JP2800288B2 - 脈波検出装置 - Google Patents
脈波検出装置Info
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- JP2800288B2 JP2800288B2 JP1196097A JP19609789A JP2800288B2 JP 2800288 B2 JP2800288 B2 JP 2800288B2 JP 1196097 A JP1196097 A JP 1196097A JP 19609789 A JP19609789 A JP 19609789A JP 2800288 B2 JP2800288 B2 JP 2800288B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、電子血圧計、脈拍計等に適用される脈波
検出装置に関する。
検出装置に関する。
（ロ）従来の技術 電子血圧計には、脈波を用いて血圧値を決定するもの
が知られている。脈波はカフにより阻血されていた動脈
に血液が流れようとして生じるもので、腕用の電子血圧
計であれば、カフ圧の微速減圧過程でカフ圧信号に重畳
する微小な振動成分が脈波である（第４図参照）。この
脈波は、カフ圧信号にデジタルフィルタリング処理を施
したり、あるいはアナログの帯域フィルタを適用してカ
フ圧信号より分離される。この分離された脈波の一例を
第５図に示す。
が知られている。脈波はカフにより阻血されていた動脈
に血液が流れようとして生じるもので、腕用の電子血圧
計であれば、カフ圧の微速減圧過程でカフ圧信号に重畳
する微小な振動成分が脈波である（第４図参照）。この
脈波は、カフ圧信号にデジタルフィルタリング処理を施
したり、あるいはアナログの帯域フィルタを適用してカ
フ圧信号より分離される。この分離された脈波の一例を
第５図に示す。
さらに上記電子血圧計では、この脈波にウィンドウ又
はしきい値を適用して、脈波を所定の区間（例えば一拍
ごと）に区切っている。そして、所定区間ごとに、脈波
の特徴量、例えば脈波振幅値、ピーク先鋭度等を算出
し、これら特徴量の変化に基づいて、最高血圧値、最低
血圧値を決定する。
はしきい値を適用して、脈波を所定の区間（例えば一拍
ごと）に区切っている。そして、所定区間ごとに、脈波
の特徴量、例えば脈波振幅値、ピーク先鋭度等を算出
し、これら特徴量の変化に基づいて、最高血圧値、最低
血圧値を決定する。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記脈波中には、第４図及び第５図にも示しているよ
うにノイズＮが含まれる場合がある。このノイズＮは外
乱雑音の場合もあるし、特に血圧計の場合にはアーチフ
ァクト（被験者の体動）によるものが多い。このような
ノイズＮが含まれると、このノイズＮが脈波の一拍と誤
認され、血圧値の決定に支障が生じる。
うにノイズＮが含まれる場合がある。このノイズＮは外
乱雑音の場合もあるし、特に血圧計の場合にはアーチフ
ァクト（被験者の体動）によるものが多い。このような
ノイズＮが含まれると、このノイズＮが脈波の一拍と誤
認され、血圧値の決定に支障が生じる。
従来、このようなノイズを除去するため、脈波信号の
時間的変動を観察し、時間的変動の大きい部分を、ノイ
ズとして除去する方法、あるいはカフ圧信号をローパス
フィルタにかけ、初めからノイズを除去する方法が行わ
れている。
時間的変動を観察し、時間的変動の大きい部分を、ノイ
ズとして除去する方法、あるいはカフ圧信号をローパス
フィルタにかけ、初めからノイズを除去する方法が行わ
れている。
いわば従来のノイズ除去方法は、ノイズの圧力／時間
変動が大きいことを利用して、ノイズを除去するもので
あると言える。しかしながら、被験者によっては、脈波
の圧力／時間変動が比較的大きい場合があり、上記従来
の方法では、この脈波もノイズであると誤認してしまう
問題点があった。また、ノイズのレベルが低い場合に
は、その圧力／時間変動はそれほど大きくならないた
め、このようなノイズを除去できない問題点があった。
変動が大きいことを利用して、ノイズを除去するもので
あると言える。しかしながら、被験者によっては、脈波
の圧力／時間変動が比較的大きい場合があり、上記従来
の方法では、この脈波もノイズであると誤認してしまう
問題点があった。また、ノイズのレベルが低い場合に
は、その圧力／時間変動はそれほど大きくならないた
め、このようなノイズを除去できない問題点があった。
この発明は上記に鑑みなされたものであり、ノイズを
確実に除去できる脈波検出装置の提供を目的としてい
る。
確実に除去できる脈波検出装置の提供を目的としてい
る。
（ニ）課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、この発明の脈波検出装置
は、以下のｉ〜ｖ項に列挙する構成を有している。
は、以下のｉ〜ｖ項に列挙する構成を有している。
i:生体より脈波信号を検出する脈波信号検出手段と、 ii:この脈波信号検出手段で検出された脈波信号を所定
区間ごとに区切る脈波区切手段とを備えてなるものにお
いて、 iii:前記所定区間ごとに脈波信号の最大＋成分及び最小
−成分とを抽出する最大・最小成分抽出手段と、 iv:この最大・最小成分抽出手段で抽出された各所定区
間ごとの最大＋成分と最小−成分とを比較し、最大＋成
分が最小−成分より大きいと正常と判断し、最大＋成分
と最小−成分とが同程度の大きさだとノイズと判断する
ノイズ判別手段と、 v:このノイズ判別手段でノイズが含まれていると判別さ
れた所定区間を脈波データ作成に用いないことでノイズ
を除去するノイズ除去手段とを備えてなることを特徴と
している。
区間ごとに区切る脈波区切手段とを備えてなるものにお
いて、 iii:前記所定区間ごとに脈波信号の最大＋成分及び最小
−成分とを抽出する最大・最小成分抽出手段と、 iv:この最大・最小成分抽出手段で抽出された各所定区
間ごとの最大＋成分と最小−成分とを比較し、最大＋成
分が最小−成分より大きいと正常と判断し、最大＋成分
と最小−成分とが同程度の大きさだとノイズと判断する
ノイズ判別手段と、 v:このノイズ判別手段でノイズが含まれていると判別さ
れた所定区間を脈波データ作成に用いないことでノイズ
を除去するノイズ除去手段とを備えてなることを特徴と
している。
（ホ）作用 脈波信号の最大＋成分（零レベルに対して正側）PW+
と、最小−成分（零レベルに対して負側、但し絶対値）
PW-とを比較した場合、本来の脈波ではPW-よりPW+の方
が大きくなるのに対し、ノイズＮの場合ではＰ＊ W+とＰ
＊ W-が略同じ大きさである（第５図参照）。この点に着
目して、本発明はなされたものであり、ノイズの判別を
脈波信号の時間的変動に基づいて行うものではなく、最
大＋成分が最小−成分より大きいと正常と判断し、最大
＋成分と最小−成分とが同程度の大きさだとノイズと判
断するものであるから、脈波をノイズと誤認して除去す
るおそれがない。また、ノイズはそのレベルが小さい場
合でも、最大＋成分、最小−成分が略同じであるという
特徴を有しているため、小さなノイズも有効に除去でき
る。
と、最小−成分（零レベルに対して負側、但し絶対値）
PW-とを比較した場合、本来の脈波ではPW-よりPW+の方
が大きくなるのに対し、ノイズＮの場合ではＰ＊ W+とＰ
＊ W-が略同じ大きさである（第５図参照）。この点に着
目して、本発明はなされたものであり、ノイズの判別を
脈波信号の時間的変動に基づいて行うものではなく、最
大＋成分が最小−成分より大きいと正常と判断し、最大
＋成分と最小−成分とが同程度の大きさだとノイズと判
断するものであるから、脈波をノイズと誤認して除去す
るおそれがない。また、ノイズはそのレベルが小さい場
合でも、最大＋成分、最小−成分が略同じであるという
特徴を有しているため、小さなノイズも有効に除去でき
る。
（ヘ）実施例 この発明の一実施例を図面に基づいて以下に説明す
る。
る。
この実施例は、本発明をいわゆるオシロメトリック方
式の電子血圧計に適用したものであり、第３図は、同実
施例電子血圧計の構成を説明するブロック図である。
式の電子血圧計に適用したものであり、第３図は、同実
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る。この
カフ２には、微速排気弁３、急速排気弁４、加圧ポンプ
５、圧力センサ６とが接続されている。急速排気弁４、
加圧ポンプ５は後述のMPU8により制御される。圧力セン
サ６はカフ２内の空気圧を検出するためのもので、圧力
センサ６より出力されるカフ圧信号は、アナログ／デジ
タル（A/D）変換器７でデジタル信号に変換されて、MPU
8に取り込まれる。
カフ２には、微速排気弁３、急速排気弁４、加圧ポンプ
５、圧力センサ６とが接続されている。急速排気弁４、
加圧ポンプ５は後述のMPU8により制御される。圧力セン
サ６はカフ２内の空気圧を検出するためのもので、圧力
センサ６より出力されるカフ圧信号は、アナログ／デジ
タル（A/D）変換器７でデジタル信号に変換されて、MPU
8に取り込まれる。
MPU8は、カフ圧信号にデジタルフィルタリング処理を
施して脈波信号を分離する機能、脈波信号を所定時間
（例えば1.5秒）区間に区切る機能、脈波信号の各区間
にノイズが含まれているか否かを判定し除去する機能、
各区間の脈波信号の特徴量を算出し、これらの変化に基
づいて最高血圧値、最低血圧値を決定する機能等を有し
ている。また、MPU8は、メモリ10を備えており、このメ
モリ10には、最大＋成分PW+、最小−成分PW-、脈波振幅
値、カフ圧等が記憶される。
施して脈波信号を分離する機能、脈波信号を所定時間
（例えば1.5秒）区間に区切る機能、脈波信号の各区間
にノイズが含まれているか否かを判定し除去する機能、
各区間の脈波信号の特徴量を算出し、これらの変化に基
づいて最高血圧値、最低血圧値を決定する機能等を有し
ている。また、MPU8は、メモリ10を備えており、このメ
モリ10には、最大＋成分PW+、最小−成分PW-、脈波振幅
値、カフ圧等が記憶される。
MPU8には、さらに表示器（例えば液晶表示器等）９が
接続されており、MPU8で決定された最高血圧値、最低血
圧値が表示される。
接続されており、MPU8で決定された最高血圧値、最低血
圧値が表示される。
次に、実施例電子血圧計の動作を第１図及び第２図も
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
カフ２が被験者に巻き付けられ、血圧測定が開始され
ると、まず急速排気弁４が閉状態とされる〔ステップ
（以下STという）１、第２図参照〕。そして、加圧ポン
プ５が作動を開始し、カフ２の加圧が始まる（ST2）。
ると、まず急速排気弁４が閉状態とされる〔ステップ
（以下STという）１、第２図参照〕。そして、加圧ポン
プ５が作動を開始し、カフ２の加圧が始まる（ST2）。
カフ２が加圧されている間、MPU8は、カフ圧信号を取
込み（ST3）、カフ圧PCが加圧目標値PCOに達したか否か
を判定する（ST4）。この判定がYESの場合にはST5へ分
岐し、NOの場合にはST3へ分岐する。すなわち、ST4の判
定がYESとなるまで、ST3、ST4の処理が繰り返されるこ
ととなる。なお、加圧目標値PCOは、被験者の最高血圧
値より若干高くなるよう設定される。
込み（ST3）、カフ圧PCが加圧目標値PCOに達したか否か
を判定する（ST4）。この判定がYESの場合にはST5へ分
岐し、NOの場合にはST3へ分岐する。すなわち、ST4の判
定がYESとなるまで、ST3、ST4の処理が繰り返されるこ
ととなる。なお、加圧目標値PCOは、被験者の最高血圧
値より若干高くなるよう設定される。
ST5では、加圧ポンプ５がオフになり、加圧が停止さ
れる。以降、微速排気弁３によりカフ２が微速度で排気
され、カフ圧PCが第４図に示すように減少していく。
れる。以降、微速排気弁３によりカフ２が微速度で排気
され、カフ圧PCが第４図に示すように減少していく。
続くST6からST10までは、１区間についてカフ圧信号
より脈波信号を分離し、脈波信号の最大＋成分PW+、最
小−成分PW-とを抽出する処理である。まず、ST6ではタ
イマＴをスタートさせる。このタイマＴは脈波信号を所
定区間に区切るためのものであり、この実施例ではＴは
1.5秒とされている。
より脈波信号を分離し、脈波信号の最大＋成分PW+、最
小−成分PW-とを抽出する処理である。まず、ST6ではタ
イマＴをスタートさせる。このタイマＴは脈波信号を所
定区間に区切るためのものであり、この実施例ではＴは
1.5秒とされている。
ST7では、MPU8がカフ圧信号PCをA/D変換器７より取り
込む。そして、MPU8はこの取り込んだカフ圧信号PCにデ
ジタルフィルタリング処理を施し、脈波信号PWをカフ圧
信号PCより分離する（ST8）。ST8では、脈波信号PWがメ
モリ10に記憶されている最大＋成分PW+を越えておれ
ば、PW+をPWに更新し、PWがやはりメモリ10に記憶され
ている最小−成分PW-未満であれば、PW-をこのPWに更新
する。なお、各区間におけるPW+、PW-の初期値は０に設
定しておく。ST10では、タイマＴがタイムアップしたか
否かを判定し、この判定がYESならば、ST11へ分岐し、N
OならばST7へ分岐する。すなわちST10の判定がYESとな
るまで、ST7〜ST10の処理が繰り返される。
込む。そして、MPU8はこの取り込んだカフ圧信号PCにデ
ジタルフィルタリング処理を施し、脈波信号PWをカフ圧
信号PCより分離する（ST8）。ST8では、脈波信号PWがメ
モリ10に記憶されている最大＋成分PW+を越えておれ
ば、PW+をPWに更新し、PWがやはりメモリ10に記憶され
ている最小−成分PW-未満であれば、PW-をこのPWに更新
する。なお、各区間におけるPW+、PW-の初期値は０に設
定しておく。ST10では、タイマＴがタイムアップしたか
否かを判定し、この判定がYESならば、ST11へ分岐し、N
OならばST7へ分岐する。すなわちST10の判定がYESとな
るまで、ST7〜ST10の処理が繰り返される。
ST11では、この区間にノイズが含まれているか否かを
判別する。このST11の詳細を第１図を参照しながら説明
すると、まずメモリ10より最大＋成分PW+を読出し（ST1
11）、さらに、最小−成分PW-をも読み出す（ST112）。
判別する。このST11の詳細を第１図を参照しながら説明
すると、まずメモリ10より最大＋成分PW+を読出し（ST1
11）、さらに、最小−成分PW-をも読み出す（ST112）。
ST113では、以下の（１）式が満たされているか否か
が判定される。
が判定される。
PW+≧ａ・PW-（ａは定数） …（１） この実施例ではａを4/3としているが、ａの値はこれに
限定されるものではない。この判定がYESであれば、こ
の区間にノイズが含まれていないとして、フラグＦを１
とする（ST114）。一方、この判定がNOであれば、この
区間にノイズが含まれているとして、フラグＦを０とす
る（ST115）。ST114又はST115の処理が終われば、第２
図のメインルーチンに戻る。
限定されるものではない。この判定がYESであれば、こ
の区間にノイズが含まれていないとして、フラグＦを１
とする（ST114）。一方、この判定がNOであれば、この
区間にノイズが含まれているとして、フラグＦを０とす
る（ST115）。ST114又はST115の処理が終われば、第２
図のメインルーチンに戻る。
ST12では、フラグＦが１であるか否かを判定する。こ
の判定がYESの場合には、この区間を脈波振幅値を算出
し、これを脈波データとしてメモリ10に記憶する（ST1
3）。一方、ST12の判定がNOの場合には、ST18へ分岐しP
W+、PW-を初期値０として、さらにST6へ戻る。すなわ
ち、ノイズが含まれている区間については脈波データを
作成しないわけであり、この結果メモリ10の容量が少な
くて済み、また処理の迅速化を図ることができる。
の判定がYESの場合には、この区間を脈波振幅値を算出
し、これを脈波データとしてメモリ10に記憶する（ST1
3）。一方、ST12の判定がNOの場合には、ST18へ分岐しP
W+、PW-を初期値０として、さらにST6へ戻る。すなわ
ち、ノイズが含まれている区間については脈波データを
作成しないわけであり、この結果メモリ10の容量が少な
くて済み、また処理の迅速化を図ることができる。
ST13に続くST14では、最高血圧値、最低血圧値決定処
理が行われる。この血圧値決定処理は周知のものであ
り、また本発明の要部ではないので詳細な説明は省略す
る。
理が行われる。この血圧値決定処理は周知のものであ
り、また本発明の要部ではないので詳細な説明は省略す
る。
ST15では、ST14の処理で最高血圧値、最低血圧値が決
定されたか否かが判定される。脈データが不足している
間は、この判定がNOとなる。NOの場合には、ST18へ分岐
し、PW+、PW-を０に設定した後、ST6へ戻り次の区間の
処理を行う。
定されたか否かが判定される。脈データが不足している
間は、この判定がNOとなる。NOの場合には、ST18へ分岐
し、PW+、PW-を０に設定した後、ST6へ戻り次の区間の
処理を行う。
一方、脈波データが揃って血圧値が決定され、ST15の
判定がYESとなった場合には、ST16へ分岐する。ST16で
は、急速排気弁４が開状態とされ、カフ２が急速で排気
される。さらに、ST17では決定された最高血圧値、最低
血圧値が表示器９に表示され、血圧測定が終了する。
判定がYESとなった場合には、ST16へ分岐する。ST16で
は、急速排気弁４が開状態とされ、カフ２が急速で排気
される。さらに、ST17では決定された最高血圧値、最低
血圧値が表示器９に表示され、血圧測定が終了する。
また、本願発明は指用の電子血圧計（光電センサを用
いて脈波を検出するものが多い）、脈拍計等にも適用可
能である。
いて脈波を検出するものが多い）、脈拍計等にも適用可
能である。
（ト）発明の効果 以上説明したように、この発明の脈波検出装置は、所
定区間ごとに脈波信号の最大＋成分及び最小−成分とを
抽出する最大・最小成分抽出手段と、この最大・最小成
分抽出手段で抽出された各所定区間ごとの最大＋成分と
最小−成分とを比較し、最大＋成分が最小−成分より大
きいと正常と判断し、最大＋成分と最小−成分とが同程
度の大きさだとノイズと判断するノイズ判別手段と、こ
のノイズ判別手段でノイズが含まれていると判別された
所定区間を脈波データ作用に用いないことでノイズを除
去するノイズ除去手段とを備えてなることを特徴とする
ものであるから、正確にノイズを除去できる利点を有し
ている。
定区間ごとに脈波信号の最大＋成分及び最小−成分とを
抽出する最大・最小成分抽出手段と、この最大・最小成
分抽出手段で抽出された各所定区間ごとの最大＋成分と
最小−成分とを比較し、最大＋成分が最小−成分より大
きいと正常と判断し、最大＋成分と最小−成分とが同程
度の大きさだとノイズと判断するノイズ判別手段と、こ
のノイズ判別手段でノイズが含まれていると判別された
所定区間を脈波データ作用に用いないことでノイズを除
去するノイズ除去手段とを備えてなることを特徴とする
ものであるから、正確にノイズを除去できる利点を有し
ている。
第１図は、この発明の一実施例に適用される電子血圧計
のノイズ判別処理を説明するフロー図、第２図は、同電
子血圧計の全体動作を説明するフロー図、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、一
般的な電子血圧計における血圧測定過程でのカフ圧の変
化を説明する図、第５図は、この発明の作用を説明する
ための脈波信号を示す図である。 2:カフ、6:圧力センサ、 8:CPU。
のノイズ判別処理を説明するフロー図、第２図は、同電
子血圧計の全体動作を説明するフロー図、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、一
般的な電子血圧計における血圧測定過程でのカフ圧の変
化を説明する図、第５図は、この発明の作用を説明する
ための脈波信号を示す図である。 2:カフ、6:圧力センサ、 8:CPU。
Claims (1)
- 【請求項１】生体より脈波信号を検出する脈波信号検出
手段と、この脈波信号検出手段で検出された脈波信号を
所定区間ごとに区切る脈波区切手段とを備えてなる脈波
検出装置において、 前記所定区間ごとに脈波信号の最大＋成分及び最小−成
分とを抽出する最大・最小成分抽出手段と、この最大・
最小成分抽出手段で抽出された各所定区間ごとの最大＋
成分と最小−成分とを比較し、最大＋成分が最小−成分
より大きいと正常と判断し、最大＋成分と最小−成分と
が同程度の大きさだとノイズと判断するノイズ判別手段
と、このノイズ判別手段でノイズが含まれていると判別
された所定区間を脈波データ作成に用いないことでノイ
ズを除去するノイズ除去手段とを備えてなることを特徴
とする脈波検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196097A JP2800288B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 脈波検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196097A JP2800288B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 脈波検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360636A JPH0360636A (ja) | 1991-03-15 |
| JP2800288B2 true JP2800288B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=16352169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1196097A Expired - Fee Related JP2800288B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 脈波検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2800288B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4621476B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-01-26 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP2007143623A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Seiko Instruments Inc | 生体情報測定装置 |
| JP5663749B2 (ja) * | 2010-09-01 | 2015-02-04 | 公立大学法人首都大学東京 | ストレス評価装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62137034A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-19 | オムロン株式会社 | 電子血圧計 |
| JPH0618552B2 (ja) * | 1986-08-21 | 1994-03-16 | コーリン電子株式会社 | 血圧測定方法 |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP1196097A patent/JP2800288B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0360636A (ja) | 1991-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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