縮する
ため、指動脈は欠血になって、指から血圧を測定することができないほどである
。

【０００５】 人の全身血圧を正しく反映し、被測部位の末梢側の血流循環にも影響しないた
めに、近年、ある人がこの二種類の方法の測定部位を手首に変えて、また伝統的
な全周加圧のカフを小面積の局部加圧カフに変えて、手首に位置する二つの動脈
（橈骨動脈と尺骨動脈）中の一つのみを圧迫する方案を提出した。これは次の二
つの理由の上で考えたものである。第一は、橈骨動脈と尺骨動脈は指動脈より直
径が大きい、血管壁の平滑筋も少ないので、これらの血圧は指動脈血圧より、人
の全身血圧に近く、様々の要因からの影響もかなり少ない。橈骨動脈と尺骨動脈
では、病人の循環機能が非常に弱い場合でも一般的に脈波を測定でき、血圧の測
定が得られないことはない。第二、正常人の手首では、より大きな動脈と静脈が
二つ以上あり、その中に二つの動脈（橈骨動脈と尺骨動脈）が手掌中の二つの動
脈弓を通して互いに繋がり、手の背側面でも複数の静脈も手背静脈網を通して互
いに繋がっている。これらの繋がる血管により、手首の一つの動脈と／或いは一
部の静脈を長時間に阻み断てても、他の動脈と大部分の静脈に血流がまた通常に
流れる時、手首の血液循環にほとんど影響されないので、この二つの方法により
手首の橈骨動脈と尺骨動脈中いずれかの動脈から長時間の頻繁、或は連続的血圧
を測定することができる。

【０００６】 関する研究によって、橈骨末端の手掌側に最も突起する部分の近くの動脈にお
いて、振動法或いは血管無負荷法で、それぞれ平均血圧、収縮血圧或いは血圧波
形を正確に測定できることをすでに明らかにしたが、手首において血圧を正確に
測るのは実際に非常に困難であることも分かった。それは、血圧測定の精度が手
首での測定位置に非常に敏感であり、橈骨末端の手掌側に最も突起する部分でも
僅か2、3mmの異なる位置で測定した血圧値もかなり異なる。また、この測定精度
が様々の外部要因に影響される。第一、手首が前腕の長軸を回転軸として回す時
、或いは手が手掌側へ或いは手の背面へ曲わる時に測定して得られた血圧値がか
なり変化する。第二、カフ加圧によりカフの外壁が円周方向に沿って手首の手掌
側の中心部へ、また長軸方向に沿って手の方へ移動する。これらの移動により、
カフの容積が変化する。さらに円周方向及び長軸方向への移動により、脈波セン
サーが変位される。それゆえ、脈波センサーの変位により振動法と血管無負荷法
による血圧測定の精度に影響を与える。

【０００７】 （発明の要約） 本発明の目的は無侵襲連続血圧測定方法と装置を提供する。該方法と装置は振
動法と血管無負荷法の原理に基づき、簡単にさらに前記外部要因に影響されなく
手首で正確に間欠的、又は連続的橈骨動脈或いは尺骨動脈血圧を測定することが
できるとともに、長時間の連続的測定により手の血流循環と神経機能に与える影
響も有効に消去できる。

【０００８】 上述の目的を実現するために、本発明では次の解決方案を採用する。

【０００９】 １．少なくとも手と手首との夾角を橈骨動脈の血圧測定に最適な角度に固定す
る。その他、手首の前腕中央部分に対する回転角度も橈骨動脈の血圧測定に最適
な角度に固定する。長時間頻繁的又は連続的血圧を測定する場合における手首の
角度を固定するために、本発明では、手首固定板を用いて手首の回転と手の曲が
りを固定する。この固定板により被測定者が動いても加圧カフと脈波センサー及
び手首内部の腱、神経、橈骨と橈骨動脈との相対位置が終始不変にされる。

【００１０】 ２．手首の皮膚表面に位置する橈骨動脈加圧カフの加圧面積の中心に脈波セン
サーアレイを設置し、カフに加圧又は減圧する時に前記脈波センサーアレイが手
首の複数の位置から橈骨動脈の波形信号を測定して、最適検出部位選択部で最も 正確に橈骨動脈血圧を測定できる部位を自動的に検出する。

【００１１】 ３．カフ加圧する時にカフが手首の長軸方向に沿った手への移動を防止するた めに、手と手首を接続する部分の直径と前腕の中央部分の直径の差を消去して、 前記部分の手が背面へ曲がることにより凹んだ複雑な形状を規則的な円柱面状に 形成する。

【００１２】 ４．長時間連続圧迫による痛みと麻痺を引き起こすことを避けるため、橈骨動
脈と尺骨動脈の上にそれぞれ加圧カフを設置して二つの動脈から交替に血圧を測
定する。尺骨動脈から正確に血圧を測定するのは困難なので、橈骨動脈血圧測定
結果を利用して尺骨動脈血圧測定の結果を修正する。

【００１３】 （発明の実施の形態） （第一実施例） 本発明の第一実施例は手首において振動法により無侵襲的かつ間欠的血圧を測
定する方法である。

【００１４】 本実施例の無侵襲血圧測定方法は、次の手順である。 A ． 手17と手首18との夾角、また手首18が前腕19の中央部分に相対的に回転す
る角度を橈骨動脈血圧の測定に最適な角度に固定する。 B ． 少なくとも橈骨末端の手掌側に最も突起する部分の上の皮膚上に加圧カフ3
と動脈脈波センサーアレイ4を設置し、また加圧カフとセンサーアレイの前記突
起部分に対する位置を不変に保持する。C ． 加圧カフ3の圧力を下限が被測定者の可能な平均圧力より低く、上限が被側
者の可能な最高血圧より高い範囲内に変化させる。 D ． カフ3の圧力を変化させると同時に、脈波センサーアレイ4が手首の複数位
置から橈骨動脈の脈波信号を測定し、最適検出部位選択部28に送り、最適検出部 位とその部位で測定した最適脈波信号を選出する。 選出された最適脈波信号を用
いて、無侵襲的橈骨動脈血圧を測定する。本実施例では、橈骨動脈血圧を測定す
るのは振動法により行われる。

【００１５】 前記の手順Ａは、少なくとも手17の背側面と手首18の背側面との間に100〜170 °の夾角を形成させる。この夾角の形成により、橈骨動脈の両側の腱と神経の位 置を下げるとともに、橈骨動脈をその下の橈骨に接近させ、カフ圧を橈骨動脈に 十分に伝達させることが顕著に有用である。

【００１６】 前記夾角を形成させるとともに、手首18の手掌側と肘関節に近い前腕部分19の 手掌側との間に30〜100°の内側への回転角度、又は手掌17の中心線と手首18の
手掌面の中心線との間に手掌面に沿って10〜40°の小指への偏向角度、を形成さ せれば、橈骨動脈を橈骨にさらに接近することができる。

【００１７】 特に、前記の夾角と回転角度および偏向角度をあわせて手首の姿勢を決めれば 、橈骨動脈血圧の測定に最適である。

【００１８】 一方、前記手首における複数の脈波信号測定部位としては、橈骨動脈に平行な 方向と橈骨動脈に垂直な方向に沿って、少なくとも、それぞれ2列と2行の測定部 位が必要である。

【００１９】 橈骨動脈に近い部位から測定した脈波信号の振幅は大きく、圧力伝達の良い部 位から測定した平均血圧と最高血圧は低いため、前記最適検出部位選択部により 、最適検出部位とその部位で測定した最適脈波信号を選出する方法は、次の手順 を含む。

【００２０】 先ず、前記橈骨動脈に平行に配列するすべての列の測定部位から、カフ加圧の 過程中で測定した脈波信号が振幅最大の時点を有し、またその振幅最大時点の振 幅が、他の列の測定部位で測定した脈波信号の振幅最大時点の振幅と比べて最大 である一列の測定部位を選出する。 次に、前記選出された一列の測定部位から、カフ圧が振幅最大時点に応じる圧 力より高くなった時、測定した脈波信号が振幅のほぼ消失の時点を有し、またそ の振幅最大時点及びほぼ消失時点と応じるカフ圧が、この一列中の他の測定部位 で測定した脈波信号の振幅最大時点及びほぼ消失時点と応じるカフ圧と比べて最 低である一つの測定部位を最適測定部位として選出する。

【００２１】 さらに、前記選出された最適測定部位で測定した脈波信号を最適脈波信号とし て選出する。

【００２２】 最適測定部位選出後、最も直接的な方式で最適測定部位が加圧カフ3の有効加
圧面積における位置を表示する。カフ3を固定する時にこの表示に従って、最適
測定部位が圧力伝達深度最大のカフの面積の中心に位置するようにカフの位置を 調節する。

【００２３】 本実施例を長時間の血圧測定に応用する時、最適測定部位がカフ3の面積の中
心に位置するか否かを自動的に検査する。最適測定部位がカフ3の面積の中心か
ら離れたら、最適測定部位変位の警告信号を発生し、再び加圧カフ3の固定位置
を調整させる。

【００２４】 本実施例の方法を実行するために本実施例の無侵襲血圧測定装置は、図1に示
すように、二つの部分に大別される。第一部分は手首において橈骨動脈7に外圧
を加えるとともに橈骨動脈の脈波を測定する手首測定装置1である。第二部分は
、カフ3に圧力を供給するとともに、カフ圧と橈骨動脈脈波を測定して、橈骨動
脈血圧を測定する供圧−測定システム2である。

【００２５】 本実施例は、手首の橈骨動脈7の脈波測定と外部加圧を行って、橈骨動脈の血
圧を測定する例である。該手首測定装置1は、図2に示すように、主に橈骨動脈加
圧カフ3、動脈脈波センサー4、カフ固定ストラップ5、手首固定板の四つの部分
を含む。

【００２６】 図2と図3に示すように、本実施例の橈骨動脈加圧カフ3は偏平円形のカフであ
る。該カフ圧を橈骨動脈7の深度に十分に伝達させるために、カフ3の中心を橈骨
末端の手掌側に最も突起するところに位置する橈骨動脈7と合わせる。一方、該
カフ3の直径を十分に大きくするべきであるが、大きすぎると他の尺骨動脈９と
か、静脈血管とかが圧迫されるので、該直径を手首直径の1/3〜3/5に選択する（
例えば成人に対して、約30mmである）。その他に、該カフ3に空気を注入した後
、カフの膨らむ変形によってカフ壁の中に張力が引き起こって橈骨動脈7に有効
的に圧迫することを影響しないように、該カフ3の手首に向かう内側壁10が弾性を
持つ半透明薄膜で作られるとともに、手首側に突き出る形状に成形する。さらに
該カフ3の円周に沿う一周の壁と外側に向かう壁は硬性の材料から作られた。

【００２７】 橈骨動脈脈波センサー４は反射式の光電センサーアレイである。図3に示すよ
うに手首の内では、複雑、非均質な構造がある。橈骨動脈7の近位部分のみを考
察すれば、橈骨動脈7の直下に位置する橈骨以外、橈骨動脈の両側の軟組織中で
、圧力伝達を妨げる腱11と神経12がある。力学の原理によって、最も有効的にカ
フ圧を橈骨動脈７まで伝達して、正確に橈骨動脈血圧を測定できる場所は、橈骨
動脈7が表皮、橈骨8と最も近く、両側の腱11、神経12と最も遠いところである。
然し、実際の手首内部（図1と図3に示す）では、橈骨動脈7の深度、位置及びこ
れら腱11と橈骨8の形状、位置がすべてそれらの軸向位置の変化に従って変化し
、特に橈骨末端の手掌側に最も突起するところの橈骨の横断面形状も不規則で、
人によっても違うので、前記橈骨動脈血圧を正確に測定する最適点を見つけるの
は、センサーアレイ4で細かく、多くの点で測定した後、分析して比較すること
が必要である。該センサー4と前記カフ3を一緒に手首に固定し、またカフ内側壁
10が平均的に手首表面に圧迫することを影響しないように、該センサーアレイ4
が前記カフ3の中に内蔵される。図4に示すように本実施例中、該センサーアレイ
4は十個の赤外線発光ダイオード13と十五個のフォトトランジスタ14で構成され
る。その中、十五個のフォトトランジスタ14が矩形アレイになっている。該アレ
イは橈骨動脈7の走行方向と平行の方向に三列、また列ごとが五行のフォトトラ
ンジスタを設置される。列と列の間、及び行と行の間に、すべて隙間が空いた。
他に、十五個の赤外線発光ダイオード13とフォトトランジスタ矩形アレイの四つ
の辺との間にも隙間をあけ、矩形アレイの周りに囲んで並べる。これらの発光ダ
イオード13とフォトトランジスタ14は前記カフ3の半透明薄膜から作られた内側
壁10の内表面に固定される。また、固定する時には、発光ダイオード13の発光面
とフォトトランジスタ14の受光面がこの壁10の内表面に向き、しかもフォトトラ
ンジスタアレイの中心をこの壁10の中心に合わせる。その他、発光ダイオード13
から発射した光及び外界光線が直接フォトトランジスタ14に吸収されないように
発光ダイオード13とフォトトランジスタアレイ14の間、及びすべて光電センサー
の背面に伸び易い遮光薄膜15（例えば、黒色スッペンチ）を貼る。該光電センサ
ーで橈骨動脈7の脈波を測定する時、十個の赤外線発光ダイオード13から発射し
た赤外線光が異なる方位からカフ3の半透明薄膜の内側壁を通して、手首内部に
入射した。橈骨動脈7の血管容積がその中の血圧の周期性変化に従って変化する
ことによって、フォトトランジスタ14に反射した光の強度を変化させて、さらに
フォトトランジスタ14の供給電流も変化させるので、十五個のフォトトランジス
タ14は十五個の位置から橈骨動脈7の容積変化を十五個のチャンネルの橈骨動脈
脈波信号に転換する。

【００２８】 カフ固定ストラップ5は、脈波センサー4が内蔵された加圧カフ3を前記手首の
位置に固定する。実際には、構造を簡略するために、本実施例では、カフ3とス
トラップ5を一体にして作る。即ち、一定の厚みと硬度のストラップを採用し、
手首側の面にカフと対応する位置で、直径がカフ3の直径と同様の扁平な円穴を
加工してから、前記薄膜から作られたカフ内側壁10の縁がストラップ４の穴の手
首に向かう縁に粘着して、この壁10とストラップ5の上の空間で前記カフ3を構成
される。カフ3が空気を注入する時に、カフの外壁が手首の半径方向に沿って移
動しないように、このストラップ5は伸縮できない材料から作られ、さらに、そ
の両端を固定するためにも伸縮できない装置を採用する。本実施例中、このスト
ラップ5の両端がマジック・テープ16を使用され、手首固定板6に固定する。また
、カフに空気を注入する時、カフ3全体が円周方向に移動することを防止するた
めに、該ストラップ5は全体的に（少なくともカフを中心として、橈骨８の手の
背面から尺骨手掌側の部分）一定の硬度がある。このカフ３が円周方向に移動す
る原因は手首の横断面が楕円であり、また橈骨動脈７に加圧のカフ３が局部加圧
カフであり、さらに該カフがちょうど二つの違う曲率の弧が結合するところに位
置するから、カフ加圧する時に固定カフのストラップ５の引張力の円周方向の分
力がカフの両側で不平衡で、カフ３が円周方向にそって移動する。この移動に伴
って、ストラップ５の形状が変化するので、ストラップ５が変形しにくいもので
製作すれば、この移動を阻止できる。その他、該ストラップ５の材料は一定の弾
性も持ち、手首の直径が長時間の連続圧迫により小さくなった時にその弾性がカ
フ３を手首の上に弛まなくしっかり固定できる。一方、カフ３のみが十分に橈骨
動脈７を圧迫し、ストラップ5が手首の他の部分の圧力をできるだけ減少するた
め、該ストラップ5と手首との間の有効接触面積を大きくするべきである。この
ために、なるべく大きい幅のストラップを採用して（一般的に成人に対して50mm
より大きい方がよい）、しかもストラップ5の手首18及び手17との接触部分を手
首及び手の外形とぴったり合い、凸凹な形状にする。

【００２９】 手首固定板6は、硬質材料から作られた弧状板であり、その長さと幅は手の背
面、手首の背側及び肘関節に近い前腕の背側をすべて覆う。該手首固定板6は三
つの作用があり、第一、手17の姿勢を橈骨動脈血圧の測定に最適な姿勢を固定す る と共に、被側者の体が動く時加圧カフ3と脈波センサー4及び手首内部の腱11、
神経12、橈骨8が橈骨動脈7に相対する位置が終始不変を保持し、手首18の回転す
ることと手17の曲がることを限定する。図５(a)と図5(c)に示すように、該発明
の最適の実施例として手首固定板6の形状が手17の背側面と手首18の背側面との
間に100〜170°の夾角、手首18の手掌側と肘関節に近い前腕部分19の手掌側との 間に30〜100°の内側への回転角度、及び手掌17の中心線と手首18の手掌面の中
心線との間に手掌面に沿って10〜40°の小指への偏向角度、を形成させる。ここ で、手17をやや小指側へ偏向させることは、図5(ｂ)に示すように、親指の直下
の突き出る部分20と橈骨末端の手掌側に最も突起する部分との間の手首表面を広 く空けて、幅の広い加圧カフ固定ストラップ5をこの部分の手首表面に密着させ
る役割もある。 該手首固定板の第二作用は、カフストラップ5の固定を安定させ
る。実際には、カフ3がその加圧により手首の長軸方向に沿った手17への移動は
手首18の前腕19の中央部分に近い部分の直径が手に近い部分の直径より大きいの
で、カフ３が加圧する時その外側壁で手17に向かう分力による結果である。図5(
a)に示すように、該手首固定板6の手17の背側面と手首18の背側面と接する部分
の厚さを増加すれば、これらの直径の差を取り除くことができる。その他に、こ
の部分の厚さの増加により該手首固定板の手17を固定する強度も増加するととも
に、該部分において手17が手の背面に曲がったことにより凹んだ複雑な形状を規
則的な円柱面状に形成して、幅の広いカフストラップ5の固定を容易にさせる。
手首固定板の第三の作用は、カフ固定ストラップ5が手首背側に圧迫する力を分
散する。このため、固定板の内側面の形状を十分に手首18の背側面の形状に合わ
せさせる（それゆえ、違う形、または違う太さの手首に適応するため、それぞれ
複数の固定板を作っておく必要がある）。さらに、長時間使用により被測定者に
痛みとか、不快感などを起こさないように、固定板６の内側面に一重の薄く柔ら
かい詰め物を貼りつける。その他に、該手首固定板６に複数のマジック・テープ
が付いている小さいストラップ22を固定し、これらにより被測定者の手17、手首
18及び前腕19を該手首固定板に固定する。

【００３０】 一方、本実施例の供圧−測定システム2は、圧力供給装置と信号処理装置に大
別される。図1に示すように、圧力供給装置は、電圧／気圧転換器24とカフ圧設
定部27を含む。信号処理装置は、脈波信号の増幅器及びフィルター23、最適検出 部位選択部28、振幅最大点・消失点検出部29、圧力センサー25、圧力信号増幅器2 6、圧力出力部30、最低血圧計算部31及び最適検出部位警報部38を含む。

【００３１】 以下に、本実施例の無侵襲血圧測定装置の構成、及びそれを用いて無侵襲間欠
的橈骨動脈血圧を測定する操作の手順を説明する。

【００３２】 図1に示すように、該手首測定装置1の脈波センサーアレイ4の15個の出力端子
が、それぞれ15チャンネル脈波信号の増幅器及びフィルター23の15個の入力端子
と接続する。同時に該手首測定装置1中の橈骨動脈加圧カフ3の空気チューブと供
圧−測定システム2中の電圧／気圧転換器24の圧力出力端子及び圧力センサー25
の圧力入力端子と接続する。圧力センサー25の出力端子が圧力信号増幅器26の入
力端子と接続する。

【００３３】 手首測定装置を固定する際、先ず、被測定者の手17、手首18及び前腕19が手首
測定装置1中の手首固定板6に固定してから、手首測定装置1中のカフ3の中心を橈
骨末端の手掌側に最も突起するところの橈骨動脈7と合わせてカフ固定ストラッ
プ4を手首18に巻き付ける。固定ストラップの両端にマジック・テープ16を使用
して、手首固定板6に固定する。

【００３４】 間欠的血圧測定を始める時、加圧−測定システム２中のカフ圧設定部27が自動
的に電圧／気圧転換器24の入力電圧を調節して、手首測定装置1のカフ3が橈骨動
脈7を外部加圧をし始めると同時に、手首測定装置1の脈波センサーアレイ4が15
個の位置から橈骨動脈脈波信号を検出して、増幅しフィルターされたら、最適検
出部位選択部28に送って、最適検出部位と最適脈波信号を選択する。選出された
最適脈波信号が脈波振幅検出部29に送られ、振幅最大点・消失点を検出する。振
動法の原理（図6）によって、この二つの点が現れた時にカフ圧がそれぞれ動脈
の平均血圧、最高血圧と等しい。この原理によって、振幅検出部29が振幅の最大
点と消失点を検出した時、制御信号を出して、圧力出力部30がこれら二つの時点
に対応する二つのカフ圧値を出力し、即ち平均血圧と最高血圧を測定し得た。次
いで最低血圧計算部31を通して、最低血圧を算出する。

【００３５】 一方、加圧カフの固定位置を容易に決定するために、最適測定部位選出後、血 圧測定結果を示すディスプレーに最も直観的な方式で最適測定部位が加圧カフ3
の有効加圧面積における位置を表示する。カフ3を固定する時にこの表示に従っ
て、最適測定部位がカフの中心に位置するようにカフの位置を調節する。

【００３６】 また、本実施例中、最適検出部位警報部38を設けた。カフを固定する時、或い
は長時間の血圧を測定する過程中、被測手首が大きく回転され（手首固定板６に
より手首18が前腕19に相対する回転を制限するが、実際に手首がまだある程度の
回転ができる）、最適測定部位がカフ3の面積の中心から離れたら該警報部38が
鳴き、操作者に注意を与えて、再びカフ3を正確の位置に固定する。毎回の血圧
測定の前に最適脈波信号を選択するから、血圧を測定することを毎回に最適測定 部位で 行うことが保証できる。

【００３７】 該実施例は、特に長時間の血圧測定の必要があり、血圧の変化がより緩やかな
（例えば、手術した後のよみがえり、治療後の回復等）患者の臨床或いは家庭で
の監視に有用である。

【００３８】 （第二実施例） 本発明の第二実施例としては、手首に血管無負荷法を用いて、無侵襲的連続血
圧を測定する方法と装置である。図7に示すように、本実施例の手首姿勢決定方
法、最適検出部位と最適脈波信号の選択方法が第一実施例と同様であるが、異な
る点は、主に選出された最適脈波信号を用いて血管無負荷法により無侵襲的連続
橈骨動脈血圧の波形を測定する。本実施例の装置は、図7を参照する。その中の
手首測定装置1が前記第一実施例と同様の装置を採用する。また、手首固定板と
カフの固定方法も第一実施例と同様である。本実施例と第一実施例と比較すれば
、主な違いは、本実施例における加圧―測定システム32中の信号処理装置である 。本実施例の信号処理装置において、 最適検出部位選択部28の出力端子が、圧力
値出力部30を制御してカフ3の圧力値を取り出さないが、電圧／気圧転換器24の
制御信号入力端子と接続され、閉ループのフィード・バック制御系を形成して、
カフ3中の圧力の変化を制御する。

【００３９】 この方法と装置を用いて連続血圧を測定する前に、被測橈骨動脈７の無負荷状
態容積を見つけて記憶するために、加圧―測定システム32は、先ず、作動状態ス
イッチ33を“開ループ”にする。図8に示すように、この開ループ状態で、振動
法と同様に、加圧−測定システム中のカフ圧設定部27が自動的に電圧／気圧転換
器24の電圧を調節して、手首測定装置1中のカフ３が橈骨動脈7を外部加圧して始
まり、同時に手首測定装置1の脈波センサーアレイ4の15個の位置から橈骨動脈の
脈波信号を検出して、増幅、フィルターして、最適検出部位選択部28に送る。ま
た、選出された最適脈波信号を最大振幅検出部34に送る。振幅の最大点が検出さ
れた後、即ちこの時点で橈骨動脈7がすでにその無負荷容積の上下で動脈内の血圧
の周期性変化に従って拍動していることを識別された後に、システムはカフ圧設
定部27のカフ3の圧力を調節することを停止させ、しかも一つの無負荷容積記憶
部35を用いてこの時の橈骨動脈脈波波形の平均値（直流成分）を被測定者の橈骨
動脈の無負荷状態容積V₀として記憶する。

【００４０】 その後、加圧―測定システム32が自動的に作動状態スイッチ33を“閉ループ”
にして、脈波センサーから検出した橈骨動脈7のこの無負荷状態容積の上下に変
動している脈波を、比較器36で無負荷容積記憶部35に記憶された無負荷容積V₀と
比較し、サーボ増幅器37の増幅を次第に増加して、比較器36から得られた差、即
ち橈骨動脈の脈波波形中の拍動成分を増幅し位相補償する。さらに、この拍動成
分を用いて電圧／気圧転換器24を駆動して、カフ3により橈骨動脈７に血圧波形
と同様の波形の外部圧力を加える。この時、図8中の閉ループ状態（明瞭に示す
ために閉ループ状態の各波形が時間軸で展開された）の開始部分を示すように、
橈骨動脈脈波の振幅が小さくなり始める。明らかに、カフ３から橈骨動脈7に加
えた圧力が波形の形状だけでなく、波形の振幅値も完全に橈骨動脈中の血圧波形
と等しくなるまでサーボ増幅器37の増幅が調節されれば、橈骨動脈7の血管壁の
内外両側に受けられた力が動態平衡になる。図８中の閉ループ状態の後の部分に
示すように、この状態では、血管内の血圧が常に周期的に変化しているが、橈骨
動脈7の血管壁がほぼ拍動をしなくなり、血管の容積が完全にその無負荷状態容
積V₀に固定される。従って、閉ループ状態では、システムがサーボ増幅器37の増
幅を次第に増加するとともに橈骨動脈7の脈波の振幅が零に近づく時点を検出す
れば、この時点からカフ3の中の圧力は常に橈骨動脈7内の血圧と等しいことを認
められる。この時、加圧カフ３と接続している圧力センサー25で、加圧カフ3内
の圧力を連続測定すれば、橈骨動脈の血圧波形を無侵襲、連続測定することを実
現できる。

【００４１】 該実施例が特に、長時間に血圧を測定することが必要であり、しかも血圧が急
激に変化する患者の臨床監視することに適用する。

【００４２】 （第三実施例） 本発明の第三実施例は、図9に示すように、手首橈骨動脈において、間欠的血
圧値の測定と連続的血圧波形の測定が交替に両方できる方法と装置である。本実
施例での手首姿勢の決定方法、最適検出部位と最適脈波の選択方法が第一実施例
と同様である。主な違いは、選出された最適脈波信号を用いて交替に振動法と容
積補償方法により血圧を測定することである。

【００４３】 本実施例の装置おいても、手首測定装置と加圧―測定システムで構成される。
手首測定装置と加圧―測定システムの大部分は前記二つの実施例のものと同様で
あるが、間欠的血圧値を測定することと連続的血圧波形を測定することの両方が
できるため、図9に示すように、第一実施例中の最適検出部位選択部の後の振動
法に基づいた加圧―測定システム（即ち、図1中のカフ圧の出力を制御する部分2
9、30、31）と第二実施例の最適検出部位選択部の後の振動法に基づいた加圧―
測定システム（即ち、図7中のカフ圧の変化を制御するフィード・バック制御系3
4、35、36、37）を“間欠測定―連続測定”選択スイッチ39で切り換える。この
切り換える操作については簡単であるから、ここに説明するまでもない。

【００４４】 血圧の変化が時々ゆるやかに、時々急激になる患者に対して、本実施例を採用
すれば、病状によって、測定間隔を0から無限大までに自由に選択できる臨床、
或いは家庭用の長時間の血圧の監視をすることができる。

【００４５】 （第四実施例） 本発明の第四実施例としては、橈骨動脈7と尺骨動脈9の二つの動脈から交替的
に間欠的或いは／及び連続的血圧を測定するものである。本実施例において、手
首姿勢の決定方法、最適検出部位と最適脈波の選択方法は、前記三つの実施例と
同様であるが、主な違いは、橈骨動脈7と尺骨動脈9の上にそれぞれ脈波センサー
を内蔵した加圧カフ3と3'が設けられて、二つの動脈から交替的に血圧を測定す
る。

【００４６】 図10に示すように、尺骨動脈9の位置がより深く、それとその上の皮膚の間に
腱11もあり、カフ圧が十分に尺骨動脈9に伝達することができず、手首外部にど
の位置でも尺骨動脈血圧値を正確に測定することは困難である。但し、同様の被 測定手首において、橈骨動脈血圧が尺骨動脈血圧とほとんど等しく、また被測定 手首があまり動かなければ、尺骨動脈カフ３'内の圧力が尺骨動脈９に実際に伝
達された圧力との差もほとんど不変であるため、本実施例では、尺骨動脈血圧を 測定する時、橈骨動脈血圧の測定結果を基準として、尺骨動脈血圧の測定結果を 修正する。

【００４７】 例えば、測定した橈骨動脈の平均血圧と同時に或いは順次に測定した尺骨動脈
脈波振幅最大点に対応するカフ圧との差Diを求め、また尺骨動脈血圧を測定する
過程中、尺骨動脈のカフ圧が橈骨動脈の最高血圧と等しい時の尺骨動脈脈波振幅
とその最大振幅の比例Piを求める。この後に、再び尺骨動脈血圧測定時に毎回の
新しく測定した尺骨動脈の脈波振幅最大点が対応しているカフ圧力からDiを減る
と、今回の尺骨動脈の平均血圧を得ることができる。またカフ圧力が今回の平均
血圧より低い範囲内に尺骨動脈振幅中、その最大振幅と比例Piになる点が対応す
るカフ圧力を見つけると最高血圧を測定することができる。

【００４８】 本実施例の方法による長時間連続血圧測定過程の中に、被測手首がかなり回る ことにより、DiとPiが変化される可能性があるため、 自動かつ定期に上述の方法
でDiとPiを新たに測定するべきである。

【００４９】 本実施例方法を実現するために、本実施例に採用された装置も手首測定装置と 前記三つの実施例中いずれか一種類の 供圧―測定装置で構成される。

【００５０】 手首測定装置は第一実施例とほぼ同様手首測定装置1である。ただ、図10に示
すように、カフ固定ストラップ５の上の橈骨動脈加圧カフ3の向こう側にさらに
尺骨動脈加圧カフ3'を設け、その中にも脈波センサーを設けて、尺骨動脈脈波を
測定する。

【００５１】 本実施例では、橈骨動脈の血圧を正確に測定するために、橈骨動脈の加圧カフ
及びその中の橈骨動脈脈波センサーも第一実施例と同様なものを採用する。尺骨
動脈加圧カフ３’においては、第一実施例と同様なものを採用しても良いが、尺
骨動脈脈波センサーは橈骨動脈脈波センサーのような複雑な光電センサーアレイ
を採用するとは限らない。ただし、尺骨動脈を容易に見つけるために、尺骨動脈
の大体の位置に手首の円周方向に沿って二つの以上の互いに並列接続した光電セ
ンサーを並べた方が良い。明らかに、並列接続した光電センサーを採用すれば、
尺骨動脈脈波信号に使う増幅器及びフィルターは一つのチャンネルのみが必要で
あり、最適脈波選択部も省略できる。

【００５２】 二つの動脈を交替に利用すれば、手首の一つのところに長時間連続して圧迫す
ることにより発生する痛みと麻痺を避けられるため、該実施例は、頻繁的或は連
続的に血圧を測定でき、時間をかなり延長することができる。

【００５３】 （第五実施例） 前記いずれかの実施例において、正確かつ簡単に橈骨動脈血圧を測定するため に、光電ディバイスアレイを用いて橈骨動脈上方の手首の皮膚表面で複数の部位 から、橈骨動脈脈波を検出して最適脈波信号を選出したが、該実施例では、装置 の構造を簡単にするため、前記いずれかの実施例おいて、アレイを使わずに１個 の光電ディバイス、或いは数個の並列または直列に接続した光電ディバイスを用 いる。該実施例では、発光ディバイスと光電ディバイスをそれぞれ被測動脈に垂 直の方向にそって3〜10mmの間隔で配列した方が良い。また、発光ディバイスと
光電ディバイスの距離の中心を加圧カフの中心と合わせて、カフの手首に向かう 壁の内側面に固定した方が良い。一方、このような光電ディバイスを用いること により、出力した脈波信号は一チャンネルしかないため、信号処理装置において 、最適検出部位選択部も省略される。

【００５４】 （第六実施例） 前記いずれかの実施例おいて、動脈脈波を検出するため、橈骨動脈上方の手首 の皮膚表面に接近する動脈容積の変化を直接感知できるセンサーを用いたが、該 実施例では、圧力センサーを用いて、手首中の橈骨動脈または尺骨動脈の容積の 変化により発生したその加圧カフ中の圧力の振動を測定して、間接的に動脈脈波 を検出する。圧力センサーが加圧カフに内蔵されるとは限らなく、空気チューブ を通して、圧力センサーの圧力感知面をカフ中の空気に接触させれば、カフの外 部又は橈骨動脈上方の手首の皮膚表面から一定の距離で離れたところに設置され でも良い。勿論、該実施例で、圧力センサーを用いて得られた動脈の脈波は、前 記最適検出部位で検出したものとは言えなく、加圧カフに覆われた面積から検出 したものである。

【００５５】 前記複数の実施例は本発明の説明のみでなく、本発明に制限するものではない
。本発明において、かなり実施を改良する方案がある。例えば、前記四つの実施
例では、間欠血圧測定の振動法及び連続血圧測定の血管無負荷法を利用した。そ
の中で、被測定血管が無侵襲状態になったか否かの判断基準として、すべての被
測定動脈脈波の振幅が最大に達したか否かを採用した。また、被測定動脈の外部
圧力の制御に空気圧力の制御手段を用いた。実際に、被測定血管が無侵襲状態に
なったか否かについて他の判断基準も採用できる。例えば、脈波波形の形状また
は基線の高さの変化、脈波に人為的に加えた小振動波の振幅の変化、血流速度の
変化等により被測定動脈の無侵襲状態を判断することもできる。また、液体圧力
の制御により被測定動脈に加える外部圧力を制御することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図1】 本発明の第一実施例の構成概要である。

【図２】 図１の実施例中の手首測定装置を示す図である。

【図３】 図２の手首測定装置において手首と垂直に沿って手首測定装置の加圧カフの中
心を通る横断面である。

【図４】 図３の手首測定装置のＡ−Ａ断面線に沿って作成した加圧カフ内の脈波センサ
ーの構造の断面図である。

【図５】 図２の手首測定装置の手首固定板により固定した手首と手の三種類の角度を示
す図である。

【図６】 前記図１の実施例における平均血圧と最高血圧を測定する方法を示す図である
。

【図７】 本発明の第二実施例の構成概要である。

【図８】 第二実施例における血圧波形を測定する方法を示す図である。

【図９】 本発明の第三実施例の構成概要である。

【図１０】 本発明の第四実施例の手首測定装置における手首と垂直の方向に沿って手首測
定装置の加圧カフの中心を通る横断面図である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＲ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ， ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (57)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手首橈骨動脈上の皮膚表面に橈骨動脈脈波信号を測定する脈
   波センサーを置き、手の手首に対する夾角を橈骨動脈血圧測定に最適な角度に固
   定し、前記角度は腱の位置を下げると共に橈骨動脈を橈骨に接近することが出来
   ることを特徴とする無侵襲血圧測定ための手首姿勢決定方法。
2. 【請求項２】 前記手の手首に対する夾角を橈骨動脈血圧測定に最適な角度
   に固定することは、手の背側面と手首の背側面との間に100〜170°の夾角を形成
   させることを特徴とする請求項1に記載の無侵襲血圧測定ための手首姿勢決定方
   法。
3. 【請求項３】 手首の前腕に対する回転角度を橈骨動脈血圧測定に最適な角
   度に固定し、前記角度は橈骨動脈を橈骨に接近することができることを特徴とす
   る請求項1に記載の無侵襲血圧測定ための手首姿勢決定方法。
4. 【請求項４】 前記手首の前腕に相対する回転角度を橈骨動脈血圧測定に最
   適な角度に固定することは、手首の手掌側と肘関節に近い前腕の手掌側に対し、
   30〜100°の内側に向かう回転角度を形成させることを特徴とする請求項1に記載
   の無侵襲血圧測定ための手首姿勢決定方法。
5. 【請求項５】 A．橈骨末端の手掌側に最も突起する部分の上の皮膚表面に
   動脈脈波センサーアレイと加圧カフを設置し、前記動脈脈波センサーアレイ及び
   加圧カフの前記部分に対する位置を不変に保持し、B．前記加圧カフの圧力を下
   限が被測定者の可能な平均圧力より低く、上限が被測定者の可能な最高血圧より
   高い範囲内に変化させるとともに、C．橈骨動脈脈波信号を前記脈波センサーア
   レイにより手首での複数の位置から測定し、最適検出部位選択部に送り、橈骨動
   脈に近い位置から測定した脈波信号の振幅が大きく、圧力伝達の良い位置から測
   定した平均血圧と最高血圧が低いので、橈骨動脈上に圧力伝達の最良部位を見つ
   けるために、前記最適検出部位選択部が前記脈波センサーアレイ中の橈骨動脈と
   平行に配列するすべての列のセンサーで測り得たすべての列の脈波信号から、振
   幅最大時点の振幅が最大である一列の脈波信号を選出し、さらに前記選出した一
   列の脈波信号から、カフ加圧の過程中振幅最大の時点があり、またカフ圧が振幅
   最大時点に応じる圧力より高くなった時、振幅がほぼ消失し始まり、或はほぼ不
   変し始まる時点もあり、またその振幅最大時点及びほぼ消失時点と対応するカフ
   圧が最低である一チャンネルの脈波信号を最適脈波信号として選出し、D．前記
   最適脈波信号を用いて振動法或いは血管無負荷法により橈骨動脈から血圧を測定
   することを特徴とする請求項1に記載の手首姿勢決定方法を採用した無侵襲血圧
   測定方法。
6. 【請求項６】 最適脈波信号を測定したセンサーが前記センサーアレイの中
   心に位置する時に、圧力伝達の深さが最大である加圧カフの面積中心が圧力伝達
   の最良位置と合わせるように、前記脈波センサーアレイが前記加圧カフの加圧面
   積の中心に位置することを特徴とする請求項5に記載の無侵襲血圧測定方法。
7. 【請求項７】 最適脈波信号が選出された後、最も直観的な方式で最適脈波
   信号を測定したセンサーのセンサーアレイにおける位置を示し、カフを固定する
   時にこの示すことによりカフの位置を調節し、最適脈波信号を測定したセンサー
   の位置を前記センサーアレイの中心にさせるとともに、圧力伝達深度最大のカフ
   の面積中心が圧力伝達最良の位置にさせることを特徴とする請求項６に記載の無
   侵襲血圧測定方法。
8. 【請求項８】 自動に最適脈波信号を測定したセンサーの位置が前記センサ
   ーアレイの中心に位置するか否かを検査し、前記中心からかなり離れた時、警告
   信号を発生し、再び前記加圧カフの固定位置を調整することを特徴とする請求項
   ７に記載の無侵襲血圧測定方法。
9. 【請求項９】 前記加圧カフの手首に向かう壁が手首表面に平均に圧迫する
   ことを妨げなく、橈骨動脈の脈波を容易に測定できるように、前記動脈脈波セン
   サーアレイを前記加圧カフの手首に向かう壁の内側面に固定することを特徴とす
   る請求項５に記載の無侵襲血圧測定方法。
10. 【請求項１０】 親指直下の突き出る部分が前記加圧カフの固定ストラップ
    の手首に密着することを妨げないよう、手を小指側へやや回転し、手掌の中心線
    が手首の手掌面の中心線に対する10〜40°の角度を形成させることを特徴とする
    請求項５に記載の無侵襲血圧測定方法。
11. 【請求項１１】 前記カフ加圧する時に、前記カフが手首長軸方向に沿って
    手へ移動しないように、手関節部分の直径と前腕中央部分の直径との差を消去す
    るとともに、前記手首の姿勢により凹んだ不規則な手関節背面を規則の円柱面に
    補充することを特徴とする請求項５に記載の無侵襲血圧測定方法。
12. 【請求項１２】 カフ加圧する時に、カフの固定装置が手首の他の部分に加
    えた圧力を減少するため、カフ固定装置及び手首固定装置と手首との間の接触面
    積をなるべく大きくすることを特徴とする請求項５に記載の無侵襲血圧測定方法
    。
13. 【請求項１３】 前記選出した最適脈波信号を用い、振動法により橈骨動脈
    の平均血圧と最高血圧を無侵襲的に測定することを特徴とする請求項５に記載の
    無侵襲血圧測定方法。
14. 【請求項１４】 前記選出した最適脈波信号を用い、血管無負荷法により橈
    骨動脈の連続血圧波形を無侵襲的に測定することを特徴とする請求項５に記載の
    無侵襲血圧測定方法。
15. 【請求項１５】 前記選出した最適脈波信号を用い、交替的に振動法と血管
    無負荷法により、それぞれ橈骨動脈の平均血圧と最高血圧と連続血圧波形を無侵
    襲的に測定することを特徴とする請求項５に記載の無侵襲血圧測定方法。
16. 【請求項１６】 橈骨動脈と尺骨動脈の上の皮膚表面にそれぞれ前記加圧カ
    フと脈波センサーを設置し、前記二つの加圧カフと二つの脈波センサーを交替に
    用い、橈骨動脈の血圧と尺骨動脈の血圧を測定することを特徴とする請求項5に
    記載の無侵襲血圧測定方法。
17. 【請求項１７】 前記尺骨動脈脈波センサーは、前記尺骨動脈加圧カフの加
    圧面積内に手首の円周方向を沿って2個以上の互いに並列接続した光電センサー
    を設置することを特徴とする請求項16に記載の無侵襲血圧測定方法。
18. 【請求項１８】 尺骨動脈血圧を測定する時、橈骨動脈血圧の測定結果を基
    準として、尺骨動脈血圧の測定結果を修正することを特徴とする請求項16に記載
    の無侵襲血圧測定方法。
19. 【請求項１９】 橈骨動脈血圧測定結果により尺骨動脈血圧測定結果を修正
    する時、測定した橈骨動脈の平均血圧と測定した尺骨動脈の脈波振幅の最大点に
    対応するカフ圧との間の圧力差Diを求め、また尺骨動脈のカフ圧が橈骨動脈の最
    高血圧に等しい時の尺骨動脈脈波の振幅とその最大振幅の比例Piを求め、この後
    、再び尺骨動脈血圧測定する時、毎回新たに測定した尺骨動脈脈波の振幅最大点
    に対応するカフ圧にDiを減らすと、今回の平均血圧が得られ、また今回の平均血
    圧により低い範囲で尺骨動脈脈波のその最大振幅と比例Piになる点を検出し、こ
    の点に対応するカフ圧力を測定すれば最高血圧が得られることを特徴とする請求
    項16に記載の無侵襲血圧測定方法。
20. 【請求項２０】 橈骨動脈血圧測定結果により尺骨動脈血圧測定結果を修正
    する時、二つのカフを空気チューブで接続し、振動法を用い、橈骨動脈血圧と尺
    骨動脈血圧を同時に測定することを特徴とする請求項19に記載の無侵襲血圧測定
    方法。
21. 【請求項２１】 橈骨動脈血圧測定結果により尺骨動脈血圧測定結果を校正
    する時に、橈骨動脈の血圧と尺骨動脈の血圧を相次いで測定することを特徴とす
    る請求項19に記載の無侵襲血圧測定方法。
22. 【請求項２２】 長時間連続血圧測定の過程では、自動かつ定期的にDiとPi
    を測定することを特徴とする請求項16または18または19に記載の無侵襲血圧測定
    方法。
23. 【請求項２３】 脈波波形の形状または基線の高さの変化、脈波に人為に加
    えた小振動波の振幅の変化、血流速度の変化により被測定動脈の無侵襲状態を判
    断し、また液体圧力の制御により被測定動脈に加える外部圧力を制御し、他の血
    管容積を感知できるセンサーにより動脈脈波を測定することを特徴とする請求項
    5に記載の無侵襲血圧測定方法。
24. 【請求項２４】 固定装置で橈骨動脈と尺骨動脈中いずれか動脈上方の皮膚
    表面に加圧カフを固定し、少なくとも橈骨動脈加圧カフの加圧面積に動脈脈波セ
    ンサーアレイを設けることを特徴とする無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
25. 【請求項２５】 前記加圧カフの手首に向かう加圧面の最適な形状は円形で
    あり、その直径は手首直径の1/3〜3/5であり、その手首に向かう壁が弾性の薄膜
    から作られ、また手首側へ突き出る形状に成型され、前記加圧カフの円周に沿う
    一周の壁と外側に向かう壁は硬質材料から作られることを特徴とする請求項24に
    記載の無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
26. 【請求項２６】 前記脈波センサーアレイ中の脈波センサーは、発光部品と
    光電部品で構成した反射式光電センサーであり、その最適な仕組みは中心部に複
    数の光電部品を小さい隙間で並べて構成したアレイであり、前記アレイの周りに
    発光部品を並べ、光電部品の皮膚表面に向かう受光面を除いて、他の部分を遮光
    材料で遮ることを特徴とする請求項24に記載の無侵襲血圧測定ための手首測定装
    置。
27. 【請求項２７】 前記光電部品アレイは、橈骨動脈に平行の方向と橈骨動脈
    に垂直の方向に沿い、それぞれ２個以上の光電部品を設け、それぞれの光電部品
    が一チャンネルの橈骨動脈脈波信号を出力することを特徴とする請求項26に記載
    の無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
28. 【請求項２８】 前記脈波センサーアレイが前記加圧カフの手首皮膚に向か
    う壁の内側面に設置し、光電部品の受光面と発光部品の発光面が皮膚に向かう壁
    の内側面に向かい、前記光電部品アレイの中心が前記内側面の面積中心に合わせ
    ることを特徴とする請求項26に記載の無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
29. 【請求項２９】 前記加圧カフの手首に向かう薄膜の内側壁が、少なくとも
    、センサーアレイを分布する部分で光を透けることを特徴とする請求項28に記載
    の無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
30. 【請求項３０】 前記カフ固定装置はストラップであり、前記ストラップは
    より高い硬度と一定の弾性を持つ材料から作られた円環であり、その直径がほぼ
    手首の直径と等しく、手首の背側に対応する部位で切断され、伸縮できない装置
    で切断された両端を接続することを特徴とする請求項24に記載の無侵襲血圧測定
    ための手首測定装置。
31. 【請求項３１】 前記ストラップの幅は手首の直径より大きく、その手首と
    の接触面は手首の外形と合わせることを特徴とする請求項30に記載の無侵襲血圧
    測定ための手首測定装置。
32. 【請求項３２】 前記加圧カフと前記ストラップを一体に作り、即ち、一定
    の厚みと硬度を有するストラップを採用し、その手首に向かう面にカフと対応す
    る位置で直径がカフの直径と等しい扁平な円形の窪みを加工し、前記薄膜から作
    られた壁の縁を前記ストラップの円形の窪みの縁に粘着することにより加圧カフ
    を構成することを特徴とする請求項30に記載の無侵襲血圧測定ための手首測定装
    置。
33. 【請求項３３】 手首の固定装置が設けられ、前記手首固定装置は一定の強
    度を有する硬質材料から作られた弧状板であり、その長さと幅は手の背面、手首
    の背側及び肘関節に近い前腕の背側をすべて覆い、その形状は手の背側面と手首
    の背側面との間に100〜170°の夾角を形成させ、また手首の掌側面が前腕の肘関
    節に近い部分の掌側面に相対して、内側へ30〜100°の回転角度を形成させ、さ
    らに、手掌の中心線が手首の掌側面の中心線に相対し、小指側への10〜40°の回
    転角度を形成させることを特徴とする請求項30に記載の無侵襲血圧測定ための手
    首測定装置。
34. 【請求項３４】 手と手首との接続する部分の厚さを増加され、前記部分の
    直径と前腕中央部分の直径との差を消去し、前記部分背側の手首が背側へ曲がる
    ことにより凹んだ不規則な曲面を規則的な円柱面状に形成することを特徴とする
    請求項33に記載の無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
35. 【請求項３５】 前記手首固定板の内側面の起伏形状を手首の背側面の起伏
    形状と合わせることを特徴とする請求項33に記載の無侵襲血圧測定ための手首測
    定装置。
36. 【請求項３６】 前記手首固定板に前腕と手を固定する装置を有することを
    特徴とする請求項33に記載の無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
37. 【請求項３７】 橈骨動脈の上の皮膚表面と尺骨動脈の上の皮膚表面にそれ
    ぞれ前記動脈脈波センサーと加圧カフを設置し、切り換え装置で、橈骨動脈加圧
    カフと橈骨動脈脈波センサーまたは尺骨動脈加圧カフと尺骨動脈脈波センサーを
    用い、それぞれの動脈において外部加圧と脈波測定を行うことを特徴とする請求
    項24に記載の無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
38. 【請求項３８】 前記尺骨動脈脈波センサーは尺骨動脈に垂直の方向を沿い
    、２個以上の相互に並列接続した光電部品を並べ、一チャンネルの尺骨動脈脈波
    信号を出力することを特徴とする請求項37に記載の無侵襲血圧測定ための手首測
    定装置。
39. 【請求項３９】 前記手首測定装置中の血圧測定に用いる加圧カフと接続し
    ている圧力センサーをカフ固定ストラップに一体に設けることを特徴とする請求
    項24に記載の無侵襲血圧測定ための手首測定装置。
40. 【請求項４０】 少なくとも前記手首測定装置を有し、前記手首測定装置が
    前記橈骨動脈脈波センサーアレイを有し、前記脈波センサーアレイから出力され
    た複数の脈波信号が増幅とフィルターされた後、最適脈波信号選択信号装置に接
    続することを特徴とする請求項24から39のいずれか一項に記載の手首測定装置を
    採用した無侵襲血圧測定ための脈波信号処理装置。
41. 【請求項４１】 前記最適検出部位選択部は、前記脈波センサーアレイ中の
    橈骨動脈と平行に配列するすべて列のセンサーで測り得たすべて列の脈波信号か
    ら、振幅最大時点の振幅が最大である一列の脈波信号を選出し、また前記選出し
    た一列の脈波信号から、カフ加圧の過程中振幅最大の時点があり、またカフ圧が
    振幅最大時点に応じる圧力より高くなった時、振幅がほぼ消失し始まり、或はほ
    ぼ不変し始まる時点もあり、またその振幅最大時点及びほぼ消失時点と対応する
    カフ圧が最低である一チャンネルの脈波信号を最適脈波信号として選出すること
    を特徴とする請求項40に記載の無侵襲血圧測定ための脈波信号処理装置。
42. 【請求項４２】 前記最適脈波信号が選出された後、最適脈波センサー位置
    を示す装置を制御し、最直観な方式で最適脈波信号を測定した脈波センサーの脈
    波センサーアレイ中における位置を示すことを特徴とする請求項40または41に記
    載の無侵襲血圧測定ための脈波信号処理装置。
43. 【請求項４３】 脈波センサー位置警告装置が設けられ、最適脈波信号を測
    り得た脈波センサーが脈波センサーアレイの中心から離れれば、警告信号を発生
    することを特徴とする請求項40または41に記載の無侵襲血圧測定ための脈波信号
    処理装置。
44. 【請求項４４】 前記最適脈波選択装置、最適脈波センサー位置を示す装置
    、脈波センサー位置警告装置を手首測定装置に一体に設けることを特徴とする請
    求項40に記載の無侵襲血圧測定装置。
45. 【請求項４５】 前記手首測定装置を有し、前記手首測定装置の中、前記橈
    骨動脈加圧カフと橈骨動脈脈波センサーアレイを有し、前記橈骨動脈脈波センサ
    ーアレイから複数チャンネルの脈波信号を出力し、最適脈波選択装置で一チャン
    ネルの最適脈波信号を選出し；前記橈骨動脈加圧カフの空気チューブを供圧―測
    定システムの電圧／圧力変換器の圧力出力端子及び圧力センサーの圧力入力端子
    と接続し、最適脈波選択装置から出力した橈骨動脈最適脈波信号を前記供圧―測
    定システムの脈波振幅検出装置の信号入力端子とを接続することを特徴とする請
    求項24から39のいずれか一項に記載の脈波信号処理装置を採用した無侵襲血圧測
    定装置。
46. 【請求項４６】 前記供圧―測定システムは振動法により間欠的に橈骨動脈
    の平均血圧、最高血圧及び最低血圧を測定することを特徴とする請求項45に記載
    の無侵襲血圧測定装置。
47. 【請求項４７】 前記供圧―測定システムは血管無負荷法により連続的に橈
    骨動脈の血圧波形を測定することを特徴とする請求項45に記載の無侵襲血圧測定
    装置。
48. 【請求項４８】 供圧―測定システムは切り換え装置で交替的に振動法と血
    管無負荷法により、橈骨動脈の平均血圧、最高血圧及び最低血圧または血圧波形
    を測定することを特徴とする請求項45に記載の無侵襲血圧測定装置。
49. 【請求項４９】 前記手首測定装置は、二つの互いに独立する動脈脈波セン
    サー、二つの互いに独立する加圧カフ、及び二つの互いに独立する供圧―測定シ
    ステムで構成し、切り換え装置で交替にこれらを用い、橈骨動脈血圧または尺骨
    動脈血圧を間欠或は連続的に測定することを特徴とする請求項45から48のいずれ
    か一項に記載の無侵襲血圧測定装置。
50. 【請求項５０】 前記尺骨動脈脈波センサーは複数の互いに並列接続した光
    電部品を採用し、出力した一チャンネルの尺骨動脈脈波信号が増幅及びフィルタ
    ーされ、最適脈波選択装置なしで、尺骨動脈血圧測定する供圧―測定システム中
    の脈波振幅検出装置の信号入力端子と接続することを特徴とする請求項49に記載
    の無侵襲血圧測定装置。
51. 【請求項５１】 橈骨動脈血圧の測定と尺骨動脈血圧の測定に用いる二つの
    互いに独立する供圧―測定システムにおいて、その中の脈波信号増幅器及、フィ
    ルター、最適検出部位選択部及び脈波振幅検出部を除いて、他の部分を共用する
    ことを特徴とする請求項49に記載の無侵襲血圧測定装置。
52. 【請求項５２】 それぞれ橈骨動脈と尺骨動脈から血圧測定に用いた二つの
    供圧―測定システムの変わりに一つの供圧―測定システムを共用し、橈骨動脈と
    尺骨動脈のいずれか動脈血圧を測定する時、切り換え装置でこの共用供圧―測定
    システムを測定したい動脈上のカフの空気チューブ及び脈波信号出力端子と接続
    することを特徴とする無侵襲血圧測定装置。
53. 【請求項５３】 橈骨動脈血圧測定結果を用い、尺骨動脈血圧測定の結果を
    修正する装置を設けることを特徴とする無侵襲血圧測定装置。
54. 【請求項５４】 前記最適脈波選択装置、最適脈波センサー位置示し装置、
    最適脈波センサー位置警告装置及び供圧―測定システムを手首測定装置と一体に
    設けることを特徴とする請求項49から50のいずれか一項に記載の無侵襲血圧測定
    装置。
55. 【請求項５５】 前記無侵襲血圧測定装置を血圧測定結果記録装置と一体に
    設けることを特徴とする請求項49または54に記載の無侵襲血圧測定装置。
56. 【請求項５６】 前記無侵襲血圧測定装置を他の生理パラメーター測定記録
    装置と一体に設けることを特徴とする請求項49または54または55に記載の無侵襲
    血圧測定装置。
57. 【請求項５７】 前記無侵襲血圧測定装置を通信装置と接続することを特徴
    とする請求項49または54乃至56に記載の無侵襲血圧測定装置。