JP2993682B2

JP2993682B2 - 脈波検出装置

Info

Publication number: JP2993682B2
Application number: JP1214623A
Authority: JP
Inventors: 実丹羽
Original assignee: KOORIN DENSHI KK
Current assignee: KOORIN DENSHI KK
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1989-08-21
Publication date: 1999-12-20
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: US5103831A; JPH0377535A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は脈波検出装置に関するものである。

従来の技術複数の感圧素子が配列された押圧面を有し、生体表面
の動脈上にそれら感圧素子の配列方向がその動脈と交差
するように押圧される脈波センサを備え、それら複数の
感圧素子のうちより予め決定された最適感圧素子から出
力される脈波信号に基づいて動脈から発生する脈波を検
出する形式の脈波検出装置が知られている。たとえば、
本出願人が先に出願した特願昭63−263562号に記載され
たものがそれである。

発明が解決しようとする課題ところで、斯かる脈波検出装置において、最適感圧素
子から異常の脈波が検出された場合には、その最適感圧
素子を好適な脈波が得られる新たな最適感圧素子に切り
換えることが考えられる。この場合において、最適感圧
素子から異常の脈波が検出された後に各感圧素子から採
取された脈波信号に基づいて最適感圧素子を再決定する
ようにした場合には、最適感圧素子が切り換えられるま
での間に比較的時間を要するという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであっ
て、その目的とするところは、最適感圧素子からの脈波
が異常である場合に最適感圧素子を迅速に切り換え得る
脈波検出装置を提供することにある。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために、本発明は、第１図のクレ
ーム対応図に示すように、複数の感圧素子が配列された
押圧面を有し、生体表面の動脈上に感圧素子の配列方向
がその動脈と交差するように押圧される脈波センサと、
その脈波センサに押圧力を付与する押圧装置とを備え、
脈波センサが所定圧まで押圧されたときに、前記複数の
感圧素子からの信号に基づいて最大の振幅を示す１つの
最適感圧素子を決定し、脈波センサがその所定圧よりも
高い最適押圧力に保持された状態において、その１つの
最適感圧素子から出力される脈波信号に基づいて前記動
脈から発生する脈波を逐次検出する形式の脈波検出装置
であって、（ａ）前記最適感圧素子の決定以後におい
て、前記複数の感圧素子からの脈波信号を並列的に順次
採り込む記憶手段と、（ｂ）前記最適感圧素子から順次
採り込まれる脈波信号に基づいて脈波の異常の有無を判
定する異常判定手段と、（ｃ）その異常判定手段により
前記最適感圧素子からの脈波が異常であると判定された
ときには、前記脈波センサの押圧力を前記最適押圧力に
保持した状態で、その異常の脈波を表す脈波信号と同時
に前記記憶手段に各感圧素子毎に記憶された脈波信号が
表す脈波の振幅のうち最大振幅を求めて、その最大振幅
の脈波が採取された感圧素子を最適感圧素子とする最適
感圧素子切換手段と、を含むことを特徴とする。

作用および発明の効果斯かる構成の脈波検出装置によれば、最適感圧素子の
決定以後において、前記複数の感圧素子からの脈波信号
が記憶手段に並列的に順次採り込まれるとともに、異常
判定手段により最適感圧素子から順次採り込まれる脈波
信号に基づいて脈波の異常の有無が判定されて、その最
適感圧素子からの脈波が異常であると判定されたときに
は、最適感圧素子切換手段により、前記脈波センサの押
圧力を前記最適押圧力に保持した状態で、その異常の脈
波を表す脈波信号と同時に記憶手段に各感圧素子毎に記
憶された脈波信号が表す脈波の振幅のうち最大振幅が求
められて、その最大振幅の脈波が採取された感圧素子が
最適感圧素子とされるので、脈波の検出を中断させるこ
となく最適感圧素子からの脈波の異常の有無を判定する
ことができ、且つ最適感圧素子からの脈波が異常である
場合に最適感圧素子を迅速に切り換えることができる。

実施例以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に
説明する。

第２図は本発明の脈波検出装置を用いて血圧値をモニ
タする血圧モニタ装置の構成を示す図であって、10は、
たとえば人体の上腕部12などに巻回されてそれを圧迫す
るゴム袋状のカフである。カフ10には、圧力センサ14,
切換弁16,電動ポンプ18が配管20を介してそれぞれ接続
されている。電動ポンプ18は、カフ10内に空気等の流体
を供給してそれを昇圧する。圧力センサ14は、カフ10内
の圧力（カフ圧）を検出してそのカフ圧を表すカフ圧信
号SKをA/D変換器22を介してCPU24へ出力する。

CPU24は、データバスラインを介してROM26,RAM28,出
力インタフェース30と連結されており、ROM26に予め記
憶されたプログラムに従ってRAM28の記憶機能を利用し
つつ信号処理を実行し、図示しない駆動回路をそれぞれ
介して電動ポンプ18を制御し且つ切換弁16の切換状態を
制御することにより前記カフ圧を調節するとともに、カ
フ10内の徐速降圧過程で検出されるカフ圧の変動成分の
大きさの変化に基づいて所謂オシロメトリック方式によ
りたとえば最高血圧値および最低血圧値を決定する。

一方、手首32には、第３図および第４図に示すよう
に、脈波検出装置用プローブ（以下、単にプローブとい
う）33が装着されている。このプローブ33は、有底円筒
形状を成し、開口端が手首32の体表面36に対向する状態
でバンド38により手首32に着脱可能に取り着けられるハ
ウジング34と、そのハウジング34の内部においてハウジ
ング34にダイヤフラム40を介して相対移動可能に且つハ
ウジング34の開口端からの突出し可能に設けられた脈波
センサ42とを備えて構成されており、これらハウジング
34とダイヤフラム40とによって圧力室44が形成されてい
る。この圧力室44内には、第２図および第３図に示すよ
うに、前記電動ポンプ18から切換弁46を経て圧力流体が
供給されるようになっており、これにより、脈波センサ
42は圧力室44内の圧力Ｐに応じた押圧力で前記体表面36
に押圧される。切換弁46は、比較的緩やかな速度で圧力
室44内への圧力の供給を許容する圧力供給状態，圧力室
44内の圧力を維持する圧力維持状態，および圧力室44内
を排圧する排圧状態の３つの状態に切り換えられるよう
になっている。切換弁46とプローブ33の圧力室44との間
には圧力センサ47が設けられており、この圧力センサ47
は圧力室44内の圧力Ｐを検出してその圧力Ｐを表す圧力
信号SPをA/D変換器49を介してCPU24へ出力する。本実施
例では、上記電動ポンプ18および切換弁46が押圧装置に
相当する。

ハウジング34の開口端近傍の内壁であって且つバンド
38の両取付部とそれぞれ対応する位置には、円弧状を成
す一対のゴム袋48,50が脈波センサ42との間において挟
まれた状態でそれぞれ固着されている。これらゴム袋4
8,50内には、前記電動ポンプ18から切換弁52を経て圧力
流体が供給されるようになっており、切換弁52を適宜切
り換えてゴム袋48,50内へ択一的に圧力を供給すること
によって脈波センサ42が橈骨動脈（以下、単に動脈とい
う）54と略直交する方向において移動させられるように
なっている。

脈波センサ42は、たとえば単結晶シリコン等の半導体
チップ56の押圧面58に感圧ダイオード等の多数の感圧素
子60が互違いに２列で配列されて成るものであって、そ
れら感圧素子60の配列方向が動脈54と略直交するように
手首32の体表面36に押圧されることにより、動脈54から
発生して体表面36に伝達される圧力振動波すなわち脈波
を検出し、その脈波を表す脈波信号SMをA/D変換器62を
介してCPU24へ出力する。なお、各感圧素子60の配列方
向における間隔は動脈54の直上部に複数の感圧素子60を
位置させ得るように充分小さく決定されているととも
に、配列方向において両端に位置する感圧素子60間の距
離は動脈54の押圧時の最大外径よりも充分大きくなるよ
うに決定されている。また、前記多数の感圧素子60は、
たとえば第４図に示すように、その配列方向の一方の側
から順に第１グループ，第２グループ，および第３グル
ープの３つのグループに予め区分されている。本実施例
においては、上記体表面36が生体表面に、上記橈骨動脈
54が動脈にそれぞれ相当する。

CPU24は、ROM26に予め記憶されたプログラムに従って
RAM28の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行し、図示
しない駆動回路を介して切換弁46を制御することにより
圧力室44内の圧力Ｐを調節するとともに、その圧力室44
の所定圧で各感圧素子60により採取される脈波信号SMに
基づいて最適感圧素子60aを決定し且つ圧力室44の昇圧
過程でその最適感圧素子60aにより採取される脈波信号S
Mに基づいて脈波センサ42の最適押圧力に対応する圧力
室44内の圧力Ｐ^＊を決定する一方、カフ10により測定さ
れた血圧値と最適感圧素子60aにより採取された脈波信
号SMの大きさとの関係を求め、その関係から、最適感圧
素子60aにより検出された実際の脈波の上ピーク値（最
高値）および下ピーク値（最低値）に基づいて最高血圧
値および最低血圧値を逐次決定し、それら血圧値を血圧
表示器64に逐次表示させる。また、CPU24は、ROM26に予
め記憶されたプログラムに従って、各感圧素子60から採
取された脈波信号SMをRAM28内の予め定められた所定の
記憶領域に並列的に順次記憶させて所定の脈拍数に相当
する脈波信号SMを保持させるとともに、最適押圧力を決
定するために圧力室44内を昇圧している際や血圧モニタ
中において最適感圧素子60aにより異常の脈波が検出さ
れたときには、その異常の脈波を表す脈波信号SMと同時
にRAM28に各感圧素子60毎に記憶された脈波信号SMが表
す脈波の振幅が最も大きい感圧素子60を新たな最適感圧
素子60aとして決定する。したがって、本実施例におい
ては、上記RAM28が記憶手段に相当する。

次に、以上のように構成された血圧モニタ装置の作動
を第５図（ａ）および第５図（ｂ）に示すフローチャー
トに従って説明する。

まず、カフ10が被検者の上腕部12に、プローブ33がそ
の被検者の手首32にそれぞれ装着された後図示しない電
源スイッチが投入されると、初期処理が実行されて後述
のフラグおよびカウンタ等がクリアされるとともに、ス
テップS1が実行されることにより、カフ10を用いて最高
血圧値（mmHg）および最低血圧値（mmHg）が測定され
る。次に、ステップS2が実行されることにより、圧力室
44内が所定圧まで昇圧されてその圧力で各感圧素子60か
ら採取された脈波の振幅が求められるとともに、それら
振幅のうちの最大振幅の脈波が採取された感圧素子60が
最適感圧素子60aとして決定される。続くステップS3に
おいては、ステップS2にて決定された最適感圧素子60a
が配列方向の略中央に位置するか否かが判断される。こ
の判断が肯定された場合にはステップS5が実行される
が、否定された場合にはステップS4が実行されることに
より、圧力室44内が排圧されるとともに予め定められた
アルゴリズムに従って最適感圧素子60aが配列方向の略
中央に位置するように脈波センサ42が動脈54と略直交す
る方向において駆動された後、ステップS2以下が再び実
行される。

上記ステップS5においては、圧力室44内が一旦排圧さ
れた後その圧力室44内の一定速度での昇圧が開始され
る。次に、ステップS6が実行されて、圧力室44内が昇圧
中であることを示すためにフラグF₁の内容が「１」とさ
れるとともに、ステップS7が実行されることにより、斯
かる昇圧中において各感圧素子60から脈波信号SMが採取
されてRAM28の予め定められた記憶領域に並列的にそれ
ぞれ記憶される。続くステップS8においては、ステップ
S7にて今回採取された脈波信号SMの大きさが前記３つの
グループ毎に合計されて、脈波信号SMの各グループ毎の
合計値とステップS7にて前回採取された脈波信号SMの各
グループ毎の合計値との差diffが各グループ毎に算出さ
れるとともに、今回の脈波信号SMの各グループ毎の合計
値と所定の複数回数（たとえば８回）前にステップS7に
て採取された脈波信号SMの各グループ毎の合計値との差
slopeが各グループ毎に算出される。なお、上記脈波信
号SMのサンプリングは、予め定められた一定時間（たと
えば5ms）毎に行われるようになっている。

次いで、ステップS9が実行されて、フラグF₂の内容が
「１」であるか否かが判断される。このフラグF₂は各グ
ループ毎の脈波信号SMの合計値による脈波の下ピークが
決定されたか否かを表すものであって、その内容が
「１」であるときに下ピークが決定されたことを示す。
下ピークが未だ決定されていない場合にはステップS10
が実行されることにより、下ピークの検出を開始しても
よい状態であるか否かが判断される。この判断は、たと
えば、ステップS8にて算出された差slopeが連続して８
回以上負であるか否かに基づいて行われる。ステップS1
0の判断が否定された場合にはステップS7以下が繰り返
し実行されるが、ステップS10の判断が肯定された場合
にはステップS11の下ピーク決定ルーチンが実行され
る。なお、上記ステップS10は、その判断が一旦肯定さ
れると下ピークが決定されるまでの間肯定されるように
構成されている。

この下ピーク決定ルーチンにおいては、たとえば第６
図に示すように、まず、ステップSA1が実行されて前記
差diffが正であるか否かが判断される。差diffが未だ負
であってステップSA1の判断が否定された場合には、前
記ステップS7以下が繰り返し実行されるが、ステップSA
1の判断が肯定された場合には続くステップSA2が実行さ
れて、カウンタC₁の計数内容が「０」であるか否かが判
断される。このカウンタC₁はステップSA1において差dif
fが正であると判断された回数を計数するためのもので
ある。ステップSA1の判断が初めて肯定されたときには
カウンタC₁の計数内容は「０」であるためステップSA2
の判断は肯定されて続くステップSA3が実行されること
により、差diffが負から正になったときの前回のサイク
ルでサンプリングされた脈波信号SM（各グループ毎の合
計値）が前記脈波の下ピークの候補として決定される。
次に、ステップSA4が実行されてカウンタC₁の計数内容
に「１」が加えられた後、ステップSA5が実行されてカ
ウンタC₁の計数内容がたとえば「５」に達したか否か、
すなわち差diffが連続して５回以上正となったか否かが
判断される。ステップSA5の判断が否定された場合には
前記ステップS7以下が繰り返し実行されるが、肯定され
た場合には、ステップSA6が実行されてステップSA3にて
決定された下ピーク候補が下ピークとして確定される。
次いで、ステップSA7が実行されることにより、下ピー
クの検出を開始できる状態になってから実際の下ピーク
までの間に求められた前記差slope（負の値）の最小値
の絶対値がminslopeとして決定されるとともに、ステッ
プSA8が実行されてカウンタC₁がクリアされる。なお、
カウンタ_１の計数が開始された後においては、ステップ
SA2の判断は肯定されるためステップSA2に続いてステッ
プSA4が実行されることとなる。

上記下ピーク決定ルーチンが終了すると、続くステッ
プS12が実行されて前記フラグF₁の内容が「１」とされ
た後、前記ステップS7以下が実行される。このときには
ステップS9の判断は肯定されるため、ステップS13が実
行されてフラグF₃の内容が「１」であるか否かが判断さ
れる。このフラグF₃は前記脈波の上ピークの候補が決定
されたか否かを表すものであって、その内容が「１」で
あるときに上ピーク候補が決定されたことを示す。上ピ
ーク候補が未だ決定されていない場合には続くステップ
S14の上ピーク候補決定ルーチンが実行される。

この上ピーク候補決定ルーチンにおいては、たとえば
第７図に示すように、まず、ステップSB1が実行されて
前記差diffが正から負になったか否かが判断される。差
diffが未だ正である場合には前記ステップS7以下が繰り
返し実行されるが、差diffが負になった場合には続くス
テップSB2が実行されることにより、差diffが正から負
になったときの前回のサイクルでサンプリングされた脈
波信号SM（各グループの合計値）が前記脈波の上ピーク
の候補として決定される。この上ピーク候補の値をmaxv
とする。次に、ステップSB3が実行されることにより、
下ピークが検出されてから上ピーク候補が決定されるま
での間に求められた前記差slope（正の値）の最大値がm
axslopeとして決定されるとともに、ステップSB4が実行
されることにより、１つの前記脈波の検出が開始されて
から上ピーク候補が決定されるまでの時間ｔ、下ピーク
の検出が開始されてから上ピーク候補が決定されるまで
の時間t_s、下ピークから上ピーク候補決定までの時間ds
tがそれぞれ求められる。これら時間t,t_s,dstの一例を
第９図に示す。

次いで、ステップSB5が実行されることにより、ステ
ップSB4にて今回求められた時間ｔが予め定められた時
間t_windより大きいか否かが判断される。この時間t_wind
は、たとえば、後述のステップS15で前回上ピークが確
定されたときの前記時間t_sに4/5を乗じた値とされ且つ
初期値は０とされる。ステップSB5の判断が肯定された
場合にはステップSB6が実行されるが、否定された場合
にはステップSB7が実行される。ステップSB6において
は、ステップSB3にて今回決定されたmaxslopeが予め定
められた時間（m_th/2）より大きいか否かが判断され、
ステップSB7においては、maxslopeが予め定められた時
間m_thより大きいか否かが判断される。この時間m_thは、
たとえば、前回上ピークが確定されたときのmaxslopeに
7/10を乗じた値とされ且つ初期値は０とされる。ステッ
プSB6,ステップSB7の判断が肯定された場合には、ステ
ップSB8がそれぞれ実行される。このステップSB8におい
ては、ステップSB3にて今回決定されたmaxslopeが前記
下ピーク決定ルーチンのステップSA7にて今回決定され
たminslopeよりも大きいか否かが判断される。ステップ
SB8の判断が肯定された場合にはステップSB9が実行され
ることにより、ステップSB4にて今回求められた時間dst
が予め定められた一定時間（たとえば30ms）より大きく
且つ予め定められた時間mdsより小さいか否かが判断さ
れる。この時間mdsは、たとえば、前回上ピークが確定
されたときの前記時間t_sに1/2を乗じた値であって500〜
200msの時間とされ且つ初期値は500msとされる。ステッ
プSB9の判断が肯定された場合にはステップSB10が実行
されて、ステップSB4にて今回求められた時間t_sが予め
定められた一定時間（たとえば200ms）より大きく且つ
時間dstがその時間t_sの1/2より小さいか否かが判断され
る。このようにしてステップSB6あるいはステップSB7、
およびステップSB8乃至ステップSB10の判断が全て肯定
されると、ステップSB11が実行されて上ピーク候補が決
定されたことを示すために前記フラグF₃の内容が「１」
とされた後、前記ステップS7以下が実行される。このと
きには前記ステップS13の判断は肯定されるため、ステ
ップS15の上ピーク確定ルーチンが実行される。

上記ステップSB6乃至ステップSB10の何れか一つの判
断が否定された場合には、前記ステップS11にて今回決
定された下ピークはノッチであり且つステップSB2にて
今回決定された上ピーク候補は脈波の第２の上ピークで
あることを示すので、ステップSB12が実行されて前記フ
ラグF₂がクリアされた後前記ステップS7以下が実行され
ることにより、下ピークの検出からやり直されることと
なる。すなわち、上記ステップSB6乃至ステップSB10
は、脈波のノッチを下ピークとして第２上ピークを第１
上ピークとしてそれぞれ誤認するのを防止するために設
けられたものである。

上記上ピーク確定ルーチンにおいては、たとえば第８
図に示すように、まずステップSC1が実行されて前記差d
iffが負または零であるか否かが判断される。この判断
が肯定された場合にはステップSC2が実行されて今回サ
ンプリングされた脈波信号SMの値newvが前記上ピーク候
補の値maxvより小さいか否かが判断される。ステップSC
2の判断が肯定された場合には、ステップSC3が実行され
てカウンタC₃の計数内容に「１」が加えられる。このカ
ウンタC₃はステップSC1およびステップSC2が共に肯定さ
れた連続回数を計数するものである。次に、ステップSC
4が実行されてカウンタC₃の計数内容が「５」に達した
か否かが判断され、未だ達しない場合には前記ステップ
S7以下が繰り返し実行される。このとき、ステップSC1
およびステップSC2の何れかの判断が否定された場合に
はステップSC5が実行されて前記フラグF₃およびカウン
タC₃がそれぞれクリアされた後ステップS7以下が実行さ
れることにより、上ピーク候補が再決定される。

上記ステップSC4の判断が肯定された場合にはステッ
プSC6が実行されることにより、下ピークの検出が開始
されてからこの時点までの間において、感圧素子60の全
グループについて前記差slopeが正または零のサンプリ
ング回数upcが負のサンプリング回数dwcより少ないか否
かが判断される。この判断が肯定された場合には、各グ
ループにおける脈波の位相が全グループ共に反転してい
ないことを示しているため、ステップSC7が実行される
ことにより、前記上ピーク候補決定ルーチンで決定され
た上ピーク候補が上ピークとして確定される。次に、ス
テップSC8が実行されてカウンタC₃がクリアされるとと
もに、ステップSC9が実行されて次の脈波検出時におい
て用いられるパラメータとしての前記時間t_wind,m_th,md
sがそれぞれ設定された後ステップS16が実行される。

一方、ステップSC6の判断が否定された場合には、ス
テップSC10が実行されることにより、感圧素子60の全グ
ループについて前記サンプリング回数upcが前記サンプ
リング回数dwcより多いか否かが判断される。この判断
が否定された場合には、３グループのうちの何れか１つ
又は２つのグループについては、前記サンプリング回数
upcが前記サンプリング回数dwcより少なく脈波の位相が
反転していないため、ステップSC11が実行されることに
より、その位相が反転していない脈波に基づいて前記時
間t_wind,m_th,mdsがそれぞれ設定されるが、ステップSC1
0の判断が肯定された場合には、全グループについて脈
波の位相が反転しており異常脈波と判定されてステップ
SC12が実行されることにより、それら時間t_wind,m_th,md
sがそれぞれ初期化される。そして、上記のように位相
が反転した脈波が検出されたということは、被検者の体
動等により脈波センサ42および動脈54の相対位置が動脈
54と交差する方向において比較的大きくずれて脈波セン
サ42の感圧素子60配列方向における一端部が図示しない
橈骨や腱等の直上部に位置させられたことを表すと推定
されるため、ステップSC11,ステップSC12に続いてステ
ップSC13が実行されてフラグF₂,F₃がそれぞれクリアさ
れた後、脈波センサ42を位置決めするところから再起動
すべく前記ステップS4以下が実行される。

ステップS15の上ピーク確定ルーチンが終了すると、
続くステップS16が実行されることにより、ステップS11
およびステップS15でそれぞれ確定された下ピークおよ
び上ピークの検出時点をタイミングとして、最適感圧素
子60aにより検出された脈波の下ピーク値および上ピー
ク値が決定され且つ両ピーク値から振幅が算出される。
なお、圧力室44内の昇圧中においては、それら上ピーク
値，下ピーク値，および振幅はその時の圧力室44内の圧
力Ｐを表す圧力信号SPと共にRAM28に記憶されるように
なっている。次に、ステップS17が実行されて、最適感
圧素子60aにより検出された脈波が異常であるか否かが
判断される。この判断は、たとえば、ステップS16にて
決定された振幅が、被検者および圧力室44内の圧力Ｐに
応じて予め定められた値より大きいか否かに基づいて行
われる。最適感圧素子60aにより検出された脈波が異常
でない場合には、ステップS18が実行されてフラグF₁の
内容が「１」であるか否か、すなわち圧力室44の昇圧中
であるか否かが判断される。昇圧中である場合には、ス
テップS19が実行されて、圧力室44内の圧力Ｐが予め定
められた一定圧Paに達したか否かが判断される。未だ一
定圧Paに達しない場合には、ステップS20が実行されて
フラグF₂,F₃がそれぞれクリアされた後ステップS7以下
が繰り返し実行されるが、一定圧Paに達した場合には、
ステップS21が実行されることにより、圧力室44の昇圧
過程で最適感圧素子60aにより逐次検出された脈波の下
ピーク値および振幅の圧力Ｐの変化に伴う変化に基づい
て脈波センサ42の最適押圧力に対応する圧力室44の圧力
Ｐ^＊が決定され且つその最適圧力にホールドされる。次
に、ステップS22が実行されることにより、カフ10によ
り測定された最高血圧値および最低血圧値と前記最適押
圧力において最適感圧素子60aにより検出された脈波の
上ピーク値および下ピーク値とに基づいて、血圧値と脈
波信号SMの大きさとの関係が決定されるとともに、ステ
ップS23およびステップS20においてフラグF1,F2,F3がそ
れぞれクリアされた後、前記ステップS7以下が実行され
る。このときにはステップS18の判断は否定されるた
め、ステップS24が実行されることにより、ステップS16
にて今回決定された最適感圧素子60aによる脈波の上ピ
ーク値および下ピーク値に基づいて、ステップS22にて
決定された関係から最高血圧値および最低血圧値がそれ
ぞれ決定されるとともに、その決定された血圧値が血圧
表示器64に表示される。次いで、前記ステップS20が実
行された後前記ステップS7以下が繰り返し実行されるこ
とにより血圧値が逐次モニタされることとなる。

一方、前記最適押圧力を決定するために圧力室44を昇
圧している際あるいは血圧モニタ中において、前記ステ
ップS17にて最適感圧素子60aにより検出された脈波が異
常であると判断された場合には、ステップS25が実行さ
れることにより、その異常の脈波が検出されたときの感
圧素子60の各グループ毎の脈波信号SMの合計値による脈
波の振幅がそれぞれ求められて、その最大振幅を有する
脈波が採取されたグループが決定される。次に、ステッ
プS26が実行されることにより、ステップS25にて決定さ
れた最大振幅グループに属する各感圧素子60により採取
された脈波の上ピーク値および下ピーク値が前記のタイ
ミングでそれぞれ決定されてそれらピーク値から振幅が
求められるとともに、ステップS27が実行されることに
より、ステップS26にて求められた振幅のうち最大の振
幅を有する脈波が採取された感圧素子60が新たな最適感
圧素子60aとして決定される。したがって、本実施例に
おいては、上記ステップS17が異常判定手段に対応する
とともに、上記ステップS25乃至ステップS27が最適感圧
素子切換手段に対応する。次のステップS28において
は、フラグF₁の内容が「１」であるか否か、すなわち圧
力室44内の昇圧中であるか否かが判断される。圧力室44
内が昇圧中でなく前記圧力Ｐ^＊にホールドされて血圧モ
ニタ中である場合には、ステップS29が実行されること
により、前記新たな最適感圧素子60aにより検出された
脈波の上ピーク値および下ピーク値と前記カフ10により
測定された最高血圧値および最低血圧値とに基づいて、
ステップS22にて決定された関係が更新されるととも
に、前記ステップS20が実行された後前記ステップS7以
下が実行される。一方、圧力室44内が昇圧中である場合
には、ステップS30が実行されることにより、ステップS
16で今回決定されて記憶された上ピーク値，下ピーク
値，および振幅がステップS26にて決定された新たな最
適感圧素子60aによる上ピーク値，下ピーク値，および
振幅にそれぞれ置換されるとともに、ステップS20が実
行された後ステップS7以下が実行される。

このように本実施例によれば、最適感圧素子60aの決
定以後であって血圧モニタ中において、複数の感圧素子
60からの脈波信号SMがRAM28に並列的に順次採り込まれ
るとともに、最適感圧素子60aから順次採り込まれる脈
波信号SMに基づいて脈波の異常の有無が判定されて、そ
の最適感圧素子60aからの脈波が異常であると判定され
たときには、脈波センサ42の押圧力Ｐを最適押圧力に保
持した状態で、その異常の脈波を表す脈波信号SMと同時
に各感圧素子60毎に記憶された脈波信号SMが表す脈波の
振幅のうち最大振幅が求められて、その最大振幅の脈波
が採取された感圧素子60が新たな最適感圧素子60aとさ
れるので、脈波の検出を中断させることなく最適感圧素
子60aからの脈波の異常の有無を判定することができ、
且つ最適感圧素子60aからの脈波が異常である場合に最
適感圧素子60aを迅速に切り換えることができる。

また、本実施例によれば、最適押圧力を決定するため
の圧力室44内の昇圧中においても、最適感圧素子60aか
ら検出された脈波が異常であると判定された場合には、
血圧モニタ中の場合と同様にその異常の脈波データと同
時にRAM28に各感圧素子60毎に記憶された脈波データに
基づいて最適感圧素子60aが迅速に切り換えられるとと
もに、その異常の脈波データと同時にRAM28に記憶され
た前記新たな最適感圧素子60aによる脈波データが前記
異常の脈波データに替えて使用されるため、最適感圧素
子60aの切換え時に圧力室44内の昇圧を停止させなくて
も圧力室44内の連続した昇圧中において全脈波を好適に
採取することができる。これにより、圧力室44内の昇圧
中における最適感圧素子60aの切換えによって最適押圧
力の決定に要する時間が増大させられるのを防止するこ
とができる。

また、本実施例によれば、異常の脈波が検出されたと
きには、各グループ毎の脈波信号SMの合計値による脈波
の振幅が最大のグループが求められた後そのグループ内
の個々の感圧素子60による脈波の振幅が求められてその
振幅の最大のものが最適感圧素子60aとして決定される
ように構成されているため、全感圧素子60について脈波
の振幅を一々求める場合に比べて、新たな最適感圧素子
60aを一層迅速に決定し得る。

また、本実施例によれば、上ピーク確定ルーチンにお
いて脈波の位相が反転しているときには脈波センサ42を
位置決めするところから再起動させられるので、その上
ピーク確定ルーチンの終了後に実行されるステップS17
の最適感圧素子60aによる脈波の異常の有無の判断時に
おいては、最適感圧素子60aは配列方向の略中央に位置
していることとなる。これにより、最適感圧素子60aに
より異常の脈波が検出されて新たな最適感圧素子60aに
切り換えられた場合には、通常、その新たな最適感圧素
子60aも配列方向の略中央に位置するため、新たな最適
感圧素子60aにより好適な脈波を検出することができ
る。

また、各感圧素子60から脈波信号SMを並列的に採り込
んで記憶し且つ最適感圧素子60aから検出された脈波信
号SMだけについて前記ステップS8乃至ステップS15を実
行して最適感圧素子60aによる脈波自身でその上ピーク
および下ピークを決定するように構成した場合におい
て、最適感圧素子60aによる異常の脈波の振幅が略零で
あって上ピークおよび下ピークを決定し得ない場合に
は、新たな最適感圧素子60aを決定するに際して各感圧
素子60による脈波の上ピークおよび下ピークを決定する
ためのタイミングが決まらず最適感圧素子60aを切り換
えることができなくなるが、本実施例によれば、各感圧
素子60からの脈波信号SMの各グループ毎の合計値による
脈波についてそれぞれ決定された上ピークおよび下ピー
クの検出時点をタイミングとして、最適感圧素子60aに
より検出された脈波の上ピーク値および下ピーク値が決
定され且つ最適感圧素子60aを切り換える際の各感圧素
子60による脈波の上ピークおよび下ピークが決定される
ので、異常の脈波の振幅が略零であっても最適感圧素子
60aを確実に切り換えることができる。

また、本実施例によれば、今回採取された脈波信号SM
の大きさ（各グループ毎の合計値）と一定時間前に採取
された脈波信号SMの大きさとの差diffの符号が変わった
ことに基づいて脈波の上ピークおよび下ピークが決定さ
れるので、その脈波に低周波のノイズが混入してもその
影響を受け難い利点がある。

また、本実施例によれば、上ピーク候補決定ルーチン
のステップSB5乃至ステップSB10において、下ピーク決
定ルーチンにて確定された下ピークおよび上ピーク候補
決定ルーチンにて決定された上ピーク候補が脈波の検出
すべき下ピークおよび上ピークであるか否かが判断さ
れ、脈波のノッチによる下ピークおよびそれに続く第２
の上ピークが排除されるので、最適押圧力の決定および
血圧モニタを一層精度良く為し得る。この場合におい
て、所謂バルサルバテスト等の影響で脈波の第２上ピー
クが第１上ピークより大きくなったとしても、その第２
上ピークおよびそれに先立って決定されたノッチによる
下ピークを主に上記ステップSB9あるいはステップSB10
において好適に排除し得る。

なお、前述の実施例では、感圧素子60は３つのグルー
プに区分されており、その３つのグループ毎の脈波信号
SMの合計値による脈波について上ピークおよび下ピーク
がそれぞれ決定されているが、３つ以外のグループに区
分してもよいし、グループに区分することなく全感圧素
子60について上ピークおよび下ピークをそれぞれ決定す
るようにしてもよい。

また、前述の実施例において、最適感圧素子60aによ
り異常の脈波が検出されたときには、その最適感圧素子
60a自身についての故障等が考えられるため、新たな最
適感圧素子60aに切り換えるのに加えてプローブ33を検
査する必要があること等を知らせるために所定の表示を
したり或いは音を出力するようにしてもよい。

また、前述の実施例では、各グループ毎の脈波の位相
が少なくとも一つのグループにおいて反転しているとき
に脈波センサ42を位置決めするところから再起動させら
れるように構成されているとともに、それら脈波の位相
の反転が無く且つ最適感圧素子60aによる脈波が異常で
あるときに最適感圧素子60aが切り換えられるように構
成されているが、必ずしもそのように構成する必要てな
く、たとえば、最適感圧素子60aによる脈波が異常であ
るときに新たに決定された最適感圧素子60aが配列方向
の略中央に位置しない場合に脈波センサ42を位置決めす
べく再起動させるようにしてもよい。

また、前述の実施例では、最適感圧素子60aによる脈
波の下ピークおよび上ピークは下ピーク決定ルーチンお
よび上ピーク決定ルーチンでそれぞれ求められたタイミ
ングで決定されるように構成されているが、必ずしもそ
の必要はなく、たとえば、ステップS8乃至ステップS16
に替えて最適感圧素子60aによる脈波の最大値および最
小値を所定のアルゴリズムに従って求めるように構成す
ることもできる。

また、前述の実施例では、本発明の脈波検出装置を備
えた血圧モニタ装置について説明したが、脈波検出装置
により検出した脈波に基づいて心臓の活動状態を検査す
るように構成された装置であってもよいし、あるいは、
その脈波検出装置により検出した脈波を単にモニタする
だけであってもよい。

また、前述の実施例では、感圧素子60は感圧ダイオー
ド等の半導体素子にて構成されているが、半導体素子以
外の他の感圧素子にて構成されていてもよいことは勿論
である。

また、前述の実施例では、橈骨動脈54から脈波が検出
されているが、頚動脈や足背動脈から検出されてもよ
い。

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において
種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図である。第２図は本発明の脈波
検出装置を備えた血圧モニタ装置の構成を示す図であ
る。第３図は第２図の血圧モニタ装置の脈波検出装置用
プローブの装着状態を示す図であって、一部を切り欠い
て示す図である。第４図は第３図の脈波検出装置用プロ
ーブを手首側から見た図である。第５図（ａ）および第
５図（ｂ）は第２図の血圧モニタ装置の作動を説明する
ためのフローチャートである。第６図は第５図（ａ）の
下ピーク決定ルーチンを示すフローチャートである。第
７図は第５図（ａ）の上ピーク候補決定ルーチンを示す
フローチャートである。第８図は第５図（ａ）の上ピー
ク確定ルーチンを示すフローチャートである。第９図は
感圧素子の各グループ毎の脈波信号の合計値による脈波
の一例を示す図である。 28:RAM（記憶手段） 36:体表面（生体表面） 42:脈波センサ 54:橈骨動脈（動脈） 58:押圧面 60:感圧素子 SM:脈波信号ステップS17:（異常判定手段）ステップS25〜27:（最適感圧素子切換手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の感圧素子が配列された押圧面を有
し、生体表面の動脈上に該感圧素子の配列方向が該動脈
と交差するように押圧される脈波センサと、該脈波セン
サに押圧力を付与する押圧装置とを備え、該脈波センサ
が所定圧まで押圧されたときに、前記複数の感圧素子か
らの信号に基づいて最大の振幅を示す１つの最適感圧素
子を決定し、該脈波センサが該所定圧よりも高い最適押
圧力に保持された状態において、該１つの最適感圧素子
から出力される脈波信号に基づいて前記動脈から発生す
る脈波を逐次検出する形式の脈波検出装置であって、前記最適感圧素子の決定以後において、前記複数の感圧
素子からの脈波信号を並列的に順次採り込む記憶手段
と、前記最適感圧素子から順次採り込まれる脈波信号に基づ
いて脈波の異常の有無を判定する異常判定手段と、該異常判定手段により前記最適感圧素子からの脈波が異
常であると判定されたときには、前記脈波センサの押圧
力を前記最適押圧力に保持した状態で、該異常の脈波を
表す脈波信号と同時に前記記憶手段に各感圧素子毎に記
憶された脈波信号が表す脈波の振幅のうち最大振幅を求
めて、該最大振幅の脈波が採取された感圧素子を該最適
感圧素子とする最適感圧素子切換手段とを含むことを特徴とする脈波検出装置。