JP2009125317A - 血圧監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動でき、正確な血圧監視が可能な血圧監視装置を提供する
【解決手段】血圧監視装置８によれば、血圧測定起動手段９４は、応答関連値算出手段８８により算出された応答関連値（応答時間Ｔa ）が予め設定された判定値Ａ１を上限値とする判定範囲を外れたことに基づいて血圧測定手段８０による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、生体の血圧値を監視可能な血圧監視装置に関するものである。

生体の血圧値を比較的長期にわたって監視する血圧監視装置には、生体の一部に巻回されるカフを有して、そのカフによる圧迫圧力を変化させることによりその生体の血圧値を測定する血圧測定手段が所定の周期で自動的に周期的に起動させられるのが一般的である。この血圧測定手段によれば、カフを用いて測定される血圧測定値は比較的信頼性が得られる。しかし、このような自動血圧監視装置においては、血圧測定周期を長くすれば、血圧監視や血圧急低下に対する処置の遅れを発生させ、反対に血圧監視の遅れを解消しようとして自動起動周期を短くすると、生体に対するカフの圧迫頻度が多くなって大きな負担を生体に強いるという問題がある。

これに対し、特許文献１に示されるように、容積脈波の立上り点を検出し、その立上り点からの容積脈波の立上り角度の変化に基づいて血圧測定を起動させる血圧監視装置が提案されている。
特開平１１−３０９１２０号公報

ところで、上記従来の血圧監視装置では、心電誘導波検出装置から得られる心電誘導波形のうちのＲ波の発生時点から所定時間後を容積脈波の立上り点として決定しているが、実際に生体の血圧値が低下したときは、容積脈波の立ち上がりが鈍化してその容積脈波の立上り点を正しく判定できず、血圧監視精度が十分に得られないという不都合があった。

本発明は以上の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、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動でき、正確な血圧監視が可能な血圧監視装置を提供することにある。

本発明者は、以上の血圧監視の手法を種々研究を重ねるうち、容積脈波の２次微分波形が生体の循環動態を反映しており、心電誘導波形のうちのＲ波からその２次微分波形の第１ピークの発生までの時間が、生体の血圧値に対応して変化する事実を見いだした。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。すなわち、容積脈波の２次微分波形はその容積脈波の高域成分を顕著に反映しており、心電誘導波形のうちのＲ波から容積脈波の２次微分波形の第１ピークまでの応答時間は、生体の心臓の収縮期間に対応するとともにその生体の血液循環状態に正確に対応していることから、その応答時間に１対１に関連する応答関連値の変化に基づいて血圧測定手段を起動させることにより生体の血液循環状態の異常時の血圧値を監視するようにしたものである。

すなわち、前記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) 生体の一部を圧迫す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を備え、該生体の血圧を監視する血圧監視装置であって、(b) 前記生体の心電誘導波を検出する心電誘導波検出装置と、(c) 前記生体の容積脈波を逐次検出する容積脈波検出装置と、(d) その容積脈波検出装置により検出された容積脈波の２次微分波形を算出する２次微分波形算出手段と、(e) 前記心電誘導波形のＲ波から前記容積脈波の２次微分波形の第１ピークまでの応答時間に基づく応答関連値を算出する応答関連値算出手段と、(f) その応答関連値算出手段により算出された応答関連値が予め設定された判定範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させる血圧測定起動手段とを、含むことにある。

また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１に係る発明において、(a) 前記応答関連値算出手段は、前記応答時間を前記応答関連値として算出するものであり、(b) 前記血圧測定起動手段は、該応答関連値算出手段により算出された応答時間が予め設定された判定値を超えたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させるものであることにある。

また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１に係る発明において、(a) 前記２次微分波形算出手段により算出された前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅を算出する最大振幅算出手段を含み、(b) 前記応答関連値算出手段は、前記応答時間と該最大振幅算出手段により算出された前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値との比を前記応答関連値として算出するものであり、(c) 前記血圧測定起動手段は、該応答関連値としての比が予め設定された判定範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させるものであることにある。

また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、前記請求項３に係る発明において、(a) 前記応答関連値としての比は、前記最大振幅算出手段により算出された前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値を前記応答時間で除した値であり、(b) 前記血圧測定起動手段は、該応答関連値としての比が予め設定された判定値を下まわったことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させるものであることにある。

また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、前記請求項１乃至４のいずれか１の発明において、前記容積脈波検出装置は、前記生体の光電脈波に基づいてその生体の酸素飽和度を検出する酸素飽和度測定装置から構成されることにある。

請求項１に係る発明の血圧監視装置によれば、血圧測定起動手段は、応答関連値算出手段により算出された応答関連値が予め設定された判定範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。

請求項２に係る発明の血圧監視装置によれば、前記応答関連値算出手段は、前記応答時間を前記応答関連値として算出するものであり、血圧測定起動手段は、その応答関連値算出手段により算出された応答時間が予め設定された判定値を超えたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。

請求項３に係る発明の血圧監視装置によれば、前記２次微分波形算出手段により算出された前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅を算出する最大振幅算出手段を含み、前記応答関連値算出手段は、前記応答時間と前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値との比を前記応答関連値として算出するものであり、血圧測定起動手段は、その応答関連値算出手段により算出された応答関連値としての比が予め設定された判定範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。また、前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値と前記応答時間とは生体の血液循環状態の変化に対して変化方向が逆であることから、応答関連値はその容積脈波の２次微分波形の最大振幅値と前記応答時間との比であって、その応答関連値としての比の変化が生体の血液血液循環状態の変化を強調して示すので、一層正確な血圧監視が可能となる。

請求項４に係る発明によれば、前記応答関連値としての比は、前記最大振幅算出手段により算出された前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値を前記応答時間で除した値であり、(b) 前記血圧測定起動手段は、該応答関連値としての比が予め設定された判定値を下まわったことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。また、前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値と前記応答時間とは生体の血液循環状態の低下に対して変化方向が逆であることから、応答関連値としての比は、前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値を前記応答時間で除した値であって、その応答関連値の低下が生体の血液循環状態の低下を強調して示すので、一層正確な血圧監視が可能となる。

請求項５に係る発明の血圧監視装置によれば、前記容積脈波検出装置は、前記生体の光電脈波に基づいてその生体の酸素飽和度を検出する酸素飽和度測定装置から構成されることから、酸素飽和度測定装置を備えたものであれば新たに容積脈波検出装置を備える必要がなく、小型且つ安価に血圧監視装置を構成することができる。

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、血圧監視装置８の構成を説明する図である。

図１において、血圧監視装置８は、ゴム製或いは軟質合成樹脂シート製の膨張袋を布製帯状袋内に有してたとえば監視対象となる生体の上腕部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、圧力制御弁１６、および空気ポンプ１８とを備えている。この圧力制御弁１６は、電子制御装置２８からの指令信号にしたがって、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内を予め設定された一定の圧力降下速度で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。

圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力を検出してそのカフ１０内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は所謂ローパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰに含まれる静圧( 低周波数）成分すなわちカフ圧Ｐ_K 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。

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に含まれるたとえば数Ｈｚ乃至十数Ｈｚの振動成分である脈波信号ＳＭｋを周波数的に弁別してその脈波信号ＳＭｋをＡ／Ｄ変換器３０を介して電子制御装置２８へ供給する。この脈波信号ＳＭｋが表すカフ脈波は、生体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、そのカフ脈波を検出するためのカフ脈波センサとして機能している。

上記電子制御装置２８は、ＣＰＵ３２，ＲＯＭ３４，ＲＡＭ３６，および図示しないＩ／Ｏポート等を備える所謂マイクロコンピュータにて構成されている。ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３４に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ３６の記憶機能を利用しつつ入力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を制御することにより血圧測定を実行するとともに、表示器３８に測定内容を表示させる。

血圧監視装置８には容積脈波検出装置或いは酸素飽和度測定装置として機能するパルスオキシメータ４０が備えられている。このパルスオキシメータ４０は、生体の指等の末梢部位に図示しないクリップ、装着バンド等により装着され、生体の一部を収容可能なハウジング４２内に、ヘモグロビンによって反射可能な波長帯の赤色光および赤外光を生体の表皮に向かって照射する光源である一対の発光素子４４および４６と、表皮内からの散乱光を検出する光検出素子４８とを備え、毛細血管内の血液容積に対応する波長毎の光電脈波信号ＳＭ1 およびＳＭ2 を出力する光電脈波検出用プローブ５０を備え、予め記憶された関係( マップまたは算出式）からそれら光電脈波信号ＳＭ1 およびＳＭ2 の比に基づいて血中の酸素飽和度ＳＰＯ２を算出する。上記光電脈波信号ＳＭ1 およびＳＭ2 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容積に対応している。パルスオキシメータ４０は、測定結果である酸素飽和度ＳＰＯ２を電子制御装置２８へ供給するとともに、たとえば上記光電脈波信号ＳＭ1 を電子制御装置２８へ供給する。

また、血圧監視装置８には心電誘導波検出装置５１が備えられている。この心電誘導波検出装置５１は、生体の体表面に貼着される複数の電極５３を備え、生体の心拍に同期して発生する心電誘導波を表すＥＣＧ信号を、電子制御装置２８へ供給する。

図２は、上記パルスオキシメータ４０の構成を説明するブロック線図である。パルスオキシメータ４０に備えられた光電脈波検出用プローブ５０（以下、単にプローブという）を備えている。このプローブ５０は、例えば、生体の指等の抹消部位などの体表面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。プローブ５０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の内周面に設けられ、ＬＥＤ等から成る複数の第１発光素子４４および第２発光素子４６と、ハウジング４２の内周面において第１発光素子４４および第２発光素子４６に対応する位置に設けられた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４８と、図示しない遮光部材とを備えて構成されている。

上記第１発光素子４４は、例えば６６０ｎｍ程度の波長の赤色光を発光し、第２発光素子４６は例えば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４４および第２発光素子４６は、駆動回路５２からの駆動電流にしたがって所定周波数で交互に発光させられると共に、それら発光素子４４、４６から生体の指に向かって照射された部位を散乱しつつ透過した透過光は共通の受光素子４８によりそれぞれ受光される。

受光素子４８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５４を介して出力する。受光素子４８とローパスフィルタ５４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５４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５６に出力する。デマルチプレクサ５６は、電子制御装置２８からの信号に従って第１発光素子４４および第２発光素子４６の発光に同期して切り換えられることにより、赤色光による電気信号Ｓ1 をサンプルホールド回路５８およびＡ／Ｄ変換器６２を介して、赤外光による電気信号Ｓ2 をサンプルホールド回路６０およびＡ／Ｄ変換器６４を介して、それぞれ酸素飽和度測定用電子制御装置６６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５８，６０は、入力された電気信号Ｓ1 ，Ｓ2 をＡ／Ｄ変換器６２、６４へ逐次出力する際に、前回出力した電気信号Ｓ1 ，Ｓ2 についてのＡ／Ｄ変換器６２，６４における変換作動が終了するまで次に出力する電気信号Ｓ1 ，Ｓ2 をそれぞれ保持するためのものである。なお、上記電子制御装置６６には、血液中酸素飽和度を表示するために図示しない表示器が接続されている。

電子制御装置６６は、ＣＰＵ６８、ＲＡＭ７０、ＲＯＭ７２などを備え且つ前記電子制御装置２８と相互に通信可能なマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ６８は、ＲＡＭ７０の記憶機能を利用しつつＲＯＭ７２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、上記電気信号Ｓ1 ，Ｓ2 に含まれる脈動成分である光電脈波信号ＳＭ1 ，ＳＭ2 の振幅比φに従って酸素飽和度ＳＰＯ２を算出して表示させる一方、上記電気信号Ｓ1 ，Ｓ2 に含まれる光電脈波信号ＳＭ1 ，ＳＭ2 の反転波形を容積脈波として前記電子制御装置２８へ逐次出力する。なお、酸素飽和度測定装置が反射型のパルスオキシメータである場合は、電気信号Ｓ1 ，Ｓ2 に含まれる光電脈波信号ＳＭ1 ，ＳＭ2 を反転させないで、容積脈波として出力する。

なお、上記血中酸素飽和度ＳＰＯ２の算出方法は、例えば、電気信号Ｓ1 およびＳ2 に含まれる脈動成分である光電脈波信号ＳＭ1 ，ＳＭ2 の振幅ΔＡ1 およびΔＡ2 を算出し、それら脈動成分の振幅ΔＡ1 およびΔＡ2 の振幅比すなわち吸光度の比φ( ＝ΔＡ1 ／ΔＡ2 ) を算出し、吸光度の比φと血中酸素飽和度ＳＰＯ２との間の予め実験的に求められ且つ記憶された関係から実際の振幅比φに基づいて酸素飽和度ＳＰＯ２を算出する。

図３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。図において、カフ圧制御手段８２は、起動信号ＳＳが発生させられることに応答して起動させられる血圧測定手段８０の測定期間において、カフ１０の圧迫圧力をよく知られた測定手順に従って変化させる。たとえば、カフ圧制御手段８２は、生体の最高血圧より高い１８０mmHg程度に設定された昇圧目標値までカフ１０を昇圧させた後に、血圧測定アルゴリズムが実行される測定区間では５mmHg/sec程度の速度で緩やかに降圧させ、血圧測定が終了するとカフ１０の圧力を解放させる。血圧測定手段８０は、起動信号ＳＳが発生させられることに応答して、上記カフ１０の圧迫圧力の緩やかな変化過程においてカフ１０の圧力振動として得られた脈波ＳＭk の大きさの変化に基づいてよく知られたオシロメトリック法により患者の最高血圧値ＢＰ_SYS 、平均血圧値ＢＰ_MEAN、および最低血圧値ＢＰ_DIA をそれぞれ測定し、表示器３８に表示させる。上記オシロメトリック法では、たとえばカフ１０の圧力降下過程において逐次検出される脈波ＳＭk の振幅の差分が最大値となったときのカフ１０の圧力が最高血圧値ＢＰ_SYS および最低血圧値ＢＰ_DIA として決定され、その脈波ＳＭk の振幅が最大値となったときのカフ１０の圧力が平均血圧値ＢＰ_MEANとして決定される。

パルスオキシメータ４０に備えられた容積脈波検出装置に対応する光電脈波検出用プローブ５０は、そのハウジング４２内に収容された生体の指の透過( 散乱) 光を検出し、その透過光に含まれる心拍に同期する脈動である光電脈波を検出し、その光電脈波を示す光電脈波信号ＳＭ1 ，ＳＭ2 を出力する。２次微分波形算出手段８６は、光電脈波信号ＳＭ1 およびＳＭ2 に微分処理を２回施すことによって２次微分波形ＷD2を算出する。

応答時間算出手段( 応答関連値算出手段) ８８は、上記２次微分波形算出手段８６により算出された２次微分波形ＷD2からその最初且つ通常は最大のピークである第１ピークＰa を判定するとともに、心電誘導波検出装置５１から出力されるＥＣＧ信号のＲ波から上記第１ピークＰa までの応答時間Ｔa を図４に示すように算出し応答関連値として出力する。上記応答時間算出手段８８が算出する応答時間Ｔa は、不整脈を除いて予め設定された脈波数たとえば１０拍分の脈波毎にそれぞれ求められた値の平均値を算出するようにしてもよい。

血圧測定起動手段９４は、たとえば１０〜２０分程度の予め設定された比較的長い一定の周期毎に起動信号ＳＳを出力するとともに、上記応答時間算出手段８８によって算出された応答時間Ｔa が予め設定された判定値Ａ１を上回ったことに基づいて監視中の生体の血液循環状態( 血液循環動態) の低下と判定する循環状態低下判定手段９６を備え、その循環状態低下判定手段９６が血液循環状態低下と判定したときに、血圧測定手段８０の血圧測定作動を開始させるための起動信号ＳＳを血圧測定手段８０へ出力し、その血圧測定手段８０に血圧測定を実行させる。

図５は生体の血液循環状態が低下し血圧が低下したときの波形を示している。容積脈波である光電脈波は正常時を示す図４に比較して緩やかとなり、その２次微分波形の応答時間Ｔa は長く、最大振幅Ａmax は小さくなる。すなわち、前記２次微分波形ＷD2は、容積脈波である光電脈波ＳＭ1 およびＳＭ2 の変化の加速度であって圧脈波( 血圧) の変化の加速度を示し、上記最大振幅Ａmax が大きい程血圧値が高く、小さい程血圧値が低い傾向を示す。また、上記応答時間Ｔa は左心室の収縮時間に対応するものであり、その応答時間Ｔa が短い程左心室の収縮時間が短くなって血圧値が高く、長いほど左心室の収縮時間が長くなって血圧値が低くなる傾向を示す。すなわち、上記最大振幅Ａmax 、応答時間Ｔa は、心拍の開始に同期して或いは応答して発生する血液容積の増加を示す脈波の応答の程度を示す応答関連値パラメータとして機能するものであって、それらは循環動態の低下たとえば血液循環量或いは血圧低下の度合いを示す指標として用いることができるものであり、たとえばその応答関連値Ｔa が大きい程血液循環状態の低下傾向すなわち血圧値の低下傾向を、小さいほど血液循環状態の上昇傾向すなわち血圧値の上昇傾向を示す。したがって、上記判定値Ａ１は、血圧監視のために血圧測定を速やかに必要とする生体の循環機能の低下を示す範囲の上限値に相当するものであり、たとえば監視対象となる生体の血圧が安定している定常状態における値たとえば測定開始前( 治療或いは手術前) の値から所定の余裕値を加えた値、或いは所定の余裕割合を上回る値たとえば測定開始前の値に所定の余裕係数たとえば１．２を掛けた値に予め設定されている。

図６は、前記電子制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図６において、ステップＳ１( 以下、ステップを省略する) では、心電誘導波検出装置５１から供給されるＥＣＧ信号のＲ波が検出されたか否かが判断される。この判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、Ｓ２において、パルスオキシメータ４０から供給される信号のうちのたとえば光電脈波信号ＳＭ1 が読み込まれる。次いで、前記２次微分波形算出手段８６に対応するＳ３において、読み込まれた光電脈波信号ＳＭ1 の２次微分波形ＷD2が逐次算出される。

次に、前記応答時間算出手段８８に対応するＳ４において、上記２次微分波形ＷD2からその最初且つ通常は最大のピークである第１ピークＰａが判定されるとともに、上記ＥＣＧ信号のＲ波が検出されてからその第１ピークＰａまでの応答時間Ｔa が算出される。

次いで、Ｓ５において、上記応答時間Ｔa が算出されたか否かが判断される。当初は、２次微分波形ＷD2の第１ピークＰａが算出されるまでは上記応答時間Ｔa が算出され得ないことから、Ｓ５の判断が否定されるので、Ｓ２以下が繰り返し実行される。しかし、２次微分波形ＷD2の第１ピークＰａが算出されると上記応答時間Ｔa が算出されるので、Ｓ５の判断が肯定されて、前記血圧測定起動手段９４或いは循環状態低下判定手段に９６に対応するＳ６において、上記応答関連値Ｔa が予め設定された判定値Ａ１を上回ったか否かが判定される。このＳ６の判断が否定される場合は前記Ｓ１以下が繰り返し実行される。しかし、血圧監視対象の生体の血液循環状態が急低下すると上記の応答関連値Ｔa が大きくなることから、Ｓ７の判断が肯定されるので、前記血圧測定手段８０に対応するＳ７において、オシロメトリック方式の血圧測定が開始されて実行される。これにより、最高血圧値ＢＰ_SYS 、最低血圧値ＢＰ_DIA 、平均血圧値ＢＰ_MEANが決定され且つ表示器３８に表示される。

上述のように、本実施例の血圧監視装置８によれば、血圧測定起動手段９４は、応答関連値算出手段８８により算出された応答関連値( 応答時間Ｔa ) が予め設定された判定値Ａ１を上限値とする判定範囲を外れたことに基づいて血圧測定手段８０による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。

また、本実施例の血圧監視装置８によれば、応答関連値算出手段８８は、応答時間Ｔa を前記応答関連値として算出するものであり、血圧測定起動手段９４は、その応答関連値算出手段９２により算出された応答時間Ｔa が予め設定された判定値Ａ１を上回ったことに基づいて前記血圧測定手段８０による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動するので、正確な血圧監視が可能となる。

また、本実施例の血圧監視装置８によれば、容積脈波検出装置として機能するパルスオキシメータ４０は、生体の光電脈波に基づいてその生体の血中酸素飽和度ＳＰＯ２を検出する酸素飽和度測定装置であることから、そのパルスオキシメータ４０を予め備えるものであれば新たに容積脈波検出装置を備える必要がなく、小型且つ安価に血圧監視装置８を構成することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分は同一の符号を付して説明を省略する。

図７は電子制御装置２８の他の制御例の要部を示す機能ブロック線部であり、図８はその制御例の作動の要部を説明するフローチャートである。本実施例では、実施例１に比較して、２次微分波形ＷD2の最大振幅Ａmax と応答時間Ｔa との比Ａmax ／Ｔa が応答関連値として求められ、その応答関連値Ａmax ／Ｔa が予め設定された判定値Ａ２を下回ったことに基づいて前記血圧測定手段８０による血圧測定が起動させられるようになっている。以下、実施例１との相違点を主として説明する。

図７において、最大振幅算出手段９０は、２次微分波形算出手段８６により算出される２次微分波形ＷD2の最大振幅Ａmax 、すなわち通常は最初のピーク且つ通常は最大振幅のピークである第１ピークＰa と２番目のピーク且つ２番目の振幅( 負) の第２ピークＰb との間の振幅Ａabを図４に示すように算出し、最大振幅Ａmax として出力する。たとえば、最大振幅関連値算出手段９０は、２次微分波形ＷD2の最初のピーク且つ通常は最大振幅のピークである第１ピークＰa を検出するとともに、２番目のピーク且つ２番目の振幅( 負側) の第２ピークＰb を検出し、それら第１ピークＰa と第２ピークＰb との間として定義される振幅Ａabを図４に示すように算出し、最大振幅Ａmax として出力する。そして、応答関連値算出手段９２は、上記最大振幅Ａmax と応答時間Ｔa とに基づいて、監視中の生体の血液循環状態の低下の度合いを示す応答関連値を算出する。すなわち、上記最大振幅Ａmax を応答時間Ｔa で除した値Ａmax ／Ｔa を応答関連値として算出する。

血圧測定起動手段９４は、上記応答関連値Ａmax ／Ｔa が予め設定された判定値Ａ２を下回ったことに基づいて血液循環状態の低下と判定する循環状態低下判定手段９６を備え、その循環状態低下判定手段９６が血液循環状態の低下と判定したときに、血圧測定手段８０の血圧測定作動を開始させるための起動信号ＳＳを血圧測定手段８０へ出力し、その血圧測定手段８０に血圧測定を実行させる。

正常時の波形を示す図４と血液循環状態が低下したときの波形を示す図５から明らかなように、２次微分波形ＷD2は、容積脈波である光電脈波ＳＭ1 およびＳＭ2 の変化の加速度であって圧脈波( 血圧) の変化の加速度を示し、上記最大振幅Ａmax が大きい程血圧値が高く、低い程血圧値が低い傾向を示す。また、上記応答時間Ｔa は左心室の収縮時間に対応するものであり、その応答時間Ｔa が短い程血圧値が高く、長いほど血圧値が低い傾向を示す。このため、上記最大振幅Ａmax と応答時間Ｔa との比である応答関連値Ａmax ／Ｔa は、生体の血液循環状態が低下するほどその低下方向の変化を強調して示す応答関連値パラメータとして機能するものであって、それらは監視中の生体の血液循環動態の低下の度合いを示す指標として用いることができる。したがって、上記判定値Ａ２は、血圧監視のために血圧測定を速やかに必要とする生体の循環機能の低下を示す範囲の上限値に相当するものであり、たとえば監視対象となる生体の血圧が安定している定常状態における値たとえば測定開始前( 治療手術前) の値から所定値或いは所定割合下回る値たとえば測定開始前の値に所定の低減定数たとえば０．８を掛けた値に予め設定されている。

図８は、前記電子制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図８において、ステップＳ１( 以下、ステップを省略する) では、心電誘導波検出装置５０から供給されるＥＣＧ信号のＲ波が検出されたか否かが判断される。この判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、Ｓ２において、パルスオキシメータ４０から供給される信号のうちのたとえば光電脈波信号ＳＭ1 が読み込まれる。次いで、前記２次微分波形算出手段８６に対応するＳ３において、読み込まれた光電脈波信号ＳＭ1 の２次微分波形ＷD2が逐次算出される。

次に、前記応答時間算出手段８８に対応するＳ４において、上記２次微分波形ＷD2からその最初且つ通常は最大のピークである第１ピークＰａが判定されるとともに、上記ＥＣＧ信号のＲ波が検出されてからその第１ピークＰａまでの応答時間Ｔa が算出される。次いで、前記最大振幅算出手段９０に対応するＳ５において、２次微分波形ＷD2の最初のピーク且つ通常は最大振幅のピークである第１ピークＰａと２番目のピーク且つ２番目の振幅( 負) の第２ピークＰｂとの間の振幅Ａmax である最大振幅が算出される。

次いで、前記応答関連値算出手段９２に対応するＳ６において、上記最大振幅Ａmax を応答時間Ｔa で除した値Ａmax ／Ｔa が応答関連値として算出される。そして、Ｓ７において、上記最大振幅Ａmax を応答時間Ｔa で除した値Ａmax ／Ｔa が算出されたか否かが判断される。当初は、２次微分波形ＷD2の第２ピークＰｂが算出されるまでは上記値Ａmax ／Ｔa が算出され得ないことから、Ｓ７の判断が否定されるので、Ｓ２以下が繰り返し実行される。しかし、２次微分波形ＷD2の第２ピークＰｂが算出されると上記値Ａmax ／Ｔa が算出されるので、Ｓ７の判断が肯定されて、前記血圧測定起動手段９４或いは循環状態低下判定手段９６に対応するＳ８において、上記応答関連値Ａmax ／Ｔa が予め設定された判定値Ａ１を下回ったか否かが判定される。このＳ８の判断が否定される場合は前記Ｓ２以下が繰り返し実行される。しかし、血圧監視対象の生体の血圧値が急低下すると上記の値Ａmax ／Ｔa が小さくなることから、Ｓ８の判断が肯定されるので、前記血圧測定手段８０に対応するＳ９において、オシロメトリック方式の血圧測定が開始されて実行される。これにより、最高血圧値ＢＰ_SYS 、最低血圧値ＢＰ_DIA 、平均血圧値ＢＰ_MEANが決定され且つ表示器３８に表示される。

上述のように、本実施例の血圧監視装置８によれば、血圧測定起動手段９４は、応答関連値算出手段９２により算出された応答関連値( Ａmax ／Ｔa ) が予め設定された判定値Ａ２を下限値とする判定範囲を外れたことに基づいて血圧測定手段８０による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。

本実施例の血圧監視装置８によれば、血圧測定起動手段９４は、応答関連値算出手段９２により算出された応答関連値Ａmax ／Ｔa が予め設定された判定値Ａ２を下回ったことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させることから、前述の実施例と同様に、生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。

また、本実施例の血圧監視装置８によれば、２次微分波形算出手段８６により算出された容積脈波の２次微分波形ＷD2のの最大振幅Ａmax を算出する最大振幅算出手段９０を含み、応答関連値算出手段９２は、応答時間Ｔa と容積脈波の２次微分波形ＷD2の最大振幅Ａmax との比Ａmax ／Ｔa を応答関連値として算出するものであり、血圧測定起動手段９４は、その応答関連値算出手段９２により算出された応答関連値としての比Ａmax ／Ｔa が予め設定された判定値Ａ２を下限値とする判定範囲を下側へ外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。また、前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値Ａmax と応答時間Ｔa とは生体の血液循環状態の変化に対して変化方向が逆であることから、その応答関連値としての比Ａmax ／Ｔa の変化が生体の循環状態の変化を強調して示すので、一層正確な血圧監視が可能となる。

また、本実施例の血圧監視装置８によれば、応答関連値としての比Ａmax ／Ｔa はその容積脈波の２次微分波形の最大振幅値Ａmax を前記応答時間Ｔa で除した値であり、血圧測定起動手段８０は、その応答関連値としての比Ａmax ／Ｔa が予め設定された判定値Ａ２を下回ったことに基づいて血圧測定手段８０による血圧測定を起動させることから、監視中の生体の血液循環状態の低下を正確に判定して血圧測定を起動できるので、正確な血圧監視が可能となる。また、容積脈波の２次微分波形ＷD2の最大振幅値Ａmax と応答時間Ｔa とは生体の血液循環状態の低下に対して変化方向が逆であることから、応答関連値としての比Ａmax ／Ｔa はその容積脈波の２次微分波形の最大振幅値Ａmax を前記応答時間Ｔa で除した値であって、その応答関連値Ａmax ／Ｔa の低下が生体の循環状態の低下を強調して示すので、一層正確な血圧監視が可能となる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例１、２において、容積脈波検出装置として血中酸素飽和度測定装置であるオキシメータ４０が用いられていたが、そのオキシメータ４０とは別に、光電式指尖端脈波検出装置、インピーダンス脈波検出装置、圧脈波検出装置等が容積脈波検出装置として設けられてもよい。要するに、生体内動脈或いは毛細血管内の血液容積を反映する容積脈波を出力するものであればよいのである。

また、前述の実施例２において、容積脈波の２次微分波形の最大振幅値Ａmax を前記応答時間Ｔa で除した値Ａmax ／Ｔa が応答関連値として用いられていたが、その逆数Ｔa ／Ａmax が応答関連値として用いられてもよい。この場合には、予め設定された判定値Ａ３を上回ったと判定されたときに、血圧測定が起動される。要するに、最大振幅値Ａmax と応答時間Ｔa との比の値が用いられることにより、生体の循環状態の変化が強調して変化する応答関連値が得られる。

また、前述の実施例１および実施例２では、応答時間Ｔa 、および最大振幅値Ａmax を前記応答時間Ｔa で除した値Ａmax ／Ｔa が応答関連値として用いられていたが、たとえば応答時間の逆数１／Ｔa が応答関連値として用いられてもよい。この場合には、１／Ｔa が判定値たとえば１／Ａ１下回ったと判定されたときに血圧測定が起動される。要するに、応答時間Ｔa に１対１に関連する応答関連値を所定の判定値と比較して血液循環状態が低下したと判定されたときに、血圧測定を起動するようにすればよい。

また、前述の血圧測定手段６０では、カフ圧Ｐ_K が徐々に降下させられる過程のカフ脈波の変化に基づいて生体の血圧値が決定されていたが、徐々に昇圧させる過程のカフ脈波の変化に基づいて生体の血圧値を決定するものであってもよい。

また、前述の実施例の血圧測定手段６０は、所謂オシロメトリック法に従い、カフ１０の圧迫圧力に伴って変化する圧脈波の大きさの変化状態に基づいて血圧値を決定するように構成されていたが、所謂コロトコフ音法に従い、カフ１０の圧迫圧力に伴って発生および消滅するコロトコフ音に基づいて血圧値を決定するように構成されてもよい。

その他、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得るものである。

本発明の一実施例である血圧監視装置の構成の要部を示すブロック図である。 図１の実施例のパルスオキシメータの構成の要部を説明するブロック図である。 図１の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１の実施例において、循環状態が正常である時の生体から得られる心電誘導波形、および容積脈波である光電脈波と、その光電脈波の一時微分波形および２次微分波形とを、共通の時間軸上に示す図である。 図１の実施例において、循環状態が低下した時の生体から得られる心電誘導波形、および容積脈波である光電脈波と、その光電脈波の一時微分波形および２次微分波形とを、共通の時間軸上に示す図である。 図１の実施例の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。 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７の実施例において、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
１０：カフ
４０：パルスオキシメータ（酸素飽和度測定装置、容積脈波検出装置）
５１：心電誘導波検出装置
８０：血圧測定手段
８６：２次微分波形算出手段
８８：応答時間算出手段( 応答関連値算出手段)
９０：最大振幅算出手段
９２：応答関連値算出手段
９４：血圧測定起動手段
Ｐａ：第１ピーク
Ａ１：判定値
Ａ２：判定値
Ａ３：判定値
ＳＰＯ２：血中酸素飽和度

Claims (5)

1. 生体の一部を圧迫す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を備え、該生体の血圧を監視する血圧監視装置であって、
   前記生体の心電誘導波を検出する心電誘導波検出装置と、
   前記生体の容積脈波を逐次検出する容積脈波検出装置と、
   該容積脈波検出装置により検出された容積脈波の２次微分波形を算出する２次微分波形算出手段と、
   前記心電誘導波形のＲ波から前記容積脈波の２次微分波形の第１ピークまでの応答時間に関連する応答関連値を算出する応答関連値算出手段と、
   該応答関連値算出手段により算出された応答関連値が予め設定された判定範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させる血圧測定起動手段と
   を、含むことを特徴とする血圧監視装置。
2. 前記応答関連値算出手段は、前記応答時間を前記応答関連値として算出するものであり、
   前記血圧測定起動手段は、該応答時間が予め設定された判定値を超えたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させるものである請求項１の血圧監視装置。
3. 前記２次微分波形算出手段により算出された前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅を算出する最大振幅算出手段を含み、
   前記応答関連値算出手段は、前記応答時間と該最大振幅算出手段により算出された前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値との比を前記応答関連値としてを算出するものであり、
   前記血圧測定起動手段は、該応答関連値としての比が予め設定された範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させるものである請求項２の血圧監視装置。
4. 前記応答関連値としての比は、該最大振幅算出手段により算出された前記容積脈波の２次微分波形の最大振幅値を前記応答時間で除した値であり、
   前記血圧測定起動手段は、該応答関連値としての比が予め設定された判定値を下まわったことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させるものである請求項３の血圧監視装置。
5. 前記容積脈波検出装置は、前記生体の光電脈波に基づいて該生体の酸素飽和度を検出する酸素飽和度測定装置から構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の血圧監視装置。

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