JP2958471B2 - Non-invasive blood pressure measurement device - Google Patents
Non-invasive blood pressure measurement deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、微弱血圧状態にある被
験者の血圧値を非観血的に測定するための非観血血圧測
定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-invasive blood pressure measuring device for non-invasively measuring the blood pressure of a subject in a weak blood pressure state.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、被験者の血圧値を非観血的に測定
する方法としては、たとえば光電容積振動法が知られて
いる。この光電容積振動法では、指に巻いたカフの圧を
昇圧または減圧させていったときに、血圧によって起こ
る微弱な振動の変化すなわち血管の容積変化を、発光素
子からの透過光を受ける受光素子で検出し、この受光素
子から出力される受光信号の交流成分である光電容積脈
波信号の振幅とカフ圧とから血圧値を測定するものであ
る。図7には、カフ圧を直線的に上昇していったときに
得られる光電容積脈波とカフ圧との関係が示されてお
り、容積振動法では容積脈波が最大振幅値Lに到達した
ときのカフ圧から平均血圧値Pmを求めることができ、
カフ圧をさらに上昇して最大振幅値Lのたとえば20%
に達したときのカフ圧を最大血圧値Psとして測定する
ことができる。また、最小血圧値Pdはカフ圧を0mm
Hgから上昇していく過程で観測される容積脈波の包絡
線の変曲点Mにおけるカフ圧から求めることができる。
このような光電容積振動法を用いた血圧測定の詳細につ
いては、臨床モニター研究会が刊行する「臨床モニター
Vol13 No1 1990年」に記載されてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for non-invasively measuring a blood pressure value of a subject, for example, a photoelectric volume oscillation method is known. In this photoelectric volume oscillation method, when the pressure of a cuff wound on a finger is increased or decreased, a change in a weak vibration caused by blood pressure, that is, a change in the volume of a blood vessel, is received by a light-receiving element that receives transmitted light from a light-emitting element. The blood pressure value is measured from the amplitude and the cuff pressure of the photoelectric volume pulse wave signal, which is the AC component of the light receiving signal output from the light receiving element. FIG. 7 shows the relationship between the photoplethysmogram and the cuff pressure obtained when the cuff pressure is increased linearly. In the volume oscillation method, the plethysmogram reaches the maximum amplitude value L. The average blood pressure value Pm can be obtained from the cuff pressure at the time of
The cuff pressure is further increased to, for example, 20% of the maximum amplitude value L.
Can be measured as the maximum blood pressure value Ps. In addition, the minimum blood pressure value Pd is obtained by setting the cuff pressure to 0 mm.
It can be obtained from the cuff pressure at the inflection point M of the envelope of the volume pulse wave observed in the process of rising from Hg.
The details of such blood pressure measurement using the photoelectric volume oscillation method are described in “Clinical Monitor Vol13 No1 1990” published by the Clinical Monitor Study Group.
【0003】ところで、被験者が心室細動状態によるシ
ョック状態にあったり、多量の出血などに起因した極端
な低血圧状態にあるときは、従来の非観血血圧計では測
定不能に陥ることがあった。そこで、このようなショッ
ク状態などにある被験者から何らかの血圧情報を得られ
るようにするために、カフ圧をたとえば60mmHgの
一定値に設定した状態で、受光素子からの容積脈波信号
を観測し、容積脈波が検出されるか否かによって被験者
が60mmHg以下の微弱血圧状態(または脈動の停止
状態)にあるか否かを判定できるようにした血圧計が提
案されている。When a subject is in a shock state due to a ventricular fibrillation state or in an extremely low blood pressure state due to a large amount of bleeding, the conventional non-invasive sphygmomanometer may not be able to measure. Was. Therefore, in order to obtain some kind of blood pressure information from a subject in such a shock state, the cuff pressure is set to a constant value of, for example, 60 mmHg, and a volume pulse wave signal from the light receiving element is observed. A sphygmomanometer has been proposed that can determine whether or not a subject is in a weak blood pressure state of 60 mmHg or less (or a state in which pulsation is stopped) based on whether or not a plethysmogram is detected.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、カフ圧を60
mmHgのような一定値に設定した状態での血圧測定
は、ある一定圧を境にした被験者の微弱血圧状態の判定
を行なえるだけであり、このような方法ではショック状
態などにある被験者の血圧値を測定することはできなか
った。迅速な救急処置の重要性が叫ばれている現状で
は、ショック状態などにある被験者を救急車内に運び入
れたあとに直ちに血圧値を測定できるようにすること
は、その後の救急医療を施術する上で重要である。However, a cuff pressure of 60
The measurement of blood pressure in a state set to a constant value such as mmHg can only determine the weak blood pressure state of a subject at a certain constant pressure. In such a method, the blood pressure of the subject in a shock state or the like can be determined. The value could not be measured. In the current situation where the importance of prompt emergency treatment is called for, the ability to measure blood pressure immediately after bringing a subject in a shocked state into an ambulance is an important part of emergency medical treatment. Is important.
【0005】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、被験者が
微弱血圧状態にあるか否かを判定できるとともに、微弱
血圧状態にある被験者の血圧値を容易に測定することが
できる非観血血圧測定装置を提供することにある。[0005] The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and it is possible to determine whether or not the subject is in a weak blood pressure state and to determine whether the subject is in a weak blood pressure state. It is an object of the present invention to provide a non-invasive blood pressure measurement device capable of easily measuring a blood pressure value.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明による非観血血圧測定装置は、被験者の身体の
一部に装着されるカフと、このカフによって被験者に加
圧されるカフ圧を検出する圧検出器と、入力される昇圧
制御信号によってカフを加圧するか、減圧制御信号の入
力によってカフ圧を降下させる加圧手段と、上記カフに
よる身体の加圧部分に光を照射する発光部と、この発光
部から身体に入射された光の透過光量または反射光量を
検出する受光部と、この受光部から得られる受光信号中
の脈波成分を分離する脈波検出手段と、この脈波検出手
段からの検出出力に基づき、カフ圧加圧前に脈波成分が
検出されないと判定された場合に、上記圧検出器からの
検出出力を受けながら昇圧制御信号を上記加圧手段に出
力するか、一度昇圧したカフ圧を降下させる減圧制御信
号を上記加圧手段に出力するカフ圧制御手段と、このカ
フ圧制御手段によってカフ圧が昇圧されていく過程、ま
たは減圧されていく過程における上記受光部からの受光
信号の変曲点を検出し、上記圧検出器からの検出出力を
受けてこの変曲点におけるカフ圧を微弱血圧状態におけ
る被験者の平均血圧値として出力する血圧値測定手段と
を有している。In order to achieve this object, a non-invasive blood pressure measuring device according to the present invention comprises a cuff attached to a part of a subject's body and a cuff pressurized on the subject by the cuff. A pressure detector for detecting pressure, a pressurizing means for pressurizing the cuff by an input pressure control signal, or a cuff pressure drop by inputting a depressurization control signal, and irradiating light to a pressurized portion of the body by the cuff A light emitting unit, a light receiving unit that detects a transmitted light amount or a reflected light amount of light incident on the body from the light emitting unit, and a pulse wave detecting unit that separates a pulse wave component in a light receiving signal obtained from the light receiving unit, When it is determined based on the detection output from the pulse wave detecting means that no pulse wave component is detected before the cuff pressure is applied, the pressure increasing control signal is received while receiving the detection output from the pressure detector. Output or rise once Cuff pressure control means for outputting a decompression control signal for lowering the cuff pressure to the pressurizing means, and a process in which the cuff pressure is increased or reduced by the cuff pressure by the cuff pressure control means. Blood pressure value measuring means for detecting an inflection point of the received light signal, receiving a detection output from the pressure detector, and outputting a cuff pressure at the inflection point as an average blood pressure value of the subject in a weak blood pressure state. I have.
【0007】また、本発明による非観血血圧測定装置
は、上記発光部からは複数の波長の光が時分割に発せら
れるように構成し、上記血圧値測定手段では複数の波長
の受光信号のいずれかに変曲点が存在する場合に、この
変曲点におけるカフ圧を平均血圧値として出力できる構
成となっている。Further, the non-invasive blood pressure measuring device according to the present invention is configured such that light of a plurality of wavelengths is emitted from the light emitting section in a time-division manner, and the blood pressure value measuring means detects light receiving signals of a plurality of wavelengths. When an inflection point exists at any of the points, the cuff pressure at this inflection point can be output as an average blood pressure value.
【0008】つぎに、本発明の基本的な考え方を説明す
る。いま、カフ圧加圧前に被験者からの測定信号中に脈
波成分が検出されなければ、被験者は微弱血圧状態にあ
ると判定できる。このような状態にある被験者に対して
図3(b)に示すようにカフ圧を直線的に上昇していく
と、被験者の身体の一部、たとえば手指がカフ4によっ
て加圧されることで、発光部5と受光部6A(図1参
照)で挟み込まれる生体組織7は、図3(a)に示すよ
うに血液を含まない組織部分7aの厚みは一定に保たれ
るが、動脈血7bと静脈血7cが徐々に排除されてい
く。この結果、受光部6Aで検出される透過光の光強度
はカフ圧の上昇に伴う減光要素(動脈血と静脈血)の減
少によって徐々に強まり、カフ圧が動脈圧以上になり、
血液が全て排除されて組織部分7aだけとなると、光強
度の変化はほぼ一定となる。このように動脈血が完全に
排除される時点では、図3(c)に示すように光強度の
傾きに大きな変化が現れるので、この変曲点aを検出し
て、この点におけるカフ圧を読み取れば、微弱血圧状態
にある被験者の平均血圧値を測定することができる。Next, the basic concept of the present invention will be described. If the pulse wave component is not detected in the measurement signal from the subject before the cuff pressure is applied, it can be determined that the subject is in a weak blood pressure state. When the cuff pressure of the subject in such a state is increased linearly as shown in FIG. 3B, a part of the subject's body, for example, a finger is pressed by the cuff 4. As shown in FIG. 3 (a), the biological tissue 7 sandwiched between the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6A (see FIG. 1) has a tissue portion 7a that does not contain blood, while the thickness thereof is kept constant. The venous blood 7c is gradually eliminated. As a result, the light intensity of the transmitted light detected by the light receiving unit 6A gradually increases due to the decrease in the dimming elements (arterial blood and venous blood) accompanying the increase in the cuff pressure, and the cuff pressure becomes higher than the arterial pressure.
When all the blood is removed and only the tissue portion 7a is left, the change in the light intensity becomes substantially constant. When the arterial blood is completely eliminated in this way, a large change appears in the slope of the light intensity as shown in FIG. 3 (c). Therefore, this inflection point a is detected, and the cuff pressure at this point can be read. For example, the average blood pressure value of a subject in a weak blood pressure state can be measured.
【0009】一方、カフ4を被験者の上腕部に装着する
場合は、透過光を検出できないので、図4に示すように
発光部5と受光部6Bを同じ面に一定距離を置いて配
し、発光部5から発せられた光が生体組織7によって減
光されたあとの反射光を受光部6Bで検出する。この場
合、被験者が微弱血圧状態にあると判定されたあとに、
図5(b)に示すようにカフ圧を直線的に上昇していく
と、発光部5と受光部6Bの距離である光路長Dは一定
に保たれるが、動脈血7bと静脈血7cが徐々に排除さ
れていくので、受光部6Bで検出される反射光の光強度
は徐々に上昇していく。カフ圧が動脈圧を超えると、血
液が全て排除され組織部分7aだけとなるので、図5
(c)に示すように反射光の光強度の傾きは大きく変化
し、その後はカフ圧に対する変化が極端に小さくなる。
この変曲点aを検出して、この点におけるカフ圧を読み
取れば、微弱血圧状態にある被験者の平均血圧値を測定
できる。On the other hand, when the cuff 4 is worn on the upper arm of the subject, since the transmitted light cannot be detected, the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6B are arranged at a fixed distance on the same surface as shown in FIG. The reflected light after the light emitted from the light emitting unit 5 is attenuated by the living tissue 7 is detected by the light receiving unit 6B. In this case, after it is determined that the subject is in a weak blood pressure state,
As shown in FIG. 5 (b), when the cuff pressure is increased linearly, the optical path length D, which is the distance between the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6B, is kept constant, but the arterial blood 7b and the venous blood 7c are reduced. Since the light is gradually removed, the light intensity of the reflected light detected by the light receiving unit 6B gradually increases. When the cuff pressure exceeds the arterial pressure, all the blood is eliminated and only the tissue portion 7a is removed.
As shown in (c), the gradient of the light intensity of the reflected light greatly changes, and thereafter, the change with respect to the cuff pressure becomes extremely small.
By detecting the inflection point a and reading the cuff pressure at this point, the average blood pressure value of the subject in the weak blood pressure state can be measured.
【0010】ところで、被験者の血液中の酸素濃度によ
っては、血液を含まない組織部分7a、動脈血7bおよ
び静脈血7cのそれぞれが同一の吸光特性を示すような
波長が存在する。図6には、3つの波長λ1,λ2,λ
3のうち、ある波長λ2の吸光度が組織部分(吸光特性
G3で示す)、動脈血(吸光特性G1)および静脈血
(吸光特性G2)で一致した例が示されている。このよ
うに吸光度が組織部分、動脈血および静脈血で等しくな
るような波長を用いて血圧測定を行なおうとすると、特
に反射光を受光して行なう測定の場合、測定が困難にな
る。そこで、複数の波長の光、たとえば3波長の光が発
光部5から順次発せられるように構成すれば、全ての波
長の光の吸光特性が一致するようなケースは起こり得な
いので、いずれかの波長の光を用いて被験者が微弱血圧
状態にあるか否かの判定、および微弱血圧状態にあれば
その平均血圧値を測定できる。また、透過光を検出して
行なう測定でも、複数の波長を用いることにより測定に
信頼性を与えられるとともに、測定精度を高められる。By the way, depending on the oxygen concentration in the blood of the subject, there are wavelengths at which the tissue portion 7a, the arterial blood 7b, and the venous blood 7c, which do not contain blood, exhibit the same light absorption characteristics. FIG. 6 shows three wavelengths λ1, λ2, λ
3 shows an example in which the absorbance at a certain wavelength λ2 is the same in the tissue part (shown by the light absorption characteristic G3), the arterial blood (the light absorption characteristic G1), and the venous blood (the light absorption characteristic G2). If it is attempted to measure the blood pressure using a wavelength at which the absorbance is equal in the tissue portion, the arterial blood, and the venous blood, the measurement becomes difficult, especially in the case of measurement performed by receiving reflected light. Therefore, if light of a plurality of wavelengths, for example, light of three wavelengths is sequentially emitted from the light emitting unit 5, a case where light absorption characteristics of light of all wavelengths coincide cannot occur. Using the light of the wavelength, it is possible to determine whether or not the subject is in a weak blood pressure state and, if so, to measure the average blood pressure value. Also, in the measurement performed by detecting the transmitted light, the use of a plurality of wavelengths can give the measurement reliability and improve the measurement accuracy.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明による非観血血圧測定装置の具
体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図1のブ
ロック図に、この血圧測定装置の一実施例を示す。この
図で、被験者の身体の一部、たとえば手指に装着される
カフ4の内面には、被験者の生体組織7に光を照射する
発光部5と、この発光部5の反対側に生体組織7を挟ん
で配された受光部6Aとが一体に取り付けられている。
ここで、生体組織7は血液を含まない組織部分7aと動
脈血7bと静脈血7cとで構成されているとする(図3
(a)参照)。発光部5は、この実施例では異なる3波
長の光を発する発光素子、たとえば3個の発光ダイオー
ド5a,5b,5cによって構成されている。各発光ダ
イオード5a,5b,5cからは、第1の波長として6
60nm、第2の波長として805nm、第3の波長と
して940nmの光が発せられる。なお、このように3
個の発光ダイオードを用いるのではなく、光源の前面部
に配した各色のフィルタを切り換えることで、3波長の
光を発するようにした構成も可能である。受光部6A
は、たとえばフォトトランジスタなどの受光素子によっ
て構成されており、発光部5から発せられた光が生体組
織7を透過したあとの透過光量がこの受光部6Aによっ
て検出される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of the non-invasive blood pressure measuring device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the blood pressure measuring device. In this figure, a light emitting unit 5 for irradiating a living tissue 7 of a subject with light is provided on a part of the body of the subject, for example, a cuff 4 attached to a finger, and a living tissue 7 is provided on the opposite side of the light emitting unit 5. And a light-receiving unit 6A disposed therebetween.
Here, it is assumed that the living tissue 7 is composed of a tissue portion 7a containing no blood, arterial blood 7b, and venous blood 7c (FIG. 3).
(A)). In this embodiment, the light emitting section 5 is constituted by light emitting elements that emit light of three different wavelengths, for example, three light emitting diodes 5a, 5b, and 5c. From each of the light emitting diodes 5a, 5b, 5c, a first wavelength of 6
A light having a wavelength of 60 nm, a second wavelength of 805 nm, and a third wavelength of 940 nm are emitted. In addition, 3
Instead of using individual light-emitting diodes, a configuration in which light of three wavelengths is emitted by switching filters of each color arranged on the front surface of the light source is also possible. Light receiving section 6A
Is constituted by a light receiving element such as a phototransistor, for example, and the amount of transmitted light after light emitted from the light emitting unit 5 has passed through the living tissue 7 is detected by the light receiving unit 6A.
【0012】カフ4は、駆動回路を含むカフ圧コントロ
ール用ポンプ8にエアチューブ8aによって接続されて
おり、加圧手段をなすこのポンプ8にセントラル・プロ
セッシング・ユニット1(以下、CPU1という)から
制御信号が入力されることにより、カフの昇圧、または
減圧、カフ圧の解除などが行なわれる。カフ4によって
生体組織7が加圧されるのときのカフ圧は、圧検出器9
によって検出され、この圧検出器9の出力がA/Dコン
バータによってディジタル信号に変換されたあとに、C
PU1に取り込まれる。また、CPU1の制御を受ける
タイミング発生回路2からは、各発光ダイオード5a,
5b,5cを時分割に順次発光させるためのタイミング
を決めるパルス信号がドライバ回路3の各バッファ3
a,3b,3cに出力されるとともに、受光部6Aの出
力信号から各波長ごとの受光信号を分離するためのタイ
ミング信号が復調回路11に出力される。各バッファ3
a,3b,3cは入力されるタイミングパルス信号を順
次増幅して、各発光ダイオード5a,5b,5cを駆動
する。これにより、各発光ダイオード5a,5b,5c
からは第1乃至第3の波長の光が生体組織7に向けて順
次照射される。受光部6Aでは、各発光ダイオード5
a,5b,5cから発せられた光が生体組織7を透過す
ることにより減光されたあとの透過光量が検出され、こ
の受光出力信号が入力増幅器10で増幅されたあとに復
調回路11に供給される。復調回路11では、入力信号
をタイミング信号に基づいて各波長ごとの受光信号に分
離するとともに、各受光信号を直流成分と脈波成分に分
離する。この復調回路11から出力されるそれぞれの信
号成分は、A/Dコンバータ12によってディジタル信
号に変換されたあとに、CPU1に取り込まれる。ここ
で、復調回路11は脈波検出手段を構成し、CPU1は
カフ圧制御手段および血圧値測定手段を構成している。The cuff 4 is connected by an air tube 8a to a cuff pressure control pump 8 including a drive circuit, and is controlled by a central processing unit 1 (hereinafter referred to as CPU 1) to the pump 8 serving as a pressurizing means. When the signal is input, the cuff pressure is increased or reduced, the cuff pressure is released, and the like. The cuff pressure when the living tissue 7 is pressurized by the cuff 4 is determined by a pressure detector 9.
After the output of the pressure detector 9 is converted into a digital signal by the A / D converter,
It is taken into PU1. Further, from the timing generation circuit 2 under the control of the CPU 1, each light emitting diode 5a,
A pulse signal for determining the timing for sequentially emitting light in a time-division manner is provided to each buffer 3 of the driver circuit 3.
a, 3b, and 3c, and a timing signal for separating the light receiving signal for each wavelength from the output signal of the light receiving unit 6A is output to the demodulation circuit 11. Each buffer 3
a, 3b and 3c sequentially amplify the input timing pulse signal to drive the light emitting diodes 5a, 5b and 5c. Thereby, each light emitting diode 5a, 5b, 5c
From there, light of the first to third wavelengths is sequentially applied to the living tissue 7. In the light receiving section 6A, each light emitting diode 5
The amount of transmitted light after the light emitted from a, 5b, and 5c is attenuated by passing through the living tissue 7 is detected, and this light reception output signal is supplied to the demodulation circuit 11 after being amplified by the input amplifier 10. Is done. The demodulation circuit 11 separates the input signal into light receiving signals for each wavelength based on the timing signal, and separates each light receiving signal into a DC component and a pulse wave component. Each signal component output from the demodulation circuit 11 is converted into a digital signal by the A / D converter 12 and then taken into the CPU 1. Here, the demodulation circuit 11 constitutes a pulse wave detecting means, and the CPU 1 constitutes a cuff pressure control means and a blood pressure value measuring means.
【0013】つぎに、このように構成される非観血血圧
測定装置の動作を図2の動作流れ図を参照して説明す
る。まず、測定開始時点ではカフは非加圧状態にあり、
カフ圧は0mmHgに保たれている(ステップS1)。
この状態で、発光部5の各発光ダイオード5a,5b,
5cからは各波長の光が順次生体組織7に向けて発せら
れ、受光部6Aで透過光量が検出される。この受光出力
信号は、復調回路11において、直流成分と脈波成分と
に分離され、CPU1に取り込まれる(ステップS
2)。CPU1では、受光信号中に脈波成分が含まれて
いるか否かを判定し(ステップS3)、脈波成分が検出
されれば、光電容積振動法を用いて被験者の平均血圧値
Pm、最高血圧値Psおよび最低血圧値Pdを測定する
一連の処理を行なう(ステップS4)。一方、脈波成分
が検出されなければ、被験者は微弱血圧状態にあると判
定できる。この場合、CPU1はカフ圧コントロール用
ポンプ8に昇圧制御信号を出力する。これにより、ポン
プ8によってカフ4の圧が直線的に上昇される(ステッ
プS5)。このカフ圧の上昇過程においてCPU1は、
3波長の透過光の光強度を順次測定し、カフ圧上昇前の
光強度との差を算出する(ステップS6〜S7)。CP
U1では、この算出値に基づいて3つの波長のいずれか
に、透過光強度の変化の傾きが大きく変わる変曲点aが
存在するか否かを判定する。変曲点が見付からなけれ
ば、カフ圧が設定された最大値たとえば180mmHg
に達したか否かを判断し、最大カフ圧に達していなけれ
ば、ステップS5に戻り、同様な処理を繰り返す。ステ
ップS8において、3波長のうちいずれかの波長の受光
信号中に変曲点aが見付かれば、この変曲点aにおける
カフ圧を検出して平均血圧値として表示する(ステップ
S10)。同時に、カフ圧コントロール用ポンプ8にカ
フ圧解除信号を送り、カフの圧を解除する(ステップS
11)。ステップS9において、最大カフ圧に達してい
ると判定された場合はカフ圧を解除し再測定を行なう
か、測定不能処理を行なう(ステップS12〜S1
3)。Next, the operation of the thus configured non-invasive blood pressure measuring device will be described with reference to the operation flowchart of FIG. First, at the start of measurement, the cuff is in a non-pressurized state,
The cuff pressure is kept at 0 mmHg (step S1).
In this state, each light emitting diode 5a, 5b,
From 5c, light of each wavelength is sequentially emitted toward the living tissue 7, and the amount of transmitted light is detected by the light receiving unit 6A. This light receiving output signal is separated into a DC component and a pulse wave component in the demodulation circuit 11 and is taken into the CPU 1 (step S).
2). The CPU 1 determines whether or not a pulse wave component is included in the received light signal (step S3). If the pulse wave component is detected, the average blood pressure value Pm and the systolic blood pressure of the subject are measured using the photoelectric volume oscillation method. A series of processes for measuring the value Ps and the diastolic blood pressure value Pd are performed (step S4). On the other hand, if no pulse wave component is detected, it can be determined that the subject is in a weak blood pressure state. In this case, the CPU 1 outputs a boost control signal to the cuff pressure control pump 8. Thereby, the pressure of the cuff 4 is increased linearly by the pump 8 (step S5). During the process of increasing the cuff pressure, the CPU 1
The light intensity of the transmitted light of three wavelengths is sequentially measured, and the difference from the light intensity before the cuff pressure rise is calculated (steps S6 to S7). CP
In U1, it is determined whether or not any of the three wavelengths has an inflection point a at which the gradient of the change in the transmitted light intensity changes greatly based on the calculated value. If no inflection point is found, the cuff pressure is set to the maximum value, for example, 180 mmHg.
Is determined, and if the maximum cuff pressure has not been reached, the process returns to step S5, and the same processing is repeated. If the inflection point a is found in the light receiving signal of any of the three wavelengths in step S8, the cuff pressure at this inflection point a is detected and displayed as an average blood pressure value (step S10). At the same time, a cuff pressure release signal is sent to the cuff pressure control pump 8 to release the cuff pressure (step S).
11). If it is determined in step S9 that the maximum cuff pressure has been reached, the cuff pressure is released and re-measurement is performed, or measurement disable processing is performed (steps S12 to S1).
3).
【0014】なお、カフ圧が最大圧に達したあとに、C
PU1からカフ圧コントロール用ポンプ8に減圧制御信
号を送り、カフ圧を直線的に降下させていく過程におい
ても、変曲点aを検出して、平均血圧値を再度測定する
処理を行なうようにすれば、より確度の高い測定が可能
である。After the cuff pressure reaches the maximum pressure, C
In the process of sending a pressure reduction control signal from the PU 1 to the cuff pressure control pump 8 and linearly lowering the cuff pressure, a process of detecting the inflection point a and measuring the average blood pressure value again is performed. Then, more accurate measurement is possible.
【0015】つぎに、カフ4を被験者の上腕部に装着し
て測定を行なう場合の実施例を説明する。この例では、
図1に破線で示すようにカフ4の内面に発光部5と受光
部6Bとが直線上の一定距離を隔てて取り付けられてい
る。この一定距離が、発光部5と受光部6Bを隔てる光
路長Dとなる。この場合、発光部5の各発光ダイオード
5a,5b,5cからは3つの波長の光が順次生体組織
7に向けて発せられ、生体組織7中で減光されたあとの
反射光量が受光部6Bで検出される。この場合における
血圧の測定手順は、図2の流れ図に基づいて行なうこと
ができる。Next, a description will be given of an embodiment in which the cuff 4 is mounted on the upper arm of the subject for measurement. In this example,
As shown by a broken line in FIG. 1, a light emitting unit 5 and a light receiving unit 6B are attached to the inner surface of the cuff 4 at a constant distance on a straight line. This fixed distance is the optical path length D separating the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6B. In this case, light of three wavelengths is sequentially emitted from the light emitting diodes 5a, 5b, and 5c of the light emitting unit 5 toward the living tissue 7, and the amount of reflected light after being reduced in the living tissue 7 is the light receiving unit 6B. Is detected by The procedure for measuring the blood pressure in this case can be performed based on the flowchart of FIG.
【0016】なお、上述した2つの実施例では発光部5
を異なる波長の光を発する3個の発光ダイオード5a,
5b,5cで構成しているが、発光部5から発せられる
光は3波長に限定されるものではなく、たとえば2波長
であってもよい。特に、手指において測定を行なうよう
な場合は、反射光ではなく透過光を検出しているので、
1波長の光が発光部5から発せられるように構成したと
しても測定を行なえる。In the above two embodiments, the light emitting unit 5 is used.
To three light emitting diodes 5a emitting light of different wavelengths.
Although composed of 5b and 5c, the light emitted from the light emitting unit 5 is not limited to three wavelengths, but may be, for example, two wavelengths. In particular, when measurement is performed on the fingers, since transmitted light is detected instead of reflected light,
The measurement can be performed even when the light emitting unit 5 emits one wavelength of light.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来の容積振動法では測定が困難であったショック状態や
極端な低血圧状態に置かれた被験者に対しても、微弱血
圧状態にあるか否かの判定、および微弱血圧状態にあれ
ばその被験者の血圧値を測定することができるので、臨
床の場特に救急医療の場において資する効果が大きい。As described above, according to the present invention, even a subject placed in a shock state or an extremely low blood pressure state, which has been difficult to measure by the conventional volume vibration method, can be placed in a weak blood pressure state. Since it is possible to determine whether or not the subject is present, and if the subject is in a weak blood pressure state, the blood pressure value of the subject can be measured, it is highly effective in a clinical setting, especially in an emergency medical setting.
【図1】本発明による非観血血圧測定装置の一実施例を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a non-invasive blood pressure measuring device according to the present invention.
【図2】図1の血圧測定装置の動作手順を示す流れ図で
ある。FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of the blood pressure measurement device of FIG.
【図3】(a)は透過光を検出して血圧値を測定する場
合における生体組織の模式図、(b)は測定時における
カフ圧の上昇変化を示す図、(c)はこのとき検出され
る受光信号の光強度を示す図である。3A is a schematic diagram of a living tissue when a transmitted light is detected to measure a blood pressure value, FIG. 3B is a diagram showing a change in the cuff pressure at the time of measurement, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the light intensity of a received light signal.
【図4】受光部で生体組織中を通過したあとの反射光が
どのように受光されるかを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing how reflected light after passing through living tissue is received by a light receiving unit.
【図5】(a)は反射光を検出して血圧値を測定する場
合における生体組織の模式図、(b)は測定時における
カフ圧の上昇変化を示す図、(c)はこのとき検出され
る受光信号の光強度を示す図である。5A is a schematic diagram of a living tissue when a blood pressure value is measured by detecting reflected light, FIG. 5B is a diagram showing a change in the cuff pressure at the time of measurement, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the light intensity of a received light signal.
【図6】波長によって組織、動脈血および静脈血の吸光
度が一致する例を説明するための特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating an example in which the absorbances of tissue, arterial blood, and venous blood match according to wavelength.
【図7】容積振動法におけるカフ圧と容積脈波の振幅と
の関係を示す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram showing a relationship between cuff pressure and amplitude of a volume pulse wave in the volume vibration method.
1 CPU 2 タイミング発生回路 3 ドライバ回路 4 カフ 5 発光部 6A,6B 受光部 7 生体組織 8 カフ圧コントロール用ポンプ 9 圧検出器 10 入力増幅器 11 復調回路 12 A/Dコンバータ Pm 平均血圧値 Ps 最大血圧値 Pc 最小血圧値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CPU 2 Timing generation circuit 3 Driver circuit 4 Cuff 5 Light-emitting part 6A, 6B Light-receiving part 7 Living tissue 8 Cuff pressure control pump 9 Pressure detector 10 Input amplifier 11 Demodulation circuit 12 A / D converter Pm Mean blood pressure value Ps Maximum blood pressure Value Pc Minimum blood pressure value
Claims (2)
と、 このカフによって被験者の身体に対して加圧されるカフ
圧を検出する圧検出器と、 入力される昇圧制御信号によってカフを加圧するか、減
圧制御信号の入力によってカフ圧を降下させる加圧手段
と、 上記カフによる身体の加圧部分に光を照射する発光部
と、 この発光部から身体に入射された光の透過光量または反
射光量を検出する受光部と、 この受光部から得られる受光信号中の脈波成分を分離す
る脈波検出手段と、 この脈波検出手段からの検出出力に基づき、カフ圧加圧
前に脈波成分が検出されないと判定された場合に、上記
圧検出器からの検出出力を受けながら昇圧制御信号を上
記加圧手段に出力するか、一度昇圧したカフ圧を降下さ
せる減圧制御信号を上記加圧手段に出力するカフ圧制御
手段と、 このカフ圧制御手段によってカフ圧が昇圧されていく過
程、または減圧されていく過程における上記受光部から
の受光信号の変曲点を検出し、上記圧検出器からの検出
出力を受けてこの変曲点におけるカフ圧を微弱血圧状態
における被験者の平均血圧値として出力する血圧値測定
手段とを有することを特徴とする非観血血圧測定装置。1. A cuff attached to a part of a subject's body, a pressure detector for detecting a cuff pressure applied to the subject's body by the cuff, and a cuff detected by an input pressure control signal. Pressurizing means for pressurizing or lowering the cuff pressure by inputting a decompression control signal; a light emitting unit for irradiating light to a pressurized portion of the body by the cuff; and a transmitted light amount of light incident on the body from the light emitting unit Or, a light receiving section for detecting the amount of reflected light, pulse wave detecting means for separating a pulse wave component in a light receiving signal obtained from the light receiving section, and based on a detection output from the pulse wave detecting means, before the cuff pressure is applied. If it is determined that a pulse wave component is not detected, a pressure control signal is output to the pressurizing means while receiving a detection output from the pressure detector, or a pressure control signal for lowering the cuff pressure once boosted is output. Output to pressurizing means A cuff pressure control means for detecting an inflection point of a light receiving signal from the light receiving section in a process of increasing or decreasing the cuff pressure by the cuff pressure controlling means; A non-invasive blood pressure measuring device, comprising: a blood pressure value measuring unit that receives a detection output and outputs a cuff pressure at the inflection point as an average blood pressure value of a subject in a weak blood pressure state.
割に発せられるように構成し、上記血圧値測定手段では
複数の波長の受光信号のいずれかに変曲点が存在する場
合に、この変曲点におけるカフ圧を平均血圧値として出
力することを特徴する請求項1記載の非観血血圧測定装
置。2. The light emitting unit is configured to emit light of a plurality of wavelengths in a time-division manner, and the blood pressure value measuring means is configured to detect an inflection point in any of the light receiving signals of the plurality of wavelengths. 2. The non-invasive blood pressure measurement device according to claim 1, wherein the cuff pressure at the inflection point is output as an average blood pressure value.
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US08/507,711 US5676140A (en) | 1992-12-07 | 1995-07-26 | Non-invasive blood pressure measurement device |
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1992
- 1992-12-07 JP JP4326632A patent/JP2958471B2/en not_active Expired - Fee Related
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