JP2010046494A - 血圧測定装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】傾斜センサを用いて被検者の姿勢を予測し、被検者が正しい血圧測定姿勢を維持するように誘導することにより、脈波伝播時間ＰＴＴを用いてより正確な血圧測定ができる血圧測定装置及び方法を提供する。
【解決手段】傾斜センサを備え、前記傾斜センサによって検知された信号から該血圧測定装置の傾斜を測定する傾斜測定部と、被検者から生体信号の入力を受けて心電図及び脈波を測定する生体信号測定部と、前記傾斜測定部によって測定された信号から前記被検者の血圧測定姿勢を予測し、前記予測された被検者の血圧測定姿勢と設定された基準測定姿勢とを比較して被検者が基準測定姿勢を維持するか否かを判断し、前記生体信号測定部によって測定された生体信号に基づいて被検者の血圧を測定する中央処理部とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、血圧測定装置及び方法に関し、特に、被検者に正しい血圧測定姿勢を誘導することができる血圧測定装置及び方法に関するものである。

血圧は心血管疾患の程度を測定する重要な指標であり、平均寿命が延びて高齢化社会に入ることに伴って心血管疾患が増加している。よって、正確で容易な血圧測定技術が注目を浴びている。

一般的に、血圧を測定する方法は、大きく、侵襲的な（ｉｎｖａｓｉｖｅ）方法と非侵襲的な（ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ）方法とに分けられる。侵襲的な方法は、血管内にカテーテル（ｃａｔｈｅｔｅｒ）を挿入して血管の圧力を直接測定する方式であり、手術室のように高危険度の患者を管理する場合に持続的に血圧を監視するために用いられる。しかし、侵襲的な方法は、準備及び施術が煩わしく費用が多くかかり、感染や血管閉鎖による組織損傷などの合併症の危険性も高いため、集中治療室などの一部の場合にのみ用いられている。

非侵襲的な方法には、聴診法（Ａｕｓｃｕｌｔａｔｏｒｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、触診法（Ｐａｌｐａｔｏｒｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、オシロメトリック法（Ｏｓｃｉｌｌｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、ドップラー超音波法（Ｄｏｐｐｌｅｒ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、ボリュームオシロメトリック法（Ｖｏｌｕｍｅ−Ｏｓｃｉｌｌｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、脈波伝播速度法（Ｐｕｌｓｅ ｗａｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）などがある。現在の大部分の電子血圧計は、オシロメトリック方法（ｏｓｃｉｌｌｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ）を用いる。

オシロメトリック方法は、特定対象の上腕に付着させたカフの圧力を収縮期血圧（ｓｙｓｔｏｌｉｃ ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）より高値に加圧して血管を遮断した後、圧力を減少させながら特徴的な振動を捜し出す方式である。しかし、この方法は、血圧を連続して監視することができず、カフを使う時にカフを巻く部位の周縁を考慮しないと正確な血圧値を提供することができず、約２００ｍｍＨｇ程度の圧力を印加する過程が必要であるために血管や組織に損傷を与える可能性もある。

従来の血圧特定方法のうちのオシロメトリック方法を用いた非侵襲的な血圧測定装置を用いた血圧測定方法は、大部分カフを用いるために連続した血圧の測定が不可能である。カフの使用によって発生する問題点を解決するために、フォトプレチスモグラム（ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｍ）によって得られる波形を分析する方法や、心電図及びＰＰＧ信号から脈波伝播時間ＰＴＴを得て、それを用いて血圧を算出する方法が提案された。

脈波伝播時間ＰＴＴを用いた血圧測定方法は、非侵襲的でありながら、カフを介して加圧することなく血圧を測定できる方法であって、連続した血圧の測定、測定機器の小型化及び簡便な測定に最も近接している技術であると言える。この血圧測定方法は、脈波伝播時間と血圧との間の相関関係に基づいて血圧の数値を予想するモデルであって、血液が心臓から指先のような毛細血管まで丈夫な管を通して伝えられるという仮定に基づく。実際に血管壁（動脈）は平均０．００１８ｌｉｔｅｒ／ｍｍＨｇの小さい弾性を有するので、このような仮定は十分可能である。

このように、血圧を正確で容易に測定しようとする色々な試みが様々な方法で提案されている。現在、携帯用血圧計の汎用的な利用のための最も重要な要素としては、簡便な測定方法、測定機器の小型化、連続した血圧値の測定などが挙げられる。しかし、このような方法の最も大きい問題点として指摘しているのはその結果が相対的に不正確であるということである。このような正確性の不足としては、脈波伝播時間を用いた血圧測定方法が有する個人差によるエラーもあるが、測定装置の小型化による装置着用姿勢の不正確さから発生するエラーも大きい。

本発明は、傾斜センサを用いて被検者の姿勢を予測し、被検者が正しい血圧測定姿勢を維持するように誘導することにより、脈波伝播時間ＰＴＴを用いてより正確な血圧測定ができる血圧測定装置及び方法を提供することを目的とする。

前述の目的を達成するための本発明に係る血圧測定装置は、被検者の血圧を測定する装置であって、傾斜センサを備え、前記傾斜センサによって検知された信号から該血圧測定装置の傾斜を測定する傾斜測定部と、被検者から生体信号の入力を受けて心電図及び脈波を測定する生体信号測定部と、前記傾斜測定部によって測定された信号から前記被検者の血圧測定姿勢を予測し、前記予測された被検者の血圧測定姿勢と設定された基準測定姿勢とを比較して被検者が基準測定姿勢を維持するか否かを判断し、前記生体信号測定部によって測定された生体信号に基づいて被検者の血圧を測定する中央処理部とを含む。前記傾斜センサは、加速度センサであることを特徴とし、一方では、３軸重力加速度センサであることを特徴とする。

また、前記傾斜測定部は、前記傾斜センサによって検知された信号から地表面と該血圧測定装置との間の角である上下角及び該血圧測定装置の回転角を測定するようにする。このとき、前記中央処理部は、前記上下角及び被検者の身長情報に基づいて被検者の心臓と該血圧測定装置との高さの差を算出し、前記算出された被検者の心臓と該血圧測定装置との高さの差によって被検者の血圧測定姿勢を予測するようにする。また、前記中央処理部は、前記回転角に対する基準回転角を設定し、前記傾斜測定部によって測定された回転角と比較して、前記回転角が基準回転角に相応するか否かによって被検者の血圧測定姿勢を予測するようにする。

また、前記中央処理部は、前記傾斜測定部によって測定された上下角及び回転角から被検者が基準測定姿勢を維持しないと判断されれば、被検者が基準測定姿勢を維持するように誘導するデータを出力し、前記傾斜測定部によって測定された上下角及び回転角から被検者が基準測定姿勢を維持すると判断されれば、前記生体信号測定部に駆動信号を出力するようにする。

また、本発明に係る血圧測定装置は、被検者の年齢、性別、身長、体重のうちの少なくとも１つの身体情報が入力されるユーザインターフェース部と、前記中央処理部の血圧測定結果を出力し、被検者の血圧測定姿勢の予測結果及び被検者が基準測定姿勢を維持するように誘導するデータを出力する表示部とをさらに含む。

一方、前述の目的を達成するための本発明に係る血圧測定方法は、血圧測定装置を用いて被検者の血圧を測定する方法であって、該血圧測定装置内部の傾斜センサによって検知された信号が入力されるステップと、前記傾斜センサによって入力された信号に基づいて被検者の血圧測定姿勢を予測し、予測された被検者の血圧測定姿勢と設定された基準測定姿勢とを比較するステップと、前記比較するステップの比較結果に応じて被検者の生体信号を検知し、検知された生体信号に基づいて被検者の血圧を測定するステップとを含む。ここで、前記傾斜センサは、加速度センサであることを特徴とし、３軸重力加速度センサであることを特徴とする。

前記比較するステップは、前記傾斜センサによって検知された信号から地表面と該血圧測定装置との間の角である上下角及び該血圧測定装置の回転角を測定するステップを含む。また、前記上下角と被検者の身長情報に基づいて被検者の心臓と該血圧測定装置との高さの差を算出するステップをさらに含み、前記算出された被検者の心臓と該血圧測定装置との高さの差に基づいて被検者の血圧測定姿勢を予測するようにする。また、前記回転角が基準回転角に相応するか否かを確認するステップをさらに含み、前記回転角が基準回転角に相応するか否かによって被検者の血圧測定姿勢を予測するようにする。

また、前記比較するステップは、前記被検者の血圧測定姿勢の予測結果及び被検者が基準測定姿勢を維持するように誘導するデータを出力するステップをさらに含む。

一方、前記血圧を測定するステップは、前記被検者の生体信号から心電図及び脈波信号を測定して脈波伝播時間を算出するステップをさらに含み、前記脈波伝播時間に基づいて前記被検者の血圧を測定するようにする。

本発明によれば、傾斜センサを用いて被検者の血圧測定姿勢を予測することにより、被検者が正しい血圧測定姿勢を維持するように誘導することができる。したがって、被検者が正しい血圧測定姿勢を維持した状態で血圧を測定できることによって、より正確な血圧を測定できる利点がある。

また、血圧測定装置を携帯し易いバンド形態で実現することにより、被検者がいつどこでも容易に携帯して血圧を測定できる効果がある。

また、外部伝送モジュールを備えることにより、被検者の血圧測定結果を外部に伝送することによって自身の健康状態を能動的に把握できる効果がある。

本発明に係る血圧測定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の実施形態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の実施形態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の動作を説明するために参照される図である。 本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の動作を説明するために参照される図である。 本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の動作を説明するために参照される図である。 本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の動作を説明するために参照される図である。 本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の動作を説明するために参照される図である。 本発明に係る血圧測定方法に関する動作流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明すれば次のとおりである。

図１は本発明に係る血圧測定装置の構成を示すブロック図である。

無線端末の情報保安管理装置に関する構成を説明するために参照される図である。図１を参照すれば、本発明に係る血圧測定装置は、ユーザインターフェース部１０、傾斜測定部２０、生体信号測定部、変換部５０、中央処理部６０、表示部７０、格納部８０、及び通信部９０を含む。

ユーザインターフェース部１０は、年齢、性別、身長、体重などのような被検者の身体情報の入力を受ける手段であり、キーボタンまたはタッチスクリーンを適用することができる。表示部７０には、ＬＣＤまたはタッチスクリーンなどのディスプレイ手段が備えられ、中央処理部６０によって測定された心電図、脈波、血圧などの測定データが表示される。ここで、表示部７０がタッチスクリーンである場合には、ユーザインターフェース部１０と表示部７０とを一体に形成することもできる。

格納部８０には、ユーザインターフェース部１０を介して入力された被検者の身体情報が格納され、中央処理部６０によって測定された心電図、脈波、血圧などの測定データが格納される。通信部９０は、ブルートゥース、ＺｉｇＢｅｅ、無線ランなどのような無線通信モジュール及びｓｅｒｉａｌ、ＵＳＢなどのような有線通信モジュールのうちの少なくとも１つを備え、有／無線通信方式を用いて外部機器とのデータ送受信を行う。この時、通信部９０は、傾斜測定部２０及び生体信号測定部によって検出された信号及び中央処理部６０によって測定された心電図、脈波、血圧などの測定データを外部に伝送するようにする。

傾斜測定部２０は、血圧測定装置によって血圧を測定する時に被検者の動きを測定する手段である。この時、傾斜測定部２０には、傾斜センサが備えられる。ここで、傾斜センサは、加速度センサである。加速度センサは、２軸以上の加速度信号を測定できるセンサであって、重力方向の加速度を測定することができる。

好ましくは、３軸重力加速度センサが備えられる。ここで、３軸重力加速度センサは、３軸方向への重力加速度を測定するセンサであって、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の加速度値を測定する。例えば、血圧測定装置を垂直に立てるか又は上下に回転させるなどの簡単な動きがある場合、３軸重力加速度センサは、３軸方向の加速度を測定することにより、傾けることによって変形された方位角を出力することができる。

したがって、傾斜測定部２０は、３軸重力加速度センサを用いて、被検者の腕が伸びる方向と地表面との間の角である上下角と、腕が伸びる方向を基準に手首が回転した程度を示す回転角を測定する。この時、手の震えやノイズによる微細な動き値を除去するために、傾斜センサによって検出された信号は、低周波通過フィルタ（Ｌｏｗ−ｐａｓｓ−ｆｉｌｔｅｒ）を経た後に上下角と回転角とが計算される。

中央処理部６０は、傾斜測定部２０から測定されたデータに基づいて被検者の血圧測定姿勢を予測することができる。この時、中央処理部６０は、類推した被検者の血圧測定姿勢が基準測定姿勢を維持するか否かを判断する。被検者が基準測定姿勢を維持しないと判断した場合、中央処理部６０は、被検者に基準測定姿勢を取るように音声またはメッセージなどを出力することによって正しい血圧測定姿勢を誘導する。好ましくは、被検者の血圧測定部位は地表面と水平をなし、高さは心臓の高さと等しく、指先は血圧測定装置に垂直方向に接触するように被検者の血圧測定姿勢を誘導する。一方、中央処理部６０は、予測された被検者の血圧測定姿勢が基準測定姿勢を維持する場合に、生体信号測定部の動作を活性化する。

生体信号測定部は、被検者の生体信号の入力を受けて心電図及び脈波を測定するための手段であって、心電図測定部３０と脈波測定部４０とに分類される。ここで、脈波とは、光電式容積脈波（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ、以下「ＰＰＧ」という）である。

ここで、心電図測定部３０は、心電図（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ、ＥＣＧ）を測定するために２つ以上のセンサを備え、２つ以上のセンサから検知された信号に基づいて心電図信号を検出する。一方、脈波測定部４０は、被検者のＰＰＧ信号を検出するものである。ＰＰＧは、心臓拍動数、血中酸素飽和度、血管の収縮及び膨張などを反映することによって被検者の血管状態を測定することができる。

変換部５０は、生体信号測定部によって測定された心電図信号及びＰＰＧ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。中央処理部６０は、変換部５０によってデジタル信号に変換された心電図信号及びＰＰＧ信号に基づいて、脈波伝播時間（Ｐｕｌｓｅ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｔｉｍｅ、ＰＴＴ）を測定する。中央処理部６０は、この時、測定された脈波伝播時間とユーザインターフェース部１０を介して入力された年齢、性別、身長、体重などの身体情報を用いて脈波伝播速度（Ｐｕｌｓｅ Ｗａｖｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ、ＰＷＶ）を算出することにより、被検者の血圧を測定するようになる。

この時、中央処理部６０は、収縮期血圧と弛緩期血圧とを測定する。測定された血圧は、表示部７０を介して画面に出力されるか、または通信部９０を介して外部の他の機器に伝送される。

図２ａ及び図２ｂは本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の実施形態を示す図であって、血圧測定装置本体を示す斜視図である。

図２ａに示すように、本発明に係る血圧測定装置は、本体１の上部に測定データを出力するための表示部７０と、心電図測定部３０のセンサと、脈波測定部４０のセンサとを備える。この時、心電図測定部３０のセンサ及び脈波測定部４０のセンサを１つの領域に同時に配置して、指１本接触しただけで心電図信号とＰＰＧ信号とを全て測定するようにすることができる。しかし、これに限定されず、相異なる領域に配置することによって相異なる指を介して心電図信号とＰＰＧ信号とを各々測定するようにすることもできる。また、本体１の下部には、心電図測定部３０の他のセンサが備えられる。

ここで、本発明に係る血圧測定装置は、図２ｂに示すように、バンド形態で実現して被検者の手首に着用可能にする。この時、本体１の下部に備えられた心電図測定部３０は、血圧測定装置を着用した被検者の手首皮膚に接触するようにし、本体１の上部に備えられた心電図測定部３０及び脈波測定部４０は上方に開放され、被検者の他方の指が心電図測定部３０のセンサ及び脈波測定部４０のセンサに接触するようにする。

図３〜図５は、本発明の一実施形態に係る血圧測定装置の動作を説明するために参照される図である。

図３は、被検者が血圧測定装置を着用した状態で被検者の動きに応じた上下角及び回転角を測定する動作を示す図である。

先ず、図３（ａ）は、上下角を測定する動作を示す図である。血圧測定装置を着用した手を上下に動かすことによって、地表面を基準にして血圧測定装置（腕が伸びる方向）がなす角である上下角、すなわち、「θ１」を測定する。一方、図３（ｂ）は、回転角を測定する動作を示す図である。血圧測定装置を着用した腕が伸びる方向を回転軸にして手首を左／右に回転することによって血圧測定装置の回転角、すなわち、「θ２」を測定する。

前述の方法のように血圧測定装置の上下角θ１と回転角θ２とを測定すると、中央処理部６０は、それを用いて血圧測定装置と被検者の心臓との高さの差を類推することができる。勿論、心臓との相対的な高さの差を正確に求めるためには、心臓付近に追加センサが必要でありうる。本発明の場合、携帯の便宜性と、測定を容易にするために追加のハードウェアを取り付ける代わりに血圧の測定が座った姿勢で行われるという仮定をする。

本発明に係る血圧測定装置と被検者の心臓との高さの差を求める方法については、図４の実施形態を参照する。

図４は、本発明の実施形態に係る血圧測定装置と心臓との高さの差を算出する過程を示す図である。

本発明に係る血圧測定装置は、平均的な身長と腕長さ、身長と座高、身長と肩高さが深い相関関係を有する事実を利用して平均的な身体寸法データを格納し、格納された平均身体寸法データに基づいて、上下角を用いて血圧測定装置と心臓との高さの差を求めることができる。すなわち、血圧測定装置と心臓との高さの差は、被検者の身長と上下角から類推することができる。

この時、より正確なデータを測定するために被検者が座った姿勢で測定することを例に設定する。この時、被検者は椅子に座ったまま机の上にひじをついた姿勢を取った状態で血圧測定装置を駆動する。ここで、肩高さ、座高、腕長さは、既存の人体標準サイズに基づいて被検者の身長から予測することができる。

図４を参照すれば、「ｈ１」は、椅子と机との間の高さ差であり、一定の定数値で提供されるが、設定によって変更することもできる。本実施形態では「、ｈ１＝２５ｃｍ」であると仮定する。

「ｈ２」は、被検者の座高であり、被検者によって身長情報が入力されれば、入力された身長情報によって類推することができる。すなわち、既存の人体標準サイズに基づいて身長：座高が１：０．５４であると仮定すれば、身長が１７５ｃｍである場合に、座高は９４．５ｃｍであるということを類推することができる。

「ｈ３」は被検者が椅子に座った状態におけるお尻から肩までの高さであり、同じく被検者によって身長情報が入力されれば、入力された身長情報によって類推することができる。すなわち、既存の人体標準サイズに基づいて、「身長：肩高さ＝１：０．８」であると仮定すれば、身長が１７５ｃｍである場合に、肩高さは１４０ｃｍであるということを類推することができる。

したがって、「ｈ３」は、肩高さ（１４０ｃｍ）と座高（９４．５ｃｍ）を合算した値から身長高さ（１７５ｃｍ）を差し引きすることによって、ｈ３＝５９．５ｃｍであることを算出することができる。

「ｈ４」は、被検者が椅子に座った状態でお尻から心臓までの高さであり、これは「ｈ３」から類推することができる。すなわち、既存の人体標準サイズに基づいて「ｈ３：ｈ４＝１：０．７５」であると仮定すれば、ｈ３＝５９．５ｃｍであるため、ｈ４＝０．７５×５９．５ｃｍ≒４４．６ｃｍであることを算出することができる。

「ｈ５」は、上下角θ１を用いて被検者がひじをついた机から被検者が手首に着用した血圧測定装置までの高さであり、上下角θ１及び被検者によって入力された身長情報を用いて類推することができる。この時、被検者によって入力された身長情報から下腕長さ（手首からひじまでの長さ、Ｌ）を類推することができる。すなわち、既存の人体標準サイズに基づいて、「身長：腕長さ＝１：０．３４」であると仮定すれば、身長が１７５ｃｍである場合に、腕長さは５９．５ｃｍであることを類推することができる。この時、腕長さ５９．５ｃｍ中、「腕長さ：下腕長さ＝１：０．４３」であると仮定すれば、下腕長さＬ≒２５．６ｃｍであることを算出することができる。

一方、「ｓｉｎθ１＝ｈ５／Ｌ」であることを用いて、「ｈ５＝Ｌ×ｓｉｎθ１」のような式を誘導することができる。この時、ｈ５は上下角である「θ１」に応じてその値が変わる。例えば、「θ１＝２２°」である場合、ｈ５＝２５．６×ｓｉｎ２２°≒９．６ｃｍになる。

したがって、被検者の心臓と血圧測定装置との高さの差である「ｈ＝ｈ４−（ｈ１＋ｈ５）」式によって算出することができ、この時、ｈ＝４４．６−（２５＋９．６）＝１０ｃｍになる。

この時、中央処理部６０は、心臓と血圧測定装置との高さの差が１０ｃｍであることを考慮して「手首を１０ｃｍ上に上げて下さい」のようなメッセージを生成し、生成されたメッセージが表示部７０を介して出力するようにする。勿論、音声データを生成してスピーカー（図示せず）などを介して出力することもできる。

上記のような方式により、被検者の心臓と血圧測定装置との高さの差が「ｈ＝０」または「−α＜ｈ＜α」の範囲内であれば、中央処理部６０は上下角θ１による血圧測定姿勢が基準測定姿勢であると判断する。

一方、中央処理部６０は、回転角θ２に対する基準回転角βを設定し、傾斜測定部２０から測定された回転角θ２が基準回転角βに相応する場合、回転角θ２による血圧測定姿勢が基準測定姿勢であると判断する。

勿論、傾斜測定部２０から測定された回転角θ２が基準回転角βに相応しない場合には、「手首を内側に１０°回転して下さい」などのようなメッセージを生成して表示部７０を介して出力するようにする。

ここで、基準回転角βは、地表面に垂直になる角を基準にすることが好ましいが、これに限定されず、設定によって変更できることは言うまでもない。

この時、本発明に係る血圧測定装置は、指先位置のＰＰＧ信号を測定するが、この信号の場合、圧力に敏感であるため、指先が血圧測定装置に正確に垂直に位置したか否かを把握することが重要である。そのために、本発明では、回転角を用いて血圧測定装置と被検者の指先が垂直方向に正確に位置したか否かを把握する。

図５は、被検者が基準測定姿勢を維持しない場合に表示部７０の画面にメッセージが表示された例を示す図である。すなわち、中央処理部６０は、血圧測定装置の高さまたは血圧測定装置と被検者の指先とがなす方向などが基準回転角βと相異なると判断されれば、図５に示すように、表示部７０の画面を介してそれを通知するメッセージを出力することにより、被検者が基準測定姿勢を維持できるように誘導する。

したがって、中央処理部６０は、被検者が着用した血圧測定装置の高さが心臓の高さと等しく、指先と血圧測定装置とが基準回転角βに相応するように正確に置かれていると判断されれば、心電図測定部３０及び脈波測定部４０に制御命令を出力することによって、被検者の心電図信号とＰＰＧ信号を検出して血圧測定動作を行うようにする。

この時、中央処理部６０は、上下角θ１による血圧測定姿勢と、回転角θ２による血圧測定姿勢が全て正しい姿勢であると判断された場合にのみ、心電図測定部３０及び脈波測定部４０が駆動するようにする制御命令を出力するようにする。

図６ａ及び図６ｂは心電図信号及びＰＰＧ信号の波形を示す図である。

先ず、図６ａは、心電図信号の波形を示す図である。心電図信号Ｅの波形は、心臓の周期的な収縮と拡張のための電気的な信号とを記録したものである。この波形は、心臓から発生した主要電気的信号を記録しており、それぞれのピークの位置に応じてＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ波に区分される。このうちの最大ピーク点であるＲは、血液が心臓から放出される時期と密接な関わりがある。

したがって、本実施形態では、最大ピーク点であるＲを血液が心臓から出発する開始時間として利用する。すなわち、図６ｂに示すように、心電図信号ＥとＰＰＧ信号Ｐとを同時に測定し、心電図信号Ｅの最大ピーク点であるＲを開始点、ＰＰＧ信号Ｐの最大値地点を到着点にして脈波伝播時間ＰＴＴを測定する。

ここで、脈波伝播時間ＰＴＴは、血液が心臓から出発して指先に到達するまでにかかる時間であり、心電図信号を介して血液が心臓から放出される時期が分かり、ＰＰＧ信号を介して指先に流れる血液の酸素飽和度の変化を観察することによって血液が指先に到達する時期が分かる。

一方、年齢、性別、身長、体重のような被検者の情報は、脈波伝播時間と共に血圧を計算するための変数として用いられる。先ず、被検者の身長は、前述したように、血圧測定位置と心臓との高さの差を計算して正しい測定姿勢を誘導するのに用いられ、年齢、性別、体重の情報は、血圧値の正確度を高めるための定数値を決めるのに用いられる。

上記のように構成された本発明の動作について見てみると、次の通りである。

図７は、本発明に係る血圧測定方法に関する動作流れを示すフローチャートである。

図７を参照すれば、ユーザインターフェース部１０を介してユーザ情報が入力されれば（Ｓ１００）、傾斜測定部２０の加速度センサが動作することによって被検者の動きを検知して上下角及び回転角を測定し、それによって被検者の姿勢を測定する（Ｓ１１０）。この時、中央処理部６０は被検者の姿勢が基準測定姿勢を維持しているか否かを確認する。被検者が基準測定姿勢を維持していないと判断されれば（Ｓ１２０）、音声またはメッセージなどを出力することによって被検者が基準測定姿勢を維持するように誘導する（Ｓ１３０）。これに対する実施形態は図３〜図５を通じて説明した。

一方、被検者が基準測定姿勢を維持していると判断されれば（Ｓ１２０）、心電図測定部３０及び脈波測定部４０のセンサが動作するようにすることによって、被検者の心電図及び脈波を測定し（Ｓ１４０）、それによって脈波伝播時間ＰＴＴを算出する（Ｓ１５０）。したがって、中央処理部６０は、算出された脈波伝播時間を用いて被検者の血圧を測定し（Ｓ１６０）、測定値を表示部７０の画面に表示するようにする（Ｓ１７０）。

また、測定値を外部に出力しようとする場合（Ｓ１８０）、通信部９０を通して連結された外部機器に測定値を伝送するようにする（Ｓ１９０）。

以上のように、本発明に係る血圧測定装置及び方法について例示図面を参照して説明したが、本明細書に開示された実施形態及び図面によって本発明が限定されるものではなく、技術思想が保護される範囲内で応用することができる。

１０ ユーザインターフェース部
２０ 傾斜測定部
３０ 心電図測定部
４０ 脈波測定部
５０ 変換部
６０ 中央処理部
７０ 表示部
８０ 格納部
９０ 通信部

Claims (20)

1. 被検者の血圧を測定する装置であって、
   傾斜センサを備え、前記傾斜センサによって検知された信号から該血圧測定装置の傾斜を測定する傾斜測定部と、
   被検者から生体信号の入力を受けて心電図及び脈波を測定する生体信号測定部と、
   前記傾斜測定部によって測定された信号から前記被検者の血圧測定姿勢を予測し、前記予測された被検者の血圧測定姿勢と設定された基準測定姿勢とを比較して被検者が基準測定姿勢を維持するか否かを判断し、前記生体信号測定部によって測定された生体信号に基づいて被検者の血圧を測定する中央処理部と
   を含む血圧測定装置。
2. 前記傾斜センサは、加速度センサであることを特徴とする請求項１に記載の血圧測定装置。
3. 前記傾斜センサは、３軸重力加速度センサであることを特徴とする請求項１に記載の血圧測定装置。
4. 前記傾斜測定部は、前記傾斜センサによって検知された信号から地表面と該血圧測定装置との間の角である上下角及び該血圧測定装置の回転角を測定することを特徴とする請求項１に記載の血圧測定装置。
5. 前記中央処理部は、前記上下角及び被検者の身長情報に基づいて被検者の心臓と該血圧測定装置との高さの差を算出し、前記算出された被検者の心臓と該血圧測定装置との高さの差によって被検者の血圧測定姿勢を予測することを特徴とする請求項４に記載の血圧測定装置。
6. 前記中央処理部は、前記回転角に対する基準回転角を設定し、前記測定された回転角と比較して、前記回転角が基準回転角に相応するか否かによって被検者の血圧測定姿勢を予測することを特徴とする請求項４に記載の血圧測定装置。
7. 前記中央処理部は、前記傾斜測定部によって測定された上下角及び回転角から被検者が基準測定姿勢を維持しないと判断されれば、被検者が基準測定姿勢を維持するように誘導するデータを出力するようにすることを特徴とする請求項４に記載の血圧測定装置。
8. 前記中央処理部は、前記傾斜測定部によって測定された上下角及び回転角から被検者が基準測定姿勢を維持すると判断されれば、前記生体信号測定部に駆動信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の血圧測定装置。
9. 前記生体信号測定部は、少なくとも２つ以上のセンサを備えて心電図信号を検出する心電図測定部と、及び光電式容積脈波信号を検出する脈波測定部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の血圧測定装置。
10. 被検者の年齢、性別、身長、体重のうちの少なくとも１つの身体情報が入力されるユーザインターフェース部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の血圧測定装置。
11. 前記中央処理部の血圧測定結果を出力し、被検者の血圧測定姿勢の予測結果及び被検者が基準測定姿勢を維持するように誘導するデータを出力する表示部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の血圧測定装置。
12. 血圧測定装置を用いて被検者の血圧を測定する方法であって、
    該血圧測定装置内部の傾斜センサによって検知された信号が入力されるステップと
    前記傾斜センサによって入力された信号に基づいて被検者の血圧測定姿勢を予測し、予測された被検者の血圧測定姿勢と設定された基準測定姿勢とを比較するステップと、
    前記比較するステップの比較結果に応じて被検者の生体信号を検知し、検知された生体信号に基づいて被検者の血圧を測定するステップと
    を含む血圧測定方法。
13. 前記傾斜センサは、加速度センサであることを特徴とする請求項１２に記載の血圧測定方法。
14. 前記傾斜センサは、３軸重力加速度センサであることを特徴とする請求項１２に記載の血圧測定方法。
15. 前記比較するステップは、前記傾斜センサによって検知された信号から地表面と該血圧測定装置との間の角である上下角及び該血圧測定装置の回転角を測定するステップ；を含むことを特徴とする請求項１２に記載の血圧測定方法。
16. 前記上下角と被検者の身長情報に基づいて被検者の心臓と該血圧測定装置との高さの差を算出するステップをさらに含み、
    前記算出された被検者の心臓と該血圧測定装置との高さの差に基づいて被検者の血圧測定姿勢を予測することを特徴とする請求項１５に記載の血圧測定方法。
17. 前記回転角が基準回転角に相応するか否かを確認するステップをさらに含み、
    前記回転角が基準回転角に相応するか否かによって被検者の血圧測定姿勢を予測することを特徴とする請求項１５に記載の血圧測定方法。
18. 前記比較するステップは、前記被検者の血圧測定姿勢の予測結果及び被検者が基準測定姿勢を維持するように誘導するデータを出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の血圧測定方法。
19. 前記信号の入力を受けるステップの前に、前記被検者の年齢、性別、身長、体重のうちの少なくとも１つの身体情報の入力を受けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の血圧測定方法。
20. 前記血圧を測定するステップは、前記被検者の生体信号から心電図及び脈波信号を測定して脈波伝播時間を算出するステップをさらに含み、
    前記脈波伝播時間に基づいて前記被検者の血圧を測定することを特徴とする請求項１２に記載の血圧測定方法。

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