JP3726650B2 - 血圧計 - Google Patents
血圧計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3726650B2 JP3726650B2 JP2000224679A JP2000224679A JP3726650B2 JP 3726650 B2 JP3726650 B2 JP 3726650B2 JP 2000224679 A JP2000224679 A JP 2000224679A JP 2000224679 A JP2000224679 A JP 2000224679A JP 3726650 B2 JP3726650 B2 JP 3726650B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- cuff
- pressurization
- value
- blood pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血圧計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カフ圧に重畳される心拍毎の動脈脈波成分を抽出し、動脈脈波成分の変化に基づいて、最高血圧値及び最低血圧値を示す時点を判定するオシロメトリック法を採用した血圧計が知られている。図１４は従来の血圧計を示すブロック図であり、被測定者の要部に装着するカフ１に加圧ポンプ（加圧手段）３、急速排気弁（第２の排気手段）４、徐々排気弁（第１の排気手段）５をそれぞれ接続して、カフ圧を制御演算部７で制御する。そのカフ圧を圧力センサ２で電圧信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換手段）６によってデジタル信号に変換して制御演算部７に入力する。そして、制御演算部７にてデジタル信号に変換された圧力値（圧力データ）から被測定者の最高血圧値並びに最低血圧値等を決定し、表示器８に表示したり、ブザー等の報知手段９を鳴動させる。なお、１０は制御演算部７に対して血圧測定開始のトリガ信号等を入力するための操作入力器、１１は各部に電源を供給する電源部である。また、制御演算部７およびＡ／Ｄ変換部６は、Ａ／Ｄ変換機能を備えた１チップのマイクロコンピュータにより構成される。
【０００３】
また、図１５は制御演算部７の内部ブロック図を示しており、Ａ／Ｄ変換部６から入力されるデジタル信号は動脈脈波抽出手段１２及びカフ圧抽出手段１３に入力され、カフ圧に重畳されている動脈脈波成分（動脈反圧）とカフ圧とが分離され、動脈脈波抽出手段１２から出力される動脈反圧と、カフ圧抽出手段１３から出力されるカフ圧とがデータとして記憶手段１４に順次格納される。記憶手段１４に格納された動脈反圧とカフ圧とを用いて演算手段１５では後述する比較演算を行う。また、演算手段１５による演算結果に基づいて血圧判定手段１６では最高血圧値及び最低血圧値を求め、決定された最高血圧値及び最低血圧値を表示器８に表示する。さらに、演算手段１５の演算結果に基づいて、排気速度・脈波モニタ１７により排気速度や脈拍数が求められて表示器８に表示され、カフ圧モニタ１８によりカフ圧が求められて表示器８に表示される。また、カフ圧モニタ１８により検出されるカフ圧に基づいて、カフ圧制御手段１９により加圧ポンプ３と、急速排気弁（第２の排気手段）４と、徐々排気弁５とが制御される。
【０００４】
次に上記従来例の動作を説明する。まず、血圧測定が開始されると、制御演算部７が急速排気弁４を閉じ、徐々排気弁５を定常状態に制御した状態で加圧ポンプ３を制御し、被測定者の上腕部に巻回されたカフ１内に空気を送り上腕部を加圧して阻血する。カフ１内の圧力を十分高めたところで、制御演算部７は加圧ポンプ３を停止するとともに徐々排気弁５を制御してカフ１の内部の空気を徐々に排気してカフ圧を徐々に降下させる。この減圧期間において、圧力センサ２により動脈反圧とカフ圧とが重畳された圧力を検出する（図１６（ａ）参照）。圧力センサ２のアナログ出力はＡ／Ｄ変換部６によってデジタル信号に変換され、制御演算部７に入力される。ここで、Ａ／Ｄ変換部６の出力は、略直線的に低下するカフ圧に、同図（ｂ）に示すような動脈反圧が重畳された圧力に対応しているので、これらを分離することで、同図（ｃ）に示すような動脈反圧の脈波値と、同図（ｄ）に示すようなカフ圧の圧力値とが求められる。そして、脈波値の最大値Ｍａｘを求め、その最大値Ｍａｘに所定の比率Ｓ（％），Ｄ（％）を乗じた値と一致する動脈反圧に対応するカフ圧が、それぞれ最高血圧値及び最低血圧値とされる。最高血圧値及び最低血圧値の計測が終了すると、制御演算部７は急速排気弁４を開いて、カフ１内の空気を急速に排気し、カフ圧を急激に低下させて、カフ１内部を大気圧に開放する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の血圧計においては、カフ圧を最高血圧値以上にまで加圧してから測定を行う必要がある。しかしながら、最高血圧値には個人差があり、加圧時にどの程度まで加圧すれば良いか判らないため、一旦所定値まで加圧してから減圧過程に移行し、減圧中に発生する動脈脈波値などの生体情報信号から、加圧が十分であるか否かを判定していた。そのため、最高血圧値の個人差を考慮して加圧を行うことがでず、必要以上に被測定部位を圧迫する場合や、被測定部位の圧迫が不十分な場合が発生する虞があった。また、被測定部位の圧迫が不十分な場合は、一旦減圧過程に入って血圧を測定する状態に移行してから、再び加圧を行い、被測定部位を加圧し直すことになるため、結果的に被測定者の肉体的な負担が増加するという問題があり、再加圧時に必要以上に加圧してしまう虞もあった。
【０００６】
そこで、血圧を測定する減圧期間の前段階である加圧期間において、Ａ／Ｄ変換部６の出力から制御演算部７が最高血圧値を推定し、その推定結果に応じて制御演算部７が加圧時の圧力を決定するものが提案されており、最高血圧値の個人差に応じて加圧時の圧力を変化させることによって、被測定部位が必要以上に圧迫されたり、加圧不足となるのを防止することができる。
【０００７】
ところで、加圧中に最高血圧値を推定するためには、加圧中に動脈脈波やコロトコフ音などの生体情報を検出する必要があり、加圧時間を生体情報の検出に必要な時間よりも長くする必要があるが、従来の血圧計ではカフ圧の加圧速度は制御されておらず、加圧時間にばらつきが発生して、加圧中に最高血圧値を推定できない場合があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、血圧値を測定する減圧過程の前段階である加圧過程の時間を制御することのできる血圧計を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、被測定者の要部に装着して阻血するカフと、カフ内に空気を送ってカフ内の圧力を上昇させる加圧手段と、カフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる第１の排気手段と、カフ内の空気を第１の排気手段よりも急速に排気してカフ内の圧力を急速に降下させる第２の排気手段と、血圧値の判定に用いる生体信号を電気信号に変換するセンサと、センサの出力信号をサンプリングしてデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段の出力データを記憶する記憶手段と、記憶手段により記憶された出力データから血圧値を演算する演算手段とを備え、加圧手段によりカフ内の圧力を上昇させた状態から、加圧手段を停止させると共に、第１の排気手段によりカフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる期間に、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定する血圧計において、加圧手段による空気の送出量を略一定とし、加圧中に第１の排気手段による排気量を調整することにより加圧時間を制御する排気量制御手段と、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の出力データから脈拍数を推定する脈拍推定手段とを設け、前記排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した被測定者の脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整することを特徴とし、排気量制御手段が、加圧手段による空気の送出量に対して、第１の排気手段による排気量を制御することによってカフ圧の加圧速度を制御し、加圧に要する加圧時間を所望の時間に制御することができる。しかも排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整しているので、加圧時間を脈拍数の個人差に応じて変化させることができ、脈拍数の個人差による加圧量のばらつきが低減できるから、血圧測定を正確に行うことができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力データとこれらのデータを加算して得られる値を所定の計算式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ内の圧力上昇時の加圧値を設定する加圧値設定手段を設けたことを特徴とし、加圧値設定手段は、加圧時における動脈脈波に対応する代替値から最高血圧値を推定することで、適正な加圧値を設定でき、必要以上に加圧することによって被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じて再度加圧しなければならなくなるのを防止できる。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧中に第１の排気手段の排気量を加圧手段の送出量と略同じにすることによってカフ圧を略一定にする期間を設けたことを特徴とし、不整脈など脈拍の異常で生体信号が安定して検出できない場合でも、カフ圧を略一定にする期間を設けることによって加圧中の動脈脈波を安定して検出できる。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間よりも加圧時間を長くすることを特徴とし、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を加圧中に測定することができ、加圧中に血圧測定を行える。
【００１３】
請求項５の発明では、請求項１又は２の発明において、第１の排気手段は排気量制御手段から入力される制御信号に応じて排気量を制御し、排気量制御手段は制御信号の周波数を生体信号に対する影響が小さくなるような周波数に設定したことを特徴とし、生体信号を正確に検出することができる。
【００１４】
請求項６の発明では、請求項１又は２の発明において、加圧中にカフ内の圧力に発生するリップル成分を低減するように第１の排気手段による排気量を制御するリップル抑制手段を設けたことを特徴とし、リップル抑制手段が第１の排気手段による排気量を制御することによって、カフ圧に含まれるリップル成分を低減でき、生体信号を正確に検出することができる。
【００１５】
請求項７の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることによって、カフ圧が急激に増加するのを防止できる。
【００１６】
請求項８の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧期間の後半に第１の排気手段による排気量を低下させることを特徴とし、第１の排気手段の排気量を低下させることによって加圧速度を速めることができる。
【００１７】
請求項９の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧期間の末期に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、第１の排気手段による排気量を増加させることによって加圧速度が遅くなるので、加圧期間から減圧期間へ移行する前後でカフ圧が急激に変化するのを防止できる。
【００１８】
請求項１０の発明では、請求項１又は２の発明において、加圧中に演算手段が血圧値を推定し、カフ内の圧力を減圧する期間において、排気量制御手段は、演算手段の推定した血圧値の近傍では第１の排気手段の排気量を低下させると共に、演算手段の推定した血圧値の近傍以外では第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、演算手段の推定した血圧値の近傍では減圧速度を遅くすることによって血圧値の測定を正確に行うことができ、且つ、演算手段の推定した血圧値以外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測定に要する時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項１１の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は追値制御方式で第１の排気手段による排気量を制御し、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定することを特徴とし、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定しているので、オーバーシュートが発生し、実際の排気量が目標値に対して上下することはなく、排気量の値が振動することによってノイズが発生するのを防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
（基本構成１）
本発明の基本構成１を図１乃至図５を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な構成は従来例と共通するので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、制御演算部７の内部ブロックは従来例と同様であるので、図示及び説明は省略する。
【００２３】
この血圧計では徐々排気弁５に、制御演算部７から入力されるＰＷＭ信号のデューティ比に応じて弁開度が変化する制御弁を用いており、排気量制御手段としての制御演算部７は、徐々排気弁５に出力するＰＷＭ信号のデューティ比を変化させることによって、徐々排気弁５の弁開度を変化させ、その排気量を変化させている。
【００２４】
また、制御演算部７は、従来の血圧計と同様に、一定電圧の電圧信号或いはデューティ比が一定のＰＷＭ信号からなる制御信号を加圧ポンプ３に対して出力しており、加圧ポンプ３による空気の送出量を略一定に制御している。
【００２５】
制御演算部７では、血圧測定開始によりカフ１の中に空気を送って加圧する時（以下、単に「加圧時」と略す）に、徐々排気弁５の排気量を制御することにより、加圧ポンプ３の送出量に対して徐々排気弁５の排気量を変化させ、カフ圧の加圧速度を変化させているので、カフ圧を加圧するのに要する時間を略一定に制御することができ、加圧中に後述する最高血圧値の推定動作を確実に行うことができる。
【００２６】
ところで、この血圧計では加圧時に得られるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力データと、これらのデータを加算して得られる値を所定の計算式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ１内の加圧値（目標値）を設定する加圧値設定手段を備えている。なお、本実施形態では加圧値設定手段を演算手段１５で兼用している。
【００２７】
この血圧計においては、加圧時においても圧力センサ２で検出したカフ１内の圧力をＡ／Ｄ変換部６でデジタル信号に変換し、動脈脈波抽出手段１２及びカフ圧抽出手段１３により動脈脈波値（動脈反圧）とカフ圧値のデータを抽出して記憶手段１４に順次格納している。但し、加圧時には減圧時のように動脈脈波値とカフ圧を精度よく抽出することが困難であり、加圧時の動脈脈波値及びカフ圧のデータとしてＡ／Ｄ変換部６から入力されるデジタル信号（データ）Ｄ（ｎ）をそのまま記憶手段１４に記憶している。
【００２８】
加圧設定手段としての演算手段１５は、図２（ａ）に示すように加圧時に順次記憶手段１４に格納されるデータＤ（ｎ）に所定の係数を加算して得られる値を以下の計算式を用いて加算することにより、動脈脈波に対応した代替値Ｅ（ｎ＋ｍ）を演算する。
【００２９】
【数１】
【００３０】
すなわち、カフ圧はほぼ直線的に上昇し、周波数成分が略零となるのに対し、動脈脈波は心拍数に応じた周波数を有するものであるから、上式のようにカフ圧の複数のデータＤ(k)に対して動脈脈波の周波数に対応した係数ａ(n+m-k)，ｂ(n+m-k)を乗じて加算することにより、データＤ(k)をフィルタリングして動脈脈波に最も近い成分（代替値Ｅ(n+m)）を抽出することができる。なお、図２（ｂ）は求めた代替値Ｅ(n+m)の包絡線を示しており、横軸の時間の経過とともにカフ圧が上昇している。
【００３１】
演算手段１５は上述のようにして求めた代替値Ｅ(n+m)に対し、図３に示すように代替値Ｅ(n+m)が負から正に変わるゼロクロス点Ｅ(n+i)及び正から負に変わるゼロクロス点Ｅ(n+i+j)を動脈脈波の開始点及び終了点と仮定し、この間に存在する複数個の代替値Ｅ(n+i)〜Ｅ(n+i+j)の中の最大値Ｅmaxを当該動脈脈波の代表値とする。さらに演算手段１５は、図４に示すように各動脈脈波の代表値Ｅmax1〜Ｅmax5を比較し、前後の代表値Ｅmax1…に対して所定の閾値以上に値が変化した代表値（図示例では代表値Ｅmax3）が代表する動脈脈波を最高血圧時の動脈脈波と判断し、この動脈脈波の開始点となる代替値Ｅ(n+m)と対応したデータＤ(n+m)、すなわち当該動脈脈波の開始点におけるカフ圧値のデータを記憶手段１４から読み出し、このデータＤ(n+m)に所定値を加算した値を最高血圧値と推定する。そして、演算手段１５は上述のようにして推定した最高血圧値よりも低くない値を、加圧値としてカフ圧制御手段１９に対して設定する。よって、カフ圧制御手段１９は、カフ圧モニタ１８により検出されるカフ圧が加圧値に達すれば加圧ポンプ３を停止して加圧を終了する。なお、加圧終了後は従来例で説明した手順でカフ圧を降下させながら最高血圧値及び最低血圧値の測定が行われる。
【００３２】
このように、カフ圧のデータＤ(n+m)を上式の計算式で処理することにより、動脈脈波に対応した代替値Ｅ(n+m)を簡単に抽出することができ、この代替値Ｅ(n+m)の変化を捉えることで加圧速度を含めた諸条件に影響されることなく動脈脈波の開始点及び終了点を決定し且つ動脈脈波のレベルを判断することができるから、加圧時において最高血圧値を高い精度で推定することができる。その結果、加圧速度を含めた諸条件にかかわらず、適正な加圧値が設定可能となるものである。したがって、加圧時に、カフ１を必要以上に加圧することによって被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じて再度加圧しなければならなくなるのを防止できる。
【００３３】
なお、制御演算部７が、加圧時において徐々排気弁５の排気量を加圧ポンプ３の送出量と略同じにすることによって、図５に示すようにカフ圧を略一定にする期間Ｔ１を設けても良く、不整脈など脈拍の異常で生体信号が安定して検出できない場合でも、カフ圧を略一定に保った期間Ｔ１中に動脈脈波を確実に検出でき、加圧中の動脈脈波を安定して検出できる。
【００３４】
また、制御演算部７は加圧時の加圧速度を十分遅い値（例えば２〜６ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）に制御し、演算手段１５が血圧値の判定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間より加圧時間を長くしても良く（図６参照）、演算手段１５が血圧値の判定に用いる生体信号を加圧中に測定することができるから、加圧中に最高血圧値や最低血圧値の測定を行え、血圧の測定時間を短縮できる。
【００３５】
また、制御演算部７が徐々排気弁５に出力する制御信号（ＰＷＭ信号）の周波数は、制御演算部７が測定する生体信号（動脈脈波）に対する影響が小さくなるような周波数に設定するのが望ましく、例えば制御信号の周波数を１ｋＨｚ以上に設定することにより、生体信号に対する影響を十分小さくでき、生体信号を正確に検出することができる。
【００３６】
（基本構成２）
本発明の基本構成２を図７を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な構成は基本構成１で説明した血圧計と共通するので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
この血圧計では、基本構成１で説明した血圧計において、カフ１内の圧力からリプル成分のみを抽出する帯域通過フィルタよりなるリプル成分抽出部２０を設けている。そして、リプル抑制手段たる制御演算部７は、リプル成分抽出部２０の抽出したリプル成分に同期して、徐々排気弁５の弁開度を変化させているので、カフ圧に発生するリプル成分を低減して、生体信号を正確に検出することができる。
【００３８】
（実施形態）
本発明の一実施形態を図８乃至図１２を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な構成は基本構成１で説明した血圧計と同様であるので、その説明は省略する。
【００３９】
基本構成１で説明した血圧計では、加圧時において、制御演算部７が加圧速度を略一定に制御しているが、本実施形態では図８に示すように加圧初期時（同図中の期間Ｔ２）に徐々排気弁５の弁開度を大きくして、排気量を増加させることにより、加圧速度を低下させており、加圧初期時にカフ圧が急激に増加するのを防止している。
【００４０】
また、図９に示すように加圧期間の後半（同図中の期間Ｔ３）において、制御演算部７が徐々排気弁５の弁開度を小さくして、排気量を低下させることにより、加圧速度を速めても良く、加圧速度を速めることによって、加圧時間を短縮することができる。
【００４１】
また更に、図１０に示すように加圧期間の末期（同図中の期間Ｔ４）において、制御演算部７が徐々排気弁５の弁開度を大きくして、排気量を増加させることにより、加圧速度を遅くしても良い。カフ１は弾性を有しており、カフ１が加圧期間の末期に急激に膨張すると、加圧期間から減圧期間に移行した際に急激な膨張の反動で急激に収縮して、カフ圧が急激に低下するが、加圧期間の末期に加圧速度を遅くすることによって、カフ１の膨張を緩やかにでき、加圧期間から減圧期間に移行した際にカフ圧が急激に低下するのを防止できる（図１０のＡ３参照）。
【００４２】
ところで、制御演算部７は加圧中に血圧値を推定しており、図１１に示すように血圧の測定を行う減圧期間において、推定した血圧値の近傍では徐々排気弁５の排気量を低下させて、減圧速度を遅くすると共に、カフ圧が推定した血圧値の近傍以外（図１１の期間Ａ１，Ａ２）では徐々排気弁５の排気量を増加させて、減圧速度を速めるようにしても良く、推定した血圧値の近傍では減圧速度を遅くすることによって、血圧値の測定を正確に行うことができ、且つ、推定した血圧値の近傍以外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測定に要する時間を短縮することができる。
【００４３】
また、制御演算部７では、加圧中におけるＡ／Ｄ変換部６の出力データから動脈脈波を検出しており、この動脈脈波から脈拍数を推定し、脈拍数の推定値に応じて加圧中の加圧速度を変化させている。例えば制御演算部７では、脈拍数が少ない場合は図１２（ａ）に示すように加圧速度を遅くして、加圧時間を長くすると共に、脈拍数が多い場合は図１２（ｂ）に示すように加圧速度を速めて、加圧時間を短くすることにより、脈拍数の個人差による加圧量のばらつきを低減でき、血圧の測定を正確に行うことができる。
【００４４】
また更に、制御演算部７が徐々排気弁５の排気量（弁開度）を制御する際に、追値制御方式で排気量を制御し、図１３に示すように、実際の排気量（同図中のイ）が目標値（同図中のロ）を越えないようにフィードバックゲインを設定しても良い。ここで、同図中のハはフィードバックゲインを大きくした場合の排気量を示しており、実際の排気量が目標値を上回り（すなわちオーバーシュートが発生し）、目標値に対して上下するため、変動分の脈波と同じ周波数成分のノイズが発生するが、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定することによって、実際の排気量が目標値を上回ることはなく、ノイズの発生を防止できる。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、被測定者の要部に装着して阻血するカフと、カフ内に空気を送ってカフ内の圧力を上昇させる加圧手段と、カフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる第１の排気手段と、カフ内の空気を第１の排気手段よりも急速に排気してカフ内の圧力を急速に降下させる第２の排気手段と、血圧値の判定に用いる生体信号を電気信号に変換するセンサと、センサの出力信号をサンプリングしてデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段の出力データを記憶する記憶手段と、記憶手段により記憶された出力データから血圧値を演算する演算手段とを備え、加圧手段によりカフ内の圧力を上昇させた状態から、加圧手段を停止させると共に、第１の排気手段によりカフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる期間に、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定する血圧計において、加圧手段による空気の送出量を略一定とし、加圧中に第１の排気手段による排気量を調整することにより加圧時間を制御する排気量制御手段と、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の出力データから脈拍数を推定する脈拍推定手段とを設け、前記排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した被測定者の脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整することを特徴とし、排気量制御手段が、加圧手段による空気の送出量に対して、第１の排気手段による排気量を制御することによってカフ圧の加圧速度を制御し、加圧に要する加圧時間を所望の時間に制御することができるという効果がある。しかも排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整しているので、加圧時間を脈拍数の個人差に応じて変化させることができ、脈拍数の個人差による加圧量のばらつきが低減できるから、血圧測定を正確に行えるという効果もある。
【００４６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力データとこれらのデータを加算して得られる値を所定の計算式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ内の圧力上昇時の加圧値を設定する加圧値設定手段を設けたことを特徴とし、加圧値設定手段は、加圧時における動脈脈波に対応する代替値から最高血圧値を推定することで、適正な加圧値を設定でき、必要以上に加圧することによって被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じて再度加圧しなければならなくなるのを防止できるという効果がある。
【００４７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧中に第１の排気手段の排気量を加圧手段の送出量と略同じにすることによってカフ圧を略一定にする期間を設けたことを特徴とし、不整脈など脈拍の異常で生体信号が安定して検出できない場合でも、カフ圧を略一定にする期間を設けることによって加圧中の動脈脈波を安定して検出できるという効果がある。
【００４８】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間よりも加圧時間を長くすることを特徴とし、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を加圧中に測定することができ、加圧中に血圧測定を行えるという効果がある。
【００４９】
請求項５の発明は、請求項１又は２の発明において、第１の排気手段は排気量制御手段から入力される制御信号に応じて排気量を制御し、排気量制御手段は制御信号の周波数を生体信号に対する影響が小さくなるような周波数に設定したことを特徴とし、生体信号を正確に検出できるという効果がある。
【００５０】
請求項６の発明は、請求項１又は２の発明において、加圧中にカフ内の圧力に発生するリップル成分を低減するように第１の排気手段による排気量を制御するリップル抑制手段を設けたことを特徴とし、リップル抑制手段が第１の排気手段による排気量を制御することによって、カフ圧に含まれるリップル成分を低減でき、生体信号を正確に検出できるという効果がある。
【００５１】
請求項７の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることによって、カフ圧が急激に増加するのを防止できるという効果がある。
【００５２】
請求項８の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧期間の後半に第１の排気手段による排気量を低下させることを特徴とし、第１の排気手段の排気量を低下させることによって加圧速度を速めることができるという効果がある。
【００５３】
請求項９の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧期間の末期に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、第１の排気手段による排気量を増加させることによって加圧速度が遅くなるので、加圧期間から減圧期間へ移行する前後でカフ圧が急激に変化するのを防止できるという効果がある。
【００５４】
請求項１０の発明は、請求項１又は２の発明において、加圧中に演算手段が血圧値を推定し、カフ内の圧力を減圧する期間において、排気量制御手段は、演算手段の推定した血圧値の近傍では第１の排気手段の排気量を低下させると共に、演算手段の推定した血圧値の近傍以外では第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、演算手段の推定した血圧値の近傍では減圧速度を遅くすることによって血圧値の測定を正確に行うことができ、且つ、演算手段の推定した血圧値以外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測定に要する時間を短縮できるという効果がある。
【００５６】
請求項１１の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は追値制御方式で第１の排気手段による排気量を制御し、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定することを特徴とし、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定しているので、オーバーシュートが発生し、実際の排気量が目標値に対して上下することはなく、排気量の値が振動することによってノイズが発生するのを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の血圧計の基本構成１を示すブロック図である。
【図２】 （ａ）は同上におけるカフ圧の変化を示す波形図、（ｂ）は動脈脈波の代替値Ｅ（ｎ＋ｍ）の包絡線を示す波形図である。
【図３】 同上の動作説明図である。
【図４】 同上の動作説明図である。
【図５】 同上の動作説明図である。
【図６】 同上の動作説明図である。
【図７】 本発明の血圧計の基本構成２を示すブロック図である。
【図８】 本発明の一実施形態の動作説明図である。
【図９】 同上の動作説明図である。
【図１０】 同上の動作説明図である。
【図１１】 同上の動作説明図である。
【図１２】 （ａ）（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図１３】 同上の動作説明図である。
【図１４】 従来の血圧計のブロック図である。
【図１５】 同上の要部ブロック図である。
【図１６】 （ａ）〜（ｄ）は同上の動作説明図である。
【符号の説明】
１ カフ
３ 加圧ポンプ
４ 急速排気弁
５ 徐々排気弁
７ 制御演算部
【発明の属する技術分野】
本発明は、血圧計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カフ圧に重畳される心拍毎の動脈脈波成分を抽出し、動脈脈波成分の変化に基づいて、最高血圧値及び最低血圧値を示す時点を判定するオシロメトリック法を採用した血圧計が知られている。図１４は従来の血圧計を示すブロック図であり、被測定者の要部に装着するカフ１に加圧ポンプ（加圧手段）３、急速排気弁（第２の排気手段）４、徐々排気弁（第１の排気手段）５をそれぞれ接続して、カフ圧を制御演算部７で制御する。そのカフ圧を圧力センサ２で電圧信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換手段）６によってデジタル信号に変換して制御演算部７に入力する。そして、制御演算部７にてデジタル信号に変換された圧力値（圧力データ）から被測定者の最高血圧値並びに最低血圧値等を決定し、表示器８に表示したり、ブザー等の報知手段９を鳴動させる。なお、１０は制御演算部７に対して血圧測定開始のトリガ信号等を入力するための操作入力器、１１は各部に電源を供給する電源部である。また、制御演算部７およびＡ／Ｄ変換部６は、Ａ／Ｄ変換機能を備えた１チップのマイクロコンピュータにより構成される。
【０００３】
また、図１５は制御演算部７の内部ブロック図を示しており、Ａ／Ｄ変換部６から入力されるデジタル信号は動脈脈波抽出手段１２及びカフ圧抽出手段１３に入力され、カフ圧に重畳されている動脈脈波成分（動脈反圧）とカフ圧とが分離され、動脈脈波抽出手段１２から出力される動脈反圧と、カフ圧抽出手段１３から出力されるカフ圧とがデータとして記憶手段１４に順次格納される。記憶手段１４に格納された動脈反圧とカフ圧とを用いて演算手段１５では後述する比較演算を行う。また、演算手段１５による演算結果に基づいて血圧判定手段１６では最高血圧値及び最低血圧値を求め、決定された最高血圧値及び最低血圧値を表示器８に表示する。さらに、演算手段１５の演算結果に基づいて、排気速度・脈波モニタ１７により排気速度や脈拍数が求められて表示器８に表示され、カフ圧モニタ１８によりカフ圧が求められて表示器８に表示される。また、カフ圧モニタ１８により検出されるカフ圧に基づいて、カフ圧制御手段１９により加圧ポンプ３と、急速排気弁（第２の排気手段）４と、徐々排気弁５とが制御される。
【０００４】
次に上記従来例の動作を説明する。まず、血圧測定が開始されると、制御演算部７が急速排気弁４を閉じ、徐々排気弁５を定常状態に制御した状態で加圧ポンプ３を制御し、被測定者の上腕部に巻回されたカフ１内に空気を送り上腕部を加圧して阻血する。カフ１内の圧力を十分高めたところで、制御演算部７は加圧ポンプ３を停止するとともに徐々排気弁５を制御してカフ１の内部の空気を徐々に排気してカフ圧を徐々に降下させる。この減圧期間において、圧力センサ２により動脈反圧とカフ圧とが重畳された圧力を検出する（図１６（ａ）参照）。圧力センサ２のアナログ出力はＡ／Ｄ変換部６によってデジタル信号に変換され、制御演算部７に入力される。ここで、Ａ／Ｄ変換部６の出力は、略直線的に低下するカフ圧に、同図（ｂ）に示すような動脈反圧が重畳された圧力に対応しているので、これらを分離することで、同図（ｃ）に示すような動脈反圧の脈波値と、同図（ｄ）に示すようなカフ圧の圧力値とが求められる。そして、脈波値の最大値Ｍａｘを求め、その最大値Ｍａｘに所定の比率Ｓ（％），Ｄ（％）を乗じた値と一致する動脈反圧に対応するカフ圧が、それぞれ最高血圧値及び最低血圧値とされる。最高血圧値及び最低血圧値の計測が終了すると、制御演算部７は急速排気弁４を開いて、カフ１内の空気を急速に排気し、カフ圧を急激に低下させて、カフ１内部を大気圧に開放する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の血圧計においては、カフ圧を最高血圧値以上にまで加圧してから測定を行う必要がある。しかしながら、最高血圧値には個人差があり、加圧時にどの程度まで加圧すれば良いか判らないため、一旦所定値まで加圧してから減圧過程に移行し、減圧中に発生する動脈脈波値などの生体情報信号から、加圧が十分であるか否かを判定していた。そのため、最高血圧値の個人差を考慮して加圧を行うことがでず、必要以上に被測定部位を圧迫する場合や、被測定部位の圧迫が不十分な場合が発生する虞があった。また、被測定部位の圧迫が不十分な場合は、一旦減圧過程に入って血圧を測定する状態に移行してから、再び加圧を行い、被測定部位を加圧し直すことになるため、結果的に被測定者の肉体的な負担が増加するという問題があり、再加圧時に必要以上に加圧してしまう虞もあった。
【０００６】
そこで、血圧を測定する減圧期間の前段階である加圧期間において、Ａ／Ｄ変換部６の出力から制御演算部７が最高血圧値を推定し、その推定結果に応じて制御演算部７が加圧時の圧力を決定するものが提案されており、最高血圧値の個人差に応じて加圧時の圧力を変化させることによって、被測定部位が必要以上に圧迫されたり、加圧不足となるのを防止することができる。
【０００７】
ところで、加圧中に最高血圧値を推定するためには、加圧中に動脈脈波やコロトコフ音などの生体情報を検出する必要があり、加圧時間を生体情報の検出に必要な時間よりも長くする必要があるが、従来の血圧計ではカフ圧の加圧速度は制御されておらず、加圧時間にばらつきが発生して、加圧中に最高血圧値を推定できない場合があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、血圧値を測定する減圧過程の前段階である加圧過程の時間を制御することのできる血圧計を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、被測定者の要部に装着して阻血するカフと、カフ内に空気を送ってカフ内の圧力を上昇させる加圧手段と、カフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる第１の排気手段と、カフ内の空気を第１の排気手段よりも急速に排気してカフ内の圧力を急速に降下させる第２の排気手段と、血圧値の判定に用いる生体信号を電気信号に変換するセンサと、センサの出力信号をサンプリングしてデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段の出力データを記憶する記憶手段と、記憶手段により記憶された出力データから血圧値を演算する演算手段とを備え、加圧手段によりカフ内の圧力を上昇させた状態から、加圧手段を停止させると共に、第１の排気手段によりカフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる期間に、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定する血圧計において、加圧手段による空気の送出量を略一定とし、加圧中に第１の排気手段による排気量を調整することにより加圧時間を制御する排気量制御手段と、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の出力データから脈拍数を推定する脈拍推定手段とを設け、前記排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した被測定者の脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整することを特徴とし、排気量制御手段が、加圧手段による空気の送出量に対して、第１の排気手段による排気量を制御することによってカフ圧の加圧速度を制御し、加圧に要する加圧時間を所望の時間に制御することができる。しかも排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整しているので、加圧時間を脈拍数の個人差に応じて変化させることができ、脈拍数の個人差による加圧量のばらつきが低減できるから、血圧測定を正確に行うことができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力データとこれらのデータを加算して得られる値を所定の計算式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ内の圧力上昇時の加圧値を設定する加圧値設定手段を設けたことを特徴とし、加圧値設定手段は、加圧時における動脈脈波に対応する代替値から最高血圧値を推定することで、適正な加圧値を設定でき、必要以上に加圧することによって被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じて再度加圧しなければならなくなるのを防止できる。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧中に第１の排気手段の排気量を加圧手段の送出量と略同じにすることによってカフ圧を略一定にする期間を設けたことを特徴とし、不整脈など脈拍の異常で生体信号が安定して検出できない場合でも、カフ圧を略一定にする期間を設けることによって加圧中の動脈脈波を安定して検出できる。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間よりも加圧時間を長くすることを特徴とし、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を加圧中に測定することができ、加圧中に血圧測定を行える。
【００１３】
請求項５の発明では、請求項１又は２の発明において、第１の排気手段は排気量制御手段から入力される制御信号に応じて排気量を制御し、排気量制御手段は制御信号の周波数を生体信号に対する影響が小さくなるような周波数に設定したことを特徴とし、生体信号を正確に検出することができる。
【００１４】
請求項６の発明では、請求項１又は２の発明において、加圧中にカフ内の圧力に発生するリップル成分を低減するように第１の排気手段による排気量を制御するリップル抑制手段を設けたことを特徴とし、リップル抑制手段が第１の排気手段による排気量を制御することによって、カフ圧に含まれるリップル成分を低減でき、生体信号を正確に検出することができる。
【００１５】
請求項７の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることによって、カフ圧が急激に増加するのを防止できる。
【００１６】
請求項８の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧期間の後半に第１の排気手段による排気量を低下させることを特徴とし、第１の排気手段の排気量を低下させることによって加圧速度を速めることができる。
【００１７】
請求項９の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧期間の末期に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、第１の排気手段による排気量を増加させることによって加圧速度が遅くなるので、加圧期間から減圧期間へ移行する前後でカフ圧が急激に変化するのを防止できる。
【００１８】
請求項１０の発明では、請求項１又は２の発明において、加圧中に演算手段が血圧値を推定し、カフ内の圧力を減圧する期間において、排気量制御手段は、演算手段の推定した血圧値の近傍では第１の排気手段の排気量を低下させると共に、演算手段の推定した血圧値の近傍以外では第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、演算手段の推定した血圧値の近傍では減圧速度を遅くすることによって血圧値の測定を正確に行うことができ、且つ、演算手段の推定した血圧値以外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測定に要する時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項１１の発明では、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は追値制御方式で第１の排気手段による排気量を制御し、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定することを特徴とし、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定しているので、オーバーシュートが発生し、実際の排気量が目標値に対して上下することはなく、排気量の値が振動することによってノイズが発生するのを防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
（基本構成１）
本発明の基本構成１を図１乃至図５を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な構成は従来例と共通するので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、制御演算部７の内部ブロックは従来例と同様であるので、図示及び説明は省略する。
【００２３】
この血圧計では徐々排気弁５に、制御演算部７から入力されるＰＷＭ信号のデューティ比に応じて弁開度が変化する制御弁を用いており、排気量制御手段としての制御演算部７は、徐々排気弁５に出力するＰＷＭ信号のデューティ比を変化させることによって、徐々排気弁５の弁開度を変化させ、その排気量を変化させている。
【００２４】
また、制御演算部７は、従来の血圧計と同様に、一定電圧の電圧信号或いはデューティ比が一定のＰＷＭ信号からなる制御信号を加圧ポンプ３に対して出力しており、加圧ポンプ３による空気の送出量を略一定に制御している。
【００２５】
制御演算部７では、血圧測定開始によりカフ１の中に空気を送って加圧する時（以下、単に「加圧時」と略す）に、徐々排気弁５の排気量を制御することにより、加圧ポンプ３の送出量に対して徐々排気弁５の排気量を変化させ、カフ圧の加圧速度を変化させているので、カフ圧を加圧するのに要する時間を略一定に制御することができ、加圧中に後述する最高血圧値の推定動作を確実に行うことができる。
【００２６】
ところで、この血圧計では加圧時に得られるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力データと、これらのデータを加算して得られる値を所定の計算式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ１内の加圧値（目標値）を設定する加圧値設定手段を備えている。なお、本実施形態では加圧値設定手段を演算手段１５で兼用している。
【００２７】
この血圧計においては、加圧時においても圧力センサ２で検出したカフ１内の圧力をＡ／Ｄ変換部６でデジタル信号に変換し、動脈脈波抽出手段１２及びカフ圧抽出手段１３により動脈脈波値（動脈反圧）とカフ圧値のデータを抽出して記憶手段１４に順次格納している。但し、加圧時には減圧時のように動脈脈波値とカフ圧を精度よく抽出することが困難であり、加圧時の動脈脈波値及びカフ圧のデータとしてＡ／Ｄ変換部６から入力されるデジタル信号（データ）Ｄ（ｎ）をそのまま記憶手段１４に記憶している。
【００２８】
加圧設定手段としての演算手段１５は、図２（ａ）に示すように加圧時に順次記憶手段１４に格納されるデータＤ（ｎ）に所定の係数を加算して得られる値を以下の計算式を用いて加算することにより、動脈脈波に対応した代替値Ｅ（ｎ＋ｍ）を演算する。
【００２９】
【数１】
すなわち、カフ圧はほぼ直線的に上昇し、周波数成分が略零となるのに対し、動脈脈波は心拍数に応じた周波数を有するものであるから、上式のようにカフ圧の複数のデータＤ(k)に対して動脈脈波の周波数に対応した係数ａ(n+m-k)，ｂ(n+m-k)を乗じて加算することにより、データＤ(k)をフィルタリングして動脈脈波に最も近い成分（代替値Ｅ(n+m)）を抽出することができる。なお、図２（ｂ）は求めた代替値Ｅ(n+m)の包絡線を示しており、横軸の時間の経過とともにカフ圧が上昇している。
【００３１】
演算手段１５は上述のようにして求めた代替値Ｅ(n+m)に対し、図３に示すように代替値Ｅ(n+m)が負から正に変わるゼロクロス点Ｅ(n+i)及び正から負に変わるゼロクロス点Ｅ(n+i+j)を動脈脈波の開始点及び終了点と仮定し、この間に存在する複数個の代替値Ｅ(n+i)〜Ｅ(n+i+j)の中の最大値Ｅmaxを当該動脈脈波の代表値とする。さらに演算手段１５は、図４に示すように各動脈脈波の代表値Ｅmax1〜Ｅmax5を比較し、前後の代表値Ｅmax1…に対して所定の閾値以上に値が変化した代表値（図示例では代表値Ｅmax3）が代表する動脈脈波を最高血圧時の動脈脈波と判断し、この動脈脈波の開始点となる代替値Ｅ(n+m)と対応したデータＤ(n+m)、すなわち当該動脈脈波の開始点におけるカフ圧値のデータを記憶手段１４から読み出し、このデータＤ(n+m)に所定値を加算した値を最高血圧値と推定する。そして、演算手段１５は上述のようにして推定した最高血圧値よりも低くない値を、加圧値としてカフ圧制御手段１９に対して設定する。よって、カフ圧制御手段１９は、カフ圧モニタ１８により検出されるカフ圧が加圧値に達すれば加圧ポンプ３を停止して加圧を終了する。なお、加圧終了後は従来例で説明した手順でカフ圧を降下させながら最高血圧値及び最低血圧値の測定が行われる。
【００３２】
このように、カフ圧のデータＤ(n+m)を上式の計算式で処理することにより、動脈脈波に対応した代替値Ｅ(n+m)を簡単に抽出することができ、この代替値Ｅ(n+m)の変化を捉えることで加圧速度を含めた諸条件に影響されることなく動脈脈波の開始点及び終了点を決定し且つ動脈脈波のレベルを判断することができるから、加圧時において最高血圧値を高い精度で推定することができる。その結果、加圧速度を含めた諸条件にかかわらず、適正な加圧値が設定可能となるものである。したがって、加圧時に、カフ１を必要以上に加圧することによって被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じて再度加圧しなければならなくなるのを防止できる。
【００３３】
なお、制御演算部７が、加圧時において徐々排気弁５の排気量を加圧ポンプ３の送出量と略同じにすることによって、図５に示すようにカフ圧を略一定にする期間Ｔ１を設けても良く、不整脈など脈拍の異常で生体信号が安定して検出できない場合でも、カフ圧を略一定に保った期間Ｔ１中に動脈脈波を確実に検出でき、加圧中の動脈脈波を安定して検出できる。
【００３４】
また、制御演算部７は加圧時の加圧速度を十分遅い値（例えば２〜６ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）に制御し、演算手段１５が血圧値の判定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間より加圧時間を長くしても良く（図６参照）、演算手段１５が血圧値の判定に用いる生体信号を加圧中に測定することができるから、加圧中に最高血圧値や最低血圧値の測定を行え、血圧の測定時間を短縮できる。
【００３５】
また、制御演算部７が徐々排気弁５に出力する制御信号（ＰＷＭ信号）の周波数は、制御演算部７が測定する生体信号（動脈脈波）に対する影響が小さくなるような周波数に設定するのが望ましく、例えば制御信号の周波数を１ｋＨｚ以上に設定することにより、生体信号に対する影響を十分小さくでき、生体信号を正確に検出することができる。
【００３６】
（基本構成２）
本発明の基本構成２を図７を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な構成は基本構成１で説明した血圧計と共通するので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
この血圧計では、基本構成１で説明した血圧計において、カフ１内の圧力からリプル成分のみを抽出する帯域通過フィルタよりなるリプル成分抽出部２０を設けている。そして、リプル抑制手段たる制御演算部７は、リプル成分抽出部２０の抽出したリプル成分に同期して、徐々排気弁５の弁開度を変化させているので、カフ圧に発生するリプル成分を低減して、生体信号を正確に検出することができる。
【００３８】
（実施形態）
本発明の一実施形態を図８乃至図１２を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な構成は基本構成１で説明した血圧計と同様であるので、その説明は省略する。
【００３９】
基本構成１で説明した血圧計では、加圧時において、制御演算部７が加圧速度を略一定に制御しているが、本実施形態では図８に示すように加圧初期時（同図中の期間Ｔ２）に徐々排気弁５の弁開度を大きくして、排気量を増加させることにより、加圧速度を低下させており、加圧初期時にカフ圧が急激に増加するのを防止している。
【００４０】
また、図９に示すように加圧期間の後半（同図中の期間Ｔ３）において、制御演算部７が徐々排気弁５の弁開度を小さくして、排気量を低下させることにより、加圧速度を速めても良く、加圧速度を速めることによって、加圧時間を短縮することができる。
【００４１】
また更に、図１０に示すように加圧期間の末期（同図中の期間Ｔ４）において、制御演算部７が徐々排気弁５の弁開度を大きくして、排気量を増加させることにより、加圧速度を遅くしても良い。カフ１は弾性を有しており、カフ１が加圧期間の末期に急激に膨張すると、加圧期間から減圧期間に移行した際に急激な膨張の反動で急激に収縮して、カフ圧が急激に低下するが、加圧期間の末期に加圧速度を遅くすることによって、カフ１の膨張を緩やかにでき、加圧期間から減圧期間に移行した際にカフ圧が急激に低下するのを防止できる（図１０のＡ３参照）。
【００４２】
ところで、制御演算部７は加圧中に血圧値を推定しており、図１１に示すように血圧の測定を行う減圧期間において、推定した血圧値の近傍では徐々排気弁５の排気量を低下させて、減圧速度を遅くすると共に、カフ圧が推定した血圧値の近傍以外（図１１の期間Ａ１，Ａ２）では徐々排気弁５の排気量を増加させて、減圧速度を速めるようにしても良く、推定した血圧値の近傍では減圧速度を遅くすることによって、血圧値の測定を正確に行うことができ、且つ、推定した血圧値の近傍以外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測定に要する時間を短縮することができる。
【００４３】
また、制御演算部７では、加圧中におけるＡ／Ｄ変換部６の出力データから動脈脈波を検出しており、この動脈脈波から脈拍数を推定し、脈拍数の推定値に応じて加圧中の加圧速度を変化させている。例えば制御演算部７では、脈拍数が少ない場合は図１２（ａ）に示すように加圧速度を遅くして、加圧時間を長くすると共に、脈拍数が多い場合は図１２（ｂ）に示すように加圧速度を速めて、加圧時間を短くすることにより、脈拍数の個人差による加圧量のばらつきを低減でき、血圧の測定を正確に行うことができる。
【００４４】
また更に、制御演算部７が徐々排気弁５の排気量（弁開度）を制御する際に、追値制御方式で排気量を制御し、図１３に示すように、実際の排気量（同図中のイ）が目標値（同図中のロ）を越えないようにフィードバックゲインを設定しても良い。ここで、同図中のハはフィードバックゲインを大きくした場合の排気量を示しており、実際の排気量が目標値を上回り（すなわちオーバーシュートが発生し）、目標値に対して上下するため、変動分の脈波と同じ周波数成分のノイズが発生するが、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定することによって、実際の排気量が目標値を上回ることはなく、ノイズの発生を防止できる。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、被測定者の要部に装着して阻血するカフと、カフ内に空気を送ってカフ内の圧力を上昇させる加圧手段と、カフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる第１の排気手段と、カフ内の空気を第１の排気手段よりも急速に排気してカフ内の圧力を急速に降下させる第２の排気手段と、血圧値の判定に用いる生体信号を電気信号に変換するセンサと、センサの出力信号をサンプリングしてデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段の出力データを記憶する記憶手段と、記憶手段により記憶された出力データから血圧値を演算する演算手段とを備え、加圧手段によりカフ内の圧力を上昇させた状態から、加圧手段を停止させると共に、第１の排気手段によりカフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる期間に、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定する血圧計において、加圧手段による空気の送出量を略一定とし、加圧中に第１の排気手段による排気量を調整することにより加圧時間を制御する排気量制御手段と、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の出力データから脈拍数を推定する脈拍推定手段とを設け、前記排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した被測定者の脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整することを特徴とし、排気量制御手段が、加圧手段による空気の送出量に対して、第１の排気手段による排気量を制御することによってカフ圧の加圧速度を制御し、加圧に要する加圧時間を所望の時間に制御することができるという効果がある。しかも排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整しているので、加圧時間を脈拍数の個人差に応じて変化させることができ、脈拍数の個人差による加圧量のばらつきが低減できるから、血圧測定を正確に行えるという効果もある。
【００４６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力データとこれらのデータを加算して得られる値を所定の計算式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ内の圧力上昇時の加圧値を設定する加圧値設定手段を設けたことを特徴とし、加圧値設定手段は、加圧時における動脈脈波に対応する代替値から最高血圧値を推定することで、適正な加圧値を設定でき、必要以上に加圧することによって被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じて再度加圧しなければならなくなるのを防止できるという効果がある。
【００４７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧中に第１の排気手段の排気量を加圧手段の送出量と略同じにすることによってカフ圧を略一定にする期間を設けたことを特徴とし、不整脈など脈拍の異常で生体信号が安定して検出できない場合でも、カフ圧を略一定にする期間を設けることによって加圧中の動脈脈波を安定して検出できるという効果がある。
【００４８】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間よりも加圧時間を長くすることを特徴とし、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を加圧中に測定することができ、加圧中に血圧測定を行えるという効果がある。
【００４９】
請求項５の発明は、請求項１又は２の発明において、第１の排気手段は排気量制御手段から入力される制御信号に応じて排気量を制御し、排気量制御手段は制御信号の周波数を生体信号に対する影響が小さくなるような周波数に設定したことを特徴とし、生体信号を正確に検出できるという効果がある。
【００５０】
請求項６の発明は、請求項１又は２の発明において、加圧中にカフ内の圧力に発生するリップル成分を低減するように第１の排気手段による排気量を制御するリップル抑制手段を設けたことを特徴とし、リップル抑制手段が第１の排気手段による排気量を制御することによって、カフ圧に含まれるリップル成分を低減でき、生体信号を正確に検出できるという効果がある。
【００５１】
請求項７の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることによって、カフ圧が急激に増加するのを防止できるという効果がある。
【００５２】
請求項８の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧期間の後半に第１の排気手段による排気量を低下させることを特徴とし、第１の排気手段の排気量を低下させることによって加圧速度を速めることができるという効果がある。
【００５３】
請求項９の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は、加圧期間の末期に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、第１の排気手段による排気量を増加させることによって加圧速度が遅くなるので、加圧期間から減圧期間へ移行する前後でカフ圧が急激に変化するのを防止できるという効果がある。
【００５４】
請求項１０の発明は、請求項１又は２の発明において、加圧中に演算手段が血圧値を推定し、カフ内の圧力を減圧する期間において、排気量制御手段は、演算手段の推定した血圧値の近傍では第１の排気手段の排気量を低下させると共に、演算手段の推定した血圧値の近傍以外では第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、演算手段の推定した血圧値の近傍では減圧速度を遅くすることによって血圧値の測定を正確に行うことができ、且つ、演算手段の推定した血圧値以外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測定に要する時間を短縮できるという効果がある。
【００５６】
請求項１１の発明は、請求項１又は２の発明において、排気量制御手段は追値制御方式で第１の排気手段による排気量を制御し、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定することを特徴とし、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定しているので、オーバーシュートが発生し、実際の排気量が目標値に対して上下することはなく、排気量の値が振動することによってノイズが発生するのを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の血圧計の基本構成１を示すブロック図である。
【図２】 （ａ）は同上におけるカフ圧の変化を示す波形図、（ｂ）は動脈脈波の代替値Ｅ（ｎ＋ｍ）の包絡線を示す波形図である。
【図３】 同上の動作説明図である。
【図４】 同上の動作説明図である。
【図５】 同上の動作説明図である。
【図６】 同上の動作説明図である。
【図７】 本発明の血圧計の基本構成２を示すブロック図である。
【図８】 本発明の一実施形態の動作説明図である。
【図９】 同上の動作説明図である。
【図１０】 同上の動作説明図である。
【図１１】 同上の動作説明図である。
【図１２】 （ａ）（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図１３】 同上の動作説明図である。
【図１４】 従来の血圧計のブロック図である。
【図１５】 同上の要部ブロック図である。
【図１６】 （ａ）〜（ｄ）は同上の動作説明図である。
【符号の説明】
１ カフ
３ 加圧ポンプ
４ 急速排気弁
５ 徐々排気弁
７ 制御演算部
Claims (11)
- 被測定者の要部に装着して阻血するカフと、カフ内に空気を送ってカフ内の圧力を上昇させる加圧手段と、カフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる第１の排気手段と、カフ内の空気を第１の排気手段よりも急速に排気してカフ内の圧力を急速に降下させる第２の排気手段と、血圧値の判定に用いる生体信号を電気信号に変換するセンサと、センサの出力信号をサンプリングしてデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段の出力データを記憶する記憶手段と、記憶手段により記憶された出力データから血圧値を演算する演算手段とを備え、加圧手段によりカフ内の圧力を上昇させた状態から、加圧手段を停止させると共に、第１の排気手段によりカフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる期間に、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定する血圧計において、加圧手段による空気の送出量を略一定とし、加圧中に第１の排気手段による排気量を調整することにより加圧時間を制御する排気量制御手段と、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の出力データから脈拍数を推定する脈拍推定手段とを設け、前記排気量制御手段は、脈拍推定手段の推定した被測定者の脈拍数が多いほど排気量が少なくなるように第１の排気手段による排気量を調整することを特徴とする血圧計。
- 加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力データとこれらのデータを加算して得られる値を所定の計算式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ内の圧力上昇時の加圧値を設定する加圧値設定手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の血圧計。
- 排気量制御手段は、加圧中に第１の排気手段の排気量を加圧手段の送出量と略同じにすることによってカフ圧を略一定にする期間を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
- 排気量制御手段は、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間よりも加圧時間を長くすることを特徴とする請求項１又は２記載の血圧。
- 第１の排気手段は排気量制御手段から入力される制御信号に応じて排気量を制御し、排気量制御手段は制御信号の周波数を生体信号に対する影響が小さくなるような周波数に設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
- 加圧中にカフ内の圧力に発生するリップル成分を低減するように第１の排気手段による排気量を制御するリップル抑制手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
- 排気量制御手段は、加圧初期時に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
- 排気量制御手段は、加圧期間の後半に第１の排気手段による排気量を低下させることを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
- 排気量制御手段は、加圧期間の末期に第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
- 演算手段は加圧中に血圧値を推定し、カフ内の圧力を降下させる期間において、排気量制御手段は、演算手段の推定した血圧値の近傍では第１の排気手段の排気量を低下させると共に、演算手段の推定した血圧値の近傍以外では第１の排気手段による排気量を増加させることを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
- 排気量制御手段は追値制御方式で第１の排気手段による排気量を制御し、実際の排気量が目標値を越えないようにフィードバックゲインを設定することを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000224679A JP3726650B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 血圧計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000224679A JP3726650B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 血圧計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002034938A JP2002034938A (ja) | 2002-02-05 |
| JP3726650B2 true JP3726650B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=18718597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000224679A Expired - Fee Related JP3726650B2 (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 血圧計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3726650B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4607547B2 (ja) * | 2004-11-02 | 2011-01-05 | 日本精密測器株式会社 | 電子血圧計の圧力制御方法及び脈波弁別方法 |
| JP4798031B2 (ja) * | 2007-03-19 | 2011-10-19 | オムロンヘルスケア株式会社 | 血圧測定装置 |
| JP5412740B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2014-02-12 | オムロンヘルスケア株式会社 | 血圧測定装置 |
| JP5092885B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2012-12-05 | オムロンヘルスケア株式会社 | 電子血圧計 |
| CN102160779A (zh) | 2010-02-22 | 2011-08-24 | 深圳市金科威实业有限公司 | 向无创血压测量设备的袖带充气的方法及装置 |
| JP5718189B2 (ja) * | 2011-08-23 | 2015-05-13 | シチズンホールディングス株式会社 | 電子血圧計 |
| JP6548493B2 (ja) * | 2015-07-22 | 2019-07-24 | 日本光電工業株式会社 | 血圧測定装置 |
| JP7020790B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2022-02-16 | 日本光電工業株式会社 | 血圧測定装置 |
| EP3456252A1 (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-20 | Koninklijke Philips N.V. | Inflation apparatus for an inflation-based non-invasive blood pressure monitor and a method of operating the same |
| JP2024043198A (ja) * | 2022-09-16 | 2024-03-29 | オムロンヘルスケア株式会社 | 血圧計、および血圧測定方法 |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000224679A patent/JP3726650B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002034938A (ja) | 2002-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2502463C2 (ru) | Устройство измерения информации о кровяном давлении, способное получать показатель для определения степени артериосклероза | |
| JP5152153B2 (ja) | 電子血圧計 | |
| JP4668651B2 (ja) | 血圧計 | |
| JP6019592B2 (ja) | 血圧測定装置 | |
| JP5045514B2 (ja) | 電子血圧計 | |
| EP3203901B1 (en) | Non-invasive blood pressure monitor, a method of operating the same, and a computer program implementing said method | |
| JP5467095B2 (ja) | 循環器機能測定装置 | |
| JP2011125716A (ja) | 非侵襲血圧測定における適応的ポンプ制御 | |
| US6440080B1 (en) | Automatic oscillometric apparatus and method for measuring blood pressure | |
| JP4289850B2 (ja) | 振動波形を較正することによって拡張期血圧を決定するための自動間接的非侵襲式装置及び方法 | |
| JP3726650B2 (ja) | 血圧計 | |
| JPWO2015122193A1 (ja) | 血圧推定装置、血圧推定方法、血圧測定装置、及び、血圧推定プログラム | |
| JP3733837B2 (ja) | 血圧計 | |
| JP5756926B2 (ja) | 循環器機能測定装置 | |
| JP3057933B2 (ja) | 電子血圧計 | |
| JP2005278965A (ja) | 心機能評価装置 | |
| JP2011234876A (ja) | 血圧計測装置 | |
| JP3717990B2 (ja) | 電子血圧計 | |
| JP2002209860A (ja) | 電子血圧計 | |
| JP4522561B2 (ja) | 加圧測定型血圧計 | |
| WO2024057620A1 (ja) | 血圧計、および血圧測定方法 | |
| WO2024053165A1 (ja) | 血圧計、および血圧計の制御方法 | |
| JP2013090824A (ja) | 電子血圧計 | |
| JP4398553B2 (ja) | 電子血圧計 | |
| WO2024057618A1 (ja) | 血圧計、および血圧測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041101 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041116 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050117 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050906 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050919 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081007 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091007 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091007 Year of fee payment: 4 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091007 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101007 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101007 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111007 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111007 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121007 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131007 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |