JP2016158766A - 血圧測定装置及び血圧表示制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１拍毎の血圧測定が実際に行われているかどうかを使用者が簡単に認識することのできる血圧測定装置及び血圧表示制御方法を提供する。
【解決手段】制御部は、圧力センサ６ａ，７ａを生体の皮膚下の橈骨動脈Ｔに対し押圧し、この状態で圧力センサ６ａ，７ａにより検出される圧脈波に基づいて、１拍毎の橈骨動脈Ｔ内の血圧値を小数点以下の数値まで算出する。制御部は、算出した血圧値の整数部分を示す画像と、当該血圧値の小数点以下の部分を示す画像とを表示部に併せて表示させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、血圧測定装置及び血圧表示制御方法に関する。

手首の橈骨動脈等の動脈が通る生体部位に圧力センサを直接接触させた状態で、このセンサにより検出される情報を用いて脈拍や血圧等の生体情報を連続的（１拍毎）に測定することのできる生体情報測定装置が知られている（特許文献１〜４参照）。

特許文献１に記載の血圧測定装置は、圧力センサを接触させる生体部位とは別の部位において、カフを用いて血圧値を算出し、算出した血圧値から校正データを生成する。そして、圧力センサにより検出される圧脈波をこの校正データを用いて校正することで、１拍毎に血圧値を算出している。

特許文献２，３，４には、カフを用いることなく、手首に接触させる圧力センサにより検出される情報のみで１拍毎に血圧を測定する血圧測定装置が記載されている。

特許文献５には、脈波を検出して心拍数を表示する心拍計が記載されている。この心拍計は、小数点以下までの心拍数を検出し、検出した心拍数を表示するモードを有する。心臓ペースメーカを使用する人が心拍数を測定する場合は、心拍数を小数点以下まで高精度に表示することで、表示される心拍数により、心臓ペースメーカの電池寿命を判定することが可能になる。

特開２００４−１１３３６８号公報 特開平０２−２６１４２１号公報 特開平０７−１２４１３０号公報 特開平０１−２４２０３１号公報 特開昭５８−２０３７３９号公報

日本工業規格（ＪＩＳ）にも定められるように、血圧値の表示は３桁整数表示が基本である。特許文献１〜４に記載されているように、１拍毎に血圧値を更新して表示する血圧測定装置では、３桁整数表示で血圧値を表示すると、血圧値が安定している状態においては表示が全く変わらなくなる。表示される血圧値に変化がないと、１拍毎の血圧測定がきちんとなされているのかを判断することができない。

特許文献５に記載された心拍計は、心臓ペースメーカを装着する人の心拍数を検出する際に、心拍数を小数点以下まで表示することで、心臓ペースメーカの電池寿命の判定を支援するものである。しかし、血圧値については、心臓ペースメーカの電池寿命判定の支援には利用できないため、特許文献５に記載された技術を血圧測定装置に適用することは考えられない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、１拍毎の血圧測定が実際に行われているかどうかを使用者が簡単に認識することのできる血圧測定装置及び血圧表示制御方法を提供することを目的とする。

本発明の血圧測定装置は、生体から検出される脈波に基づいて、単位をｍｍＨｇとして小数点以下の数値まで１拍毎に血圧値を算出する血圧算出部と、前記算出された血圧値の整数部分を示す画像と、当該血圧値の小数点以下の部分を示す画像とを表示部に併せて表示させる表示制御部と、を備えるものである。

本発明の血圧表示制御方法は、生体から検出される脈波に基づいて、単位をｍｍＨｇとして小数点以下の数値まで１拍毎に血圧値を算出する血圧算出ステップと、前記算出された血圧値の整数部分を示す画像と、当該血圧値の小数点以下の部分を示す画像とを表示部に併せて表示させる表示制御ステップと、を備えるものである。

本発明によれば、１拍毎の血圧測定が実際に行われているかどうかを使用者が簡単に認識することのできる血圧測定装置及び血圧表示制御方法を提供することができる。

本発明の一実施形態を説明するための血圧測定装置の圧脈波検出部１００の構成を示す外観図である。 図１に示す圧脈波検出部１００の拡大図である。 図１に示す装着状態での圧脈波検出部１００を利用者の指先側から見た図である。 図１に示す装着状態での圧脈波検出部１００を手首との接触部位側から見た図である。 血圧測定装置の圧脈波検出部１００以外の部分のブロック構成を示す図である。 本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける校正用データ生成までの動作を説明するためのフローチャートである。 ２つのセンサ部の一方が橈骨動脈を閉塞できていない状態の例を示す図である。 センサ部６による手首への押圧力を変化させていったときに、センサ部６の各圧力センサにより検出される圧脈波の振幅値の一例を示した図である。 圧脈波検出部１００を手首に当てて、空気袋２によりセンサ部６を手首に向けて押圧していく状態を示す図である。 手首への押圧力の変化と、最適圧力センサにより検出される圧脈波の変化の一例を示した図である。 脈波包絡線データの一例を示す図である。 本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける連続血圧測定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける表示部１３の表示画面例を示す図である。 本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける表示部１３の表示画面例の第一の変形例を示す図である。 本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける表示部１３の表示画面例の第二の変形例を示す図である。 本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける表示部１３の表示画面例の第三の変形例を示す図である。 本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける表示部１３の表示画面例の第四の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態を説明するための血圧測定装置の圧脈波検出部１００の構成を示す外観図である。本実施形態の血圧測定装置は、図示しないベルトにより、血圧測定対象となる動脈（図１の例では橈骨動脈Ｔ）が内部に存在する生体部位（図１の例では利用者の手首）に装着可能である。

図２は、図１に示す圧脈波検出部１００の拡大図である。図３は、図１に示す装着状態での圧脈波検出部１００を利用者の指先側から見た図である。図４は、図１に示す装着状態での圧脈波検出部１００を手首との接触部位側から見た図である。図１〜図４は、圧脈波検出部１００を模式的に示したものであり、各部の寸法や配置等を限定するものではない。

圧脈波検出部１００は、空気袋２を内蔵する筐体１と、空気袋２に固定された平面状の部材である平板部３と、平板部３に対して２軸回転機構５ａにより２つの軸の各々を中心に回転可能に支持された回動部５と、回動部５の平板部３側とは反対側の平面に設けられたセンサ部６とを備える。

空気袋２は、図１に示すように、血圧測定装置が手首に装着された状態で、センサ部６の押圧面６ｂを生体部位（手首）の皮膚下の動脈に対して押圧する押圧部として機能する。押圧部は、センサ部６の押圧面６ｂを動脈に対して押圧できる機構であれば何でもよく、空気袋を用いたものには限定されない。

空気袋２は、図示しないポンプにより、内部の空気量が制御されることで、空気袋２に固定された平板部３を平板部３の表面（回動部５側の平面）に垂直な方向に移動させる。

図１に示す装着状態では、圧脈波検出部１００に含まれるセンサ部６の押圧面６ｂが利用者の手首の皮膚に接触する。この状態で空気袋２に注入される空気量が増えることで、空気袋２の内圧が増加し、センサ部６は手首下の橈骨動脈Ｔに向けて押圧される。以下、センサ部６による橈骨動脈Ｔへの押圧力は、空気袋２の内圧と等価であるとして説明する。

図４に示すように、押圧面６ｂには、図１に示す装着状態において、装着部位に存在する橈骨動脈Ｔの伸びる方向Ａと交差（図１の例では直交）する方向Ｂ（一方向）に並ぶ複数個の圧力検出素子としての圧力センサ６ａが形成されている。また、押圧面６ｂには、方向Ｂに並ぶ複数個の圧力センサ７ａが形成されている。各圧力センサ６ａと、この圧力センサ６ａと方向Ｂでの位置が同じ圧力センサ７ａとがペアを構成し、押圧面６ｂには、このペアが方向Ｂに複数配列された構成となっている。圧脈波検出部１００に含まれる圧力センサ（複数個の圧力センサ６ａと複数個の圧力センサ７ａ）は圧力検出部を構成する。

押圧面６ｂは、単結晶シリコン等から成る半導体基板の表面であり、圧力センサ６ａ，７ａは、この半導体基板表面に形成された感圧ダイオード等で構成される。

圧力センサ６ａ（７ａ）は、その配列方向が橈骨動脈Ｔと交差（略直交）するように橈骨動脈Ｔに対して押圧されることにより、橈骨動脈Ｔから発生して皮膚に伝達される圧力振動波、すなわち圧脈波を検出する。

各圧力センサ６ａ（７ａ）の配列方向の間隔は、橈骨動脈Ｔ上に必要かつ充分な数が配置されるように充分小さくされている。各圧力センサ６ａ（７ａ）の配列長さは、橈骨動脈Ｔの径寸法より必要かつ充分に大きくされている。

図４に示すように、２軸回転機構５ａは、空気袋２による平板部３の押圧方向に直交する２つの回転軸Ｘ，Ｙの各々を中心に回動部５を回転させるための機構である。

２軸回転機構５ａは、平板部３の表面上に設定された互いに直交する２つの回転軸Ｘ，Ｙを有し、回転軸Ｘ，Ｙは、それぞれ、後述する回転駆動部１０によって回転駆動される。

回転軸Ｙは、押圧面６ｂに形成された複数の圧力センサ６ａ（７ａ）の配列方向に伸びる第一の軸である。回転軸Ｙは、図４の平面視において、複数の圧力センサ６ａからなる素子列と、複数の圧力センサ７ａからなる素子列との間（図４の例では中間）に設定されている。

回転軸Ｘは、押圧面６ｂに形成された複数の圧力センサ６ａ（７ａ）の配列方向と直交する方向に伸びる第二の軸である。回転軸Ｘは、図４の例では、複数の圧力センサ６ａからなる素子列と複数の圧力センサ７ａからなる素子列をそれぞれ均等に２分割する直線上に設定されている。

回動部５が回転軸Ｘを中心に回転することで、押圧面６ｂは、回転軸Ｘの軸周りに回転する。また、回動部５が回転軸Ｙを中心に回転することで、押圧面６ｂは、回転軸Ｙの軸周りに回転する。

図５は、血圧測定装置の圧脈波検出部１００以外の部分のブロック構成を示す図である。

血圧測定装置は、圧脈波検出部１００と、回転駆動部１０と、空気袋駆動部１１と、装置全体を統括制御する制御部１２と、表示部１３と、操作部１４と、メモリ１５と、を備える。

回転駆動部１０は、圧脈波検出部１００の２軸回転機構５ａの各回転軸Ｘ，Ｙに接続されたアクチュエータである。回転駆動部１０は、制御部１２の指示にしたがい各回転軸Ｘ，Ｙを回転駆動して、押圧面６ｂを回転軸Ｘの軸周りに回転させたり、押圧面６ｂを回転軸Ｙの軸周りに回転させたりする。

空気袋駆動部１１は、制御部１２の指示のもと、空気袋２に注入する空気量（空気袋２の内圧）を制御する。

表示部１３は、測定された血圧値等の各種情報を表示するためのものであり、例えば液晶等により構成される。

操作部１４は、制御部１２に対する指示信号を入力するためのインターフェースであり、血圧測定を含む各種動作の開始を指示するためのボタン等により構成される。

メモリ１５は、制御部１２に所定の動作をさせるためのプログラムやデータを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ワークメモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、測定した血圧データ等の各種情報を記憶するフラッシュメモリ等を含む。

制御部１２は、メモリ１５のＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、押圧制御部、第一の血圧算出部、回転制御部、第二の血圧算出部、校正用データ生成部、及び表示制御部として機能する。

押圧制御部は、空気袋駆動部１１を制御して空気袋２内の空気量を調整することで、押圧面６ｂによる手首への押圧力を制御する。

第一の血圧算出部は、押圧面６ｂを橈骨動脈Ｔに押圧した状態で、押圧面６ｂに形成された圧力センサ６ａ，７ａにより検出される圧脈波に基づいて、橈骨動脈Ｔ内の第一の血圧値を算出する。本明細書において算出される血圧値の単位は、ｍｍＨｇ（ミリメートル水銀柱）である。

具体的には、第一の血圧算出部は、空気袋駆動部１１によって橈骨動脈Ｔへの押圧力が変化（増加又は減少）させられていく過程で圧力センサ６ａ，７ａにより検出される圧脈波に基づいて、橈骨動脈Ｔ内の第一の血圧値を算出する。

校正データ生成部は、第一の血圧算出部により算出された第一の血圧値を用いて校正用データを生成する。

回転制御部は、空気袋駆動部１１によって橈骨動脈Ｔへの押圧力が増加させられていく過程で圧力センサ６ａ，７ａにより検出された圧脈波に基づいて、回転駆動部１０による押圧面６ｂの回転の要否を判定する。そして、回転制御部は、回転が必要と判定したときに、回転駆動部１０に押圧面６ｂを回転させる。

第二の血圧算出部は、橈骨動脈Ｔの一部を平坦に変形させるための最適押圧力で押圧面６ｂが橈骨動脈Ｔに押圧された状態で、圧力センサ６ａ，７ａにより１拍毎に検出される圧脈波を校正用データによって校正することで、１拍毎に橈骨動脈Ｔ内の第二の血圧値を算出する。第二の血圧算出部は、第二の血圧値を、小数点以下の小数部分まで算出する。本実施形態では、第二の血圧算出部が、小数第二位まで第二の血圧値を算出する。算出結果が、小数第三位まである場合、制御部１２は、例えば小数第三位を四捨五入して小数第二位までの値を算出する。

表示制御部は、第二の血圧算出部により算出された第二の血圧値を表示部１３に表示させる制御を行う。具体的には、第二の血圧値のうちの整数部分を示す画像と、第二の血圧値のうちの小数部分を示す画像とを、それぞれ生成し、生成した２つの画像を表示部１３に併せて表示させる制御を行う。

以下、本実施形態の血圧測定装置の動作について説明する。本実施形態の血圧測定装置は、心臓の拍動の１拍毎に血圧値（ＳＢＰ（Ｓｙｓｔｏｌｉｃ Ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、いわゆる最高血圧と、ＤＢＰ（Ｄｉａｓｔｏｌｉｃ Ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、いわゆる最低血圧を測定して表示部１３に表示する連続血圧測定モードを有する。

図６は、本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける校正用データ生成までの動作を説明するためのフローチャートである。

なお、圧脈波検出部１００の回動部５は、血圧測定指示がなされる前の初期状態では、回転量が例えばゼロに設定され、押圧面６ｂが平板部３と平行になっているものとする。

ここでは、回転量をゼロとした状態を初期状態とするが、これに限らない。例えば、血圧測定装置が手首に装着された状態で、その手首の形状に応じて、押圧面６ｂが皮膚に均等に接触するように、回転駆動部１０が押圧面６ｂを回転させた状態を初期状態としてもよい。

血圧測定指示があると、制御部１２は、空気袋駆動部１１を制御して空気袋２への空気の注入を開始し、押圧面６ｂによる橈骨動脈Ｔへの押圧力を増加させる（ステップＳ１）。

押圧力の増加過程において、制御部１２は、橈骨動脈Ｔの閉塞が開始されるのに十分な時間が経過した後の任意のタイミング（例えば周期的なタイミング）で、それまでに各圧力センサ６ａにより検出されてメモリ１５に記憶された圧脈波（圧脈波情報Ｉ１とする）のうち、検出時刻が新しい順に複数の圧脈波情報Ｉ１を取得する。また、制御部１２は、上記任意のタイミングで、それまでに各圧力センサ７ａにより検出されてメモリ１５に記憶された圧脈波（圧脈波情報Ｉ２とする）のうち、検出時刻が新しい順に複数の圧脈波情報Ｉ２を取得する（ステップＳ１Ａ）。

制御部１２は、ステップＳ１Ａで取得した複数の圧脈波情報Ｉ１のうち、時刻ｔ１に検出された各圧力センサ６ａの圧脈波の例えば振幅の平均値Ａｖｅ１を算出し、時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ２に検出された各圧力センサ６ａの圧脈波の振幅の平均値Ａｖｅ２を算出する。また、制御部１２は、ステップＳ１Ａで取得した複数の圧脈波情報Ｉ２のうち、時刻ｔ１に検出された各圧力センサ７ａの圧脈波の振幅の平均値Ａｖｅ３を算出し、時刻ｔ２に検出された各圧力センサ７ａの圧脈波の振幅の平均値Ａｖｅ４を算出する。そして、制御部１２は、同じ時刻に対して算出した平均値の比（（Ａｖｅ１／Ａｖｅ３）と（Ａｖｅ２／Ａｖｅ４））を算出する。

制御部１２は、複数のタイミングについて算出した比の変化に基づいて、回転駆動部１０による回動部５の回転を行うべきか否かを判定する。つまり、制御部１２は、押圧力の増加過程における複数タイミングで圧力センサ６ａ，７ａにより検出された圧脈波に基づいて、回動部５を回転させるか否かを判定する（ステップＳ１Ｂ）。

例えば、複数のタイミングについて算出した比が単調増加している場合には、圧力センサ７ａからなる素子列は橈骨動脈Ｔを閉塞する方向に向かっているが、圧力センサ６ａからなる素子列は橈骨動脈Ｔを閉塞する方向に向かっていないと判定できる。このため、制御部１２は、回動部５の回転は必要と判定する。

また、複数のタイミングについて算出した比が単調減少している場合には、圧力センサ６ａからなる素子列は橈骨動脈Ｔを閉塞する方向に向かっているが、圧力センサ７ａからなる素子列は橈骨動脈Ｔを閉塞する方向に向かっていないと判定できる。このため、制御部１２は、回動部５の回転は必要と判定する。

また、複数のタイミングについて算出した比がほとんど変化していない場合には、２つの素子列が同じように橈骨動脈Ｔの圧脈波を検出していると判定できる。このため、制御部１２は、回動部５の回転は不要と判定する。

また、複数のタイミングについて算出した比が増減を繰り返している場合には、２つの素子列が橈骨動脈Ｔを十分に押圧できているか、一方の素子列だけが橈骨動脈Ｔを十分に押圧できていないのかの判定ができない。このため、制御部１２は、回動部５の回転は不要と判定する。

このように、制御部１２は、複数のタイミングについて算出した比の変動に基づいて回転の要否を判定する。なお、この比の代わりに、平均値Ａｖｅ１（Ａｖｅ２）と平均値Ａｖｅ３（Ａｖｅ４）の差分（符号を考慮した値）を用いてもよい。

図７（ａ）は、圧力センサ７ａからなる素子列によって橈骨動脈Ｔが閉塞されているが、圧力センサ６ａからなる素子列によっては橈骨動脈Ｔが閉塞されていない状態の例を示す図である。図７（ａ）の状態では、圧力センサ６ａからなる素子列と橈骨動脈Ｔの距離が、圧力センサ７ａからなる素子列と橈骨動脈Ｔの距離よりも大きくなっている。

各圧力センサ６ａにより検出された圧脈波の振幅平均値を６Ａとし、各圧力センサ７ａにより検出された圧脈波の振幅平均値を７Ａとすると、図７の状態では、６Ａと７Ａの比である（６Ａ／７Ａ）は１よりも十分に大きくなる。この状態では、圧力センサ６ａからなる素子列を橈骨動脈Ｔに近づければ、（６Ａ／７Ａ）は１に近づく。

そこで、制御部１２は、ステップＳ１Ｂにおいて回動部５の回転軸Ｙ周りの回転が必要と判定したときは、最新時刻における（６Ａ／７Ａ）の値に応じて回動部５の回転軸Ｙ周りの回転制御を行う（ステップＳ１Ｃ）。

具体的には、制御部１２は、（６Ａ／７Ａ）の値と回動部５の回転量との関係を示すデータテーブル（製品出荷前に実験的に求めてメモリ１５に記憶しておく）を参照し、（６Ａ／７Ａ）の値に対応する回転量を読みだして、読みだした回転量を設定する。

また、制御部１２は、平均値６Ａと平均値７Ａのどちらが大きいかを判定し、平均値６Ａが大きい場合には、圧力センサ６ａからなる素子列と橈骨動脈Ｔとの距離を縮めるべく、回転軸Ｙ周りの回動部５の回転方向を図７において反時計回りに設定する。

制御部１２は、平均値７Ａが大きい場合には、圧力センサ７ａからなる素子列と橈骨動脈Ｔとの距離を縮めるべく、回転軸Ｙ周りの回動部５の回転方向を図７において時計回りに設定する。

制御部１２は、このようにして設定した回転方向及び回転量によって回動部５を回転させる。これにより、図７（ｂ）のように、押圧面６ｂと橈骨動脈Ｔとを平行にすることができ、２つの素子列の各々によって橈骨動脈Ｔを閉塞した状態を得ることができる。

制御部１２は、ステップＳ１Ｃの後と、ステップＳ１Ｂにおいて回動部５の回転が不要と判定したときは、ステップＳ２に処理を移行する。ステップＳ２において、制御部１２は、橈骨動脈Ｔが閉塞されるのに十分な圧力（必要押圧力）に押圧力が到達したか否かを判定する。制御部１２は、押圧力が必要押圧力に到達した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）に、空気袋駆動部１１を制御して空気袋２への空気の注入を停止させる（ステップＳ３）。制御部１２は、押圧力が必要押圧力に達していない場合はステップＳ１Ａに処理を戻す。

ステップＳ３の後、制御部１２は、ステップＳ１〜ステップＳ３の間において各圧力センサ６ａにより同時刻に検出された圧脈波の振幅と、その各圧力センサ６ａの押圧面６ｂ上における位置との関係を示す振幅分布曲線、いわゆるトノグラムを求める。また、制御部１２は、各圧力センサ７ａにより同時刻に検出された圧脈波の振幅と、その各圧力センサ７ａの押圧面６ｂ上における位置との関係を示すトノグラムを求める。

制御部１２は、圧力センサ６ａからなる素子列に対して生成したトノグラムを、この素子列の識別情報、圧脈波の検出時刻、及びこの検出時刻における空気袋２による押圧方向への押圧力（空気袋２の内圧）と対応付けてメモリ１５に記憶する。

同様に、制御部１２は、圧力センサ７ａからなる素子列に対して生成したトノグラムを、この素子列の識別情報、圧脈波の検出時刻、及びこの検出時刻における空気袋２による押圧方向への押圧力と対応付けてメモリ１５に記憶する。

そして、制御部１２は、メモリ１５に記憶したトノグラムのデータを用いて、押圧面６ｂの手首への押圧中における橈骨動脈Ｔの方向Ｂへの移動量を算出する（ステップＳ６）。

図８（ａ），（ｂ）は、センサ部６による手首への押圧力を変化させていったときに、センサ部６の各圧力センサ６ａにより検出される圧脈波の振幅値の一例を示した図である。図８（ａ），（ｂ）において、横軸は各圧力センサ６ａの方向Ｂでの位置を示し、縦軸は押圧力を示す。

図８（ａ），（ｂ）では、各位置にある圧力センサ６ａにより検出された圧脈波の振幅を、その大きさによって色分けしている。

符号Ａ１は、振幅が閾値ＴＨ１以上となっている部分である。符号Ａ２は、振幅が閾値ＴＨ２以上閾値ＴＨ１未満となっている部分である。符号Ａ３は、振幅が閾値ＴＨ３以上閾値ＴＨ２未満となっている部分である。符号Ａ４は、振幅が閾値ＴＨ４以上閾値ＴＨ３未満となっている部分である。符号Ａ５は、振幅が閾値ＴＨ４未満となっている部分である。なお、閾値ＴＨ１＞閾値ＴＨ２＞閾値ＴＨ３＞閾値ＴＨ４である。

図８（ａ）は、押圧力が増加していく過程で、閾値ＴＨ１以上の振幅の圧脈波を検出している圧力センサ６ａの位置がほぼ変化しない例を示している。これに対し、図８（ｂ）は、押圧力が増加していく過程で、閾値ＴＨ１以上の振幅の圧脈波を検出している圧力センサ６ａの位置が左にずれていく例を示している。

図９は、圧脈波検出部１００を手首に当てて、空気袋２によりセンサ部６を手首に向けて押圧していく状態を示す図である。図９において、符号ＴＢは橈骨を示し、符号Ｋは腱を示す。

図９（ａ）に示すようにセンサ部６を手首に押圧していくと、図９（ｂ）に示すように、橈骨動脈Ｔが方向Ｂに移動してしまうことがある。

図９（ｂ）のように、押圧中に橈骨動脈Ｔが方向Ｂに移動してしまうと、押圧中の圧脈波の振幅値の分布は図８（ｂ）のようになる。つまり、閾値ＴＨ１以上の振幅値が初めて検出された押圧力における当該振幅値を検出した圧力センサ６ａの位置と、閾値ＴＨ１以上の振幅値が最後に検出された押圧力における当該振幅値を検出した圧力センサ６ａの位置とには大きなずれが生じることになる。

図８（ａ）の例では、閾値ＴＨ１以上の振幅値が初めて検出された押圧力における当該振幅値を検出した圧力センサ６ａの位置と、閾値ＴＨ１以上の振幅値が最後に検出された押圧力における当該振幅値を検出した圧力センサ６ａの位置とには大きなずれは生じていない。つまり、押圧力を増加させていく過程において、橈骨動脈Ｔが方向Ｂにほぼ移動することなく閉塞されていっていることが分かる。

このように、押圧力が変化する過程におけるトノグラムの変化をみることで、橈骨動脈Ｔについて、方向Ｂでの位置変化を検出することができる。図９（ｂ）に示す状態のまま、押圧力を増加させて橈骨動脈Ｔを閉塞すると、腱Ｋ等の生体組織の影響を受けて、正確なトノグラムを取得できない可能性が生じる。

そこで、制御部１２は、押圧力とトノグラムの関係を示す図８のデータから、閾値ＴＨ１以上の振幅値が初めて検出された押圧力における当該振幅値を検出した圧力センサ６ａの位置と、閾値ＴＨ１以上の振幅値が最後に検出された押圧力における当該振幅値を検出した圧力センサ６ａの位置との差（つまり橈骨動脈Ｔの方向Ｂへの移動量）をステップＳ６にて算出し、算出した差が閾値ＴＨａ以上か否かを判定する（ステップＳ７）。

２つの位置の差が閾値ＴＨａ以上であれば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ８において図８（ｂ）の矢印で示したベクトルを求める。２つの位置の差が閾値ＴＨａ未満であれば（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ９の処理が行われる。

メモリ１５には、図８に示したベクトルの向き及び大きさと、回動部５を回転軸Ｘ周りにどの方向にどの程度回転させるべきかを示す情報とを、予め実験的に求めて対応付けて記憶しておく。

そして、制御部１２は、求めたベクトルの大きさ及び向きに対応する回転方向及び回転量の情報をメモリ１５から取得し、取得した情報を回転駆動部１０に送信する。そして、回転駆動部１０は、受信した情報にしたがって、図９（ｃ）に示したように回動部５を回転させる（ステップＳ８）。

以上のように、血圧測定指示があると、制御部１２は、空気袋２による押圧力の増加過程における複数タイミングで各圧力センサ６ａ，７ａにより検出された圧脈波に基づいて、回動部５を回転させる必要があるか否かをステップＳ１Ｂ及びステップＳ７にて判定する。そして、制御部１２は、回動部５を回転させる必要がある場合（ステップＳ１Ｂ：ＹＥＳ，ステップＳ７：ＹＥＳ）には、各圧力センサ６ａ，７ａにより検出された圧脈波に基づいて、回動部５を回転させる。

ステップＳ８に続くステップＳ９では、制御部１２が、空気袋駆動部１１を制御して、空気袋２内の空気を排出させ、橈骨動脈Ｔへの押圧力の減少を開始する。

制御部１２は、ステップＳ９で押圧力の減少を開始し、押圧力を最小値まで減少させた後、全ての圧力センサ６ａ，７ａの中から最適圧力センサを決定する。制御部１２は、例えば、押圧力の減少過程において最大振幅の圧脈波を検出した圧力センサを最適圧力センサとして決定する。

橈骨動脈Ｔが平坦になった部分の真上に位置する圧力センサによって検出される圧脈波は、橈骨動脈Ｔの壁の張力の影響がなく、最も振幅が大きくなる。また、この圧脈波は橈骨動脈Ｔ内の血圧値との相関が最も高い。このような理由により、最大振幅の圧脈波を検出した圧力センサを最適圧力センサとして決定する。

なお、最大振幅の圧脈波を検出した圧力センサが複数ある場合もあり、その場合には、この複数の圧力センサを最適圧力センサとして扱い、この複数の圧力センサの各々で検出された圧脈波の例えば平均を、この最適圧力センサにより検出される圧脈波として扱えばよい。

そして、制御部１２は、押圧力の減少過程でその最適圧力センサにより検出された圧脈波から脈波包絡線データを生成する（ステップＳ１０）。

脈波包絡線データとは、センサ部６による橈骨動脈Ｔへの押圧力（空気袋２の内圧）と、その押圧力で最適圧力センサが橈骨動脈Ｔに押圧された状態で最適圧力センサにより検出される圧脈波の振幅とを対応付けたデータである。

図１０は、橈骨動脈Ｔへの押圧力の変化と、最適圧力センサにより検出される圧脈波の変化の一例を示した図である。図１０において、符号Ｐで示す直線が押圧力を示し、符号Ｍで示す波形が圧脈波を示している。図１０の下段には、１つの圧脈波の拡大図を図示している。

図１０に示したように、圧脈波において、立ち上がり点での圧力を最小値Ｍｍｉｎといい、立ち下がり点での圧力を最大値Ｍｍａｘという。圧脈波の振幅は、最大値Ｍｍａｘから最小値Ｍｍｉｎを引いた値を言う。最大値Ｍｍａｘと最小値Ｍｍｉｎは、それぞれ、圧脈波の形状を特定する情報の１つである。

図１０に示したように、押圧力が減少を開始して橈骨動脈Ｔの閉塞状態が解除されると、最適圧力センサにより検出される圧脈波は振幅が急激に大きくなり、その後、押圧力の減少に伴って図に示したように変化していく。制御部１２は、ステップＳ１０において、図１０に示す押圧力と圧脈波の関係から、図１１に示すような脈波包絡線データを生成する。

制御部１２は、図１１に示す脈波包絡線データを生成すると、生成した脈波包絡線データからＳＢＰとＤＢＰを算出する（ステップＳ１１）。

例えば、制御部１２は、図１１に示す脈波包絡線において、押圧力が減少を開始してから圧脈波振幅が急激に上昇を開始したときの押圧力、すなわち、押圧力が減少を開始してから最適圧力センサにより検出される圧脈波振幅が動脈閉塞状態ではなくなったと判断できる閾値ＴＨｂを初めて超えた時点での押圧力をＳＢＰとして決定する。または、制御部１２は、脈波包絡線データにおいて隣接する２つの振幅値の差分を算出し、この差分が閾値を超えた時点での押圧力をＳＢＰとして決定する。

更に、制御部１２は、図１１に示す脈波包絡線において、圧脈波振幅の最大値を脈圧（ＰＰ）とし、求めたＳＢＰ及びＰＰと、ＳＢＰ−ＤＢＰ＝ＰＰの関係式により、ＤＢＰを算出する。

ステップＳ１１の後、制御部１２は、ステップＳ９の減圧過程で決定した最適圧力センサにより検出された各圧脈波のいずれか（例えば、最大振幅となった圧脈波）の最大値Ｍｍａｘ及び最小値Ｍｍｉｎと、ステップＳ１１で算出したＳＢＰ及びＤＢＰと、を用いて、後述する連続血圧測定時に用いる校正用データを生成してメモリ１５に記憶する（ステップＳ１２）。

ａを一次関数の傾き、ｂを一次関数の切片とすると、
ＳＢＰ＝ａ×Ｍｍａｘ＋ｂ ・・・（１）
ＤＢＰ＝ａ×Ｍｍｉｎ＋ｂ ・・・（２）
の関係が成り立つ。

制御部１２は、式（１）と式（２）に、ステップＳ１１で求めたＳＢＰ及びＤＢＰと、図１１の脈波包絡線における振幅が最大となった圧脈波の最大値Ｍｍａｘ及び最小値Ｍｍｉｎとを代入して、傾きａと切片ｂを算出する。そして、算出した係数ａ，ｂと、式（１），（２）とを校正用データとしてメモリ１５に記憶する。

図１２は、本実施形態の血圧測定装置の連続血圧測定モードにおける連続血圧測定動作を説明するためのフローチャートである。

図６に示したフローで校正用データを生成した後、制御部１２は、空気袋駆動部１１を制御し、空気袋２の内圧を上昇させて、押圧面６ｂによる橈骨動脈Ｔへの押圧力を増加させる（ステップＳ２１）。

次に、制御部１２は、各圧力センサ６ａ，７ａのうち、押圧力の増加過程において最大振幅の圧脈波を検出した圧力センサを最適圧力センサとして決定する。また、制御部１２は、この最大振幅の圧脈波が検出された時点での空気袋２の内圧を最適押圧力として決定する（ステップＳ２２）。

次に、制御部１２は、空気袋２の内圧を解放して初期状態に戻し（ステップＳ２３）、その後、空気袋２の内圧をステップＳ２２で決定した最適押圧力まで上昇させて、この最適押圧力を保持する（ステップＳ２４）。

次に、制御部１２は、最適押圧力で押圧面６ｂが橈骨動脈Ｔに押圧された状態で、ステップＳ２２で決定した最適圧力センサにより検出される圧脈波を取得する（ステップＳ２５）。

そして、制御部１２は、取得した１つの圧脈波を、図６のステップＳ１２で生成した校正用データを用いて校正して、ＳＢＰとＤＢＰを算出する（ステップＳ２６）。

具体的には、制御部１２は、ステップＳ２５で取得した圧脈波の最大値Ｍｍａｘと、ステップＳ１２で算出した係数ａ，ｂを上述した式（１）に代入してＳＢＰを算出し、ステップＳ２５で取得した圧脈波の圧力最小値Ｍｍｉｎと、ステップＳ１２で算出した係数ａ，ｂを上述した式（２）に代入してＤＢＰを算出する。制御部１２は、算出されたＳＢＰとＤＢＰを表示部１３に表示させて利用者に通知する。

制御部１２は、連続血圧測定の終了指示があれば（ステップＳ２７：ＹＥＳ）処理を終了し、終了指示がなければ（ステップＳ２７：ＮＯ）、ステップＳ２５に処理を戻す。

図１３は、ステップＳ２６で算出されたＳＢＰの表示例を示す図である。

ステップＳ２６で算出されたＳＢＰの値が“１１０．３６”である場合、制御部１２は、ＳＢＰの整数部分“１１０”を示す数字画像１３ａと、該ＳＢＰの小数部分“．３６”を示す数字画像１３ｂと、を生成する。制御部１２は、生成した２つの数字画像１３ａ，１３ｂを図１３に示したように、同一画面上に表示させる。数字画像とは、任意の数字そのものを示す画像である。

以上のように、制御部１２は、押圧力の減少過程においてセンサ部６により検出される圧脈波に基づいて算出した第一の血圧値を用いて校正用データを生成する。つまり、制御部１２は、最適押圧力でセンサ部６を押圧保持している状態で検出される圧脈波とは無関係に、押圧力を変化させる過程で得た圧脈波を主体にして血圧を算出することができる。このため、空気袋２の内圧増加、空気袋２の内圧解放、及び空気袋２の内圧を最適圧力まで増加、といった３つの工程を経ることなく血圧算出が可能である。

また、本実施形態の血圧測定装置では、１拍毎に算出される血圧値が、図１３に例示したように小数点以下の部分（小数部分）まで表示される。小数部分が表示されることで、血圧値に大きな変動が起きておらず、ＳＢＰやＤＢＰの整数部分の数値に変化がない場合でも、血圧値の表示は随時更新されることになる。

このように、血圧値の表示が随時更新されることで、血圧測定がきちんとなされていることを利用者が簡単に認識することができる。したがって、装置が故障しているときにはすぐにこれに気付くことができる、血圧測定がなされているかどうか不安になることがない等の効果が期待できる。また、小数部分まで血圧値が表示されることで、細かい血圧変動を使用者が認識することができ、自身の体調管理に役立てることができる。

血圧測定が正常に行われていることを使用者に認識させるためだけであれば、例えば、目立つアイコンを測定タイミングに同期させて点滅させる等の対応も考えられる。しかし、これでは、血圧値の僅かな変動を認識することはできない。小数部分の表示によって、血圧値の僅かな変動を認識できることで、例えば、本実施形態の血圧測定装置を医療用として提供する場合には、医療従事者に有益な情報を与えることが可能になる。

本実施形態の血圧測定装置は、任意のタイミングで血圧を測定して利用者に提示するモードを設けることもできる。このモードに設定されたときには、制御部１２が図６のステップＳ１〜ステップＳ１１までの処理を行うことで、利用者に煩わしい思いをさせることなく、短時間で血圧を測定して提示することが可能となる。このモードにおいては、血圧測定が１回のみ行われるため、図１３に示すように、血圧値を小数部分まで表示する必要はない。そこで、このモードのときには、制御部１２は、算出された血圧値の整数部分だけを表示部１３に表示させる制御を行うのが好ましい。

また、図１３に示す画面例はＳＢＰに関するものであるが、実際には、制御部１２は、ＳＢＰとＤＢＰを表示部１３に併せて表示させる。ＳＢＰとＤＢＰの各々について小数部分が表示されると、画面上で数字の更新が激しく行われることになり、使用者に不快感を与える可能性がある。そこで、制御部１２は、ＳＢＰとＤＢＰのうちのいずれか一方についてのみ、小数部分まで血圧値を表示させる制御を行ってもよい。このような制御を行うことで、使用者に不快感を与える可能性を減らすことができる。また、利用者にとって最も重要な情報である血圧値の整数部分の見やすさを向上させることができる。

図１４は、図１２のステップＳ２６で算出されたＳＢＰの表示例の第一の変形例を示す図である。

第一の変形例では、制御部１２が、ＳＢＰの小数部分“０．３６”を示す画像として、数字の文字サイズが数字画像１３ａよりも小さな数字画像１３ｃを生成して表示させている。

第一の変形例によれば、ＳＢＰのうちの小数点以下の部分が小さくなっていて目立たなくなる。このため、使用者に違和感を与えてしまうのを防ぐことができる。血圧測定装置では、ＳＢＰとＤＢＰを併せて表示する必要があるため、第一の変形例の構成は、違和感の軽減に特に有効となる。

図１５は、図１２のステップＳ２６で算出されたＳＢＰの表示例の第二の変形例を示す図である。

第二の変形例では、制御部１２が、ＳＢＰの小数部分“０．３６”を示す画像として、表示濃度が数字画像１３ａよりも低い数字画像１３ｄを生成して表示させている。

第二の変形例によれば、ＳＢＰのうちの小数点以下の部分が低濃度になっていて目立たなくなる。このため、使用者に違和感を与えてしまうのを防ぐことができる。血圧測定装置では、ＳＢＰとＤＢＰを併せて表示する必要があるため、第二の変形例の構成は、違和感の軽減に特に有効となる。

図１６は、図１２のステップＳ２６で算出されたＳＢＰの表示例の第三の変形例を示す図である。

第三の変形例では、制御部１２が、ＳＢＰの小数部分“０．３６”を示す画像として、数字画像ではなく、この小数部分の大きさに応じて変形する非数字画像１３ｅを生成して表示させている。非数字画像とは、数値を直接的に示す画像ではなく、数値を間接的に示す画像（数値を図形で表したもの）である。

図１６（ｂ）は、ＳＢＰの小数部分が図１６（ａ）のときと比べて大きい状態を示している。非数字画像１３ｅを構成する細長い長方形のバーは、例えば“０．２”に対応している。このバーの数がｎ個（ｎ＝１〜５）ある場合には、小数部分の数値が“０．２×（ｎ−１）”以上“０．２×ｎ”未満であることを示している。図１６（ａ）の例では、ＳＢＰは、１１０．２０以上〜１１０．４０未満である。図１６（ｂ）の例では、ＳＢＰは、１１０．８０以上１１１．００未満である。

第三の変形例によれば、ＳＢＰのうちの小数点以下の部分が非数字画像で表示されることになるため、整数部分と小数部分をより明確に識別することができ、使用者に違和感を与えてしまうのを防ぐことができる。また、小数部分の大きさを直感的に把握することができるため、例えば心拍揺らぎ等を簡単に知ることが可能となる。血圧測定装置では、ＳＢＰとＤＢＰを併せて表示する必要があるため、第三の変形例の構成は、違和感の軽減に特に有効となる。

図１７は、図１２のステップＳ２６で算出されたＳＢＰの表示例の第四の変形例を示す図である。

第四の変形例では、制御部１２が、ＳＢＰの小数部分“０．３６”を示す画像として、数字画像ではなく、この小数部分の大きさに応じて変形する非数字画像１３ｆを生成して表示させている。

図１７に示す画面例において、非数字画像１３ｆは、“０．００”、“０．５０”、“０．９９”をそれぞれ示す“００”，“５０”，“９９”の目盛りが記された半円状のメータＭと、メータＭ上のいずれかの数値を指し示す矢印Ｈとにより構成されている。矢印Ｈの指し示す位置が、小数部分の大きさに応じて変化する。

第四の変形例によれば、ＳＢＰのうちの小数点以下の部分が非数字画像で表示されることになるため、第三の変形例と同じ効果を得ることができる。

図１３、図１４、及び図１５に示す画面例において、制御部１２は、整数部分と小数部分とで色を変えて表示させてもよい。例えば、小数部分については目立ちにくい色で表示させることで、違和感の軽減が可能となる。

本実施形態の制御部１２が行う図６，図１２に示した各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、当該プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体に記録される。

このような「コンピュータ読取可能な記録媒体」は、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ）等の光学媒体や、メモリカード等の磁気記録媒体等を含む。また、このようなプログラムを、ネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。

今回開示された実施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及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。

例えば、１拍毎のＳＢＰとＤＢＰの算出方法、及び、圧脈波検出部１００の構成は、これまで説明したものに限らず、特許文献１〜４に記載されているような周知のものを採用してもよい。

また、血圧測定装置２００では、圧脈波検出部１００によって手首から検出した圧脈波に基づいて１拍毎に血圧値を測定するものとしたが、１拍毎の血圧値の測定方法はこれに限らない。

例えば、容積脈波を検出し、この容積脈波に基づいて血圧値を算出してもよい。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

開示された血圧測定装置は、生体から検出される脈波に基づいて、単位をｍｍＨｇとして小数点以下の数値まで１拍毎に血圧値を算出する血圧算出部と、前記算出された血圧値の整数部分を示す画像と、当該血圧値の小数点以下の部分を示す画像とを表示部に併せて表示させる表示制御部と、を備えるものである。

開示された血圧測定装置は、圧力検出部を生体の皮膚下の動脈に対し押圧する押圧部を更に備え、前記血圧算出部は、前記押圧部により前記圧力検出部が前記動脈に押圧された状態で前記圧力検出部により検出される圧脈波に基づいて、１拍毎の前記動脈内の血圧値を算出するものである。

開示された血圧測定装置は、前記表示制御部は、前記整数部分を示す画像及び前記小数点以下の部分を示す画像の各々として数字画像を前記表示部に表示させ、前記整数部分を示す数字画像と前記小数点以下の部分を示す数字画像とを表示形態を変えて表示させるものである。

開示された血圧測定装置は、前記表示制御部は、前記整数部分を示す数字画像と前記小数点以下の部分を示す数字画像とを、色を異ならせて表示させるものである。

開示された血圧測定装置は、前記表示制御部は、前記小数点以下の部分を示す数字画像を、前記整数部分を示す数字画像よりも小さな文字サイズで表示させるものである。

開示された血圧測定装置は、前記表示制御部は、前記小数点以下の部分を示す数字画像を、前記整数部分を示す数字画像よりも低い濃度で表示させるものである。

開示された血圧測定装置は、前記表示制御部は、前記整数部分を示す画像として数字画像を前記表示部に表示させ、前記小数点以下の部分を示す画像として当該小数点以下の部分の数値の大きさを表す図形を表示させるものである。

開示された血圧表示制御方法は、生体から検出される脈波に基づいて、単位をｍｍＨｇとして小数点以下の数値まで１拍毎に血圧値を算出する血圧算出ステップと、前記算出された血圧値の整数部分を示す画像と、当該血圧値の小数点以下の部分を示す画像とを表示部に併せて表示させる表示制御ステップと、を備えるものである。

１００ 圧脈波検出部
２ 空気袋（押圧部）
３ 平板部
５ 回動部
５ａ ２軸回転機構
６ センサ部
６ａ，７ａ 圧力センサ（圧力検出部）
６ｂ 押圧面
１０ 回転駆動部
１１ 空気袋駆動部
１２ 制御部

Claims (8)

1. 生体から検出される脈波に基づいて、単位をｍｍＨｇとして小数点以下の数値まで１拍毎に血圧値を算出する血圧算出部と、
   前記算出された血圧値の整数部分を示す画像と、当該血圧値の小数点以下の部分を示す画像とを表示部に併せて表示させる表示制御部と、を備える血圧測定装置。
2. 請求項１記載の血圧測定装置であって、
   圧力検出部を生体の皮膚下の動脈に対し押圧する押圧部を更に備え、
   前記血圧算出部は、前記押圧部により前記圧力検出部が前記動脈に押圧された状態で前記圧力検出部により検出される圧脈波に基づいて、１拍毎の前記動脈内の血圧値を算出する血圧測定装置。
3. 請求項１又は２記載の血圧測定装置であって、
   前記表示制御部は、前記整数部分を示す画像及び前記小数点以下の部分を示す画像の各々として数字画像を前記表示部に表示させ、前記整数部分を示す数字画像と前記小数点以下の部分を示す数字画像とを表示形態を変えて表示させる血圧測定装置。
4. 請求項３記載の血圧測定装置であって、
   前記表示制御部は、前記整数部分を示す数字画像と前記小数点以下の部分を示す数字画像とを、色を異ならせて表示させる血圧測定装置。
5. 請求項３又は４記載の血圧測定装置であって、
   前記表示制御部は、前記小数点以下の部分を示す数字画像を、前記整数部分を示す数字画像よりも小さな文字サイズで表示させる血圧測定装置。
6. 請求項３〜５のいずれか１項記載の血圧測定装置であって、
   前記表示制御部は、前記小数点以下の部分を示す数字画像を、前記整数部分を示す数字画像よりも低い濃度で表示させる血圧測定装置。
7. 請求項１又は２記載の血圧測定装置であって、
   前記表示制御部は、前記整数部分を示す画像として数字画像を前記表示部に表示させ、前記小数点以下の部分を示す画像として当該小数点以下の部分の数値の大きさを表す図形を表示させる血圧測定装置。
8. 生体から検出される脈波に基づいて、単位をｍｍＨｇとして小数点以下の数値まで１拍毎に血圧値を算出する血圧算出ステップと、
   前記算出された血圧値の整数部分を示す画像と、当該血圧値の小数点以下の部分を示す画像とを表示部に併せて表示させる表示制御ステップと、を備える血圧表示制御方法。