JP3146800B2 - 脈波測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、健康管理室、フィット
ネス施設あるいは医療機関などにおいて健康状態の管
理、診断などに使用する脈波測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の脈波測定装置としては、
脈波センサにより検出した二次微分脈波の代表的な１波
形を画像表示するモードと連続した５波形（５心拍分）
を一括して画像表示するモードの２つの測定モードを備
え、その波形の特徴から被験者の血液循環の状態を判定
する構成のものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の脈
波測定装置の場合、代表波形を表示するモードと連続し
た５波形を表示するモードとがそれぞれ別個の測定、表
示画面として構成されているため、代表波形を表示する
場合にはその選定の根拠となる５心拍分の波形がどのよ
うな状態かを見ることはできず、代表波形として選ばれ
た波形がその前後に測定された波形と比べて真に代表的
なものとなっているかどうかを確認することができない
構成のものであった。

【０００４】また、連続５心拍分の波形を一括表示する
モードはあっても、これはあくまで連続波形を測定した
時点での波形安定性を判断することができるだけのもの
で、代表波形を選定する時点での前後５波形が安定して
いるかどうかを判断することはできないものであった。
人の脈波は変動が大きく、一般的には呼吸周期に同期し
た変動をするものであることが知られており、非安静状
態の場合、心拍数の約５回分に相当すると言われる１呼
吸周期の間にかなり大きな波形変動が認められることが
知られている。このため、正確に脈波を測定しようとす
る場合、連続した５心拍分以上の脈波がほぼ安定してい
ることを確認する必要があり、さらにそれらの波形のう
ち、最も安定的に表れる波形を代表波形として選定する
ことが極めて重要である。

【０００５】しかるに、従来の脈波測定装置では選定さ
れた代表波形が真に代表的なものであるかどうかを確認
するすべがなく、選定作業はすべて装置まかせにならざ
るを得ない。ところが装置による代表波形の選定では波
形の形状の特徴的な部分だけを比較、判定することしか
できず、その意味で、装置によって選定された代表波形
に対する信頼性は非常に低いものであると言わざるを得
ないのが現状である。

【０００６】そこで本発明は、代表波形とそれを選定す
る根拠となった少なくとも５心拍分以上の連続した波形
を同一画面上に同時表示し、装置による代表波形の選定
が適切に行われているかどうかを確認するとともに測定
時の波形形状が安定したものかどうかを目視にて確認で
きるようにし、装置によって選定された代表波形がその
選定対象となる５心拍分以上の波形を代表する波形と言
い難い場合、測定者の意思によって新たに適切な代表波
形を選定し直すことができるようにすることを第１の目
的とするものである。

【０００７】また第２の目的は、波形の安定性確認およ
び代表波形の選定を数値によって定量的に行うことがで
きるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に第１の発明は、指尖、耳朶など身体の末端部の血液量
の増減を検出する脈波センサ部と、この脈波センサ部か
ら出力される脈波信号に波形整形、アナログ／デジタル
変換などの各種信号処理を加える信号処理部と、この信
号処理部から得られる脈波データを少なくとも５心拍分
以上時系列で連続して記憶する半導体メモリーなどから
なる一時記憶部と、この一時記憶部に記憶された脈波デ
ータをもとにその特徴を演算し指数化する演算処理部
と、記憶されたデータおよび指数などを表示するＬＣＤ
などからなる表示部と、一時記憶部に時系列で連続して
記憶された５心拍分以上の波形データの中から、フロッ
ピーディスク、ＩＣメモリーカードなどの記憶媒体に記
憶するための１心拍分の代表的な波形を選定し、前記表
示部に前記代表波形を表示すると同時に、一時記憶部に
記憶したすべての波形を心拍ごとに分けて同一画面上に
一覧表示し、測定した波形の形状安定性が確認できるよ
うに構成されたコントローラと、前記代表波形とともに
同一画面上に表示した５心拍分以上の波形データの中か
ら、任意の１波形を選び、この波形を前記代表波形に置
き換えて新たな代表波形とする選択部とを有する。

【０００９】さらに第３の発明は、第１発明に加えて代
表波形とともに同一画面上に表示する５心拍分以上の波
形データの各々に、それぞれの波形ごとの指数を並列表
示する構成としたものである。

【００１０】

【作用】第１の発明の構成により、装置によって選定さ
れた代表波形が妥当なものであるかどうか、また代表波
形選定時の脈波測定が安定状態で行われたものかどうか
が目視にて確認でき、装置によって選定された代表波形
がその選定対象となる５心拍分以上の波形を代表とする
波形と言い難い特殊な形状の波形である場合、測定者が
目視にて判断し、新たに適切な代表波形を選び直すこと
ができるようになる。

【００１１】さらに第２の発明の構成により、測定波形
の安定性および代表波形の選定を、波形形状にもとづく
定性的な判断だけに頼らず、指数による定量的判断にも
とづいて行うことができるようになるものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の脈波測定装置の実施例を図面
に沿って説明する。

【００１３】図１および図２において、１は指尖の脈波
を検出する脈波センサ部で、ＬＥＤなどからなる発光素
子１ａと、この発光素子１ａから発して指先を透過した
後の光を検出する受光素子１ｂを内蔵している。２は信
号処理部で、前記脈波センサ部１から出力された脈波信
号に増幅、微分等の波形整形を加えるとともにアナログ
／デジタル変換などの処理を加える機能を有する。３は
前記信号処理部２を介して得られた少なくとも５心拍分
以上の時系列的に連続した脈波データを一時的に記憶す
ることができる半導体メモリーからなる一時記憶部、４
は前記一時記憶部３に記憶された脈波データをもとに波
形の特徴をあらわす指数を演算する演算処理部である。
５はコントローラで、前記信号処理部２、前記一次記憶
部３、前記演算処理部４などの機能を制御するととも
に、前記一時記憶部３に記憶された５心拍分以上の波形
データの中から、ＩＣメモリーで構成された記憶媒体６
に記憶するための代表波形を選定し、さらにこれらの測
定データをＬＣＤで構成した表示部７に表示する機能を
有する。８はキーボードからなる操作部である。

【００１４】次に、本実施例の構成による動作について
図３〜図５を用いて説明する。被験者が脈波センサ部１
に指先を挿入し測定を開始すると、発光素子１ａから発
せられた光（図１中点線で示す）は指先を透過した後、
受光素子１ｂにおいて検出される。

【００１５】このとき指先を透過する光は、一部、指先
の血液成分（主にヘモグロビン）によって吸収されるた
め、指先の血液量の変動に応じて変化する値（脈波）と
して検出される。

【００１６】このようにして検出された脈波信号は、信
号処理部２において増幅、微分等の処理を加えられ、微
分脈波、二次微分脈波などの形に波形整形された後、ア
ナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）され一時記憶部３
へ出力される。前記一時記憶部３ではコントローラ５の
制御によって連続した５心拍分以上の脈波波形が一時的
に記憶され、この記憶データをもとにして演算処理部４
において波形の形状的特徴をあらわす指数が演算され
る。そして、コントローラ５の作用によって、一時記憶
部３に記憶された５心拍分以上の波形データの中からこ
れらの波形の典型的形状として代表波形が選定され、こ
の代表波形を含む連続する５波形とともに図３に示すよ
うな画像波形で表示部７上に表示される。

【００１７】表示部７においては、図３に示すように代
表波形とその指数値を波形細部が分かるように大きく表
示すると同時に、画面下方に代表波形を含む連続５波形
を心拍ごとにわけて小さく一覧表示し、代表波形を含む
５波形の波形安定性が目視で確認できるようになってい
る。なお、図３の画面表示の一例では５波形の中で代表
波形として選定された波形を点線で囲って示してある。
コントローラ５の制御によって測定データを記憶媒体６
に記憶する場合はこの代表波形が記憶されることにな
る。

【００１８】また、図４の二例では請求項２に対応する
画面表示例を示したもので、表示部７の画面下方に表示
された５波形のそれぞれに波形番号を表示し、操作部８
によって波形番号を指定することで図面中央部に表示し
ている代表波形を入れ替えて表示できるようになってい
る。これにより、装置によって選定された当初の代表波
形が５波形の代表値とするのにふさわしくない特殊な波
形であると判断される場合、適切と思われる波形を測定
者の意思によって選定し直し、記憶媒体６に記憶させる
ことができるものである。

【００１９】さらに、図５の三例では請求項３に対応す
る画面表示例を示したもので、表示部７の画面下方に表
示された５波形のそれぞれに各々の波形の指数を並列表
示したものである。これによって、代表波形の選定およ
び波形の安全性確認を、波形のパターンで判断するよう
な定性的な方法に頼らず、指数値によって定量的に行う
ことが可能となる。

【００２０】なお、一例〜三例においては、代表波形と
ともに同一画面上に連続する５波形を表示した場合を示
してあるが、必要に応じて５波形以上の表示を行っても
かまわないし、また画面表示のレイアウトも一例であっ
て、代表波形と連続５心拍分以上の波形が同時表示され
ていればどの様なレイアウトであってもかまわない。

【００２１】さらに、実施例では記憶媒体としてＩＣメ
モリーカードを用いる場合を示しているが、他の種類の
記憶媒体、例えばフロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等
であってもさしつかえない。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
脈波測定装置によれば、測定結果の表示にあたって代表
波形とそれを含む連続５心拍分以上の波形を同一画面上
に同時表示できるので、装置による脈波の代表波形の選
定が適切に行われているかどうか、また脈波測定が安定
した状態で行われたものかどうかを容易に目視で確認す
ることができるようになるもので、測定波形の信頼性確
認が可能となるものである。

【００２３】また、代表波形とともに同時表示する連続
５心拍分以上の時系列的に連続した波形データの中か
ら、測定者が注目する任意の１波形を選び代表波形と入
れ替えることができるようにしたことで、測定波形デー
タとしてＩＣメモリーカードなどに記憶する代表波形の
選定をより適切かつ信頼性高く行うことができるように
なるものである。

【００２４】さらに、画面に表示する連続５心拍分以上
の波形データにそれぞれ指数値を並列表示することで、
脈波測定時の波形安定性および選定された代表波形の妥
当性を定量的に確認することができるもので、脈波測定
装置の操作性を大幅に向上させることができるものであ
る。

【００２５】本発明の脈波測定装置は以上のような優れ
た効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる脈波測定装置のブロ
ック構成図

【図２】同脈波測定装置の外観斜視図

【図３】同脈波測定装置によって測定した結果の一例を
示す画面表示波形図

【図４】同脈波測定装置によって測定した結果の二例を
示す画面表示波形図

【図５】同脈波測定装置によって測定した結果の三例を
示す画面表示波形図

【符号の説明】

１ 脈波センサ部 ２ 信号処理部 ３ 一時記憶部 ４ 演算処理部 ５ コントローラ ６ 記憶媒体 ７ 表示部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指尖、耳朶など身体の末端部の血液量の
   増減を検出する脈波センサ部と、この脈波センサ部から
   出力される脈波信号に波形整形、アナログ／デジタル変
   換などの各種信号処理を加える信号処理部と、この信号
   処理部から得られる脈波データを少なくとも５心拍分以
   上時系列で連続して記憶する半導体メモリーなどからな
   る一時記憶部と、この一時記憶部に記憶された脈波デー
   タをもとにその特徴を演算し指数化する演算処理部と、
   記憶されたデータおよび指数などを表示するＬＣＤなど
   からなる表示部と、一時記憶部に時系列で連続して記憶
   された５心拍分以上の波形データの中から、フロッピー
   ディスク、ＩＣメモリーカードなどの記憶媒体に記憶す
   るための１心拍分の代表的な波形を選定し、前記表示部
   に前記代表波形を表示すると同時に、一時記憶部に記憶
   したすべての波形を心拍ごとに分けて同一画面上に一覧
   表示し、測定した波形の形状安定性が確認できるように
   構成されたコントローラと、前記代表波形とともに同一
   画面上に表示した５心拍分以上の波形データの中から、
   任意の１波形を選び、この波形を前記代表波形に置き換
   えて新たな代表波形とする選択部とを有する脈波測定装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の脈波測定装置において、
   代表波形とともに同一画面上に表示する５心拍分以上の
   波形データの各々に、それぞれの波形ごとの指数を並列
   表示し、波形の形状安定性の確認および代表波形の選定
   を数値的判断に基づいてできるように構成した脈波測定
   装置。