JP3208066B2 - 血圧監視装置 - Google Patents

血圧監視装置

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JP3208066B2
JP3208066B2 JP20383996A JP20383996A JP3208066B2 JP 3208066 B2 JP3208066 B2 JP 3208066B2 JP 20383996 A JP20383996 A JP 20383996A JP 20383996 A JP20383996 A JP 20383996A JP 3208066 B2 JP3208066 B2 JP 3208066B2
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敏彦 小椋
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体の動脈内を伝
播する脈波の脈波伝播速度情報に基づいて、生体の血圧
を監視する血圧監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】生体の動脈内を伝播する脈波の脈波伝播
速度情報として、所定の２部位間の伝播時間ＤＴや伝播
速度ＶM （m/s ）などが知られており、このような脈波
伝播速度情報は、所定の範囲内では生体の血圧値ＢＰ
（mmHg）と略比例関係を有することが知られている。そ
こで、予め測定される生体の血圧値ＢＰと伝播速度情報
から、たとえばＥＢＰ＝α（ＤＴ）＋β（但しαは負の
値）、或いはＥＢＰ＝α（ＶM ）＋β（但しαは正の
値）で表されるような関係式における係数α及びβを予
め決定し、その関係式から、逐次検出される伝播速度速
度情報に基づいて、推定血圧値ＥＢＰを求めて生体の血
圧値を監視し、その推定血圧値ＥＢＰの異常時にはカフ
による血圧測定を起動させる血圧監視装置が提案されて
いる。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】ところで、上記生体の血圧値
と脈波伝播速度情報との対応関係を決定するに際して
は、少なくとも２組の生体の血圧値と脈波伝播速度情報
を必要とするけれども、その関係を精度よく決定するた
めには、その２組の生体の血圧値と脈波伝播速度情報に
含まれる２つの生体の血圧値が可及的に離隔した値であ
ることが望まれる。しかしながら、従来では、第２回目
のカフによる血圧測定が実際の生体の血圧に拘わらず実
行されていたため、必ずしも充分な精度で対応関係を決
定することができなかった。また、上記２つの生体の血
圧値の間が充分に離隔した測定値が得られるまでカフに
よる血圧測定を繰り返し実行させることが考えられる
が、このような場合には、生体に不要な負担を与えると
いう不都合がある。
【０００４】本発明は以上のような事情を背景として為
されたものであり、その目的とするところは、生体の動
脈内を伝播する脈波の伝播速度情報に基づいて生体の血
圧値を監視する血圧監視装置において、生体の血圧値と
脈波伝播速度情報との対応関係を充分な精度で効率よく
決定できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、生体の一部への圧迫
圧力を変化させるカフを用いて生体の血圧値を測定する
血圧測定手段と、その血圧測定手段による血圧測定値と
生体の脈波伝播速度情報との間の予め設定された対応関
係から実際の生体の脈波伝播情報に基づいて生体の推定
血圧値を逐次決定する推定血圧値決定手段とを備える形
式の血圧監視装置であって、（ａ）前記対応関係の候補
である複数の対応関係候補を作成する対応関係候補作成
手段と、（ｂ）その対応関係候補作成手段により作成さ
れた複数の対応関係候補のそれぞれから、前記脈波伝播
情報に基づいて、複数の推定血圧値をそれぞれ算出する
複数推定血圧値算出手段と、（ｃ）その複数推定血圧値
算出手段により算出された複数の推定血圧値の、前記血
圧測定手段によりカフを用いた血圧測定が実行させられ
てからの複数の推定血圧変化幅のうち、いずれかの変化
幅が予め設定された判断基準値を越えた場合には、前記
血圧測定手段によりカフを用いて前記生体の血圧測定を
実行させるカフ測定実行手段と、（ｄ）前記複数推定血
圧値算出手段により算出された複数の推定血圧値のうち
そのカフ測定実行手段により得られた生体の血圧値と最
も近い推定血圧値が決定された対応関係候補を、前記推
定血圧値決定手段に用いられる対応関係として選択する
対応関係選択手段とを、含むことにある。
【０００６】
【発明の効果】このようにすれば、複数推定血圧値算出
手段により、対応関係候補作成手段により作成された複
数の対応関係候補のそれぞれから、前記脈波伝播情報に
基づいて、複数の推定血圧値がそれぞれ算出され、カフ
測定実行手段により、その複数推定血圧値算出手段によ
り算出された複数の推定血圧値のいずれかの変化幅が予
め設定された判断基準値を越えた場合には、前記血圧測
定手段によりカフを用いて前記生体の血圧測定が実行さ
せられ、対応関係選択手段により、その複数推定血圧値
算出手段により算出された複数の推定血圧値のうちカフ
測定実行手段により得られた生体の血圧値と最も近い推
定血圧値が決定された対応関係候補が、前記推定血圧値
決定手段に用いられる対応関係として選択される。した
がって、生体の血圧値が充分に変化してからカフによる
血圧測定が実行されるので、少ない測定回数で、効率よ
く対応関係を充分な精度で決定することができる。
【０００７】
【発明の他の形態】ここで、好適には、推定血圧値を求
めるための前記対応関係は、前記脈波伝播情報に掛け算
される係数と独立項としての定数とを含むものであり、
前記対応関係候補作成手段は、（ｅ）予め設定された複
数個の係数を設定する係数設定手段と、前記血圧測定手
段にカフを用いた血圧測定を実行させる第１カフ測定実
行手段と、（ｆ）前記複数個の係数が代入された複数個
の対応関係候補にその第１カフ測定実行手段により得ら
れた血圧測定値と実際の脈波伝播情報とを代入すること
によりそれら複数個の対応関係候補の定数をそれぞれ決
定する定数決定手段とを、含むものである。このように
すれば、実際の生体における血圧値と脈波伝播情報との
関係をある程度のレベルで表す複数個の対応関係候補が
得られる。
【０００８】また、好適には、（ｇ）前記複数推定血圧
値算出手段により算出された複数の推定血圧値のいずれ
かが、前記第１カフ測定実行手段によりカフを用いた血
圧測定が実行させられてからの変化幅が予め設定された
判断基準値を越えたか否かを判定する推定血圧値変化判
定手段と、（ｈ）その推定血圧値変化判定手段により前
記第１カフ測定実行手段によりカフを用いた血圧測定が
実行させられてからの推定血圧値の変化幅が予め設定さ
れた判断基準幅を越えたと判定された場合には、前記血
圧測定手段によりカフを用いて前記生体の血圧測定を実
行させる第２カフ測定実行手段とが、備えられる。この
判断基準幅は、生体の血圧変動幅が所定値以上となる値
に設定される。このようにすれば、生体の血圧値変動が
確実に判定されてから、対応関係を決定するためのカフ
を用いた血圧測定が無駄なく実行される利点がある。
【０００９】また、好適には、（ｉ）前記第２カフ測定
実行手段により血圧測定手段のカフを用いた生体の血圧
測定により得られた生体の血圧値の、前回のカフを用い
た血圧測定値に対する変化幅が、予め設定された判断基
準値を越えたか否かを判定するカフ測定値変化判定手段
が、備えられる。このカフ測定値変化判定手段は、第２
カフ測定実行手段により実行された血圧測定手段のカフ
を用いた生体の血圧測定値の、前回のカフを用いた血圧
測定値に対する変化幅が予め設定された判断基準値を越
えない場合には、前記定数決定手段による対応関係候補
の定数の決定、複数推定血圧値算出手段による複数の対
応関係候補から実際の脈波伝播情報に基づく複数の推定
血圧の決定、推定血圧値変化判定手段による前記第１カ
フ測定実行手段によりカフを用いた血圧測定が実行させ
られてからの変化幅が予め設定された判断基準値を越え
たか否かの判定、第２カフ測定実行手段による前記血圧
測定手段のカフを用いた前記生体の血圧測定の実行を、
再び順次実行させる。しかし、前記第２カフ測定実行手
段により血圧測定手段のカフを用いた生体の血圧測定値
の、前回のカフを用いた血圧測定値に対する変化幅が、
予め設定された判断基準値を越えた場合には、前記対応
関係選択手段に、複数の対応関係候補のなかから、上記
第２カフ測定実行手段により得られた血圧測定値に最も
近い推定血圧値を算出する対応関係候補を、前記推定血
圧値決定手段に用いられる対応関係として選択させる。
上記判断基準値は、生体の呼吸に同期する血圧変動幅よ
りも大きい値、たとえば２０mmHg程度の値に設定され
る。このようにすれば、カフを用いて測定された生体の
血圧値が前回に比較して判断基準値以上に異なったとき
に対応関係の選択が実行されるので、対応関係の精度が
一層高められる。
【００１０】
【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用
された血圧監視装置８の回路構成を説明するブロック線
図である。
【００１１】図１において、血圧監視装置８は、ゴム製
袋を布製帯状袋内に有して、たとえば患者の上腕部１２
に巻回されるカフ１０と、このカフ１０に配管２０を介
してそれぞれ接続された圧力センサ１４、切換弁１６、
および空気ポンプ１８とを備えている。この切換弁１６
は、カフ１０内への圧力の供給を許容する圧力供給状
態、カフ１０内を徐々に排圧する徐速排圧状態、および
カフ１０内を急速に排圧する急速排圧状態の３つの状態
に切り換えられるように構成されている。
【００１２】圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力を検
出して、その圧力を表す圧力信号ＳＰを静圧弁別回路２
２および脈波弁別回路２４にそれぞれ供給する。静圧弁
別回路２２はローパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰに
含まれる定常的な圧力すなわちカフ圧を表すカフ圧信号
ＳＫを弁別してそのカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器２６
を介して電子制御装置２８へ供給する。脈波弁別回路２
４はバンドパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰの振動成
分である脈波信号ＳＭ1 を周波数的に弁別してその脈波
信号ＳＭ1 をＡ／Ｄ変換器３０を介して電子制御装置２
８へ供給する。この脈波信号ＳＭ1 が表すカフ脈波は、
患者の心拍に同期して図示しない上腕動脈から発生して
カフ１０に伝達される圧力振動波である。
【００１３】上記電子制御装置２８は、ＣＰＵ２９、Ｒ
ＯＭ３１、ＲＡＭ３３、および図示しないＩ／Ｏポート
等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されてお
り、ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログ
ラムに従ってＲＡＭ３３の記憶機能を利用しつつ信号処
理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を
出力して切換弁１６および空気ポンプ１８を制御する。
【００１４】心電誘導装置３４は、生体の所定の部位に
貼り着けられる複数の電極３６を介して心筋の活動電位
を示す心電誘導波、所謂心電図を連続的に検出するもの
であり、その心電誘導波を示す信号ＳＭ2 を前記電子制
御装置２８へ供給する。なお、この心電誘導装置３４
は、心臓内の血液を大動脈へ向かって拍出開始する時期
に対応する心電誘導波のうちのＱ波或いはＲ波を検出す
るためのものであることから、第１脈波検出装置として
機能している。
【００１５】パルスオキシメータ用光電脈波検出プロー
ブ３８（以下、単にプローブという）は、毛細血管を含
む末梢動脈へ伝播した脈波を検出する第２脈波検出装置
或いは末梢脈波検出手段として機能するものであり、例
えば、被測定者のたとえば指尖部などの生体皮膚すなわ
ち体表面４０に図示しない装着バンド等により密着した
状態で装着されている。プローブ３８は、一方向におい
て開口する容器状のハウジング４２と、そのハウジング
４２の底部内面の外周側に位置する部分に設けられ、Ｌ
ＥＤ等から成る複数の第１発光素子４４a および第２発
光素子４４b （以下、特に区別しない場合は単に発光素
子４４という）と、ハウジング４２の底部内面の中央部
分に設けられ、フォトダイオードやフォトトランジスタ
等から成る受光素子４６と、ハウジング４２内に一体的
に設けられて発光素子４４及び受光素子４６を覆う透明
な樹脂４８と、ハウジング４２内において発光素子４４
と受光素子４６との間に設けられ、発光素子４４から前
記体表面４０に向かって照射された光のその体表面４０
から受光素子４６に向かう反射光を遮光する環状の遮蔽
部材５０とを備えて構成されている。
【００１６】上記第１発光素子４４a は、例えば６６０
ｎｍ程度の波長の赤色光を発光し、第２発光素子４４b
は、例えば８００ｎｍ程度の波長の赤外光を発光するも
のである。これら第１発光素子４４a 及び第２発光素子
４４b は、一定時間づつ順番に所定周波数で発光させら
れると共に、それら発光素子４４から前記体表面４０に
向かって照射された光の体内の毛細血管が密集している
部位からの反射光は共通の受光素子４６によりそれぞれ
受光される。なお、発光素子４４の発光する光の波長は
上記の値に限られず、第１発光素子４４a は酸化ヘモグ
ロビンと還元ヘモグロビンとの吸光係数が大きく異なる
波長の光を、第２発光素子４４b はそれらの吸光係数が
略同じとなる波長、すなわち酸化ヘモグロビンと還元ヘ
モグロビンとにより反射される波長の光をそれぞれ発光
するものであればよい。
【００１７】受光素子４６は、その受光量に対応した大
きさの光電脈波信号ＳＭ3 をローパスフィルタ５２を介
して出力する。受光素子４６とローパスフィルタ５２と
の間には増幅器等が適宜設けられる。ローパスフィルタ
５２は、入力された光電脈波信号ＳＭ3 から脈波の周波
数よりも高い周波数を有するノイズを除去し、そのノイ
ズが除去された信号ＳＭ3 をデマルチプレクサ５４に出
力する。この光電脈波信号ＳＭ3 が表す光電脈波は、患
者の脈拍に同期して発生する容積脈波である。なお、こ
の光電脈波は脈拍同期波に対応している。
【００１８】デマルチプレクサ５４は、電子制御装置２
８からの信号に従って第１発光素子４４a 及び第２発光
素子４４b の発光に同期して切り換えられることによ
り、赤色光による電気信号ＳＭR をサンプルホールド回
路５６及びＡ／Ｄ変換器５８を介して、赤外光による電
気信号ＳＭIRをサンプルホールド回路６０及びＡ／Ｄ変
換器６２を介して、それぞれ電子制御装置２８の図示し
ないＩ／Ｏポートに逐次供給する。サンプルホールド回
路５６、６０は、入力された電気信号ＳＭR 、ＳＭIRを
Ａ／Ｄ変換器５８、６２へ出力する際に、前回出力した
電気信号ＳＭR 、ＳＭIRについてのＡ／Ｄ変換器５８、
６２における変換作動が終了するまでに、次に出力する
電気信号ＳＭR 、ＳＭIRをそれぞれ保持するためのもの
である。
【００１９】電子制御装置２８のＣＰＵ２９は、ＲＡＭ
３３の記憶機能を利用しつつＲＯＭ３１に予め記憶され
たプログラムに従って測定動作を実行し、駆動回路６４
に制御信号ＳＬＶを出力して発光素子４４a 、４４b を
順次所定の周波数で一定時間づつ発光させる一方、それ
ら発光素子４４a 、４４b の発光に同期して切換信号Ｓ
Ｃを出力してデマルチプレクサ５４を切り換えることに
より、前記電気信号ＳＭR をサンプルホールド回路５６
に、電気信号ＳＭIRをサンプルホールド回路６０にそれ
ぞれ振り分ける。上記ＣＰＵ２９は、血中酸素飽和度を
算出するために予め記憶された演算式から上記電気信号
ＳＭR 、ＳＭIRの振幅値に基づいて生体の血中酸素飽和
度を算出する。なお、この酸素飽和度の決定方法として
は、例えば、本出願人が先に出願して公開された特開平
３−１５４４０号公報に記載された決定方法が利用され
る。
【００２０】図２は、上記血圧監視装置８における電子
制御装置２８の制御機能の要部を説明する機能ブロック
線図である。図２において、血圧測定手段７０は、カフ
圧制御手段７２によってたとえば生体の上腕に巻回され
たカフ１０の圧迫圧力が所定の目標圧力値ＰCM（たとえ
ば、１８０mmHg程度の圧力値）まで急速昇圧させた後に
３mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させられる徐速降圧期
間内において、順次採取される脈波信号ＳＭ1 が表す脈
波の振幅の変化に基づきよく知られたオシロメトリック
法を用いて最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、
および最低血圧値ＢＰDIA などを決定する。
【００２１】脈波伝播情報算出手段７４は、図３に示す
ように心電誘導装置３４により逐次検出される心電誘導
波の周期毎に発生する所定の部位たとえばＲ波から、プ
ローブ３８により逐次検出される光電脈波の周期毎に発
生する所定の部位たとえば立ち上がり点或いは下ピーク
点までの時間差（脈波伝播時間）ＤＴRPを逐次算出する
時間差算出手段を備え、その時間差算出手段により逐次
算出される時間差ＤＴ RPに基づいて、予め記憶される数
式１から、被測定者の動脈内を伝播する脈波の伝播速度
ＶM （m/sec ）を逐次算出する。尚、数式１において、
Ｌ（ｍ）は左心室から大動脈を経て前記プローブ３８が
装着される部位までの距離であり、ＴPE P （ｓec）は心
電誘導波形のＲ波から光電脈波の下ピーク点までの前駆
出期間である。これらの距離Ｌおよび前駆出期間ＴPEP
は定数であり、予め実験的に求められた値が用いられ
る。
【００２２】
【数１】ＶM ＝Ｌ／（ＤＴRP−ＴPEP ）
【００２３】対応関係決定手段７６は、血圧測定手段７
０により測定された最高血圧値ＢＰ SYS とそれぞれの血
圧測定期間内における脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝
播速度ＶM 、たとえばその期間内における脈波伝播時間
ＤＴRP或いは伝播速度ＶM の平均値に基づいて、数式２
或いは数式３で示される脈波伝播時間ＤＴRP或いは伝播
速度ＶM と最高血圧値ＢＰSYS との関係式における係数
α及びβを、予め決定する。なお、上記最高血圧値ＢＰ
SYS に代えて、血圧測定手段７０により測定された平均
血圧値ＢＰMEAN或いは最低血圧値ＢＰDIA と血圧測定期
間内における脈波伝播時間ＤＴRP或いは伝播速度ＶM と
の関係が求められてもよい。要するに、監視（推定）血
圧値ＥＢＰを最高血圧値とするか、平均血圧値とする
か、最低血圧値とするかによって選択される。
【００２４】
【数２】ＥＢＰ＝α（ＤＴRP）＋β （但し、αは負の定数、βは正の定数）
【００２５】
【数３】ＥＢＰ＝α（ＶM ）＋β （但し、αは正の定数、βは正の定数）
【００２６】推定血圧値決定手段７８は、生体の血圧値
とその生体の脈波伝播時間ＤＴRP或いは伝播速度ＶM と
の間の上記対応関係（数式２および数式３）から、脈波
伝播情報算出手段７４により逐次算出される生体の実際
の脈波伝播時間ＤＴRP或いは伝播速度ＶM に基づいて推
定血圧値ＥＢＰを逐次決定し、その推定血圧値ＥＢＰを
表示器３２に所定の時間軸に沿って対比可能にトレンド
表示させる。
【００２７】カフ測定起動手段８０は、推定血圧値決定
手段７８により決定された推定血圧値ＥＢＰが予め設定
された判断基準値を越えたことに基づいて前記血圧測定
手段７０による血圧測定を起動させる。すなわち、カフ
測定起動手段８０は、推定血圧値決定手段７８により決
定された推定血圧値ＥＢＰが予め設定された判断基準値
たとえば血圧測定手段７０による前回のカフによる血圧
測定時を基準としてそれから所定値或いは所定割合以上
変化したことを以て異常判定する推定血圧値異常判定手
段としても機能するものであり、たとえば血圧測定手段
７０による前回のカフによる血圧測定時に対して２０％
以上変化したときに前記血圧測定手段７０による血圧測
定を起動させる。
【００２８】前記対応関係決定手段７６は、生体の血圧
値が充分に変化してからカフによる血圧測定を実行し
て、少ない測定回数で効率よく対応関係を充分な精度で
決定するために、対応関係候補作成手段９０、複数推定
血圧値算出手段９２、第２カフ測定実行手段９４、およ
び対応関係選択手段９６を含む。
【００２９】対応関係候補作成手段９０は、たとえば図
４に示すように、推定血圧値決定手段７８において用い
られる対応関係の候補である複数の対応関係候補Ｒ
m （ｍ＝１〜ｉ）を作成する。複数推定血圧値算出手段
９２は、その対応関係候補作成手段９０により作成され
た複数の対応関係候補Ｒm のそれぞれから、実際の脈波
伝播情報（ＤＴ或いはＶM ）に基づいて、複数の推定血
圧値ＥＢＰm （ｍ＝１〜ｉ）をそれぞれ算出する。第２
カフ測定実行手段９４は、たとえば図５に示すように、
その複数推定血圧値算出手段９２により算出された複数
の推定血圧値ＥＢＰ m のいずれかの変化幅ΔＥＢＰが予
め設定された判断基準値ΔＥＢＰ１を越えた場合には、
前記血圧測定手段７０によりカフ１０を用いて生体の血
圧測定を実行させる。対応関係選択手段９６は、複数推
定血圧値算出手段９２により算出された複数の推定血圧
値ＥＢＰm のうち第２カフ測定実行手段９４により得ら
れた生体の血圧値と最も近い推定血圧値が決定された対
応関係候補を、図６に示すように、前記推定血圧値決定
手段７８に用いられる対応関係として選択する。
【００３０】推定血圧値を求めるための前記対応関係
は、前記数式２或いは数式３に示すように、脈波伝播情
報に掛け算される係数αと独立項としての定数βとを含
むものであるので、上記対応関係候補作成手段９０は、
たとえば係数設定手段１００、第１カフ測定実行手段１
０２、定数決定手段１０４から構成される。上記係数設
定手段１００は、実際の生体における血圧値と脈波伝播
情報との関係をある程度概略的に表す複数個の対応関係
候補Ｒm を得るために、予め設定された複数個の係数α
m （ｍ＝１〜ｉ）を設定する。第１カフ測定実行手段１
０２は、前記血圧測定手段７０にカフ１０を用いた血圧
測定を実行させる。定数決定手段１０４は、上記複数個
の係数αm がそれぞれ代入された複数個の対応関係候補
Ｒm にその第１カフ測定実行手段１０２により得られた
血圧測定値と実際の脈波伝播情報とを代入することによ
りそれら複数個の対応関係候補Ｒm の定数βm （ｍ＝１
〜ｉ）をたとえば数式４に示すようにそれぞれ決定す
る。数式４および図４は、たとえばｉ＝３である場合の
３つの対応関係候補Ｒm を示している。
【００３１】
【数４】 ＥＢＰ1 ＝α1 ＤＴRP＋β1 ・・・（Ｒ1 ） ＥＢＰ2 ＝α2 ＤＴRP＋β2 ・・・（Ｒ2 ） ＥＢＰ3 ＝α3 ＤＴRP＋β3 ・・・（Ｒ3 ）
【００３２】生体の血圧値変動が確実に判定されてから
対応関係を決定するためのカフを用いた血圧測定が無駄
なく実行されるために、推定血圧値変化判定手段１０８
は、前記複数推定血圧値算出手段９２により算出された
複数の推定血圧値ＥＢＰm の、前記第１カフ測定実行手
段１０２によりカフを用いた血圧測定が実行させられて
からの変化幅ΔＥＢＰm のいずれかが、予め設定された
判断基準値ΔＥＢＰ１を越えたか否かを判定する。そし
て、前記第２カフ測定実行手段９４は、複数の推定血圧
値ＥＢＰm の、推定血圧値変化判定手段１０８により前
記第１カフ測定実行手段１０２によりカフを用いた血圧
測定が実行させられてからの変化幅ΔＥＢＰm のいずれ
かが予め設定された判断基準幅ΔＥＢＰ１を越えたと判
定された場合には、血圧測定手段７０によるカフを用い
た生体の血圧測定を再び実行させる。この判断基準幅Δ
ＥＢＰ１は、生体の血圧変動幅が所定値以上となる値、
たとえば２０％mm程度の値に設定される。
【００３３】また、対応関係の決定に用いるために第２
カフ測定実行手段９４により得られた血圧値ＢＰ2 を、
たとえば第１カフ測定実行手段１０２により得られた血
圧値ＢＰ1 からの変化幅を可及的に大きくして、それら
血圧値ＢＰ1 およびＢＰ2 に基づいて決定される対応関
係の精度を高めるために、カフ測定値変化判定手段１１
０は、第２カフ測定実行手段９４により血圧測定手段７
０のカフを用いた生体の血圧測定により得られた生体の
血圧値ＢＰ2 の前回にカフを用いて測定された血圧値Ｂ
Ｐ1 に対する変化幅ΔＢＰが予め設定された判断基準値
ΔＢＰ１を越えたか否かを判定する。
【００３４】上記カフ測定値変化判定手段１１０は、第
２カフ測定実行手段９４の実行により血圧測定手段７０
から得られた生体の血圧値ＢＰ2 の、第１カフ測定実行
手段１０４の実行により血圧測定手段７０から得られた
生体の血圧値ＢＰ1 に対する変化率ΔＢＰが、予め設定
された判断基準値ΔＢＰ１を越えない場合には、定数決
定手段１０４による各対応関係候補Ｒm の定数βm の決
定、複数推定血圧値算出手段９２による複数の対応関係
候補Ｒm から実際の脈波伝播情報に基づく複数の推定血
圧値ＥＢＰm の決定、推定血圧値変化判定手段１０８に
よる第１カフ測定実行手段１０２によりカフを用いた血
圧測定が実行させられてからの推定血圧変化幅ΔＥＢＰ
が予め設定された判断基準値ΔＥＢＰ１を越えたか否か
の判定、第２カフ測定実行手段９４による前記血圧測定
手段７０によりカフを用いて前記生体の血圧測定の実行
を、再び順次実行させる。しかし、第２カフ測定実行手
段９４の実行により得られた生体の血圧値ＢＰ2 の、第
１カフ測定実行手段１０４の実行により得られた生体の
血圧値ＢＰ1 に対する変化率ΔＢＰが、予め設定された
判断基準値ΔＢＰ１を越えた場合には、前記対応関係選
択手段９６に、複数の対応関係候補Ｒm の中から、第２
カフ測定実行手段９４により実行された血圧測定手段７
０により得られた生体の血圧値と最も近似する推定血圧
を算出する対応関係候補を、推定血圧値決定手段７８に
用いられる対応関係として図６に示すように選択させ
る。
【００３５】図７は、上記血圧監視装置８の電子制御装
置２８における制御作動の要部を説明するフローチャー
トである。図７において、ステップＳＡ１（以下、ステ
ップを省略する。）において図示しないフラグ、カウン
タ、レジスタをクリアする初期処理が実行された後、対
応関係選択手段９６に対応するＳＡ２では、推定血圧を
算出する基礎となる対応関係を決定するために、たとえ
ば図８に示す対応関係決定ルーチンが実行される。
【００３６】図８において、前記係数設定手段９０に対
応するＳＡ２−１では、複数の係数αm 、判断基準値Δ
ＥＢＰ１、判断基準値ΔＢＰ１などの設定が、予め記憶
された入力値に基づいて行われる。以下の説明では、ｉ
＝３とした場合について説明するので、上記複数の係数
αm として、α1 、α2 、α3 が設定される。たとえ
ば、α1 ＝−０．８、α2 ＝−１．０、α3 ＝−１．２
である。
【００３７】次いで、前記第１カフ測定実行手段１０２
に対応するＳＡ２−２においては、カフ１０を用いた血
圧測定が実行され、血圧値ＢＰ1 が決定される。上記カ
フ１０を用いた血圧測定では、たとえば、カフ昇圧期間
において、心電波形のＲ波からプローブ３８により逐次
検出される光電脈波の立ち上がり点までの時間差すなわ
ち伝播時間ＤＴRPが決定され、前記数式１からその伝播
時間ＤＴRPに基づいて脈波伝播速度ＶM （m/sec ）がカ
フ昇圧の直前において算出される。次いで、切換弁１６
が圧力供給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ１８が駆
動されることにより、血圧測定のためにカフ１０の急速
昇圧が開始されるとともに、カフ圧ＰCが１８０mmHg程
度に予め設定された目標圧迫圧ＰCM以上となると、空気
ポンプ１８が停止させられ且つ切換弁１６が徐速排圧状
態に切り換えられてカフ１０内の圧力が予め定められた
３mmHg/sec程度の緩やかな速度で下降させられ、この徐
速降圧過程で逐次得られる脈波信号ＳＭ1 が表す脈波の
振幅の変化に基づいて、良く知られたオシロメトリック
方式の血圧値決定アルゴリズムに従って血圧値ＢＰ 1 た
とえば最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、およ
び最低血圧値ＢＰDI A が測定されるとともに、その測定
された血圧値や脈拍数などが表示器３２に表示されると
ともに、切換弁１６が急速排圧状態に切り換えられてカ
フ１０内が急速に排圧される。
【００３８】次に、前記定数決定手段１０４に対応する
ＳＡ２−３では、係数α1 、α2 、α3 がそれぞれ代入
された３つの対応関係候補Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 から、実際
の血圧値ＢＰ1 と、ＳＡ２−２の血圧測定時（図５のｔ
1 時点）の脈波伝播時間ＤＴ RP1 とに基づいて、各対応
関係候補Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 の定数β1 、β2 、β3 がそ
れぞれ算出される。次いで、前記複数推定血圧値算出手
段９２に対応するＳＡ２−４では、脈波の入力毎に、或
いはそれに同期して脈波伝播時間ＤＴRPが算出される毎
に、上記係数α1 、α2 、α3 が設定され且つ定数
β1 、β2 、β3 が算出された図４に示す上記３つの対
応関係候補Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 から、逐次入力される脈波
伝播時間ＤＴRPに基づいて、推定血圧値ＥＢＰ1 、ＥＢ
Ｐ2 、ＥＢＰ 3 がそれぞれ算出される。図５は、脈波の
入力毎に逐次算出される推定血圧値ＥＢＰ1 、ＥＢ
Ｐ2 、ＥＢＰ3 のトレンドを示している。
【００３９】次に、前記推定血圧値変化判定手段１０８
に対応するＳＡ２−５において、上記複数の推定血圧値
ＥＢＰ1 、ＥＢＰ2 、ＥＢＰ3 のＳＡ２−２の血圧測定
時の値を基準とする変化幅ΔＥＢＰ1 、ΔＥＢＰ2 、Δ
ＥＢＰ3 が、ＳＡ２−２の血圧測定時の値を基準として
予め上下２０％程度に設定された判断基準幅ΔＥＢＰを
越えるか否かが判断される。このＳＡ２−５判断が否定
された場合はＳＡ２−４以下が繰り返し実行されるが、
肯定された場合は、前記第２カフ測定実行手段９４に対
応するＳＡ２−６において、ＳＡ２−２と同様の、カフ
１０を用いた血圧測定が実行されて血圧値ＢＰ2 が得ら
れる。図５のｔ2 時点はこの状態を示している。
【００４０】次いで、前記カフ測定値変化判定手段１１
０に対応するＳＡ２−７では、ＳＡ２−６において測定
された血圧値ＢＰ2 の前回にカフ１０を用いて測定され
た血圧値ＢＰ1 に対する変化幅ΔＢＰが、生体の呼吸に
同期する血圧変動幅よりも大きくなるように予め２０mm
Hg程度に設定された判断基準値ΔＢＰを越えるか否かが
判断される。このＳＡ２−７の判断が否定された場合
は、血圧値ＢＰ1 と血圧値ＢＰ2 との差が充分に大きく
ないので、前記ＳＡ２−３以下が繰り返し実行される
が、肯定された場合は、前記対応関係選択手段９６に対
応するＳＡ２−８において、上記ＳＡ２−６において測
定された血圧値ＢＰ2 に最も近い推定血圧値ＥＢＰが決
定される対応関係候補が、推定血圧値決定手段７８に用
いられる対応関係として決定される。
【００４１】以上のようにして対応関係が決定される
と、図７のＳＡ３以下が実行される。ＳＡ３では心電波
形のＲ波および光電脈波が入力されたか否かが判断され
る。このＳＡ３の判断が否定された場合はＳＡ３が繰り
返し実行されるが、肯定された場合は、前記脈波伝播情
報算出手段７４に対応するＳＡ４において、新たに入力
された心電波形のＲ波および光電脈波についての脈波伝
播時間ＤＴRPおよび脈波伝播速度ＶM がＳＡ２と同様に
して算出される。
【００４２】そして、推定血圧値決定手段７８に対応す
るＳＡ５において、上記ＳＡ２において求められた伝播
時間血圧対応関係から、上記ＳＡ４において求められた
脈波伝播時間ＤＴRPに基づいて、推定血圧値ＥＢＰ（最
高血圧値、平均血圧値、或いは最低血圧値）が決定さ
れ、且つ一拍毎の推定血圧値ＥＢＰをトレンド表示させ
るために表示器３２に出力される。
【００４３】次いで、前記カフ測定起動手段８０に対応
するＳＡ６では、たとえば推定血圧値ＥＢＰが、たとえ
ば前回のカフ測定時の値に対して上下２０乃至２５％程
度に予め設定された判断基準値を越えたことに基づいて
前記血圧測定手段７０による血圧測定を起動させる。こ
のＳＡ６の判断が否定された場合はＳＡ７が実行され
る。このＳＡ７では、ＳＡ２においてカフ１０による血
圧測定が行われてからの経過時間が予め設定された１５
乃至２０分程度の設定周期すなわちキャリブレーション
周期を経過したか否かが判断される。このＳＡ７の判断
が否定された場合には、前記ＳＡ３以下の血圧監視ルー
チンが繰り返し実行され、推定血圧値ＥＢＰが１拍毎に
連続的に決定され、且つその決定された推定血圧値ＥＢ
Ｐが表示器３２において時系列的にトレンド表示され
る。しかし、このＳＡ７の判断が肯定された場合には、
前記対応関係を再決定するために前記ＳＡ２以下のカフ
キャリブレーションルーチンが再び実行される。
【００４４】しかし、前記ＳＡ６の判断が肯定された場
合は、ＳＡ８において推定血圧値ＥＢＰの異常表示が表
示器３２において行われた後、対応関係を再決定させる
ためにＳＡ２以下が再び実行されることにより、カフに
よる血圧測定が起動される。
【００４５】上述のように本実施例によれば、複数推定
血圧値算出手段９２（ＳＡ２−４）により、対応関係候
補作成手段９０（ＳＡ２−１乃至ＳＡ２−３）により作
成された複数の対応関係候補Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 のそれぞ
れから、脈波伝播時間ＤＴRPに基づいて、複数の推定血
圧値ＥＢＰ1 、ＥＢＰ2 、ＥＢＰ3 がそれぞれ算出さ
れ、第２カフ測定実行手段９４（ＳＡ２−６）により、
その複数推定血圧値算出手段９２により算出された複数
の推定血圧値ＥＢＰ1 、ＥＢＰ2 、ＥＢＰ3 の変化幅Δ
ＥＢＰ1 、ΔＥＢＰ2 、ΔＥＢＰ3 のいずれかが予め設
定された判断基準値ΔＥＢＰ１を越えた場合には、前記
血圧測定手段７０によりカフを用いて前記生体の血圧測
定が実行させられ、対応関係選択手段９６（ＳＡ２−
８）により、その複数推定血圧値算出手段９２により算
出された複数の推定血圧値ＥＢＰ1 、ＥＢＰ2 、ＥＢＰ
3 のうち第２カフ測定実行手段９４により得られた生体
の血圧値と最も近い推定血圧値が決定された対応関係候
補が、前記推定血圧値決定手段７８に用いられる対応関
係として選択される。したがって、生体の血圧値が充分
に変化してからカフによる血圧測定値が実行されるの
で、少ない測定回数で、効率よく対応関係を充分な精度
で決定することができる。
【００４６】また、本実施例では、前記対応関係候補作
成手段９０は、予め設定された複数個の係数を設定する
係数設定手段１００（ＳＡ２−１）と、血圧測定手段７
０にカフを用いた血圧測定を実行させる第１カフ測定実
行手段１０２（ＳＡ２−２）と、前記複数個の係数
α1 、α2 、α3 が代入された複数個の対応関係候補Ｒ
1、Ｒ2 、Ｒ3 にその第１カフ測定実行手段１０２によ
り得られた血圧測定値ＢＰ 1 と実際の脈波伝播時間ＤＴ
RP1 とを代入することによりそれら複数個の対応関係候
補Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 の定数β1 、β2 、β3 をそれぞれ
決定する定数決定手段１０４（ＳＡ２−３）とから構成
されている。このようにすれば、実際の生体における血
圧値と脈波伝播情報との関係をある程度のレベルで表す
複数個の対応関係候補が得られる。
【００４７】また、本実施例では、前記複数推定血圧値
算出手段９２により算出された複数の推定血圧値ＥＢＰ
1 、ＥＢＰ2 、ＥＢＰ3 のいずれかが、第１カフ測定実
行手段１０２によりカフ１０を用いた血圧測定が実行さ
せられてからの変化幅ΔＥＢＰ1 、ΔＥＢＰ2 、ΔＥＢ
Ｐ3 のいずれかが予め設定された判断基準値ΔＥＢＰ１
を越えたか否かを判定する推定血圧値変化判定手段１０
８（ＳＡ２−５）と、その推定血圧値変化判定手段１０
８により第１カフ測定実行手段１０２によりカフを用い
た血圧測定が実行させられてからの変化幅ΔＥＢＰ1 、
ΔＥＢＰ2 、ΔＥＢＰ3 のいずれかがが予め設定された
判断基準幅ΔＥＢＰ１を越えたと判定された場合には、
血圧測定手段７０によりカフ１０を用いた血圧測定を実
行させる第２カフ測定実行手段９４とが、備えられる。
このようにすれば、生体の血圧値変動が確実に判定され
てから、対応関係を決定するためのカフを用いた血圧測
定が無駄なく実行される利点がある。
【００４８】また、本実施例では、第２カフ測定実行手
段９４により血圧測定手段７０のカフ１０を用いた血圧
測定により得られた生体の血圧値ＢＰ2 の、前回のカフ
１０を用いた血圧測定値ＢＰ1 に対する変化幅ΔＢＰ
が、予め設定された判断基準値ΔＢＰ１を越えたか否か
を判定するカフ測定値変化判定手段１１０（ＳＡ２−
７）が、備えられる。このカフ測定値変化判定手段１１
０は、第２カフ測定実行手段９４により実行された血圧
測定手段７０のカフ１０を用いて得た血圧測定値ＢＰ2
の、前回のカフ１０を用いた血圧測定値ＢＰ1 に対する
変化幅ΔＢＰが予め設定された判断基準値ΔＢＰ１を越
えない場合には、定数決定手段１０４による対応関係候
補Ｒm の定数αm の決定、複数推定血圧値算出手段９２
による複数の対応関係候補Ｒm から実際の脈波伝播情報
（ＤＴRP1 ）に基づく複数の推定血圧ＥＢＰm の決定、
推定血圧値変化判定手段１０８による第１カフ測定実行
手段１０２によりカフを用いた血圧測定が実行させられ
てからの変化幅ΔＥＢＰm が予め設定された判断基準値
ΔＥＢＰ１を越えたか否かの判定、第２カフ測定実行手
段９４による血圧測定手段７０のカフ１０を用いた血圧
測定の実行を、再び順次実行させる。しかし、第２カフ
測定実行手段９４により血圧測定手段７０のカフ１０を
用いて得た血圧値ＢＰ2 の、前回のカフ１０を用いた血
圧測定値ＢＰ1 に対する変化幅ΔＢＰが、予め設定され
た判断基準値ΔＢＰ１を越えた場合には、対応関係選択
手段９６に、複数の対応関係候補Ｒm のなかから、上記
第２カフ測定実行手段９４により得られた血圧測定値Ｂ
Ｐ2 に最も近い推定血圧値を算出する対応関係候補を、
推定血圧値決定手段７０に用いられる対応関係として選
択させる。このように、カフ１０を用いて測定された生
体の血圧値ＢＰ2 が前回に比較して判断基準値ΔＢＰ１
以上に異なったときに対応関係の選択が実行されるの
で、対応関係の精度が一層高められる。
【００４９】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適
用される。
【００５０】たとえば、前述の図７および図８の実施例
において、推定血圧値と脈波伝播時間ＤＴRPとの対応関
係について説明されたいたが、推定血圧値と脈波伝播速
度Ｖ M との対応関係であっても差し支えない。この場合
には、図４或いは図６において右上がりの特性となる。
【００５１】また、前述の実施例における対応関係は一
次式を用いて説明されていたが、二次式などの多次式で
あっても差し支えない。
【００５２】また、前述の実施例の血圧測定手段７０
は、所謂オシロメトリック方式で血圧を測定するように
構成されていたが、コロトコフ音の発生時および消滅時
のカフ圧を最高血圧値および最低血圧値として決定する
所謂Ｋ音方式により血圧測定するものであっても差し支
えない。
【００５３】また、前述の実施例では、末梢脈波検出手
段として光電脈波検出プロープ３８が用いられていた
が、たとえば指に装着された電極を介してインピーダン
ス変化を検出するインピーダンス脈波検出装置、撓骨動
脈に押圧されてその内圧を検出する圧脈波検出装置など
が用いられてもよい。要するに、生体末梢部の循環動態
を反映した脈波であればよいのである。
【００５４】また、前述の実施例では、心電誘導装置３
４により検出された心電波形の所定部位と光電脈波検出
プロープ３８により検出された光電脈波の所定部位との
間の時間差に基づいて脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝
播速度ＶM が求められていたが、頸動脈或いは上腕動脈
に装着された第１の脈波検出装置と手首或いは指に装着
された第２の脈波検出装置との間で脈波伝播時間ＤＴRP
或いは脈波伝播速度Ｖ M が求められてもよい。
【００５５】また、前述の実施例では、オキシメータ用
の光電脈波検出プローブ３８が第２脈波検出装置として
機能していたが、所定圧を保持したカフ１０からカフ脈
波を検出するカフ脈波センサ、撓骨動脈を押圧して脈波
を検出する形式の圧脈波センサ、腕や指先などのインピ
ーダンスを電極を通して検出するインピーダンス脈波セ
ンサ、指先に装着されて光電脈波を検出する形式の透過
型光電脈波センサなどの他の形式のものも用いられ得
る。
【００５６】また、前述の実施例において、脈波伝播速
度ＶM はＲ波から光電脈波の立ち上がり点までの時間差
に基づいて算出されていたが、心電波形のＱ波から光電
脈波の立ち上がり点までの時間差を用いるなどの他の算
出方式が用いられる。
【００５７】また、前述の実施例において、Ｒ波或いは
光電脈波の１拍毎に血圧監視されていたが、２以上の拍
数毎に血圧監視されるものであってもよい。
【００５８】なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
においてその他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である血圧監視装置の回路構
成を説明するブロック線図である。
【図２】図１の実施例における電子制御装置２８の制御
機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】図１の実施例における電子制御装置２８の制御
作動により求められる時間差ＤＴRPを例示する図であ
る。
【図４】図１の実施例において作成された対応関係候補
Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を説明する図である。
【図５】図１の実施例において、各対応関係候補Ｒ1 、
Ｒ2 、Ｒ3 から、実際の脈波伝播時間ＤＴRPに基づいて
１拍毎に算出された推定血圧値ＥＢＰ1 、ＥＢＰ2 、Ｅ
ＢＰ3 のトレンドを示す図である。
【図６】図１の実施例において複数の対応関係候補
Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 から選択された対応関係を示す図であ
る。
【図７】図１の実施例における電子制御装置２８の制御
作動の要部を説明するフローチャートであって、血圧監
視ルーチンを示す図である。
【図８】図７のＳＡ２における対応関係決定ルーチンの
作動を詳しく説明する図である。
【符号の説明】
１０：カフ ７０：血圧測定手段 ７６：対応関係決定手段 ７８：推定血圧値決定手段 ９０：対応関係候補作成手段 ９２：複数推定血圧値算出手段 ９４：第２カフ測定実行手段 ９６：対応関係選択手段 １００：係数設定手段 １０２：第１カフ測定実行手段 １０４：定数決定手段 １０８：推定血圧値変化判定手段 １１０：カフ測定値変化判定手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−136136（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−191805（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−319706（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−367648（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−31593（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214341（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/02 - 5/0295

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 生体の一部への圧迫圧力を変化させるカ
    フを用いて該生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、
    該血圧測定手段による血圧測定値と生体の脈波伝播速度
    情報との間の予め設定された対応関係から実際の生体の
    脈波伝播情報に基づいて該生体の推定血圧値を逐次決定
    する推定血圧値決定手段とを備える形式の血圧監視装置
    であって、 前記対応関係の候補である複数の対応関係候補を作成す
    る対応関係候補作成手段と、 該対応関係候補作成手段により作成された複数の対応関
    係候補のそれぞれから、前記脈波伝播情報に基づいて、
    複数の推定血圧値をそれぞれ算出する複数推定血圧値算
    出手段と、 該複数推定血圧値算出手段により算出された複数の推定
    血圧値の、前記血圧測定手段によりカフを用いた血圧測
    定が実行させられてからの複数の推定血圧変化幅のう
    ち、いずれかの変化幅が予め設定された判断基準値を越
    えた場合には、前記血圧測定手段によりカフを用いて前
    記生体の血圧測定を実行させるカフ測定実行手段と、 前記複数推定血圧値算出手段により算出された複数の推
    定血圧値のうち該カフ測定実行手段により得られた生体
    の血圧値と最も近い推定血圧値が決定された対応関係候
    補を、前記推定血圧値決定手段に用いられる対応関係と
    して選択する対応関係選択手段とを、含むことを特徴と
    する血圧監視装置。
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