JP3774396B2 - オシロメトリック式自動血圧測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるオシロメトリック方式により生体の血圧を自動的に測定する自動血圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オシロメトリック方式による血圧測定は、生体の上腕などに巻回されたカフの圧迫圧力すなわちカフ圧を徐速変化させ、その過程でカフに発生する振動成分すなわちカフ脈波の振幅のカフ圧に対する変化に基づいて血圧を測定する方式である。図１(b) は上記カフ圧から抽出されたカフ脈波列を示しており、その図１(b) の１点鎖線にて示されるカフ脈波列の最大振幅点を通過する包絡線（エンベロープ）の最大傾斜点或いは変曲点に基づいて最高血圧値および最低血圧値が決定される。このようなオシロメトリック方式を採用した自動血圧測定装置は、前頸部、指部或いは下肢などマイクロホン方式では測定が困難な部位でも血圧測定ができる上に、マイクロホン方式では正確に動脈の上にマイクロホンを置かなければならないが、オシロメトリック方式ではカフは巻くだけでよいため、測定が容易であり、測定者間の技術差がないという利点がある。また、雑音や騒音の多い場所でも測定でき、コロトコフ音の小さな小児やショック状態の血圧を測定できる利点もある。そのため、オシロメトリック方式を採用した自動血圧測定装置は広く普及している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オシロメトリック方式では、前述したように、カフ圧の徐速変化過程でカフに発生するカフ脈波振幅のカフ圧に対する変化に基づいて血圧を測定している。しかしながら、特に、心房細動等による不整脈が発生したような場合には、たとえば図１(c) に示すように、カフ脈波が乱れることから、カフ圧に対するカフ脈波振幅のグラフにおいてカフ振幅の頂点を結んで形成される包絡線すなわちエンベロープが乱れてしまい、血圧値が測定できないか、不正確になってしまうという問題があった。
【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、不整脈が発生したような場合でも高い測定精度で血圧測定できる自動血圧測定装置を提供することにある。
【０００５】
本発明者は、上記目的を達成するために種々検討を重ねた結果、以下の知見を見いだした。すなわち、オシロメトリック法による血圧測定では、図１(a) に示すように、たとえば上腕を圧迫するカフの圧力すなわちカフ圧を徐々に変化（降下）させつつ、そのカフ圧に混入する脈動成分を分離し、図１(b) に示すように、カフ圧とカフ脈波すなわちオシロメトリック波形のエンベロープとから収縮期血圧や平均血圧が定められる。このようなオシロメトリック波形の振幅変化は、たとえば図２に示すように、血管の容積と内圧との間のＳ字型を成す非線型の関係から説明される。すなわち、図２(a) に示すように血管内外の圧較差が零付近であるときには血管容積の変化が大きくなり、図２(b) に示すように内圧が高く或いは低くなると血管壁の伸展性が減少してその容積変化が減少する性質がある。このため、カフ圧が平均血圧付近であるときには脈圧（＝最高値−最低値）による圧の変動が最も大きなカフ（容積）脈波の振幅が観測され、カフ圧が平均脈波から離れるほど、小さくなるカフ（容積）脈波が観測される。したがって、不整脈による血管内圧脈波のシフトや脈圧の変化に応じて、図２に示す関係から、血管容積に対応して周期的に変化する脈波オシロメトリック波すなわちカフ脈波が変化してエンベロープが乱れるので、そのエンベロープに基づいて測定される血圧値の精度が得られなかったのである。これに対し、上記図２に示す関係を利用して、カフの下流側に装着された光電脈波センサにより検出された容積脈波である指尖脈波の振幅を上記血管内圧脈波の脈圧に替わるものとして用い、その指尖脈波の振幅の最大カフ脈波振幅時のカフ圧（平均血圧）時の値に対する変化率から補正係数を決定し、その補正係数を用いて実際のカフ脈波を補正し、補正後のカフ脈波によって構成されるエンベロープを用いて血圧値を決定すると、不整脈発生時の血圧値測定が可能となったり、その血圧測定精度が大幅に向上するという事実を見いだした。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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、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、生体の所定部位に巻回されるカフを備え、該カフの圧力であるカフ圧を徐々に変化させるカフ圧徐速変化過程で該カフに脈拍に同期して発生する圧力振動成分であるカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する形式のオシロメトリック式自動血圧測定装置であって、(a)前記生体の所定部位に装着されて該所定部位の脈波を逐次検出する脈波検出装置と、(b)その脈波検出装置により検出された脈波の振幅変化に基づいて該振幅変化に対応する脈圧が一定となるように補正するための脈圧補正係数を決定する脈圧補正係数決定手段と、(c)前記生体の平均血圧が記憶された平均血圧記憶手段と、(d)前記カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差と、カフ脈波振幅との間の非線型の関係を、前記平均血圧記憶手段により記憶された平均血圧に基づいて決定する関係決定手段と、(e)個々のカフ脈波に対応する血圧波形の推定平均血圧値を、前記脈波検出装置により検出された脈波に基づいてそれぞれ推定する平均血圧推定手段と、(f)前記関係決定手段により決定された関係から、個々のカフ脈波の推定平均血圧値と前記平均血圧値とのずれに基づいて、該平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数を決定する平均血圧補正係数決定手段と、(g)前記脈圧補正係数決定手段により決定された脈圧補正係数と、該平均血圧補正係数決定手段により決定された平均血圧補正係数とに基づいて、前記カフ脈波の振幅を補正するカフ脈波振幅補正手段と、(h)前記補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する血圧値決定手段とを、含むことにある。
【０００９】
【発明の効果】
このようにすれば、脈圧補正係数決定手段により脈波の振幅変化に基づいて該振幅変化に対応する脈圧が一定となるように補正するための脈圧補正係数が決定される一方、関係決定手段によりカフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差と、カフ脈波振幅との間の非線形の関係が平均血圧に基づいて決定され、個々のカフ脈波についてそれに対応する血圧波形の推定平均血圧値が脈波に基づいてそれぞれ推定され、平均血圧補正係数決定手段により、上記関係から、個々のカフ脈波の推定平均血圧値と平均血圧値とのずれに基づいて、その平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数が決定され、カフ脈波振幅補正手段において、上記脈圧補正係数と平均血圧補正係数とに基づいて、前記カフ脈波の振幅が補正され、その補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の血圧値が決定される。したがって、補正後のカフ脈波により構成されるエンベロープが正確となり、そのエンベロープから血圧値が容易に決定されるので、不整脈発生時においても血圧測定が可能となるか或いは高い精度で血圧値が得られる。
【００１０】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記カフ脈波振幅補正手段により振幅補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧を仮の平均血圧値として決定する仮平均血圧決定手段を含み、該仮平均血圧決定手段により決定された仮の平均血圧値が前記平均血圧記憶手段に記憶される。このようにすれば、生体の平均血圧値が正確に得られるので、不整脈発生時においても血圧測定精度が一層高められる。
【００１１】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図３は本発明が適用された自動血圧測定装置８の構成を説明するブロック図である。
【００１２】
図において、オシロメトリック自動血圧測定装置８には、たとえば患者の右腕の上腕部１２に巻回された状態で装着されるゴム製袋を布製帯状袋内に有するカフ１０が設けられている。そのカフ１０には、圧力センサ１４、排気制御弁１６、および空気ポンプ１８が配管２０を介してそれぞれ接続されている。排気制御弁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。
【００１３】
圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力P K を検出してその圧力P K 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ており、圧力信号SPに含まれる定常的な圧力すなわちカフ１０の圧迫圧力を表すカフ圧信号SCを弁別してそのカフ圧信号SCをA/D 変換器２６を介して演算制御装置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ており、圧力信号SPの振動成分であるカフ脈波信号SM1 を弁別してそのカフ脈波信号SM1 をA/D 変換器２９を介して演算制御装置２８へ供給する。このカフ脈波信号SM1 はカフ脈波W K を表す。
【００１４】
上記演算制御装置２８は、CPU ３０，ROM ３２，RAM ３４，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、CPU ３０は、ROM ３２に予め記憶されたプログラムに従ってRAM ３４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図示しない駆動回路を介して排気制御弁１６および空気ポンプ１８を制御して、カフ１０内の圧力を制御するとともに、カフ脈波信号SM1 が表すカフ脈波W K の変化に基づいてオシロメトリック法により最高血圧値BPSYS および最低血圧値BPDIA などの血圧値BPを決定し、その決定した血圧値BPを表示器３６に表示させる。
【００１５】
容積脈波検出装置として機能する光電脈波センサ４０は、生体の末梢血管の容積脈波（プレシスモグラフ）を検出するものであり、たとえば、カフ１０が巻回されていない側の腕の指尖部に装着される。この光電脈波センサ４０は、脈拍検出などに用いるものと同様に構成され、指尖部などの生体の一部を収容可能なハウジング４２内に、ヘモグロビンによって反射可能な波長帯の赤色光或いは赤外光、好ましくは酸素飽和度によって影響を受けない８００nm程度の波長、を生体の表皮に向かって照射する光源である発光素子４４と、ハウジング４２の発光素子４４に対向する側に設けられ、上記生体の一部を透過してきた光を検出する受光素子４６とを備え、毛細血管内の血液容積に対応する光電脈波信号SM2 を出力し、A/D 変換器４８を介して電子制御装置２８へ供給する。
【００１６】
図４は、上記演算制御装置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、カフ圧制御手段６０は、静圧弁別回路２２から供給されるカフ圧信号SCに基づいて空気ポンプ１８および排気制御弁１６を制御して、カフ１０の圧迫圧力すなわちカフ圧P C を最高血圧値BPSYS よりも高い値に設定された第１目標圧力値P CM1 （たとえば１８０mmHg）まで急速昇圧させた後、そのカフ圧P C を最低血圧値BPDIA よりも低い値に予め設定された第２目標圧力値P CM2 （たとえば６０mmHg）まで２〜３mmHg/sec程度の一定速度で徐速降圧させる。
【００１７】
平均振幅算出手段６２は、カフ圧制御手段６０によるカフ圧P C の徐速降圧期間内に光電脈波センサ４０により逐次検出される各光電脈波WLn について、それぞれ振幅ALn を決定し、その振幅ALn の平均値すなわち平均振幅ALper を算出する。脈圧補正係数決定手段６４は、平均振幅算出手段６２により算出された平均振幅ALper の、光電脈波センサ４０により検出された各光電脈波WLn の振幅ALn に対する比を算出することにより、カフ１０による圧迫期間内における動脈内の圧脈波の脈圧（最大値−最小値）に対応する各光電脈波WLn 毎に脈圧補正係数K1n を算出する。すなわち式１により各光電脈波WLn 毎に補正係数K1n を算出する。この補正係数K n に各光電脈波WLn の振幅ALn を乗じると平均振幅ALper になるので、補正係数K n は、各光電脈波WLn の振幅ALn を一定値（平均振幅ALper ）にしてカフ圧P C の徐速降圧期間中の光電脈波WLn の振幅ALn の変動を除去するための係数である。ｎは整数である。
（式１） K1n ＝ AL per / ALn
【００１８】
平均血圧推定手段６６は、予め記憶された関係から、一拍毎の圧脈波に対応する各光電脈波WLn 毎に、その光電脈波WLn の値に基づいて、各圧脈波毎の推定平均血圧値を決定する。たとえば、上記光電脈波WLn の面積重心点が求められ、予め記憶された関係からその面積重心点の値に基づいて推定血圧値が決定される。この関係には、たとえば、カフ１０を用いて測定された血圧値と光電脈波振幅との関係が用いられる。上記脈圧波形の面積重心点における値は一般的に光電脈波振幅が示す脈圧PMの1/3 の値で代用され得る。
【００１９】
平均血圧決定手段７０は、補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧を患者（被測定者）の仮の平均血圧値ＢＰAVE として決定し、平均血圧記憶手段７２は、その仮の平均血圧値ＢＰAVE を記憶する。上記エンベロープの最大値は、カフ脈波のばらつきがあっても比較的精度良く判定できるので、上記仮の平均血圧は比較的高い精度で決定される。平均血圧記憶手段７２は、上記平均血圧決定手段７０により決定された仮の平均血圧値とその仮の平均血圧値が決定されたときの実際のカフ脈波振幅（エンベロープの最大値）を記憶する。なお、この平均血圧記憶手段７２は、前回測定時などの平均血圧値を記憶するものであってもよい。
【００２０】
関係決定手段７４は、カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差ΔＰと、容積脈波であるカフ脈波の振幅との間のＳ字状の非線型の関係を、平均血圧決定手段７０によって求められた平均血圧とその平均血圧が決定されたときの実際の振幅とに基づいて決定する。すなわち、動脈の性質である圧較差ΔＰ（＝カフ圧−平均血圧値）とカフ脈波の振幅との関係が予め記憶されており、実際の平均血圧値ＢＰAVE とエンベロープの最大値とに基づいてその関係の圧較差軸およびカフ脈波振幅軸のスケール（数値）を較正することにより、たとえば図２に示す非線型の関係を決定する。
【００２１】
平均血圧補正係数決定手段７６は、関係決定手段７４により決定された非線型の関係から、平均血圧推定手段６６により推定された個々のカフ脈波の推定平均血圧値と上記平均血圧記憶手段７２に記憶された測定対象の患者の平均血圧値ＢＰAVE とのずれ（差）に基づいて、その平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数K2n を各カフ脈波毎に決定する。すなわち、心房細動により圧脈波の脈圧がシフトした場合には、その時の推定平均血圧値が本来の患者の平均血圧値ＢＰAVE であったときすなわち本来の圧較差であったときの振幅となるように補正するための補正係数K2n を決定する。たとえば、脈圧がシフトしたときの推定平均血圧値に基づく圧較差（カフ圧−推定平均血圧値）に対応するカフ脈波振幅が「１」であるのに対して、患者の平均血圧値ＢＰAVE であったとしたときの圧較差（カフ圧−平均血圧値ＢＰAVE ）に対応するカフ脈波振幅が「１．２」であるときには、そのときのカフ脈波を補正するための平均血圧補正係数K2n を「１．２」に決定する。
【００２２】
カフ脈波振幅補正手段７８は、前記脈圧補正係数決定手段６４により決定された脈圧補正係数K1n と前記平均血圧補正係数K2n とを、それに対応する実際のカフ脈波WKn の振幅A n に乗じることにより、補正カフ脈波振幅A n ' を算出する。すなわち、式２により各カフ脈波WKn 毎に補正カフ脈波振幅A n ' を算出する。
（式２） A n ' ＝ An × K1n×K2n
【００２３】
血圧値決定手段８０は、上記カフ脈波振幅補正手段７８によって補正された補正カフ脈波振幅A n ' の包絡線であるエンベロープからオシロメトリック法に従って患者の最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などを決定する。そして、表示器３６にその最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが表示される。
【００２４】
脈圧波形の面積重心点における値は一般的に脈圧PMの1/3 の値で代用されることから、平均血圧値BPMEANは最低血圧値BPDIA に脈圧加算分αとして脈圧PMの1/3 を加えた値であり、中間血圧値BPMID は最低血圧値BPDIA に脈圧加算分αとして脈圧PMの1/2 を加えた値である。従って、脈圧PMの代わりに推定脈圧決定手段によって決定された推定脈圧EPM を用いることにより、推定最高血圧値EBP SYS 、推定平均血圧値EBP MEAN、推定中間血圧値EBP MID を決定することができる。
【００２５】
図５および図６は、前記演算制御装置２８の制御機能の要部をさらに具体的にして説明するフローチャートであって、図５は血圧測定制御ルーチンを、図６は血圧値決定ルーチンをそれぞれ示している。
【００２６】
図５において、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、自動血圧測定装置８の起動操作が行われたか或いは起動条件が成立したか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合は待機させられるが、肯定されると、Ｓ２において、排気制御弁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Ｓ３では、カフ圧Pcがたとえば１８０mmHg程度に予め設定された第１目標圧迫圧P CM1 以上となったか否かが判断される。このＳ３の判断が否定された場合は、Ｓ２以下が繰り返し実行されるとともに、カフ圧Pcの上昇が継続される。
【００２７】
しかし、カフ圧Pcの上昇により上記Ｓ３の判断が肯定されると、続くＳ４において、空気ポンプ１８が停止させられ且つ排気制御弁１６が徐速排圧状態に切り換えられることにより、カフ１０内の圧力が予め定められた３mmHg/sec程度の緩やかな速度で下降させられる。次いでＳ４では、カフ圧Pcの徐速降圧過程で、図６に示す血圧値決定ルーチンが実行され、脈波弁別回路２４から供給されるカフ脈波信号SM1 、光電脈波センサ４０から供給される光電脈波信号SM2 に基づいて血圧値が決定される。
【００２８】
図６において、Ｓ５１では、カフ圧Pcの徐速降圧過程で、静圧弁別回路２２から供給されるカフ圧信号SC、脈波弁別回路２４から供給されるカフ脈波信号SM1 、光電脈波センサ４０から供給される光電脈波信号SM2 が逐次読み込まれる。次いで、前記平均振幅算出手段６２に対応するＳ５２では、カフ圧P C の徐速降圧期間内に光電脈波センサ４０により逐次検出される各光電脈波WLn について、それぞれ振幅ALn が決定され、その振幅ALn の平均値すなわち平均振幅ALper が算出される。続いて、前記脈圧補正係数決定手段６４に対応するＳ５３では、上記平均振幅ALper の、光電脈波センサ４０により検出された各光電脈波WLn の振幅ALn に対する比を算出することにより、カフ１０による圧迫期間内における動脈内の圧脈波の脈圧（最大値−最小値）に対応する各光電脈波WLn 毎に脈圧補正係数K1n が算出される。そして、前記平均血圧推定手段６６に対応するＳ５４では、一拍毎の圧脈波に対応する各光電脈波WLn 毎に、その光電脈波WLn の値に基づいて、各圧脈波毎の推定平均血圧値が決定される。
【００２９】
続いて、前記平均血圧決定手段７０および平均血圧記憶手段７２に対応するＳ５５では、患者の平均血圧値ＢＰNEANが、補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧が患者（被測定者）の仮の平均血圧値ＢＰAVE として決定され、その仮の平均血圧値ＢＰAVE が所定の記憶場所に記憶される。次に、前記関係決定手段７４に対応するＳ５６では、カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差ΔＰと、容積脈波であるカフ脈波の振幅との間のＳ字状の非線型の関係が、平均血圧決定手段７０によって求められた平均血圧とその平均血圧が決定されたときの実際の振幅とに基づいて、たとえば図２に示すように決定される。
【００３０】
続いて、前記平均血圧補正係数決定手段７６に対応するＳ５７では、Ｓ５６において決定された非線型の関係から、Ｓ５４において推定された個々のカフ脈波の推定平均血圧値と上記Ｓ５５において記憶された測定対象の患者の平均血圧値ＢＰAVE とのずれ（差）に基づいて、その平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数K2n が各カフ脈波毎に決定される。次いで、前記カフ脈波補正手段７８に対応するＳ５８では、脈圧補正係数K1n と前記平均血圧補正係数K2n とを、それに対応する実際のカフ脈波WKn の振幅A n に乗じることにより、補正カフ脈波振幅A n ' が算出される。
【００３１】
次いで、前記血圧値決定手段８０に対応するＳ５９では、補正カフ脈波振幅A n ' の包絡線であるエンベロープからオシロメトリック法に従って患者の最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが決定される。
【００３２】
以上のようにして最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが決定されると、図５のＳ６において、血圧値の決定が完了したか否かが判断される。当初はこのＳ６の判断が否定されるのでＳ４以下が繰り返し実行されるが、このＳ６の判断が肯定されると、Ｓ７において、表示器３６にその最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが表示される。
【００３３】
上述のように、本実施例によれば、カフ脈波振幅補正手段７８（Ｓ５７）により、カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差ΔＰと、カフ脈波振幅との間の非線型の関係に基づいて、各カフ脈波の振幅がそれぞれ補正され、血圧値決定手段８０（Ｓ５９）によりその補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが決定されるので、不整脈発生時においてもエンベロープが正確となり、血圧測定が可能となるか或いは高い精度で血圧値が得られる。
【００３４】
また、本実施例によれば、生体の所定部位に巻回されるカフ１０を備え、そのカフの圧力であるカフ圧を徐々に変化させるカフ圧徐速変化過程でカフ１０に脈拍に同期して発生する圧力振動成分であるカフ脈波の振幅の変化に基づいて生体の血圧値を決定する形式のオシロメトリック式自動血圧測定装置８において、(a) 前記生体の所定部位に装着されて該所定部位の脈波を逐次検出する脈波弁別回路（脈波検出装置）２４と、(b) その脈波検出装置により検出された脈波の振幅変化に基づいてその振幅変化に対応する脈圧が一定となるように補正するための脈圧補正係数K1n を決定する脈圧補正係数決定手段６４（Ｓ５３）と、(c) 生体の平均血圧をカフ脈波に基づいて決定する平均血圧決定手段７０（Ｓ５５）と、(d) カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差と、カフ脈波振幅との間の非線型の関係を、平均血圧決定手段７０により決定された平均血圧に基づいて決定する関係決定手段７４（Ｓ５６）と、(e) 個々のカフ脈波に対応する血圧波形の推定平均血圧値を、前記脈波検出装置により検出された脈波に基づいてそれぞれ推定する平均血圧推定手段６６（Ｓ５４）と、(f) 関係決定手段７４により決定された関係から、個々のカフ脈波の推定平均血圧値と前記平均血圧値とのずれに基づいて、その平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数K2n を決定する平均血圧補正係数決定手段７６（Ｓ５７）と、(g) 脈圧補正係数決定手段６４により決定された脈圧補正係数K1n と、平均血圧補正係数決定手段７６により決定された平均血圧補正係数K2n とに基づいて、カフ脈波の振幅を補正するカフ脈波振幅補正手段７８（Ｓ５８）と、(h) 補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて生体の血圧値を決定する血圧値決定手段８０（Ｓ５９）とが、設けられていることから、補正後のカフ脈波により構成されるエンベロープが正確となり、そのエンベロープから血圧値が容易に決定されるので、不整脈発生時においても血圧測定が可能となるか或いは高い精度で血圧値が得られる。
【００３５】
また、本実施例によれば、カフ脈波振幅補正手段７８（Ｓ５８）により振幅補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧を仮の平均血圧値として決定する仮平均血圧決定手段７０を含み、その平均血圧決定手段７０により決定された仮の平均血圧値が平均血圧記憶手段７２に記憶されるので、前回測定時の平均血圧値を用いる場合に比較して、生体の平均血圧値が正確に得られるので、不整脈発生時においても血圧測定精度が一層高められる。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態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。
【００３７】
たとえば、前述の実施例では、カフ１０の徐速降圧過程で血圧決定ルーチンが実行されていたが、カフ１０の徐速昇圧過程で血圧決定ルーチンが実行されても差し支えない。
【００３８】
また、前述の実施例では、容積脈波検出装置として、血液容積の変化を光の透過光量に基づいて検出する透過型の光電脈波センサ４０が用いられていたが、光の反射光量に基づいて血液容積を検出する反射型の光電脈波センサ、生体の所定部位間のインピーダンス変化に基づいて血液容積の変化を検出する形式のインピーダンス脈波検出装置、指尖部等を覆いその部位全体の容積変化から血液容積を検出する形式の容積変化検出装置を容積脈波検出装置として用いてもよい。また、上記容積脈波検出装置に替えて、動脈を圧迫することにより圧脈波を検出する圧脈波検出装置が用いられてもよい。
【００３９】
また、前述の実施例では、カフ脈波振幅補正手段７８において、脈圧補正係数K1n と平均血圧補正係数K2n とによりカフ脈波の振幅が補正されていたが、たとえば平均血圧補正係数K2n による補正のみが行われても一応の効果が得られる。
【００４０】
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】カフの徐速降圧過程において得られる心拍同期波を示す図であって、(a) はカフ圧および圧脈波、(b) は正常時のカフ脈波、(c) は心房細動などの不整脈発生時のカフ脈波をそれぞれ示している。
【図２】生体の動脈における圧較差と容積脈波振幅との非線型の関係を示す図であって、(a) は脈圧の振幅の影響を、(b) は脈圧のずれ( シフト) の影響をそれぞれ説明する図である。
【図３】本発明の一実施例の自動血圧測定装置の構成の要部を説明する図である。
【図４】図３の自動血圧測定装置における演算制御装置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５】図３の自動血圧測定装置における演算制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、メインルーチンを示す図である。
【図６】図３の自動血圧測定装置における演算制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、血圧値決定ルーチンを示す図である。
【符号の説明】
８：自動血圧測定装置
１０：カフ
４０：容積脈波センサ（容積脈波検出装置）
６４：脈圧補正係数決定手段
６６：平均血圧推定手段
７０：平均血圧決定手段
７２：平均血圧記憶手段
７４：関係決定手段
７６：平均血圧補正係数決定手段
７８：カフ脈波振幅補正手段
８０：血圧値決定手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるオシロメトリック方式により生体の血圧を自動的に測定する自動血圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オシロメトリック方式による血圧測定は、生体の上腕などに巻回されたカフの圧迫圧力すなわちカフ圧を徐速変化させ、その過程でカフに発生する振動成分すなわちカフ脈波の振幅のカフ圧に対する変化に基づいて血圧を測定する方式である。図１(b) は上記カフ圧から抽出されたカフ脈波列を示しており、その図１(b) の１点鎖線にて示されるカフ脈波列の最大振幅点を通過する包絡線（エンベロープ）の最大傾斜点或いは変曲点に基づいて最高血圧値および最低血圧値が決定される。このようなオシロメトリック方式を採用した自動血圧測定装置は、前頸部、指部或いは下肢などマイクロホン方式では測定が困難な部位でも血圧測定ができる上に、マイクロホン方式では正確に動脈の上にマイクロホンを置かなければならないが、オシロメトリック方式ではカフは巻くだけでよいため、測定が容易であり、測定者間の技術差がないという利点がある。また、雑音や騒音の多い場所でも測定でき、コロトコフ音の小さな小児やショック状態の血圧を測定できる利点もある。そのため、オシロメトリック方式を採用した自動血圧測定装置は広く普及している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オシロメトリック方式では、前述したように、カフ圧の徐速変化過程でカフに発生するカフ脈波振幅のカフ圧に対する変化に基づいて血圧を測定している。しかしながら、特に、心房細動等による不整脈が発生したような場合には、たとえば図１(c) に示すように、カフ脈波が乱れることから、カフ圧に対するカフ脈波振幅のグラフにおいてカフ振幅の頂点を結んで形成される包絡線すなわちエンベロープが乱れてしまい、血圧値が測定できないか、不正確になってしまうという問題があった。
【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、不整脈が発生したような場合でも高い測定精度で血圧測定できる自動血圧測定装置を提供することにある。
【０００５】
本発明者は、上記目的を達成するために種々検討を重ねた結果、以下の知見を見いだした。すなわち、オシロメトリック法による血圧測定では、図１(a) に示すように、たとえば上腕を圧迫するカフの圧力すなわちカフ圧を徐々に変化（降下）させつつ、そのカフ圧に混入する脈動成分を分離し、図１(b) に示すように、カフ圧とカフ脈波すなわちオシロメトリック波形のエンベロープとから収縮期血圧や平均血圧が定められる。このようなオシロメトリック波形の振幅変化は、たとえば図２に示すように、血管の容積と内圧との間のＳ字型を成す非線型の関係から説明される。すなわち、図２(a) に示すように血管内外の圧較差が零付近であるときには血管容積の変化が大きくなり、図２(b) に示すように内圧が高く或いは低くなると血管壁の伸展性が減少してその容積変化が減少する性質がある。このため、カフ圧が平均血圧付近であるときには脈圧（＝最高値−最低値）による圧の変動が最も大きなカフ（容積）脈波の振幅が観測され、カフ圧が平均脈波から離れるほど、小さくなるカフ（容積）脈波が観測される。したがって、不整脈による血管内圧脈波のシフトや脈圧の変化に応じて、図２に示す関係から、血管容積に対応して周期的に変化する脈波オシロメトリック波すなわちカフ脈波が変化してエンベロープが乱れるので、そのエンベロープに基づいて測定される血圧値の精度が得られなかったのである。これに対し、上記図２に示す関係を利用して、カフの下流側に装着された光電脈波センサにより検出された容積脈波である指尖脈波の振幅を上記血管内圧脈波の脈圧に替わるものとして用い、その指尖脈波の振幅の最大カフ脈波振幅時のカフ圧（平均血圧）時の値に対する変化率から補正係数を決定し、その補正係数を用いて実際のカフ脈波を補正し、補正後のカフ脈波によって構成されるエンベロープを用いて血圧値を決定すると、不整脈発生時の血圧値測定が可能となったり、その血圧測定精度が大幅に向上するという事実を見いだした。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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、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、生体の所定部位に巻回されるカフを備え、該カフの圧力であるカフ圧を徐々に変化させるカフ圧徐速変化過程で該カフに脈拍に同期して発生する圧力振動成分であるカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する形式のオシロメトリック式自動血圧測定装置であって、(a)前記生体の所定部位に装着されて該所定部位の脈波を逐次検出する脈波検出装置と、(b)その脈波検出装置により検出された脈波の振幅変化に基づいて該振幅変化に対応する脈圧が一定となるように補正するための脈圧補正係数を決定する脈圧補正係数決定手段と、(c)前記生体の平均血圧が記憶された平均血圧記憶手段と、(d)前記カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差と、カフ脈波振幅との間の非線型の関係を、前記平均血圧記憶手段により記憶された平均血圧に基づいて決定する関係決定手段と、(e)個々のカフ脈波に対応する血圧波形の推定平均血圧値を、前記脈波検出装置により検出された脈波に基づいてそれぞれ推定する平均血圧推定手段と、(f)前記関係決定手段により決定された関係から、個々のカフ脈波の推定平均血圧値と前記平均血圧値とのずれに基づいて、該平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数を決定する平均血圧補正係数決定手段と、(g)前記脈圧補正係数決定手段により決定された脈圧補正係数と、該平均血圧補正係数決定手段により決定された平均血圧補正係数とに基づいて、前記カフ脈波の振幅を補正するカフ脈波振幅補正手段と、(h)前記補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する血圧値決定手段とを、含むことにある。
【０００９】
【発明の効果】
このようにすれば、脈圧補正係数決定手段により脈波の振幅変化に基づいて該振幅変化に対応する脈圧が一定となるように補正するための脈圧補正係数が決定される一方、関係決定手段によりカフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差と、カフ脈波振幅との間の非線形の関係が平均血圧に基づいて決定され、個々のカフ脈波についてそれに対応する血圧波形の推定平均血圧値が脈波に基づいてそれぞれ推定され、平均血圧補正係数決定手段により、上記関係から、個々のカフ脈波の推定平均血圧値と平均血圧値とのずれに基づいて、その平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数が決定され、カフ脈波振幅補正手段において、上記脈圧補正係数と平均血圧補正係数とに基づいて、前記カフ脈波の振幅が補正され、その補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の血圧値が決定される。したがって、補正後のカフ脈波により構成されるエンベロープが正確となり、そのエンベロープから血圧値が容易に決定されるので、不整脈発生時においても血圧測定が可能となるか或いは高い精度で血圧値が得られる。
【００１０】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記カフ脈波振幅補正手段により振幅補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧を仮の平均血圧値として決定する仮平均血圧決定手段を含み、該仮平均血圧決定手段により決定された仮の平均血圧値が前記平均血圧記憶手段に記憶される。このようにすれば、生体の平均血圧値が正確に得られるので、不整脈発生時においても血圧測定精度が一層高められる。
【００１１】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図３は本発明が適用された自動血圧測定装置８の構成を説明するブロック図である。
【００１２】
図において、オシロメトリック自動血圧測定装置８には、たとえば患者の右腕の上腕部１２に巻回された状態で装着されるゴム製袋を布製帯状袋内に有するカフ１０が設けられている。そのカフ１０には、圧力センサ１４、排気制御弁１６、および空気ポンプ１８が配管２０を介してそれぞれ接続されている。排気制御弁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。
【００１３】
圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力P K を検出してその圧力P K 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ており、圧力信号SPに含まれる定常的な圧力すなわちカフ１０の圧迫圧力を表すカフ圧信号SCを弁別してそのカフ圧信号SCをA/D 変換器２６を介して演算制御装置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ており、圧力信号SPの振動成分であるカフ脈波信号SM1 を弁別してそのカフ脈波信号SM1 をA/D 変換器２９を介して演算制御装置２８へ供給する。このカフ脈波信号SM1 はカフ脈波W K を表す。
【００１４】
上記演算制御装置２８は、CPU ３０，ROM ３２，RAM ３４，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、CPU ３０は、ROM ３２に予め記憶されたプログラムに従ってRAM ３４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図示しない駆動回路を介して排気制御弁１６および空気ポンプ１８を制御して、カフ１０内の圧力を制御するとともに、カフ脈波信号SM1 が表すカフ脈波W K の変化に基づいてオシロメトリック法により最高血圧値BPSYS および最低血圧値BPDIA などの血圧値BPを決定し、その決定した血圧値BPを表示器３６に表示させる。
【００１５】
容積脈波検出装置として機能する光電脈波センサ４０は、生体の末梢血管の容積脈波（プレシスモグラフ）を検出するものであり、たとえば、カフ１０が巻回されていない側の腕の指尖部に装着される。この光電脈波センサ４０は、脈拍検出などに用いるものと同様に構成され、指尖部などの生体の一部を収容可能なハウジング４２内に、ヘモグロビンによって反射可能な波長帯の赤色光或いは赤外光、好ましくは酸素飽和度によって影響を受けない８００nm程度の波長、を生体の表皮に向かって照射する光源である発光素子４４と、ハウジング４２の発光素子４４に対向する側に設けられ、上記生体の一部を透過してきた光を検出する受光素子４６とを備え、毛細血管内の血液容積に対応する光電脈波信号SM2 を出力し、A/D 変換器４８を介して電子制御装置２８へ供給する。
【００１６】
図４は、上記演算制御装置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、カフ圧制御手段６０は、静圧弁別回路２２から供給されるカフ圧信号SCに基づいて空気ポンプ１８および排気制御弁１６を制御して、カフ１０の圧迫圧力すなわちカフ圧P C を最高血圧値BPSYS よりも高い値に設定された第１目標圧力値P CM1 （たとえば１８０mmHg）まで急速昇圧させた後、そのカフ圧P C を最低血圧値BPDIA よりも低い値に予め設定された第２目標圧力値P CM2 （たとえば６０mmHg）まで２〜３mmHg/sec程度の一定速度で徐速降圧させる。
【００１７】
平均振幅算出手段６２は、カフ圧制御手段６０によるカフ圧P C の徐速降圧期間内に光電脈波センサ４０により逐次検出される各光電脈波WLn について、それぞれ振幅ALn を決定し、その振幅ALn の平均値すなわち平均振幅ALper を算出する。脈圧補正係数決定手段６４は、平均振幅算出手段６２により算出された平均振幅ALper の、光電脈波センサ４０により検出された各光電脈波WLn の振幅ALn に対する比を算出することにより、カフ１０による圧迫期間内における動脈内の圧脈波の脈圧（最大値−最小値）に対応する各光電脈波WLn 毎に脈圧補正係数K1n を算出する。すなわち式１により各光電脈波WLn 毎に補正係数K1n を算出する。この補正係数K n に各光電脈波WLn の振幅ALn を乗じると平均振幅ALper になるので、補正係数K n は、各光電脈波WLn の振幅ALn を一定値（平均振幅ALper ）にしてカフ圧P C の徐速降圧期間中の光電脈波WLn の振幅ALn の変動を除去するための係数である。ｎは整数である。
（式１） K1n ＝ AL per / ALn
【００１８】
平均血圧推定手段６６は、予め記憶された関係から、一拍毎の圧脈波に対応する各光電脈波WLn 毎に、その光電脈波WLn の値に基づいて、各圧脈波毎の推定平均血圧値を決定する。たとえば、上記光電脈波WLn の面積重心点が求められ、予め記憶された関係からその面積重心点の値に基づいて推定血圧値が決定される。この関係には、たとえば、カフ１０を用いて測定された血圧値と光電脈波振幅との関係が用いられる。上記脈圧波形の面積重心点における値は一般的に光電脈波振幅が示す脈圧PMの1/3 の値で代用され得る。
【００１９】
平均血圧決定手段７０は、補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧を患者（被測定者）の仮の平均血圧値ＢＰAVE として決定し、平均血圧記憶手段７２は、その仮の平均血圧値ＢＰAVE を記憶する。上記エンベロープの最大値は、カフ脈波のばらつきがあっても比較的精度良く判定できるので、上記仮の平均血圧は比較的高い精度で決定される。平均血圧記憶手段７２は、上記平均血圧決定手段７０により決定された仮の平均血圧値とその仮の平均血圧値が決定されたときの実際のカフ脈波振幅（エンベロープの最大値）を記憶する。なお、この平均血圧記憶手段７２は、前回測定時などの平均血圧値を記憶するものであってもよい。
【００２０】
関係決定手段７４は、カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差ΔＰと、容積脈波であるカフ脈波の振幅との間のＳ字状の非線型の関係を、平均血圧決定手段７０によって求められた平均血圧とその平均血圧が決定されたときの実際の振幅とに基づいて決定する。すなわち、動脈の性質である圧較差ΔＰ（＝カフ圧−平均血圧値）とカフ脈波の振幅との関係が予め記憶されており、実際の平均血圧値ＢＰAVE とエンベロープの最大値とに基づいてその関係の圧較差軸およびカフ脈波振幅軸のスケール（数値）を較正することにより、たとえば図２に示す非線型の関係を決定する。
【００２１】
平均血圧補正係数決定手段７６は、関係決定手段７４により決定された非線型の関係から、平均血圧推定手段６６により推定された個々のカフ脈波の推定平均血圧値と上記平均血圧記憶手段７２に記憶された測定対象の患者の平均血圧値ＢＰAVE とのずれ（差）に基づいて、その平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数K2n を各カフ脈波毎に決定する。すなわち、心房細動により圧脈波の脈圧がシフトした場合には、その時の推定平均血圧値が本来の患者の平均血圧値ＢＰAVE であったときすなわち本来の圧較差であったときの振幅となるように補正するための補正係数K2n を決定する。たとえば、脈圧がシフトしたときの推定平均血圧値に基づく圧較差（カフ圧−推定平均血圧値）に対応するカフ脈波振幅が「１」であるのに対して、患者の平均血圧値ＢＰAVE であったとしたときの圧較差（カフ圧−平均血圧値ＢＰAVE ）に対応するカフ脈波振幅が「１．２」であるときには、そのときのカフ脈波を補正するための平均血圧補正係数K2n を「１．２」に決定する。
【００２２】
カフ脈波振幅補正手段７８は、前記脈圧補正係数決定手段６４により決定された脈圧補正係数K1n と前記平均血圧補正係数K2n とを、それに対応する実際のカフ脈波WKn の振幅A n に乗じることにより、補正カフ脈波振幅A n ' を算出する。すなわち、式２により各カフ脈波WKn 毎に補正カフ脈波振幅A n ' を算出する。
（式２） A n ' ＝ An × K1n×K2n
【００２３】
血圧値決定手段８０は、上記カフ脈波振幅補正手段７８によって補正された補正カフ脈波振幅A n ' の包絡線であるエンベロープからオシロメトリック法に従って患者の最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などを決定する。そして、表示器３６にその最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが表示される。
【００２４】
脈圧波形の面積重心点における値は一般的に脈圧PMの1/3 の値で代用されることから、平均血圧値BPMEANは最低血圧値BPDIA に脈圧加算分αとして脈圧PMの1/3 を加えた値であり、中間血圧値BPMID は最低血圧値BPDIA に脈圧加算分αとして脈圧PMの1/2 を加えた値である。従って、脈圧PMの代わりに推定脈圧決定手段によって決定された推定脈圧EPM を用いることにより、推定最高血圧値EBP SYS 、推定平均血圧値EBP MEAN、推定中間血圧値EBP MID を決定することができる。
【００２５】
図５および図６は、前記演算制御装置２８の制御機能の要部をさらに具体的にして説明するフローチャートであって、図５は血圧測定制御ルーチンを、図６は血圧値決定ルーチンをそれぞれ示している。
【００２６】
図５において、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、自動血圧測定装置８の起動操作が行われたか或いは起動条件が成立したか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合は待機させられるが、肯定されると、Ｓ２において、排気制御弁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Ｓ３では、カフ圧Pcがたとえば１８０mmHg程度に予め設定された第１目標圧迫圧P CM1 以上となったか否かが判断される。このＳ３の判断が否定された場合は、Ｓ２以下が繰り返し実行されるとともに、カフ圧Pcの上昇が継続される。
【００２７】
しかし、カフ圧Pcの上昇により上記Ｓ３の判断が肯定されると、続くＳ４において、空気ポンプ１８が停止させられ且つ排気制御弁１６が徐速排圧状態に切り換えられることにより、カフ１０内の圧力が予め定められた３mmHg/sec程度の緩やかな速度で下降させられる。次いでＳ４では、カフ圧Pcの徐速降圧過程で、図６に示す血圧値決定ルーチンが実行され、脈波弁別回路２４から供給されるカフ脈波信号SM1 、光電脈波センサ４０から供給される光電脈波信号SM2 に基づいて血圧値が決定される。
【００２８】
図６において、Ｓ５１では、カフ圧Pcの徐速降圧過程で、静圧弁別回路２２から供給されるカフ圧信号SC、脈波弁別回路２４から供給されるカフ脈波信号SM1 、光電脈波センサ４０から供給される光電脈波信号SM2 が逐次読み込まれる。次いで、前記平均振幅算出手段６２に対応するＳ５２では、カフ圧P C の徐速降圧期間内に光電脈波センサ４０により逐次検出される各光電脈波WLn について、それぞれ振幅ALn が決定され、その振幅ALn の平均値すなわち平均振幅ALper が算出される。続いて、前記脈圧補正係数決定手段６４に対応するＳ５３では、上記平均振幅ALper の、光電脈波センサ４０により検出された各光電脈波WLn の振幅ALn に対する比を算出することにより、カフ１０による圧迫期間内における動脈内の圧脈波の脈圧（最大値−最小値）に対応する各光電脈波WLn 毎に脈圧補正係数K1n が算出される。そして、前記平均血圧推定手段６６に対応するＳ５４では、一拍毎の圧脈波に対応する各光電脈波WLn 毎に、その光電脈波WLn の値に基づいて、各圧脈波毎の推定平均血圧値が決定される。
【００２９】
続いて、前記平均血圧決定手段７０および平均血圧記憶手段７２に対応するＳ５５では、患者の平均血圧値ＢＰNEANが、補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧が患者（被測定者）の仮の平均血圧値ＢＰAVE として決定され、その仮の平均血圧値ＢＰAVE が所定の記憶場所に記憶される。次に、前記関係決定手段７４に対応するＳ５６では、カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差ΔＰと、容積脈波であるカフ脈波の振幅との間のＳ字状の非線型の関係が、平均血圧決定手段７０によって求められた平均血圧とその平均血圧が決定されたときの実際の振幅とに基づいて、たとえば図２に示すように決定される。
【００３０】
続いて、前記平均血圧補正係数決定手段７６に対応するＳ５７では、Ｓ５６において決定された非線型の関係から、Ｓ５４において推定された個々のカフ脈波の推定平均血圧値と上記Ｓ５５において記憶された測定対象の患者の平均血圧値ＢＰAVE とのずれ（差）に基づいて、その平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数K2n が各カフ脈波毎に決定される。次いで、前記カフ脈波補正手段７８に対応するＳ５８では、脈圧補正係数K1n と前記平均血圧補正係数K2n とを、それに対応する実際のカフ脈波WKn の振幅A n に乗じることにより、補正カフ脈波振幅A n ' が算出される。
【００３１】
次いで、前記血圧値決定手段８０に対応するＳ５９では、補正カフ脈波振幅A n ' の包絡線であるエンベロープからオシロメトリック法に従って患者の最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが決定される。
【００３２】
以上のようにして最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが決定されると、図５のＳ６において、血圧値の決定が完了したか否かが判断される。当初はこのＳ６の判断が否定されるのでＳ４以下が繰り返し実行されるが、このＳ６の判断が肯定されると、Ｓ７において、表示器３６にその最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが表示される。
【００３３】
上述のように、本実施例によれば、カフ脈波振幅補正手段７８（Ｓ５７）により、カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差ΔＰと、カフ脈波振幅との間の非線型の関係に基づいて、各カフ脈波の振幅がそれぞれ補正され、血圧値決定手段８０（Ｓ５９）によりその補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の最高血圧値BPSYS 、最低血圧値BPDIA などが決定されるので、不整脈発生時においてもエンベロープが正確となり、血圧測定が可能となるか或いは高い精度で血圧値が得られる。
【００３４】
また、本実施例によれば、生体の所定部位に巻回されるカフ１０を備え、そのカフの圧力であるカフ圧を徐々に変化させるカフ圧徐速変化過程でカフ１０に脈拍に同期して発生する圧力振動成分であるカフ脈波の振幅の変化に基づいて生体の血圧値を決定する形式のオシロメトリック式自動血圧測定装置８において、(a) 前記生体の所定部位に装着されて該所定部位の脈波を逐次検出する脈波弁別回路（脈波検出装置）２４と、(b) その脈波検出装置により検出された脈波の振幅変化に基づいてその振幅変化に対応する脈圧が一定となるように補正するための脈圧補正係数K1n を決定する脈圧補正係数決定手段６４（Ｓ５３）と、(c) 生体の平均血圧をカフ脈波に基づいて決定する平均血圧決定手段７０（Ｓ５５）と、(d) カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差と、カフ脈波振幅との間の非線型の関係を、平均血圧決定手段７０により決定された平均血圧に基づいて決定する関係決定手段７４（Ｓ５６）と、(e) 個々のカフ脈波に対応する血圧波形の推定平均血圧値を、前記脈波検出装置により検出された脈波に基づいてそれぞれ推定する平均血圧推定手段６６（Ｓ５４）と、(f) 関係決定手段７４により決定された関係から、個々のカフ脈波の推定平均血圧値と前記平均血圧値とのずれに基づいて、その平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数K2n を決定する平均血圧補正係数決定手段７６（Ｓ５７）と、(g) 脈圧補正係数決定手段６４により決定された脈圧補正係数K1n と、平均血圧補正係数決定手段７６により決定された平均血圧補正係数K2n とに基づいて、カフ脈波の振幅を補正するカフ脈波振幅補正手段７８（Ｓ５８）と、(h) 補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて生体の血圧値を決定する血圧値決定手段８０（Ｓ５９）とが、設けられていることから、補正後のカフ脈波により構成されるエンベロープが正確となり、そのエンベロープから血圧値が容易に決定されるので、不整脈発生時においても血圧測定が可能となるか或いは高い精度で血圧値が得られる。
【００３５】
また、本実施例によれば、カフ脈波振幅補正手段７８（Ｓ５８）により振幅補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧を仮の平均血圧値として決定する仮平均血圧決定手段７０を含み、その平均血圧決定手段７０により決定された仮の平均血圧値が平均血圧記憶手段７２に記憶されるので、前回測定時の平均血圧値を用いる場合に比較して、生体の平均血圧値が正確に得られるので、不整脈発生時においても血圧測定精度が一層高められる。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態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。
【００３７】
たとえば、前述の実施例では、カフ１０の徐速降圧過程で血圧決定ルーチンが実行されていたが、カフ１０の徐速昇圧過程で血圧決定ルーチンが実行されても差し支えない。
【００３８】
また、前述の実施例では、容積脈波検出装置として、血液容積の変化を光の透過光量に基づいて検出する透過型の光電脈波センサ４０が用いられていたが、光の反射光量に基づいて血液容積を検出する反射型の光電脈波センサ、生体の所定部位間のインピーダンス変化に基づいて血液容積の変化を検出する形式のインピーダンス脈波検出装置、指尖部等を覆いその部位全体の容積変化から血液容積を検出する形式の容積変化検出装置を容積脈波検出装置として用いてもよい。また、上記容積脈波検出装置に替えて、動脈を圧迫することにより圧脈波を検出する圧脈波検出装置が用いられてもよい。
【００３９】
また、前述の実施例では、カフ脈波振幅補正手段７８において、脈圧補正係数K1n と平均血圧補正係数K2n とによりカフ脈波の振幅が補正されていたが、たとえば平均血圧補正係数K2n による補正のみが行われても一応の効果が得られる。
【００４０】
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】カフの徐速降圧過程において得られる心拍同期波を示す図であって、(a) はカフ圧および圧脈波、(b) は正常時のカフ脈波、(c) は心房細動などの不整脈発生時のカフ脈波をそれぞれ示している。
【図２】生体の動脈における圧較差と容積脈波振幅との非線型の関係を示す図であって、(a) は脈圧の振幅の影響を、(b) は脈圧のずれ( シフト) の影響をそれぞれ説明する図である。
【図３】本発明の一実施例の自動血圧測定装置の構成の要部を説明する図である。
【図４】図３の自動血圧測定装置における演算制御装置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５】図３の自動血圧測定装置における演算制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、メインルーチンを示す図である。
【図６】図３の自動血圧測定装置における演算制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、血圧値決定ルーチンを示す図である。
【符号の説明】
８：自動血圧測定装置
１０：カフ
４０：容積脈波センサ（容積脈波検出装置）
６４：脈圧補正係数決定手段
６６：平均血圧推定手段
７０：平均血圧決定手段
７２：平均血圧記憶手段
７４：関係決定手段
７６：平均血圧補正係数決定手段
７８：カフ脈波振幅補正手段
８０：血圧値決定手段
Claims (2)
- 生体の所定部位に巻回されるカフを備え、該カフの圧力であるカフ圧を徐々に変化させるカフ圧徐速変化過程で該カフに脈拍に同期して発生する圧力振動成分であるカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する形式のオシロメトリック式自動血圧測定装置であって、
前記生体の所定部位に装着されて該所定部位の脈波を逐次検出する脈波検出装置と、
該脈波検出装置により検出された脈波の振幅変化に基づいて該振幅変化に対応する脈圧が一定となるように補正するための脈圧補正係数を決定する脈圧補正係数決定手段と、
前記生体の平均血圧が記憶された平均血圧記憶手段と、
前記カフ圧と生体の平均血圧との差である圧較差と、カフ脈波振幅との間の非線型の関係を、前記平均血圧記憶手段により記憶された平均血圧に基づいて決定する関係決定手段と、
個々のカフ脈波に対応する血圧波形の推定平均血圧値を、前記脈波検出装置により検出された脈波に基づいてそれぞれ推定する平均血圧推定手段と、
前記関係決定手段により決定された関係から、個々のカフ脈波の推定平均血圧値と前記平均血圧値とのずれに基づいて、該平均血圧値のずれによる振幅変化を補正するための平均血圧補正係数を決定する平均血圧補正係数決定手段と、
前記脈圧補正係数決定手段により決定された脈圧補正係数と、該平均血圧補正係数決定手段により決定された平均血圧補正係数とに基づいて、前記カフ脈波の振幅を補正するカフ脈波振幅補正手段と、
前記補正されたカフ脈波の振幅の変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する血圧値決定手段と
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。 - 前記補正される前のカフ脈波により構成されるエンベロープを用いてその最大振幅に対応するカフ圧を仮の平均血圧値として決定する仮平均血圧決定手段を含み、該仮平均血圧決定手段により決定された仮の平均血圧値が前記平均血圧記憶手段に記憶されている請求項１のオシロメトリック式自動血圧測定装置。
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