JP2981208B1 - 非観血連続血圧計 - Google Patents
非観血連続血圧計Info
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Abstract
【要約】
【課題】 血管内に振動を誘発して血圧を測定する非観
血連続血圧計において、血圧値の測定精度および信頼性
を向上させる。 【解決手段】 ＭＰＵ６により、複数の異なる周波数の
振動を発生する。何種類かの加振周波数の振動のうちの
１つを、加振器２を用いて体表から生体内の動脈上に誘
発する。誘発された振動の伝搬波を、伝搬波センサ３に
よって検出する。検出された伝搬波における位相変化
を、ＭＰＵ６によって算出して比較する。複数の異なる
周波数のうちで、各被検者の血圧の測定に最も適した加
振周波数を最適周波数と決定する。最適周波数により測
定した結果と、キャリブレーション用血圧計７による血
圧測定結果とを比較して、血圧を求める。複数の周波数
と複数の波形のうちから、最適の周波数と波形を選択す
るようにしてもよい。
血連続血圧計において、血圧値の測定精度および信頼性
を向上させる。 【解決手段】 ＭＰＵ６により、複数の異なる周波数の
振動を発生する。何種類かの加振周波数の振動のうちの
１つを、加振器２を用いて体表から生体内の動脈上に誘
発する。誘発された振動の伝搬波を、伝搬波センサ３に
よって検出する。検出された伝搬波における位相変化
を、ＭＰＵ６によって算出して比較する。複数の異なる
周波数のうちで、各被検者の血圧の測定に最も適した加
振周波数を最適周波数と決定する。最適周波数により測
定した結果と、キャリブレーション用血圧計７による血
圧測定結果とを比較して、血圧を求める。複数の周波数
と複数の波形のうちから、最適の周波数と波形を選択す
るようにしてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非観血連続血圧計
に関し、特に、生体内血管に微弱な振動を与え、血管内
を伝搬した振動を検出し、解析することで血圧を連続的
に測定する非観血連続血圧計に関する。
に関し、特に、生体内血管に微弱な振動を与え、血管内
を伝搬した振動を検出し、解析することで血圧を連続的
に測定する非観血連続血圧計に関する。
【０００２】
【従来の技術】非観血的かつ連続的に血圧を測定する方
法として、特表平9−506024号公報に開示された方法が
知られている。これは、血圧の変化に応じて血管の弾性
が変化することを利用して、血管中の信号の伝搬速度を
検出することで、血管の弾性を算出し、その血管の弾性
から血圧を推定するものである。その処理の概要は以下
の通りである。被検体の体表から血管を振動させ、血管
上を伝搬した振動を検出する。検出した振動をディジタ
ル信号に変換した後、フィルタリング処理と位相検波処
理を行ない、血圧変動による位相変化を算出し、振動伝
搬速度の変化を得る。振動伝搬速度変化は血管弾性の変
化を表し、血管の弾性の変化は血圧の変化、すなわち動
圧を表す。この変化を、同一被検体に別に設置した校正
用の血圧計による最高血圧及び最低血圧の測定値で校正
することにより、生体内の血圧を非観血的かつ連続に計
測する。測定された血圧波形は、心電図、呼吸曲線、酸
素飽和度の生体情報波形とともに、同一のモニタ上に時
間掃引されながら表示される。
法として、特表平9−506024号公報に開示された方法が
知られている。これは、血圧の変化に応じて血管の弾性
が変化することを利用して、血管中の信号の伝搬速度を
検出することで、血管の弾性を算出し、その血管の弾性
から血圧を推定するものである。その処理の概要は以下
の通りである。被検体の体表から血管を振動させ、血管
上を伝搬した振動を検出する。検出した振動をディジタ
ル信号に変換した後、フィルタリング処理と位相検波処
理を行ない、血圧変動による位相変化を算出し、振動伝
搬速度の変化を得る。振動伝搬速度変化は血管弾性の変
化を表し、血管の弾性の変化は血圧の変化、すなわち動
圧を表す。この変化を、同一被検体に別に設置した校正
用の血圧計による最高血圧及び最低血圧の測定値で校正
することにより、生体内の血圧を非観血的かつ連続に計
測する。測定された血圧波形は、心電図、呼吸曲線、酸
素飽和度の生体情報波形とともに、同一のモニタ上に時
間掃引されながら表示される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特表平9-506024号公報
に開示された発明において、測定される血圧値の精度と
信頼性は、血管を振動させる際の加振周波数および加振
波形に大きく左右される。また、被検者の血管の周波数
伝搬特性にはそれぞれ個人差があり、最適周波数および
最適波形を一概に決定することはできない。
に開示された発明において、測定される血圧値の精度と
信頼性は、血管を振動させる際の加振周波数および加振
波形に大きく左右される。また、被検者の血管の周波数
伝搬特性にはそれぞれ個人差があり、最適周波数および
最適波形を一概に決定することはできない。
【０００４】特表平9-506024号公報には、生体内の血管
の振動を励起する際の加振周波数は任意で、加振波形に
関しても、正弦波、矩形波、三角波またはその他適当な
波形であればいかなるものでもよいと記載されている。
しかしながら、各被検者に対する最適な加振周波数、加
振波形を決定する手段に関する記載はない。
の振動を励起する際の加振周波数は任意で、加振波形に
関しても、正弦波、矩形波、三角波またはその他適当な
波形であればいかなるものでもよいと記載されている。
しかしながら、各被検者に対する最適な加振周波数、加
振波形を決定する手段に関する記載はない。
【０００５】本発明は、血管壁上への振動の誘発に際し
て、複数の波形の振動を用いることにより、各被検者に
対して、より適した加振周波数と加振波形を決定し、そ
れによって、高信頼性かつ高精度の非観血連続血圧計を
実現することを目的とする。
て、複数の波形の振動を用いることにより、各被検者に
対して、より適した加振周波数と加振波形を決定し、そ
れによって、高信頼性かつ高精度の非観血連続血圧計を
実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、複数の異なる加振波形を用いて体表
から生体内の動脈を振動させる手段と、加振手段により
与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に変換する振
動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値を測定する
キャリブレーション用血圧計と、振動検出手段により検
出された振動信号の位相変化から相対的な血圧値の変化
を算出する手段と、算出された相対的な血圧値の変化と
キャリブレーション用血圧計からの測定値により連続的
に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備え、血管に
振動を誘発する際に用いた各々の加振波形を持つ振動波
について振動検出手段によって検出された振動信号の位
相変化および振幅変化から円弧推定を行ない、振幅の減
衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振波形を最適な
加振波形と決定するように構成したものである。
めに、本発明では、複数の異なる加振波形を用いて体表
から生体内の動脈を振動させる手段と、加振手段により
与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に変換する振
動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値を測定する
キャリブレーション用血圧計と、振動検出手段により検
出された振動信号の位相変化から相対的な血圧値の変化
を算出する手段と、算出された相対的な血圧値の変化と
キャリブレーション用血圧計からの測定値により連続的
に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備え、血管に
振動を誘発する際に用いた各々の加振波形を持つ振動波
について振動検出手段によって検出された振動信号の位
相変化および振幅変化から円弧推定を行ない、振幅の減
衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振波形を最適な
加振波形と決定するように構成したものである。
【０００７】このように構成したことにより、各被検者
に対してより適した加振波形を決定し、それによって高
信頼性、高精度を実現する非観血連続血圧計が得られ
る。
に対してより適した加振波形を決定し、それによって高
信頼性、高精度を実現する非観血連続血圧計が得られ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振
動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信
号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析
するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測す
ることで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非
観血連続血圧計において、被検体の血圧測定に先立っ
て、前記加振手段により複数の異なる加振波形で血管を
加振する手段と、それら各加振波形での振動を前記振動
検出手段により検出する手段と、前記振動検出手段から
の電気信号を解析することで最適加振波形を求める手段
と、前記加振手段の加振波形を前記最適波形と決定する
手段とを具備する非観血連続血圧計であり、最適な波形
の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有す
る。
血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振
動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信
号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析
するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測す
ることで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非
観血連続血圧計において、被検体の血圧測定に先立っ
て、前記加振手段により複数の異なる加振波形で血管を
加振する手段と、それら各加振波形での振動を前記振動
検出手段により検出する手段と、前記振動検出手段から
の電気信号を解析することで最適加振波形を求める手段
と、前記加振手段の加振波形を前記最適波形と決定する
手段とを具備する非観血連続血圧計であり、最適な波形
の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有す
る。
【０００９】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
記載の非観血連続血圧計であり、前記最適波形を決定す
る手段は、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小
になる波形を選択する手段を有するものであり、分散の
小さい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定する
という作用を有する。
記載の非観血連続血圧計であり、前記最適波形を決定す
る手段は、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小
になる波形を選択する手段を有するものであり、分散の
小さい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定する
という作用を有する。
【００１０】本発明の請求項３記載の発明は、請求項１
記載の非観血連続血圧計において、前記最適波形を決定
する手段は、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大
になる波形を選択する手段を有するものであり、位相偏
移の大きい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定
するという作用を有する。
記載の非観血連続血圧計において、前記最適波形を決定
する手段は、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大
になる波形を選択する手段を有するものであり、位相偏
移の大きい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定
するという作用を有する。
【００１１】本発明の請求項４記載の発明は、請求項１
記載の非観血連続血圧計において、前記最適波形を決定
する手段は、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を
伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振
信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評
価関数を最小にする波形を選択する手段を有するもので
あり、総合的な効率のよい最適な波形の加振信号を選択
して血圧を測定するという作用を有する。
記載の非観血連続血圧計において、前記最適波形を決定
する手段は、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を
伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振
信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評
価関数を最小にする波形を選択する手段を有するもので
あり、総合的な効率のよい最適な波形の加振信号を選択
して血圧を測定するという作用を有する。
【００１２】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図５を参照しながら詳細に説明する。
〜図５を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】 （第１の実施の形態） 本発明の第１の実施の形態は、被検体の血圧測定に先立
って、加振手段により複数の異なる加振周波数で血管を
加振し、それら各加振周波数での振動を振動検出手段に
より検出し、振動検出手段からの電気信号を解析するこ
とで最適加振周波数を求め、加振手段の加振周波数を最
適周波数とする非観血連続血圧計である。
って、加振手段により複数の異なる加振周波数で血管を
加振し、それら各加振周波数での振動を振動検出手段に
より検出し、振動検出手段からの電気信号を解析するこ
とで最適加振周波数を求め、加振手段の加振周波数を最
適周波数とする非観血連続血圧計である。
【００１４】図１は、本発明の第１の実施の形態の非観
血連続血圧計の構成を示すブロック図である。図１にお
いて、加振器センサ１は、超音波センサーである。加振
器２は、超音波振動子である。伝搬波センサ３は、超音
波センサーである。増幅器４は、駆動用の超音波とセン
サーの超音波を増幅するアンプである。ＡＤ／ＤＡ変換
器５は、デジタル変換するＡＤ変換器とアナログ変換す
るＤＡ変換器である。ＭＰＵ６は、波形の生成と最適周
波数の決定と各種の演算処理を行なうプロセッサであ
る。キャリブレーション用血圧計７は、基準となる血圧
を測定する装置である。モニタ８は、表示装置である。
血連続血圧計の構成を示すブロック図である。図１にお
いて、加振器センサ１は、超音波センサーである。加振
器２は、超音波振動子である。伝搬波センサ３は、超音
波センサーである。増幅器４は、駆動用の超音波とセン
サーの超音波を増幅するアンプである。ＡＤ／ＤＡ変換
器５は、デジタル変換するＡＤ変換器とアナログ変換す
るＤＡ変換器である。ＭＰＵ６は、波形の生成と最適周
波数の決定と各種の演算処理を行なうプロセッサであ
る。キャリブレーション用血圧計７は、基準となる血圧
を測定する装置である。モニタ８は、表示装置である。
【００１５】ＭＰＵ６は、まず周波数ｆ1の加振波形Ａs
in（２πｆ1ｔ）を生成する。ＭＰＵ６によって生成さ
れた加振波形Ａsin（２πｆ1ｔ）は、ＡＤ／ＤＡ変換器
５によってＤＡ変換され、増幅器４によって増幅され
る。加振器２は、増幅器４によって増幅された加振波形
Ａsin（２πｆ1ｔ）を血管上に誘発する。このときの振
動は、加振器センサ１によって計測され、増幅器４によ
って増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換さ
れて、ＭＰＵ６に入力される。
in（２πｆ1ｔ）を生成する。ＭＰＵ６によって生成さ
れた加振波形Ａsin（２πｆ1ｔ）は、ＡＤ／ＤＡ変換器
５によってＤＡ変換され、増幅器４によって増幅され
る。加振器２は、増幅器４によって増幅された加振波形
Ａsin（２πｆ1ｔ）を血管上に誘発する。このときの振
動は、加振器センサ１によって計測され、増幅器４によ
って増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換さ
れて、ＭＰＵ６に入力される。
【００１６】伝搬波センサ３は、加振器２によって誘発
され、血管壁を伝搬してきた振動を計測する。伝搬波セ
ンサ３によって計測された振動は、増幅器４によって増
幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換されて、
振動信号Ｗ1としてＭＰＵ６に入力される。この動作
は、Ｔ秒間連続して行なわれる。次に、ＭＰＵ６は、周
波数ｆ2の加振波形Ａsin（２πｆ2ｔ）を生成し、周波
数ｆ1のときと同じプロセスを経て、伝搬波センサ３に
よって計測された振動信号Ｗ2が、ＭＰＵ６に入力され
る。同様にして、ｆ3、ｆ4、・・・、ｆnという周波数
を持つ任意の数の加振波形Ａsin（２πｆiｔ）（ｉ＝
１，２，・・・，ｎ）について、上記のプロセスが実行
され、ＭＰＵ６に振動信号Ｗi（ｉ＝１，２，・・・，
ｎ）が入力される。ＭＰＵ６は、加振器センサ１の信号
と振動信号Ｗiに基づいて、加振周波数ｆ1，ｆ2，・・
・，ｆnの中から、被検者の血圧の測定に最も適した加
振周波数を決定する。ＭＰＵ６は、得られた最適加振周
波数で加振器２を振動させて、血管に振動を誘発し、キ
ャリブレーション用血圧計７から出力される最高血圧お
よび最低血圧の絶対値と、伝搬波センサ３によって検出
された振動信号の入力から、特表平9−506024号公報で
述べられている方式により、連続血圧を算出する。算出
された連続血圧値は、時系列波形として、モニタ８に出
力される。また、モニタ８には、一心拍毎の最高、最低
血圧と心拍数も表示される。
され、血管壁を伝搬してきた振動を計測する。伝搬波セ
ンサ３によって計測された振動は、増幅器４によって増
幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換されて、
振動信号Ｗ1としてＭＰＵ６に入力される。この動作
は、Ｔ秒間連続して行なわれる。次に、ＭＰＵ６は、周
波数ｆ2の加振波形Ａsin（２πｆ2ｔ）を生成し、周波
数ｆ1のときと同じプロセスを経て、伝搬波センサ３に
よって計測された振動信号Ｗ2が、ＭＰＵ６に入力され
る。同様にして、ｆ3、ｆ4、・・・、ｆnという周波数
を持つ任意の数の加振波形Ａsin（２πｆiｔ）（ｉ＝
１，２，・・・，ｎ）について、上記のプロセスが実行
され、ＭＰＵ６に振動信号Ｗi（ｉ＝１，２，・・・，
ｎ）が入力される。ＭＰＵ６は、加振器センサ１の信号
と振動信号Ｗiに基づいて、加振周波数ｆ1，ｆ2，・・
・，ｆnの中から、被検者の血圧の測定に最も適した加
振周波数を決定する。ＭＰＵ６は、得られた最適加振周
波数で加振器２を振動させて、血管に振動を誘発し、キ
ャリブレーション用血圧計７から出力される最高血圧お
よび最低血圧の絶対値と、伝搬波センサ３によって検出
された振動信号の入力から、特表平9−506024号公報で
述べられている方式により、連続血圧を算出する。算出
された連続血圧値は、時系列波形として、モニタ８に出
力される。また、モニタ８には、一心拍毎の最高、最低
血圧と心拍数も表示される。
【００１７】図２に示すとおり、本発明の第１の実施の
形態は、ステップ51の最適周波数決定ステップとステッ
プ52の血圧測定ステップとから構成される。図３は、Ｍ
ＰＵ６によって実行される最適加振周波数決定ステップ
の手順を表している。
形態は、ステップ51の最適周波数決定ステップとステッ
プ52の血圧測定ステップとから構成される。図３は、Ｍ
ＰＵ６によって実行される最適加振周波数決定ステップ
の手順を表している。
【００１８】ＭＰＵ６に入力された振動信号Ｗ1は、ス
テップ101におけるフィルタ処理によって、周波数ｆ1の
加振波形成分が他の成分から分離される。フィルタ処理
によって得られた加振波形成分は、ステップ102で、直
交検波として知られている方法によって位相変化分が算
出され、位相変化分の実成分（Ｉ成分）と虚成分（Ｑ成
分）が出力される。
テップ101におけるフィルタ処理によって、周波数ｆ1の
加振波形成分が他の成分から分離される。フィルタ処理
によって得られた加振波形成分は、ステップ102で、直
交検波として知られている方法によって位相変化分が算
出され、位相変化分の実成分（Ｉ成分）と虚成分（Ｑ成
分）が出力される。
【００１９】ステップ103では、図４に示すように、加
振波形の位相変化分のＩ成分とＱ成分がＩ−Ｑ平面上で
形成する円弧の中心推定を行なう。ステップ104では、
ステップ103において求められた円弧の中心点と、ステ
ップ102の直交検波によって得られた各点（Ｉ1，
Ｑ1）、（Ｉ2，Ｑ2）、・・・、（Ｉn，Ｑn）との距離
（円弧半径）ｒ1、ｒ2、・・・、ｒnの平均値Ｒf1Aveを
求め、加振器センサ１によって検出される加振器波形の
振幅Ａexに対する振幅（円弧半径）の減衰率Ｐf1を、以
下の式によって算出する。 Ｐf1＝１・（Ｒf1Ave／Ａex）
振波形の位相変化分のＩ成分とＱ成分がＩ−Ｑ平面上で
形成する円弧の中心推定を行なう。ステップ104では、
ステップ103において求められた円弧の中心点と、ステ
ップ102の直交検波によって得られた各点（Ｉ1，
Ｑ1）、（Ｉ2，Ｑ2）、・・・、（Ｉn，Ｑn）との距離
（円弧半径）ｒ1、ｒ2、・・・、ｒnの平均値Ｒf1Aveを
求め、加振器センサ１によって検出される加振器波形の
振幅Ａexに対する振幅（円弧半径）の減衰率Ｐf1を、以
下の式によって算出する。 Ｐf1＝１・（Ｒf1Ave／Ａex）
【００２０】また、ステップ104では、ｒ1、ｒ2、・・
・、ｒnの分散値Ｒf1Varも求める。同様にして、ステッ
プ104では、振動信号Ｗ2、Ｗ3、・・・、Ｗnから、
Ｐf2、Ｐf3、・・・、Ｐfn、およびＲf1Var、Ｒf2Var、
・・・、ＲfnVarを算出する。
・、ｒnの分散値Ｒf1Varも求める。同様にして、ステッ
プ104では、振動信号Ｗ2、Ｗ3、・・・、Ｗnから、
Ｐf2、Ｐf3、・・・、Ｐfn、およびＲf1Var、Ｒf2Var、
・・・、ＲfnVarを算出する。
【００２１】ステップ105では、ステップ104において算
出されたＰf1、Ｒf1Var（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）に
基づいて、ｆiの中から被検者の血圧の測定に最も適し
た加振振動周波数を算出する。ステップ105では、まず
振幅減衰率Ｐf1、Ｐf2、・・・、Ｐfnと、円弧半径の分
散値Ｒf1Var、Ｒf2Var、・・・、ＲfnVarの標準偏差Ｐ
Std、ＲStdを計算する。つぎに、ＰStd、ＲStdを用い
て、最適加振周波数判定値Ｚfi（ｉ＝１，２，・・・，
ｎ）を、以下の式から求める。 Ｚfi＝α・（Ｐfi／ＰStd）＋β・（ＲfiVar／ＲStd）
出されたＰf1、Ｒf1Var（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）に
基づいて、ｆiの中から被検者の血圧の測定に最も適し
た加振振動周波数を算出する。ステップ105では、まず
振幅減衰率Ｐf1、Ｐf2、・・・、Ｐfnと、円弧半径の分
散値Ｒf1Var、Ｒf2Var、・・・、ＲfnVarの標準偏差Ｐ
Std、ＲStdを計算する。つぎに、ＰStd、ＲStdを用い
て、最適加振周波数判定値Ｚfi（ｉ＝１，２，・・・，
ｎ）を、以下の式から求める。 Ｚfi＝α・（Ｐfi／ＰStd）＋β・（ＲfiVar／ＲStd）
【００２２】ステップ105では、Ｚfiが最も小さくなる
ｆiを、被検者の血圧の測定に最も適した加振振動周波
数として出力する。なお、α、βは、各判定要素（Ｐfi
／ＰStd）と（ＲfiVar／ＲStd）の重要度に応じて決定
される、重み付けのため値である。
ｆiを、被検者の血圧の測定に最も適した加振振動周波
数として出力する。なお、α、βは、各判定要素（Ｐfi
／ＰStd）と（ＲfiVar／ＲStd）の重要度に応じて決定
される、重み付けのため値である。
【００２３】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、非観血連続血圧計を、複数の異なる加振周波数を
用いて体表から生体内の動脈を振動させる手段と、加振
手段により与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に
変換する振動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値
を測定するキャリブレーション用血圧計と、振動検出手
段により検出された振動信号の位相変化から相対的な血
圧値の変化を算出する手段と、算出された相対的な血圧
値の変化とキャリブレーション用血圧計からの測定値に
より連続的に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備
え、血管に振動を誘発する際に用いた各々の加振周波数
を持つ振動波について振動検出手段によって検出された
振動信号の位相変化および振幅変化から円弧推定を行な
い、振幅の減衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振
周波数を最適な加振周波数と決定するように構成したの
で、各被検者に対してより適した加振周波数を決定し、
それによって高信頼性、高精度を実現できる。
では、非観血連続血圧計を、複数の異なる加振周波数を
用いて体表から生体内の動脈を振動させる手段と、加振
手段により与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に
変換する振動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値
を測定するキャリブレーション用血圧計と、振動検出手
段により検出された振動信号の位相変化から相対的な血
圧値の変化を算出する手段と、算出された相対的な血圧
値の変化とキャリブレーション用血圧計からの測定値に
より連続的に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備
え、血管に振動を誘発する際に用いた各々の加振周波数
を持つ振動波について振動検出手段によって検出された
振動信号の位相変化および振幅変化から円弧推定を行な
い、振幅の減衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振
周波数を最適な加振周波数と決定するように構成したの
で、各被検者に対してより適した加振周波数を決定し、
それによって高信頼性、高精度を実現できる。
【００２４】 （第２の実施の形態） 本発明の第２の実施の形態は、被検体の血圧測定に先立
って、加振手段により複数の異なる波形の加振振動で血
管を加振し、それら各加振波形での振動を振動検出手段
により検出し、振動検出手段からの電気信号を解析する
ことで最適加振波形を求め、加振手段の加振波形を最適
波形とする非観血連続血圧計である。
って、加振手段により複数の異なる波形の加振振動で血
管を加振し、それら各加振波形での振動を振動検出手段
により検出し、振動検出手段からの電気信号を解析する
ことで最適加振波形を求め、加振手段の加振波形を最適
波形とする非観血連続血圧計である。
【００２５】本発明の第２の実施の形態が第１の実施の
形態と異なるところは、矩形波や三角波など、正弦波以
外の複数の波形を用いて血管を振動させて、最適な加振
振動波形を決定する点である。
形態と異なるところは、矩形波や三角波など、正弦波以
外の複数の波形を用いて血管を振動させて、最適な加振
振動波形を決定する点である。
【００２６】本発明の第２の実施の形態の非観血連続血
圧計の構成は、図１に示すブロック図と同じである。図
５は、本発明の第２の実施の形態の処理手順を示すフロ
ー図である。ステップ61の最適波形決定ステップと、ス
テップ62の血圧測定ステップとから構成される。
圧計の構成は、図１に示すブロック図と同じである。図
５は、本発明の第２の実施の形態の処理手順を示すフロ
ー図である。ステップ61の最適波形決定ステップと、ス
テップ62の血圧測定ステップとから構成される。
【００２７】ＭＰＵ６は、まず周波数ｆの加振矩形波を
生成する。ＭＰＵ６によって生成された加振矩形波は、
ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＤＡ変換され、増幅器４に
よって増幅される。加振器２は、増幅器４によって増幅
された加振矩形波を血管上に誘発する。このときの振動
は、加振器センサ１によって計測され、増幅器４によっ
て増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換され
て、ＭＰＵ６に入力される。
生成する。ＭＰＵ６によって生成された加振矩形波は、
ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＤＡ変換され、増幅器４に
よって増幅される。加振器２は、増幅器４によって増幅
された加振矩形波を血管上に誘発する。このときの振動
は、加振器センサ１によって計測され、増幅器４によっ
て増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換され
て、ＭＰＵ６に入力される。
【００２８】伝搬波センサ３は、加振器２によって誘発
され、血管壁を伝搬してきた振動を計測する。伝搬波セ
ンサ３によって計測された振動は、増幅器４によって増
幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換されて、
振動信号Ｗ1としてＭＰＵ６に入力される。この動作
は、Ｔ秒間連続して行なわれる。次に、ＭＰＵ６は、周
波数ｆの加振三角波を生成し、矩形波のときと同じプロ
セスを経て、伝搬波センサ３によって計測された振動信
号Ｗ2が、ＭＰＵ６に入力される。同様にして、鋸歯状
波など任意の数の加振波形について、上記のプロセスが
実行され、ＭＰＵ６に振動信号Ｗi（ｉ＝１，２，・・
・，ｎ）が入力される。ＭＰＵ６は、加振器センサ１の
信号と振動信号Ｗiに基づいて、加振波形の中から、被
検者の血圧の測定に最も適した加振波形を決定する。Ｍ
ＰＵ６は、得られた最適加振波形で加振器２を振動させ
て、血管に振動を誘発し、キャリブレーション用血圧計
７から出力される最高血圧および最低血圧の絶対値と、
伝搬波センサ３によって検出された振動信号の入力か
ら、特表平9−506024号公報で述べられている方式によ
り、連続血圧を算出する。算出された連続血圧値は、時
系列波形として、モニタ８に出力される。また、モニタ
８には、一心拍毎の最高、最低血圧と心拍数も表示され
る。
され、血管壁を伝搬してきた振動を計測する。伝搬波セ
ンサ３によって計測された振動は、増幅器４によって増
幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換されて、
振動信号Ｗ1としてＭＰＵ６に入力される。この動作
は、Ｔ秒間連続して行なわれる。次に、ＭＰＵ６は、周
波数ｆの加振三角波を生成し、矩形波のときと同じプロ
セスを経て、伝搬波センサ３によって計測された振動信
号Ｗ2が、ＭＰＵ６に入力される。同様にして、鋸歯状
波など任意の数の加振波形について、上記のプロセスが
実行され、ＭＰＵ６に振動信号Ｗi（ｉ＝１，２，・・
・，ｎ）が入力される。ＭＰＵ６は、加振器センサ１の
信号と振動信号Ｗiに基づいて、加振波形の中から、被
検者の血圧の測定に最も適した加振波形を決定する。Ｍ
ＰＵ６は、得られた最適加振波形で加振器２を振動させ
て、血管に振動を誘発し、キャリブレーション用血圧計
７から出力される最高血圧および最低血圧の絶対値と、
伝搬波センサ３によって検出された振動信号の入力か
ら、特表平9−506024号公報で述べられている方式によ
り、連続血圧を算出する。算出された連続血圧値は、時
系列波形として、モニタ８に出力される。また、モニタ
８には、一心拍毎の最高、最低血圧と心拍数も表示され
る。
【００２９】図５に示すとおり、本発明の第２の実施の
形態は、ステップ61の最適波形決定ステップとステップ
62の血圧測定ステップとから構成される。ＭＰＵ６によ
って実行される最適加振波形決定ステップの手順は、図
３と同じである。
形態は、ステップ61の最適波形決定ステップとステップ
62の血圧測定ステップとから構成される。ＭＰＵ６によ
って実行される最適加振波形決定ステップの手順は、図
３と同じである。
【００３０】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、非観血連続血圧計を、複数の異なる加振波形を用
いて体表から生体内の動脈を振動させる手段と、加振手
段により与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に変
換する振動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値を
測定するキャリブレーション用血圧計と、振動検出手段
により検出された振動信号の位相変化から相対的な血圧
値の変化を算出する手段と、算出された相対的な血圧値
の変化とキャリブレーション用血圧計からの測定値によ
り連続的に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備
え、血管に振動を誘発する際に用いた各々の加振波形を
持つ振動波について振動検出手段によって検出された振
動信号の位相変化および振幅変化から円弧推定を行な
い、振幅の減衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振
波形を、最適な加振波形と決定するように構成したの
で、各被検者に対してより適した加振波形を決定し、そ
れによって高信頼性、高精度を実現できる。
では、非観血連続血圧計を、複数の異なる加振波形を用
いて体表から生体内の動脈を振動させる手段と、加振手
段により与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に変
換する振動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値を
測定するキャリブレーション用血圧計と、振動検出手段
により検出された振動信号の位相変化から相対的な血圧
値の変化を算出する手段と、算出された相対的な血圧値
の変化とキャリブレーション用血圧計からの測定値によ
り連続的に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備
え、血管に振動を誘発する際に用いた各々の加振波形を
持つ振動波について振動検出手段によって検出された振
動信号の位相変化および振幅変化から円弧推定を行な
い、振幅の減衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振
波形を、最適な加振波形と決定するように構成したの
で、各被検者に対してより適した加振波形を決定し、そ
れによって高信頼性、高精度を実現できる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、複数
の異なる加振波形を用いて体表から生体内の動脈を振動
させることにより、各被検者血圧の測定に最も適した加
振波形を決定して、非観血連続血圧計の測定精度および
信頼性を向上させるという効果が得られる。
の異なる加振波形を用いて体表から生体内の動脈を振動
させることにより、各被検者血圧の測定に最も適した加
振波形を決定して、非観血連続血圧計の測定精度および
信頼性を向上させるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の全体構成を示すブ
ロック図、
ロック図、
【図２】本発明の第１の実施の形態の動作を説明するフ
ロー図、
ロー図、
【図３】本発明の第１の実施の形態における最適加振周
波数決定プログラムの手順を示すフロー図、
波数決定プログラムの手順を示すフロー図、
【図４】加振波形の位相変化分のＩ成分とＱ成分によっ
てＩ−Ｑ平面上に形成される円弧を示す図、
てＩ−Ｑ平面上に形成される円弧を示す図、
【図５】本発明の第２の実施の形態の動作を説明するフ
ロー図である。
ロー図である。
【符号の説明】 １ 加振器センサ ２ 加振器 ３ 伝搬波センサ ４ 増幅器 ５ ＡＤ／ＤＡ変換器 ６ ＭＰＵ ７ キャリブレーション用血圧計 ８ モニタ 51 最適周波数決定ステップ 52 血圧測定ステップ 61 最適波形決定ステップ 62 血圧測定ステップ 101 フィルタ処理ステップ 102 直交検波ステップ 103 円弧中心推定ステップ 104 円弧半径の分散値、減衰率算出ステップ 105 最適周波数算出ステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−118045（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−250135（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−256998（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−506024（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 5/02
Claims (4)
- 【請求項１】 血管を振動させるための加振手段と、血
管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動セン
サからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相
検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝
搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血
的に測定する非観血連続血圧計において、被検体の血圧
測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振
波形で血管を加振する手段と、それら各加振波形での振
動を前記振動検出手段により検出する手段と、前記振動
検出手段からの電気信号を解析することで最適加振波形
を求める手段と、前記加振手段の加振波形を前記最適波
形と決定する手段とを具備することを特徴とする非観血
連続血圧計。 - 【請求項２】 前記最適波形を決定する手段は、血管を
伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる波形を選択
する手段を有することを特徴とする請求項１記載の非観
血連続血圧計。 - 【請求項３】 前記最適波形を決定する手段は、血管を
伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる波形を選択す
る手段を有することを特徴とする請求項１記載の非観血
連続血圧計。 - 【請求項４】 前記最適波形を決定する手段は、血管を
伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の
振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のい
ずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする
波形を選択する手段を有することを特徴とする請求項１
記載の非観血連続血圧計。
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10165839A JP2981208B1 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 非観血連続血圧計 |
| US09/290,394 US6358212B1 (en) | 1998-04-20 | 1999-04-13 | Noninvasive continuous blood pressure measuring apparatus and a method of noninvasively measuring continuous blood pressure |
| CA002268691A CA2268691C (en) | 1998-04-20 | 1999-04-14 | A noninvasive continuous blood pressure measuring apparatus and a method of noninvasively measuring continuous blood pressure |
| AT99107592T ATE394990T1 (de) | 1998-04-20 | 1999-04-15 | Verfahren und gerät zur nichtinvasiven fortlaufenden blutdruckmessung |
| EP99107592A EP0951863B1 (en) | 1998-04-20 | 1999-04-15 | Method and apparatus for noninvasive continuous blood pressure measurement |
| DE69938689T DE69938689D1 (de) | 1998-04-20 | 1999-04-15 | Verfahren und Gerät zur nichtinvasiven fortlaufenden Blutdruckmessung |
| TW088106234A TW410151B (en) | 1998-04-20 | 1999-04-19 | A noninvasive continuous blood pressure measuring apparatus and a method of noninvasively measuring continuous blood pressure |
| CNA2004100589686A CN1589735A (zh) | 1998-04-20 | 1999-04-20 | 非侵入性连续血压测量设备及方法 |
| KR1019990013952A KR100340830B1 (ko) | 1998-04-20 | 1999-04-20 | 비관혈 연속 혈압 측정 장치 및 비관혈연속 혈압 측정 방법 |
| CNB991050460A CN1172629C (zh) | 1998-04-20 | 1999-04-20 | 非侵入性连续血压测量设备 |
| US10/057,910 US6743178B2 (en) | 1998-04-20 | 2002-01-29 | Noninvasive continuous blood pressure measuring apparatus and a method of noninvasively measuring continuous blood pressure |
| US10/721,083 US6802815B2 (en) | 1998-04-20 | 2003-11-26 | Noninvasive continuous blood pressure measuring apparatus and a method of noninvasively measuring continuous blood pressure |
| US10/721,066 US20040106873A1 (en) | 1998-04-20 | 2003-11-26 | Noninvasive continuous blood measuring apparatus and a method of noninvasively measuring continuous blood pressure |
| US10/721,076 US6966879B2 (en) | 1998-04-20 | 2003-11-26 | Noninvasive continuous blood pressure measuring apparatus and a method of noninvasively measuring continuous blood pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10165839A JP2981208B1 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 非観血連続血圧計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2981208B1 true JP2981208B1 (ja) | 1999-11-22 |
| JPH11342116A JPH11342116A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15819987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10165839A Expired - Fee Related JP2981208B1 (ja) | 1998-04-20 | 1998-06-01 | 非観血連続血圧計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2981208B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110384488A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-29 | 上海思立微电子科技有限公司 | 一种用于体表的无创血压监测系统及方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340347B1 (en) * | 2000-04-21 | 2002-01-22 | Kohji Toda | Vibration displacement sensing device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5170123A (en) * | 1989-08-11 | 1992-12-08 | Picker International, Inc. | Magnetic resonance imager with digital transmitter/receiver |
| ATE132720T1 (de) * | 1990-07-18 | 1996-01-15 | Avl Medical Instr Ag | Einrichtung und verfahren zur blutdruckmessung |
| US5590649A (en) * | 1994-04-15 | 1997-01-07 | Vital Insite, Inc. | Apparatus and method for measuring an induced perturbation to determine blood pressure |
| JP3599819B2 (ja) * | 1995-03-27 | 2004-12-08 | コーリンメディカルテクノロジー株式会社 | 生体情報監視装置 |
-
1998
- 1998-06-01 JP JP10165839A patent/JP2981208B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110384488A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-29 | 上海思立微电子科技有限公司 | 一种用于体表的无创血压监测系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11342116A (ja) | 1999-12-14 |
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