JP3751115B2 - 血圧監視装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播時間或いは伝播速度等の伝播速度情報に基づいて、生体の血圧を監視する血圧監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度情報である伝播時間DT或いはそれに基づいて算出される伝播速度VM (m/s )は、所定の範囲において生体の血圧値BP(mmHg)と反比例或いは比例関係を有することが知られている。そこで、予め測定される生体の血圧値BPと伝播時間DT或いは伝播速度VM から、たとえばBP=A(1/DT)+B、或いはBP=C(VM )+Dで表されるような関係式における係数A及びBを予め決定し、その関係式から、逐次測定される伝播速度VM に基づいて、生体の血圧値BPを監視する血圧監視装置が提案されている。
【0003】
従来、上記脈波の伝播時間DTは、たとえば心電誘導装置により検出された心電誘導波形のR波と、生体の動脈或いは末梢動脈上に装着された脈波センサ等により検出された脈波との間の時間差、或いは生体の動脈および末梢動脈上に装着された一対の脈波センサ等により検出された脈波間の時間差を求めることにより検出されていた。このとき、監視血圧値BPには最高血圧値が用いられることから、脈波のうちの最高血圧値に対応する頂点を基準点として上記伝播時間DTが算出される。
【0004】
【発明が解決すべき課題】
ところで、上記伝播時間DTの算出に用いられる脈波には、動脈の分岐点などから反射される反射波と合成される場合が多く、その反射波は同一検出条件下であってもその大きさなどが逐次変化する性質があることから、その反射波との合成によって形状が変化する脈波の頂点が、その反射波の大きさによって本来の頂点からずらされてしまうので、伝播時間DT或いは伝播速度VM 等の伝播速度情報、又はそれに基づいて決定される監視血圧の精度が充分に得られない場合があった。
【0005】
本発明は以上のような事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度情報に基づいて生体の血圧値を監視する血圧監視装置において、高い血圧監視精度が得られるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための第1の手段】
本発明者は以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、脈波の立ち上がり点などを基準点としてその脈波の頂点のずれを求め、その頂点のずれに基づいて前記対応関係を修正すると、好適な血圧監視精度が得られること見いだした。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。
【0007】
すなわち、本第1発明の要旨とするところは、生体に発生する脈波を検出する脈波検出手段と、その脈波検出手段により検出された脈波の頂点を基準として生体の脈波伝播速度に関連する脈波伝播速度情報を算出する脈波伝播速度情報算出手段を備え、予め求められた対応関係から、生体の実際の脈波伝播速度情報に基づいて生体の血圧を監視する血圧監視装置であって、(a)前記脈波の頂点のずれ量を検出する脈波頂点ずれ検出手段と、(b)その脈波頂点ずれ検出手段により検出された脈波の頂点のずれに基づいて、前記対応関係を修正する対応関係修正手段とを、含むことにある。
【0008】
【第1発明の効果】
このようにすれば、脈波頂点ずれ検出手段により脈波の頂点のずれが検出されると、対応関係修正手段により、その脈波の頂点のずれに基づいて前記対応関係が修正される。したがって、反射波との合成波である脈波の頂点がその反射波の影響によってずれた場合には、その変化傾向に基づいて前記対応関係が修正されることから、反射波の不安定性に拘わらず常に正確な血圧値を決定することが可能になる。
【0009】
【発明の他の形態】
ここで、好適には、前記第1発明の血圧監視装置には、前記生体の一部を圧迫するカフを用いてその生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、前記生体の血圧値とその生体の脈波伝播速度情報との予め求められた対応関係から、その生体の実際の脈波伝播速度情報に基づいて監視血圧値を逐次決定する監視血圧値決定手段と、その監視血圧値決定手段により逐次決定された監視血圧値が予め設定された判断基準値を越える異常値であるか否かを判定し、異常値を判定した場合には前記血圧測定手段により血圧測定を起動させる監視血圧値異常判定手段とが、さらに備えられる。このようにすれば、監視血圧値異常判定手段により監視血圧値が異常であると判定されると、前記血圧測定手段によるカフを用いた血圧測定が起動されることから、監視血圧異常時において自動的にカフを用いた血圧測定値が得られるので、血圧監視の信頼性が一層高められる。
【0010】
また、好適には、前記監視血圧値決定手段により逐次決定される監視血圧値を表示する表示器が備えられる。このようにすれば、表示器に表示される監視血圧値を見ることにより、上記血圧測定手段による血圧測定が行われない期間において、カフの圧迫による負担を与えない状態で生体の血圧値を連続的に監視できる。
【0011】
【課題を解決するための第2の手段】
また、前記課題を達成するための本第2発明の要旨とするところは、所定の周期で生体に装着されたカフの圧迫圧力を変化させ、その圧迫圧力の変化過程において発生する脈波の大きさ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と、前記生体の2部位に装着した第1脈波検出装置および第2脈波検出装置によりそれぞれ検出される脈波の頂点を基準として脈波伝播速度情報を逐次算出する脈波伝播速度情報算出手段と、その脈波伝播速度情報算出手段により算出された脈波伝播速度情報の変化値が、予め設定された判断基準範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させる監視血圧値変化判定手段とを備えた血圧監視装置であって、(a)前記脈波の頂点のずれ量を検出する脈波頂点ずれ検出手段と、(b)その脈波頂点ずれ検出手段により検出された脈波の頂点のずれに基づいて、前記監視血圧値変化判定手段による判定を修正する判定修正手段とを、含むことにある。
【0012】
【第2発明の効果】
このようにすれば、監視血圧値変化判定手段により、脈波伝播速度情報算出手段により逐次算出された脈波伝播速度情報の変化値が予め設定された判断基準値を超えたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定が起動させられる。このとき、反射波との合成波である脈波の頂点がその反射波の影響によってずれた場合でも、そのずれの変化傾向に基づいて前記監視血圧値変化判定手段による判定が修正されることから、反射波の不安定性に拘らず常に正確な血圧値を監視することが可能になる。
【0013】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明が適用された血圧監視装置8の回路構成を説明するブロック線図である。
【0014】
図1において、血圧監視装置8は、ゴム製袋を布製帯状袋内に有して、たとえば患者の上腕部12に巻回されるカフ10と、このカフ10に配管20を介してそれぞれ接続された圧力センサ14、切換弁16、および空気ポンプ18とを備えている。この切換弁16は、カフ10内への圧力の供給を許容する圧力供給状態、カフ10内を徐々に排圧する徐速排圧状態、およびカフ10内を急速に排圧する急速排圧状態の3つの状態に切り換えられるように構成されている。
【0015】
圧力センサ14は、カフ10内の圧力を検出して、その圧力を表す圧力信号SPを静圧弁別回路22および脈波弁別回路24にそれぞれ供給する。静圧弁別回路22はローパスフィルタを備え、圧力信号SPに含まれる定常的な圧力すなわちカフ圧を表すカフ圧信号SKを弁別してそのカフ圧信号SKをA/D変換器26を介して電子制御装置28へ供給する。脈波弁別回路24はバンドパスフィルタを備え、圧力信号SPの振動成分である脈波信号SM1 を周波数的に弁別してその脈波信号SM1 をA/D変換器30を介して電子制御装置28へ供給する。この脈波信号SM1 が表すカフ脈波は、患者の心拍に同期して図示しない上腕動脈から発生してカフ10に伝達される圧力振動波である。
【0016】
上記電子制御装置28は、CPU29、ROM31、RAM33、および図示しないI/Oポート等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されており、CPU29は、ROM31に予め記憶されたプログラムに従ってRAM33の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行することにより、I/Oポートから駆動信号を出力して切換弁16および空気ポンプ18を制御する。
【0017】
圧脈波検出プローブ34は、前記カフ10が装着されているか或いは装着されていない上腕部12の動脈下流側の手首42において、容器状を成すハウジング36の開口端が体表面38に対向する状態で装着バンド40により手首42に着脱可能に取り付けられるようになっている。ハウジング36の内部には、ダイヤフラム44を介して圧脈波センサ46が相対移動可能かつハウジング36の開口端からの突出し可能に設けられており、これらハウジング36およびダイヤフラム44等によって圧力室48が形成されている。この圧力室48内には、空気ポンプ50から調圧弁52を経て圧力エアが供給されるようになっており、これにより、圧脈波センサ46は圧力室48内の圧力に応じた押圧力PHDで前記体表面38に押圧される。圧力室48を構成するハウジング36、ダイヤフラム44等が圧脈波センサ46の押圧装置として機能している。
【0018】
上記圧脈波センサ46は、たとえば、単結晶シリコン等から成る半導体チップの押圧面54に多数の半導体感圧素子(図示せず)が配列されて構成されており、手首42の体表面38の撓骨動脈56上に押圧されることにより、撓骨動脈56から発生して体表面38に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を検出し、その圧脈波を表す圧脈波信号SM2 をA/D変換器58を介して電子制御装置28へ供給する。圧脈波センサ46は、その平坦な押圧面54によって撓骨動脈56の管壁の一部が平坦となるまでダイヤフラム44により押圧された状態で圧脈波を検出することから、撓骨動脈56の管壁の張力の影響が除去されるので、圧脈波信号SM2 は撓骨動脈56内の圧力を略示するものである。
【0019】
また、前記電子制御装置28のCPU29は、ROM31に予め記憶されたプログラムに従って、空気ポンプ50および調圧弁52へ駆動信号を出力し、圧力室48内の圧力すなわち圧脈波センサ46の皮膚に対する押圧力を調節する。これにより、連続血圧監視に際しては、圧力室48内の圧力変化過程で逐次得られる圧脈波に基づいて圧脈波センサ46の最適押圧力PHDP が決定され、圧脈波センサ46の最適押圧力PHDP を維持するように調圧弁52が制御される。
【0020】
心電誘導装置60は、生体の所定の部位に貼り着けられる複数の電極62を介して心筋の活動電位を示す心電誘導波、所謂心電図を連続的に検出するものであり、その心電誘導波を示す信号を前記電子制御装置28へ供給する。なお、この心電誘導装置60は心臓内の血液を大動脈へ向かって拍出開始する時期すなわち大動脈内の圧脈波の発生時期に対応する心電誘導波のうちのR波を検出するためのものであることから、第1脈波検出装置として実質的に機能している。
【0021】
図2は、上記血圧監視装置8における電子制御装置28の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図2において、血圧測定手段70は、カフ圧制御手段72によってたとえばカフ10の圧迫圧力が所定の目標圧力値PCM(たとえば、180mmHg程度の圧力値)まで急速昇圧させた後に3mmHg/sec程度の速度で徐速降圧させられる徐速降圧期間内において、順次採取される脈波信号SM1 が表す脈波の振幅の変化に基づきよく知られたオシロメトリック法を用いて最高血圧値BPSYS および最低血圧値BPDIA などを決定する。
【0022】
脈波伝播速度情報算出手段74は、図3に示すように心電誘導装置60により逐次検出される心電誘導波の周期毎に発生する所定の部位たとえばR波から、圧脈波検出プローブ34により逐次検出される圧脈波の周期毎に発生する頂点までの時間差(伝播時間)DTRPを逐次算出する脈波伝播時間算出手段を備え、その脈波伝播時間算出手段により逐次算出される伝播時間DTRPに基づいて、予め記憶される数式1から、被測定者の動脈内を伝播する脈波の伝播速度VM (m/sec )を逐次算出する。数式1において、L(m)は左心室から大動脈を経て前記プローブ38が装着される部位までの距離であり、TPEP (sec)は心電誘導波形のR波から光電脈波の下ピーク点までの前駆出期間である。これらの距離Lおよび前駆出期間TPEP は定数であり、予め実験的に求められた値が用いられる。
【0023】
【数1】
VM =L/(DTRP−TPEP )
【0024】
対応関係決定手段76は、血圧測定手段70により測定された最高血圧値BPSYS とその血圧測定期間内における脈波伝播時間DTRPたとえばその期間内における脈波伝播時間DTRPの平均値に基づいて、数式2で表される伝播時間DTRPと最高血圧値BPSYS との関係式における係数A及びBを、或いは、血圧測定手段70により測定された最高血圧値BPSYS とその血圧測定期間内における伝播速度VM たとえばその期間内における伝播速度VM の平均値に基づいて、数式3で表される伝播速度VM と最高血圧値BPSYS との関係式における係数C及びDを予め決定する。
【0025】
【数2】
BPSYS =A(1/DTRP)・α+B
【0026】
【数3】
BPSYS =C(VM )・α+D
【0027】
監視血圧値決定手段78は、生体の血圧値とその生体の脈波伝播時間或いは伝播速度との間の上記対応関係(数式2或いは数式3)から、脈波伝播速度情報算出手段74により逐次算出される生体の実際の脈波伝播時間DTRP或いは脈波伝播速度VM に基づいて監視血圧値MBPSYS を逐次決定し、それを表示器32にそれぞれ表示させる。
【0028】
監視血圧値異常判定手段80は、上記監視血圧値決定手段78により逐次決定された監視血圧値MBPSYS が予め設定された判断基準値を越える異常値であるか否かを判定し、異常値を判定した場合には前記血圧測定手段70によるカフ10を用いた血圧測定作動を起動させる。従って、この監視血圧値異常判定手段80は、監視血圧値MBPSYS が異常値となったときに血圧測定手段70によるカフ10を用いた血圧測定作動を起動させる血圧測定起動手段としても機能している。
【0029】
脈波頂点ずれ検出手段82は、圧脈波検出プローブ34により検出された圧脈波の基準点たとえば立ち上がり点PA と頂点PP とを判定し、それら立ち上がり点PA と頂点PP との間の時間差TP を用いて頂点PP の時間位置を決定するとともに、対応関係決定手段76により数式2或いは3に示す対応関係が決定された時点における時間差TPiに対するずれ量、すなわち対応関係決定手段76により対応関係が決定された時点における圧脈波の頂点PPiに対する実際の圧脈波の頂点PP のずれ量ΔTP (=TPi−TP )を逐次検出する。図4に示すように、圧脈波検出プローブ34により検出された圧脈波は、心臓から伝播する進行波WP と動脈の分岐点から反射する反射波WR との合成波として検出されるのであるが、その反射波WR は同一検出条件下であってもその大きさなどが比較的不安定である。このため、反射波WR が比較的小さい間は、圧脈波の頂点PP と進行波の頂点とが相互に一致しているが、反射波WR が相対的に大きくなると、その反射波WR に影響されて圧脈波の頂点PP が進行波の頂点に対してずらされ、誤差Gが発生することが避けられない。本実施例では、対応関係が決定された時点を基準として圧脈波の頂点PP の実際のずれ量ΔTP からその対応関係を修正することにより、対応関係決定時点の精度を維持しようとするものである。
【0030】
対応関係修正手段86は、上記脈波頂点ずれ検出手段82により検出された、対応関係決定手段76により対応関係が決定された時点における圧脈波の頂点PPiに対する実際の圧脈波の頂点PP のずれ量ΔTP に基づいて、たとえば図5に示される予め記憶された関係を用いて、数式2に表される伝播時間DTRPと最高血圧値BPSYS との関係式の修正係数α、或いは数式3で表される伝播速度VM と最高血圧値BPSYS との関係式の修正係数αを決定する。尚、図5に表される関係は予め実験的に求められるものである。
【0031】
図6、図7、図8は、上記血圧監視装置8の電子制御装置28における制御作動の要部を説明するフローチャートであり、図6は血圧監視ルーチンを、図7は伝播速度情報算出ルーチンを、図8は関係修正ルーチンをそれぞれ示している。
【0032】
図6において、ステップSA1(以下、ステップを省略する。)において図示しないカウンタやレジスタをクリアする初期処理が実行された後、脈波伝播速度情報算出手段74に対応するSA2では、カフ昇圧期間において、心電誘導波形のR波からプローブ34により逐次検出される圧脈波の頂点(最大点)までの時間差すなわち伝播時間DTRPが決定され、前記数式1からその伝播時間DTRPに基づいて脈波伝播速度VM (m/sec )が算出される。図7は、SA2において実行される伝播速度情報算出ルーチンを詳しく示している。
【0033】
図7のSA21では、心電誘導装置60により逐次検出される心電誘導波形が読み込まれるとともに、SA22では、圧脈波センサ46により逐次検出される圧脈波が読み込まれる。次いで、SA23では、心電誘導波形のR波(R点)が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は前記SA21以下が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、SA24において圧脈波の最大点が検出されたか否かが判断される。このSA24の判断が否定された場合は前記SA21以下が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、前記脈波伝播速度情報算出手段74内の脈波伝播時間算出手段に対応するSA25において、図3に示すように、心電誘導波形のR波から圧脈波の最大値までの時間差DTRPが算出される。そして、SA26において、予め記憶された数式1からSA25において実際に求められた時間差DTRPに基づいて脈波伝播速度VM が算出される。
【0034】
図6に戻って、前記カフ圧制御手段72に対応するSA3では、切換弁16が圧力供給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ18が駆動されることにより、血圧測定のためにカフ10の急速昇圧が開始される。続くカフ圧制御手段72に対応するSA4では、カフ圧PC が180mmHg程度に予め設定された目標圧迫圧PCM以上となったか否かが判断される。このSA4の判断が否定された場合は、上記SA2以下が繰り返し実行されることによりカフ圧PC の上昇が継続される。しかし、カフ圧PC の上昇により上記SA4の判断が肯定されると、前記血圧測定手段70に対応するSA5において、血圧測定アルゴリズムが実行される。すなわち、空気ポンプ18を停止させ且つ切換弁16を徐速排圧状態に切り換えてカフ10内の圧力を予め定められた3mmHg/sec程度の緩やかな速度で下降させることにより、この徐速降圧過程で逐次得られる脈波信号SM1 が表す脈波の振幅の変化に基づいて、良く知られたオシロメトリック方式の血圧値決定アルゴリズムに従って最高血圧値BPSYS 、平均血圧値BPMEAN、および最低血圧値BPDIA が測定されるとともに、脈波間隔に基づいて脈拍数などが決定されるのである。そして、その測定された血圧値および脈拍数などが表示器32に表示されるとともに、切換弁16が急速排圧状態に切り換えられてカフ10内が急速に排圧される。
【0035】
次に、前記対応関係決定手段76に対応するSA6では、SA2において求められた脈波伝播時間DTRP或いは脈波伝播速度VM と、SA5において測定されたカフ10による血圧値BPSYS との間の対応関係が求められる。すなわち、SA5において血圧値BPSYS 、BPMEAN、およびBPDIA が測定されると、その最高血圧値BPSYS と実際の脈波伝播時間DTRP或いは脈波伝播速度VM とに基づいて、対応関係(数式2、数式3)が決定されるのである。
【0036】
上記のようにして対応関係が決定されると、SA7において、心電誘導波形のR波および圧脈波が入力されたか否かが判断される。このSA7の判断が否定された場合はSA7が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、前記脈波伝播速度情報算出手段74に対応するSA8において、新たに入力された心電誘導波形のR波および圧脈波についての脈波伝播時間DTRP或いは脈波伝播速度VM がSA2と同様にして算出される。
【0037】
そして、監視血圧値決定手段78に対応するSA9において、上記SA6において求められた伝播速度血圧対応関係から、上記SA8において求められた脈波伝播速度VM に基づいて、監視血圧値MBP(最高血圧値)が決定され、且つ一拍毎の監視血圧値MBPをトレンド表示させるために表示器32に出力される。
【0038】
次いで、前記監視血圧値異常判定手段80に対応するSA10では、SA9において決定された監視血圧値MBPが予め設定された判断基準範囲たとえば200mmHgを越えたか否かが判断される。このSA10の判断が否定された場合はSA11が実行されるが、肯定された場合は、SA12において表示器32に血圧異常表示が行われた後、伝播速度血圧対応関係を再決定させるためにSA2以下が再び実行される。
【0039】
上記SA11では、SA5においてカフ10による血圧測定が行われてからの経過時間が予め設定された15乃至20分程度の設定周期すなわちキャリブレーション周期を経過したか否かが判断される。このSA11の判断が否定された場合には、前記SA7以下の血圧監視ルーチンが繰り返し実行され、監視血圧値MBPが1拍毎に連続的に決定され、且つその決定された監視血圧値MBPが表示器32において時系列的にトレンド表示される。しかし、このSA11の判断が肯定された場合には、前記対応関係を再決定するために前記SA2以下のカフキャリブレーションルーチンが再び実行される。
【0040】
図8は、図6と並列的に実行される関係修正ルーチンを示している。図8のSB1では、圧脈波プローブ34から圧脈波が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は本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合には、前記脈波頂点ずれ検出手段82に対応するSB2、SB3において、圧脈波の基準点すなわち立ち上がり点PA から圧脈波の頂点PP までの実際の時間差TP が算出されるとともに、前記SA6において対応関係が決定された時点における時間差TPiと上記実際の時間差TP とのずれ量、すなわちSA6において対応関係が決定された時点における圧脈波の頂点PPiと実際の頂点PP とのずれ量ΔTP (=TPi−TP )が逐次算出される。
【0041】
次いで、前記対応関係修正手段86に対応するSB4では、図5に示す予め設定された関係から実際のずれ量ΔTP に基づいて、数式2或いは数式3における係数αが決定されることにより、数式2或いは数式3の対応関係が修正される。
【0042】
上述のように本実施例によれば、脈波頂点ずれ検出手段82(SB2、SB3)により圧脈波の頂点PP のずれ量ΔTP が検出されると、対応関係修正手段86(SB4)により、その圧脈波の頂点PP のずれ量ΔTP に基づいて前記対応関係が修正されることから、反射波WR と進行波WP との合成波である圧脈波の頂点PP がその反射波WR の影響によってずれた場合には、その変化傾向に基づいて前記対応関係が修正されることから、反射波の不安定性に拘わらず常に正確な血圧値を決定することが可能になる。
【0043】
また、本実施例によれば、監視血圧値異常判定手段80(SA10)により、監視血圧値決定手段78により逐次決定される監視血圧値が異常であると判定されると、血圧測定手段70によるカフ10を用いた血圧測定が起動されることから、監視血圧異常時において自動的にカフを用いた血圧測定値が得られるので、血圧監視の信頼性が一層高められる。
【0044】
また、本実施例によれば、監視血圧値決定手段78により逐次決定される監視血圧値を表示する表示器32が備えられているので、表示器32に表示される監視血圧値を見ることにより、上記血圧測定手段70による血圧測定が行われない期間において、カフ10の圧迫による負担を与えない状態で生体の血圧値を連続的に監視できる。
【0045】
次に、本発明の他の実施例について図面に基づいて詳細に説明する。尚、上記実施例と同一の構成を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0046】
図9、図10および図11は、第2発明に対応する実施例である血圧監視装置の要部を説明する機能ブロック線図およびフローチャートである。本実施例の血圧監視装置では、装置の機構および回路構成は前述の図1の実施例と共通するが、電子制御装置28による血圧監視方法が相違する。すなわち、本実施例の血圧監視装置では、予め設定された血圧測定周期TB 毎にカフ10による血圧測定が行われる一方、血圧測定が行われない測定休止期間において、一拍毎に求められる伝播時間DTRP或いは脈波伝播速度VM の変化値ΔDTRP或いはΔVM が所定の判断基準範囲β或いはγを越えたか否かに基づいて血圧変動を監視し、変化値ΔDTRP或いはΔVM が所定の判断基準範囲β或いはγを越えたと判定された場合には、カフ10による血圧測定を実行させて最新の血圧測定値が得られるようになっている。
【0047】
図9は、本実施例の血圧監視装置における電子制御装置28の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図において、血圧測定手段70は、予め設定された血圧測定周期TB 毎に血圧測定が起動されることによりカフ10を用いる血圧測定作動を実行し、表示器32に表示される血圧値を更新する。伝播速度情報変化値算出手段88は、脈波伝播速度情報算出手段74により一拍毎に算出された伝播時間DTRP或いは脈波伝播速度VM の変化値ΔDTRP或いはΔVM を算出する。この変化値ΔDTRP或いはΔVM は、たとえば脈波伝播速度情報算出手段74により逐次求められる伝播時間DTRPの移動平均値DTRPAV或いは脈波伝播速度VM の移動平均値VM AV、または血圧測定手段70により前回血圧測定が実行されたときの伝播時間DTRP或いは脈波伝播速度VM に対する変化率或いは変化量である。監視血圧値変化判定手段90は、上記伝播速度情報変化値算出手段88により算出された伝播時間DTRPの変化値ΔDTRP或いは脈波伝播速度VM の変化値ΔVM が予め設定された判断基準範囲β或いはγを超えたことに基づいて生体の血圧変化を判定し、その生体の血圧変化を表示器32に表示させるとともに、カフ10を用いた血圧測定値を得るために血圧測定手段70の血圧測定動作を起動させる。すなわち、上記監視血圧値変化判定手段90は、伝播時間DTRPの変化値ΔDTRP或いは脈波伝播速度VM の変化値ΔVM が予め設定された判断基準範囲β或いはγを外れたときに血圧測定手段70の血圧測定動作を起動させる起動手段としても機能しているのである。
【0048】
判定修正手段92は、脈波頂点ずれ検出手段82により検出された、前記対応関係が決定された時点における時間差TPiと上記実際の時間差TP とのずれ量、すなわちSA6において対応関係が決定された時点における圧脈波の頂点PPiと実際の頂点PP とのずれ量ΔTP (=TPi−TP )に基づいて、上記監視血圧値変化判定手段90による判定を修正する。この判定修正手段92は、たとえばずれ量ΔTP に基づいて、前記判断基準範囲β或いはγを修正する。
【0049】
図10は、本実施例の電子制御装置28の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図において、SC1ではSA1と同様の初期処理が実行された後、SC2では、心電誘導波形のR波および圧脈波が発生したか否かが判断される。このSC2の判断が否定された場合は、SC3において、SC8によるカフを用いた前回の血圧測定から予め設定された血圧測定周期TB が経過したか否かが判断される。この血圧測定周期TB は、たとえば十数分乃至数十分というように比較的長時間に設定される。このSC3の判断が否定された場合は本ルーチンが終了させられて、SC1以下が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、周期的に到来する血圧測定期間であるので、前記血圧測定手段70に対応するSC8において、カフ10を用いてオシロメトリック法により血圧測定が実行されることにより、最高血圧値BPSYS および最低血圧値BPDIA が決定され且つ表示されてから、本ルーチンが終了させられる。
【0050】
上記SC2の判断が肯定された場合は、SC4において、心電誘導波形のR波および圧脈波がそれぞれ読み込まれるとともに、脈波伝播速度情報算出手段74に対応するSC5において、SA8と同様にして伝播時間DTRP或いはそれから脈波伝播速度VM が算出される。次いで、伝播速度情報変化値算出手段88に対応するSC6において、上記伝播時間DTRPの変化値ΔDTRP或いは脈波伝播速度VM の変化値ΔVM が算出される。たとえばその変化値ΔVM としては、移動平均値VM AV〔=VM i-n +・・・+VM i-1 +VM i /(n+1)〕に対する変化量(=VM i −VM AV)、或いは変化率〔=(VM i −VM AV)/VM AV〕、または、前回カフによる血圧測定が実行されたときの脈波伝播速度VM m に対する変化量(=VM i −VM m )、或いは変化率〔=(VM i −VM m )/VM m 〕などが用いられる。
【0051】
そして、前記監視血圧値変化判定手段90に対応するSC7では、上記伝播時間DTRPの変化値ΔDTRPが予め設定された判断基準範囲βを外れたか否か、或いは上記脈波伝播速度VM の変化値ΔVM が予め設定された判断基準値γを外れたか否かが判断される。この判断基準値β或いはγは、患者の血圧値が生体の容体監視の上で問題となる程に変化したか否かを判断するために予め実験的に求められたものである。
【0052】
上記SC7の判断が否定された場合は、患者の血圧値が安定している状態であるので、SC8のカフ10を用いた血圧測定を実行させないで、SC3以下が実行される。しかし、上記SC7の判断が肯定された場合は、患者の血圧値が比較的大きく変化した状態であるので、SC8のカフ10を用いた血圧測定が直ちに開始され、監視血圧値の変化を示す文字或いは記号とカフ10を用いて測定された血圧値とが表示器32に表示される。
【0053】
図11は、上記図10のルーチンと並列的に実行される判定修正ルーチンである。図11のSD1乃至SD3は、図8のSB1乃至SB3と同様に実行される。判定修正手段92に対応するSD4では、SD3により算出された、前回カフによる血圧測定が実行されたときの時間差TPiあるいは前記移動平均値VM AVが決定された時点における平均時間差TPi AV とのずれ量、すなわちSC6において伝播速度情報変化値が算出された時点における圧脈波の頂点PPiあるいはその平均値PPi AV と実際の頂点PP とのずれ量ΔTP (=TPi−TP あるいはTPi AV −Tp )に基づいて、判断基準範囲β或いはγが修正されることにより、前記監視血圧値変化判定手段90(SC7)による判定が修正される。
【0054】
本実施例によれば、監視血圧値変化判定手段90(SC7)により、脈波伝播速度情報算出手段74(SC5)により逐次算出された脈波伝播時間DTRP又はそれから得られた脈波伝播速度VM の変化値ΔDTRP又はΔVM が予め設定された判断基準値を超えたことに基づいて前記血圧測定手段70(SC8)による血圧測定が起動させられる。このとき、反射波WR と進行波WP との合成波である圧脈波の頂点PP がその反射波WR の影響によってずれた場合でも、そのずれの変化傾向に基づいて監視血圧値変化判定手段90による判定が修正されることから、反射波WR の不安定性に拘らず常に正確な血圧値を監視することが可能になる。
【0055】
また、図1乃至図8の実施例において、心電誘導波形のR波を検出することにより第1脈波検出装置として機能していた心電誘導装置60に代えて、頸動脈或いは上腕動脈の圧脈波を検出する圧脈波検出装置が設けられてもよい。図12は、このような場合における圧脈波を示している。図12の上段は、たとえば上腕動脈に押圧されてその圧脈波を検出する上腕圧脈波検出装置により検出された上腕動脈圧脈波を示し、下段は圧脈波検出プローブ34により検出された撓骨動脈圧脈波を示している。本実施例では、監視血圧値決定手段78において、たとえば数式4或いは5に示す予め設定された関係から、上腕動脈圧脈波の頂点PP1から撓骨動脈圧脈波の頂点PP2までの伝播時間DTPP或いはそれから求められる伝播速度VM に基づいて監視血圧値が決定される。
【0056】
【数4】
BPSYS =A(1/DTRP)・(α1 /α2 )+B
【0057】
【数5】
BPSYS =C(VM )・(α1 /α2 )+D
【0058】
本実施例の脈波頂点ずれ検出手段82は、前述の実施例と同様にして上記上腕動脈圧脈波の頂点PP1のずれ量ΔTP1および撓骨動脈圧脈波の頂点PP2のずれ量ΔTP2をそれぞれ検出する。対応関係修正手段86は、予め設定された図13および図14の関係から実際のずれ量ΔTP1およびΔTP2に基づいて修正係数α1 およびα2 を決定することにより、数式4或いは数式5に示す対応関係を修正する。本実施例においても、図1乃至図8に示す実施例と同様の効果が得られる。
【0059】
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。
【0060】
たとえば、前述の図2の実施例において、対応関係修正手段86は、数式2或いは数式3に示す対応関係に含まれる修正係数αを、図5の関係からずれ量ΔTP に基づいて修正するものであったが、数式2或いは数式3に用いられる伝播時間DTRP或いは伝播速度VM をずれ量ΔTP に基づいて予め修正するものであっても差し支えない。
【0061】
また、前述の図9の実施例において、判定修正手段92は、監視血圧値変化判定手段90において用いられる判断基準値β或いはγをずれ量ΔTP に基づいて修正するものであったが、その監視血圧値変化判定手段90において用いられる伝播時間DTRP或いは伝播速度VM をずれ量ΔTP に基づいて予め修正するものであっても差し支えない。
【0062】
また、前述の実施例では、圧脈波が発生する毎にずれ量ΔTP が算出されていたが、所定数の圧脈波が発生する毎に算出され、所定の拍数毎に血圧監視されるものであってもよい。
【0063】
また、前述の実施例において、脈波伝播速度VM はR波から圧脈波の頂点PP までの時間差DTRPに基づいて算出されていたが、R波とQ波との関係が予め求められていれば、心電波形のQ波から光電脈波の立ち上がり点までの時間差を用いるなどの他の算出方式が用いられる。
【0064】
なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲においてその他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である血圧監視装置の回路構成を説明するブロック線図である。
【図2】図1の実施例における電子制御装置28の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図3】図1の実施例における電子制御装置28の制御作動により求められる時間差DTRPを例示するタイムチャートである。
【図4】圧脈波の頂点PP の位置に対する反射波WR の影響を説明する図である。
【図5】図2の対応関係修正手段において用いられる関係を示す図である。
【図6】図1の実施例における電子制御装置28の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、血圧監視ルーチンを示す図である。
【図7】図1の実施例における電子制御装置28の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、伝播速度情報算出ルーチンを示す図である。
【図8】図1の実施例における電子制御装置28の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、関係修正ルーチンを示す図である。
【図9】本発明の他の実施例における電子制御装置28の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、図2に相当する図である。
【図10】図9の実施例における電子制御装置28の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、血圧監視ルーチンを示す図である。
【図11】図9の実施例における電子制御装置28の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、血圧変化判定修正ルーチンを示す図である。
【図12】本発明の他の実施例において、2つの圧脈波検出装置から検出された圧脈波を示すタイムチャートである。
【図13】図12の実施例の対応関係修正手段において修正係数α1 を求めるための関係を示す図である。
【図14】図12の実施例の対応関係修正手段において修正係数α2 を求めるための関係を示す図である。
【符号の説明】
70:血圧測定手段
74:脈波伝播速度情報算出手段
76:対応関係決定手段
78:監視血圧値決定手段
80:監視血圧値異常判定手段
82:脈波頂点ずれ検出手段
86:対応関係修正手段
88:伝播速度情報変化値算出手段
90:監視血圧値変化判定手段
92:判定修正手段
Claims (3)
- 生体に発生する脈波を検出する脈波検出手段と、該脈波検出手段により検出された脈波の頂点を基準として該生体の脈波伝播速度に関連する脈波伝播速度情報を算出する脈波伝播速度情報算出手段を備え、予め求められた対応関係から、該生体の実際の脈波伝播速度情報に基づいて該生体の血圧を監視する血圧監視装置であって、
前記脈波の頂点のずれ量を検出する脈波頂点ずれ検出手段と、
該脈波頂点ずれ検出手段により検出された脈波の頂点のずれに基づいて、前記対応関係を修正する対応関係修正手段と
を、含むことを特徴とする血圧監視装置。 - 前記生体の一部を圧迫するカフを用いて該生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、前記対応関係から前記生体の実際の脈波伝播速度情報に基づいて監視血圧値を逐次決定する監視血圧値決定手段と、該監視血圧値決定手段により逐次決定された監視血圧値が予め設定された判断基準値を越える異常値であるか否かを判定し、異常値を判定した場合には前記血圧測定手段により血圧測定を起動させる監視血圧値異常判定手段をさらに含むものである請求項1の血圧監視装置。
- 所定の周期で生体に装着されたカフの圧迫圧力を変化させ、該圧迫圧力の変化過程において発生する脈波の大きさ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と、前記生体の2部位に装着した第1脈波検出装置および第2脈波検出装置によりそれぞれ検出される脈波の頂点を基準として脈波伝播速度情報を逐次算出する脈波伝播速度情報算出手段と、該脈波伝播速度情報算出手段により算出された脈波伝播速度情報の変化値が、予め設定された判断基準範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させる監視血圧値変化判定手段とを備えた血圧監視装置であって、
前記脈波の頂点をずれ量を検出する脈波頂点ずれ検出手段と、
該脈波頂点ずれ検出手段により検出された脈波の頂点のずれに基づいて、前記監視血圧値変化判定手段による判定を修正する判定修正手段と
を、含むことを特徴とする血圧監視装置。
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