JP2745466B2 - Electronic sphygmomanometer - Google Patents

Electronic sphygmomanometer

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JP2745466B2
JP2745466B2 JP1131842A JP13184289A JP2745466B2 JP 2745466 B2 JP2745466 B2 JP 2745466B2 JP 1131842 A JP1131842 A JP 1131842A JP 13184289 A JP13184289 A JP 13184289A JP 2745466 B2 JP2745466 B2 JP 2745466B2
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、加圧不足を検出できる電子血圧計に関す
る。
The present invention relates to an electronic sphygmomanometer capable of detecting insufficient pressurization.

(ロ)従来の技術 リバロッチ法と呼ばれる血圧測定法は、例えば上腕部
に腕帯(カフ)を装着し、このカフ内の空気を設定値ま
で加圧して(カフを加圧して)、一日上腕動脈を阻血し
た後、カフ内の空気を一定微速度で排気し、その過程で
生じる心血管情報に基づいて収縮期圧、拡張期圧を決定
するものであり、直接法に比べて安全、測定手順が簡単
な特長を有し、医療現場や家庭における多くの自動化さ
れた電子血圧計に採用されている。
(B) Conventional technology In a blood pressure measurement method called the Liberlotch method, for example, an arm band (cuff) is attached to an upper arm, and air in the cuff is pressurized to a set value (pressurized the cuff), and a day is performed. After the ischemia of the brachial artery, the air in the cuff is evacuated at a constant minute speed, and systolic pressure and diastolic pressure are determined based on cardiovascular information generated in the process, which is safer than the direct method, It has a simple measurement procedure and is used in many automated electronic sphygmomanometers at medical sites and homes.

このリバロッチ法を採用した電子血圧計には、心血管
情報として脈波を使用するオシロメトリック方式のもの
と、心血管情報としてコロトコフ音を使用するコロトコ
フ方式のものとが知られている。オシロメトリック方式
の電子血圧計では、カフを微速排気する過程で脈波を検
出し、例えばこの脈波の振幅値の変動を捉えて収縮期
圧、拡張期圧(以下両者を総称して血圧値という)を決
定するものである。一方、コロトコフ方式の電子血圧計
は、微速排気の過程で、マイクロホンを用いて血管より
生じるコロトコフ音を検出し、血圧値を決定するもので
ある。
Electronic sphygmomanometers that employ the Leverotti method include an oscillometric type using a pulse wave as cardiovascular information and a Korotkoff type using a Korotkoff sound as cardiovascular information. The oscillometric electronic sphygmomanometer detects a pulse wave in the process of evacuating the cuff at a very low speed, and for example, detects a change in the amplitude value of the pulse wave and detects a systolic pressure and a diastolic pressure (hereinafter collectively referred to as a blood pressure value). Is determined). On the other hand, a Korotkoff-type electronic sphygmomanometer detects a Korotkoff sound generated from a blood vessel using a microphone in the process of evacuation at a very low speed, and determines a blood pressure value.

(ハ)発明が解決しようとする課題 いずれの方式の電子血圧計も、カフ内の空気圧(カフ
圧)を収縮期圧以上にまで加圧してから測定を行う必要
があり、各圧不足、すなわち前記設定値が収縮期圧より
低いと原理上血圧値を決定することができない。
(C) Problems to be Solved by the Invention Both types of electronic sphygmomanometers need to perform measurement after increasing the air pressure (cuff pressure) in the cuff to the systolic pressure or more. If the set value is lower than the systolic pressure, the blood pressure value cannot be determined in principle.

上記オシロメトリック方式の電子血圧計では、測定未
期に至らないと加圧不足が判明しない。このため、加圧
不足でもそのまま測定が継続され、しばらく時間が経過
した後始めて加圧不足であることが判明し、再度測定を
し直さなければならない場合がある。
In the above-mentioned oscillometric electronic sphygmomanometer, insufficient pressurization is not known until the measurement is in its infancy. For this reason, even if the pressurization is insufficient, the measurement is continued as it is, and after a certain period of time, it is determined that the pressurization is insufficient, and the measurement may have to be performed again.

一方、コロトコフ方式の電子血圧計では、測定開始時
のコロトコフ音の有無から加圧不足を判定することがで
きる。しかし、どの程度加圧不足であるかまでは判定で
きず、加圧値を一定量増加させて再加圧を行っても、な
お加圧不足となったり、必要以上に加圧し過ぎたりする
場合がある。また、高感度のマイクロホンを使用してい
るため、周囲の雑音をコロトコフ音と誤認して不必要な
再加圧を行う場合がある。
On the other hand, in the Korotkoff-type electronic sphygmomanometer, underpressurization can be determined from the presence or absence of the Korotkoff sound at the start of measurement. However, it is not possible to determine how much under-pressurization is performed, and even if the pressurization value is increased by a certain amount and re-pressurization is performed, the pressurization is still insufficient or excessive pressurization is necessary. There is. In addition, since a highly sensitive microphone is used, unnecessary re-pressurization may be performed by erroneously recognizing surrounding noise as Korotkoff sound.

以上のように従来のリバロッチ法を採用した電子血圧
計では、被験者が加圧不足を避けるために慎重に設定値
を定めなければならず煩雑であり、また必要以上に高い
設定値を定めたり、加圧不足の誤検出により被験者に苦
痛を与えたり、うっ血を生じさせる危険性があった。さ
らに、再測定により測定の効率が低下する問題点もあっ
た。
As described above, in the electronic blood pressure monitor that employs the conventional Leveroch method, the subject must carefully set a value in order to avoid insufficient pressurization, which is troublesome. There is a risk that the test subject may suffer pain or stasis due to erroneous detection of insufficient pressurization. Further, there is another problem that the measurement efficiency is reduced by the re-measurement.

この発明は、上記に鑑みなされたもので、加圧不足の
みならず、どの程度加圧不足なのかも判定できる電子血
圧計の提供を目的としている。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an electronic sphygmomanometer that can determine not only insufficient pressurization but also how much underpressurization.

(ニ)課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、この発明の電子血圧計は、
被験者に装着されたカフを設定圧力まで加圧して血圧を
測定する電子血圧計において、前記被験者より脈波を検
出して脈波信号を出力する脈波検出手段と、前記脈波信
号の波形を表す脈波パラメータに関する統計データから
得られたメンバーシップ関数を記憶しているメンバーシ
ップ関数記憶手段と、前記カフが前記設定圧まで加圧さ
れた直後の前記脈波検出手段からの1個または数個の脈
波信号の波形から脈波パラメータを算出する脈波パラメ
ータ算出手段と、この脈波パラメータ算出手段が算出し
た脈波パラメータと前記メンバーシップ関数記憶手段の
記憶データとに基づいて加圧不足を検出する加圧不足検
出手段とを備えていることを特徴とするものである。
(D) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the electronic sphygmomanometer of the present invention comprises:
In an electronic sphygmomanometer that measures a blood pressure by pressurizing a cuff attached to a subject to a set pressure, a pulse wave detecting unit that detects a pulse wave from the subject and outputs a pulse wave signal, and calculates a waveform of the pulse wave signal. Membership function storage means for storing a membership function obtained from statistical data relating to the pulse wave parameter to be represented, and one or a number from the pulse wave detection means immediately after the cuff is pressurized to the set pressure. Pulse wave parameter calculating means for calculating pulse wave parameters from the waveforms of the individual pulse wave signals, and insufficient pressurization based on the pulse wave parameters calculated by the pulse wave parameter calculating means and the data stored in the membership function storage means. And under-pressurization detecting means for detecting the pressure.

この発明の電子血圧計では、被験者にカフを装着し、
カフ内圧力を高めていくと、被験者の脈に同期して脈波
検出手段が脈波を検出して脈波信号を出す。メンバシッ
プ関数記憶手段は、蒸気脈波信号の波形を表す脈波パラ
メータに関する統計データから得られたメンバシップ関
数を記憶している。カフ内圧力が設置値にまで高まる
と、脈波パラメータ算出手段は、その直後に脈波検出手
段から出る1個または数個の脈波信号の波形から脈波パ
ラメータを算出する。設定値まで加圧しても、圧力が不
足している場合、加圧不足検出手段が、今得られた脈波
パラメータと前記メンバシップ関数記憶手段の記憶デー
タとに基づいて加圧不足であることを検出する。
In the electronic sphygmomanometer of the present invention, a cuff is attached to the subject,
As the pressure in the cuff is increased, the pulse wave detecting means detects a pulse wave and outputs a pulse wave signal in synchronization with the pulse of the subject. The membership function storage means stores a membership function obtained from statistical data on pulse wave parameters representing the waveform of the steam pulse wave signal. When the pressure in the cuff increases to the set value, the pulse wave parameter calculating means calculates the pulse wave parameter from the waveform of one or several pulse wave signals outputted from the pulse wave detecting means immediately thereafter. If the pressure is insufficient even if the pressure is increased to the set value, the insufficient pressure detection means should be insufficient under pressure based on the pulse wave parameter just obtained and the data stored in the membership function storage means. Is detected.

(ヘ)実施例 以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に説明す
る。
(F) Examples Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

先ず、この発明の実施例電子血圧計の採用する測定原
理を第1図、第2図及び第7図を参照しながら説明す
る。脈波の波形はカフ圧に伴って変化することが知られ
ており、脈波の波形より現在のカフ圧が収縮期圧よりど
の程度離れているか、すなわち相対圧を推定することが
期待できる。
First, the principle of measurement used by an electronic blood pressure monitor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 7. FIG. It is known that the waveform of the pulse wave changes with the cuff pressure, and it can be expected from the waveform of the pulse wave how much the current cuff pressure is different from the systolic pressure, that is, the relative pressure can be estimated.

脈波の波形を評価するには、例えば第2図に示すよう
に脈波振幅AMP、脈波積分レベルRAV、波形幅比WID、屈
折率CON等のパラメータを算出して用いればよい。今、
脈波振幅AMPについて考えてみると、第7図(a)は多
数の被験者について得られた脈波振幅AMPと相対カフ圧P
C′の関係をドットプロットしたものである。この第7
図(a)に示されているのは、いわば脈波振幅AMPと相
対カフ圧PC′とを変数する確率密度分布であり、これを
用いてメンバシップ関数を生成することができる。
In order to evaluate the waveform of the pulse wave, for example, parameters such as the pulse wave amplitude AMP, the pulse wave integration level RAV, the waveform width ratio WID, and the refractive index CON may be calculated and used as shown in FIG. now,
Considering pulse wave amplitude AMP, FIG. 7 (a) shows pulse wave amplitude AMP and relative cuff pressure P obtained for a large number of subjects.
This is a dot plot of the relationship of C ′. This seventh
FIG. 7A shows a probability density distribution in which the pulse wave amplitude AMP and the relative cuff pressure P C ′ are varied, and a membership function can be generated using the probability density distribution.

脈波振幅AMPが実測されれば、この脈波振幅AMPで第
7図(a)のメンバシップ関数を切断した時、その切り
口は第1図中(a)で示すようになり、この脈波振幅AM
Pに対する相対カフ圧PC′のメンバシップ関数とする
ことができる。このようなメンバシップ関数は、他のパ
ラメータについても同様に得られる〔第1図中(b)
(c)(d)参照〕。このようにして得られた各パラメ
ータについてのメンバシップ関数に乗算や加算等の所定
の論理計算を施して得られた関数は、例えば第1図中
(e)のようになり、この関数の最大値に対応する相対
カフ圧が最も確からしいものであると推定することがで
きる。相対カフ圧が推定できれば、現在のカフ圧が収縮
期圧よりどの程度離れているかを知ることができ、各圧
不足の有無とその程度を判定することが可能となる。
If the pulse wave amplitude AMP is actually measured, when the membership function shown in FIG. 7A is cut at this pulse wave amplitude AMP * , the cut end becomes as shown in FIG. 1A. Wave amplitude AM
It can be a membership function of the relative cuff pressure P C ′ with respect to P * . Such a membership function is similarly obtained for other parameters [(b) in FIG.
(See (c) and (d)). A function obtained by performing a predetermined logical calculation such as multiplication or addition on the membership function for each parameter obtained in this manner is as shown in FIG. 1 (e), for example. It can be assumed that the relative cuff pressure corresponding to the value is most likely. If the relative cuff pressure can be estimated, it is possible to know how far the current cuff pressure is from the systolic pressure, and it is possible to determine the presence or absence of each pressure shortage and its degree.

第3図は、この実施例電子血圧計の構成を説明するブ
ロック図である。2は、被験者の上腕部に装着されるカ
フであり、このカフ2には、排気弁3、加圧ポンプ(加
圧手段)4、圧力センサ(圧力検出手段)5が接続され
る。排気弁3及び加圧ポンプ4は、MPU10により制御さ
れる。圧力センサ4の出力信号(以下カフ圧信号とい
う)は、増幅器6で増幅された後、一つはそのままアナ
ログ/デジタル(A/D)変換器8に入力されてデジタル
変換されMPU10に取り込まれる。一方、カフ圧信号は、
バンドパスフィルタ7に入力され脈波信号が検出され
る。この脈波信号もA/D変換器8でデジタル変換され、M
PU10に取り込まれる。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the electronic blood pressure monitor of this embodiment. Reference numeral 2 denotes a cuff to be attached to the upper arm of the subject. The cuff 2 is connected to an exhaust valve 3, a pressurizing pump (pressurizing means) 4, and a pressure sensor (pressure detecting means) 5. The exhaust valve 3 and the pressure pump 4 are controlled by the MPU 10. After an output signal of the pressure sensor 4 (hereinafter, referred to as a cuff pressure signal) is amplified by an amplifier 6, one of the output signals is directly input to an analog / digital (A / D) converter 8, digitally converted, and taken into the MPU 10. On the other hand, the cuff pressure signal is
The pulse wave signal is input to the band pass filter 7 and detected. This pulse wave signal is also digitally converted by the A / D converter 8 and
It is taken into PU10.

MPU10は、脈波波形のパラメータを算出する機能、算
出されたパラメータに基づきメンバーシップ関数を選出
する機能、選出されたメンバーシップ関数に論理演算を
施して加圧不足を判定する機能、微速排気過程における
脈波振幅の変動より血圧値を決定する機能等を備えてい
る。
The MPU 10 has a function of calculating parameters of the pulse waveform, a function of selecting a membership function based on the calculated parameters, a function of performing a logical operation on the selected membership function to determine insufficient pressurization, And the like to determine the blood pressure value from the fluctuation of the pulse wave amplitude at the time.

MPU10内のメモリ10a内には、上記メンバーシップ関数
のデータテーブル及び動作プログラムが記憶されてい
る。また、MPU10には、表示器9が接続されており、決
定された血圧値等が表示される。
In the memory 10a in the MPU 10, a data table of the membership function and an operation program are stored. The display unit 9 is connected to the MPU 10, and the determined blood pressure value and the like are displayed.

次に、実施例電子入血圧計の全体動作を第4図も参照
しながら以下に説明する。
Next, the overall operation of the electronic blood pressure monitor of the embodiment will be described below with reference to FIG.

まず、カフ2を被験者の上腕部に巻き付け、血圧測定
を開始させる。最初にMPU10は、排気弁3を閉状態にし
て加圧ポンプ4をオンにし、加圧を開始させる〔ステッ
プ(以下STという)1〕。MPU10は、A/D変換器8よりカ
フ圧信号を取り込んで(ST2)、現在のカフ圧が設定圧P
coに達したか否かを判定する(ST3)。この判定がNOの
場合にはST2へ分岐し、YESの場合には、ST4へ分岐す
る。すなわち、現在のカフ圧が設定圧Pcoに達するま
で、ST2、ST3の処理が反復される。上記設定圧Pcoは固
定としてもよいし、設定スイッチを設けて被験者に選択
させてもよく、適宜設計変更可能である。
First, the cuff 2 is wrapped around the upper arm of the subject to start blood pressure measurement. First, the MPU 10 closes the exhaust valve 3, turns on the pressurizing pump 4, and starts pressurizing [step (hereinafter referred to as ST) 1]. The MPU 10 fetches the cuff pressure signal from the A / D converter 8 (ST2), and the current cuff pressure becomes the set pressure P
It is determined whether or not co has been reached (ST3). If the determination is NO, the process branches to ST2, and if the determination is YES, the process branches to ST4. That is, until the current cuff pressure reaches the set pressure P co, processing ST2, ST3 are repeated. The set pressure Pco may be fixed, or a setting switch may be provided so that the subject can select the set pressure. The design can be changed as appropriate.

ST4では、MPU10が加圧ポンプ4を停止させる。そし
て、MPU10は脈波Pw(t)を取込み、この脈波Pw(t)
にしきい値TH0を適用して脈波を区切る〔第2図中
(b)参照〕。そして、MPU10は脈波Pw(t)より区切
点Tst、Tenが検出できたか否かを判定し(ST7)、この
判定がNOの場合にはST5へ分岐し、YESの場合にはST8へ
分岐する。すなわち脈波が1拍得られるまでST5〜ST7の
処理を反復する。
In ST4, the MPU 10 stops the pressurizing pump 4. Then, the MPU 10 captures the pulse wave Pw (t), and this pulse wave Pw (t)
Separate the pulse wave by applying the threshold TH 0 to [in FIG. 2 (b) refer to Fig. Then, the MPU 10 determines whether or not the break points T st and T en have been detected from the pulse wave Pw (t) (ST7). If the determination is NO, the process branches to ST5, and if the determination is YES, the process proceeds to ST8. Branch to That is, the processing of ST5 to ST7 is repeated until one pulse wave is obtained.

ST8では、MPU10は脈波Pw(t)より後述の4つのパラ
メータを算出する。なお、この実施例では、脈波1拍を
検出しパラメータを算出しているが、数拍の脈波を検出
し、それぞれについてパラメータを算出してこれらの平
均値をとれば、より高い信頼性が得られる。
In ST8, the MPU 10 calculates the following four parameters from the pulse wave Pw (t). In this embodiment, one pulse wave is detected and parameters are calculated. However, if several pulse waves are detected, parameters are calculated for each pulse, and an average of these parameters is obtained, higher reliability is obtained. Is obtained.

さらにST9では、MPU10はST8で得られたパラメータよ
り再加圧設定値Pc1を推定する。ST10では、この再加圧
設定値Pc1と最初の設定値PC0と比較し、再加圧設定値P
c1が設定値Pc0より大であれば(Pc1>Pc0)加圧不足と
判定してST11へ分岐し、Pc1がPc0以下ならば(Pc1
Pc0)、加圧不足でないと判定してST13へ分岐する。
In addition ST9, MPU 10 estimates the recompression pressure setpoint P c1 from the parameters obtained in ST8. In ST10, the re-pressurization set value P c1 is compared with the initial set value P C0 ,
If c1 is greater than the set value P c0 branch to (P c1> P c0) ST11 determines that the pressure shortage, if P c1 is P c0 less (P c1
Pc0 ), it is determined that the pressure is not insufficient, and the process branches to ST13.

ST11では、MPU10は表示器9に加圧不足の旨を表示さ
せる。この表示と共に、あるいはこの表示に代えて音声
により加圧不足を被験者に報知する構成としてもよい。
In ST11, the MPU 10 causes the display 9 to indicate that pressurization is insufficient. In addition to or instead of this display, a configuration may be used in which the subject is notified of insufficient pressurization by voice.

ST12では、MPU10は再び各圧ポンプ4を作動させ、再
加圧設定値Pc1まで再加圧を行う。ST13では、MPU10は、
オシロメトリック方式により血圧値を決定する。この血
圧値決定処理では、排気弁3が微速排気状態とされ、微
速排気過程での脈波振幅を捉える。脈波振幅はカフ圧が
減少していくに伴い増大し、カフ圧が収縮期圧と拡張期
間圧との平均値となる付近で最大を取り、その後再び減
少していく。脈波振幅が増大側で最大振幅の約50%とな
る時のカフ圧が収縮期圧に対応しており、減少側で最大
振幅の約70%となる時のカフ圧が拡張期圧に対応してい
るので、例えばこれに基づいて血圧値を決定することが
できる。なお、この発明は、血圧値決定処理自体を要部
とするものではないので詳細な説明は省略する。また、
血圧値決定処理はコロトコフ方式により行ってもよく適
宜設計変更可能である。
In ST12, MPU 10 activates the respective pressure pump 4 again, to re-pressurized to recompression pressure setpoint P c1. In ST13, MPU10
The blood pressure value is determined by an oscillometric method. In this blood pressure value determination process, the exhaust valve 3 is set to the slow exhaust state, and the pulse wave amplitude in the slow exhaust process is captured. The pulse wave amplitude increases as the cuff pressure decreases, reaches a maximum near the average value of the systolic pressure and the diastolic pressure, and then decreases again. The cuff pressure when the pulse wave amplitude becomes about 50% of the maximum amplitude on the increasing side corresponds to the systolic pressure, and the cuff pressure when the pulse wave amplitude becomes about 70% of the maximum amplitude on the decreasing side corresponds to the diastolic pressure Therefore, for example, the blood pressure value can be determined based on this. Note that the present invention does not include the blood pressure value determination process itself as a main part, and thus a detailed description is omitted. Also,
The blood pressure value determination processing may be performed by the Korotkoff method, and the design can be appropriately changed.

ST14では、MPU10は排気弁3を急速排気状態とし、カ
フ2を急速に排気して被験者の上腕部を圧迫より解放す
る。さらにMPU10は決定された血圧値を表示器9に表示
させる(ST15)。
In ST14, the MPU 10 puts the exhaust valve 3 into the rapid exhaust state, rapidly exhausts the cuff 2 and releases the subject's upper arm from compression. Further, the MPU 10 displays the determined blood pressure value on the display 9 (ST15).

次に脈波パラメータの算出処理(ST8)について、第
2図及び第5図を参照しながら以下に説明する。
Next, the pulse wave parameter calculation process (ST8) will be described below with reference to FIGS. 2 and 5.

この実施例電子血圧計では、脈波パラメータとして、
脈波振幅AMP、積分レベルRAV、波形幅比WID、屈曲率CON
の4種類を採用している。もちろん、脈波パラメータ
は、これら4つに限定されるものではない。
In this example electronic blood pressure monitor, as a pulse wave parameter,
Pulse wave amplitude AMP, integration level RAV, waveform width ratio WID, flexion rate CON
Are adopted. Of course, the pulse wave parameters are not limited to these four.

まず、MPU10は脈波Pw(t)が最大、最小となる時刻T
max、Tminを検索し、Tmax、Tminにそれぞれ対応する脈
波最大値Pwmax、脈波最小値Pwminをメモリ10aに記憶す
る〔ST101、第2図中(a)参照〕。そして、Pwmaxより
Pwminを減じて、脈波振幅AMPを算出する(ST102)。
First, the MPU 10 determines the time T at which the pulse wave Pw (t) becomes maximum and minimum.
max, searching T min, T max, T min to the corresponding pulse wave maximum value Pw max, stores the pulse wave minimum value Pw min in the memory 10a [ST 101, in FIG. 2 (a) see FIGS. And from Pw max
The pulse wave amplitude AMP is calculated by subtracting Pw min (ST102).

次に、脈波Pw(t)の時間平均を振幅AMPで正規化し
た値である積分レベルRAV〔%〕を以下の(1)式によ
り算出する〔ST103、第2図中(b)参照〕。
Next, an integral level RAV [%], which is a value obtained by normalizing the time average of the pulse wave Pw (t) with the amplitude AMP, is calculated by the following equation (1) [ST103, see FIG. 2 (b)]. .

続いて、波形幅比WID〔%〕の算出が行われるが(ST1
04〜ST108、第2図(c)参照)、このWIDは、脈波Pw
(t)の最大値Pwmax出現から所定のしきい値TH1まで減
少するまでの時間を、脈波の周期(Ten−Tst)で正規化
した値である。
Subsequently, the waveform width ratio WID [%] is calculated (ST1).
04 to ST108, see FIG. 2 (c)), and the WID is the pulse wave Pw.
The time from the maximum value Pw max emergence of (t) to decrease to a predetermined threshold value TH 1, a normalized value in a cycle of the pulse wave (T en -T st).

まず、しきい値TH1を以下の(2)式で設定するが、
この(2)式中のxは0〜1の範囲で予め定められる定
数である(ST104)。
First, to set the threshold TH 1 by the following equation (2),
X in the equation (2) is a constant that is predetermined in the range of 0 to 1 (ST104).

TH1=Pwmin+AMP×x ……(2) 次に、時間tをTmaxとし(ST105)、このtにサンプ
リング幅Δtを加え(ST106)、このtに対する脈波Pw
(t)がTH1以下になったか否かを判定する(ST107)。
ST107の判定がNOの場合にはST106へ分岐し、YESの場合
にはST108へ分岐する。ST108では、次の(5)式により
WIDを算出する。
TH 1 = Pw min + AMP × x (2) Next, the time t is set to T max (ST105), and the sampling width Δt is added to this t (ST106), and the pulse wave Pw for this t is added.
(T) determines whether it is TH 1 below (ST 107).
When the determination in ST107 is NO, the process branches to ST106, and when the determination is YES, the process branches to ST108. In ST108, the following equation (5) is used.
Calculate WID.

ここで、TdecはPw(t)≦TH1となった時間である。 Here, T dec is the time a Pw (t) ≦ TH 1.

最後に屈曲率CON〔%〕を算出する(ST109〜ST11
1)。このCONは、1拍内の最大点と最小点との時間区間
〔Tmax、Tmin〕をある所定の比率yで内分する点Tcen
おいて、脈波の最大点と最小点を結ぶ参照直線Lと脈波
Pw(t)との相対比である。
Finally, calculate the bending ratio CON [%] (ST109 to ST11).
1). This CON is a reference connecting the maximum point and the minimum point of the pulse wave at a point T cen which internally divides the time section [T max , T min ] between the maximum point and the minimum point in one beat at a predetermined ratio y. Straight line L and pulse wave
This is a relative ratio to Pw (t).

まず、以下の(4)式によりTcenを求める(ST109。
ここでyは、0〜1の範囲で予め設定されている定数で
ある。
First, T cen is obtained by the following equation (4) (ST109).
Here, y is a constant preset in the range of 0 to 1.

Tcen=Tmax+(Ten−Tmax)×y ……(4) 次に、Tcenにおける参照直線LのレベルRefを以下の
(5)式により算出する(ST110)。
T cen = T max + (T en −T max ) × y (4) Next, the level Ref of the reference straight line L at T cen is calculated by the following equation (5) (ST110).

Ref=Pwmax−AMP×y ……(5) そして、以下の(6)式によりCONを算出する。Ref = Pw max −AMP × y (5) Then, CON is calculated by the following equation (6).

次に、再加圧設定値推定処理を第1図、第6図及び第
7図を参照しながら説明する。
Next, the re-pressurization set value estimation process will be described with reference to FIGS. 1, 6, and 7. FIG.

まずST201〜204では、ST8で得られたパラメータAMP、
RAV、WID、CONのそれぞれについて階級化(ランク分
け)処理が行われる。後述のメンバーシップ関数のデー
タテーブルが離散的なので、これに対応させるため階級
化処理が必要となり、具体的には以下の(7)〜(10)
式により行う。
First, in ST201 to ST204, the parameter AMP obtained in ST8,
Classification (ranking) processing is performed for each of RAV, WID, and CON. Since the data table of the membership function described later is discrete, a classifying process is required to correspond to this. Specifically, the following (7) to (10)
This is done by the formula

Ramp=AMP/Iamp ……(7) Rrav=(RAV−Orav)/Irav ……(8) Rwid=(WID−Owid)/Iwid ……(9) Rcon=CON/Icon ……(10) ここで、Iamp、Irav、Iwid、Iconはそれぞれランク幅
である。また、Orav、Owidはオフセット値である。RAV
とWIDの最低値はともに零ではないので、これらについ
てはオフセット値Orav、Owidをそれぞれ減じてから、ラ
ンク幅Irav、Iwidにより除算を行っている。
R amp = AMP / I amp …… (7) R rav = (RAV−O rav ) / I rav …… (8) R wid = (WID−O wid ) / I wid …… (9) R con = CON / I con ... (10) where I amp , I rav , I wid , and I con are rank widths, respectively. Also, O rav, O wid is offset value. RAV
Since the minimum values of WID and WID are not zero, the offset values O rav and O wid are subtracted from these values, and then divided by the rank widths I rav and I wid .

ST205以降では、このようにランク分けされたパラメ
ータRamp、Rrav、Rwid、Rconを用いて、再加圧設定値が
推定される。その具体的な処理を説明する前に、データ
テーブルについて説明する。
In ST205 and thereafter, the re-pressurization set value is estimated using the parameters R amp , R rav , R wid , and R con ranked in this manner. Before describing the specific processing, a data table will be described.

第7図(a)(b)(c)(d)は、多数の被験者に
ついて得られたAMP、RAV、WID、CONの実測データを、相
対圧Pc′を横軸によりドットプロットしたものである。
各図に示されているのは、パラメータと相対圧とを変数
とするいわば確率密度分布であり、これらをメンバーシ
ップ関数として採用している。今第7図において、脈波
パラメータがAMP、RAV、WID、CONであるとすれ
ば、AMP、RAV、WID、CONでそれぞれのメンバー
シップ関数を切断したとすると、その切り口はそれぞれ
第1図(a)(b)(c)(d)に示すようになる。第
7図(a)(b)(c)(d)は、それぞれAMP、RAV
、WID、CONに対して選出されたメンバーシップ関
数とみることができる。
FIGS. 7 (a), (b), (c), and (d) show the measured data of AMP, RAV, WID, and CON obtained for a large number of subjects by plotting the relative pressure P c ′ on the horizontal axis. is there.
What is shown in each figure is a so-called probability density distribution using parameters and relative pressure as variables, and these are adopted as membership functions. In FIG. 7, if the pulse wave parameters are AMP * , RAV * , WID * , and CON * , and if the respective membership functions are cut off at AMP * , RAV * , WID * , and CON * , The cuts are as shown in FIGS. 1 (a), (b), (c) and (d). FIGS. 7 (a), (b), (c) and (d) show AMP * and RAV, respectively.
* , WID * , CON * can be seen as the selected membership function.

この実施例電子血圧計では、パラメータ及び相対カフ
圧Pc′をランク分けし、メンバーシップ関数を離散化し
てデータテーブルの形でメモリ10aに記憶している。例
えば、AMPについてのメンバーシップ関数はPc′、AMPを
それぞれm、nにランク分けしたとすると以下の行列で
表すことができる。
In the electronic blood pressure monitor of this embodiment, the parameters and the relative cuff pressure P c ′ are ranked, and the membership function is discretized and stored in the memory 10a in the form of a data table. For example, the membership function for AMP can be expressed by the following matrix, assuming that P c ′ and AMP are ranked m and n, respectively.

もし、AMPが算出され、そのランク分けされた値がR
ampであれば、上記行列より、Rampに対応する縦一列
が、このAMPの値に対応するメンバーシップ関数として
選出されることになる。
If AMP is calculated and its ranked value is R
In the case of amp , a vertical column corresponding to R amp is selected from the above matrix as a membership function corresponding to the value of AMP.

再びST205の処理の説明に戻ると、ST205では、相対カ
フ圧Pc′のポインタj及び乗算されたメンバーシップ関
数の最大値を記憶する変数Pmaxの初期値を0とする。ST
206では、上記jを1インクリメントし、ST207では以下
の(11)式により、メンバーシップ関数を乗算する。
Returning to the description of the processing of ST205, in ST205, the initial value of the pointer j of the relative cuff pressure Pc 'and the variable Pmax storing the maximum value of the multiplied membership function are set to 0. ST
At 206, the above j is incremented by one, and at ST207, the membership function is multiplied by the following equation (11).

P=Pamp(j,Ramp)×Prav(j,Rrav) ×Pwid(j,Rwid)×Pcon(j,Rcon) ……(11) ST208では、ST207で算出されたPがPmax以上か否かを
判定する。この判定がYESの場合にはST210へ分岐し、NO
の場合にはST209へ分岐する。ST209で、この時のj、P
をそれぞれmmax、Pmaxに入れる。ST210では、jがm以
下か否かを判定し、この判定がNOの場合にはST206へ分
岐し、YESの場合にはST211へ分岐する。
P = P amp (j, R amp ) × P rav (j, R rav ) × P wid (j, R wid ) × P con (j, R con ) …… (11) In ST208, it was calculated in ST207. It is determined whether P is equal to or greater than Pmax . If this determination is YES, the process branches to ST210, where NO
In the case of, the process branches to ST209. In ST209, j, P at this time
In m max and P max respectively. In ST210, it is determined whether or not j is equal to or less than m. If the determination is NO, the process branches to ST206; if the determination is YES, the process branches to ST211.

ST206〜210の処理はST210の判定がYESとなるまで反復
されるが、これは第1図に示すようにパラメータAMP、R
AV、WID、CONに対するメンバーシップ関数をかけ合わせ
た関数Pを算出し、その最大値Pmaxを抽出する処理に相
当する。
The processing of ST206 to ST210 is repeated until the determination of ST210 becomes YES, and this is performed by using the parameters AMP, R as shown in FIG.
This corresponds to a process of calculating a function P obtained by multiplying the membership functions for AV, WID, and CON, and extracting the maximum value Pmax .

ST211では、得られたMmax及びPmaxより、以下の(1
2)式に従って相対カフ圧Pcを推定する。
In ST211, the following (1) was obtained from the obtained M max and P max.
Estimate the relative cuff pressure P c* according to equation (2).

Pc=Pcmin+(Mmax−1)×Rpc ……(12) ここで、Rpcは、相対カフ圧Pc′のランク幅である。'In * = P cmin + (M max -1) × R pc ...... (12) wherein, R pc is the relative cuff pressure P c' P c is a rank width.

ST212では、推定された相対カフ圧Pc′を、最初の設
定値Pc0より減じて、再加圧設定値Pc1を推定する。相対
カフ圧Pc′が正である場合には、設定値Pc0が収縮期圧
以上となって、再加圧設定値Pc1がPc0以下となり、前述
のST10の判定はNOとなる。逆に相対カフ圧Pc′が負であ
る場合には、設定値Pc0が収縮期圧未満であり、再加圧
設定値Pc1がPc0より大きくなってST10の判定はYESとな
る。
In ST212, the estimated relative cuff pressure P c 'is subtracted from the initial set value P c0 to estimate the re-pressurization set value P c1 . When the relative cuff pressure P c ′ is positive, the set value P c0 is equal to or more than the systolic pressure, the re-pressurization set value P c1 is equal to or less than P c0, and the determination in ST10 is NO. Conversely, when the relative cuff pressure P c ′ is negative, the set value P c0 is less than the systolic pressure, the re-pressurization set value P c1 becomes larger than P c0, and the determination in ST10 becomes YES.

なお、上記実施例では、再加圧を自動的に行う構成と
しているが、加圧不足と共に再加圧設定値又は再加圧量
(再加圧設定値と最初の設定値との差)を表示し、その
表示に従い、被験者が再加圧を行う構成としてもよく適
宜設計変更可能である。
In the above embodiment, the re-pressurization is automatically performed. However, the re-pressurization set value or the re-pressurization amount (difference between the re-pressurization set value and the initial set value) is set together with the insufficient pressurization. The display may be displayed and the subject may repressurize in accordance with the display, and the design may be changed as appropriate.

(ト)発明の効果 以上説明したように、この発明の電子血圧計は、被験
者より脈波を検出して脈波信号を出力する脈波検出手段
と、脈波信号の波形を表す脈波パラメータに関する統計
データから得られたメンバーシップ関数を記憶している
メンバーシップ関数記憶手段と、カフが設定圧まで加圧
された直後の前記脈波検出手段からの1個または数個の
脈波信号の波形から脈波パラメータを算出する脈波パラ
メータ算出手段と、この脈波パラメータ算出手段が算出
した脈波パラメータと前記メンバーシップ関数記憶手段
の記憶データとに基づいて加圧不足を検出する加圧不足
検出手段とを備えてなることを特徴とするものである。
(G) Effects of the Invention As described above, the electronic sphygmomanometer of the present invention detects a pulse wave from a subject and outputs a pulse wave signal, and a pulse wave parameter representing a waveform of the pulse wave signal. A membership function storing means for storing a membership function obtained from statistical data relating to one or more pulse wave signals from the pulse wave detecting means immediately after the cuff is pressurized to a set pressure. Pulse wave parameter calculating means for calculating a pulse wave parameter from a waveform; and insufficient pressurization for detecting insufficient pressurization based on the pulse wave parameter calculated by the pulse wave parameter calculating means and data stored in the membership function storage means. And a detecting means.

従って、最初の各圧終了後に的確に加圧不足を判定で
きるだけではなく、その不足の程度も知ることができ、
再加圧を1回で済ませることができる。よって、最初の
設定値を定めるにあたり気を使う必要が少なくなり、被
験者が必要以上に高い設定値を定めることも防止でき
る。また、脈波を用いて加圧不足を検出するから、周囲
の雑音による加圧不足の誤検出を防止でき、被験者に苦
痛を与えたり、うっ血を生じさせる危険性が減少する。
さらに、再測定の必要性が少なくなり、測定効率が向上
する。
Therefore, it is not only possible to accurately determine insufficient pressurization after the end of each initial pressure, it is also possible to know the degree of the lack,
Re-pressurization can be completed only once. Therefore, it is less necessary to be careful in determining the initial set value, and it is possible to prevent the subject from setting an unnecessarily high set value. In addition, since insufficient pressurization is detected using the pulse wave, erroneous detection of insufficient pressurization due to ambient noise can be prevented, and the risk of causing pain or congestion in the subject is reduced.
Further, the need for re-measurement is reduced, and the measurement efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、この発明の一実施例に係る電子血圧計の再加
圧設定値推定処理を説明するためのメンバーシップ関数
を示す図、第2図は、同電子血圧計の脈波パラメータ算
出処理を説明するための波形図、第3図は、同電子血圧
計の構成を説明するブロック図、第4図は、同電子血圧
計の全体動作を説明するフロー図、第5図は、同電子血
圧計の脈波パラメータ算出処理を説明するフロー図、第
6図は、同電子血圧計の再加圧設定値推定処理を説明す
るフロー図、第7図(a)、第7図(b)、第7図
(c)及び第7図(d)は、それぞれ脈波振幅、積分レ
ベル、波形幅比、屈曲率について相対カフ圧との関係を
説明するための実測データを示す図である。 2:カフ、3:排気弁、 4:加圧ポンプ、5:圧力センサ、 7:バンドパスフィルタ、10:MPU、 10a:メモリ、Pc:カフ圧、 Pc′:相対カフ圧、Pw(t):脈波、 AMP:脈波振幅値、RAV:積分レベル、 WID:波形幅比、CON:屈曲率。
FIG. 1 is a diagram showing a membership function for explaining a re-pressurization set value estimating process of an electronic sphygmomanometer according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a pulse wave parameter calculation of the electronic sphygmomanometer. FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the electronic sphygmomanometer, FIG. 4 is a flowchart illustrating the overall operation of the electronic sphygmomanometer, and FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating a pulse wave parameter calculating process of the electronic sphygmomanometer, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a re-pressurization set value estimating process of the electronic sphygmomanometer; FIGS. 7 (a) and 7 (b) , FIG. 7 (c) and FIG. 7 (d) are diagrams showing actually measured data for explaining the relationship between the pulse wave amplitude, the integration level, the waveform width ratio, and the flexion rate with the relative cuff pressure, respectively. . 2: Cuff, 3: Exhaust valve, 4: Pressure pump, 5: Pressure sensor, 7: Band pass filter, 10: MPU, 10a: Memory, P c : Cuff pressure, P c ′: Relative cuff pressure, Pw ( t): pulse wave, AMP: pulse wave amplitude value, RAV: integration level, WID: waveform width ratio, CON: flexion rate.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被験者に装着されたカフを設定圧力まで加
圧して血圧を測定する電子血圧計において、 前記被験者より脈波を検出して脈波信号を出力する脈波
検出手段と、 前記脈波信号の波形を表す脈波パラメータに関する統計
データから得られたメンバーシップ関数を記憶している
メンバーシップ関数記憶手段と、 前記カフが前記設定圧まで加圧された直後の前記脈波検
出手段からの1個または数個の脈波信号の波形から脈波
パラメータを算出する脈波パラメータ算出手段と、 この脈波パラメータ算出手段が算出した脈波パラメータ
と前記メンバーシップ関数記憶手段の記憶データとに基
づいて加圧不足を検出する加圧不足検出手段とを 設けたことを特徴とする電子血圧計。
1. An electronic sphygmomanometer that measures a blood pressure by pressurizing a cuff attached to a subject to a set pressure, wherein the pulse wave detecting means detects a pulse wave from the subject and outputs a pulse wave signal; Membership function storage means for storing a membership function obtained from statistical data on pulse wave parameters representing the waveform of the wave signal, and from the pulse wave detection means immediately after the cuff is pressurized to the set pressure. Pulse wave parameter calculating means for calculating a pulse wave parameter from the waveform of one or several pulse wave signals; and a pulse wave parameter calculated by the pulse wave parameter calculating means and data stored in the membership function storing means. An electronic sphygmomanometer provided with under-pressurization detecting means for detecting under-pressurization based on the pressure.
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