JP2010082228A - 電子血圧計及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子血圧計の測定中の環境を、被検者にとってより快適なものに改善する。
【解決手段】 血管を圧迫するカフが接続され、脈波成分をコロトコフ音信号、若しくはオシロメトリック信号として検出可能な電子血圧計であって、前記脈波成分が出現したタイミングで動作内容（５１１→６０１、６０２）が変更され、前記検出された脈波成分の振幅値に応じて、該変更された動作内容の動作量（６０１、６０２）が決定されるキャラクタ４１１を含む動画像データ４１０を生成する手段と、前記生成された動画像データ４１０を出力する手段とを備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電子血圧計及びその制御方法に関するものである。

血圧の測定に際して、従来より、電子血圧計が広く一般に利用されている。電子血圧計、例えば、被検者の上腕部に装着したカフを加圧した後、カフ内部の圧力を徐々に下げていく減圧過程での上腕部の動脈の圧力及び脈波を検出することで、被検者の血圧（最高血圧、最低血圧）を測定している。

しかしながら、このような電子血圧計の場合、加圧開始から減圧終了までの時間、被検者は上腕部を固定した状態でじっとしている必要がある。特に、腕帯部がハウジングに内蔵された腕挿入型の電子血圧計の場合には、固定された電子血圧計の腕帯部にあわせた体勢をとらなければならず、その体勢のまま、測定の間、じっとしていることは被検者にとって退屈である。つまり、被検者にとって、電子血圧計における測定中の環境は、快適とはいいがたい。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、電子血圧計の測定中の環境を、被検者にとってより快適なものに改善することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る電子血圧計は以下のような構成を備える。即ち、
血管を圧迫するカフが接続され、脈波成分をコロトコフ音信号、もしくはオシロメトリック信号として検出可能な電子血圧計であって、
前記脈波成分が出現したタイミングで動作内容が変更され、前記検出された脈波成分の振幅値に応じて、該変更された動作内容における動作量が決定されるキャラクタを含む動画像データを生成する生成手段と、
前記生成された動画像データを出力する出力手段とを備える。

本発明によれば、電子血圧計の測定中の環境を、被検者にとってより快適なものに改善することが可能となる。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。

［第１の実施形態］
１．電子血圧計の外観構成
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子血圧計１００の外観構成を示す図である。図１に示すように電子血圧計１００は、血圧測定時に被検者の上腕部の血管を圧迫する腕帯部がハウジングに内蔵された腕挿入型の電子血圧計である。

図１において、１０１はハウジングであり、正面には開口部１０２が形成されている。開口部１０２は、被検者が腕を挿入するための孔であり、その内周面には腕帯部１０３が配置されている。腕帯部１０３は、上腕部を挿入する挿入孔を形成する可撓性の布袋やゴム袋から形成されている。

ハウジング１０１の上面には、各種スイッチ１０５〜１０７が配置されている。１０５は、血圧測定の開始を指示するための開始スイッチであり、１０６は、血圧測定の停止を指示する（緊急排気する）ための停止スイッチである。また、１０７は、血圧測定の結果を不図示の記憶部に記憶することを禁止する記憶禁止スイッチである。

更に、ハウジング１０１の上面には、表示部１０８が配置されている。表示部１０８には、測定結果等が表示される。

ハウジング１０１の側面には、測定結果等が含まれる画像（詳細は後述）を外部に出力するための外部出力端子１０９が配されている。外部出力端子１０９には、配線１２０が接続可能となっており、配線１２０を介して家庭用テレビ等の外部表示装置１１０に、画像を表示させることができる。

ハウジング１０１の背面には、被検者の肘を置くためのアームレスト１０４が設けられている。アームレスト１０４は、腕帯部１０３を閉塞する収納位置と、腕帯部１０３を開放して上腕部の挿入を可能にする開放位置との間で回動するように、ハウジング１０１の背面下部のヒンジ部に対して軸支されている。

２．電子血圧計の機能構成
図２は電子血圧計１００の機能構成を示す図である。電子血圧計１００は、電気的な構成要素として、２０１〜２０７に示す構成要素を備える。

２０１は、電力を供給するＡＣ或いはＤＣ電源を供給する電源部である。２０２は、複数回分の血圧測定の結果や測定時刻データなどを記憶する不揮発性メモリなどの記憶部である。

２０３は、血圧測定の開始／停止を行う開始スイッチ１０５／停止スイッチ１０６等を含む、各種操作を行うための操作部である。

２０４は、表示部１０８への表示を制御する表示制御部である。２０５は、外部表示装置１１０への画像を生成する画像生成部である。なお、画像生成部２０５の機能構成の詳細は後述する。

２０６は、外部出力端子１０９を介して画像を出力するＩ／Ｆ部である。画像生成部２０５において生成された画像はＩ／Ｆ部２０６を介して外部に出力することができる。

２０７は、電子血圧計１００全体の動作を制御する制御部である。

電子血圧計１００は、更に、機械的な構成要素として、２０８〜２１２に示す構成要素を備える。

２０８は、カフ２１１に加圧エアを送る加圧エアポンプである。２０９は排気弁であり、カフ２１１の圧力を一定の速度で減圧する排気弁と、強制排気する排気弁とが含まれる。

２１０はカフの圧力を検出する圧力検出部である。２１１はカフであり、被検者の上腕部の血管を圧迫する。２１２はフィルタ／アンプ部であり、マイク部２１３において検知されたコロトコフ音信号に対して、ノイズ成分を除去するためのフィルタリングを行うとともに、フィルタリング後の検知信号を増幅して脈拍データとして制御部２０７に送信する。

このような構成のもと、電子血圧計１００では、カフ２１１を最高血圧値以上に加圧した後、カフ２１１を一定速度（例えば、２〜３ｍｍＨｇ／秒）で、大気圧近くまで減圧する。そして、制御部２０７では、この減圧過程でマイク部２１３において検知された脈波成分を取得し、取得した脈波成分の振幅値（脈波振幅値）の推移（カフ圧力の変化に対応して変化する脈波振幅値の変化プロフィル）に基づいて、最高血圧値（収縮期血圧値）と最低血圧値（拡張期血圧値）とを抽出する。

３．電子血圧計における血圧測定処理の流れ及び血圧測定処理中の表示画面についての説明
次に、電子血圧計１００における血圧測定処理の流れ及び、血圧測定処理中に外部表示装置１１０に表示される画像について説明する。

図３は、電子血圧計１００における血圧測定処理の流れを示すフローチャートである。開始スイッチ１０５が押下されると、血圧測定処理が開始される。

ステップＳ３０１では、初期設定を実行する。ステップＳ３０２では、表示部１０８の点検を行う（約１秒間、全セグメントを点灯させる）。

ステップＳ３０３では、腕帯部１０３に内圧が加わっていないことを確認し、この状態での圧力値をゼロに設定する。ステップＳ３０４では、外部表示装置１１０に所定の画像を表示する。

図４は、ステップＳ３０４において表示される画像の一例を示す図である。図４に示すように、ステップＳ３０４において表示される画像は、圧力値表示領域４００と、キャラクタ表示領域４１０とを備える。

圧力値表示領域４００には、カフ２１１の減圧過程で検出される圧力が、バーグラフ４０１により表示される。キャラクタ表示領域４１０には、カフの減圧過程で脈波成分が検出されたタイミングで動作内容が変更され、その際の脈波振幅値に応じた動作量をもって、変更された動作内容で動作するキャラクタ４１１が表示される。

図３に戻る。ステップＳ３０５では、強制排気用の排気弁を閉じ、加圧エアポンプ２０８を作動して加圧エアを送ることでカフ２１１の加圧を開始する。ステップＳ３０６では、加圧されたカフの内圧が適正な圧力値に到達したか否かを判定する。

ステップＳ３０６において、適正な圧力値に到達していないと判定された場合には、適正な圧力値に到達するまで待つ。そして、適正な圧力値に到達したと判定された場合には、ステップＳ３０７に進み、加圧エアポンプ２０８を停止する。

ステップＳ３０８では、減圧制御を開始する。また、ステップＳ３０９では、マイク部２１３が測定動作を開始する。更に、ステップＳ３１０では、外部表示装置１１０に表示されたキャラクタの表示制御を開始する。

ステップＳ３１０において表示制御が開始されると、外部表示装置１１０には図５または図６に一例として示すような画像が表示される。図５は、測定動作が開始された直後の画像の一例を示している。

図５に示すように、測定動作が開始されカフ２１１の圧力が検出されると、当該検出された圧力は、バーグラフ４０１内のバー５０１として表示される。バー５０１は、検出された圧力に応じて、リアルタイムにその長さが変更するように表示制御される。また、キャラクタ表示領域４１０に表示されていたキャラクタ４１１は、矢印５１１方向に（キャラクタ表示領域４１０の左端から右端に向かって）一定速度で走るように表示制御される。

一方、図６は、測定動作が開始された後、脈波成分が検出された際の画像の一例を示している。図６に示すように、脈波成分が検出されると、当該検出されたタイミングで、キャラクタ４１１が、上方にジャンプするように表示制御される。なお、このときのジャンプ量は、脈波成分が検出された際の脈波振幅値に応じて変化するものとする。

すなわち、カフの減圧過程において、はじめのうちは、脈波振幅値が小さいため、キャラクタ４１１のジャンプ量は小さく、圧力が最高血圧よりも小さくなり、脈波振幅値が大きくなるとともに、キャラクタ４１１のジャンプ量も大きくなる。その後圧力が最低血圧に近づくにつれて脈波振幅値が小さくなるとともに、キャラクタ４１１のジャンプ量も小さくなる。

このように、キャラクタ表示領域４１０には、測定と無関係なアニメーションではなく、被検者の血圧値に基づいて生成された画像が表示される。このため、被検者は、測定中に当該画像を見て楽しむことができるとともに、現在の血圧値をキャラクタ４１１のジャンプ量により推し量ることができる。更に、被検者は、キャラクタ４１１が走りながらジャンプする際のジャンプ量を見ることで、測定が終わりに近づいていることを認識することもできる。

再び、図３に戻る。ステップＳ３１１では、制御部２０７が、マイク部２１３において検出された脈波成分のうち、脈波振幅値が所定の閾値を超えた時点での圧力データを抽出し、最高血圧値に設定する。ステップＳ３１２では、マイク部において検出された脈波成分のうち、脈波振幅値が所定の閾値以下となった時点での圧力データを抽出し、最低血圧値に設定する。

ステップＳ３１３では、強制排気用の排気弁を開け、減圧制御を停止するとともに、測定動作を終了する。また、図５及び図６を用いて説明した画像の表示制御を終了する。

ステップＳ３１４では、ステップＳ３１１、３１２において設定された最高血圧値及び最低血圧値を測定結果として表示部１０８および外部表示装置１１０に表示する。

４．画像生成部の機能構成
次に、画像生成部２０５の機能構成について詳細に説明する。図７は本実施形態による画像生成部２０５の機能構成を示す図である。図７に示すように、画像生成部２０５は、データ取得部８０１、脈波振幅抽出部８０２、演算部８０３、生成部８０４、及び出力部８０５を備える。

データ取得部８０１は、マイク部２１３より出力され、フィルタ／アンプ部２１２でフィルタリング・増幅された検出信号を、制御部２０７より脈波データとして取得する。図８は、取得された圧力データの一例を示す図である。脈波振幅抽出部８０２では、脈波成分が検出されたタイミング（９０１〜９０５）を識別したうえで、取得された脈波データ９００から、脈波成分が検出されたタイミング（９０１〜９０５）における脈波振幅値データ（９１１〜９１５）を抽出する。

演算部８０３では、抽出された圧力データを下記の数式に代入し、キャラクタ４１１がジャンプする際のジャンプ量を演算する。
（ジャンプ量）＝ａ・ｖ₀・ｔ−ｂ・ｔ²
ａ＝適当な定数
ｖ₀＝脈波振幅値
ｔ＝時間
生成部８０４は、演算されたジャンプ量に基づいて、キャラクタ４１１がジャンプした画像を生成し、出力部８０５を介してＩ／Ｆ部２０６に出力する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態による電子血圧計では、血圧測定処理中にキャラクタが動作する動画像を外部表示装置に表示する構成とした。

そして、当該動画像では、脈波成分を検出したタイミングでキャラクタの動作内容を“走る”から“ジャンプする”に変更するとともに、そのときの脈波振幅値に基づいて、ジャンプ量を制御する構成とした。

これにより、電子血圧計による測定中の退屈な環境を改善し、被検者にとってより快適なものに改善することが可能となった。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、脈波振幅値に応じて、キャラクタの動作量を決定する構成としたが本発明はこれに限定されない。例えば、心拍数に応じて、キャラクタの動作量を決定するように構成してもよい。また、動作量が決定される動作内容は、ジャンプ量に限られず、例えば、キャラクタの走る速度であってもよい。

また、上記第１の実施形態では、キャラクタの動作内容として、“走る”から“ジャンプする”に変更する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、“走る”から“こける”に変更するようにしてもよい。

また、上記第１の実施形態では、測定中の血圧値をバーグラフで表示する構成としたが本発明はこれに限定されるものではない。血圧値をリアルタイムで表示できるものであればよく、グラフ、動画、文字など色々な形式を用いることができる。

また、上記第１の実施形態では、測定動作が開始されてから（ステップＳ３０９の後に）表示制御（ステップＳ３１０）を行い、キャラクタを動作させる構成としたが、本発明はこれに限定されない。測定動作が開始される前であっても、キャラクタ表示領域４１０に何らかの動画像を表示するように構成してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る電子血圧計１００の外観構成を示す図である。 電子血圧計１００の機能構成を示すブロック図である。 電子血圧計１００における血圧測定処理の流れを示すフローチャートである。 測定前の表示画面の一例を示す図である。 測定中の表示画面の一例を示す図である。 測定中の表示画面の一例を示す図である。 画像生成部２０５の機能構成を示す図である。 脈波データの一例を示す図である。

Claims (5)

1. 血管を圧迫するカフが接続され、脈波成分をコロトコフ音信号、もしくはオシロメトリック信号として検出可能な電子血圧計であって、
   前記脈波成分が出現したタイミングで動作内容が変更され、前記検出された脈波成分の振幅値に応じて、該変更された動作内容における動作量が決定されるキャラクタを含む動画像データを生成する生成手段と、
   前記生成された動画像データを出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする電子血圧計。
2. 前記生成手段は、
   前記脈波成分が出現したタイミングで、前記キャラクタの動作内容を、走る動作からジャンプする動作へと変更し、かつ、前記検出された脈波成分の振幅値に応じたジャンプ量を前記キャラクタがジャンプするように前記動画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の電子血圧計。
3. 前記生成手段は、
   前記キャラクタのジャンプ量を、ａ・ｖ₀・ｔ−ｂ・ｔ²（ただし、ｖ₀は検出された脈波成分の振幅値、ａ、ｂは所定の定数、ｔは時間）に基づいて決定することを特徴とする請求項２に記載の電子血圧計。
4. 血管を圧迫するカフが接続され、脈波成分をコロトコフ音信号、もしくはオシロメトリック信号として検出可能な電子血圧計の制御方法であって、
   前記脈波成分が出現したタイミングで動作内容が変更され、前記検出された脈波成分の振幅値に応じて、該変更された動作内容における動作量が決定されるキャラクタを含む動画像データを生成する生成工程と、
   前記生成された動画像データを出力する出力工程と
   を備えることを特徴とする制御方法。
5. 請求項４に記載の制御方法をコンピュータによって実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体。

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