JP2021074088A - 血圧計、血圧算出方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】夜間血圧測定モードで、被測定部位としての手首の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出すること。【解決手段】血圧測定用カフに一体に設けられた加速度センサを含み、加速度センサの出力に基づいて、血圧測定用カフが装着された手首の回転姿勢を検出する（Ｓ１３）。夜間血圧測定モードで、血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、血圧測定用カフの圧力に基づいて、検出された手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるように血圧値を算出する（Ｓ１７，Ｓ２１）。【選択図】図７

Description

この発明は血圧計に関し、より詳しくは、夜間（睡眠時）血圧測定モードを有する血圧計に関する。また、この発明は、そのような血圧計によって血圧を算出する血圧算出方法に関する。また、この発明は、そのような血圧算出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。

従来、夜間血圧を測定する血圧計として、例えば特許文献１（特開２０１８−０７５４４７号公報）には、被測定部位としての腕（上腕）に一体に装着される血圧計であって、被験者の姿勢を、床面上に寝ている被験者を身長方向に沿って見た方向視での上記床面に対する体幹の角度と、上記体幹の角度に応じた腕の位置とによって特定し、その特定された姿勢に応じて、算出された上記被験者の血圧値を補正するものが開示されている。

特開２０１８−０７５４４７号公報

ところで、夜間血圧を測定する場合、特許文献１の血圧計のように上腕を圧迫するタイプでは、手首を圧迫するタイプに比して、被験者の睡眠を妨げる程度が大きいことが報告されている（Imai et al., “Development and evaluation of a home nocturnal blood pressure monitoring system using a wrist-cuff device”, Blood Pressure Monitoring 2018, 23，P318-326）。このため、夜間血圧を手首式血圧計（被測定部位としての手首を圧迫して、血圧を測定する血圧計）によって測定したいとのニーズがある。

ここで、図４（Ｂ）に示すように被験者８０が床面９９上で仰臥位にある場合、手首（この例では、左手首）９０は、手首９０の長手方向の周りに回転の自由度を有し、大別して、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示すように、掌側面（手の平側の面）９０ａが横向き（体幹に面する向き）、上向き、下向きになった３つの姿勢（以下、「手首の回転姿勢」と呼ぶ。）をとり得る。本発明者が解析したところ、これらの手首９０の回転姿勢に応じて、図１４に例示するように、オシロメトリック法によりカフ圧から得られた脈波振幅の列（図示せず）に対する包絡線ＥＮＶ−ｈ，ＥＮＶ−ｕ，ＥＮＶ−ｄが、互いに横軸（カフ圧）方向にずれたものとなる（図１４の例では、各包絡線ＥＮＶ−ｈ，ＥＮＶ−ｕ，ＥＮＶ−ｄの最大振幅値は１に正規化されている。）。このため、単に公知のアルゴリズムによって血圧算出を行った場合（すなわち、図１４中に示すように、包絡線ＥＮＶ−ｈ，ＥＮＶ−ｕ，ＥＮＶ−ｄが或るスレッシュレベルＴＨＳを横切った時点のカフ圧を血圧値ＳＢＰ−ｈ，ＳＢＰ−ｕ，ＳＢＰ−ｄとして算出した場合）、例えば図１３（Ａ）の箱ひげ図に示すように、手首９０の回転姿勢に応じて血圧測定誤差が生ずる。詳しくは、この例では、この血圧測定誤差は、仰臥位にある被験者８０の上腕を被測定部位として聴診により測定された血圧値に対する誤差として定義されている。図１３（Ａ）では、手首の回転姿勢が横向き（体幹に面する向き）、上向き、下向きの場合のＳＢＰ（Systolic Blood Pressure；収縮期血圧）、ＤＢＰ（Diastolic Blood Pressure；拡張期血圧）についての血圧測定誤差（４０名×３回分のデータ）が、それぞれ斜線が施された箱、白抜きの箱、縦線が施された箱と、各箱から上下に延びる「ひげ」とによって表されている。図１３（Ａ）では、図１３（Ｂ）で説明するように、各箱の上辺が測定誤差ゼロのレベルに揃えられており、各箱の下辺が誤差平均（血圧測定誤差の平均値）を表している。各箱から上下に延びる「ひげ」は、誤差平均からの誤差の標準偏差（ＳＤ；Standard Deviation）を表している。図１３（Ａ）から分かるように、手首の回転姿勢に応じて、互いに異なる血圧測定誤差が生じている（この事実は、本発明者により発見された。）。特許文献１では、手首の回転姿勢に応じて生ずる血圧測定誤差については、何ら考慮されていない。

そこで、この発明の課題は、夜間血圧測定モードで、被測定部位としての手首の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出できる血圧計を提供することにある。また、この発明の課題は、そのような血圧計によって、被測定部位としての手首の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出できる血圧算出方法を提供することにある。また、この発明の課題は、そのような血圧算出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するため、この開示の血圧計は、
血圧測定用カフによって被験者の被測定部位としての手首を一時的に圧迫して、オシロメトリック法により血圧算出を行う血圧計であって、
予め定められたスケジュールに従って血圧測定を自動的に開始する夜間血圧測定モードを有し、
上記血圧測定用カフに一体に設けられた加速度センサを含み、上記加速度センサの出力に基づいて、上記血圧測定用カフが装着された上記手首の回転姿勢を検出する回転姿勢検出部と、
上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるように血圧値を算出する血圧取得部と
を備えたことを特徴とする。

本明細書で、「血圧測定用カフに一体に設けられた加速度センサ」とは、加速度センサが血圧測定用カフに直接搭載されている場合に限られず、加速度センサが例えば後述の本体に搭載され、本体を介して血圧測定用カフに一体となっている場合を含む。

「手首の回転姿勢」とは、例えば、手首の回転によって、手首の掌側面（手の平側の側面）が横向き（体幹に面する向き）、上向き、または下向きになった姿勢を指す。

手首の回転姿勢に応じた「血圧測定誤差」は、基準となる血圧値（例えば、仰臥位にあるヒトの上腕を被測定部位として聴診により測定された血圧値）に対する誤差として定義される。

この開示の血圧計では、夜間血圧測定モードで、回転姿勢検出部は、加速度センサの出力に基づいて、血圧測定用カフが装着された手首の回転姿勢を検出する。血圧取得部は、上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるように血圧値を算出する。したがって、この血圧計によれば、被測定部位としての手首の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出できる。

また、この血圧計は、被測定部位としての手首を圧迫するタイプであるから、上腕を圧迫するタイプに比して、被験者の睡眠を妨げる程度が少ないことが期待される（Imai et al., “Development and evaluation of a home nocturnal blood pressure monitoring system using a wrist-cuff device”, Blood Pressure Monitoring 2018, 23，P318-326）。したがって、この血圧計は、夜間（睡眠時）血圧測定に適する。

一実施形態の血圧計では、
仰臥位にあるヒトの手首を上記血圧測定用カフによって一時的に圧迫して、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、オシロメトリック法によるアルゴリズムを使用して血圧算出を行ったときの、上記ヒトの手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を、予め記憶している誤差記憶部を、さらに備え、
上記血圧取得部は、
上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、上記オシロメトリック法による上記アルゴリズムを使用して被験者の血圧値を算出する第１血圧算出部と、
上記誤差記憶部を参照して、上記算出された血圧値を、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差の分だけ補正する誤差補正部と
を含むことを特徴とする。

「ヒト」は、一般的な人を指し、複数人であっても良い。その場合は「被験者」以外の者を含んでいても良い。また、「ヒト」は、「被験者」と同一人であっても良い。

「オシロメトリック法によるアルゴリズム」とは、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるときカフ圧から得られた脈波振幅の列に対して包絡線を設定するとともに、上記包絡線の最大値に対して予め定められた割合のスレッシュレベル（収縮期用のスレッシュレベルと拡張期用のスレッシュレベルを含む。）を設定し、上記包絡線がそれらのスレッシュレベルを横切った時点のカフ圧を、それぞれ最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）として算出するアルゴリズムを意味する。

血圧測定誤差を、「予め記憶している」とは、血圧測定に先立って、典型的には、血圧計の販売前の段階で記憶していることを意味する。

この一実施形態の血圧計では、誤差記憶部は、仰臥位にあるヒトの手首を上記血圧測定用カフによって一時的に圧迫して、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、オシロメトリック法によるアルゴリズムを使用して血圧算出を行ったときの、上記ヒトの手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を、予め記憶している。上記血圧取得部の第１血圧算出部は、上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、上記オシロメトリック法による上記アルゴリズムを使用して被験者の血圧値を算出する。誤差補正部は、上記誤差記憶部を参照して、上記算出された血圧値を、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差の分だけ補正する。すなわち、一旦算出された血圧値が、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差の分だけ補正される。この結果、上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えることができる。したがって、血圧値（最高血圧及び最低血圧）を精度良く算出できる。

一実施形態の血圧計では、
上記アルゴリズムは、仰臥位にある上記ヒトの上記手首が特定の回転姿勢にあるとき上記血圧測定誤差を抑えるように規定された特定のアルゴリズムであり、
上記誤差記憶部は、オシロメトリック法により上記特定のアルゴリズムを使用して血圧算出を行ったときの、上記ヒトの手首の上記特定の回転姿勢とは異なる他の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を、予め記憶しており、
上記第１血圧算出部は、上記夜間血圧測定モードで、上記手首の回転姿勢にかかわらず上記特定のアルゴリズムを使用して上記被験者の血圧値を算出し、
上記誤差補正部は、上記被験者の上記手首が上記他の回転姿勢をとっているときに限り、上記誤差記憶部を参照して、上記算出された血圧値を、上記手首の上記他の回転姿勢に応じた上記血圧測定誤差の分だけ補正する
ことを特徴とする。

例えば、「特定の回転姿勢」が、掌側面（手の平側の面）が横向き（体幹に面する向き）になった回転姿勢であるとき、「他の回転姿勢」は、例えば、掌側面が上向きまたは下向きになった回転姿勢を指す。

この一実施形態の血圧計では、上記アルゴリズムは、仰臥位にある上記ヒトの上記手首が特定の回転姿勢にあるとき上記血圧測定誤差を抑えるように規定された特定のアルゴリズムである。上記誤差記憶部は、オシロメトリック法により上記特定のアルゴリズムを使用して血圧算出を行ったときの、上記ヒトの手首の上記特定の回転姿勢とは異なる他の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を、予め記憶している。上記第１血圧算出部は、上記夜間血圧測定モードで、上記手首の回転姿勢にかかわらず上記特定のアルゴリズムを使用して上記被験者の血圧値を算出する。上記誤差補正部は、上記被験者の上記手首が上記他の回転姿勢をとっているときに限り、上記誤差記憶部を参照して、上記算出された血圧値を、上記手首の上記他の回転姿勢に応じた上記血圧測定誤差の分だけ補正する。すなわち、上記誤差補正部は、上記夜間血圧測定モードで、上記被験者の上記手首が上記特定の回転姿勢をとっているときは、上記特定のアルゴリズムを使用して算出された血圧値を、補正する必要がない。したがって、血圧算出の処理が簡単になる。

一実施形態の血圧計では、
上記アルゴリズムとして、上記手首の回転姿勢に応じてそれぞれ上記血圧測定誤差を抑えるように規定された複数の候補となるアルゴリズムを、予め記憶している候補アルゴリズム記憶部を、さらに備え、
上記血圧取得部は、
上記夜間血圧測定モードで、上記複数の候補となるアルゴリズムのうち、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じたアルゴリズムを選択して設定するアルゴリズム切替部と、
上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、現在設定されているアルゴリズムを使用して血圧値を算出する第２血圧算出部と
を含むことを特徴とする。

手首の回転姿勢に応じた「複数の候補となるアルゴリズム」とは、典型的には、上記包絡線の最大値に対して予め定められた割合のスレッシュレベルが、手首の回転姿勢に応じて互いに異なる値に規定されたアルゴリズムを指す。

複数の候補となるアルゴリズムを、「予め記憶している」とは、血圧測定に先立って、典型的には、血圧計の販売前の段階で記憶していることを意味する。

この一実施形態の血圧計では、候補アルゴリズム記憶部は、上記アルゴリズムとして、上記手首の回転姿勢に応じてそれぞれ上記血圧測定誤差を抑えるように規定された複数の候補となるアルゴリズムを、予め記憶している。上記血圧取得部のアルゴリズム切替部は、上記夜間血圧測定モードで、上記複数の候補となるアルゴリズムのうち、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じたアルゴリズムを選択して設定する。第２血圧算出部は、上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、現在設定されているアルゴリズム（すなわち、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じたアルゴリズム）を使用して血圧値を算出する。したがって、上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差の発生を抑えることができる。したがって、血圧値（最高血圧及び最低血圧）を精度良く算出できる。

一実施形態の血圧計では、
上記血圧測定用カフと一体に設けられた本体を、さらに備え、
上記本体は、上記加速度センサを含む上記回転姿勢検出部と、上記血圧測定用カフの圧力を制御する圧力制御部と、上記血圧取得部とを搭載している、
ことを特徴とする。

ここで、「本体」は、典型的には、帯状の血圧測定用カフの長手方向に関して特定の部位、例えば、手首の掌側面（手の平側の面）に対応することが予定された部位に配置される。

「圧力制御部」は、例えば、上記血圧測定用カフに加圧用の流体を供給するポンプ、上記血圧測定用カフから流体を排気させる弁、これらのポンプ・弁などを駆動・制御する要素を含む。

この一実施形態の血圧計は、手首式血圧計として一体かつコンパクトに構成され得る。したがって、ユーザによる取り扱いが便利になる。また、この一実施形態の血圧計では、上記回転姿勢検出部は、例えば上記本体に対する相対的な上記重力加速度ベクトルの向きに応じて、上記手首の回転姿勢を簡単に検出できる。

別の局面では、この開示の血圧算出方法は、
血圧測定用カフによって被験者の被測定部位としての手首を一時的に圧迫して、オシロメトリック法により血圧算出を行う血圧計のための血圧算出方法であって、
上記血圧計は、
予め定められたスケジュールに従って血圧測定を自動的に開始する夜間血圧測定モードを有し、
上記血圧測定用カフに一体に設けられた加速度センサを含み、
上記血圧算出方法は、
上記血圧計が上記夜間血圧測定モードにある場合に、
上記加速度センサの出力に基づいて、上記血圧測定用カフが装着された上記手首の回転姿勢を検出し、
上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、上記オシロメトリック法による血圧算出のためのアルゴリズムを使用するとともに、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるように血圧値を算出する
ことを特徴とする血圧算出方法。

この開示の血圧算出方法によれば、被測定部位としての手首の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出できる。

さらに別の局面では、この開示のプログラムは、上記血圧算出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記血圧算出方法を実施することができる。

以上より明らかなように、この開示の血圧計および血圧算出方法によれば、夜間（睡眠時）血圧測定モードで、被測定部位としての手首の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出できる。また、この開示のプログラムによれば、そのような血圧算出方法をコンピュータに実行させることができる。

この発明の一実施形態の手首式血圧計の外観を示す図である。 血圧計のブロック構成を示す図である。 上記血圧計が被測定部位としての左手首に装着された態様を示す図である。 測定姿勢としての座位を示す図である。 測定姿勢としての仰臥位を示す図である。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）は、それぞれ、上記血圧計が装着された手首の回転姿勢として、掌側面（手の平側の面）が横向き（体幹に面する向き）、上向き、下向きになった状態を例示する図である。図５（Ｄ）、図５（Ｅ）、図５（Ｆ）は、それぞれ、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示す状態の、手首の長手方向に垂直な断面を示す図である。 上記血圧計によって通常の血圧測定モードで血圧測定を行う際の動作フローを示す図である。 上記血圧計によって夜間血圧測定モードで血圧測定を行う際の第１の動作フローを示す図である。 図８（Ａ）は，血圧測定に伴うカフ圧ＰＣの時間経過を示す図である。図８（Ｂ）は、血圧測定に伴う脈波信号ＳＭの時間経過を示す図である。図８（Ｃ）は、上記脈波信号ＳＭがなす脈波振幅の列に対して設定された包絡線ＥＮＶを示す図である。 夜間血圧測定モードでの、上記第１の動作フローによる血圧算出の仕方を説明する図である。 ヒトの手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を記録した誤差テーブルを例示する図である。 上記血圧計によって夜間血圧測定モードで血圧測定を行う際の第２の動作フローを示す図である。 夜間血圧測定モードでの、上記第２の動作フローによる血圧算出の仕方を説明する図である。 図１３（Ａ）は、ヒトの手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を示す箱ひげ図である。図１３（Ｂ）は、上記箱ひげ図が表す意味を説明する図である。 図１３（Ａ）に示す血圧測定誤差が生じるような、血圧算出の仕方を説明する図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（血圧計の構成）
図１は、この発明の一実施形態の手首式血圧計１００の外観を示している。この血圧計１００は、大別して、被測定部位としての左手首９０（後述の図３参照）に装着されるべき血圧測定用カフ２０と、このカフ２０に一体に取り付けられた本体１０とを備えている。

カフ２０は、手首式血圧計用の一般的なものであり、左手首９０を周方向に沿って取り巻くように細長い帯状の形状を有している。このカフ２０内には、左手首９０を圧迫するための流体袋２２（図２参照）が内包されている。なお、カフ２０を常時環状に維持するために、カフ２０内に、適度な可撓性を有するカーラが設けられてもよい。

図３に示すように、本体１０は、帯状のカフ２０の長手方向に関して略中央の部位に、一体に取り付けられている。この例では、本体１０が取り付けられた部位は、装着状態で左手首９０の掌側面（手の平側の面）９０ａに対応することが予定されている。

本体１０は、カフ２０の外周面に沿った偏平な略直方体状の形状を有している。この本体１０は、ユーザ（この例では、被験者を指す。以下同様。）の睡眠の邪魔にならないように、小型で、薄厚に形成されている。また、本体１０のコーナー部にはアールが施されている（角が丸くされている。）。

図１に示すように、本体１０の外面のうち左手首９０から最も遠い側の面（頂面）には、表示画面をなす表示器５０と、ユーザからの指示を入力するための操作部５２とが設けられている。

表示器５０は、この例では、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶ディスプレイ）からなり、後述のＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）１１０からの制御信号に従って所定の情報を表示する。この例では、最高血圧（単位；ｍｍＨｇ）、最低血圧（単位；ｍｍＨｇ）、脈拍数（単位；拍／分）を表示するようになっている。なお、表示器５０は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイからなっていてもよいし、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）を含んでいてもよい。

操作部５２は、ユーザによる指示に応じた操作信号を後述のＣＰＵ１１０に入力する。この例では、操作部５２は、ユーザによる血圧測定指示を受け付けるための測定スイッチ５２Ａと、通常の血圧測定モードと夜間血圧測定モードとの間でモードを切り替える指示を受け付けるための夜間測定スイッチ５２Ｂと、記憶された測定結果を表示器５０に表示させる指示を受け付けるためのチェックスイッチ５２Ｃとを含んでいる。ここで、「通常の血圧測定モード」とは、測定スイッチ５２Ａによって血圧測定指示が入力されると、その血圧測定指示に応じて血圧測定を行うモードを意味する。「夜間血圧測定モード」とは、ユーザが睡眠中に血圧値を測定することができるように、予め定められたスケジュールに従って血圧測定が自動的に開始されるモードを意味する。予め定められたスケジュールとは、例えば深夜１時、２時、３時などの定刻に測定する計画や、夜間測定スイッチ５２Ｂが押されてから例えば２時間毎に１回測定する計画などを指す。

具体的には、この例では、測定スイッチ５２Ａ、夜間測定スイッチ５２Ｂ、チェックスイッチ５２Ｃは、いずれもモーメンタリタイプ（自己復帰タイプ）のスイッチであり、押し下げられている間だけオン状態になり、離されるとオフ状態に戻る。

血圧計１００が通常の血圧測定モードにある間に測定スイッチ５２Ａが一旦押し下げられると、それは血圧測定指示を意味し、カフ２０によって被測定部位（左手首９０）が一時的に圧迫されて、オシロメトリック法により血圧測定が実行される。血圧測定中（例えば、カフ２０の加圧中）に測定スイッチ５２Ａが再び押し下げられると、それは血圧測定停止の指示を意味し、直ちに血圧測定が停止される。

血圧計１００が通常の血圧測定モードにある間に夜間測定スイッチ５２Ｂが一旦押し下げられると、それは夜間血圧測定モードへの移行の指示を意味し、血圧計１００は通常の血圧測定モードから夜間血圧測定モードへ移行する。夜間血圧測定モードでは、上述のように、予め定められたスケジュールに従ってオシロメトリック法による血圧測定が自動的に開始される。血圧計１００が夜間血圧測定モードにある間に夜間測定スイッチ５２Ｂが再び押し下げられると、それは夜間血圧測定モード停止の指示を意味し、血圧計１００は夜間血圧測定モードから通常の血圧測定モードへ移行する。

なお、血圧計１００が夜間血圧測定モードにある間であっても、上記予め定められたスケジュールとは別に、ユーザが、測定スイッチ５２Ａを押すことによって、割り込みで血圧測定を指示することがある。そのときは、その割り込みの血圧測定指示に応じて、カフ２０によって被測定部位（左手首９０）が一時的に圧迫されて、オシロメトリック法により血圧測定が実行される。

図２は、血圧計１００のブロック構成を示している。

カフ２０は、既述のように被測定部位としての左手首９０を圧迫するための流体袋２２を含んでいる。この流体袋２２と本体１０とは、エア配管３９によって流体流通可能に接続されている。

本体１０は、既述の表示器５０と操作部５２とに加えて、制御部としてのＣＰＵ１１０と、記憶部としてのメモリ５１と、電源部５３と、加速度センサ３４と、圧力センサ３１と、ポンプ３２と、弁３３とを搭載している。さらに、本体１０は、圧力センサ３１の出力をアナログ信号からデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換回路３１０と、ポンプ３２を駆動するポンプ駆動回路３２０と、弁３３を駆動する弁駆動回路３３０と、加速度センサ３４の出力をアナログ信号からデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換回路３４０とを搭載している。圧力センサ３１、ポンプ３２、および弁３３は、エア配管３９を通して共通に、流体袋２２に対して流体流通可能に接続されている。

メモリ５１は、血圧計１００を制御するためのプログラム、血圧計１００を制御するために用いられるデータ、血圧計１００の各種機能を設定するための設定データ、および血圧値の測定結果のデータ、脈拍数のデータなどを記憶する。また、メモリ５１は、プログラムが実行されるときのワークメモリなどとして用いられる。

特に、この例では、メモリ５１は、オシロメトリック法による血圧算出のためのアルゴリズムとして、座位用のアルゴリズムと、仰臥位用のアルゴリズムとを記憶している。ここで、「座位」とは、図４Ａに示すように、左手首９０に血圧計１００を装着したユーザ８０が椅子９７などに座り、左肘をテーブル９８に着いて左手首９０を体幹に対して前方で斜め（手が上、肘が下）に挙げることにより、左手首９０（および血圧計１００）を心臓８１の高さレベルに維持した姿勢を意味する。この姿勢は、ユーザ８０の左手首９０と心臓８１との間の高低差を無くせるので、血圧測定精度を高めるために推奨される。一方、「仰臥位」とは、図４Ｂに示すように、左手首９０に血圧計１００を装着したユーザ８０が、左肘を伸ばし体幹に沿わせた状態で、水平な床面９９などに仰向けに横たわった姿勢を意味する。この姿勢では、ユーザ８０の左手首９０（および血圧計１００）と心臓８１との間の高低差ΔＨが生ずる（左手首９０の高さよりも心臓８１の高さが高い）ため、血圧測定値のずれが生ずる。また、座位（図４Ａ）では左肘が曲げられているのに対して仰臥位（図４Ｂ）では左肘が伸ばされているため、左肘の屈伸のせいで血圧測定値のずれが生ずる可能性もある。このような座位での血圧測定値に対する仰臥位での血圧測定値のずれを解消するため、座位で血圧測定する場合の血圧算出アルゴリズムに対して、仰臥位で血圧測定する場合の血圧算出アルゴリズムを変更するのが望ましい。この理由から、この例では、メモリ５１は、オシロメトリック法による血圧算出のためのアルゴリズムとして、座位用のアルゴリズム（後述の図８（Ｃ）中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ１と拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ１とを用いる。）と、仰臥位用のアルゴリズム（後述の図９中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２と拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２とを用いる。）とを記憶している。それらのアルゴリズムを使用した具体的な血圧算出の仕方については、後述する。

また、この例では、メモリ５１は誤差記憶部として働いて、図１０の誤差テーブルに示すように、オシロメトリック法により上記仰臥位用のアルゴリズム（後述の図９中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２と拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２とを用いる。）を使用して血圧算出を行ったときの、仰臥位にあるヒトの手首９０の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を、予め記憶している。具体的には、図１０の誤差テーブル中段の「誤差平均」欄には、図１３（Ａ）に示した、手首９０の回転姿勢が横向き（体幹に面する向き）、上向き、下向きの場合のＳＢＰ（Systolic Blood Pressure；収縮期血圧）、ＤＢＰ（Diastolic Blood Pressure；拡張期血圧）についての血圧測定誤差（４０名×３回分のデータ）の平均値が格納されている。例えば、手首９０の回転姿勢が「横向き」の場合のＳＢＰについての血圧測定誤差の平均値として−０．７５ｍｍＨｇ、ＤＢＰについての血圧測定誤差の平均値として−１．１９ｍｍＨｇが、それぞれ格納されている。手首９０の回転姿勢が「上向き」の場合のＳＢＰについての血圧測定誤差の平均値として−３．３０ｍｍＨｇ、ＤＢＰについての血圧測定誤差の平均値として−３．０６ｍｍＨｇが、それぞれ格納されている。また、手首９０の回転姿勢が「下向き」の場合のＳＢＰについての血圧測定誤差の平均値として−３．５５ｍｍＨｇ、ＤＢＰについての血圧測定誤差の平均値として−２．８４ｍｍＨｇが、それぞれ格納されている。また、図１０の誤差テーブル下段の「横向きとの差」欄には、手首９０の回転姿勢が「横向き」の場合のＳＢＰ、ＤＢＰについての血圧測定誤差に対応する、手首９０の回転姿勢が「上向き」、「下向き」の場合のＳＢＰ、ＤＢＰについての血圧測定誤差の差分が、それぞれ格納されている。例えば、手首９０の回転姿勢が「横向き」の場合のＳＢＰについての血圧測定誤差（−０．７５ｍｍＨｇ）に対応する、手首９０の回転姿勢が「上向き」の場合のＳＢＰについての血圧測定誤差（−３．３０ｍｍＨｇ）の差分として、−２．５５ｍｍＨｇが格納されている。また、手首９０の回転姿勢が「横向き」の場合のＳＢＰについての血圧測定誤差（−０．７５ｍｍＨｇ）に対応する、手首９０の回転姿勢が「下向き」の場合のＳＢＰについての血圧測定誤差（−３．５５ｍｍＨｇ）の差分として、−２．８０ｍｍＨｇが格納されている。ＤＢＰについても同様の差分が格納されている。この誤差テーブルの使い方については、後述する。

図２中に示すＣＰＵ１１０は、この血圧計１００全体の動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１１０は、メモリ５１に記憶された血圧計１００を制御するためのプログラムに従って圧力制御部として働いて、操作部５２からの操作信号に応じて、ポンプ３２や弁３３を駆動する制御を行う。また、ＣＰＵ１１０は、血圧算出部として働いて、オシロメトリック法による血圧算出のためのアルゴリズムを使用して血圧値を算出し、表示器５０およびメモリ５１を制御する。また、ＣＰＵ１１０は、後述の回転姿勢検出部としても働く。

電源部５３は、この例では２次電池からなり、ＣＰＵ１１０、圧力センサ３１、ポンプ３２、弁３３、加速度センサ３４、表示器５０、メモリ５１、Ａ／Ｄ変換回路３１０，３４０、ポンプ駆動回路３２０、および弁駆動回路３３０の各部に電力を供給する。

加速度センサ３４は、この例では、本体１０に一体に搭載された３軸加速度センサを含み、本体１０に対する重力加速度ベクトルの向き（したがって、本体１０を装着した被験者の手首９０の回転姿勢）を表すデータを出力する。Ａ／Ｄ変換回路３４０は、加速度センサ３４の出力をアナログ信号からデジタル信号へ変換してＣＰＵ１１０に出力する。

この例では、ＣＰＵ１１０は回転姿勢検出部として働いて、加速度センサ３４の出力に基づいて、カフ２０が装着された手首９０の回転姿勢を検出する。具体的には、図５（Ｄ）中に示すように、この例では、本体１０に、ＸＹＺ直交座標系が設定されている。Ｚ軸は本体１０の厚さ方向、Ｘ軸は本体１０の短手方向（手首９０の幅方向に相当）、図示しないＹ軸は本体１０の長手方向（手首９０の長手方向に相当）に、それぞれ設定されている。図５（Ｄ）に示すように、加速度センサ３４が出力する重力加速度ベクトルＧの向きが、ＺＸ面内でＸ軸に対して−４５°から４５°までの範囲内にあれば、ＣＰＵ１１０は、手首９０の回転姿勢を、図５（Ａ）に示すように「横向き」であるとして検出する。図５（Ｅ）中に示すように、加速度センサ３４が出力する重力加速度ベクトルＧの向きが、ＺＸ面内でＸ軸に対して−１３５°から−４５°までの範囲内にあれば、ＣＰＵ１１０は、手首９０の回転姿勢を、図５（Ｂ）に示すように「上向き」であるとして検出する。図５（Ｆ）に示すように、加速度センサ３４が出力する重力加速度ベクトルＧの向きが、ＺＸ面内でＸ軸に対して４５°から１３５°までの範囲内にあれば、ＣＰＵ１１０は、手首９０の回転姿勢を、図５（Ｃ）に示すように「下向き」であるとして検出する。この手首９０の回転姿勢の検出結果の使い方については、後述する。

ポンプ３２は、カフ２０に内包された流体袋２２内の圧力（カフ圧）を加圧するために、エア配管３９を通して流体袋２２に流体としての空気を供給する。弁３３は、エア配管３９を通して流体袋２２の空気を排出し、または流体袋２２に空気を封入してカフ圧を制御するために開閉される。ポンプ駆動回路３２０は、ポンプ３２をＣＰＵ１１０から与えられる制御信号に基づいて駆動する。弁駆動回路３３０は、弁３３をＣＰＵ１１０から与えられる制御信号に基づいて開閉する。

圧力センサ３１とＡ／Ｄ変換回路３１０は、カフの圧力を検出する圧力検出部として働く。圧力センサ３１は、この例ではピエゾ抵抗式圧力センサであり、エア配管３９を通して、カフ２０に内包された流体袋２２内の圧力（カフ圧）をピエゾ抵抗効果による電気抵抗として出力する。Ａ／Ｄ変換回路３１０は、圧力センサ３１の出力（電気抵抗）をアナログ信号からデジタル信号へ変換してＣＰＵ１１０に出力する。この例では、ＣＰＵ１１０は、圧力センサ３１からの電気抵抗に応じた周波数で発振する発振回路として働いて、その発振周波数に応じて、カフ圧を表す信号を取得する。

（血圧算出方法）
［Ｉ］通常の血圧測定モードにおける動作フロー
図６は、ユーザが血圧計１００によって通常の血圧測定モードで血圧測定を行う際の動作フローを示している。なお、この例では、電源オフ状態で測定スイッチ５２Ａが例えば３秒間以上連続して押されると、電源がオンして、デフォルトで通常の血圧測定モードになる。

図４Ａに示したように、左手首９０に血圧計１００を装着したユーザ８０が、座位の姿勢をとっているものとする。

この状態で、図６のステップＳ１に示すように、ユーザが本体１０に設けられた測定スイッチ５２Ａを押し下げて血圧測定指示を入力すると、ＣＰＵ１１０は、圧力センサ３１を初期化する（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ１１０は、処理用メモリ領域を初期化するとともに、ポンプ３２をオフ（停止）し、弁３３を開いた状態で、圧力センサ３１の０ｍｍＨｇ調整（大気圧を０ｍｍＨｇに設定する。）を行う。

次に、ＣＰＵ１１０は、弁駆動回路３３０を介して弁３３を閉じ（ステップＳ３）、続いて、ポンプ駆動回路３２０を介してポンプ３２をオン（起動）して、カフ２０（流体袋２２）の加圧を開始する（ステップＳ４）。このとき、ＣＰＵ１１０は、ポンプ３２からエア配管３９を通して流体袋２２に空気を供給しながら、圧力センサ３１の出力に基づいて、図８（Ａ）に示すように、流体袋２２内の圧力であるカフ圧ＰＣの加圧速度を制御する。

次に、図６のステップＳ５で、ＣＰＵ１１０は血圧算出部として働いて、この時点で取得されている脈波信号ＳＭ（圧力センサ３１の出力に含まれた脈波による変動成分）（図８（Ｂ）参照）に基づいて、メモリ５１に記憶されている座位用のアルゴリズムを使用して血圧値（最高血圧（収縮期血圧）と最低血圧（拡張期血圧））の算出を試みる。

この時点で、データ不足のために未だ血圧値を算出できない場合は（ステップＳ６でＮｏ）、カフ圧ＰＣが上限圧力（安全のために、例えば３００ｍｍＨｇというように予め定められている。）に達していない限り、ステップＳ４〜Ｓ６の処理を繰り返す。

ここで、ＣＰＵ１１０は、次のようにして血圧値を算出する。すなわち、カフ２０が加圧過程にあるときカフ圧ＰＣから得られた、図８（Ｂ）に示す脈波信号ＳＭがなす脈波振幅（ピーク・ツゥ・ピーク）の列に対して、図８（Ｃ）に示すような包絡線ＥＮＶを設定する。これとともに、包絡線ＥＮＶの最大値ＡｍｐＭａｘに対して、座位用に予め定められた割合α_ｄｉａ，α_ｓｙｓの２つのスレッシュレベルＴＨＤ１，ＴＨＳ１を設定する。ＴＨＤ１は、拡張期血圧用のスレッシュレベルであり、ＴＨＤ１＝α_ｄｉａ×ＡｍｐＭａｘとして設定される。また、ＴＨＳ１は、収縮期血圧用のスレッシュレベルであり、ＴＨＳ１＝α_ｓｙｓ×ＡｍｐＭａｘとして設定される。一例として、α_ｄｉａ＝０．７５であり、また、α_ｓｙｓ＝０．４である（すなわち、ＴＨＤ１＝０．７５×ＡｍｐＭａｘとして設定され、また、ＴＨＳ１＝０．４×ＡｍｐＭａｘとして設定される。）。そして、包絡線ＥＮＶがそれらのスレッシュレベルＴＨＤ１，ＴＨＳ１を横切った時点のカフ圧ＰＣを、図８（Ａ）に示すように、それぞれ最低血圧（拡張期血圧）ＢＰｄｉａ１、最高血圧（収縮期血圧）ＢＰｓｙｓ１として算出する。

このようにして血圧値の算出ができたら（ステップＳ６でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、ポンプ３２をオフし（ステップＳ７）、弁３３を開いて（ステップＳ８）、カフ２０（流体袋２２）内の空気を排気する制御を行う。

また、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ４〜Ｓ６の処理を繰り返す間、カフ圧ＰＣから得られた脈波をカウントして、脈拍数（単位；拍／分）を算出する。

この後、ＣＰＵ１１０は、算出した血圧値、脈拍数を表示器５０へ表示し（ステップＳ９）、血圧値、脈拍数などのデータをメモリ５１へ保存する制御を行う。

［II］夜間血圧測定モードにおける第１の動作フロー
図７は、ユーザが血圧計１００によって夜間血圧測定モードで血圧測定を行う際の第１の動作フローを示している。このフロー開始時に、血圧計１００は、通常の血圧測定モードにあるものとする。

図４Ｂに示したように、左手首９０に血圧計１００を装着したユーザ８０が、仰臥位の姿勢をとっているものとする。

図７のステップＳ１１に示すように、ユーザが本体１０に設けられた夜間測定スイッチ５２Ｂを押し下げると、血圧計１００は通常の血圧測定モードから夜間血圧測定モードへ移行する。この例では、夜間血圧測定モードでは、夜間測定スイッチ５２Ｂが押されてから、例えば午前７時まで、例えば１時間毎に１回測定するスケジュールが定められているものとする。なお、このスケジュールに限られるものではなく、夜間測定スイッチ５２Ｂが押されてから、例えば午前７時まで、午前１時、２時、３時のように定刻に測定するスケジュールが定められていてもよい。

次に、図７のステップＳ１２に示すように、ＣＰＵ１１０は、（夜間血圧測定モードの）スケジュールで定められた測定時刻であるか否かを判断する。スケジュールで定められた測定時刻でなければ（ステップＳ１２でＮｏ）、スケジュールで定められた測定時刻になるのを待つ。

上記スケジュールで定められた測定時刻になると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ステップＳ１３で、ＣＰＵ１１０は回転姿勢検出部として働いて、加速度センサ３４の出力に基づいて、カフ２０が装着された手首９０の回転姿勢を検出する。

この例では、既述のように、ＣＰＵ１１０は、加速度センサ３４が出力する重力加速度ベクトルＧの向きに基づいて、カフ２０が装着された手首９０の回転姿勢が、図５（Ａ）に示すような「横向き」、図５（Ｂ）に示すような「上向き」、または、図５（Ｃ）に示すような「下向き」のうち、いずれであるかを検出する。

次に、図７のステップＳ１４〜Ｓ１６に示すように、図６のステップＳ２〜Ｓ４におけるのと同様に血圧測定を開始する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、まず、圧力センサ３１を初期化する（ステップＳ１４）。

次に、ＣＰＵ１１０は、弁駆動回路３３０を介して弁３３を閉じ（ステップＳ１５）、続いて、ポンプ駆動回路３２０を介してポンプ３２をオン（起動）して、カフ２０（流体袋２２）の加圧を開始する（ステップＳ１６）。このとき、ＣＰＵ１１０は、図８（Ａ）に示したのと同様に、カフ圧ＰＣの加圧速度を制御する。

次に、図７のステップＳ１７で、ＣＰＵ１１０は第１血圧算出部として働いて、この時点で取得されている脈波信号ＳＭ（圧力センサ３１の出力に含まれた脈波による変動成分）（図８（Ｂ）に示したのと同様）に基づいて、仰臥位用のアルゴリズムを使用して血圧値（最高血圧（収縮期血圧）と最低血圧（拡張期血圧））の算出を試みる。

この時点で、データ不足のために未だ血圧値を算出できない場合は（ステップＳ１８でＮｏ）、カフ圧ＰＣが上限圧力（安全のために、例えば３００ｍｍＨｇというように予め定められている。）に達していない限り、ステップＳ１６〜Ｓ１８の処理を繰り返す。

ここで、ＣＰＵ１１０は、次のようにして血圧値を算出する。すなわち、カフ２０が加圧過程にあるときカフ圧ＰＣから得られた、脈波信号ＳＭがなす脈波振幅（ピーク・ツゥ・ピーク）の列に対して、図９に示すような包絡線ＥＮＶ（図８（Ｃ）に示したのと同様）を設定する。仰臥位用のアルゴリズムでは、図９中に示すように、拡張期血圧用のスレッシュレベルとして、ＴＨＤ１＝０．７５×ＡｍｐＭａｘに代えてＴＨＤ２＝０．６×ＡｍｐＭａｘを用い、また、収縮期血圧用のスレッシュレベルとして、ＴＨＳ１＝０．４×ＡｍｐＭａｘに代えてＴＨＳ２＝０．５×ＡｍｐＭａｘを用いる。これにより、座位（図４Ａ）での血圧測定値に対する仰臥位（図４Ｂ）での血圧測定値のずれを解消する。そして、包絡線ＥＮＶが現在設定されている仰臥位用のスレッシュレベルＴＨＤ２（＝０．６×ＡｍｐＭａｘ）、ＴＨＳ２（＝０．５×ＡｍｐＭａｘ）を横切った時点のカフ圧ＰＣを、それぞれ最低血圧（拡張期血圧）ＢＰｄｉａ２、最高血圧（収縮期血圧）ＢＰｓｙｓ２として算出する。

夜間血圧測定モードでは、通常、ユーザが仰臥位にあることが期待される。したがって、仰臥位用のアルゴリズムを使用することで、単に座位用のアルゴリズムを使用する場合に比して、血圧値（最高血圧及び最低血圧）を精度良く算出できる。ただし、上記仰臥位用のアルゴリズム、特に、スレッシュレベルＴＨＤ２（＝０．６×ＡｍｐＭａｘ）、ＴＨＳ２（＝０．５×ＡｍｐＭａｘ）自体は、手首９０の回転姿勢に応じて生ずる血圧測定誤差に対して、特に対策されたものではない。このため、仮に後述の補正（ステップＳ２１）を施さなければ、血圧計１００が出力する血圧値に、手首９０の回転姿勢に応じて図１０の誤差テーブルに掲げた血圧測定誤差が含まれてしまう。

また、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１６〜Ｓ１８の処理を繰り返す間、カフ圧ＰＣから得られた脈波をカウントして、脈拍数（単位；拍／分）を算出する。

このようにして血圧値、脈拍数の算出ができたら（ステップＳ１８でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、ポンプ３２をオフし（ステップＳ１９）、弁３３を開いて（ステップＳ２０）、カフ２０（流体袋２２）内の空気を排気する制御を行う。

次に、ステップＳ２１で、ＣＰＵ１１０は誤差補正部として働いて、算出した血圧値を、ステップＳ１３で検出された手首９０の回転姿勢に応じた血圧測定誤差の分だけ補正する。具体的には、ＣＰＵ１１０は、メモリ５１に格納された誤差テーブル（図１０）の「誤差平均」欄を参照して、手首９０の回転姿勢が図５（Ａ）に示すような「横向き」であるとき、算出した最低血圧（拡張期血圧）ＢＰｄｉａ２、最高血圧（収縮期血圧）ＢＰｓｙｓ２に、それぞれ１．１９ｍｍＨｇ、０．７５ｍｍＨｇだけ加算する。また、手首９０の回転姿勢が図５（Ｂ）に示すような「上向き」であるとき、算出した最低血圧（拡張期血圧）ＢＰｄｉａ２、最高血圧（収縮期血圧）ＢＰｓｙｓ２に、それぞれ３．０６ｍｍＨｇ、３．３０ｍｍＨｇだけ加算する。また、手首９０の回転姿勢が図５（Ｃ）に示すような「下向き」であるとき、算出した最低血圧（拡張期血圧）ＢＰｄｉａ２、最高血圧（収縮期血圧）ＢＰｓｙｓ２に、それぞれ２．８４ｍｍＨｇ、３．５５ｍｍＨｇだけ加算する。すなわち、一旦算出された血圧値が、検出された手首９０の回転姿勢に応じた血圧測定誤差の分だけ補正される。この結果、手首９０の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えることができる。したがって、血圧値（最高血圧及び最低血圧）を精度良く算出できる。

この後、ＣＰＵ１１０は、算出した血圧値、脈拍数を表示器５０へ表示し（ステップＳ２２）、血圧値、脈拍数、および、手首９０の回転姿勢を表すデータを、メモリ５１へ保存する制御を行う。

このようにして上記スケジュールで定められた１回の血圧測定が完了すると、ステップＳ２３で、ＣＰＵ１１０は、上記スケジュールで定められた全ての血圧測定が完了したか否かを判断する。ここで、上記スケジュールによって血圧測定が未だ予定されている限り（ステップＳ２３で「未完」）、ステップＳ１２に戻る。そして、上記スケジュールで定められた次回の測定時刻になるのを待つ（ステップＳ１２でＮｏ）。

上記スケジュールで定められた次回の測定時刻になると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１３〜Ｓ２２の処理を繰り返す。このようにして、ＣＰＵ１１０は、上記スケジュールによって血圧測定が未だ予定されている限り（ステップＳ２３で「未完」）、測定を繰り返し、上記スケジュールで定められた全ての血圧測定が完了すると（ステップＳ２３で「終了」）、上記夜間血圧測定モードを終了する。

このように、この血圧計１００の夜間血圧測定モードにおける第１の動作フローでは、ＣＰＵ１１０は血圧取得部（第１血圧算出部、誤差補正部を含む）として働いて、カフ２０が加圧過程または減圧過程にあるとき、カフ圧に基づいて、オシロメトリック法による血圧算出のためのアルゴリズムを使用して血圧を算出し、算出された血圧値を、検出された手首９０の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるように補正する。したがって、この血圧計１００によれば、被測定部位としての手首９０の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出できる。

なお、上記第１の動作フローでは、手首９０の回転姿勢を、図５（Ｄ）〜図５（Ｆ）に示したようにＺＸ面内で３つの角度範囲に区分して検出したが、これに限られるものではない。図７のステップＳ１３で、ＣＰＵ１１０は、手首９０の回転姿勢を、４つ以上の角度範囲に区分して検出してもよい。その場合、図１０の誤差テーブルには、それらの４つ以上の角度範囲ごとに、各角度範囲に応じた血圧測定誤差を、予め記憶させておく。そして、ステップＳ２１で、ＣＰＵ１１０は、算出した血圧値を、ステップＳ１３で検出された手首９０の角度範囲に応じた血圧測定誤差の分だけ補正する。このようにした場合、血圧値（最高血圧及び最低血圧）をさらに精度良く算出できる。

［III］夜間血圧測定モードにおける第２の動作フロー
図１１は、ユーザが血圧計１００によって夜間血圧測定モードで血圧測定を行う際の第２の動作フローを示している。このフロー開始時に、血圧計１００は、通常の血圧測定モードにあるものとする。

図４Ｂに示したように、左手首９０に血圧計１００を装着したユーザ８０が、仰臥位の姿勢をとっているものとする。

この例では、メモリ５１は候補アルゴリズム記憶部として働いて、上記仰臥位用のアルゴリズム（図９中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２と拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２とを用いる。）に代えて、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示す手首９０の回転姿勢に応じてそれぞれ血圧測定誤差を抑えるように規定された複数の候補となるアルゴリズム（後述の図１２中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２−ｈ，ＴＨＳ２−ｕ，ＴＨＳ２−ｄと、対応する拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２−ｈ，ＴＨＤ２−ｕ，ＴＨＤ２−ｄとを、それぞれ組み合わせて用いる。）を、予め記憶している。

図１１のステップＳ４１に示すように、ユーザが本体１０に設けられた夜間測定スイッチ５２Ｂを押し下げると、第１の動作フローにおけるのと同様に、血圧計１００は通常の血圧測定モードから夜間血圧測定モードへ移行する。この例では、夜間血圧測定モードでは、夜間測定スイッチ５２Ｂが押されてから、例えば午前７時まで、例えば１時間毎に１回測定するスケジュールが定められているものとする。なお、このスケジュールに限られるものではなく、夜間測定スイッチ５２Ｂが押されてから、例えば午前７時まで、午前１時、２時、３時のように定刻に測定するスケジュールが定められていてもよい。

次に、図１１のステップＳ４２に示すように、ＣＰＵ１１０は、（夜間血圧測定モードの）スケジュールで定められた測定時刻であるか否かを判断する。スケジュールで定められた測定時刻でなければ（ステップＳ４２でＮｏ）、スケジュールで定められた測定時刻になるのを待つ。

上記スケジュールで定められた測定時刻になると（ステップＳ４２でＹｅｓ）、ステップＳ４３で、第１の動作フローにおけるのと同様に、ＣＰＵ１１０は回転姿勢検出部として働いて、加速度センサ３４の出力に基づいて、カフ２０が装着された手首９０の回転姿勢を検出する。

この例では、第１の動作フローにおけるのと同様に、ＣＰＵ１１０は、加速度センサ３４が出力する重力加速度ベクトルＧの向きに基づいて、カフ２０が装着された手首９０の回転姿勢が、図５（Ａ）に示すような「横向き」、図５（Ｂ）に示すような「上向き」、または、図５（Ｃ）に示すような「下向き」のうち、いずれであるかを検出する。

次に、図１１のステップＳ４４に示すように、ＣＰＵ１１０はアルゴリズム切替部として働いて、上記複数の候補となるアルゴリズムのうち、ステップＳ４３で検出された手首９０の回転姿勢に応じたアルゴリズムを選択して設定する。具体的には、ＣＰＵ１１０は、メモリ５１を参照して、手首９０の回転姿勢が図５（Ａ）に示すような「横向き」であるとき、図１２中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２−ｈと、対応する拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２−ｈとの組み合わせを、選択して設定する。一例として、ＴＨＳ２−ｈ＝０．４８であり、また、ＴＨＤ２−ｈ＝０．６２である。また、手首９０の回転姿勢が図５（Ｂ）に示すような「上向き」であるとき、図１２中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２−ｕと、対応する拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２−ｕとの組み合わせを、選択して設定する。一例として、ＴＨＳ２−ｕ＝０．４５であり、また、ＴＨＤ２−ｕ＝０．６９である。また、手首９０の回転姿勢が図５（Ｃ）に示すような「下向き」であるとき、図１２中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２−ｄと、対応する拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２−ｄとの組み合わせを、選択して設定する。一例として、ＴＨＳ２−ｄ＝０．４であり、また、ＴＨＤ２−ｄ＝０．７である。

次に、図１１のステップＳ４５〜Ｓ４７に示すように、図６のステップＳ２〜Ｓ４におけるのと同様に血圧測定を開始する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、まず、圧力センサ３１を初期化する（ステップＳ４５）。

次に、ＣＰＵ１１０は、弁駆動回路３３０を介して弁３３を閉じ（ステップＳ４６）、続いて、ポンプ駆動回路３２０を介してポンプ３２をオン（起動）して、カフ２０（流体袋２２）の加圧を開始する（ステップＳ４７）。このとき、ＣＰＵ１１０は、図８（Ａ）に示したのと同様に、カフ圧ＰＣの加圧速度を制御する。

次に、図１１のステップＳ４８で、ＣＰＵ１１０は第２血圧算出部として働いて、この時点で取得されている脈波信号ＳＭ（圧力センサ３１の出力に含まれた脈波による変動成分）（図８（Ｂ）に示したのと同様）に基づいて、現在設定されているアルゴリズムを使用して血圧値（最高血圧（収縮期血圧）と最低血圧（拡張期血圧））の算出を試みる。

この時点で、データ不足のために未だ血圧値を算出できない場合は（ステップＳ４９でＮｏ）、カフ圧ＰＣが上限圧力（安全のために、例えば３００ｍｍＨｇというように予め定められている。）に達していない限り、ステップＳ４７〜Ｓ４９の処理を繰り返す。

ここで、ＣＰＵ１１０は、次のようにして血圧値を算出する。すなわち、カフ２０が加圧過程にあるときカフ圧ＰＣから得られた、脈波信号ＳＭがなす脈波振幅（ピーク・ツゥ・ピーク）の列に対して、図１２に示すような包絡線ＥＮＶ−ｈ，ＥＮＶ−ｕ，ＥＮＶ−ｄを設定する。包絡線ＥＮＶ−ｈは、手首９０の回転姿勢が図５（Ａ）に示すような「横向き」であるときの包絡線を例示している。包絡線ＥＮＶ−ｕは、手首９０の回転姿勢が図５（Ｂ）に示すような「上向き」であるときの包絡線を例示している。また、包絡線ＥＮＶ−ｄは、手首９０の回転姿勢が図５（Ｃ）に示すような「下向き」であるときの包絡線を例示している。図１２の例では、包絡線ＥＮＶ−ｈ，ＥＮＶ−ｕ，ＥＮＶ−ｄが、互いに横軸（カフ圧）方向にずれたものとなっている（図１２の例では、各包絡線ＥＮＶ−ｈ，ＥＮＶ−ｕ，ＥＮＶ−ｄの最大振幅値ＡｍｐＭａｘは１に正規化されている。）。

この状況下で、手首９０の回転姿勢が図５（Ａ）に示すような「横向き」であるとき、ＣＰＵ１１０は、図１２中に示す包絡線ＥＮＶ−ｈがスレッシュレベルＴＨＳ２−ｕ、ＴＨＤ２−ｕを横切った時点のカフ圧ＰＣを、それぞれ最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）として算出する。また、手首９０の回転姿勢が図５（Ｂ）に示すような「上向き」であるとき、ＣＰＵ１１０は、図１２中に示す包絡線ＥＮＶ−ｕがスレッシュレベルＴＨＳ２−ｕ、ＴＨＤ２−ｕを横切った時点のカフ圧ＰＣを、それぞれ最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）として算出する。また、手首９０の回転姿勢が図５（Ｃ）に示すような「下向き」であるとき、ＣＰＵ１１０は、図１２中に示す包絡線ＥＮＶ−ｄがスレッシュレベルＴＨＳ２−ｄ、ＴＨＤ２−ｄを横切った時点のカフ圧ＰＣを、それぞれ最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）として算出する。このようにした場合、手首９０の回転姿勢が図５（Ａ）に示すような「横向き」、図５（Ｂ）に示すような「上向き」、図５（Ｃ）に示すような「下向き」のいずれの場合も、図１２中に示すように、血圧測定誤差の発生を抑えた、実質的に互いに同じ最高血圧（収縮期血圧）ＢＰｓｙｓ２−ｓ、実質的に互いに同じ最低血圧（拡張期血圧）ＢＰｄｉａ２−ｓを算出することができる。したがって、血圧値（最高血圧及び最低血圧）を精度良く算出できる。この理由は、メモリ５１に記憶された複数の候補となるアルゴリズムは、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示す手首９０の回転姿勢に応じてそれぞれ血圧測定誤差を抑えるように規定されているからである。

また、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ４７〜Ｓ４９の処理を繰り返す間、カフ圧ＰＣから得られた脈波をカウントして、脈拍数（単位；拍／分）を算出する。

このようにして血圧値、脈拍数の算出ができたら（ステップＳ４９でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、ポンプ３２をオフし（ステップＳ５０）、弁３３を開いて（ステップＳ５１）、カフ２０（流体袋２２）内の空気を排気する制御を行う。

この後、ＣＰＵ１１０は、算出した血圧値、脈拍数を表示器５０へ表示し（ステップＳ５２）、血圧値、脈拍数、および、手首９０の回転姿勢を表すデータを、メモリ５１へ保存する制御を行う。

このようにして上記スケジュールで定められた１回の血圧測定が完了すると、ステップＳ５３で、ＣＰＵ１１０は、上記スケジュールで定められた全ての血圧測定が完了したか否かを判断する。ここで、上記スケジュールによって血圧測定が未だ予定されている限り（ステップＳ５３で「未完」）、ステップＳ４２に戻る。そして、上記スケジュールで定められた次回の測定時刻になるのを待つ（ステップＳ４２でＮｏ）。

上記スケジュールで定められた次回の測定時刻になると（ステップＳ４２でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ４３〜Ｓ５２の処理を繰り返す。このようにして、ＣＰＵ１１０は、上記スケジュールによって血圧測定が未だ予定されている限り（ステップＳ５３で「未完」）、測定を繰り返し、上記スケジュールで定められた全ての血圧測定が完了すると（ステップＳ５３で「終了」）、上記夜間血圧測定モードを終了する。

このように、この血圧計１００の夜間血圧測定モードの第２の動作フローでは、ＣＰＵ１１０は血圧取得部（アルゴリズム切替部、第２血圧算出部を含む）として働いて、検出された手首９０の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるようなアルゴリズムを選択して設定し、カフ２０が加圧過程または減圧過程にあるとき、カフ圧に基づいて、オシロメトリック法により上記アルゴリズムを使用して血圧値を算出する。したがって、この血圧計１００によれば、被測定部位としての手首９０の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出できる。

なお、上記第２の動作フローでは、手首９０の回転姿勢を、図５（Ｄ）〜図５（Ｆ）に示したようにＺＸ面内で３つの角度範囲に区分して検出したが、これに限られるものではない。図１１のステップＳ４３で、ＣＰＵ１１０は、手首９０の回転姿勢を、４つ以上の角度範囲に区分して検出してもよい。その場合、メモリ５１には、それらの４つ以上の角度範囲ごとに、各角度範囲に応じてそれぞれ血圧測定誤差を抑えるように規定された複数の候補となるアルゴリズムを、予め記憶させておく。そして、ステップＳ４４で、ＣＰＵ１１０は、複数の候補となるアルゴリズムのうち、検出された手首９０の角度範囲に応じたアルゴリズムを選択して設定する。このようにした場合、血圧値（最高血圧及び最低血圧）をさらに精度良く算出できる。

［IV］夜間血圧測定モードにおける第１の動作フローの変形例
上記夜間血圧測定モードにおける第１の動作フローでは、図７のステップＳ１７で、ＣＰＵ１１０は、上記仰臥位用のアルゴリズム（図９中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２と拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２とを用いる。）を使用して血圧値を算出したが、これに限られるものではない。上記仰臥位用のアルゴリズムのスレッシュレベルＴＨＳ２，ＴＨＤ２自体は、手首９０の回転姿勢に応じて生ずる血圧測定誤差に対して、特に対策されたものではないからである。

そこで、図７のステップＳ１７で、ＣＰＵ１１０は、上記仰臥位用のアルゴリズム（スレッシュレベルＴＨＳ２，ＴＨＤ２）に代えて、ステップＳ１３で検出された手首９０の回転姿勢にかかわらず、例えば、手首９０の特定の回転姿勢（この例では、図５（Ａ）に示すような「横向き」）に応じて血圧測定誤差を抑えるように規定された特定のアルゴリズム（例えば、図１２中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２−ｈと、対応する拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２−ｈとを、組み合わせて用いる。）を使用して血圧値を算出してもよい。

その場合、ステップＳ１３で検出された手首９０の回転姿勢が図５（Ａ）に示すような「横向き」であるとき、図７のステップＳ２１で、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１７で算出された血圧値を、補正する必要がない。一方、ステップＳ１３で検出された手首９０の回転姿勢が図５（Ｂ）に示すような「上向き」であるとき、図７のステップＳ２１で、ＣＰＵ１１０は、図１０の誤差テーブルの「横向きとの差」欄を参照して、ステップＳ１７で算出された算出した最低血圧（拡張期血圧）ＢＰｄｉａ２−ｓ、最高血圧（収縮期血圧）ＢＰｓｙｓ２−ｓに、それぞれ１．８７ｍｍＨｇ、２．５５ｍｍＨｇだけ加算する。また、ステップＳ１３で検出された手首９０の回転姿勢が図５（Ｃ）に示すような「下向き」であるとき、図７のステップＳ２１で、ＣＰＵ１１０は、図１０の誤差テーブルの「横向きとの差」欄を参照して、ステップＳ１７で算出された最低血圧（拡張期血圧）ＢＰｄｉａ２−ｓ、最高血圧（収縮期血圧）ＢＰｓｙｓ２−ｓに、それぞれ１．６５ｍｍＨｇ、２．８０ｍｍＨｇだけ加算する。この理由は、図１０の誤差テーブルの「横向きとの差」欄に記憶されている差分は、オシロメトリック法により上記特定のアルゴリズム（図１２中に示す収縮期用のスレッシュレベルＴＨＳ２−ｈと、対応する拡張期用のスレッシュレベルＴＨＤ２−ｈとを、組み合わせて用いる。）を使用して血圧算出を行ったときの、ヒトの手首の上記特定の回転姿勢（この例では、図５（Ａ）に示す「横向き」）とは異なる他の回転姿勢（この例では、図５（Ｂ）に示すような「上向き」、図５（Ｃ）に示すような「下向き」）に応じた血圧測定誤差に相当するからである。

このようにした場合、血圧値（最高血圧及び最低血圧）を精度良く算出できる。しかも、ＣＰＵ１１０は、ユーザの手首９０が上記他の回転姿勢をとっているときに限り、算出された血圧値を補正するので、血圧算出の処理が簡単になる。

なお、手首９０の特定の回転姿勢を図５（Ａ）に示すような「横向き」とした理由は、仰臥位では手首９０の回転姿勢として「横向き」が最も自然な状態であると考えられるからである。ただし、手首９０の特定の回転姿勢として、図５（Ａ）に示すような「横向き」に代えて、図５（Ｂ）に示すような「上向き」、または、図５（Ｃ）に示すような「下向き」を採用してもよい。

以上より明らかなように、血圧計１００は、検出された手首９０の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるように血圧値を算出するので、被測定部位としての手首９０の回転姿勢に応じて、血圧を精度良く算出できる。

また、血圧計１００は、被測定部位としての手首９０（上の例では左手首としたが、右手首でもよい。）を圧迫するタイプであるから、上腕を圧迫するタイプに比して、ユーザ（被験者）の睡眠を妨げる程度が少ないことが期待される（Imai et al., “Development and evaluation of a home nocturnal blood pressure monitoring system using a wrist-cuff device”, Blood Pressure Monitoring 2018, 23，P318-326）。したがって、この血圧計１００は、夜間血圧測定に適する。

また、この血圧計１００は、手首式血圧計として一体かつコンパクトに構成されているので、ユーザによる取り扱いが便利になる。また、この血圧計１００では、加速度センサ３４を含む回転姿勢検出部が本体１０（およびカフ２０）に一体に搭載されているので、本体１０に対する相対的な重力加速度ベクトルＧの向きに応じて、手首９０の回転姿勢を簡単に検出できる。

（他の変形例）
なお、上述の実施形態では、カフ２０（流体袋２２）の加圧過程で血圧を算出したが、これに限られるものではない。カフ２０の減圧過程で血圧を算出してもよい。

また、上述の実施形態では、本体１０に設けられた操作部としての測定スイッチ５２Ａ、夜間測定スイッチ５２Ｂによって、血圧測定指示、夜間血圧測定モードへの移行指示を入力したが、これに限られるものではない。例えば、本体１０に無線通信が可能な通信部を搭載して、この通信部を介して、血圧計１００の外部に存在するスマートフォン等から血圧測定指示、夜間血圧測定モードへの移行指示を入力してもよい。

また、上述の実施形態では、本体１０がカフ２０と一体に設けられているものとしたが、これに限られるものではない。本体１０は、カフ２０と別体として構成され、可撓性のエアチューブを介してカフ２０（流体袋２２）と流体流通可能に接続されているものとしてもよい。

上述の血圧算出方法（特に、図６、図７、図１１の動作フロー）を、ソフトウェア（コンピュータプログラム）として、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル万能ディスク）、フラッシュメモリなどの非一時的（non-transitory）にデータを記憶可能な記録媒体に記録してもよい。このような記録媒体に記録されたソフトウェアを、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタンツ）、スマートフォンなどの実質的なコンピュータ装置にインストールすることによって、それらのコンピュータ装置に、上述の血圧算出方法を実行させることができる。

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

１０ 本体
２０ 血圧測定用カフ
３１ 圧力センサ
３４ 加速度センサ
５０ 表示器
５１ メモリ
５２ 操作部
５２Ａ 測定スイッチ
５２Ｂ 夜間測定スイッチ
５２Ｃ チェックスイッチ
１１０ ＣＰＵ

Claims (7)

1. 血圧測定用カフによって被験者の被測定部位としての手首を一時的に圧迫して、オシロメトリック法により血圧算出を行う血圧計であって、
   予め定められたスケジュールに従って血圧測定を自動的に開始する夜間血圧測定モードを有し、
   上記血圧測定用カフに一体に設けられた加速度センサを含み、上記加速度センサの出力に基づいて、上記血圧測定用カフが装着された上記手首の回転姿勢を検出する回転姿勢検出部と、
   上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるように血圧値を算出する血圧取得部と
   を備えたことを特徴とする血圧計。
2. 請求項１に記載の血圧計において、
   仰臥位にあるヒトの手首を上記血圧測定用カフによって一時的に圧迫して、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、オシロメトリック法によるアルゴリズムを使用して血圧算出を行ったときの、上記ヒトの手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を、予め記憶している誤差記憶部を、さらに備え、
   上記血圧取得部は、
   上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、上記オシロメトリック法による上記アルゴリズムを使用して被験者の血圧値を算出する第１血圧算出部と、
   上記誤差記憶部を参照して、上記算出された血圧値を、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差の分だけ補正する誤差補正部と
   を含むことを特徴とする血圧計。
3. 請求項２に記載の血圧計において、
   上記アルゴリズムは、仰臥位にある上記ヒトの上記手首が特定の回転姿勢にあるとき上記血圧測定誤差を抑えるように規定された特定のアルゴリズムであり、
   上記誤差記憶部は、オシロメトリック法により上記特定のアルゴリズムを使用して血圧算出を行ったときの、上記ヒトの手首の上記特定の回転姿勢とは異なる他の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を、予め記憶しており、
   上記第１血圧算出部は、上記夜間血圧測定モードで、上記手首の回転姿勢にかかわらず上記特定のアルゴリズムを使用して上記被験者の血圧値を算出し、
   上記誤差補正部は、上記被験者の上記手首が上記他の回転姿勢をとっているときに限り、上記誤差記憶部を参照して、上記算出された血圧値を、上記手首の上記他の回転姿勢に応じた上記血圧測定誤差の分だけ補正する
   ことを特徴とする血圧計。
4. 請求項１に記載の血圧計において、
   上記アルゴリズムとして、上記手首の回転姿勢に応じてそれぞれ上記血圧測定誤差を抑えるように規定された複数の候補となるアルゴリズムを、予め記憶している候補アルゴリズム記憶部を、さらに備え、
   上記血圧取得部は、
   上記夜間血圧測定モードで、上記複数の候補となるアルゴリズムのうち、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じたアルゴリズムを選択して設定するアルゴリズム切替部と、
   上記夜間血圧測定モードで、上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、現在設定されているアルゴリズムを使用して血圧値を算出する第２血圧算出部と
   を含むことを特徴とする血圧計。
5. 請求項１に記載の血圧計において、
   上記血圧測定用カフと一体に設けられた本体を、さらに備え、
   上記本体は、上記加速度センサを含む上記回転姿勢検出部と、上記血圧測定用カフの圧力を制御する圧力制御部と、上記血圧取得部とを搭載している
   ことを特徴とする血圧計。
6. 血圧測定用カフによって被験者の被測定部位としての手首を一時的に圧迫して、オシロメトリック法により血圧算出を行う血圧計のための血圧算出方法であって、
   上記血圧計は、
   予め定められたスケジュールに従って血圧測定を自動的に開始する夜間血圧測定モードを有し、
   上記血圧測定用カフに一体に設けられた加速度センサを含み、
   上記血圧算出方法は、
   上記血圧計が上記夜間血圧測定モードにある場合に、
   上記加速度センサの出力に基づいて、上記血圧測定用カフが装着された上記手首の回転姿勢を検出し、
   上記血圧測定用カフが加圧過程または減圧過程にあるとき、上記血圧測定用カフの圧力に基づいて、上記検出された上記手首の回転姿勢に応じた血圧測定誤差を抑えるように血圧値を算出する
   ことを特徴とする血圧算出方法。
7. 請求項６に記載の血圧算出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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