JP3621187B2 - オシロメトリック式自動血圧測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オシロメトリック式自動血圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体の血圧値を自動的に測定する装置として、たとえば、生体の一部に巻回されるカフの圧迫圧力を所定速度で緩やかに変化させるカフ圧徐速変化期間において、カフにおける生体の脈拍に同期して発生する脈波の振幅の変化に基づいて生体の血圧値を決定するオシロメトリック式自動血圧測定装置がよく知られている。たとえば、特開平６−２９２６６０号公報に記載された自動血圧測定装置がそれである。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】
ところで、この自動血圧測定装置によれば、上記カフ圧徐速変化期間において、カフの圧迫圧力が緩やかに昇圧させられる場合には、厳密には実際よりも高い血圧値が測定され、カフの圧迫圧力が緩やかに降圧させられる場合には、厳密には実際よりも低い血圧値が測定されることが知られている。その理由としては、たとえばカフの圧迫圧力が緩やかに昇圧させられる場合には、図４に１点鎖線で示されるカフ内の圧力変化を表す基線が脈波の振幅値に合成されることにより、脈波の振幅値が、図４に実線で示されるカフ内の圧力変化がない場合の脈波の最大振幅点（図４のＡ点）よりも高いカフ内圧力値を有する図４に破線で示されるカフ内に昇圧変化がある場合の脈波の最大振幅点（図４のＢ点）において読み込まれることから、真の血圧値よりもＰ_ｄ （ｍｍＨｇ）だけ高い血圧値が測定されることが挙げられる。
【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、オシロメトリック式自動血圧測定装置の測定精度を可及的に向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、生体の一部に巻回されるカフの圧迫圧力を緩やかに変化させるカフ圧徐速変化期間において、カフにおける生体の脈拍に同期して発生する脈波の振幅の変化に基づいて生体の血圧値を測定する血圧測定手段を備えたオシロメトリック式自動血圧測定装置において、（ａ）前記カフ圧徐速変化期間における、例えばその全期間或いはカフの圧迫圧力が所定値だけ変化する期間毎の前記カフの圧迫圧力の変化速度を逐次測定する変化速度測定手段と、（ｂ）変化速度測定手段により測定された変化速度に基づいて、所定の関係から前記脈波の発生時のカフ圧を修正するためのカフ圧修正値をそれぞれ決定するカフ圧修正値決定手段と、（ｃ）カフ圧修正値決定手段により決定されるカフ圧修正値を用いて、前記血圧測定手段において用いられる脈波の発生時のカフ圧を修正するカフ圧修正手段とを、含むことにある。
【０００６】
【発明の効果】
このようにすれば、変化速度測定手段により、前記カフ圧徐速変化期間におけるカフの圧迫圧力の変化速度が逐次測定され、カフ圧修正値決定手段により、この変化速度に基づいて、所定の関係から前記脈波の発生時のカフ圧を修正するためのカフ圧修正値がそれぞれ決定されると、カフ圧修正手段によりこのカフ圧修正値を用いて、前記血圧測定手段において用いられる脈波の発生時のカフ圧が修正される。したがって、カフ内の圧力変化を表す上記基線が脈波の振幅値に合成されることにより、脈波の振幅値が実際よりも若干高め或いは低めのカフ圧値を有する点で読み込まれることから、真の血圧値よりも若干高め或いは低めに測定される生体の血圧値が、変化速度の大きさに応じて算出されるカフ圧修正値を用いて、血圧測定に用いられる脈波の発生時のカフ圧が好適に修正されることにより修正されるので、一層正確な血圧値を測定することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
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、本発明の一実施例であるオシロメトリック式自動血圧測定装置８を示す斜視図である。
【０００８】
図１において、箱体１０には、被測定者の右腕１２を差し込むための貫通穴１４が設けられており、その貫通穴１４内には、袋状の可撓性布およびゴム袋から成るカフ１５を内周面に備えて円筒状に保持されたベルト１６が配設されている。箱体１０の操作パネル２０には、起動スイッチ２２、停止スイッチ２４、プリンタ２６、カード挿入口２８などが配設され、表示パネル３０には、最高血圧表示器３２、最低血圧表示器３４、脈拍数表示器３６、時刻表示器３８がそれぞれ配設されている。
【０００９】
図２は、上記オシロメトリック式自動血圧測定装置８の回路構成を説明するブロック線図である。図２において、カフ１５は、圧力センサ４０、切換弁４２、および空気ポンプ４４と配管４６を介して接続されており、この切換弁４２は、カフ１５内への圧力の供給を許容する圧力供給状態、およびカフ１５内を急速に排圧する急速排圧状態の２つの状態に切り換えられるように構成されている。また、そのカフ１５を内周面に備えて円筒状に巻回されたベルト１６の一端は固定され、且つ他端は減速機付きＤＣモータ４８により駆動されるドラム５０により引き締められるように構成されている。圧力センサ４０は、カフ１５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５２および脈波弁別回路５４にそれぞれ供給する。
【００１０】
上記静圧弁別回路５２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５６を介して電子制御装置５８へ供給する。また、上記脈波弁別回路５４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ＳＭ_１ を周波数的に弁別してその脈波信号ＳＭ_１ をＡ／Ｄ変換器６０を介して電子制御装置５８へ供給する。この脈波信号ＳＭ_１ が表すカフ脈波は、被測定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１５に伝達される圧力振動波である。
【００１１】
上記電子制御装置５８は、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６６、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、ＣＰＵ６２は、ＲＡＭ６６の一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ６４に記憶された手順に従って入力信号を処理して駆動信号や表示信号などを出力する。すなわち、血圧測定に際しては、ＣＰＵ６２は、予め定められた手順に従って減速機付きＤＣモータ４８を駆動することによりカフ１５を生体の上腕部に巻回し、次いで切換弁４２を圧力供給状態に切り替え、空気ポンプ４４を駆動することによりカフ１５の圧迫圧力を徐々に昇圧させ、その徐速昇圧過程において得られる脈波信号ＳＭ_１ およびカフ圧信号ＳＫに基づいてオシロメトリック方式により血圧値を決定し、その血圧値を最高血圧表示器３２および最低血圧表示器３４に表示させると同時に、記憶装置６８の血圧値記憶領域６９に順次記憶させる。なお、この記憶装置６８は、磁気ディスク、磁気テープ、揮発性半導体メモリ、或いは不揮発性半導体メモリなどのよく知られた記憶装置により構成されている。
【００１２】
図３は、上記オシロメトリック式自動血圧測定装置８における電子制御装置５８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において、昇圧制御手段８０は、まず、切換弁４２を圧力供給状態に切り換え、空気ポンプ４４を駆動することにより、カフ１５の圧迫圧力を目標カフ圧値Ｐ_１ （例えば、１８０ｍｍＨｇ程度の圧力値）まで徐々に昇圧させ、血圧測定終了後は切換弁４２を急速排圧状態に切り換えることにより、カフ１５の圧迫圧力を急速排圧させる。
【００１３】
血圧測定手段８２は、カフ１５の圧迫圧力を緩やかに昇圧させるカフ圧徐速昇圧期間において、圧力センサ４０を介して脈波弁別回路５４により採取されるカフ脈波の振幅およびそのカフ脈波発生時のカフ圧を決定すると共にカフ圧軸上のカフ脈波列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により被測定者の最高血圧値ＳＢＰ_０ および最低血圧値ＤＢＰ_０ 等を決定する。たとえば、図５に示されるようなカフ圧軸とカフ脈波振幅軸との２次元座標において各カフ脈波の振幅値を結ぶ包絡線を求めると共に、その包絡線の一対の変曲点Ｃ_１ 、Ｃ_２ を判定し、その変曲点に対応するカフ圧値をそれぞれ最高血圧値ＳＢＰ_０ 及び最低血圧値ＤＢＰ_０ として算出する。
【００１４】
変化速度測定手段８４は、前記カフ圧徐速昇圧期間において、カフ１５の徐速昇圧が開始されてから所定の周期毎に、たとえばカフ１５の圧力値が２０ｍｍＨｇ昇圧する毎に時間Ｔ_ｎ （ｓｅｃ）とカフ１５の圧迫圧力の変化値Ｐ_ｎ （＝２０ｍｍＨｇ）を順次測定することにより、これらの時間Ｔ_ｎ と変化値Ｐ_ｎ に基づいて、カフ１５の圧迫圧力の変化速度Ｖ_ｎ 〔＝（Ｐ_ｎ ／Ｔ_ｎ ）〕（ｎ＝１，２，・・・） （ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）を順次算出すると共に順次記憶する。カフ圧修正値決定手段８６は、上記変化速度Ｖ_ｎ に基づいて、たとえば図６に表されるような表からそれぞれのカフ圧修正値ΔＰ（ｍｍＨｇ）を決定する。カフ圧修正手段８８は、それぞれのカフ圧修正値ΔＰを、たとえば図５に示されるような２次元座標において、各カフ脈波発生時のカフ圧から減算することにより、実線で示される実際に検出されたカフ脈波列をカフ圧軸上で左側にずらして破線で示される修正されたカフ脈波とすることにより、各カフ脈波の振幅値を結ぶ包絡線を破線で示される修正された包絡線にする。
【００１５】
図６は、オシロメトリック式自動血圧測定装置８の電子制御装置５８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。ステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）では、カード読込み装置７０のカード挿入口２８へ磁気カード７２が挿入されたか否かが判断される。このＳＡ１の判断が否定された場合には本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合にはＳＡ２において磁気カード７２に記録されたＩＤ信号が読み込まれる。
【００１６】
続くＳＡ３では、読み込まれたＩＤ信号が記憶装置６８の記憶領域に予め登録されたものであるか否かが判断される。このＳＡ３の判断が否定された場合すなわち磁気カード７２に記録されたＩＤ信号が未登録である場合は，後述のＳＡ１５が実行されてカード挿入口２８から磁気カード７２が送り出される。しかし、このＳＡ３の判断が肯定された場合すなわち磁気カード７２に記録されたＩＤ信号が登録済である場合は、続くＳＡ４において血圧測定のための起動スイッチ２２が操作されたか否かが判断される。
【００１７】
このＳＡ４の判断が否定されると肯定されるまで待機させられる。しかし、このＳＡ４の判断が肯定された場合は、昇圧制御手段８０に対応するＳＡ５において、切換弁４２が圧力供給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ４４が駆動されてカフ圧Ｐが予め設定された目標カフ圧Ｐ_１ （例えば１８０ｍｍＨｇ程度の圧力）まで緩やかに昇圧させられるカフ１５内の徐速昇圧が開始される。
【００１８】
続いて、ＳＡ６においては、カフ１５の圧迫圧力の昇圧値Ｐ_ｎ が、徐速昇圧が開始されてから所定の昇圧値たとえば２０ｍｍＨｇ以上昇圧させられる毎の何れかの期間に該当したか否かが判断される。この判断が否定された場合は、後述するＳＡ８が実行されるが、この判断が肯定された場合には、変化速度測定手段８４に対応するＳＡ７において、カフ１５の圧迫圧力が変化値Ｐ_ｎ が所定の昇圧値たとえば２０ｍｍＨｇ以上となるまでにかかった時間Ｔ_ｎ とこの昇圧値Ｐ_ｎ に基づいて、カフ１５の圧迫圧力の変化速度Ｖ_ｎ 〔＝（Ｐ_ｎ ／Ｔ_ｎ ）〕（ｎ＝１，２，・・・） （ｍ／ｓ）が順次算出されると共に順次記憶される。
【００１９】
次にＳＡ８において、脈波信号ＳＭ_１ が読み込まれて脈波が１拍検出されたか否かが判断される。この判断が否定された場合にはＳＡ６乃至ＳＡ８が繰り返し実行されるが、この判断が肯定された場合には、血圧測定手段８２に対応するＳＡ９において血圧値決定ルーチンが実行される。この血圧値決定ルーチンにおいては、圧力センサ４０を介して脈波弁別回路５４により採取されるカフ脈波の振幅の変化に基づいて良く知られるオシロメトリック方式により被測定者の最高血圧値ＳＢＰ_０ および最低血圧値ＤＢＰ_０ 等が決定される。
【００２０】
次にＳＡ１０において、最高血圧値ＳＢＰ_０ および最低血圧値ＤＢＰ_０ が決定されたか否かが判断される。この判断が否定された場合にはＳＡ６乃至ＳＡ１０が繰り返し実行される。しかし、この判断が肯定された場合には、続くカフ圧修正値決定手段８６に対応するＳＡ１１において、前述のＳＡ７において順次算出された各変化速度Ｖ_ｎ に基づいて、たとえば図６に示されるような表からカフ圧修正値ΔＰがそれぞれ決定される。次にカフ圧修正手段８８に対応するＳＡ１２において、それぞれのカフ圧修正値ΔＰが各カフ脈波発生時のカフ圧から減算されることにより、たとえば図５に示されるようにカフ脈波列がカフ圧軸上で左側に移動させられるため、各カフ脈波の振幅値を結ぶ包絡線が修正されることから修正された最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰが求められる。
【００２１】
次にＳＡ１３において、上記最高血圧値ＳＢＰ、最低血圧値ＤＢＰ、および脈拍数ＨＲと測定日時とが記憶装置６８の血圧値記憶領域６９内に被測定者毎に記憶されると共に最高血圧表示器３２、最低血圧表示器３４、脈拍数表示器３６にそれぞれ表示される。
【００２２】
続いて、昇圧制御手段８０に対応するＳＡ１４において、切換弁４２が急速排圧状態に切り換えられることにより、カフ１５内の急速排圧が開始される。そして、続くＳＡ１５において、上記最高血圧値ＳＢＰ等が、プリンタ２６により記録紙上に表示出力される。そして、続くＳＡ１６が実行されることにより、磁気カード７２がカード挿入口２８から送り出される。
【００２３】
上述のように本実施例によれば、変化速度測定手段８４により、徐速昇圧が開始されてからカフ１５の圧力値が所定の圧力値たとえば２０ｍｍＨｇ以上昇圧させられる毎の変化速度Ｖ_ｎ が逐次測定され、カフ圧修正値決定手段８６により、この変化速度Ｖ_ｎ に基づいて、所定の関係からカフ圧修正値ΔＰが逐次算出されると、カフ圧修正手段８８により、このカフ圧修正値ΔＰが各カフ脈波発生時のカフ圧に加算或いは減算されることにより、たとえば図５に示されるようにカフ脈波列がカフ圧軸上で左右に移動させられるため、各カフ脈波の振幅値を結ぶ包絡線が修正されることから修正された最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰが求められる。したがって、カフ１５内の圧力変化を表す前記基線が脈波の振幅値に合成されることにより、脈波の振幅値が実際よりも若干高め或いは低めのカフ圧値を有する点で読み込まれることにより、真の血圧値よりも若干高め或いは低めに測定される生体の血圧値ＢＰ_０ が、変化速度の大きさに応じて算出されるカフ圧修正値ΔＰを用いて、各カフ脈波の発生時のカフ圧が好適に修正されることにより修正されることから、一層正確な血圧値ＢＰを測定することが可能となる。
【００２４】
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。
【００２５】
たとえば、前述の実施例においては、カフ１５の圧迫圧力が所定値、たとえば２０ｍｍＨｇだけ変化する期間毎のカフ１５の圧迫圧力の変化速度Ｖ_ｎ を測定し、それぞれの変化速度Ｖ_ｎ に基づいて決定されたカフ圧修正値ΔＰを、その変化速度Ｖ_ｎ が測定された期間における脈波の発生時のカフ圧にそれぞれ加算或いは減算することによりカフ脈波列を修正するように構成されていたが、例えばカフ圧徐速変化期間の全期間に渡る変化速度Ｖ_１ に基づいて決定されたカフ圧修正値ΔＰを、全ての脈波の発生時のカフ圧に加算或いは減算することによりカフ脈波列を修正するように構成されていても構わない。
【００２６】
また、前述の実施例においては、上記カフ圧徐速変化期間においてカフ１５の圧迫圧力が緩やかに昇圧させられる場合について説明されていたが、カフ１５の圧迫圧力が緩やかに降圧させられる場合においても本発明は適用され得る。この場合には、たとえば図６で示されるような表から求められるカフ圧修正値ΔＰを、図５に示される各カフ脈波の発生時のカフ圧値に加算することにより、カフ脈波列をカフ圧軸上で右側へ移動させることにより、カフ脈波列の振幅値を結ぶ包絡線を修正して血圧値を修正する。
【００２７】
また、カフ１５の圧迫圧力を所定の速度で徐々に昇圧させる場合において、カフ圧修正値決定手段８８は、昇圧初期の区間で実際のカフの昇圧速度に基づいてカフ圧修正値を決定し、以降の区間においてそのカフ圧修正値を適用するものであってもよい。
【００２８】
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オシロメトリック式自動血圧測定装置８を説明する斜視図である。
【図２】図１の実施例の回路構成を説明するブロック線図である。
【図３】図１の実施例の電子制御装置５８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４】図１の実施例の電子制御装置５８の制御作動により検出されるカフ脈波の最大振幅点を示す図である。
【図５】図１の実施例の電子制御装置５８の制御作動により検出されるカフ脈波列を表す二次元座標の一例を示す図である。
【図６】図１の実施例の電子制御装置５８の制御作動により求められるカフ圧変化速度Ｖ_ｎ とカフ圧修正値ΔＰとの対応関係を示す図である。
【図７】図１の実施例の電子制御装置５８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
８：オシロメトリック式自動血圧測定装置
１５：カフ
８２：血圧測定手段
８４：変化速度測定手段
８６：カフ圧修正値決定手段
８８：カフ圧修正手段

Claims (1)

1. 生体の一部に巻回されるカフの圧迫圧力を緩やかに変化させるカフ圧徐速変化期間において、該カフにおける該生体の脈拍に同期して発生する脈波の振幅の変化に基づいて該生体の血圧値を測定する血圧測定手段を備えたオシロメトリック式自動血圧測定装置において、
   前記カフ圧徐速変化期間における前記カフの圧迫圧力の変化速度を逐次測定する変化速度測定手段と、
   該変化速度測定手段により逐次測定される変化速度に基づいて、所定の関係から前記脈波の発生時のカフ圧を修正するためのカフ圧修正値をそれぞれ決定するカフ圧修正値決定手段と、
   該カフ圧修正値決定手段により決定されたカフ圧修正値を用いて、前記血圧測定手段において用いられる脈波の発生時のカフ圧を修正するカフ圧修正手段と
   を、含むことを特徴とするオシロメトリック式自動血圧測定装置。

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