JP2592513B2

JP2592513B2 - 血圧モニタ装置

Info

Publication number: JP2592513B2
Application number: JP50075388A
Authority: JP
Inventors: 正弘植村; 秀一津田; 一二三横江
Original assignee: NIPPON COLLEEN KK
Current assignee: NIPPON COLLEEN KK
Priority date: 1986-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1997-03-19
Anticipated expiration: 2012-03-19

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、生体の一部を圧迫した際に発生する脈波に
基づいて決定した血圧を連続的に監視する血圧モニタ装
置に関するものである。

背景技術一般に、血圧測定に際しては、生体の一部をカフなど
により圧迫することにより、生体の心拍に同期して発生
するカフの圧力振動波（脈波）を検出し、その圧力振動
波の大きさの変化に基づいて血圧値を決定することが行
われている。

しかしながら、このような方法を手術後の患者など長
時間にわたって連続的な血圧の監視が必要な生体に対し
て用いる場合には、生体の一部が長時間にわたって連続
的に圧迫されることとなり、生体に対してかなりの苦痛
を与えてしまう。

発明の開示本発明は、以上の事情を背景として為されたものであ
り、その要旨とするところは、生体の血圧値を監視する
ためにその血圧値を連続的に表示器に表示させる形式の
血圧モニタ装置であって、（ａ）前記生体の動脈から脈
波を検出する脈波検出手段と、（ｂ）前記生体の一部を
圧迫するカフを用いて生体の実際の血圧値を測定する血
圧測定手段と、（ｃ）前記脈波検出手段により検出され
た脈波のピーク値と前記血圧測定手段により測定された
実際の血圧値との実際の関係を求める関係決定手段と、
その関係から前記脈波に基づいて推定血圧値を逐次決定
して前記表示器に連続的に表示させる推定血圧表示手段
とを有する制御手段とを、含むことにある。

このようにすれば、第１図のクレーム対応図に示すよ
うに、血圧測定手段によって生体の一部を圧迫するカフ
を用いて生体の実際の血圧値が検出されると同時に、制
御手段において、検出された実際の血圧値と脈波検出手
段により動脈から連続的に検出される脈波のピーク値と
の実際の関係が関係決定手段によって求められ、その実
際の関係から前記脈波に基づいて推定血圧表示手段によ
って推定血圧値が決定されて表示器に連続的に表示され
る。

したがって、本発明によれば、実際の血圧値を連続的
に測定する必要がなく、長時間にわたって生体の血圧値
を連続的にモニタする場合であっても、血圧値を決定す
るために生体の一部が連続的に圧迫されることがないの
で、生体の血圧循環が阻害されることが防止されるとと
もに、生体に対して与える苦痛が大幅に軽減される。

また、本発明の脈派検出手段により動脈の脈波が採取
されるので、脈波に対する呼吸の影響が殆どなく、正確
に血圧値をモニタすることができる。脈波検出手段とし
て腕に巻回したカフの圧力振動を脈波として検出するこ
とも考えられるが、このような場合には、動脈および静
脈の容積変化に対応した脈波を観測することになり、そ
の容積変化は呼吸に影響を受け易いのである。

図面の簡単な説明第１図は本発明のクレーム対応図である。第２図は本
発明の一実施例の構成を説明するブロック線図である。
第３図は第２図の実施例における表示器に表示される血
圧値のトレンドの一例を示す図である。第４図は第２図
の脈波センサが生体の一部に押圧された状態を示す図で
ある。第５図は第２図の実施例の作動を説明するフロー
チャートである。第６図は第１図の実施例において連続
的に検出される脈波の一例を示す図である。第７図は本
発明の他の実施例のフローチャートの要部を説明する図
である。第８図は撓骨脈波の切痕位置、或いは心臓拡張
期に対応する部分を説明する図である。第９図は本発明
の他の実施例の脈波センサ周辺を示す縦断面図である。
第10図は第９図の装置に設けられている複数の圧力セン
サを説明するための一部を切り欠いた斜視図である。第
11図は第９図の装置の作動の一部を説明するフローチャ
ートである。第12図は動脈と直角な方向における各圧力
センサから出力された脈波信号の振幅を示すグラフで、
押圧力が異なる３つの場合（ａ），（ｂ），（ｃ）をそ
れぞれ比較して示したものである。第13図は動脈と直角
な方向における各圧力センサから出力された脈波信号の
最大ピーク値を示すグラフで、押圧力が異なる３つの場
合を比較して示したものである。

発明を実施するための最良の形態以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図は、本実施例の血圧モニタ装置の構成を説明す
る図であり、図において、被測定者である生体の上腕部
などに巻回されてそれを圧迫するゴム袋状のカフ10に
は、圧力センサ12、急速排気弁14、徐速排気弁16、圧力
供給源である電動ポンプ18が配管20を介してそれぞれ接
続されている。圧力センサ12はカフ10内の圧力を検出す
るものであり、カフ圧検出回路22および脈波検出回路24
へ圧力信号SPを供給する。カフ圧検出回路22は圧力信号
SP中からカフ10内の静圧を弁別するためのローパスフィ
ルタを備え、カフ10内の静圧（カフ圧）P_cを表すカフ圧
信号SP_cをA/D変換器26を介してCPU28へ供給する。脈波
検出回路24は圧力信号SP中からカフ10内の動圧、すなわ
ち脈拍に同期して発生する圧力振動成分（脈波）を弁別
するためのバンドパスフィルタを備え、その圧力振動を
表す脈波信号SP_oをA/D変換器30を介してCPU28へ供給す
る。

CPU28は、RAM34の記憶機能を利用しつつROM32に予め
記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、前記
急速排気弁14、徐速排気弁16、および電動ポンプ18へ出
力インターフェース36を介して駆動信号を出力するとと
もに、血圧表示器38に血圧値を表示させる。血圧表示器
38は、CPU28から供給された表示信号に従って第３図に
示すように横軸40および縦軸42がそれぞれ時間および血
圧（mmHg）を表す二次元図表が設けられたブラウン管上
に、上端Ａおよび下端Ｂがそれぞれ最高血圧値および最
低血圧値を表すバーグラフ44を逐次連続的に表示するよ
うになっている。

また、CPU28には、脈波センサ46が配線48およびA/D変
換器50を介して接続されている。脈波センサ46は第４図
に示すように、その両端部に図示しない一対のファスナ
を設けたバンド52に取り付けられており、脈波を採取し
易い場所である生体の手首近傍の橈骨の上に配置される
とともにバンド52を生体の手首に巻回して前記ファスナ
を互いに密着させることにより、橈骨上に位置する動脈
に対してたとえば20mmHg程度以下の比較的低い一定の圧
力で局部的に押圧されるようになっている。すなわち、
脈波センサ46は橈骨上の動脈から脈波を検出し、その脈
波を表す脈波信号SP_TをA/D変換器50を介してCPU28に供
給する。上記脈波センサ46は、動脈の脈動を電気信号に
変換するための半導体歪センサや圧電素子などが用いら
れる。なお、CPU28には起動停止スイッチ54の押圧操作
によって起動停止信号が供給され、起動停止スイッチ54
の押圧操作毎に装置が起動または停止させられるように
なっている。また、CPU28にはクロック信号源56から所
定周波数のパルス信号CKが供給されている。

以下、本実施例の作動を第５図のフローチャートに従
って説明する。

先ず、図示しない電気スイッチが投入されるとステッ
プS1が実行され、起動停止スイッチ54が押圧操作された
か否か、すなわち起動停止信号がCPU28に供給されてい
るか否かが判断される。カフ10が生体の上腕部などに巻
回された後起動停止スイッチ54が押圧操作されると、次
にステップS2が実行されてタイマの計数内容Ｔが零にリ
セットされ、その後再びクロック信号源56から供給され
るパルス信号CKの計数を開始する。続いてステップS3が
実行され、急速排気弁14および徐速排気弁16が閉じられ
るとともに電動ポンプ18が作動させられる。これにより
カフ圧P_cが上昇し、ステップS4においてそのカフ圧P_cが
予め定められた最高圧力P_lに達したか否かが判断され
る。この最高圧力P_lは予想される生体の最高血圧値より
も高い圧力で、たとえば180mmHg程度に設定されてお
り、カフ圧P_cが最高圧力P_lに達すると、続いてステップ
S5が実行される。

ステップS5においては、電動ポンプ18が停止させられ
るとともに徐速排気弁16が開放され、カフ10内の空気が
徐々に排気されてカフ圧P_cがゆっくりと降下させられ
る。そして、このような状態において、本実施例の血圧
測定手段に対応するステップS6の血圧測定ルーチンが実
行され、脈波信号SP₀が表すカフ10の圧力振動である脈
波の大きさの変化に基づいて、カフ圧P_cから最高血圧値
Ｈ（mmHg）および最低血圧値Ｌ（mmHg）が決定されると
ともに、それらの血圧値ＨおよびＬがRAM34に記憶され
る。

ステップS6が終了すると、直ちにステップS7が実行さ
れることにより急速排気弁14が開かれてカフ10内が急速
に排気されるとともに、ステップS8以下が実行されて、
第６図に示されているように一連の脈波MK1,MK2,・・・
が順次読み込まれて、それらの大きさに基づいて最高血
圧値SYSおよび最低血圧値DIAが連続的に測定される。

すなわち、先ずステップS8においては、脈波センサ46
から供給される脈波信号SP_Tに基づいて１個の脈波が検
出されたか否かが判断され、最初の脈波MK1が検出され
るとその脈波MK1が読み込まれるのに続いてステップS9
が実行され、読み込まれた脈波MK1からその最高値M₁（m
mHg）および最低値m₁（mmHg）が決定される。続いてス
テップS10が実行され、脈波の最高値M_max（mmHg）およ
び最低値M_min（mmHg）に基づいてそれぞれ最高血圧値SY
Sおよび最低血圧値DIAを求めるための対応関係式： SYS＝K_max・M_min ・・・（１） DIA＝K_min・M_min ・・・（２）の定数K_maxおよびK_minが既に決定されているか否かが判
断される。定数K_maxおよびK_minが既に決定されている場
合にはステップS11が実行されるが、最初の脈波MK1が読
み込まれた段階においては定数K_maxおよびK_minは未だ決
定されていないため、次にステップS12が実行される。

ステップS12においては、前記ステップS6においてRAM
34に記憶された最高血圧値Ｈおよび最低血圧値Ｌと、前
記ステップS9において決定された脈波MK1の最高値M₁お
よび最低値m₁とから、定数K_maxおよびK_minをそれぞれ次
式（３）および（４）のように決定する。これにより、
橈骨脈波と上腕血圧値ＨおよびＬとの関係が求められる
のである。

K_max＝H/M₁ ・・・（３） K_min＝L/m₁ ・・・（４）次に、ステップS13が実行されて、前記最高血圧値Ｈ
および最低血圧値Ｌを表す表示信号が血圧表示器38に供
給されて、それら血圧値ＨおよびＬを表すバーグラフ44
をブラウン管上に表示する。続いてステップS14が実行
され、起動停止スイッチ54が再操作されたか否かが判断
される。再操作された場合には作動が終了するが、この
段階では未だ充分な血圧値のトレンドが得られていない
ため、起動停止スイッチ54の再操作は通常為されない。
このため、次にステップS15が実行され、タイマの計数
内容Ｔが予め定められた計数内容T₀に達したか否かが判
断される。この計数内容T₀は上記ステップS12において
決定した対応関係を適正化するために、改めて対応関係
を決定し直す時間間隔に対応するもので、たとえば５〜
10分程度に設定される。したがって、計数内容ＴがT₀に
達した場合にはステップS2以下が再び実行されることと
なるが、血圧測定が為された後最初の脈波MK1が検出さ
れた直後のこの段階では計数内容Ｔは未だT₀に達してい
ないので、ステップS8以下が実行される。

ステップS8において前記脈波MK1に続く脈波MK2が検出
されると、続いてステップS9が実行され、その脈波MK2
の最高値M₂（mmHg）および最低値m₂（mmHg）が決定され
る。そして、ステップS10においては既に前記ステップS
12において定数K_maxおよびK_minが決定されているところ
からその判断が肯定されて、次にステップS11が実行さ
れる。ステップS11においては、前記対応関係式（１）
および（２）から脈波MK2の最高値M₂および最低値m₂に
対応する最高血圧値SYSおよび最低血圧値DIAが求めら
れ、それらの血圧値をその時の生体の実際の血圧値と推
定して、次のステップS13においてブラウン管上に表示
する。したがって、ステップS11、ステップS12およびス
テップS13が本実施例の制御手段に対応する。

以後、ステップS14またはステップS15の判断が肯定さ
れるまで、ステップS8乃至ステップS15の作動が繰り返
し実行されて、脈波が検出される毎に、すなわち動脈の
一拍毎にその脈波の最高値および最低値に基づいて前記
対応関係式（１）および（２）から最高血圧値および最
低血圧値が連続的に測定且つ表示される。

そして、タイマの計数内容ＴがT₀に達してステップS1
5の判断が肯定されると、ステップS2以下の作動が繰り
返され、ステップS6において新たに測定された実際の最
高血圧値H,最低血圧値ＬおよびステップS8において検出
される最先部の脈波の最高値，最低値に基づいて、対応
関係式（１）および（２）の定数K_maxおよびK_minが再び
求められ、その新しい対応関係式（１）および（２）か
ら引き続いて検出される脈波の最高値および最低値に基
づいて連続的に血圧測定が実行され且つ測定された血圧
値が表示されるのである。

以上のように、本実施例においては、一定の時間間隔
毎に実際の最高血圧値および最低血圧値を測定する一
方、橈骨上において20mmHg程度以下の低圧で脈波センサ
46が動脈に押圧されることにより脈波が検出されるとと
もに、その脈波の最高値および最低値と実際の最高血圧
値および最低血圧値との対応関係が一定の時間間隔毎に
求められて、その対応関係から脈波センサ46により検出
された脈波の大きさに基づいて連続的に血圧値が測定且
つ表示されるのである。したがって、本実施例によれ
ば、生体の形圧値を連続的に監視するためには生体の一
部を常に圧迫する必要があった従来の装置と比較して、
たとえば５〜10分程度の一定の時間間隔毎に生体の一部
を圧迫して実際の血圧値を測定するだけで良いので、長
時間にわたって血圧をモニタする場合であっても生体の
血液循環が阻害されることがなく、また生体に与える苦
痛が大幅に軽減されるという効果が得られる。

また、本実施例によれば、生体の最高血圧値と最低血
圧値とが同時に且つ動脈の一拍毎に連続測定し得るた
め、密度の高い医学的情報を得ることができるという利
点がある。さらに、本実施例によれば、脈波センサ46に
より橈骨上の動脈の脈波が採取されるので、脈波に対す
る呼吸の影響が殆どなく、正確に血圧値をモニタするこ
とができるという利点がある。因に、脈波検出手段とし
て生体の上腕部に巻回されたカフを用いて、その圧力振
動を脈波として検出することも考えられるが、このよう
な場合には、動脈および静脈の容積変化に対応した脈波
を観測することになり、その容積変化は呼吸に影響を受
け易いのである。なお、本実施例においては、最高血圧
値若しくは最低血圧値のいずれか一方のみを連続測定す
ることも勿論可能であり、或いはそれらの平均値である
平均血圧値やその他の血圧値を連続測定するように構成
することもできる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の
実施例において前述の実施例と共通する部分には同一の
符号を付して説明を省略する。

第７図に示すように、ステップS6にて決定される上腕
血圧値と撓骨脈波に基づいて決定される血圧値との関係
がずれたと思われる状態、たとえば脈波検出部の体動或
いは末梢血流抵抗変化などが撓骨脈波から判断された場
合には、その関係を求め直すための脈波異常検出手段に
対応するステップS16を設けてもよい。脈波検出部の体
動が生じて圧力センサ12の押圧条件が変化したり、また
末梢欠陥の収縮或いは拡張などにより末梢血流抵抗が変
化すると、上腕血圧値と撓骨脈波に基づいて決定される
血圧値との関係がずれるからである。上記ステップS16
は、たとえば第５図にステップS9とS10との間に設けら
れ、撓骨脈波の異常を判断する。このステップS16で
は、たとえば、脈波検出部の体動に関しては、撓骨脈波
の振幅、基線（たとえば零ボルト線）から撓骨脈波のピ
ーク値までの大きさが単位時間（たとえば5sec）内に50
％以上変化したときに異常と判定する。或いは、撓骨脈
波の発生時期が正常時の発生周期よりもたとえば30％以
上ずれたときに異常と判定する。また、末梢血流抵抗の
変化に関しては、第８図に示すように、撓骨脈波に対し
てその切痕（ノッチ）の位置を示す値（たとえば切痕か
ら上ピーク値までの大きさA/切痕から下ピーク値までの
大きさＢ）が単位時間内に30％以上変化したときに異常
と判定する。或いは、撓骨脈波の一部であって心臓拡張
期に対応する部分（切痕以降の立ち下がり部分Ｃ）の変
化率（傾斜）が大きく変化したときに異常と判定する。
或いは、ステップS12において撓骨脈波の大きさと上腕
血圧値ＨおよびＬとの関係が求められたときの撓骨脈波
に基づく血圧値とそれ以後の撓骨脈波に基づく血圧値と
の差がたとえば40mmHg以上変化したときに異常と判定す
る。

また、本発明の他の実施例においては、脈波検出手段
として、上述の実施例における脈波センサ46に替えて第
９図に示す脈波センサ58が用いられている。図におい
て、60は下端に開口62を有する中空の本体であり、その
開口62が生体の体表面に対向する状態でバンド66により
橈骨上に着脱可能に取り付けられるようになっている。
本体60は、環状の側壁部材70と、その側壁部材70の上端
にダイヤフラム72の外周縁部を挟んで固定された蓋部材
74とから成り、ダイヤフラム72の内周縁部は押圧部材76
に固定されている。ダイヤフラム72はゴム等の弾性変形
可能な材料製であり、押圧部材76はこのダイヤフラム72
を介して本体60内に相対移動可能に保持されている。ま
た、それ等本体60と押圧部材76との間には、そのダイヤ
フラム72によって圧力室78が形成されており、圧力流体
供給源80から調圧弁82を経て圧力エア等の圧力流体が供
給されることにより、押圧部材76を生体表面に押圧する
ようになっている。

上記押圧部材76は、環状の側壁部材86と、その側壁部
材86の上端に前記ダイヤフラム72の内周縁部を挟んで固
定された蓋部材88と、側壁部材86の下端に配設された押
圧板90とから構成されている。押圧板90は、第10図に示
されているように、単結晶シリコン等から成る半導体チ
ップ（半導体基板）92の上面に多数の感圧ダイオード94
を形成したもので、その接合部の圧力変化に対応する電
気信号が共通の端子96と個々の端子98との間から取り出
されるようになっている。多数の感圧ダイオード94は、
本体60が生体に取り付けられた状態において、脈波を検
出すべき橈骨動脈100と略直角に交差する方向に一定の
間隔を隔てて形成されているとともに、その動脈100と
略直角な方向の幅寸法および間隔は、少なくとも３個
（本実施例では７個程度）の感圧ダイオード94が橈骨動
脈100の直上部、すなわち橈骨動脈100の真上であってそ
の動脈100の直径と略同じ長さの範囲内に位置するよう
に定められている。なお、感圧ダイオード94の形状や動
脈100と平行な方向の長さ寸法は適宜設定される。

また、押圧板90の下面102であって上記感圧ダイオー
ド94に対応する部分には、それぞれ凹所が形成されてゴ
ムフィラー104が埋設されている。ゴムフィラー104は、
感圧ダイオード94に負荷を与えることなく且つ下面102
が平坦となるように凹所内に充填されており、動脈100
の直上部およびその近傍の生体表面はこの押圧板90の下
面102によって平坦に押圧されるとともに、橈骨動脈100
から発生する脈波の圧力振動はゴムフィラー104を介し
て感圧ダイオード94に伝達される。凹所が形成された部
分の半導体チップ92の肉厚は、たとえば15μｍ程度と極
めて薄く、ゴムフィラー104に圧力振動が伝達されるこ
とにより感圧ダイオード94の接合部には圧力変動が生
じ、これにより、その感圧ダイオード94からはその圧力
変動に対応する電気信号が脈波信号SP_Tとして出力され
る。

上記押圧板90は、前記側壁部材86の内側に配設された
容器形状を成す絶縁材料製の保持部材106の下端開口部
に固定され、半導体チップ92からの電気的な漏洩が防止
されるようになっている。また、保持部材106と押圧板9
0とによって囲まれた空室108はゴム管110を介して大気
に開放されており、空室108内の圧力が体温等に起因し
て変動することにより、感圧ダイオード94から出力され
る脈波信号SP_Tが変化することを防止している。

そして、上記感圧ダイオード94から出力された脈波信
号SP_T、図示しない増幅器，および脈波の周波数成分の
みを取り出すバンドパスフィルタ等を経て制御装置112
に供給される。制御装置112は前述の実施例のA/D変換基
50,CPU28,RAM34,ROM32,クロック信号源56,出力インター
フェース36などを含むマイクロコンピュータから構成さ
れており、前述の実施例と同様に、供給された脈波信号
SP_Tに基づいて橈骨動脈100の脈波を検出するとともに、
その脈波に基づいて決定された血圧値を前記血圧表示器
38に表示させる。また、制御装置112は、前記調圧弁82
に駆動信号SDを出力して圧力室78内に供給される圧力流
体の圧力値を制御する。

以上のように構成された本実施例の作動を以下に説明
する。

押圧部材76の押圧板90が橈骨動脈100の直上部を覆う
ように本体60がバンド66によって生体の手首近傍に取り
付けられた状態において、第５図のフローチャートのス
テップS1乃至ステップS7が実行されてカフ10を用いて実
際の最高および最低血圧値が測定された後、ステップS8
およびステップS9に替えて、第11図に示すような一連の
脈波検出ルーチンが実行される。

すなわち、先ず、ステップST1が実行されて、駆動信
号SDが出力されることにより圧力室78内に予め定められ
た一定圧の圧力流体が供給される。これにより、押圧部
材76は本体60に対して相対的に生体表面に向かう方向へ
移動させられ、押圧板90の下面102がその体表面に押圧
される。そして、このように下面102が体表面に押圧さ
れると、動脈100から発生する脈波の圧力振動が感圧ダ
イオード94に伝達され、その圧力振動に対応する脈波信
号SP_Tが出力されるようになる。上記一定圧は、脈波の
圧力振動が感圧ダイオード94によって検出され得る大き
さに設定されている。

続いてステップST2が実行され、動脈100と略直角に交
差する方向に配列された多数の感圧ダイオード94から出
力された脈波信号SP_Tの振幅Ａがそれぞれ求められると
ともに、ステップST3においては、求められた振幅Ａの
うちその値が最も大きい最大振幅_maxAが決定される。次
いで、ステップST4において、その最大振幅_maxAに予め
定められた係数k₁（１＞k₁＞０）を掛算することにより
基準値A_Sが算出され、ステップST5では振幅Ａがその基
準値A_Sよりも大きい脈波信号SP_T(A)が選択される。そし
て、続くステップST6においては、上記ステップST5にお
いて選択された脈波信号SP_T(A)の最大ピーク値Ｐ、すな
わち心臓収縮期における動脈100内の血圧値に対応する
脈波信号SP_T(A)の信号強度がそれぞれ検出され、動脈10
0と交差する方向における最大ピーク値Ｐの変化傾向が
２つの極大部を有するか否かが次のステップST7におい
て判断される。

ここで、上記ステップST2〜ST5は、動脈100の直上部
付近に位置させられた感圧ダイオード94から出力された
脈波信号を選択するためのものである。すなわち、動脈
100と直角な方向における各脈波信号SP_Tの振幅Ａは、第
12図に示されているように動脈100の直上部では他の部
分に比較して大きく、動脈100が略偏平となるように前
記押圧部材76が生体の表面に押圧されている場合には、
第12図において（ｃ）で示されているように、動脈100
の直上部付近に位置させられる９個の感圧ダイオード94
から出力された脈波信号SP_Tが信号SP_T(A)として選択さ
れる。前記基準値A_Sを算出するための係数k₁は、このよ
うに動脈100の直上部付近に位置する感圧ダイオード94
から出力された脈波信号SP_Tが信号SP_T(A)として選択さ
れるように設定されている。

そして、このようにして選択された各脈波信号SP_T(A)
の最大ピーク値Ｐの動脈100と交差する方向におけるグ
ラフは、第13図の（ｃ）に示されているように直上部の
略中央で局部的に小さくなり、直上部の両端部付近にそ
れぞれ極大部を有する傾向を示し、前記ステップST7の
判断はYESとなる。これは、動脈100が略偏平とされてい
ると、その直上部の中央付近における動脈100の管壁は
押圧板90と略平行であるため、その管壁に対して直角な
方向の脈波の圧力振動に対して管壁の張力が影響するこ
とは殆どないので、動脈内の血圧に近い推定値が得られ
るのに対し、動脈100の管壁が湾曲させられている両端
部付近では管壁の張力の影響で感圧ダイオード94に加え
られる圧力が全体的に高くなってしまうからである。

しかし、圧力室78内に供給される圧力流体の圧力値が
比較的小さいこの段階においては、圧力部材76を生体の
表面に押圧される押圧力が弱いため動脈100は未だ偏平
となっておらず、動脈100と直角な方向における各脈波
信号SP_Tの振幅Ａは、第12図の（ａ）で示されているよ
うに直上部の中央付近において比較的大きくなるだけで
ある。このため、ステップST5においては、その中央付
近の１〜数個の脈波信号SP_Tが信号SP_T(A)として選択さ
れる。また、このようにして選択された脈波信号SP_T(A)
の最大ピーク値Ｐのグラフは、第13図の（ａ）に示され
ているように、動脈100が未だ偏平となっていないとこ
ろから中央付近に１つの極大部を有するのみである。し
たがって、ステップST7の判断はNOとなり、続いてステ
ップST8が実行される。

ステップST8においては、前記調圧弁82に駆動信号SD
が出力されることにより、圧力室78内に供給される圧力
流体の圧力値が予め定められた一定圧だけ上昇させられ
る。その後、前記ステップST2以下が繰り返され、多数
の感圧ダイオード94から新たに出力された脈波信号SP_T
に基づいて基準値A_Sが求められるとともに、その基準値
A_S以上の脈波信号SP_T(A)が選択され、その最大ピーク値
Ｐのグラフが２つの極大部を有するか否かが判断され
る。ステップST8において圧力室78内に供給される圧力
流体の圧力値が上昇させられるのに伴って、押圧部材76
を体表面に押圧する押圧力も高められるため、かかるス
テップST8が繰り返されることにより動脈100は次第に変
形させられ、各脈波信号SP_Tの振幅Ａのグラフは、第12
図において（ｂ）で示されるように変化する。また、ス
テップST5において選択された脈波信号SP_T(A)の最大ピ
ーク値Ｐのグラフも第13図において（ｂ）で示されるよ
うに変化する。そして、この最大ピーク値Ｐのグラフが
第13図の（ｃ）で示されるように２つの極大部を有する
ようになると、前記ステップS7の判断はYESとなり、次
にステップST9が実行される。

ステップST9においては、極大値_maxPおよび極小値_min
Pが検出される。極大値_maxPは前記２つの極大部におけ
る最大ピーク値Ｐの平均値で、極小値_minPはそれ等２つ
の極大部の間に存在する極小部の最大ピーク値Ｐであ
り、次のステップST10においては、その極小値_minPが、
極大値_maxPに予め定められた係数k₂（１＞k₂＞０）を掛
算した値よりも小さいか否かが判断される。これは、動
脈100の直上部の中央付近に位置する感圧ダイオード94
には、動脈100内の脈波の圧力振動のみが加えられ、動
脈100の管壁の張力の影響が殆どなくなる程度にまでそ
の動脈100が偏平とされているか否かを判断するための
もので、係数k₂は動脈100の弾性力等を考慮して経験的
に設定される。そして、かかるステップST10の判断がYE
Sとなるまで、前記ステップST8およびステップST2以下
の実行が繰り返され、圧力室78内に供給される圧力流体
の圧力値が上昇させられる。

上記ステップST10の判断がYESとなると、次にステッ
プST11が実行され、前記極小値_minPを有する脈波信号SP
_T(A)が脈波信号SP_T(P)として選択される。そして、この
ようにして脈波信号SP_T(P)が選択されると、以後、この
脈波信号SP_T(P)が連続的に読み込まれる。これは、この
極小の脈波信号SP_T(P)が表す脈波が、前述のように動脈
100の管壁の張力の影響を殆ど受けず、動脈100内の実際
の脈波（圧力波）と絶対値において極めて近似している
ためである。そして、以上の作動に続いて前記ステップ
S10以下の作動が前述の実施例と同様に実行されること
により、ステップST9にて検出された極大値_maxPおよび
極小値_minPに基づいて最高血圧値および最低血圧値が決
定されるとともに、一定の周期毎にカフ10を用いる実際
の血圧値測定が行われて、脈波と実際の血圧値との間の
対応関係が更新されるのである。

したがって、本実施例においても、前述の実施例と同
様に、生体の血圧値を連続的に監視するために生体の一
部を比較的高い圧力で常に圧迫する必要がないので、長
時間にわたって血圧をモニタする場合であっても生体の
一部が欝血したりまた生体に著しい不快感を与えたりす
ることがないとともに、呼吸の影響を殆ど受けない正確
な血圧値を動脈の一拍毎に連続的に検出されるのであ
る。

また、本実施例によれば、動脈100の直上部付近に位
置させられた一群の感圧ダイオード94から出力された脈
波信号SP_Tの最大ピーク値Ｐが、直上部の両端部では高
く中央部では低くなるように、換言すれば動脈100が略
偏平とされて動脈内の血圧に近い推定値が得られるよう
に感圧ダイオード94を生体の表面に押圧する押圧力が調
整されるため、個々の生体の固体差等に拘わらず常に最
適な押圧力にて感圧ダイオード94が生体に押圧されるよ
うになり、脈波の検出精度が向上するのである。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前記３つの実施例において、脈波センサ46
は橈骨上に装着されるようになっていたが、頚動脈上或
いは足背動脈上などの、生体上において表皮直下に動脈
が位置していることにより脈波が検出し易い他の部位に
装着されても良いことは勿論である。

また、第２図の実施例において、脈波センサ46はバン
ド52が生体の手首に巻回されることにより橈骨上の動脈
に対して一定の低圧にて押圧されるようになっていた
が、脈波センサ46は、カフ10と同様のカフに取り付けら
れるとともにこのカフを脈波センサ46が内周側となるよ
うに脈波採取可能な部位に巻回し且つカフ内部に比較的
低いたとえば20mmHg程度以下の一定の圧力を供給して膨
張させることにより、橈骨上の動脈に対して脈波センサ
46が一定の低圧で押圧されるようにしても良い。

また、前記３つの実施例においては、脈波のピーク値
（極大値）を最高血圧値SYSと対応させるように構成さ
れているが、脈波の立上り速度、すなわち下ピークから
上ピークまでの時間、立上り部分の傾斜（変化率）など
と最高血圧値SYSとを対応させても良いのである。最高
血圧値が大きい程脈波の立上りが急峻となるからであ
る。

また、前述の実施例においては、生体の実際の血圧値
は血圧測定中において一定の時間間隔毎に測定されて脈
波との間の対応関係が一々求められていたが、血圧測定
前において実際の血圧値および脈波を一度検出してそれ
らの対応関係を求め、その対応関係を血圧測定中に固定
的に用いるようにしても差支えない。

また、前記３つの実施例では、実際の血圧値と脈波の
大きさとが比例関係にあることを前提としてそれらの対
応関係が求められているが、血圧値が脈波の大きさの二
次関数で表される対応関係を求めたり、予めプログラム
された血圧値と脈波の大きさとの対応関係を表す複数種
類のデータマップの中から、被測定者の血圧値および脈
波の大きさに基づいて一つのデータマップを選択するこ
とにより対応関係を求めたりするなど、その他の方法で
対応関係を求めるようにしても差支えない。

また、前記３つの実施例において、ステップS6では生
体の実際の血圧値が脈波の大きさに基づく所謂オシロメ
トリック法によってカフ10の高圧過程で測定されるよう
になっているが、マイクロフォンによってコロトコフ音
を検出し、その有無に従って血圧値を決定するマイクロ
フォン方式や、超音波によって動脈表壁の波動を検出
し、その波動の大きさの変化に従って血圧値を決定する
方法など、その他の血圧測定方法を採用することもで
き、さらにカフ10の昇圧過程で血圧測定を行うことも可
能である。

さらに、前記３つの実施例では連続測定された最高血
圧値および最低血圧値がブラウン管上に表示されるよう
になっているが、同時にチャート等の記録紙にプリント
して記録するようにしても良く、また、その他の種々の
表示手段若しくは記憶手段を採用し得る。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変
更が加えられ得るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−181129（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−53783（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−119243（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−111108（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−128605（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】生体の血圧値を監視するためにその血圧値
を連続的に表示器に表示させる形式の血圧モニタ装置で
あって、前記生体の動脈から脈波を検出する脈波検出手段と、前記生体の一部を圧迫するカフを用いて該生体の実際の
血圧値を測定する血圧測定手段と、前記脈波検出手段により検出された脈波のピーク値と前
記血圧測定手段により測定された実際の血圧値との実際
の関係を求める関係決定手段と、該関係から前記脈波に
基づいて推定血圧値を逐次決定して前記表示器に連続的
に表示させる推定血圧表示手段とを有する制御手段と、を、含むことを特徴とする血圧モニタ装置。
【請求項２】前記脈波検出手段は、前記生体の橈骨動脈
上、頚動脈上、あるいは足背動脈上に装着されるもので
ある特許請求の範囲第１項に記載の血圧モニタ装置。
【請求項３】前記脈波検出手段は、半導体歪センサある
いは圧電素子から構成される特許請求の範囲第１項に記
載の血圧モニタ装置。
【請求項４】前記脈波検出手段は、押圧手段を備え、該
押圧手段により前記生体の動脈に対して所定の圧力で押
圧されるものである特許請求の範囲第１項に記載の血圧
モニタ装置。
【請求項５】前記所定の圧力は、20mmHg程度以下の比較
的低い一定の圧力である特許請求の範囲第４項に記載の
血圧モニタ装置。
【請求項６】前記押圧手段は、前記生体に巻回されるバ
ンドである特許請求の範囲第４項に記載の血圧モニタ装
置。
【請求項７】前記脈波検出手段には、前記生体の動脈上
の体表面において前記動脈と交差する方向であって該動
脈の径内に複数個位置する間隔で平坦な押圧面に配列さ
れ、該体表面に押圧されることにより該動脈から発生す
る前記脈波に対応する脈波信号をそれぞれ出力する複数
の圧力センサと、該圧力センサを該体表面に押圧する押
圧手段と、該押圧手段による押圧力を、該複数の圧力セ
ンサのうち該動脈の直上部に位置させられた一群の圧力
センサから出力された脈波信号の信号強度が、該直上部
の両端部では高く中央部では低くなるように調整する押
圧力調整手段と、が含まれるものである特許請求の範囲
第１項に記載の血圧モニタ装置。
【請求項８】前記複数の圧力センサは、単一の半導体基
板にそれぞれ形成された感圧ダイオードである特許請求
の範囲第７項に記載の血圧モニタ装置。
【請求項９】前記押圧手段は、本体と、該本体内に設け
られた押圧部材と、該押圧部材と該本体との間に介挿さ
れて気密な圧力室を形成するとともに該押圧部材を該本
体に対して相対移動可能に支持する弾性変形可能なダイ
ヤフラムと、該圧力室内に圧力流体を供給する圧力流体
供給源と、から構成されるものである特許請求の範囲第
７項に記載の血圧モニタ装置。
【請求項１０】前記押圧力調整手段は、前記複数の圧力
センサからそれぞれ出力された脈波信号の各々のピーク
値を求め、該ピーク値の前記動脈と交差する方向におけ
る変化傾向が２つの極大部を有するとともに、該極大部
の間に存在する極小部のピーク値が該極大部のピーク値
に対して予め定められた一定の割合以下となるように前
記押圧力を調整するものである特許請求の範囲第７項に
記載の血圧モニタ装置。
【請求項１１】前記制御手段は、前記脈波のピーク値で
ある最高値および最低値にそれぞれ予め求められた定数
を乗ずることにより最高血圧値および最低血圧値をそれ
ぞれ求めるものである特許請求の範囲第１項に記載の血
圧モニタ装置。
【請求項１２】前記定数は前記実際の血圧値を前記脈波
の最高値および最低値により除することにより求められ
るものである特許請求の範囲第11項に記載の血圧モニタ
装置。
【請求項１３】前記制御手段は、前記脈波の立上がり速
度或いは立上がり部分の変化率に基づいて最高血圧値を
求めるものである特許請求の範囲第１項に記載の血圧モ
ニタ装置。
【請求項１４】前記脈波と前記血圧値との前記関係は、
二次関数で表されるものである特許請求の範囲第１項に
記載の血圧モニタ装置。
【請求項１５】前記制御手段は、血圧値と脈波の大きさ
との対応関係を表す予め記憶された複数種類のデータマ
ップの中から、前記血圧測定手段により測定された実際
の血圧値と前記脈波検出手段により検出された脈波との
関係に対応するデータマップを選択することにより、前
記脈波と前記血圧値との関係を求めるものである特許請
求の範囲第１項に記載の血圧モニタ装置。
【請求項１６】前記制御手段は、血圧測定前において、
前記血圧測定手段により測定された前記実際の血圧値と
前記検出手段により検出された脈波との関係を予め求め
且つ記憶し、該関係から前記脈波に基づいて前記血圧値
を算出するものである特許請求の範囲第１項に記載の血
圧モニタ装置。
【請求項１７】前記制御手段は、前記血圧測定手段によ
り一定の時間間隔毎に測定された実際の血圧値に基づい
て該一定の時間間隔毎に前記関係を修正するものである
特許請求の範囲第１項に記載の血圧モニタ装置。
【請求項１８】前記一定の時間間隔は、約５乃至10分で
ある特許請求の範囲第17項に記載の血圧モニタ装置。
【請求項１９】前記制御手段は前記脈波の異常を検出す
る脈波異常検出手段を含んでおり、該脈波異常検出手段
により前記脈波の異常が検出された場合には、前記血圧
測定手段により前記実際の血圧値が直ちに測定されると
ともに、該制御手段において該実際の血圧値と前記脈波
との間の関係が求められる特許請求の範囲第１項に記載
の血圧モニタ装置。
【請求項２０】前記血圧測定手段は、生体の一部に巻回
されたカフに対して圧力供給源からの圧力を供給すると
ともに、該カフから検出される前記動脈の脈動に対応す
る信号成分に基づいて血圧値を決定するものである特許
請求の範囲第１項に記載の血圧モニタ装置。