JP3109155B2 - 電子血圧計 - Google Patents

電子血圧計

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JP3109155B2
JP3109155B2 JP03202795A JP20279591A JP3109155B2 JP 3109155 B2 JP3109155 B2 JP 3109155B2 JP 03202795 A JP03202795 A JP 03202795A JP 20279591 A JP20279591 A JP 20279591A JP 3109155 B2 JP3109155 B2 JP 3109155B2
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pressurization
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正史 福良
修 白崎
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、カフ加圧過程におい
て最高血圧を予測し、予測最高血圧に基づきカフ加圧を
停止して血圧測定を実行する電子血圧計に関する。
【0002】
【従来の技術】電子血圧計には、カフ加圧過程において
血管情報を抽出(K音法ではコロトコフ音の検出、振動
法では脈波振幅値の抽出)し、この抽出した血管情報を
基に最高血圧値を推定し、この推定した最高血圧値に一
定の所定圧をプラスした加圧値で、カフの加圧を停止
し、微速排気の段階で血圧を測定するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図は、従来の電子血
圧計におけるカフ加圧時の圧力曲線を示している。従来
の電子血圧計では、カフ加圧時はポンプは無制御であ
る。したがって、患者Aと患者Bとでは、圧力曲線が極
端に異なる場合がある。つまり、患者の腕の太さ、或い
はカフの巻き方により圧力上昇が異なる場合がある。図
で示す患者Aは圧力上昇が緩やかであり、加圧過程に
おいて最高血圧値を予測するためのデータ(血管情報)
が充分に得られ、何ら問題はない。しかし、患者Bでは
圧力上昇が急速であり、加圧過程において最高血圧値を
予測するに充分なデータが得られず、適正な血圧測定を
実行し難い。
【0004】そこで、近年、異なる検体であっても、圧
力勾配を常に一定に維持し、加圧過程で最高血圧を推定
し得る方法として、フィードバック方式が提案されてい
る。この方式は、加圧時の加圧速度を加圧手段にフィー
ドバックすることで制御するものである。ところが、こ
の方式の場合、加圧中の加圧速度を変化させるものであ
るため、加圧時の圧脈波の振幅が大きいと脈波の上昇速
度がフィードバックされ、脈波波形を歪ませる虞れがあ
る許かりでなく、脈波除去等の精密な制御が必要となる
等の不利があった。
【0005】この発明では、以上のような課題を解消さ
せ、加圧時の初期段階及び補正が必要な区間のみの変更
で、確実に最高血圧を予測し得る加圧速度を得、正確な
血圧測定が実行できる電子血圧計を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】この目的を達成
させるために、この発明の電子血圧計では、次のような
構成としている。電子血圧計は、カフと、カフを加圧す
る加圧手段と、前記カフ内の流体圧を検出する圧力検出
手段と、加圧或いは減圧過程で血管情報を検出する血管
情報検出手段と、この血管情報検出手段の出力信号及び
前記圧力検出手段の出力信号に基づいて血圧値を決定す
る血圧決定手段とからなるものにおいて、前記カフ加圧
時の初期段階において圧力上昇特性の曲線より一乃至複
数の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、この特徴量抽
出手段により抽出された特徴量より血圧推定に必要な区
間の圧力上昇速度を予測する圧力上昇速度予測手段と、
この圧力上昇速度予測手段により予測された圧力上昇速
度を血圧推定が適正に行える圧力上昇速度に、前記血圧
推定に必要な区間の前に変更しておく速度変更手段とを
設けたことを特徴としている。
【0007】このような構成を有する電子血圧計では、
カフ加圧時の初期段階で、圧力上昇特性の曲線より特徴
量を抽出し、この抽出された特徴量より、後の血圧推定
に必要な区間の圧力上昇速度を予測し、血圧推定に必要
な区間に達する前に予測した圧力上昇速度を血圧推定が
適正に行える圧力上昇速度に変更する。これにより、血
圧推定に必要な区間では、常に適正な圧力上昇速度とな
り、脈波抽出時、血圧推定時には加圧手段に対する処理
を全く必要としないため、最高血圧点推定等の処理時間
を確実に確保でき、正確な血圧測定ができる。
【0008】
【実施例】図は、この発明に係る電子血圧計の具体的
な一実施例を示す回路構成ブロック図である。
【0009】電子血圧計は、カフ1と、エアチューブ2
を介してカフ1に連通する圧力センサ3、加圧ポンプ
4、急速排気弁5及び微速排気弁6とから成り、圧力セ
ンサ3は増幅器7及びA/D変換器8を介してCPU
(セントラルプロセッシングユニット)9に接続されて
いる。また、電池10の電圧は、A/D変換器8を介し
てCPU9に取り込まれる。更に、PWM発振器11は
CPU8より送られたデータにより、出力波形のデュー
ティを制御し加圧ポンプ4の加圧能力を下げる。上記C
PU9は、スタートスイッチ13がオンされた時、加圧
ポンプ4を駆動させカフ1を加圧させる。CPU9は、
カフ加圧段階において、圧力センサ3からの圧データを
取り込む。そして、カフ加圧時の初期段階において圧力
上昇特性の曲線から一乃至複数の特徴量を抽出する機
能、特徴量より血圧推定に必要な区間の圧力上昇速度を
予測する機能、及び予測された圧力上昇速度を血圧推定
が適正に行える圧力上昇速度(基準値・例えば30mm
Hg/s)と比較し、予測圧力上昇速度が基準値より速
い場合に、基準圧力上昇速度以下に制御する機能を有す
る。ここで、上記特徴量は、例えばカフ加圧の初期段階
での一定時間(Δt)と、圧力上昇(ΔP)から求めら
れるΔP/Δtである。しかし、特徴量の抽出はこれに
限らず、一次及び多次の微分値等を使用することも出来
る。また、基準値も1個の定数に限らず、多数の定数に
よる条件判断、或いは関数を用いても良い。更に、圧力
上昇速度の予測は、上記ΔtとΔPのみでなく、ポンプ
に印加される電圧或いは流れる電流等をファクターとし
たファジィ推論で実行しても良い。更に、上記CPU9
は、カフ加圧過程において得た血管情報から最高血圧値
を推定し、この推定最高血圧値に一定圧を加えた加圧値
で加圧ポンプ4を停止させると共に、減圧過程において
血管情報に基づいて最高血圧と最低血圧を決定し、表示
器12に表示する機能を有する。
【0010】図1は、実施例電子血圧計の処理動作を示
すフローチャートである。カフ1の加圧が開始されると
〔ステップ(以下、STという)1〕、電池10の電圧
検出処理が実行される(ST2)。ST3では、制御が
必要な電圧か否かを判定している。つまり、図4で示す
ように、電池電圧(ポンプ電圧)が低い場合には、電池
10のパワーが弱いために、患者B及び患者Aともに一
定時間(Δt)内の圧力上昇(ΔP)が基準値(ΔP
s)に比べて小さい。従って、この場合、最高血圧推定
に必要な区間の圧力上昇は、基準の上昇速度よりも小と
なることがファジィ推論等で予測され、制御をかける必
要がなく初期の条件で加圧を続行してよい。つまり、圧
力上昇制御をせずとも最高血圧推定のためのデータ(血
管情報)を得ることができる。この場合、ST3の判定
がNOとなってST7へ進み、加圧速度が抽出される。
そして、この加圧速度が緩やかであるから、ST8の補
正が必要か否かの判定もNOとなり、制御を必要としな
い緩やかな加圧がそのまま続行され(ST10)、最高
血圧推定処理が実行された後(ST11、ST12)、
推定最高血圧値に一定圧を加えた加圧値で加圧ポンプ4
を停止させ、微速排気段階に移って血圧測定を実行す
る。
【0011】一方、電池電圧(ポンプ電圧)が高いとす
ると、制御が必要な電圧か否かを判定するST3の判定
がYESとなり、ST4で初期加圧から特徴量が抽出さ
れる。つまり、図3で示すように、電池電圧が高い場合
には、患者Bの場合は、加圧初期段階において、所定時
間Δtにおける圧力上昇ΔPが基準値ΔPsに比べ大
きく、血圧推定に必要な区間の圧力上昇は、基準の上昇
速度(例えば30mmHg/s)を越えることがファジ
ィ推論する事などにより予測される。ST5では、予測
圧力上昇が基準値を越えるか否かを判定している。患者
Aの場合は、圧力上昇(ΔP)が緩やかであり基準値
ΔPsよりも低く問題はない。しかし、患者の圧力上
昇ΔPは基準値ΔPsより高い。この場合、最高血圧
推定のためのデータが充分に得られないこととなる。従
って、ST5の判定がYESとなり、加圧制限が実行さ
れる(ST6)。この加圧制限は、CPU9からPMW
発振器11を介してデータが送られ、ポンプ4に対して
適切なデューティ比の信号を出力することにより、加圧
速度を抑え基準の速度を越えないようにする(図5参
照)。そして、加圧速度が抽出される(ST7)。ST
8では、加圧速度の補正が必要か否かを判定している。
つまり、適切なデューティ比の信号で加圧した時に、更
に一定区間の加圧速度を監視し、速度が適正であればそ
のまま加圧を続行する。この場合、ST8の判定がNO
となり、加圧を続行する。しかし、例えばポンプ4の特
性により、加圧速度が推定結果より低下或いは増加する
場合には、デューティ比を増減させる必要がある。この
場合、ST8の判定がYESとなり、制御値が補正され
る(ST9)。そして、この制御値が補正された加圧速
度で加圧続行され(ST10)、最高血圧値が推定され
(ST11)、最高血圧推定処理が完了すると(ST1
2)、最高血圧推定のための初期加圧段階における圧力
上昇速度制御のフローが終了する。以後は、推定された
最高血圧値に一定圧を加えた加圧値でポンプ4を停止さ
せ、減圧過程で血圧測定が実行される。
【0012】
【発明の効果】この発明では、以上のように、カフ加圧
時の初期段階において圧力上昇特性の曲線から一乃至副
の特徴量を抽出し、この抽出された特徴量より血圧推定
に必要な区間の圧力上昇速度を予測し、この予測された
圧力上昇速度を血圧推定に必要な区間となる前に、血圧
推定が適正に行える圧力上昇速度に変更することとした
から、無変更の加圧においては脈波抽出或いはコロトコ
フ音の検出が困難な速度となる被測定者でも、脈波推定
に入る前に、確実に脈波抽出が行える速度に変更するこ
とができる。また、血圧推定が適正に行える圧力上昇速
度を求め、変更するに必要な時間は、加圧時の初期段階
及び補正が必要となる区間ですみ、脈波抽出時、血圧推
定時には加圧手段に対する処理を必要としないか或いは
最小限の処理ですむために、血圧推定或いは最高血圧点
推定等の処理時間を確実に確保でき正確な血圧測定がで
きる。更に、加圧中に血圧推定をすること、或いは最高
血圧を推定して加圧を止めることにより、予め加圧値を
設定する必要がなくなり、加圧不足及び過剰加圧となる
圧力までの加圧をすることがなくなる。また、血圧を短
時間で測定でき患者に対して苦痛を与えることを軽減で
きる。また、オープンルーフ制御としたため、加圧中の
脈波による影響を受けることがない等、発明目的を達成
した優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例電子血圧計の処理動作を示すフローチャ
ートである。
【図2】実施例電子血圧計の回路構成例を示すブロック
図である。
【図3】ポンプ電圧の高い場合の加圧時の初期段階の圧
力曲線を示す説明図である。
【図4】ポンプ電圧の低い場合の加圧時の初期段階の圧
力曲線を示す説明図である。
【図5】実施例電子血圧計における血圧測定時の圧力曲
線を示す説明図である。
【図6】従来の電子血圧計で血圧測定した場合の圧力曲
線を示す説明図である。
【符号の説明】
1 カフ 2 エアチューブ 3 圧力センサ 4 加圧ポンプ 9 CPU 11 PWM発振器
フロントページの続き (72)発明者 宮脇 義徳 京都市下京区中堂寺南町17番地 サイエ ンスセンタービル 株式会社オムロンラ イフサイエンス研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−122841(JP,A) 特開 昭59−192352(JP,A) 特開 昭61−149122(JP,A) 特開 平2−121630(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/00 - 5/03

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カフと、カフを加圧する加圧手段と、前記
    カフ内の流体圧を検出する圧力検出手段と、加圧或いは
    減圧過程で血管情報を検出する血管情報検出手段と、こ
    の血管情報検出手段の出力信号及び前記圧力検出手段の
    出力信号に基づいて血圧値を決定する血圧決定手段とか
    らなる電子血圧計において、 前記カフ加圧時の初期段階において圧力上昇特性の曲線
    より一乃至複数の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
    この特徴量抽出手段により抽出された特徴量より血圧推
    定に必要な区間の圧力上昇速度を予測する圧力上昇速度
    予測手段と、この圧力上昇速度予測手段により予測され
    た圧力上昇速度を血圧推定が適正に行える圧力上昇速度
    に、前記血圧推定に必要な区間の前に変更しておく速度
    変更手段とを設けたことを特徴とする電子血圧計。
  2. 【請求項2】 前記特徴量抽出手段は、圧力上昇特性の曲
    線に電源電圧又は電源電流を加味して特徴量を抽出する
    ことを特徴とする請求項1記載の電子血圧計。
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