JP2010110372A - 電子血圧計 - Google Patents

Abstract

【課題】血圧測定状態が血圧測定のための所定条件に該当するかを簡単構成で検出する。
【解決手段】カフ２０を測定部位に巻付けて血圧測定する際に、血圧計１に一体的に設けられたの風量センサ５０によって周囲環境における風量および被測定者の呼吸３０による風量を検出する。この検出信号に基づき、血圧測定状態が血圧測定のための所定条件に該当するか否かが判断されて、判断結果は表示部４０に表示される。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子血圧計に関し、特に、被測定者の呼吸に基づき測定条件を検出する電子血圧計に関する。

家庭で血圧測定する場合は、医療機関での血圧測定のように待合室で待たされてイライラすることもなく、白衣性高血圧も回避することができる。したがって、血圧測定管理において、医療機関の測定とは別に、家庭での測定を補助的手段として活用することが重要である。つまり、家庭などで測っても、血圧はいつも正常なのに、診療所や病院で医者に血圧を測られると、決まって高血圧と診断される場合がある。これは、白衣を着た医者の前で緊張して血圧が上がることから、白衣性高血圧と呼ぶ。

家庭において正確な血圧測定を実施するためには、測定時の姿勢や状態に関して、次のような目安がある。つまり、楽な姿勢で椅子などに座って、測定部位を心臓の高さに合わせる、また、測定する前に５回程度深呼吸をして、被測定者をリラックス状態にする、また、測定する前に１〜２分程度安静にする、などの目安がある。

特に白衣性高血圧で説明したように、正確に血圧を測定するためには、被験者はリラックス状態にあることが要求される。

しかしながら、被測定者はカフを測定部位に巻いた後すぐに血圧測定を実施してしまうなど、被測定者がリラックス状態の測定とは言えず、血圧測定結果の信頼性も低くなってしまう。そこで、被測定者のリラックス状態を検知する従来技術として、呼吸や心電波形を用いた方法がある。特許文献１には、リラックス状態を検出するための構成が開示されている。
再公表特許ＷＯ９８／１０６９９号公報

被測定者のリラックス状態を検知するために、特許文献１では、被験者の呼吸数の情報に基づきリラックス指標を取得している。しかしながら、特許文献１では、呼吸数の情報を取得するために被測定者は脈派センサや加速度センサを搭載した装置を身体に装着する必要があり、血圧測定装置が高価で大型な装置となってしまう。また、身体に装着するので、被測定者の負担となり、それが原因で緊張し血圧測定精度が低下する。

また、呼吸数の情報を取得するための他の方法として、被測定者の鼻・口元をマスクで覆い、マスクを介して呼吸を検出する方法、または心電波形から検出する方法、または脳波から検出する方法がある。これらの方法であっても、マスクを身体に装着する、または電極を身体に装着するので、装置コストがかかる。また、被測定者の心身の負担となり、それが原因で緊張し血圧測定精度が低下する。

それゆえに、本発明の目的は、血圧測定時における血圧測定状態が血圧測定のための所定条件に該当するかを簡単な構成で検出することができる電子血圧計を提供することである。

この発明のある局面に従う、被測定者の血圧を測定する電子血圧計は、生体の測定部位に巻付けられて流体が供給されることにより膨張する測定用袋と、測定用袋の内圧を測定する圧力センサと、圧力センサが測定した内圧に基づき血圧を算出する血圧算出部と、電子血圧計の周囲の風量を検出する風量センサと、血圧算出部を用いた血圧測定に際して、風量センサによる風量の検出信号に基づき、血圧測定状態が血圧測定のための所定条件に該当するかを検出する測定条件検出部と、測定条件検出部による検出結果および、血圧測定結果を出力する出力部とを備える。

好ましくは、血圧測定状態は、血圧測定時の前記被測定者の状態を含み、測定条件検出部は、風量センサの検出信号を解析し、解析結果に基づき呼吸信号を検出し、検出した呼吸信号に基づき、血圧測定時の被測定者の状態を検出する。

好ましくは、測定条件検出部は、検出した呼吸信号に基づき呼吸のリズムを検出する。
好ましくは、測定条件検出部による呼吸のリズムの検出結果に基づき、リズムが乱れていると検出されたとき、リラックスを促すメッセージを出力する。

好ましくは、測定条件検出部は、風量の検出信号に基づき、被測定者の会話を検出したとき、注意喚起のメッセージを出力する。

好ましくは、測定条件検出部は、風量センサの検出信号を解析し、解析結果に基づき呼吸信号を検出し、検出した呼吸信号に基づき呼吸数を測定し、測定した呼吸数と第１判定条件とに従いリラックス度を検出する。

好ましくは、血圧算出部は、さらに、圧力センサが測定した内圧に基づき脈拍数を算出し、測定条件検出部は、算出された脈拍数と第２判定条件とに従いリラックス度を検出する。

好ましくは、判断されたリラックス度を出力する。
好ましくは、電子血圧計の各部に電力を供給する電源部と、風量センサの検出信号を解析し、解析結果に基づき呼吸信号を検出しないときは、電源部を、電子血圧計の各部への電源供給を停止するように制御する電源制御部とを、さらに備える。

好ましくは、測定条件検出部は、風量センサの検出信号を解析し、解析結果と所定の深呼吸判断条件とに基づき、風量センサの検出信号から深呼吸信号を検出する。

好ましくは、深呼吸信号が検出されたとき、血圧算出部を用いた血圧測定を開始する。
好ましくは、血圧測定状態は、血圧測定時の電子血圧計が置かれた環境状態を含み、測定条件検出部は、風量センサの検出信号を解析し、解析結果に基づき、電子血圧計が置かれた環境による風量を検出し、検出結果に基づき、血圧測定時の環境状態を判断する。

好ましくは、判断された環境状態に従うメッセージを出力する。
好ましくは、血圧算出部により算出された血圧と測定条件検出部による検出結果とを関連付けて記憶する読出し可能なデータ記憶部をさらに備える。

本発明によれば、血圧計本体に風量センサを設けることにより、簡単な構成で、血圧測定時における血圧測定状態が血圧測定のための所定条件に該当するかを検出することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１を参照して本実施の形態に係る血圧計１の外観について説明する。
電子血圧計（以下、単に血圧計という）１は、風量センサ５０が一体的に取付けられた本体部１０と、被測定者の測定部位である、例えば上腕に巻付けるためのカフ２０と、本体部１０とカフ２０とを接続するためのエアチューブ２４Ａとを備える。また、本体部１０の表面１０Ａには、測定結果などを表示するための表示部４０と、外部からの指示の入力を受付けるための操作部４１とが配置されている。

操作部４１は、例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦを切換えるための電源スイッチ４１Ａ、測定開始の指示を入力するために操作される測定スイッチ４１Ｂ、および、過去の測定結果を記憶部から読出して表示する指示を入力するために操作されるメモリスイッチ４１Ｃを含む。表示部４０は、例えば液晶などのディスプレイにより構成される。

血圧計１の本体部１０は、図１に示されるように、血圧測定時には、テーブルの上などに載置されており、被測定者は、本体部１０の表面１０Ａと対峙するように位置する。本体部１０がテーブルなどに載置された場合において、本体部１０の上部には、風量センサ５０が位置する。

風量センサ５０は、空気の流れ（気流）を入力し、入力した空気の量に従う出力を導出することによって、入力した空気の量、すなわち風量を検出する。血圧測定時において本体部１０がテーブルの上に載置された場合には、被測定者から発せられる呼吸３０による気流は風量センサ５０によって検出される。風量センサ５０には、気流の入力孔５１Ａが設けられている。血圧測定時には、被測定者は、呼吸３０による気流がテーブルの上に載置された血圧計１の風量センサ５０の入力孔５１Ａに入力するような位置で対峙する。

図２には、本実施の形態に係る風量センサ５０の構成の一例が示される。風量センサ５０は、例えば１ｍ／ｓｅｃの風量を検出できる機能を有する。図示されるように風量センサ５０は箱状の筐体を有し、その筐体の側面には図中で破線で示す気流の入力孔５１Ａが形成されており、筐体の他の面（例えば、入力孔５１Ａが形成された面と相対する面）には、気流を導出するための出力孔５１Ｂが設けられている。風量センサ５０は、図示されないが、半導体回路を内蔵する。例えば、当該半導体回路構成は温度センサと抵抗素子からなり、入力信号ＩＮとして＋１２ボルトが供給され、入力する風量に応じたレベルの出力信号ＯＵＴ（電圧）が導出される。

図３には、図２の風量センサ５０において、呼吸３０の風量を検出した場合の出力信号ＯＵＴの波形が例示される。出力信号ＯＵＴは時間Ｔの経過に従い図３に示されるような波形を有する。１個の呼吸３０による気流が風量センサ５０により検出されると、出力信号ＯＵＴは、呼吸３０による気流に応じた図３のような波形（例えば、ピーク値：５Ｖ、周期：１秒）が出力される。なお、図３のケースでは、図１のように入力孔５１Ａから被測定者の口元までの直線距離が所定距離ＤＤ以内であるとして測定している。

図４は、本実施の形態に係る血圧計１のハードウェア構成を表わすブロック図である。図４を参照して、血圧計１の血圧測定用袋であるカフ２０は、流体である空気が流入されて膨張する空気袋２１を内蔵する。空気袋２１が膨張することによりカフ２０自体も膨張する。

本体部１０は、上述の表示部４０および操作部４１に加え、各部を集中的に制御し、各種の演算処理を行なうためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１００、ＣＰＵ１００に所定の動作をさせるプログラムや各種データを記憶するためのメモリ部３９、各部に電力を供給するための電源４２、および前述の風量センサ５０を備える。

本体部１０は、さらに、カフ２０内の圧力（以下、カフ圧という）を調整、すなわち空気袋２１の内圧を調整するためのカフ圧の調整機構と、血圧を測定するための圧力センサ３２および発振回路３５を含む。カフ圧の調整機構は、ポンプ４５、弁４６およびポンプ駆動回路４３ならびに弁駆動回路４４を含む。

図５には、本実施の形態に係る血圧計１の機能構成を示す。図５を参照して、ＣＰＵ１００は、カフ圧を調整するための圧力調整部１０１、血圧および脈拍を算出するための血圧／脈拍算出部１０２、被測定者の呼吸数を算出するための呼吸数算出部１０３、血圧測定時の状態（条件）を判断するための状態判断部１０４、状態判断部１０４による判断結果を外部の表示部４０に報知するための報知部１０５および状態判断部１０４の判断に従い電源４２を制御するための電源制御部１０６を備える。

なお、図５には、説明を簡単にするために、ＣＰＵ１００の有するこれら各部との間で直接的に信号を授受する周辺のハードウェアのみを示す。

圧力調整部１０１はポンプ駆動回路４３および弁駆動回路４４を介してポンプ４５および弁４６を制御し、エアチューブ２４Ａを介して空気袋２１内に空気を流入・排出することにより、カフ圧を調整する。ポンプ４５は、カフ圧を加圧するために、空気袋２１に空気を供給する。弁４６は、空気袋２１の空気を排出しまたは封入するために開閉される。ポンプ駆動回路４３は、ポンプ４５の駆動をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて制御する。弁駆動回路４４は弁４６の開閉制御をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて行なう。

圧力センサ３２は、血圧測定用袋であるカフ２０内の圧力（カフ圧という）を検出するための静電容量型の圧力センサでありカフ圧により容量値が変化する。発振回路３５は、圧力センサ３２の容量値に応じた発振周波数の信号をＣＰＵ１００に出力する。ＣＰＵ１００は、発振回路３５から得られる信号を圧力に変換し脈圧を検知する。

血圧／脈拍算出部１０２は発振回路３５から入力する脈圧信号に基づき、公知の血圧測定算出方法の例えば、オシロメトリック法に従い最高血圧および最低血圧（収縮期血圧および拡張期血圧）を算出（推定）し、ならびに所定時間当たりに検出する脈圧信号に基づき脈拍数を算出する。具体的には、圧力調整部１０１によりカフ圧を所定値まで徐々に加圧（または減圧）させる過程において、発振回路３５からの圧力検知信号に基づいて、被測定者の最高血圧および最低血圧を算出する。血圧／脈拍算出部１０２による血圧および脈拍の算出は従来から知られている方法を適用することができる。

呼吸数算出部１０３は、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴを入力し、入力したデータに基づき、血圧測定時における被測定者の呼吸数を算出することにより、呼吸数を検出する。

状態判断部１０４は、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴを入力し、入力したデータを解析することにより、血圧測定時の条件または状態を判断する。

状態判断部１０４は、深呼吸判断部１１１、呼吸乱れ判断部１１２、測定環境判断部１１３、会話判断部１１４、リラックス度判断部１１５および被測定者有無判断部１１６を含む。状態判断部１０４の各判断部についての動作の詳細は後述する。

図６には、メモリ部３９の記憶内容の一例が示される。メモリ部３９は、テーブルＴＢが予め格納される領域Ｅ１および各種データが格納される領域Ｅ２を含む。領域Ｅ１のテーブルＴＢは、リラックス度判断部１１５により参照される。テーブルＴＢは、測定データ３９２に関連付けてリラックス度３９１が格納される。測定データ３９２の種類として脈拍数のデータＤ１および呼吸数のデータＤ２が格納されて、それぞれの種類の測定データに関連付けて、リラックス度のデータ３９１が格納されている。リラックス度のデータ３９１は値“Ａ”、“Ｂ”および“Ｃ”を有する。ここでは、リラックス度の大きさはＡ＞Ｂ＞Ｃで順位付けされている。

脈拍数のデータＤ１には、予め定められた標準データＳＴ１が設定されており、テーブルＴＢによれば、標準データＳＴ１＋１０未満の脈拍数が検出される場合には、リラックス度のデータ３９１は“Ａ”と判断され、検出される脈拍数のデータが（ＳＴ１＋１０）〜（ＳＴ１＋２０）の範囲であると検出される場合には、リラックス度のデータ３９１は“Ｂ”と判断され、（ＳＴ１＋２０）〜（ＳＴ１＋３０）の範囲であると検出される場合にはリラックス度のデータ３９１は“Ｃ”と判断される。

呼吸数のデータＤ２についても同様に標準のデータＳＴ２が設定されており、テーブルＴＢによれば、呼吸数のデータＤ２が（ＳＴ２＋１０）未満を示すときはリラックス度のデータ３９１は“Ａ”と判断され、（ＳＴ２＋１０）〜（ＳＴ２＋２０）の範囲にあると検出される場合にはリラックス度のデータ３９１は“Ｂ”と判断され、（ＳＴ２＋２０）〜（ＳＴ２＋３０）の範囲にあると検出される場合にはリラックス度のデータ３９１は“Ｃ”と判断される。なお、標準データＳＴ１およびＳＴ２は、予め多くの被験者からサンプリングした値の平均値を算出することにより検出される。例えば、標準データＳＴ１は１分間に１００回の脈拍数を指し、標準データＳＴ２は１分間に６０回の呼吸数を指す。

テーブルＴＢに格納される測定データ３９２の種類および値と、リラックス度の関係は、図６に示されるものに限定されない。例えば、テーブルＴＢに呼吸数のデータＤ２によるリラックス度のデータ３９１を格納しておき、検出した呼吸数のみに基づきリラックス度を判定するようにしてもよい。同様の判定は、脈拍数のデータＤ１のみに基づくものにも適用できる。

また、リラックス度は、次の表１のような算出テーブルを検索することによって判定してもよい。算出テーブルは、メモリ部３９に予め格納される。算出テーブルには、上述した脈拍数および呼吸数それぞれのリラックス度（“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”）を指すデータＤＤ１およびＤＤ２、ならびに総合的なリラックス度を指すデータＤ３とが関連付けて格納されている。総合的なリラックス度を指すデータＤ３は、データＤＤ１とＤＤ２が指すリラックス度に応じて決定されるリラックス度を指す。算出テーブルにおいては、データＤ３は総合リラックス度の降順に格納されているが、昇順に格納されてもよい。

ここでは、テーブルＴＢは万人に共通して適用されるとしているが、血圧計１のユーザ毎に個別にテーブルＴＢを準備してもよい。その場合には、標準データＳＴ１およびＳＴ２は、個人毎に独立して初期値が設定される。その後は、血圧計１で血圧測定をする都度、個人毎に脈拍数および呼吸数のデータを収集し、収集した値の平均値を算出することにより、当該個人のテーブルＴＢの標準データＳＴ１およびＳＴ２を更新するとしてもよい。

図７には、血圧計１の風量センサ５０の入力孔５１Ａと被測定者の口元のまでの直線距離が所定距離ＤＤ以内であった場合において、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴの変化が時間Ｔの経過に従い示される。

図７を参照して、深呼吸判断部１１１の検出手順について説明する。図１の状態で被測定者からの呼吸３０を検出すると想定し、且つ血圧計１および被測定者の周囲は無風状態であると想定する。このような状態において被測定者が深呼吸をした場合に検出される出力信号ＯＵＴの波形が実線の楕円で示される。深呼吸判断部１１１は、出力信号ＯＵＴについて検出される波形を解析し、解析結果に基づき、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴに深呼吸検出のための所定条件に合致する波形を検出したときは、被測定者による深呼吸を検出する。

深呼吸検出のための所定条件は、メモリ部３９に領域Ｅ２に予め格納されており、深呼吸判断部１１１は深呼吸検出のためにメモリ部３９から当該所定条件データを読出す。当該所定条件は、波形の立上がりから立下がりまでの期間において振幅がしきい値ＶＴＨ１以上の示す期間が所定時間ＴＴＨ以上を示す場合には、深呼吸波形であることを指示する。しきい値ＶＴＨ１および所定時間ＴＴＨは実験などにより得ておくことができる。

なお、出力信号ＯＵＴの波形の立上がりおよび立下がりは、出力信号ＯＵＴのレベルを時系列にプロットして得られる波形を、例えば微分処理することにより検出することができる。波形のプロットはメモリ部３９の所定領域に、出力信号ＯＵＴのレベルを時系列に格納することにより実現される。

ここでは、深呼吸は出力信号ＯＵＴの振幅レベルのしきい値ＶＴＨ１と、時間ＴＴＨとに基づき判断しているが、判断基準はこれに限定されない。予め標準的な深呼吸の波形データを領域Ｅ２に記憶しておき、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴの波形と、領域Ｅ２から読出した深呼吸の波形とを照合し、照合結果に基づき相似の波形を検出したと判断したとき、被測定者による深呼吸を検出するようにしてもよい。

図７において、破線の楕円で示される波形は、明らかにしきい値ＶＴＨ１未満の出力信号ＯＵＴのレベルを有するので、深呼吸判断部１１１は、この波形は深呼吸とは判断しない。

血圧測定時には、精度の高い測定データを検出することが要求される。そこで、本実施の形態では、測定環境、呼吸の乱れ、会話の有無を検出する。

図８を参照して、血圧測定をする部屋内の風量（測定環境風量）の、測定環境判断部１１３による検出手順について説明する。図８の縦軸には、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴのレベルが取られ、横軸には経過時間Ｔが取られている。ここでは、測定者の呼吸３０による風量は生じていないものと想定する。図８の下段には、ほとんど無風状態の測定環境である場合の風量センサ５０の出力信号ＯＵＴの変化が示される。上段には、空調機による送風など、ある程度の強い風量を検出している場合の波形が示される。

測定環境判断部１１３は、出力信号ＯＵＴを入力し、前述したように波形をプロットする。プロットした波形を解析し、解析結果と環境状態判断のための所定条件とに従い、血圧計１が置かれた環境および被測定者の周囲の環境の状態を検出する。

この環境状態を検出するための条件データは、メモリ部３９に予め格納されているので、測定環境判断部１１３は、これを読出し用いる。当該条件データは、しきい値ＶＴＨ２（＞ＶＴＨ１）以上の出力信号ＯＵＴが所定期間ＷＴ２継続して検出される場合には、血圧測定の部屋内である測定環境においては、強い気流（強い風量）が生じていることを指示する。

血圧測定時において被測定者に強い風量があたっている場合には、体温の変動が生じ血圧測定の精度は低下する。したがって、血圧測定時には、測定環境における風量を検出することが望ましい。

図９を参照して、呼吸乱れ判断部１１２による、被測定者の呼吸の乱れの検出手順について説明する。図９の縦軸には、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴのレベルが取られ、横軸には経過時間Ｔが取られている。リラックスしているなど心身が安定した状態にある場合には、被測定者の呼吸３０は周期的に規則正しく発せられることが知られている。

呼吸乱れ判断部１１２は、前述したように出力信号ＯＵＴを時系列にプロットする。これにより得られた波形を微分処理などにより解析して、解析結果に基づき、呼吸乱れ検出のための所定条件に合致する波形を検出したときは、被測定者の呼吸乱れを指示する。

呼吸乱れ検出のための所定条件は、メモリ部３９に領域Ｅ２に予め格納されており、呼吸乱れ判断部１１２は呼吸乱れ検出のためにメモリ部３９から当該所定条件データを読出す。当該所定条件は、図３で示したように呼吸３０の波形の振幅の解析により検出するピーク値（極大値）から次のピーク値までの間隔が、ほぼ一定の周期ＴＨであるような期間が、所定期間ＷＴ継続したことを示す場合には、呼吸乱れはないことを指示する。

ここでは、呼吸乱れ検出のために、波形のピークからピークまでの間隔のみを用いて振幅レベルの参照は省略しているが、振幅レベルも併せて用いるようにしてもよい。

なお、周期ＴＨおよび期間ＷＴは予め実験などにより検出される値であって、例えば、周期ＴＨはおよそ１．５秒である。

被測定者の呼吸が乱れている場合には、心身が安定していない状態であり血圧測定の精度は低下するので、血圧測定時には呼吸の乱れの有無を検出しておくことが望ましい。

図１０を参照して、会話判断部１１４による、被測定者が会話をしているか否かの検出手順について説明する。図１０の縦軸には、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴのレベルが取られ、横軸には経過時間Ｔが取られている。実験によれば、図１のような状態において、風量センサ５０の入口孔５１Ａから被測定者の口元までの直線距離が所定距離ＤＤ以内であった場合において、被測定者が会話をしている状態においては、図１０のように、出力信号ＯＵＴの波形には振幅が１Ｖ以内で収まる周期的でない波形が検出される。

したがって、会話判断部１１４は、出力信号ＯＵＴを時系列に入力する。これにより、前述したようにして出力信号ＯＵＴの波形をプロットできる。会話判断部１１４はプロットした波形を解析し、解析結果と会話有無判断のための所定条件とに基づき、被測定者は会話をしているかを検出する。

会話判断のための所定条件データは、メモリ部３９に領域Ｅ２に予め格納されており、会話判断部１１４は会話検出のためにメモリ部３９から当該所定条件データを読出す。当該所定条件は、波形の振幅レベルが１Ｖ以下であり、且つ図９のような周期ＴＨが検出されない場合は、被測定者は会話をしていると指示するようなデータである。

被測定者が会話をしながら血圧測定しようとする場合には、心身が安定していない状態であり血圧測定の精度は低下するので、血圧測定時には会話の有無を検出しておくことが望ましい。

図１１を参照して、本実施の形態に係る血圧測定の処理手順について説明する。図１１に示すフローチャートに従うプログラムは、例えば、予めメモリ部３９の所定記憶領域に格納されており、ＣＰＵ１００がこの記憶領域からプログラムの命令コードを読出し実行することにより、当該処理が実現される。

まず、被測定者は図１のような状態において血圧測定を開始しようとしていると想定する。すなわち、被測定者は測定部位にカフ２０を巻付けて、テーブルの上に載置された血圧計１に対峙して位置していると想定する。

まず、被測定者が操作部４１の電源スイッチ４１ＡをＯＮ操作すると、血圧測定の処理は開始する。なお、測定スイッチ４１ＢがＯＮ操作されると処理が開始されるとしてもよい。

処理が開始されると、まず、状態判断部１０４の測定環境判断部１１３は風量センサ５０からの出力信号ＯＵＴを入力して、図８で説明した手順に従い測定環境の風量を検出する。具体的には、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴを、予め定められた時間、例えば数１０ｍｓｅｃ毎に検出（入力）してプロットする。プロットした波形に基づき図８で説明した手順に従い、強い気流が生じている環境であると検出すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、測定環境判断部１１３は、検出結果を報知部１０５に出力する。報知部１０５は、与えられる検出結果の信号に基づき、“風を受けているので、測定場所を変更してください”のメッセージを表示部４０に出力する。その後、ステップＳ３の処理に移る。このように、現在の測定環境は、被測定者に強い風が当たり、正確な血圧測定には適合しない環境でないことが検出される場合には、適正な測定環境（被測定者に強い風が当たらない）であると検出されるまで、血圧の測定処理（後述のステップＳ１７の処理）は行なわれない。

一方、適正な測定環境（被測定者に強い風は当たっていない）と検出される場合には（ステップＳ５でＮＯ）、処理はステップＳ８に移る。

ステップＳ８においては、ＣＰＵ１００により報知部１０５を介し、表示部４０に‘深呼吸を３回連続して行なってください’と、メッセージが出力される。このメッセージは、被測定者に対してリラックスのために深呼吸をすることを促すものである。

ステップＳ９においては、深呼吸判断部１１１は、予め定められた時間、例えば数１０ｍｓｅｃ毎に、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴを検出（入力）してプロットする。プロットした波形に基づき図７で説明した手順に従い波形を解析して、深呼吸が検出されるか否かを判断する。

次のステップＳ１１の処理において、深呼吸が３回連続して検出されない間は（ステップＳ１３でＮＯ）ステップＳ９の処理に戻るが、深呼吸が３回連続して検出された場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、処理は次のステップＳ１５に移行する。

深呼吸が３回繰返されて被測定者のリラックス状態が得られて血圧測定開始可能な状態になると、所定時間の経過が検出された後に（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１７とステップＳ１９の処理が並行して開始される。

ステップＳ１７においては、後述の図１２に示す手順に従い血圧測定処理が行なわれる。

ステップＳ１９においては、呼吸数算出部１０３、呼吸乱れ判断部１１２および会話判断部１１４は、予め定められた時間例えば数１０ｍｓｅｃ毎に、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴを検出（入力）する。検出によりプロットした波形を解析し、解析結果に基づき、ステップＳ２１では呼吸のリズムおよび呼吸数を検出するとともに、被測定者による会話の有無を検出する。

ステップＳ２１では、呼吸乱れ判断部１１２は、図９で示した手順に従い呼吸が乱れているか否かを検出し、検出結果を出力する。また、呼吸数算出部１０３は期間ＷＴ内に検出された呼吸数を、単位分当たりの呼吸数に換算することにより、呼吸数を検出する。また、会話判断部１１４は図１０で示した手順に従い会話の有無を検出し、検出結果を出力する。

呼吸乱れ判断部１１２が、呼吸のリズムが乱れていると検出すると（ステップＳ２３でＹＥＳ）、続いてステップＳ２４において会話判断部１１４が会話中であることを検出したか否かが検出される。

会話中であったことが検出された場合には（ステップＳ２４でＹＥＳ）、会話判断部１１４から出力された検出結果に基づき報知部１０５は、会話中止の注意を喚起するために“会話による測定エラーです”のメッセージを表示する（ステップＳ２６）。その後、電源制御部１０６により電源４２が制御されて、各部への電力供給は絶たれて処理は終了する。

会話判断部１１４により会話中ではないと検出された場合には（ステップＳ２４でＮＯ）、呼吸乱れ判断部１１２から出力された検出結果に基づき報知部１０５は、表示部４０に“呼吸乱れによる測定エラーです。呼吸を整えてください”のメッセージを表示する（ステップＳ２５）。これにより、被測定者に対してリラックスを促すメッセージが報知される。その後、電源制御部１０６により電源４２が制御されて、各部への電力供給は絶たれて処理は終了する。

一方、呼吸乱れ判断部１１２が呼吸のリズムが乱れていないことが検出した場合には、ステップＳ２７の処理が行なわれる。なお、呼吸のリズムが乱れていないことが検出される場合は、会話判断部１１４により会話中ではないと検出される。

ステップＳ２７においては、リラックス度判断部１１５が、血圧測定時の被測定者の心身のリラックス度を、ステップＳ２１で検出された呼吸数と、血圧測定処理（ステップＳ１７）で算出された脈拍数とに基づき検出し、その結果を報知部１０５を介して表示部４０に表示する。

具体的には、リラックス度判断部１１５は、ステップＳ２１で検出された呼吸数のデータＤ２とステップＳ１７で算出された脈拍数のデータＤ１とに基づき、メモリ部３９の領域Ｅ１のテーブルＴＢを検索する。検索により、検出された脈拍数と呼吸数はリラックス度のデータ３９１が指示するいずれの範疇に入るかが検出して、該当するリラックス度のデータ３９１（“Ａ”、“Ｂ”、および“Ｃ”のいずれか）の値が読出される。読出された脈拍数、呼吸数のリラックス度のデータ３９１の値は、報知部１０５に出力される。報知部１０５は与えられるリラックス度のデータに基づき表示部４０にリラックス状態のメッセージを表示する。

ステップＳ２９では、ステップＳ１７における血圧測定により算出された、最高血圧および最低血圧ならびに脈拍数が表示部４０に表示される。したがって、リラックス度とともに血圧測定結果が表示される、またはリラックス度の表示終了後に血圧測定結果が表示される。そして、ステップＳ３１においては、測定された脈拍数、血圧値などは、検出されたリラックス度のデータと関連付けされて、メモリ部３９の所定の記憶領域に格納される。

このようにして格納された測定データは、操作部４１のメモリスイッチ４１Ｃを操作することにより、ＣＰＵ１００によってメモリ部３９から読出されて、表示部４０に表示あされる。このとき表示部４０では、測定データと同時にリラックス度のデータも表示されるので、被測定者は表示されたリラックス度データに基づき、併せて表示されている測定データの精度（信頼性）を推測することができる
次にステップＳ３３では、被測定者有無判断部１１６により被測定者の有無が検出されて、検出結果に基づき、電源制御部１０６によりパワーオフの制御される。すなわち、被測定者有無判断部１１６は、データ格納後に予め定められた時間例えば数１０ｍｓｅｃ毎に、風量センサ５０の出力信号ＯＵＴを検出（入力）する。そして、データ格納後の所定期間において、検出した出力信号ＯＵＴに基づき、図３の呼吸の波形を全く検出できない場合には、被測定者は、図１のような血圧計１と対峙する位置にはいないと判断し、すなわち血圧測定が終了し被測定者は血圧計１から離れたと検出する（ステップＳ３３でＹＥＳ）。その検出結果を電源制御部１０６に出力する。電源制御部１０６は、与えられる検出結果に基づき、ステップＳ３４において、電源４２を、各部への電力供給を断つように制御する。

通常は、血圧測定が終了（測定データの格納終了）すると、所定期間（５分くらい）経過した後に、電源４２による各部への電力供給を停止するが、本実施の形態では、被測定者有無判断部１１６により被測定者無しと検出されたことに応じて、電源４２による各部への電力供給を停止する。したがって、通常に比べて、消費電力量を削減することができる。

図１１では、血圧測定処理（ステップＳ１７）が行なわれても、会話中など呼吸リズムの乱れが検出された場合には（ステップＳ２３でＹＥＳ）、測定結果データはメモリ部３９には格納されず破棄される、としているが、次のようにしてもよい。

つまり、メモリ部３９には、血圧測定結果のデータと関連付けて、会話中など呼吸リズムの乱れが検出されたか否かのデータも格納する。この場合には、その後、メモリスイッチ４１Ｃの操作に応じて測定データが表示部４０に表示されるとき、同時に、関連付けられた呼吸リズムの乱れの検出結果も表示されるので、被測定者は、測定データとともにデータ精度（信頼度）も確認することができる。

また、メッセージは、表示により報知するとしているが、音声出力部を設けて、音声により報知してもよい。

（血圧測定処理）
図１２は、本発明の実施の形態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。図１２のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてメモリ部３９に格納されており、ＣＰＵ１００がこのプログラムを読出して実行することにより、血圧測定処理の機能が実現される。

図１２を参照して、ＣＰＵ１００は、血圧測定のための所定の初期化処理を実行する（ステップＳ１０２）。

次に、ＣＰＵ１００の圧力調整部１０１は、カフ２０の加圧処理を実行する（ステップＳ１０４）。本実施の形態では、発振回路３５からの出力に基づきＣＰＵ１００はカフ圧を検出し、カフ圧が所定値（例えば１８０ｍｍＨｇ）に達したか否かを判断する。ＣＰＵ１００によりカフ圧が所定値に達すると検出されるまでの間、圧力調整部１０１により加圧処理が行われる。

ＣＰＵ１００が、カフ圧が所定値に達したと判断した場合、圧力調整部１０１は加圧処理を終了し、そして、空気が徐々に排気されるようにポンプ駆動回路４３および弁駆動回路４４を制御する。これにより、カフ圧は徐々に減圧される（ステップＳ１０６）。

次に、血圧／脈拍算出部１０２は、公知の方法で血圧（最高血圧、最低血圧）を算出する（ステップＳ１０８）。具体的には、カフ圧が徐々に減圧する過程において、血圧／脈拍算出部１０２は発振回路３５から得られる発振周波数に基づき脈波情報を抽出する。そして、抽出された脈波情報により血圧を算出する。血圧／脈拍算出部１０２は、また、公知の方法により脈拍数を算出する。

（実施の形態による効果）
実施の形態によれば、血圧計１の本体部１０に風量センサ５０を設けることで、風量センサ５０の検出信号に基づき、被測定者の呼吸および、測定環境の状態を測定して、被測定者をリラックス状態に導くようメッセージ出力する。呼吸の検出は、被測定者の身体に特別な装置を取り付ける必要がないので、血圧計１自体を小型で安価に実現できる。

また、深呼吸を検知して血圧測定のトリガとすることで（図１１のステップＳ１３を参照）、血圧測定に際して被測定者をリラックス状態に導けるので、血圧測定結果の信頼性が向上する。

また、被測定者の血圧測定中の呼吸の乱れを検知した場合（図１１のステップＳ２３を参照）、被測定者に報知して呼吸を落ち着かせるように促せることができるので、血圧測定結果の信頼性が向上させることができる。

また、被測定者の血圧測定環境が、例えば空調機などの風を被測定者が直接受けているか判断できる（図１１のステップＳ５を参照）。強すぎる風は体温変動を促してしまい、血圧変動につながる。このように、測定場所が血圧測定に適した環境であるかが検出できるので、この検出結果に基づいて血圧測定結果の信頼性を向上させることができる。

呼吸を検知するための風量センサ５０は血圧計１の本体部１０に取付ければよく、従来の呼吸センサのように被測定者の体に直接に装着する必要はないので、被測定者の心身にかかる負担を少なくできる。

また、被測定者の呼吸検知に基づき、血圧測定中に被測定者が話をしているかが判断できるので、この判断結果に基づいて血圧測定結果の信頼性を向上させることができる。

また、被測定者の呼吸検知に基づき、血圧測定中に検出して呼吸数と脈拍数からリラックス状態を判断できるので、この判断結果に基づいて血圧測定結果の信頼性を向上させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る血圧計の外観と使用態様を示す図である。 本実施の形態に係る風量センサについて説明する図である。 本実施の形態に係る風量センサの出力信号について説明する図である。 本実施の形態に係る血圧計のハードウェア構成図である。 本実施の形態に係る血圧計の機能構成図である。 本実施の形態に係るメモリ部の記憶内容例を説明する図である。 本実施の形態に係る風量センサの出力信号に基づく呼吸の判断手順を説明する図である。 この発明の実施の形態に係る風量センサの出力信号に基づく測定環境風量の判断手順を説明する図である。 本実施の形態に係る風量センサに基づく呼吸リズムの検出手順を説明する図である。 本実施の形態に係る風量センサの出力信号に基づく被測定者の会話の有無を検出する手順を説明する図である。 この発明の実施の形態に係る血圧測定時の処理フローチャートである。 この発明の実施の形態に係る血圧測定処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 血圧計、１０ 本体部、４０ 表示部、４１ 操作部、５０ 風量センサ、１０１ 圧力調整部、１０２ 血圧／脈拍算出部、１０３ 呼吸数算出部、１０４ 状態判断部、１０５ 報知部、１０６ 電源制御部、１１１ 深呼吸判断部、１１２ 呼吸乱れ判断部、１１３ 測定環境判断部、１１４ 会話判断部、１１５ リラックス度判断部、１１６ 被測定者有無判断部。

Claims (11)

1. 被測定者の血圧を測定する電子血圧計であって、
   生体の測定部位に巻付けられて流体が供給されることにより膨張する測定用袋と、
   前記測定用袋の内圧を測定する圧力センサと、
   前記圧力センサが測定した内圧に基づき血圧を算出する血圧算出部と、
   前記電子血圧計の周囲の風量を検出する風量センサと、
   前記血圧算出部を用いた血圧測定に際して、前記風量センサによる前記風量の検出信号に基づき、血圧測定状態が血圧測定のための所定条件に該当するかを検出する測定条件検出部と、
   前記測定条件検出部による検出結果を出力する出力部とを備える、電子血圧計。
2. 前記血圧測定状態は、血圧測定時の前記被測定者の状態を含み、
   前記測定条件検出部は、
   前記風量センサの検出信号を解析し、解析結果に基づき呼吸信号を検出し、検出した呼吸信号に基づき、血圧測定時の前記被測定者の状態を検出する、請求項１に記載の電子血圧計。
3. 前記測定条件検出部は、
   前記風量センサの検出信号を解析し、解析結果と所定の深呼吸判断条件とに基づき、前記風量センサの検出信号に深呼吸信号を検出する、請求項１または２に記載の電子血圧計。
4. 前記深呼吸信号が検出されたとき、前記血圧算出部を用いた前記血圧測定を開始する、請求項３に記載の電子血圧計。
5. 前記測定条件検出部は、検出した前記呼吸信号に基づき呼吸のリズムを検出する、請求項２から４のいずれかに記載の電子血圧計。
6. 前記測定条件検出部による呼吸のリズムの検出結果に基づき、リズムが乱れていると検出されたとき、リラックスを促すメッセージを出力する、請求項５に記載の電子血圧計。
7. 前記血圧算出部は、前記圧力センサが測定した内圧に基づき脈拍数を算出し、
   前記測定条件検出部は、
   前記風量センサの検出信号を解析し、解析結果に基づき呼吸信号を検出し、検出した呼吸信号に基づき呼吸数を測定し、
   前記測定条件検出部は、測定した前記呼吸数と第１判定条件とに従い、または、算出された前記脈拍数と第２判定条件とに従い、リラックス度を検出する、請求項１から６のいずれかに記載の電子血圧計。
8. 前記測定条件検出部は、前記風量の検出信号に基づき、当該検出信号は会話による風量の検出信号を指示するか否かを検出する、請求項１から７のいずれかに記載の電子血圧計。
9. 前記電子血圧計の各部に電力を供給する電源部と、
   前記風量センサの検出信号を解析し、解析結果に基づき呼吸信号を検出しないときは、前記電源部を、前記電子血圧計の各部への電源供給を停止するように制御する電源制御部とを、さらに備える、請求項１から８のいずれかに記載の電子血圧計。
10. 前記血圧測定状態は、血圧測定時の前記電子血圧計が置かれた環境状態を含み、
    前記測定条件検出部は、
    前記風量センサの検出信号を解析し、解析結果に基づき、前記電子血圧計が置かれた環境による風量を検出し、検出結果に基づき、前記血圧測定時の環境状態を判断する、請求項１から９のいずれかに記載の電子血圧計。
11. 前記血圧算出部により算出された前記血圧と前記測定条件検出部による検出結果とを関連付けて記憶する読出し可能なデータ記憶部をさらに備える、請求項１から１０のいずれかに記載の電子血圧計。

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