JP3491076B2 - Blood pressure measurement device - Google Patents

Blood pressure measurement device

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JP3491076B2
JP3491076B2 JP06473794A JP6473794A JP3491076B2 JP 3491076 B2 JP3491076 B2 JP 3491076B2 JP 06473794 A JP06473794 A JP 06473794A JP 6473794 A JP6473794 A JP 6473794A JP 3491076 B2 JP3491076 B2 JP 3491076B2
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blood pressure
vibration
pressure
measurement
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津村恵彦
吉田功
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Minato Medical Science Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コロトコフ音(以下
「K音」と略す)を認識して血圧を測定するもので、特
に運動時などの測定環境が良くない場合でも正確な血圧
測定を可能とする血圧測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention recognizes Korotkoff sounds (hereinafter abbreviated as "K sounds") to measure blood pressure, and enables accurate blood pressure measurement even when the measurement environment is not good, especially during exercise. The present invention relates to a blood pressure measurement device that can be performed.

【0002】[0002]

【従来の技術】K音認識による血圧測定法では、腕帯を
上腕などに装着した後、腕帯の圧力を制御してK音を認
識し、最高および最低血圧を求める。しかしK音のレベ
ルは低く、体動などの外乱があるとその影響を受け、識
別は困難である。最近循環機能評価その他の目的で運動
負荷試験が注目されているが、運動時は心臓活動がダイ
ナミックに変化し、しかも体動などにより雑音が多いの
で、従来の血圧測定装置では、正確な血圧測定は困難で
あった。
2. Description of the Related Art In a blood pressure measuring method based on K-sound recognition, after the arm girdle is worn on the upper arm or the like, the pressure of the arm girth is controlled to recognize the K sound and the maximum and minimum blood pressures are obtained. However, the level of the K sound is low, and if there is a disturbance such as body movement, it is affected by the disturbance, and it is difficult to identify it. Recently, exercise stress tests have been attracting attention for the purpose of evaluating circulatory function and other purposes. However, since the cardiac activity dynamically changes during exercise and there is a lot of noise due to body movements, etc. Was difficult.

【0003】このような問題を解決するために様々な工
夫がなされている。心拍同期型の血圧計は、心電信号発
生から一定時間後に脈波が発生するという点に目した
もので、特開昭61−85922は、脈波の発生が予想
される一定期間だけ振動を測定して、雑音の影響を少な
くしようというものである。この発明に含まれる別の発
明に付いては省略する。特開昭59−160437もほ
ぼ同様な内容である。しかしこれらの発明には、心電信
号の発生から一定時間後に一定の期間だけ信号を測定す
るとは記載されているが、一定時間と一定期間に関する
具体的な記載はされていない。また特開昭62−181
029は、血管振動が予想される一定期間だけ振動を測
定し、さらにこの血管振動と同期してK音の発生が予想
される一定期間だけK音を測定するようにしたものであ
る。これは前記特開昭61−85922を改良したもの
であると考えることができ、一定時間と一定期間は心電
信号の周期に比例させているので、多少心電信号の周期
が変化してもそれに追従して測定できる。しかし心電信
号周期の変動に対して追従させる方法は記載されておら
ず、基本的には心電信号の周期がほぼ一定の場合にしか
適用できず、運動負荷のようなダイナミックな変化には
追従できない。またこれらの発明では、測定期間内に発
生する雑音は除去できない。
Various measures have been taken to solve such problems. Heartbeat-synchronous type sphygmomanometer is intended that pulse wave from the electrocardiogram signal generator after a predetermined time has paying attention to that occurring, JP 61-85922, only a certain period of generation of the pulse wave is expected vibration Is to reduce the influence of noise. It omits about another invention contained in this invention. Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-160437 has almost the same contents. However, in these inventions, it is described that the signal is measured for a certain period after a certain period of time from the generation of the electrocardiographic signal, but no specific description about the certain period and the certain period is made. In addition, JP-A-62-181
In 029, the vibration is measured for a certain period in which the blood vessel vibration is expected, and the K sound is measured in synchronization with the blood vessel vibration for a certain period in which the K sound is expected to be generated. It can be considered that this is an improvement of the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 61-85922. Since the fixed time and the fixed period are proportional to the cycle of the electrocardiographic signal, even if the cycle of the electrocardiographic signal changes a little. You can follow it and measure. However, it does not describe a method to follow the fluctuation of the electrocardiographic signal cycle, and basically it can be applied only when the cycle of the electrocardiographic signal is almost constant, and is not applicable to dynamic changes such as exercise load. I can't follow. Further, in these inventions, noise generated during the measurement period cannot be removed.

【0004】特開昭62−295647は、心電信号と
血流音の発生の遅れ時間と、心電信号とK音の遅れ時間
とを測定し、それらを演算してK音が発生する時刻を予
測してK音を測定するものである。この発明は運動中の
血圧測定を目的としており、心拍動の変動に対応してK
音発生時刻の予測はある程度できる。しかし血流音の測
定が前提となっているため、血流音の測定が困難な場合
は血圧測定ができない、つまり雑音が重畳した場合はそ
の識別は困難である。またK音検出と血流音検出の2個
のセンサを使用しており、本発明と異なり構造が複雑に
なっている。さらにK音発生時刻の予測法は本発明と異
なっている。
Japanese Patent Laid-Open No. 62-295647 discloses a time at which a K sound is generated by measuring a delay time between the generation of an electrocardiographic signal and blood flow sound and a delay time between the electrocardiographic signal and K sound. To measure the K sound. The purpose of this invention is to measure blood pressure during exercise.
The sound generation time can be predicted to some extent. However, since blood flow sound measurement is premised, blood pressure measurement cannot be performed when blood flow sound measurement is difficult, that is, when noise is superimposed, it is difficult to identify it. Further, since two sensors for K sound detection and blood flow sound detection are used, the structure is complicated unlike the present invention. Furthermore, the method of predicting the K sound occurrence time differs from that of the present invention.

【0005】特公平5−61929は、まずパターン認
識法によりK音を識別し、さらにK音は脈波の立ち上が
り期間に発生してそれ以外の期間に発生する信号は雑音
であるとして雑音を除去しようとするものもある。しか
しこれもK音に雑音が重畳すると、パターン認識自体が
困難になる。
According to Japanese Patent Publication No. 5-61929, a K sound is first identified by a pattern recognition method, and further, the K sound is generated during the rising period of the pulse wave, and the signals generated in other periods are noise, and the noise is removed. There are also things to try. However, also in this case, when noise is superimposed on the K sound, pattern recognition itself becomes difficult.

【0006】特公平5−56897は振動法による血圧
計に関するもので、本発明のK音認識による方法とは異
なるものであるが、血管振動を検出してそれを周波数分
析し、ある特定の周波数に着目し、その電力が大きく変
化したときの圧力を最高または最低血圧と判定するもの
である。これも雑音があると指定の周波数に対する電力
が変化するので、その識別は困難である。
Japanese Patent Publication No. 5-56897 relates to a sphygmomanometer based on a vibration method, which is different from the method based on the K-sound recognition of the present invention, but detects vascular vibration and frequency-analyzes it to determine a specific frequency. Focusing on, the pressure when the electric power changes greatly is determined as the maximum or minimum blood pressure. This is also difficult to identify because the power for a specified frequency changes when there is noise.

【0007】運動中は振動検出用マイクロフォンの装着
位置がずれて、信号を検出できなくなることがある。従
来は運動中の測定を目的とする血圧計に、この問題を解
決する手段を取り入れたものは存在しない。ただ、橈骨
動脈などに適応して容積を一定に保つトノメトリ法の中
には、測定信号が微弱であるのでセンサの感度が問題と
なり、複数のセンサを配列して、その中の最も出力の大
きいセンサを選択するものもある。実公平5−4641
3がこれである。しかしこの考案ではセンサの出力を指
標にして、最も出力の大きいセンサを選択するので、雑
音があれば雑音のために最も大きな出力になることがあ
り、信号を抽出するために最適なセンサを選択できない
ことがある。また、センサの感度は個々にばらつきがあ
り、複数のセンサを使用する場合はセンサを選別する
か、別途感度補正をおこなう必要がある。さらにトノメ
トリ法はK音法とは全く異なる原理・手段に基くもの
で、目的は安静時のモニタという別の分野の考案であ
り、この考案を運動中の血圧測定に適応することはでき
ない。
During exercise, the vibration detection microphone may be displaced from the mounting position, and the signal may not be detected. Conventionally, no sphygmomanometer intended for measurement during exercise incorporates means for solving this problem. However, in the tonometry method that adapts to the radial artery and keeps the volume constant, the sensitivity of the sensor becomes a problem because the measurement signal is weak, and multiple sensors are arranged, and the largest output among them is Some choose a sensor. Fair fair 5-4641
3 is this. However, in this invention, the sensor with the largest output is selected using the sensor output as an index, so if there is noise, the output may be the largest due to noise, and the optimum sensor is selected to extract the signal. There are things you can't do. Further, the sensitivities of the sensors vary individually, and when using a plurality of sensors, it is necessary to select the sensors or separately perform sensitivity correction. Further tonometry method intended group Dzu rather completely different principle and means the K sound method, purpose are devised another field of the time of the monitor rest, it is impossible to apply this invention to the blood pressure measurement during exercise .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】最近、運動負荷試験に
よる心血管系の評価の重要性が広く認識されるにしたが
って、安静時だけでなく運動時血圧測定の必要性が高ま
ってきている。運動負荷試験における血圧測定では、ま
ず試験前の安静状態で、続いてトレッドミルやエルゴメ
ータなどを使用して運動負荷を与えながら一定時間間隔
で測定を繰り返し、その後運動負荷試験が終了した後の
回復期に安静にして一定時間間隔で測定する。運動負荷
試験では、心臓活動がダイナミックに変化し、それにつ
れて心電信号やK音の発生タイミングも大きく変化す
る。また体動などによる雑音が測定中全ての期間に発生
し、そのため従来の方法ではK音や脈音の識別は困難
で、正確な血圧測定は困難であるという問題があった。
本発明は、K音発生時刻を正確に予測し、雑音の影響を
少なくして、K音識別能を高めて、前述の問題を解決
し、安静状態はもちろん、従来は困難であった運動中で
も正確な血圧測定を可能とするものである。なお血圧測
定法には、圧力制御の手順により、圧力を除々に増加さ
せながら血圧を測定する昇圧法と、逆にまず最高血圧値
以上まで加圧した後、除々に圧力を減少させながら測定
する降圧法とがある。本発明はいずれの方法にも適用で
きるが、ここでは便宜上、昇圧法で説明する。
Recently, as the importance of the evaluation of the cardiovascular system by the exercise stress test has been widely recognized, the need for blood pressure measurement not only at rest but also during exercise is increasing. In the blood pressure measurement in the exercise test, first, in a rest state before the test, then repeat the measurement at fixed time intervals while giving an exercise load using a treadmill or an ergometer, and then recover after the exercise test is completed. Rest at intervals and measure at regular time intervals. In the exercise stress test, cardiac activity dynamically changes, and along with that, the generation timing of the electrocardiographic signal and K sound also greatly changes. In addition, noise due to body movements and the like occurs during the entire measurement period. Therefore, it is difficult to identify K sound and pulse sound by the conventional method, and it is difficult to measure blood pressure accurately.
The present invention accurately predicts the K sound generation time, reduces the influence of noise, enhances the K sound discrimination ability, and solves the above-mentioned problems. This enables accurate blood pressure measurement. The blood pressure measurement method is a pressurization method in which the blood pressure is measured while gradually increasing the pressure according to the procedure of pressure control, and conversely, the blood pressure is first increased to a value higher than the maximum blood pressure value, and then the pressure is gradually decreased. There is a step-down method. The present invention can be applied to either method.
However, the boosting method will be described here for convenience.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、血管に圧力を
与える加圧手段と、前記血管に加えられる圧力を検出す
る圧力検出手段と、前記血管に発生する振動を検出する
振動検出手段と、心電信号を検出する心電検出手段と、
検出された信号を処理する信号処理手段とを有し、前記
振動からK音を認識して血圧を測定する、運動中でも使
用できる心拍同期型の血圧測定装置に関するものであ
る。
According to the present invention, a pressurizing means for applying a pressure to a blood vessel, a pressure detecting means for detecting a pressure applied to the blood vessel, and a vibration detecting means for detecting a vibration generated in the blood vessel. An electrocardiographic detection means for detecting an electrocardiographic signal,
The present invention relates to a heartbeat-synchronized blood pressure measuring device, which has a signal processing means for processing a detected signal, measures K sound from the vibration and measures blood pressure, and which can be used even during exercise.

【0010】前述の問題を解決するために、まずK音発
生が予想される期間だけ信号を測定して雑音の影響を減
少させるようにした。心電信号が発生すると、ある時間
遅れて血管の振動が発生する。振動は最低血圧以下の圧
力では脈波だけで、加圧が進んで最低血圧に達するとK
音が脈波に重畳して発生する。さらに加圧するとK音の
重畳した脈波が複数個発生し、最高血圧に達するとK音
は消滅し、その後は脈波だけの振動になる。K音発生の
タイミングは、血管に加えられる圧力と、その時の心拍
数(心電信号発生周期)によって変化する。K音発生時
刻を予測するためには、このような点を勘案する必要が
ある。請求項1記載の発明は前記圧力の影響を勘案する
ものである。
In order to solve the above-mentioned problems, first, the signal is measured only during the period when K sound is expected to be generated to reduce the influence of noise. When an electrocardiographic signal is generated, vibration of blood vessels occurs after a certain time delay. The vibration is only the pulse wave at the pressure below the minimum blood pressure, and when the pressurization progresses to reach the minimum blood pressure, K
Sound is generated by being superimposed on the pulse wave. When the pressure is further increased, a plurality of pulse waves in which the K sound is superimposed are generated, and when the systolic blood pressure is reached, the K sound disappears, and thereafter, only the pulse wave vibrates. The timing of K sound generation changes depending on the pressure applied to the blood vessel and the heart rate (electrocardiographic signal generation cycle) at that time. In order to predict the K sound occurrence time, it is necessary to consider such points. A first aspect of the present invention is to intuition proposed the influence of said pressure.

【0011】心電信号発生時刻からK音発生時刻までの
遅れ時間tdは、心電信号発生周期が一定でも、腕帯の
圧力の影響を受ける。圧力が最高血圧から最低血圧まで
50mmHg程度変化すると、遅れ時間tdは100m
S程度変化する。そのため正確なK音発生時刻を予測す
るためには、圧力の影響を考慮する必要がある。そこで
請求項1の発明では、遅れ時間tdの予測式を血管に加
えられる圧力Pの関数として作成しておき、心電信号が
発生する毎にその時の圧力Pと時刻を測定して、この圧
力Pに対する遅れ時間tdを前記予測式を用いて求め、
この遅れ時間tdを心電信号の発生時刻に加算してK音
発生の予測時刻t1を求め、その時刻t1の前後の期間
T1に振動信号を測定するようにした。さらに、血圧測
定時に、心電信号を検出する度にそのときの圧力Pと遅
れ時間tdの関係を測定し、前記予測式を学習・修正す
るようにした。更新された予測式は次回の血圧測定に用
いるようにした。従来も前述の心拍同期型のように、K
音や脈波の発生時刻を予測するものはあったが、請求項
1の発明ように、腕帯の圧力の影響を勘案するもの、ま
た測定の度に予測式を学習・修正するものは存在しなか
った。
The delay time td from the electrocardiographic signal generation time to the K-sound generation time is affected by the armband pressure even if the electrocardiographic signal generation cycle is constant. When the pressure changes from the maximum blood pressure to the minimum blood pressure by about 50 mmHg, the delay time td is 100 m.
Change about S. Therefore, in order to accurately predict the K sound generation time, it is necessary to consider the influence of pressure. Therefore, in the invention of claim 1, advance to create a prediction equation of lag time td as a function of the pressure P applied to the vessel, by measuring the pressure P and time at that every time the electrocardiographic signal is generated, this The delay time td with respect to the pressure P is obtained using the above-mentioned prediction formula,
This delay time td is added to the generation time of the electrocardiographic signal to obtain the predicted time t1 of K sound generation, and the vibration signal is measured during the period T1 before and after the time t1. In addition, the blood pressure measurement, the relationship between the pressure P and the delay time td at that time every time detecting an electrocardiographic signal was measured and adapted to learn and correct the prediction equation. The updated prediction formula was used for the next blood pressure measurement. Conventionally, K
There is nothing to predict the occurrence time of the sound and the pulse wave, but the present invention so to claim 1, intended to account for the influence of the pressure of the cuff, but also you learn-correcting the prediction equation every time the measurement of Did not exist.

【0012】請求項1記載の発明により、K 音発生時間
を従来よりも正確に予測できるため、振動測定期間をK
音発生期間程度に短くすることができるので、雑音の影
響を少なくすることができる。さらに、運動中などの心
臓の拍動がダイナミックに変化する場合にも適用でき
る。そのため正確な血圧測定が可能となる。
[0012] More to the first aspect of the invention, K-sound generating time
Can be predicted more accurately than before, so the vibration measurement period can be set to K
Since it can be shortened to the sound generation period, the influence of noise can be reduced. Further, the present invention can be applied to the case where the pulsation of the heart dynamically changes during exercise. Therefore, accurate blood pressure measurement is possible.

【0013】K音発生時刻を正確に予測して振動信号の
中からK音を検出しても、雑音が多いと、それがK音か
それとも雑音かを識別する必要がある。そこで請求項2
記載の発明では、K音を測定する度に周波数分析をし
て、この周波数特性を用いてデジタルフィルタを作成
し、このフィルタを通して振動信号を測定するようにし
た。しかも、同一の被検者であっても腕帯の圧力や血圧
値などが変化するとK音の周波数特性も変化するので、
K音を測定する毎に周波数分析をして周波数特性の変化
を学習し、デジタルフィルタの特性を修正する適応化フ
ィルタを使用している。従来もK音検出用フィルタはい
くつか考案されていたが、本請求項のようなK音の周波
数特性を利用してデジタルフィルタを作成し、さらにK
音を測定する度にその周波数特性を学習して前記デジタ
ルフィルタを修正し、この適応化フィルタを用いてK音
を識別する方法は存在しなかった。
Even if the K-sound occurrence time is accurately predicted and the K-sound is detected from the vibration signal, if there is a lot of noise, it is necessary to distinguish whether it is the K-sound or the noise. Therefore, claim 2
In the described invention, frequency analysis is performed every time K sound is measured, a digital filter is created using this frequency characteristic, and the vibration signal is measured through this filter. Moreover, even for the same subject, the frequency characteristics of the K sound will change if the pressure of the arm girdle or the blood pressure value changes.
An adaptive filter is used to analyze the frequency characteristic every time the K sound is measured to learn the change in the frequency characteristic and correct the characteristic of the digital filter. Conventionally, some K sound detection filters have been devised, but a digital filter is created by utilizing the frequency characteristics of K sound as in the present claim, and further, K
There has been no method for learning the frequency characteristic of each sound and modifying the digital filter to identify the K sound by using the adaptive filter.

【0014】請求項1 2の発明で測定された信号はK
音である確率は高いが、K音の周波数特性に似た雑音が
あると、K音と誤認識される。そこでK音はかならず脈
波に重なって発生し、振動成分は脈波成分とK音成分を
一定量ずつ含んでいる、いうことを利用してK音か雑音
かを識別するようにした。すなわち請求項3 記載の発明
では、振動信号を周波数分析して脈波とK音の電力
を求め、この比の値が一定の範囲内でればK音であり、
範囲外であれば雑音であると判断するようにした。これ
により、請求項2記載のK音検出用デジタルフィルタを
通過した信号はK音か、それとも偶然通過した雑音か、
識別できる。従来もK音の電力の変化に着目したものは
あった。前記従来技術・特公平5−56897は、信号
を周波数分析して、特定周波数成分の電力の変化を見て
K音を識別するものである。しかしこの発明は特定周波
数の電力の値が大幅に変化するとき、K音は発生または
消滅すると判断するものであり、これと請求項3の発明
とは明らかに異なるものである。従来は本請求項の発明
の方法でK音を識別するものは存在しなかった。
The signal measured by the inventions of claims 1 and 2 is K
Although it has a high probability of being a sound, if there is noise similar to the frequency characteristic of the K sound, it is erroneously recognized as a K sound. Therefore, the K sound is always generated by overlapping with the pulse wave, and the vibration component includes the pulse wave component and the K sound component by a predetermined amount, which is utilized to distinguish between the K sound and noise. In this invention according to claim 3, wherein the vibration signal by frequency analysis determined the power ratio of the pulse wave and K sound, the value of this ratio is K sound if Dere within a certain range,
If it is out of the range, it is determined to be noise. As a result, whether the signal passed through the digital filter for detecting K sound according to claim 2 is K sound or noise that accidentally passed,
Can be identified. In the past, there were those that paid attention to the change in the power of the K sound. The above-mentioned prior art / Japanese Patent Publication No. 5-56897 is to identify a K sound by analyzing a frequency of a signal and observing a change in power of a specific frequency component. However, the present invention judges that the K sound is generated or disappears when the value of the electric power of the specific frequency changes significantly, which is clearly different from the invention of claim 3 . Conventionally, there has been no method for identifying the K sound by the method of the present invention.

【0015】請求項4 記載の発明は雑音を抑制して信号
のみを検出することを目的とする。振動を検出するセン
サを複数個配列し、各々のセンサで振動測定期間TAと
それ以外の期間TBに信号を測定して比をとり、その比
が最大と最小のセンサM1とM2を選択して、それぞれ
主入力センサと参照入力センサとし、センサM2の出力
信号をフィルタH(jω)で処理し、センサM1の出力
とフィルタH(jω)の出力の差をとって出力S0と
し、出力S0をフィルタH(jω)にフィードバック
し、出力S0が最小になるようにフィルタH(jω)の
係数を修正する、適応化処理をおこなって雑音を抑制す
るようにした。フィルタの係数を修正するアルゴリズム
は、通信の分野で用いられているLMS法を用いればよ
い。しかし係数修正のアルゴリズムはどのような手段を
用いてもよい。センサM1で検出される信号に含まれる
雑音とセンサM2で検出される雑音との間には相関があ
るから、この適応化処理が可能となる。このアルゴリズ
ムは測定中常に実行され、センサ装着位置がずれると、
最適位置のセンサを選択しなおして、使用することがで
きるようにしている。このTAは請求項1又は2記載の
測定期間T1を使用してもよく、TBは振動が発生して
いない期間を用いればよい。
[0015] The invention of claim 4, wherein is intended to detect a signal only to suppress the noise. A plurality of sensors for detecting vibration are arranged, each sensor measures a signal in a vibration measurement period TA and a period TB other than that, and a ratio is obtained. The sensors M1 and M2 having the maximum and minimum ratios are selected. , The main input sensor and the reference input sensor, respectively, the output signal of the sensor M2 is processed by the filter H (jω), the difference between the output of the sensor M1 and the output of the filter H (jω) is taken as the output S0, and the output S0 is The noise is suppressed by feeding back to the filter H (jω) and modifying the coefficient of the filter H (jω) so that the output S0 is minimized. The LMS method used in the field of communication may be used as the algorithm for correcting the filter coefficient. However, the coefficient correction algorithm may use any means. Since there is a correlation between the noise included in the signal detected by the sensor M1 and the noise detected by the sensor M2, this adaptation processing is possible. This algorithm is always executed during measurement, and if the sensor mounting position shifts,
The sensor at the optimum position is selected again so that it can be used. The TA may use the measurement period T1 described in claim 1 or 2, and the TB may use the period in which no vibration occurs.

【0016】従来、前述の実公平−46413で説明し
たように、複数個のセンサを使用しているものもある。
しかしこの考案では、センサの出力を指標にして、最も
出力の大きいセンサを選択するようにしているので、出
力の大きいものでも信号によるものか雑音によるものか
は判別できず、雑音の抑制はできない。また、センサの
感度は個々にばらつきがあり、複数のセンサを使用する
場合は選別するか、感度補正をおこなう必要があり、使
用は複雑になる。またこの考案は、トノメトリ法という
本請求項の発明とは別の応用分野の装置に関するもので
あり、目的、手段、作用、効果ともに異なるものであ
る。本請求項の発明のように常に最適のセンサを選択
し、適応化処理によって雑音を抑制する方法は、従来は
存在しなかった。
Conventionally, as described in Jpn. Pat. Appln. KOKAI-46413, there are some which use a plurality of sensors.
However, in this invention, the sensor with the largest output is selected using the output of the sensor as an index, so it is not possible to determine whether the sensor with the largest output is due to a signal or due to noise, and noise cannot be suppressed. . Further, the sensitivities of the sensors vary individually, and when using a plurality of sensors, it is necessary to select or perform sensitivity correction, which complicates the use. Further, the present invention relates to a device of an application field different from the invention of the present claim called the tonometry method, and has different purposes, means, actions and effects. Always select the most suitable sensor as in the invention of this claim
However, there has been no method of suppressing noise by the adaptive processing in the past.

【0017】消滅する直前のK音は微弱で認識しにく
く、血圧測定誤差の原因になっている。そこでこの点を
解決するために請求項5 記載の発明では、脈波の位相と
いうK音とは異なる視点からK音の消失点を識別するこ
とにした。すなわち、血圧測定時に振動検出計3で振動
の位相を順次測定し、位相が反転したときK音が消滅し
たと判断するアルゴリズムをいれた。従来、K音が消滅
したとき脈波の位相が反転する、という点に言及した文
献は存在しなかった。
The K sound just before disappearing is weak and difficult to recognize, which causes an error in blood pressure measurement. Therefore, in the invention of claim 5, wherein in order to solve this problem was to identify the vanishing point of the K sound from a different perspective than the K sound that the pulse wave of the phase. That is, an algorithm for sequentially measuring the phase of vibration with the vibration detector 3 during blood pressure measurement and determining that the K sound disappeared when the phase was inverted was added. Conventionally, there is no document that mentions that the phase of the pulse wave is inverted when the K sound disappears.

【0018】運動負荷試験で血圧が変化しても、常に効
率よく短時間で血圧測定ができるように、請求項6 記載
の発明では、予想される最低血圧値よりも一定値低い圧
力P1と最高血圧よりも一定値高い圧力P2を設定して
おき、P1からP2の範囲内では低速度の測定モードで
加圧または減圧をおこない、その範囲外では急速に加圧
または減圧するようにした。予想される血圧値として
は、前回の実測値、前回までの測定結果や心拍数などか
ら予測される血圧値などを使用できる。また、血圧の変
化に対応できるように、P1とP2は測定の度に更新す
るようにしている点が本発明の特長である。これによっ
て、短時間の血圧測定が可能になり、また、途中で血圧
値が変化すると、それに応じて圧力P1とP2を変化さ
せるので、運動中にも使用できる。従来の安静時血圧計
でも血圧測定範囲外では急速加圧・減圧を行うものはあ
ったが、ほぼ固定範囲での制御しかできず、運動負荷試
験のように血圧が変動するときに、それに追従して前記
P1とP2の範囲を変更できるものは存在しなかった。
[0018] even when blood pressure exercise test changes, always allow efficient short time blood pressure measurement, in the invention of claim 6 wherein <br/>, low constant value than the diastolic blood pressure value to be expected The pressure P1 and the pressure P2, which is higher than the systolic blood pressure by a constant value, are set, and pressurization or depressurization is performed in the low-speed measurement mode within the range of P1 to P2, and rapid pressurization or depressurization is performed outside the range. I chose As the predicted blood pressure value, the previously measured value, the blood pressure value predicted from the measurement result up to the previous time, the heart rate, or the like can be used. Further, it is a feature of the present invention that P1 and P2 are updated each time measurement is performed so as to cope with changes in blood pressure. As a result, the blood pressure can be measured in a short time, and when the blood pressure value changes during the operation, the pressures P1 and P2 are changed accordingly, so that it can be used during exercise. Some conventional resting sphygmomanometers perform rapid pressurization and depressurization outside the blood pressure measurement range, but they can only control within a fixed range, and when blood pressure fluctuates as in an exercise test, it follows it. Then, there is no one that can change the range of P1 and P2.

【0019】[0019]

【作用】従来も振動の発生時刻を予測して血圧測定をお
こなうものはあったが、腕帯の圧力の影響を考慮してい
なかったため、測定期間を大きくとらなければならず、
そのため雑音が混入する確率が高かった。請求項1記載
の発明では、腕帯の圧力を勘案してK音発生時刻を予測
し、また、遅れ時間の予測式は測定毎に学習・修正され
るので、運動中のように心電信号の周期が変化する場合
にも適用できる。
[Function] Conventionally, there have been those that predict the time of occurrence of vibration to measure blood pressure, but since the influence of the pressure on the arm girdle was not taken into consideration, a large measurement period must be taken,
Therefore, there was a high probability that noise was mixed. In the invention of claim 1 wherein <br/>, predicts the K sound generation time in consideration of the pressure of the cuff
And, also, the prediction type of lag time because they are learned and corrected in each measurement can be applied to vary the period of the electrocardiographic signal such as during exercise.

【0020】請求項2 記載の発明によると、被検者の
新のK音周波数特性を有するデジタルフィルタを作成
して、このフィルタをとおして信号を処理する。K音を
測定する度に周波数分析して周波数特性を学習してデジ
タルフィルタの特性を修正して、次回のK音分析に使用
する。そのため従来よりも正確なK音識別が可能とな
り、腕帯や血圧値の変化によってK音の周波数特性が変
化しても、それに対応して正確なK音識別が可能にな
る。
[0020] According to the second aspect of the invention, the subject uppermost
A digital filter having a frequency characteristic of a new K tone is created and a signal is processed through this filter. Each time K sound is measured, frequency analysis is performed to learn the frequency characteristics, the characteristics of the digital filter are corrected, and the result is used for the next K sound analysis. Therefore, the K sound can be identified more accurately than before, and even if the frequency characteristic of the K sound changes due to a change in the armband or the blood pressure value, the accurate K sound identification can be performed correspondingly.

【0021】請求項3 記載の発明によると、脈波とK音
の電力比を求め、この電力比の値が一定の範囲内にあれ
ばK音が存在すると判断する。そのため、K音に似た周
波数特性を持つ雑音を識別でき、また、ある程度雑音が
重畳していてもK音識別が可能になる。
[0021] According to the third aspect of the invention, obtains the power ratio of the pulse wave and K sound, it is determined that the K sounds are present if the value of the power ratio is within a predetermined range. Therefore, noise having a frequency characteristic similar to K sound can be identified, and even if noise is superimposed to some extent, K sound can be identified.

【0022】請求項4 記載の発明によると、SN比の悪
い測定信号に対して、雑音成分と相関の高い参照入力信
号を利用することにより、雑音を抑制することができ
る。もし体動などによってセンサの装着位置がずれる
と、その時点で最適のセンサを選択しなおして、同様に
雑音抑制を行って、振動を測定する。そのため、雑音が
多く、センサ装着位置がずれることのある運動負荷試験
でも常に良好な状態で測定が可能である。
According to the invention described in claim 4 , noise can be suppressed by using the reference input signal having a high correlation with the noise component for the measurement signal having a poor SN ratio. If the mounting position of the sensor deviates due to body movement or the like, the optimum sensor is selected again at that time, noise is similarly suppressed, and vibration is measured. Therefore, it is possible to always perform measurement in good condition even in an exercise load test in which there is a lot of noise and the sensor mounting position may shift.

【0023】請求項5 記載の発明によると、脈波振動の
位相というK音とは別の指標でK音の存在を認識するの
で、最高または最低血圧付近のK音が微弱な場合でも、
その発生または消滅を正確に判断できる。
[0023] According to the fifth aspect of the invention, the K sound that pulse wave vibration of the phase at another indicator so to recognize the presence of the K sound, maximum or if K sound near the diastolic blood pressure is weak,
The occurrence or disappearance can be accurately determined.

【0024】請求項6 記載の発明によると、設定圧力範
囲内では低速度で加圧または減圧しながら振動を測定
し、設定範囲外では急速加圧・減圧をおこなう。また設
定範囲は実測血圧値に追従して変化させるようにしてい
る。そのため本請求項の発明によると、たとえ血圧値が
大きく変動しても、それに追従して、効率のよい短時間
の測定が可能となる。また、運動負荷試験では短時間で
血圧が変動するので、正確な血圧測定を行うためには1
回の測定時間をできるだけ短くする必要がある。この意
味からも、本発明では正確な測定が可能である。さら
に、運動負荷試験では繰り返し血圧測定をおこなうの
で、1回の測定時間が短い分だけ被検者の肉体的負担が
少なくて済む。従来はほぼ固定範囲で急速な加圧・減圧
をおこなうものはあったが、最新の実測最高・最低血圧
値の変化に追従して、前回の測定値から最も妥当と思わ
れる血圧値を予測して、この近傍まで急速加圧・減圧を
行うものは存在しなかった。
[0024] According to a sixth aspect of the present invention, within the set pressure range to measure the vibration with pressure or vacuum at a low speed, the outside setting range perform rapid pressurization and pressure reduction. Further, the set range is changed according to the actually measured blood pressure value. Therefore, according to the invention of this claim, even if the blood pressure value fluctuates greatly, it is possible to follow it and perform efficient and short-time measurement. Also, in the exercise stress test, blood pressure fluctuates in a short time.
It is necessary to make the measurement time for each measurement as short as possible. Also from this point of view, accurate measurement is possible in the present invention. Further, since the blood pressure measurement is repeatedly performed in the exercise load test, the physical load on the subject can be reduced because the measurement time for one measurement is short. Conventionally, there were those that perform rapid pressurization / depressurization within an almost fixed range, but by following the changes in the latest measured maximum / minimum blood pressure values, the most appropriate blood pressure value can be predicted from the previous measurement value. However, there is no one that performs rapid pressurization / depressurization to this vicinity.

【0025】以上、主にK音認識法による運動負荷試験
について説明したが、いずれの発明も安静時血圧計に適
用できる
Although the exercise load test based on the K-sound recognition method has been mainly described above, any of the inventions can be applied to a resting blood pressure monitor .

【0026】[0026]

【実施例】ここでは、血圧計の腕帯に加える圧力を昇圧
させながら血圧を測定する昇圧法で、運動負荷試験への
適応例を、図面を参照しながら実施例を説明する。図1
は、本発明の構成図であり、1は血管に圧力を加える腕
帯、2は血管に加えられる圧力つまり腕帯の圧力を検出
する圧力計、3は血管に発生する振動を検出する振動検
出計で、本発明では振動検出のセンサとして複数個のマ
イクロフォンを配列したもの、4は腕帯に空気を送り込
んで加圧するポンプ、5、6、7は開閉して空気の流れ
を制御するバルブで、このうちバルブ7は降圧法による
血圧測定で低速度減圧するためのバルブ、8は腕帯にか
かる圧力を平滑化するチャンバ、9はポンプ4やバルブ
5〜7などを制御し、圧力計や振動検出計の信号を読み
取り、データ処理をおこなう、I/Oポートや装置のド
ライバを含むCPU、10は測定結果などを表示する表
示器、11は装置の制御をおこなう制御パネル、12は
心電信号検出部、である。心電信号検出部12は心電計
でもよいし、外部心電計の信号を取り込むポートでもよ
い。
EXAMPLE An example of application to an exercise test by a pressurizing method of measuring blood pressure while increasing the pressure applied to the arm band of a sphygmomanometer will be described with reference to the drawings. Figure 1
1 is a configuration diagram of the present invention, in which 1 is an arm band that applies pressure to a blood vessel, 2 is a pressure gauge that detects pressure applied to the blood vessel, that is, pressure of the arm band, and 3 is vibration detection that detects vibration generated in the blood vessel. In the present invention, a plurality of microphones are arranged as a vibration detection sensor in the present invention, 4 is a pump for sending air to the armband to pressurize it, and 5, 6, 7 are valves for opening and closing to control the flow of air. Among these, the valve 7 is a valve for low-speed decompression by blood pressure measurement by the blood pressure reduction method, 8 is a chamber for smoothing the pressure applied to the arm girdle, 9 is the pump 4, the valves 5-7, etc. A CPU including an I / O port and a device driver that reads a signal from a vibration detector and performs data processing, 10 is a display for displaying measurement results, 11 is a control panel for controlling the device, and 12 is an electrocardiogram. No. detection section, A. The electrocardiographic signal detection unit 12 may be an electrocardiograph or a port for taking in signals from an external electrocardiograph.

【0027】測定がスタートするとバルブ5が開き、バ
ルブ6と7は閉じ、ポンプ4がオンになり空気を送る。
ポンプから送られる空気はチャンバ8で平滑化されて一
定速度で腕帯に送り込まれ、血管を加圧する。本発明で
は設定された圧力P1までは急速加圧をする。これにつ
いては請求項7の発明の説明で詳しく述べる。P1から
設定値P2までは一定の低速度で加圧しながら血圧測定
をおこなう。
When the measurement is started, the valve 5 is opened, the valves 6 and 7 are closed, the pump 4 is turned on, and air is sent.
The air sent from the pump is smoothed in the chamber 8 and sent into the arm girdle at a constant speed to pressurize the blood vessel. In the present invention, rapid pressurization is performed up to the set pressure P1. This will be described in detail in the description of the invention of claim 7. From P1 to the set value P2, blood pressure is measured while pressurizing at a constant low speed.

【0028】測定中は前記心電信号、振動、および圧力
をそれぞれ、心電信号検出部12、振動検出計3、およ
び圧力計2で測定する。K音は心電信号が発生した後あ
る時間遅れて発生する。その遅れ時間tdは血圧に依存
することは知られているが、血管に加えられる圧力に影
受ける。請求項1の発明は、この圧力Pによる影響
を勘案してK音発生時刻を予測し、振動信号を測定する
ものである
During the measurement, the electrocardiographic signal, the vibration, and the pressure are measured by the electrocardiographic signal detector 12, the vibration detector 3, and the pressure gauge 2, respectively. The K sound is generated a certain time after the electrocardiographic signal is generated. Its delay time td has it been known that depend on blood pressure, also subject affects the pressure applied to the vessel. According to the first aspect of the present invention, the K sound generation time is predicted in consideration of the influence of the pressure P, and the vibration signal is measured .

【0029】請求項1記載の発明では、前記心電信号が
発生してコロトコフ音が発生するまでの遅れ時間td
を、前記血管に加えられる圧力の関数として予測式を作
成しておき、心電信号検出部12で心電信号が検出され
ると、そのときの圧力Pを圧力計2で測定し、この圧力
Pに対するK音発生の遅れ時間tdを予測式から求め、
得られたtdを心電信号発生時刻に加算してK音発生予
測時刻t1を求め、時刻t1前後の期間T1に振動検出
計12で振動を測定する。図2はこの様子を示す。同図
(a)に示すように、心電信号が発生すると、これから
ある時間遅れてK音が発生する。この遅れ時間は圧力の
影響を受ける。心電信号が検出されると、その時の圧力
Pを測定し、同図(b)の予測式から圧力Pに対する遅
れ時間tdを求め、このtdを心電信号発生時刻に加算
して得られるt1にK音が発生すると予想される。この
t1が求められると、その前後の期間T1に振動を測定
する。さらに本請求項の発明では、血圧測定時に前述の
ようなK音発生時刻を予測して振動を測定するのと同時
に、圧力Pと遅れ時間tdを実測して、その結果を用い
て前記予測式を学習・修正し、次回の血圧測定で使用す
る。遅れ時間tdの予測式は、以下のようにして作成す
る。すなわち、予測式は一般に圧力Pの関数として、 td=f(p)・・・・・・・・・(1) と記述できる。
In the invention according to claim 1 , the electrocardiographic signal is
Delay time td until the Korotkoff sound is generated
A prediction equation as a function of the pressure applied to the vessel.
When the electrocardiographic signal is detected by the electrocardiographic signal detection unit 12, the pressure P at that time is measured by the pressure gauge 2 and the delay time td of K sound generation with respect to this pressure P is obtained from the prediction formula. ,
The obtained td is added to the electrocardiographic signal generation time to obtain the K sound generation predicted time t1, and the vibration is measured by the vibration detector 12 in the period T1 before and after the time t1. FIG. 2 shows this situation. As shown in FIG. 4A, when an electrocardiographic signal is generated, a K sound is generated with a certain delay from this point. This delay time is affected by pressure. When the electrocardiographic signal is detected, the pressure P at that time is measured, the delay time td with respect to the pressure P is calculated from the prediction formula of FIG. 7B, and this td is added to the electrocardiographic signal generation time to obtain t1. K sound is expected to occur. When this t1 is obtained, the vibration is measured in the period T1 before and after that. Further, in the invention of this claim, at the time of measuring the blood pressure, the K sound occurrence time is predicted to measure the vibration, and at the same time, the pressure P and the delay time td are actually measured, and the result is used to calculate the prediction formula. Learn and modify to use in the next blood pressure measurement. The prediction formula of the delay time td is created as follows. That is, the prediction formula can be generally described as a function of the pressure P as follows: td = f (p) ... (1)

【0030】しかし式(1)は被検者によって、また同
一被検者でも測定時の血圧などの状態によって変化する
ので、一義的には決定できない。そこで本発明では、血
圧測定時に、心電信号が発生する度にその時の圧力Pと
遅れ時間tdを実測して、それを最小自乗法で td=P*A+B・・・・・・・・・(2) Pは腕帯の圧力、A、Bは定数。と直線回帰して、K音
発生時刻の予測式として用いる。図2(b)の破線は実
測データで、実線はその回帰直線である。予測式はこの
他、実測値、実測値を(2)式以外に回帰したもの、被
検者の特性から(1)式を特定したもの、あるいはこれ
らを心拍数などで補正したものなど、いろいろな種類の
ものが考えられるが、種類は問わない。しかし最初の血
圧測定ではまだ個人に適用されていないため、予測式
(2)の定数は決定されておらず、そのままでは使用で
きない。そこで本発明では、実験結果から、統計的に妥
当と考えられるA=1.0、B=100と設定して、最
初の測定で使用している。これでも従来の心拍参照型血
圧計以上の測定ができることを確認している。また運動
負荷試験でも、最初の測定は試験前の安静状態でおこな
うので、最初は予測式を使用しないで、従来の血圧計と
同様な方法で測定してもよい。この場合も圧力Pと遅れ
時間tdの関係は実測し、次回測定のために予測式を作
成しておく。
However, the formula (1) cannot be uniquely determined because it varies depending on the subject, and even the same subject changes depending on the condition such as blood pressure at the time of measurement. Therefore, in the present invention, at the time of blood pressure measurement, the pressure P and the delay time td at that time are actually measured every time an electrocardiographic signal is generated, and td = P * A + B ... (2) P is the pressure of the armband, and A and B are constants. Is linearly regressed and used as a prediction formula for the K sound occurrence time. The broken line in FIG. 2B is the measured data, and the solid line is the regression line. In addition to this, the prediction formula is various, such as an actual measurement value, a regression of the actual measurement value other than the formula (2), a formula (1) specified from the characteristics of the subject, or a formula in which these are corrected by the heart rate. There are various types, but the type does not matter. However, since it has not yet been applied to an individual in the first blood pressure measurement, the constant of the prediction formula (2) has not been determined and cannot be used as it is. Therefore, in the present invention, A = 1.0 and B = 100, which are considered statistically appropriate from the experimental results, are set and used in the first measurement. It has been confirmed that even with this, it is possible to measure more than the conventional heart rate reference blood pressure monitor. Also in the exercise test, the first measurement is performed in a resting state before the test, and thus the prediction formula may not be used at first, and the measurement may be performed in the same manner as a conventional blood pressure monitor. Also in this case, the relationship between the pressure P and the delay time td is actually measured, and a prediction formula is created for the next measurement.

【0031】以上のようにしてK音発生時間t1が予測
されると、その前後の期間T1に振動を測定する。これ
はゲート手段によってT1の期間に測定するようにして
もよいが、本請求項の発明では、より雑音の影響を抑え
るために、図2(c−1)に示す確率密度関数を用いて
いる。図の関数は、T10の区間は確率1に、T11の
区間の確率は正弦波状にしている。K音発生の確率が統
計的に3σの範囲に入るように区間T10に対応させて
いる。具体的には、T10は100mS、T11は50
mS程度にしているが、K音発生の予測を(2)式より
も正確に行うと、T10、T11ともに小さくすること
ができるし、雑音が少ない場合や、ハード面で雑音識別
を向上させることができれば、より大きくしてもよい。
これによりT10の区間では信号は100%、T11の
期間では減衰されて検出される。こうすることでほとん
どの振動信号はT10の期間に検出でき、少ない確率で
T11に信号が発生しても、振動信号は強いので検出で
きる。一方雑音はT10の期間にはそのまま測定される
が、T11に発生すると、通常は振動信号よりも弱いの
で、抑制することができる。確率密度関数は、測定の度
に学習して決定してもよいし、多くの測定結果から統計
処理によって求めてもよい。また、図2(c−2)や
(c−3)に示すような関数であってもよい。関数の式
は問わない。本請求項の発明は、振動法などのK音認識
法以外にも適用できる。
When the K sound generation time t1 is predicted as described above, the vibration is measured during the period T1 before and after the prediction. This may be measured during the period of T1 by the gate means, but in the invention of this claim, the probability density function shown in FIG. 2C-1 is used to further suppress the influence of noise. . The function in the figure has a probability of 1 in the section of T10 and a sine wave in the section of T11. The interval T10 is associated so that the probability of K sound generation is statistically within the range of 3σ. Specifically, T10 is 100 mS, T11 is 50
Although it is set to about mS, if the prediction of K sound generation is performed more accurately than in equation (2), both T10 and T11 can be reduced, and if noise is low or noise is improved in terms of hardware. If possible, it may be larger.
As a result, the signal is detected as 100% in the period of T10 and attenuated and detected in the period of T11. By doing so, most vibration signals can be detected during the period of T10, and even if a signal occurs at T11 with a small probability, the vibration signal can be detected because it is strong. On the other hand, the noise is measured as it is during the period of T10, but when it is generated at T11, it is usually weaker than the vibration signal, and thus can be suppressed. The probability density function may be learned and determined for each measurement, or may be obtained by statistical processing from many measurement results. Moreover, the function as shown in FIG. 2 (c-2) or (c-3) may be used. The function expression does not matter. The present invention can be applied to methods other than the K sound recognition method such as the vibration method.

【0032】以上のように、請求項1記載の発明に
り、測定期間T1を脈波発生期間程度まで狭く限定するこ
とができ、そのため雑音の影響の少ない測定が可能とな
る。しかし運動中は多くの雑音が混入するので、測定期
T1 測定された信号はK音か、雑音か、それともK音
に雑音が重畳したものか、断定することはできない。そ
こで、以下の手順で、K音の識別を行う。請求項2記載
の発明では、振動検出計3によって、測定期間 T1 被検
者の振動信号を測定して周波数分析し、その中のK音成
分の周波数特性を用いてデジタルフィルタを作成し、こ
のフィルタを使用して振動信号を処理する。つまり被検
者特有のK音周波数特性を持つデジタルフィルタによっ
て信号を分析する。さらにK音の周波数特性は、血圧や
腕帯の圧力などの変化によって変化するので、振動を測
定する度に周波数分析してK音の周波数特性を学習して
デジタルフィルタの特性を修正するようにしている。
[0032] As described above, Ri by <br/> the inventions of claim 1, the measurement period T1 can be narrowly limited to about pulse generation period, enabling small measure influenced therefor noise Become. But because during exercise a lot of noise mixed, measurement period
It is not possible to determine whether the signal measured during the interval T1 is K sound, noise, or noise superimposed on K sound. Therefore, the K sound is identified by the following procedure. In the second aspect of the present invention, the vibration detecting meter 3 measures the vibration signal of the subject frequency analysis, to create a digital filter with the frequency characteristics of the K sound components therein in the measurement period T1, This filter is used to process the vibration signal. That is, the signal is analyzed by the digital filter having the K sound frequency characteristic peculiar to the subject. Furthermore, since the frequency characteristic of the K sound changes due to changes in blood pressure, pressure of the arm band, etc., the frequency characteristic of the K sound is learned every time vibration is measured, and the characteristic of the digital filter is corrected. ing.

【0033】このデジタルフィルタ作成の様子を図
示す。図の(a)はK音が発生しているときの振動を
周波数分析したものであり、低周波領域に脈波成分が、
より高周波領域にK音成分がそれぞれ分布している。こ
の中のK音成分を抽出して、電力が半値になる周波数f
LとfHをそれぞれ低域および高域遮断周波数、周波数
の差Δfを帯域幅として、同図(b)のデジタルフィル
タを作成して使用する。実験結果から、通常は全振動信
号の電力とK音の電力の比は、平均して20〜30%程
度である。被検者によっては同図のようにK音を分離す
ることができないこともあるが、この場合は例えば全振
動に対して高域成分の電力が20〜30%になる周波数
を、前記フィルタの低域遮断周波数fLとしている。こ
こでK音成分電力は全振動の20〜30%としたが、こ
れはK音検出感度によって便宜上決定した値である。し
かしK音を検出できればよいので、より弱い電力でもよ
い場合は前記比の値を20%以下にしてもよく、逆に3
0%以上にして、K音成分に脈波成分を一部含むように
してもよい。
FIG. 3 shows how the digital filter is produced. FIG. 3 (a) is a frequency analysis of the vibration when the K sound is generated, and the pulse wave component in the low frequency region is
The K sound components are distributed in the higher frequency region. The frequency f at which the power becomes half-value by extracting the K sound component from this
L and fH are cut-off frequencies in the low band and high band, respectively, and a difference Δf between the frequencies is a bandwidth, and the digital filter shown in FIG. From the experimental results, the ratio of the power of all vibration signals to the power of K sound is usually about 20 to 30% on average. Depending on the subject, it may not be possible to separate the K sound as shown in the figure, but in this case, for example, the frequency at which the power of the high frequency component is 20 to 30% with respect to all vibrations is set to The low cutoff frequency is fL. Here, the K-sound component power is set to 20 to 30% of the total vibration, but this is a value determined for convenience by the K-sound detection sensitivity. However, since it is only necessary to be able to detect the K sound, the value of the ratio may be set to 20% or less when weaker power may be used.
The K sound component may be set to 0% or more so as to partially include the pulse wave component.

【0034】請求項2記載のデジタルフィルタを通過し
た信号はK音である可能性が高いが、K音と同じ周波数
特性を有する雑音である可能性もある。請求項3記載の
発明は、これを識別するための発明である。すなわち、
K音は必ず脈波に重畳して発生するので、振動には脈波
とK音の電力がある割合で含まれる、という点に着目し
たものであり、脈波または全振動の電力とK音の電力を
求め、両者の電力比をとり、この値が一定範囲内にあれ
ばK音があり、範囲から外れておればK音は無いと判断
するようにした。これを示したものが図4であり、同図
(a)は全振動信号を周波数分析したもので、Aの部分
は脈波成分、BはK音成分、Cはより高域の雑音成分で
ある。図の領域の境界は、請求項記載のデジタルフィ
ルタの低域および高域遮断周波数にしている。同図
(b)は前記デジタルフィルタを通過した信号、つまり
K音を周波数分析したものであり、その電力がDであ
る。
Although the signal passed through the digital filter according to claim 2 is highly likely to be K sound, it may be noise having the same frequency characteristic as K sound. The invention according to claim 3 is an invention for identifying this. That is,
Since K sound always occurs is superimposed on the pulse wave, the vibration includes a proportion of the power of the pulse wave and K sound, attention is paid to the point that, the pulse wave or full oscillation power and K sound Power of
Then, the power ratio of the two was calculated, and if this value was within a certain range, there was K sound, and if it was outside the range, it was judged that there was no K sound. This is shown in FIG. 4 , where FIG. 4 (a) is a frequency analysis of the entire vibration signal, where A is the pulse wave component, B is the K sound component, and C is the noise component in the higher range. is there. The boundary between the regions in the figure is set to the low and high cutoff frequencies of the digital filter according to the second aspect . FIG. 6B shows a frequency analysis of a signal that has passed through the digital filter, that is, K sound, and its power is D.

【0035】本請求項の発明では、K音と脈波の電力比
D/Aを求め、この値が一定の範囲内にあれば、K音が
存在すると判断する。請求項2の実施例で述べたよう
に、比の値は20〜30%程度になることが実験的に求
められているので、これを含む範囲、例えば40%を一
定値とする。この値は、目的とする識別精度によって、
変更できる。電力比としてはこの他、D/(A+B+
C)、D/(A+B)、D/(A+C)などをとっても
よいし、振動信号を周波数分析した同図(a)だけか
ら、B/A、B/(A+B+C)、B/(A+B)、B
/(A+C)などを使用してもよい。脈波とK音の電力
関係を示すものであれば、どのような式を用いてもよ
い。ただし、上記のどの式を使用するかによって、判定
の範囲は変わる。K音はかならず脈波(低域成分)に重
って発生するので、本請求項記載の発明によると、腕帯
のさっか音や体動などの低域成分が少ない雑音を誤って
K音と識別することは無くなり、K音識別能が向上す
る。
In the invention of this claim, the power ratio D / A between the K sound and the pulse wave is obtained, and if this value is within a certain range, it is determined that the K sound exists. As described in the embodiment of claim 2 , the value of the ratio has been experimentally determined to be about 20 to 30%, so a range including this, for example, 40% is set to a constant value. This value depends on the desired identification accuracy.
Can be changed. Besides this, the power ratio is D / (A + B +
C), D / (A + B), D / (A + C), etc., or B / A, B / (A + B + C), B / (A + B), from only FIG. B
You may use / (A + C) etc. Any equation may be used as long as it shows the power relationship between the pulse wave and the K sound. However, the range of determination changes depending on which of the above formulas is used. Since the K sound is always generated by being superimposed on the pulse wave (low frequency component), according to the invention described in this claim, noise with a small amount of low frequency components such as a quick sound of the armband and body movement is mistakenly regarded as the K sound. Discrimination is eliminated, and K-tone discrimination ability is improved.

【0036】以上のように、請求項1記載の発明でK音
発生時刻を正確に予測してできるだけ狭い期間に振動信
号測定し、請求項2 記載の発明で被検者のK音特性を有
するデジタルフィルタでK音を検出して、さらに請求項
3 記載の発明で振動とK音の電力比からK音を識別す
る。これらの発明を組み合わせることにより、雑音が多
く、心電信号が急激に変化する運動負荷試験でも正確な
血圧測定が可能になる。
[0036] As described above, by accurately predicting the K-sound generating time in the invention of claim 1 Symbol placement and vibration signal measured as narrow as possible period, the K sound characteristics of the subject in the invention of claim 2, wherein The K filter is detected by a digital filter provided, and further,
In the invention described in 3, the K sound is identified from the power ratio between the vibration and the K sound. By combining these inventions, accurate blood pressure measurement is possible even in an exercise test in which there is much noise and the electrocardiographic signal changes rapidly.

【0037】請求項4記載の発明は、信号に含まれる雑
音を抑制して振動のみを検出するものである。従来の血
圧測定装置では、振動検出計 3 センサには1個のマイ
クロフォンを使用しているものが多い。そのため、雑音
が多い場合や、体動によってセンサ装着位置がずれるよ
うな場合は、測定できなくなることがある。そこで本請
求項の発明では、図5(a)のように振動検出計 3 のセン
サに複数個のマイクロフォンを配列して用い、血管を横
切るように装着して、センサが多少ずれてもいずれかの
マイクロフォンで振動を検出できるようにした。
The invention according to claim 4, is the also you detect only the vibration by suppressing the noise included in the signal. Most of the conventional blood pressure measuring devices use one microphone as a sensor of the vibration detector 3 . Therefore, if there is a lot of noise or the sensor mounting position is displaced due to body movement, measurement may not be possible. Therefore, in the invention of this claim, the vibration detecting meter 3 Sen as shown in FIG. 5 (a)
Used by arranging a plurality of microphones to support, by mounting across the blood vessel, the sensor is able to detect the vibration in one of the microphones be slightly shifted.

【0038】さらに以下のように適応化処理をおこなう
ことにより、雑音を抑制するようにした。すなわち、ま
ず各々のセンサで振動発生期間TAとそれ以外の期間T
Bに信号を測定し、期間TAとTBに測定された信号の
比が最大と最小のセンサM1とM2を選択する。図 5
(b)は各々のセンサで測定された信号の様子を示す。
この図の例では、M1はS3、M2はS1が選択され
る。センサM1は最も良く血管振動を検出し、M2は殆
ど雑音のみを検出している。このようにして選択したセ
ンサM1の出力をSM1、M2の出力をSM2として、
図5(c)のように、信号SM2をフィルタH(jω)
で処理し、センサM1の出力とフィルタH(jω)の出
力の差をとり、さらに系の出力S0をフィルタH(j
ω)にフィードバックし、出力S0が最小になるように
フィルタH(jω)の係数を変更するようにした。この
係数決定には、データの性質を適応的に学習していく、
標準的なLMSアルゴリズムなどが使用できるが、係数
決定手段の種類は問わない。センサM1とM2に含まれ
る雑音には高い相関があるので、図5(c)の系を用い
ることにより、フィルタH(jω)の係数を適切に決定
すると、雑音を抑制して振動信号のみを検出することが
できる。以上の実施例では、図5(c)の系を用いて適
応化処理をおこなって、雑音を抑制したが、より簡便な
方法として、上記M1の出力SM1からSM2の信号を
差し引く方法でもよい。これは図5(c)の関数H(j
ω)を1とした近似的な方法である。この他に、期間T
AとTBの信号比が最大のセンサM1を選択して、信号
を測定してもよい。これは関数H(jω)を0とおいた
場合に相当する。このTAは請求項1のT1または請求
項2のT2を、TBはそれ以外の期間をそれぞれ使用す
ればよい。このアルゴリズムは測定中常にチェックさ
れ、装着がずれると、適切なセンサを選択しなおして、
測定を行う。本請求項の発明は、K音認識法以外にも適
用できる。
Further, the adaptation processing is performed as follows.
As a result, noise is suppressed. That is,
Without each sensor, vibration period TA and other period T
The signal is measured at B and the signals measured at the periods TA and TB are
Select sensors M1 and M2 with maximum and minimum ratio. Figure Five
(B) shows the state of the signal measured by each sensor.
In the example of this figure, S1 is selected for M1 and S1 is selected for M2.
It The sensor M1 detects the blood vessel vibration best, and the sensor M2 detects most
Only noise is detectedis doing. The se
The output of sensor M1 is SM1 and the output of M2 is SM2,
As shown in FIG. 5C, the signal SM2 is filtered by the filter H (jω).
Output from the sensor M1 and the output of the filter H (jω).
The force difference is calculated, and the output S0 of the system is filtered by the filter H (j
ω) to minimize the output S0
The coefficient of the filter H (jω) is changed. this
To determine the coefficient, the properties of the data are learned adaptively.
Standard LMS algorithm can be used, but coefficient
The type of determining means does not matter. Included in sensors M1 and M2
Noise is highly correlated, use the system in Fig. 5 (c).
By appropriately determining the coefficient of the filter H (jω)
Then, it is possible to suppress the noise and detect only the vibration signal.
it can. In the above example, the system of FIG.
Noise is suppressed by applying adaptation processing, but it is easier
As a method, the signal from the output SM1 to SM2 of the M1 is
A method of subtracting may be used. This is the function H (j
ω) is 1 and is an approximate method. Besides this, the period T
Select the sensor M1 with the maximum signal ratio of A and TB,
May be measured. This sets the function H (jω) to 0
Corresponds to the case. This TA is T1 of claim 1 or a claim
T2 of Term 2 and TB use other periods
Just do it. This algorithm is always checked during measurement
If it is not properly attached, select the appropriate sensor again,
Take a measurement. The invention of this claim is suitable for other than the K-sound recognition method.
Can be used.

【0039】しかし最高・最低血圧付近ではK音の信号
は微弱であるので、これが測定誤差の原因になってい
る。そこで請求項5 記載の発明では、振動の位相はK音
の消失点を境界に反転するという点に着目して、血圧測
定中に振動検出計3で振動を測定し、その位相を検出し
て、位相が逆転した点よりも前にK音が消失したとCP
U9で判断し、血圧決定の補助として用いている。図6
はこれを表しており、測定中K音が発生する前とK音が
消滅した後とでは振動信号の位相が逆転しており、それ
以前にK音が消滅したことを示している。従来はこのよ
うな判断を行う血圧計は存在しなかったので、正確にK
音消滅を認識することは困難な場合が多かったが、本請
求項の発明を用いると、K音と異なる位相という全く別
の角度から、K音消滅点を検出することができ、血圧測
定誤差が少なくなる。本請求項の発明は、K音認識法だ
けでなく、脈波を検出するものであれば全ての血圧測定
法に適用できる。
However, since the K sound signal is weak near the maximum and minimum blood pressures, this causes a measurement error. Therefore, in the invention of claim 5, wherein the vibration of the phase is focused on that inverted boundary vanishing point of K sound, vibration measured by the vibration detecting meter 3 during blood pressure measurement, and detects the phase , CP when K sound disappears before the point where the phase is reversed
Judgment is made at U9, and it is used as an aid in blood pressure determination. Figure 6
Represents this, and the phase of the vibration signal is reversed before and after the K sound is extinguished during the measurement, indicating that the K sound is extinguished before that. In the past, there was no sphygmomanometer that makes such a judgment, so K
In many cases, it was difficult to recognize the sound disappearance, but when the invention of this claim is used, the K sound disappearance point can be detected from a completely different angle of the phase different from the K sound, and the blood pressure measurement error. Is less. The invention of this claim can be applied not only to the K-sound recognition method but also to any blood pressure measurement method as long as it detects a pulse wave.

【0040】請求項6記載の発明は、測定時間の短縮に
関するものである。測定を開始すると、設定された圧力
P1まで急速度加圧をおこなう。P1は前回測定された
最低血圧値よりも一定値p1低い値に設定されている。
この一定値p1は20mmHg程度にしているが、変更
できる値である。最初は被検者の最低血圧は不明である
から、P1は一般の最低血圧値よりも低いと考えられる
50mmHg程度に設定している。これも目的や場合に
よって変更できる。もし被検者の最低血圧が50mmH
g程度以下なら、P1をさらに一定値p1低く自動的に
設定しなおして、再度測定を行うようにしている。上記
の実施例では、P1は前回測定された最低血圧よりも一
定値p1低い値に設定するとしたが、予想される最低血
圧よりも低い値であればよい。そのため前回の最低血圧
値の代わりに、測定された最低血圧の(移動)平均値
や、心電信号周期の変化から予測した値でもよい。P1
は測定の度に、新しく測定された血圧値を用いて、更新
される。圧力P1からP2までの範囲では、ポンプ4で
一定量の低速度加圧を行って血圧測定を行う。
The invention according to claim 6 relates to reduction of measurement time. When the measurement is started, rapid pressurization is performed up to the set pressure P1. P1 is set to a value lower by a constant value p1 than the lowest blood pressure value measured last time.
The constant value p1 is set to about 20 mmHg, but can be changed. Initially, the minimum blood pressure of the subject is unknown, so P1 is set to about 50 mmHg, which is considered to be lower than the general minimum blood pressure value. This can also be changed depending on the purpose and case. If the subject's lowest blood pressure is 50 mmH
If it is about g or less, P1 is automatically reset to a lower value of p1 and the measurement is performed again. In the above embodiment, P1 is set to be a value lower than the previously measured diastolic blood pressure by a constant value p1, but it may be set to a value lower than the expected diastolic blood pressure. Therefore, instead of the previous lowest blood pressure value, a (moving) average value of the measured lowest blood pressures or a value predicted from a change in the electrocardiographic signal cycle may be used. P1
Is updated at each measurement with the newly measured blood pressure value. In the pressure range from P1 to P2, the pump 4 applies a constant amount of low speed pressurization to measure the blood pressure.

【0041】設定値P2まで加圧されると、その後は急
速減圧を行う。P2は前回測定された最高血圧値よりも
一定値p2高く設定されている。一定値p2は20mm
Hg程度にしているが、変更できる値である。最初は被
検者の最高血圧は不明であるので、P2は一般の最高血
圧値よりも高いと考えられる値170mmHgにしてい
る。これも変更できる値である。もし最高血圧が初期の
設定値170mmHgよりも高い場合は、さらに一定値
p2高い値に自動的に設定しなおして再度測定を行う。
P2は測定の度に更新する。上記の実施例では、P2は
前回測定された最高血圧よりも一定値p2高い値に設定
するとしたが、予想される最高血圧値よりも高い値であ
ればよい。そのため前回の最高血圧値の代わりに、測定
された最高血圧の(移動)平均値や、心電信号周期の変
化から予測した値でもよい。以上の加圧と減圧の様子を
に示す。同図(a)は昇圧法の、(b)は降圧法の
加圧曲線である。本請求項記載の発明は、K音認識法だ
けでなく全ての血圧測定装置に応用できる。
When the pressure is increased to the set value P2, rapid depressurization is performed thereafter. P2 is set to be higher than the systolic blood pressure value measured last time by a constant value p2. The constant value p2 is 20 mm
Although it is set to about Hg, it can be changed. At first, the systolic blood pressure of the subject is unknown, so P2 is set to 170 mmHg, which is considered to be higher than the general systolic blood pressure value. This is also a value that can be changed. If the systolic blood pressure is higher than the initial set value of 170 mmHg, the value is automatically set again to a value higher by the constant value p2 and the measurement is performed again.
P2 is updated at each measurement. In the above-described embodiment, P2 is set to a value higher than the previously measured systolic blood pressure by a constant value p2, but it may be set to a value higher than the expected systolic blood pressure value. Therefore, instead of the previous systolic blood pressure value, a (moving) average value of the measured systolic blood pressure or a value predicted from a change in the electrocardiographic signal cycle may be used. FIG. 7 shows the above pressurization and depressurization. In the same figure, (a) is a pressurization curve of the step-up method and (b) is a pressurization curve of the step-down method. The invention described in this claim can be applied not only to the K-sound recognition method but also to all blood pressure measuring devices.

【0042】以上は昇圧法で説明したが、最高血圧以上
まで加圧した後、除々に減圧しながらK音を検出する降
圧法でも同様に使用できる。降圧法では、測定がスター
トするとバルブ5を開き、バルブ6と7を閉じて、ポン
プ4を動作させて、設定値P2まで急速加圧する。圧力
が設定値P2に達すると、バルブ5と6を閉じ、バルブ
7を開いて一定値で排気して減圧し、その間にK音を検
出して、最高及び最低血圧を決定する。設定圧力P1に
達すると、バルブ5開いて急速減圧を行う。また、以
上の説明では、昇圧法と降圧法を両方説明するために図
1の構成にしたが、昇圧法又は降圧法に限定した装置で
は、図1のうち、必要な要件だけ具備すればよい。
Although the pressure increasing method has been described above, the pressure decreasing method in which the K sound is detected after gradually increasing the pressure to the highest blood pressure or higher and gradually decreasing the pressure can also be used. In the step-down method, when the measurement starts, the valve 5 is opened, the valves 6 and 7 are closed, and the pump 4 is operated to rapidly pressurize to the set value P2. When the pressure reaches the set value P2, the valves 5 and 6 are closed, the valve 7 is opened, the constant pressure is exhausted to reduce the pressure, and the K sound is detected during that time to determine the maximum and minimum blood pressures. When the set pressure P1 is reached, the valve 5 is opened to perform rapid depressurization. Further, in the above description, the configuration of FIG. 1 is used to explain both the step-up method and the step-down method, but a device limited to the step-up method or step-down method only needs to have the necessary requirements in FIG. .

【0043】[0043]

【発明の効果】請求項1記載の発明によると、腕帯の
の影響を勘案してK音発生時刻を予測するので、従来よ
りも正確なK音発生の予測が可能である。そのため従来
に比べて測定期間T1を狭くとることができ、雑音の影
響を少なくできる。また心電信号が発生してからK音が
発生するまでの遅れ時間tdの予測式を測定毎に学習・
修正するので、心拍数つまり心電信号発生周期が急激に
変化する場合でも使用できる。そのため、雑音の多い運
動負荷試験においても、正確な血圧測定が可能である。
According to the first aspect of the present invention, since the K sound generation time is predicted in consideration of the influence of the pressure of the arm band, the K sound generation can be predicted more accurately than before. Therefore, the measurement period T1 can be shortened as compared with the conventional case, and the influence of noise can be reduced. Also, the prediction formula of the delay time td from the generation of the electrocardiographic signal to the generation of the K sound is learned for each measurement.
Since it is corrected, it can be used even when the heart rate, that is, the electrocardiographic signal generation cycle changes abruptly. Therefore, accurate blood pressure measurement is possible even in a noisy exercise test.

【0044】らにこの方法では、途中で認識できなか
ったK音があっても、その後認識したK音から遡って認
識する、ということもできる。その結果、雑音の多い運
動負荷試験においても、正確な血圧測定が可能である。
[0044] In this method of et al., Even if there is a K sound that could not be recognized in the middle, to recognize retroactively from then recognized K sound, it can also be referred to. As a result, accurate blood pressure measurement is possible even in a noisy exercise test.

【0045】請求項2 記載の発明によると、被検者のK
音周波数特性を有するデジタルフィルタを作成して、そ
のフィルタを通して信号を解析するので、理論的にはK
音のみを検出することができる。また、腕帯圧や血圧な
どによって変化するK音周波数特性に応じてデジタルフ
ィルタの周波数特性を更新して使用する。そのため従来
の一般的なフィルタを使用するものに比べて正確なK音
と雑音の識別が可能になり、血圧測定の精度が向上す
る。
[0045] According to the second aspect of the invention, the subject of the K
Since a digital filter having a sound frequency characteristic is created and a signal is analyzed through the filter, theoretically K
Can it to detect the sound only. In addition, the frequency characteristic of the digital filter is updated and used according to the K sound frequency characteristic that changes depending on the arm cord pressure or blood pressure. Therefore, it is possible to identify the K sound and noise more accurately than that using a conventional general filter, and the accuracy of blood pressure measurement is improved.

【0046】請求項3 記載の発明によると、K音は必ず
脈波に重畳して発生するという性質を用い、脈波成分と
K音成分の電力の比を求め、それが一定の範囲にあれば
その信号はK音であると判断するようにした。K音に似
た周波数成分を持つ雑音が測定されると従来はK音と判
断されていたが、本請求項の発明によると、このような
雑音は脈波成分を有していないので、雑音と認識され
る。つまりK音に似た周波数成分を持つ雑音を誤ってK
音と識別することがなくなる。また、K音付近およびK
音に重畳して雑音が存在する場合でも、K音の識別が可
能となり、精度良く血圧測定が可能になる。そのため雑
音の影響が大きい運動負荷試験でも正確な血圧測定が可
能である。
[0046] According to the third aspect of the invention, using the property that the K sound always occurs is superimposed on the pulse wave, determined power ratio of the pulse wave component and K sound components, it any, within a predetermined range If so, the signal is judged to be K sound. When a noise having a frequency component similar to the K sound was measured, it was conventionally determined to be the K sound. However, according to the invention of this claim, since such noise does not have a pulse wave component, the noise is Is recognized. In other words, noise with a frequency component similar to K sound is mistakenly K
It will not be distinguished from sound. Also, near the K sound and K
Even when noise is superimposed on the sound, the K sound can be identified, and the blood pressure can be measured accurately. Therefore, an accurate blood pressure measurement is possible even in an exercise load test that is greatly affected by noise.

【0047】請求項4 記載の発明によると、雑音の多い
信号の中から効果的にK音を抽出できる。また、体動な
どによってセンサがずれても、常に最適な位置のセンサ
を選択できる。そのため、測定条件の悪い運動負荷試験
でも正確な血圧測定が可能になる。
According to the invention described in claim 4 , the K sound can be effectively extracted from the noisy signal. Further, even if the sensor is displaced due to body movement or the like, the sensor at the optimum position can always be selected. Therefore, it is possible to accurately measure blood pressure even in an exercise load test under poor measurement conditions.

【0048】請求項5 記載の発明によると、従来の方法
では微弱なK音が発生または消滅したか否かの識別が困
難な場合でも、脈波の位相という従来存在しなかった識
別指標を取入れたことによりK音発生の範囲を識別でき
るので、より正確な血圧測定が可能である。
[0048] According to a fifth aspect of the present invention, even if the conventional method is identified weak K sound whether generated or extinguished difficult, incorporating identifying indicia that did not exist prior called pulse wave phase As a result, the range in which the K sound is generated can be identified, so that more accurate blood pressure measurement is possible.

【0049】請求項6 記載の発明によると、予想される
最低血圧よりも一定値低い圧力P1と、予想される最高
血圧よりも一定値高い圧力P2を設定し、圧力P1とP
2の範囲内では低速度で加圧または減圧して測定し、圧
力P1とP2の範囲外では急速に加圧または減圧する。
しかも測定する度に、測定しようとする血圧と最も高い
相関を有する直近の測定結果を用いて、P1とP2を逐
次更新するようにした。そのため、短時間で、また血圧
が急激に変化する運動負荷試験でもより効率的な血圧測
定が可能になる。従来の血圧計にも急速加圧・減圧を行
うものはあるが、安静時の最高および最低血圧の範囲を
カバーする固定範囲のものであるから、血圧が変動する
場合に使用することはできなかった。運動負荷試験では
短時間で血圧も変動するので、正確な血圧測定を行うた
めにはできるだけ短時間で測定する方がよい。この意味
でも本請求項の発明は従来よりも正確な血圧測定ができ
る。また運動負荷試験では、過酷な運動負荷を与えなが
ら繰り返し血圧測定を行うので、被検者の肉体的負担は
大である。本請求項の発明によると、測定時間は従来よ
りも短くてすむので、その分被検者の肉体的負担も少な
くなる。
[0049] According to a sixth aspect of the present invention, a fixed value lower pressure P1 than the minimum blood pressure to be expected, than the maximal blood pressure expected to set a constant value higher pressure P2, the pressure P1 and P
Within the range of 2, pressure is applied or reduced at a low speed for measurement, and outside the range of pressures P1 and P2, pressure is increased or reduced rapidly.
Moreover, each time measurement is performed, P1 and P2 are sequentially updated using the latest measurement result having the highest correlation with the blood pressure to be measured. Therefore, it becomes possible to measure blood pressure more efficiently in a short time and even in an exercise test in which blood pressure changes rapidly. Some conventional sphygmomanometers perform rapid pressurization / depressurization, but they cannot be used when blood pressure fluctuates because they have a fixed range that covers the range of maximum and minimum blood pressures at rest. It was In the exercise stress test, the blood pressure also changes in a short time, so it is better to measure the blood pressure in the shortest possible time in order to perform accurate blood pressure measurement. Also in this sense, the invention of the present claim enables more accurate blood pressure measurement than ever before. Further, in the exercise load test, the blood pressure is repeatedly measured while applying a severe exercise load, so that the physical load on the subject is large. According to the invention of this claim, the measurement time can be shorter than that of the conventional method, and the physical burden on the subject can be reduced accordingly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】請求項の説明図で、(a)は心電信号発生時
の圧力PからK音発生時刻を予測し、その前後の期間T
1に振動を測定するというタイミングを、(b)の破線
は圧力Pと遅れ時間tdの実測値を、実線は実測値を最
小自乗法で直線回帰した予測式を、(c)は期間T1の
測定で使用する確率密度関数を、それぞれ示す。
FIG. 2 is an explanatory diagram of claim 1 , in which (a) predicts a K sound generation time from a pressure P when an electrocardiographic signal is generated, and a period T before and after that is predicted.
1 shows the timing of measuring the vibration, the broken line in (b) shows the measured values of the pressure P and the delay time td, the solid line shows the predictive equation in which the measured values are linearly regressed by the least squares method, and (c) shows the period T1. The respective probability density functions used in the measurement are shown.

【図3】請求項2記載のコロトコフ音検出用デジタルフ
ィルタ作成の手順を示す。(a)は測定信号を周波数分
析した結果であり、(b)は(a)のK音成分をもとに
作成されたデジタルフィルタを示す。
FIG. 3 shows a procedure for producing a digital filter for detecting Korotkoff sounds according to claim 2. (A) is a result of frequency analysis of the measurement signal, (b) is shows the digital filters created based on the K sound component of (a).

【図4】請求項記載の発明で使用される信号であり、
(a)はK音を含む振動信号を周波数分析した結果で、
A、B、Cはそれぞれ脈波成分、K音成分、高域雑音で
ある。(b)はK音を周波数分析した結果の図である。
FIG. 4 is a signal used in the invention according to claim 3 ,
(A) is the result of frequency analysis of the vibration signal containing K sound,
A, B, and C are a pulse wave component, a K sound component, and high frequency noise, respectively. (B) is a diagram of a result of frequency analysis of K sound.

【図5】請求項記載の、(a)は振動検出用センサで
あり、(b)は各センサが検出した期間TAおよびTB
の信号強度の図であり、(c)は適応化処理による雑音
抑制の構成図である。
[5] according to claim 4, wherein, (a) is a vibration detection sensor, (b) the period TA and TB each sensor has detected
FIG. 4C is a diagram of the signal strength of FIG. 4C, and FIG. 7C is a configuration diagram of noise suppression by the adaptation processing.

【図6】請求項記載の脈波の実時間軸波形で、脈波の
位相が反転した点でコロトコフ音が消滅したと判断す
る。
FIG. 6 is a real-time axis waveform of a pulse wave according to a fifth aspect of the present invention, where it is determined that the Korotkoff sound has disappeared at the point where the phase of the pulse wave is inverted.

【図7】請求項記載の、血圧測定時の加圧、減圧の過
程を示す図。(a)は昇圧法、(b)は降圧法のばあい
の図である。P1およびP2は加圧・減圧速度制御の目
標設定値である。
FIG. 7 is a diagram showing a process of pressurization and depressurization during blood pressure measurement according to claim 6 ; (A) is a diagram for the step-up method and (b) is a diagram for the step-down method. P1 and P2 are target set values for pressurization / depressurization speed control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図1の、1は血管に圧力を加える腕帯、2は血管に加え
られる圧力を検出する圧力計、3は血管振動を検出する
振動検出計、4は加圧ポンプ、5と6と7は空気の流れ
を制御するバルブ、8は腕帯にかかる圧力を平滑化する
チャンバ、9はポンプやバルブなどを制御し、圧力計や
振動検出計の信号を読み取り、データ処理をおこなうC
PU、10は測定結果などを表示する表示器、11は装
置の制御をおこなう制御パネル、12は心電信号検出
部、である。図2(a)のEとKは心電信号とK音
1とT1は請求項1の発明で予測されるK音発生時刻と
測定期間。図のfL、fH、Δfはそれぞれフィルタ
の低域遮断周波数、高域遮断周波数、周波数帯域。図
のA、B、C、Dはそれぞれ脈波、K音、高域雑音、K
音の電力値。図のS1、S2、S3、S4、S5は振
動検出用センサで、TAとTBは信号測定期間。M1と
M2は主入力センサと参照入力センサ、SM1とSM2
はセンサM1とM2の出力、H(jω)は適応化フィル
タ、S0は系の出力である。
In FIG. 1, 1 is an arm band that applies pressure to a blood vessel, 2 is a pressure gauge that detects the pressure applied to the blood vessel, 3 is a vibration detector that detects blood vessel vibration, 4 is a pressurizing pump, 5 and 6 and 7 are A valve that controls the flow of air, 8 is a chamber that smoothes the pressure applied to the arm girdle, 9 that controls the pump, valve, etc., reads the signals of the pressure gauge and vibration detector, and performs data processing C
PU, 10 is a display for displaying measurement results, 11 is a control panel for controlling the apparatus, and 12 is an electrocardiographic signal detection unit. E and K in FIG. 2A are the electrocardiographic signal and K sound , t
1 and T1 are the K sound occurrence time and the measurement period predicted in the invention of claim 1. FL, fH, and Δf in FIG. 3 are the low cutoff frequency, the high cutoff frequency, and the frequency band of the filter, respectively. Figure 4
A, B, C and D are pulse wave, K sound, high frequency noise, K
Power value of sound. In FIG. 5 , S1, S2, S3, S4 and S5 are vibration detection sensors, and TA and TB are signal measurement periods. M1 and M2 are main input sensor and reference input sensor, SM1 and SM2
Is the output of the sensors M1 and M2, H (jω) is the adaptive filter, and S0 is the output of the system.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/022 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 5/022

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】血管に圧力を与える加圧手段と、前記血管
に加えられる圧力を検出する圧力検出手段と、前記血管
に発生する振動を検出する振動検出手段と、心電信号を
検出する心電検出手段と、検出された信号を処理する信
号処理手段とを有し、心電信号に同期して発生するコロトコフ音の発生時間を
予測し、コロトコフ音発生が予測される期間にコロトコ
フ音を含む血管の振動を測定し、測定した振動をフィル
タにかけて コロトコフ音を認識して血圧を測定する血圧
測定装置において、 前記心電信号が発生してコロトコフ音が発生するまでの
遅れ時間tdを、前記血管に加えられる圧力の関数とし
て予測式を作成しておき、測定中に心電信号が発生する
度に、血管に加えられている圧力を参照して前記予測式
を用いて前記遅れ時間tdを求め、このtdを心電信号
発生時刻に加算してコロトコフ音発生時刻t1を予測
し、この時刻t1の前後の期間T1に、前記振動を測定
するもので、測定を繰り返す度に、圧力Pと遅れ時間t
dを測定して前記予測式を学習・修正するアルゴリズム
を有する、血圧測定装置。
1. A pressurizing means for applying a pressure to a blood vessel, a pressure detecting means for detecting a pressure applied to the blood vessel, a vibration detecting means for detecting a vibration generated in the blood vessel, and a heart for detecting an electrocardiographic signal. The detection time of the Korotkoff sound generated in synchronism with the electrocardiographic signal
Forecast and Korotkoff sound generation
The vibration of the blood vessel including the noise is measured and the measured vibration is filtered.
In a blood pressure measurement device that recognizes Korotkoff sounds and measures blood pressure, a delay time td until the electrocardiographic signal is generated and Korotkoff sounds are generated, and a prediction formula is created as a function of pressure applied to the blood vessel. Every time an electrocardiographic signal is generated during measurement, the delay time td is calculated using the prediction formula by referring to the pressure applied to the blood vessel, and this td is added to the electrocardiographic signal generation time. Then, the Korotkoff sound generation time t1 is predicted, and the vibration is measured during a period T1 before and after the time t1, and the pressure P and the delay time t are repeated each time the measurement is repeated.
A blood pressure measurement device having an algorithm for measuring d and learning / correcting the prediction formula.
【請求項2】期間 T1 に測定された血管振動の中からデジ
タルフィルタを用いてコロトコフ音をとり出し、とり出
したコロトコフ音を周波数分析し、このコロトコフ音の
周波数特性を用いてデジタルフィルタを作成し、このデ
ジタルフィルタを用いて次回発生する前記血管振動信号
を処理するようにし、さらに、測定を繰り返す度にコロ
トコフ音を周波数分析してデジタルフィルタを更新する
ようにした、請求項 1 記載の血圧測定装置。
2. The digital vibration is selected from the blood vessel vibrations measured during the period T1.
Extract the Korotkoff sound using the digital filter
The Korotkoff sounds with a frequency analysis, to create a digital filter with the frequency characteristics of the Korotkoff sounds, so as to process the blood vessel vibration signal generated next using the digital filter, further rollers every time the measurement is repeated
Frequency analysis of tokoff sound and update digital filter
The blood pressure measurement device according to claim 1, configured as described above .
【請求項3】期間 T1 に測定された血管振動とコロトコフ
音のそれぞれの電力を求め、血管動とコロトコフ音の
電力の比を求め、その比の値によってコロトコフ音
かを判断するアルゴリズムを有する、請求項 1 又は請
求項 2 記載の血圧測定装置。
3. Vascular vibration and Korotkoff measured during period T1
Determine the respective power of sound determines the power ratio of the vascular vibration and Korotkoff sounds, having an algorithm that determines Korotkoff sounds or miscellaneous <br/> sound by the value of the ratio, according to claim 1 or請
Blood pressure measurement device of Motomeko 2 wherein.
【請求項4】振動を検出するセンサを複数個にし各々
のセンサで前記振動の発生期間TAとそれ以外の期間T
Bに振動を測定し、このTAとTBの期間に測定された
信号の比をとり、この比が最大のセンサM1と最小のセ
ンサM2を選択してそれぞれ主入力センサと参照入力セ
ンサとし、センサM2の出力信号をフィルタH(jω)
で処理し、センサM1の出力とフィルタH(jω)の出
力の差をとって出力S0とし、出力S0をフイルタH
(jω)にフィードバックし、出力S0が最小になるよ
うにフィルタH(jω)の係数を修正する適応化処理に
よって雑音を抑制するアルゴリズムを有し、測定中常に
このアルゴリズムを繰り返すようにした請求項 1 乃至請
求項 3 のいずれかに記載した血圧測定装置。
Wherein the plurality of sensors for detecting a vibration period of generation of the vibration at each of the sensors TA and other periods T
The vibration is measured at B, the ratio of the signals measured during the period of TA and TB is taken, and the sensor M1 having the maximum ratio and the sensor M2 having the minimum ratio are selected as the main input sensor and the reference input sensor, respectively. The output signal of M2 is filtered by the filter H (jω)
Processing, the difference between the output of the sensor M1 and the output of the filter H (jω) is taken as the output S0, and the output S0 is used as the filter H.
Fed back to (j [omega]), claim the output S0 has an algorithm to suppress noise by an adaptive process to correct the coefficients of the filter H (j [omega]) so as to minimize, always to repeat this algorithm during measurement 1 to contract
The blood pressure measurement device according to any one of claim 3 .
【請求項5】血管振動の位相を検出し、この位相が反転
したときコロトコフ音は消滅したという判定アルゴリズ
ムを有する、請求項 1 乃至請求項 4 のいずれかに記載した
血圧測定装置。
5. detects the phase of a blood vessel vibration, Korotkoff sounds when the phase is inverted with a decision algorithm that has disappeared, <br/> blood pressure measuring device as claimed in any one of claims 1 to 4 .
【請求項6】測定した最高血圧と最低血圧から次回測定
時の最高血圧と最低血圧を予測し、予測される最低血圧
値よりも一定値低い圧力P1と、予測される最高血圧よ
りも一定値高い圧力P2とを設定しておき、P1とP2
の範囲内では低速度で加圧または減圧して血圧を測定
し、それ以外の範囲では急速に加圧または減圧をおこな
い、設定値P1とP2は測定の度に更新するアルゴリズ
ムを有する、請求項 1 乃至請求項 5 のいずれかに記載した
血圧測定装置。
6. Next measurement from the measured maximum blood pressure and minimum blood pressure
The maximum blood pressure and the minimum blood pressure at time are predicted, and a pressure P1 that is a constant value lower than the predicted minimum blood pressure value and a pressure P2 that is a constant value higher than the predicted maximum blood pressure are set, and P1 and P2 are set.
Within the range of the blood pressure was measured by pressure or vacuum at a low speed, performs rapidly elevated or reduced in the range other than that, the set value P1 and P2 have an algorithm for updating every measurement, claim The blood pressure measurement device according to any one of claims 1 to 5 .
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