JP3952082B2 - 血圧監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体の血圧値の変動に関連して変動する、動脈内を伝播する脈波の脈波伝播速度情報、心拍情報、末梢部の脈波の面積、およびそれらに基づいて算出される推定血圧値等の血圧関連情報に基づいて、生体の血圧値の変動を監視する血圧監視装置に関するものである。

生体の動脈内を伝播する脈波の脈波伝播速度情報として、所定の２部位間の伝播時間ＤＴや伝播速度Ｖ_M（m/s）などが知られており、このような脈波伝播速度情報は、所定の範囲内では生体の血圧値ＢＰ（mmHg）と略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と脈波伝播速度情報から、たとえばＥＢＰ＝α（ＤＴ）＋β（但しαは負の値）、或いはＥＢＰ＝α（Ｖ_M）＋β（但しαは正の値）で表されるような関係式における係数α及びβを予め決定し、その関係式から、逐次検出される脈波伝播速度情報に基づいて、推定血圧値ＥＢＰを求めて生体の血圧値を監視し、その推定血圧値ＥＢＰが前回の血圧測定時から所定以上変動したことに基づいてカフによる血圧測定を起動させる血圧監視装置が提案されている。

また、上記生体の血圧値と脈波伝播速度情報との関係は、心筋の状態などの中枢側の事情や、末梢血管硬さや血流抵抗などの末梢側の事情の影響を受けて変化するため、中枢側の情報として心拍数や心拍周期等の心拍情報を用い、末梢側の情報として末梢部の脈波面積を用い、脈波伝播測定情報（またはその脈波伝播情報に基づいて算出される推定血圧値）が前回の血圧測定時から所定以上変動したと判断し、且つ上記心拍情報および末梢部の脈波面積の少なくとも一方が前回の血圧測定時から所定以上変動したと判断した場合にカフによる血圧測定を起動させる血圧監視装置が提案されている。たとえば、本出願人が先に出願して公開された特開平１０−４３１４７号公報（特許文献１）に記載された血圧監視装置がそれである。
特開平１０−４３１４７号公報

これら従来の血圧監視装置では、血圧測定の起動を判断するための推定血圧値等の上記血圧関連情報は、全く表示されなかったり、表示されるとしても、単に数値が表示され、或いはその血圧関連情報のみがトレンド形式で表示されていたので、その表示からは、患者の容体が血圧測定が起動される状態に近いのか、血圧測定が起動される可能性は低いのかを判断することは比較的困難であった。従って、上記従来の血圧監視装置では、血圧測定の起動が判定された時点で処置を開始することとなり、結果的に処置が遅れる場合があった。

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、生体の血圧値の変動に関連して変動する血圧関連情報に基づいて生体の血圧値の変動を監視する血圧監視装置において、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかを認識できるようにすることにある。

本発明に従った血圧監視装置は、生体の一部への圧迫圧力を変化させ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、該生体の血圧値の変動に関連して変動する該生体の血圧関連情報を逐次決定する血圧関連情報決定手段と、該血圧関連情報が予め設定された異常判断基準値を越え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血圧測定起動手段とを備えて生体の血圧値を監視する血圧監視装置であって、前記血圧関連情報を表示するための表示器と、前記血圧関連情報決定手段において逐次決定される前記血圧関連情報の一拍毎の変化傾向を、前記表示器に表示する変化傾向表示手段とを、含むことを特徴とする。

また、本発明に従った血圧監視装置は、前記血圧関連情報決定手段により逐次決定される前記血圧関連情報と前記異常判断基準値とを対比可能にグラフ表示させるグラフ表示手段を、前記変化傾向表示手段に加えて前記表示器に表示することが好ましい。

本発明によれば、生体の血圧値の変動と関連して変動する情報として逐次決定される血圧関連情報の一拍毎の変化傾向が表示されるため、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかを確認できる。

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。

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。

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。

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。

心電誘導装置３４は、生体の所定の部位に貼り着けられる複数の電極３６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ＳＭ₂ 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３４は、心臓内の血液を大動脈へ向かって拍出開始する時期に対応する心電誘導波のうちのＱ波或いは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機能している。

パルスオキシメータ用光電脈波検出プローブ３８（以下、単にプローブという）は、毛細血管を含む末梢動脈へ伝播した脈波を検出する第２脈波検出装置或いは末梢脈波検出手段として機能するものであり、例えば、被測定者のたとえば指尖部などの生体皮膚すなわち体表面４０に図示しない装着バンド等により密着した状態で装着されている。プローブ３８は、一方向において開口する容器状のハウジング４２と、そのハウジング４２の底部内面の外周側に位置する部分に設けられ、ＬＥＤ等から成る複数の第１発光素子４４ａおよび第２発光素子４４ｂ（以下、特に区別しない場合は単に発光素子４４という）と、ハウジング４２の底部内面の中央部分に設けられ、フォトダイオードやフォトトランジスタ等から成る受光素子４６と、ハウジング４２内に一体的に設けられて発光素子４４及び受光素子４６を覆う透明な樹脂４８と、ハウジング４２内において発光素子４４と受光素子４６との間に設けられ、発光素子４４から前記体表面４０に向かって照射された光のその体表面４０から受光素子４６に向かう反射光を遮光する環状の遮蔽部材５０とを備えて構成されている。

上記第１発光素子４４ａは、例えば６６０ｎｍ程度の波長の赤色光を発光し、第２発光素子４４ｂは、例えば８００ｎｍ程度の波長の赤外光を発光するものである。これら第１発光素子４４ａ及び第２発光素子４４ｂは、一定時間づつ順番に所定周波数で発光させられると共に、それら発光素子４４から前記体表面４０に向かって照射された光の体内の毛細血管が密集している部位からの反射光は共通の受光素子４６によりそれぞれ受光される。なお、発光素子４４の発光する光の波長は上記の値に限られず、第１発光素子４４ａは酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの吸光係数が大きく異なる波長の光を、第２発光素子４４ｂはそれらの吸光係数が略同じとなる波長、すなわち酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとにより反射される波長の光をそれぞれ発光するものであればよい。

受光素子４６は、その受光量に対応した大きさの光電脈波信号ＳＭ₃ をローパスフィルタ５２を介して出力する。受光素子４６とローパスフィルタ５２との間には増幅器等が適宜設けられる。ローパスフィルタ５２は、入力された光電脈波信号ＳＭ₃ から脈波の周波数よりも高い周波数を有するノイズを除去し、そのノイズが除去された信号ＳＭ₃ をデマルチプレクサ５４に出力する。この光電脈波信号ＳＭ₃ が表す光電脈波は、患者の脈拍に同期して発生する容積脈波である。なお、この光電脈波は脈拍同期波に対応している。

デマルチプレクサ５４は、電子制御装置２８からの信号に従って第１発光素子４４_a 及び第２発光素子４４_b の発光に同期して切り換えられることにより、赤色光による電気信号ＳＭ_R をサンプルホールド回路５６及びＡ／Ｄ変換器５８を介して、赤外光による電気信号ＳＭ_IRをサンプルホールド回路６０及びＡ／Ｄ変換器６２を介して、それぞれ電子制御装置２８の図示しないＩ／Ｏポートに逐次供給する。サンプルホールド回路５６，６０は、入力された電気信号ＳＭ_R ，ＳＭ_IRをＡ／Ｄ変換器５８，６２へ出力する際に、前回出力した電気信号ＳＭ_R ，ＳＭ_IRについてのＡ／Ｄ変換器５８，６２における変換作動が終了するまでに、次に出力する電気信号ＳＭ_R ，ＳＭ_IRをそれぞれ保持するためのものである。

電子制御装置２８のＣＰＵ２９は、ＲＡＭ３３の記憶機能を利用しつつＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従って測定動作を実行し、駆動回路６４に制御信号ＳＬＶを出力して発光素子４４ａ，４４ｂを順次所定の周波数で一定時間づつ発光させる一方、それら発光素子４４ａ，４４ｂの発光に同期して切換信号ＳＣを出力してデマルチプレクサ５４を切り換えることにより、前記電気信号ＳＭ_R をサンプルホールド回路５６に、電気信号ＳＭ_IRをサンプルホールド回路６０にそれぞれ振り分ける。上記ＣＰＵ２９は、血中酸素飽和度を算出するために予め記憶された演算式から上記電気信号ＳＭ_R ，ＳＭ_IRの振幅値に基づいて生体の血中酸素飽和度を算出する。なお、この酸素飽和度の決定方法としては、例えば、本出願人が先に出願して公開された特開平３−１５４４０号公報に記載された決定方法が利用される。

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によってたとえば生体の上腕に巻回されたカフ１０の圧迫圧力を所定の目標圧力値Ｐ_CM（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ＢＰ_SYS 、平均血圧値Ｐ_MEAN、および最低血圧値ＢＰ_DIA などを決定する。

血圧関連情報決定手段の一つである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３４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、プローブ３８により逐次検出される光電脈波の周期毎に発生する所定の部位たとえば立ち上がり点或いは下ピーク点までの時間差（脈波伝播時間）ＤＴ_RPを逐次算出する時間差算出手段を備え、その時間差算出手段により逐次算出される時間差ＤＴ_RP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Ｖ_M （m/sec ）を一拍毎或いは数拍毎に逐次算出する。尚、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、Ｔ_PEP （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Ｔ_PEP は定数であり、予め実験的に求められた値が用いられる。

Ｖ_M ＝Ｌ／（ＤＴ_RP−Ｔ_PEP ） …（１）
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ＢＰ_SYS とそれぞれの血圧測定期間内における脈波伝播時間ＤＴ_RP或いは脈波伝播速度Ｖ_M 、たとえばその期間内における脈波伝播時間ＤＴ_RP或いは伝播速度Ｖ_M の平均値に基づいて、数式（２）或いは数式（３）で示される脈波伝播時間ＤＴ_RP或いは伝播速度Ｖ_M と最高血圧値ＢＰ_SYS との関係式における係数α及びβを、予め決定する。なお、上記最高血圧値ＢＰ_SYS に代えて、血圧測定手段７０により測定された平均血圧値ＢＰ_MEAN或いは最低血圧値ＢＰ_DIA と血圧測定期間内における脈波伝播時間ＤＴ_RP或いは伝播速度Ｖ_M との関係が求められてもよい。要するに、監視（推定）血圧値ＥＢＰを最高血圧値とするか、平均血圧値とするか、最低血圧値とするかによって選択される。

ＥＢＰ＝α（ＤＴ_RP）＋β（但し、αは負の定数、βは正の定数） …（２）
ＥＢＰ＝α（Ｖ_M ）＋β（但し、αは正の定数、βは正の定数） …（３）
推定血圧値決定手段７８は、生体の血圧値とその生体の脈波伝播時間ＤＴ_RP或いは伝播速度Ｖ_M との間の上記対応関係（数式（２）および数式（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ＤＴ_RP或いは伝播速度Ｖ_M に基づいて推定血圧値ＥＢＰを逐次決定する。

血圧関連情報決定手段の一つである心拍周期決定手段８２は、心電誘導装置３４により得られた心電波形の所定部位間の間隔たとえばＲ波間隔を計測することにより心拍周期ＲＲを逐次決定する。また、同じく血圧関連情報決定手段の一つである脈波面積算出手段８４は、光電脈波検出プローブ３８により得られた光電脈波の面積Ｓをその１周期Ｗおよび振幅Ｌに基づいて正規化して算出し、正規化脈波面積ＶＲを一拍毎或いは数拍毎に逐次算出する。すなわち、上記光電脈波は、図４に示すように、数ミリ或いは十数ミリ毎のサンプリング周期毎に入力される光電脈波の大きさを示す点の連なりにより構成されており、その１周期Ｗ内において光電脈波を積分（加算）することにより光電脈波の面積Ｓが求められた後、Ｓ／（Ｗ×Ｌ）なる演算が行われることにより正規化脈波面積ＶＲが算出される。この正規化脈波面積ＶＲは、その１周期Ｗと振幅Ｌとによって囲まれる矩形内における面積割合を示す無次元の値であり、％ＭＡＰとしても称される。

血圧測定起動手段８６は、推定血圧値決定手段７８により決定された推定血圧値ＥＢＰが予め設定された異常判断基準値（アラーム値）ＡＬ_EBP を越えたことに基づいて血圧測定手段７０による血圧測定を起動させる。たとえば、推定血圧値ＥＢＰが予め設定された異常判断基準値ＡＬ_EBP を越え、さらに上記心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲの少なくとも一方が予め設定された異常判断基準値ＡＬ_RR、ＡＬ_VRを越えたことに基づいて前記血圧測定手段７０による血圧測定を起動させる。ここで、上記推定血圧値異常判定手段８７における予め設定された異常判断基準値ＡＬ_EBP とは、推定血圧値ＥＢＰ、またはその推定血圧値ＥＢＰの変化量または変化率として予め設定された値である。同様に、上記心拍周期異常判定手段８８における予め設定された異常判断基準値ＡＬ_RRとは、心拍周期ＲＲ、またはその心拍周期ＲＲの変化量または変化率として予め設定された値であり、上記脈波面積異常判定手段８９における予め設定された異常判断基準値ＡＬ_VRとは、脈波面積ＶＲ、またはその脈波面積ＶＲの変化量または変化率として予め設定された値である。

すなわち、血圧測定起動手段８６は、推定血圧値決定手段７８により逐次決定された推定血圧値ＥＢＰ、またはその推定血圧値ＥＢＰの前回の血圧測定時を基準とした変化量或いは変化率が上記異常判断基準値ＡＬ_EBP を越えたことを以て推定血圧値ＥＢＰの異常を判定する推定血圧値異常判定手段８７、心拍周期決定手段８２により逐次決定された心拍周期ＲＲ、またはその心拍周期ＲＲの前回の血圧測定時を基準とした変化量或いは変化率が上記異常判断基準値ＡＬ_RRを越えたことを以て心拍周期ＲＲの異常を判定する心拍周期異常判定手段８８、脈波面積算出手段８４により算出された脈波面積ＶＲ、またはその脈波面積ＶＲの前回の血圧測定時を基準とした変化量或いは変化率が上記異常判断基準値ＡＬ_VRを越えたことを以て脈波面積ＶＲの異常を判定する脈波面積異常判定手段８９を備え、上記推定血圧値異常判定手段８７により推定血圧値ＥＢＰの異常が判定され、且つ心拍周期異常判定手段８８により心拍周期ＲＲの異常が判定されるか或いは脈波面積異常判定手段８９により脈波面積ＶＲの異常が判定されたことに基づいて、前記血圧測定手段７０による血圧測定を起動させる。なお、上記異常判断基準値ＡＬ_EBP 、ＡＬ_RR、ＡＬ_VRは、１つ、または大きさの異なる２つの値が設定される。たとえば、推定血圧値ＥＢＰについて、大きさの異なる２つの異常判断基準値すなわち上側異常判断基準値ＡＬＨ_EBP と下側異常判断基準値ＡＬＬ_EBP が設定された場合は、逐次決定される推定血圧値ＥＢＰが上側異常判断基準値ＡＬＨ_EBP を大きい側に越え、または下側判断基準値ＡＬＬ_EBP を小さい側に越えたことに基づいて推定血圧値ＥＢＰの異常が判定される。

グラフ表示手段９０は、前記血圧測定起動手段８６において血圧測定を起動させる判断に用いられる前記血圧関連情報と、その血圧関連情報について予め設定された前記異常判断基準値ＡＬとを、対比可能に表示器３２に設けられたグラフに表示させる。または、前記血圧測定起動手段８６において血圧測定を起動させる判断に用いられる前記血圧関連情報、その血圧関連情報について予め設定された前記異常判断基準値ＡＬに加えて、その血圧関連情報が警戒を必要とする値として、異常判断基準値ＡＬよりも早期に判断されるように予め設定された警戒判断基準値（アラート値）ＡＴを、対比可能に表示器３２に設けられたグラフに表示させる。なお、上記警戒判断基準値ＡＴも、前記異常判断基準値と同様に、１つまたは大きさの異なる２つの値が設定される。

たとえば、グラフ表示手段９０は、時間軸と前記血圧関連情報の一つを示す血圧関連情報軸との二次元座標に、その血圧関連情報についての異常判断基準値ＡＬ（および警戒判断基準値ＡＴ）と、その血圧関連情報をグラフ表示する。或いは、前記血圧関連情報を示す軸からなる三次元座標に、それら血圧関連情報についての異常判断基準値ＡＬ（および警戒判断基準値ＡＴ）と、その血圧関連情報をグラフ表示する。

図５および図６は、上記グラフ表示手段９０において、表示器３２に設けられたグラフの表示例を示す図である。図５は、時間軸９２と推定血圧値ＥＢＰを表す推定血圧値軸９４との二次元座標に、上記予め設定された上側異常判断基準値ＡＬＨ_EBP を示す上側判断基準線９６、下側異常判断基準値ＡＬＬ_EBP を示す下側異常判断基準線９８が表示され、さらに、上側異常判断基準値ＡＬＨ_EBP よりも小さい側に、推定血圧値ＥＢＰが警戒を必要とする値として予め設定された上側警戒判断基準値ＡＴＨ_EBP を示す上側警戒判断基準線１００が表示され、下側異常判断基準値ＡＬＬ_EBP よりも大きい側に、推定血圧値ＥＢＰが警戒を必要とする値として予め設定された下側警戒判断基準値ＡＴＬ_EBP を示す下側警戒判断基準線１０２が表示されている。そして、その二次元座標上に、推定血圧値決定手段７８において逐次決定される推定血圧値ＥＢＰがトレンド表示されている。なお、この推定血圧値ＥＢＰのトレンドは、逐次決定される推定血圧値ＥＢＰが直接表示されてもよいが、図５においては逐次決定される推定血圧値ＥＢＰに基づいて、１分間の移動平均値ＥＢＰ_AVが算出され、その移動平均値ＥＢＰ_AVがトレンド形式で表示されている。また、図５の○印は血圧測定手段７０により測定された血圧値ＢＰを示している。図５のように、血圧測定の起動を判断する血圧関連情報である推定血圧値ＥＢＰがトレンド形式で表示されると、そのトレンドから、今後の傾向を予測することができるので、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかを容易に認識することができ、図５においては、推定血圧値ＥＢＰのトレンドの先端は、下側警戒判断基準線１０２と下側異常判断基準線９８との間に表示されているので、患者の状態は比較的注意を要する状態であることが分かる。

図６は、推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲを示す互いに一点で交わる３本の軸から成る三次元座標すなわちレーダーチャート１０４である。図６に示されるレーダーチャート１０４のそれぞれの軸には、予め設定された上側異常判断基準値ＡＬＨ、上側警戒判断基準値ＡＴＨ、下側警戒判断基準値ＡＴＬ、下側異常判断基準ＡＬＬが表示されている。そして、そのレーダーチャート１０４に、逐次決定される推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲを結んで形成される三角形１０６が表示されている。図６のように、血圧測定起動を判断する血圧関連情報が表示器３２に対比可能にグラフ表示されると、血圧測定起動を判断する血圧関連情報が複数ある場合であっても、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかを容易に認識することができる。

変化傾向表示手段１０８は、血圧関連情報として逐次決定される推定血圧値ＥＢＰ等の一拍毎の変化傾向を、表示器３２にグラフ表示する。この変化傾向とは、１分程度の所定時間の移動平均値或いは前回の値に対する差、または変化量或いは変化率である。図７は、上記変化傾向表示手段１０８において表示されるグラフ表示の一例を示す図であり、推定血圧値ＥＢＰの一拍前の値に対する変化率が矢印で示されている。図７のように、変化傾向が示されると、血圧測定起動手段８６において血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかの判断が一層容易になる。すなわち、図５または図６に示されたグラフ表示のみでは、現在の推定血圧値ＥＢＰ等の血圧関連情報の異常判断基準値ＡＬおよび警戒判断基準値ＡＴとの相対的位置関係が認識できるのみで、その血圧関連情報の現在の変化傾向を認識することが比較的困難なのである。

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る。図８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フラグ、カウンタ、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、心拍周期決定手段８２および脈波面積算出手段８４に対応するＳＡ２では、カフ昇圧の直前において、心電波形のＲ波からプローブ３８により逐次検出される光電脈波の立ち上がり点までの時間差すなわち伝播時間ＤＴRPが決定され、心電誘導波形のＲ波間隔を計測することにより心拍周期ＲＲが決定され、光電脈波検出プローブ３８により得られた光電脈波から正規化脈波面積ＶＲが算出される。

次いで、前記カフ圧制御手段７２に対応するＳＡ３およびＳＡ４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とともに、カフ圧Ｐ_C が１８０mmHg程度に予め設定された目標圧迫圧Ｐ_CM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ＳＡ３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Ｐ_C 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ＢＰ_SYS 、平均血圧値ＢＰ_MEAN、および最低血圧値ＢＰ_DIA 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。

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ＤＴ_RPと、ＳＡ５において測定されたカフ１０による血圧値ＢＰ_SYS ，ＢＰ_MEAN，またはＢＰ_DIA 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ＢＰ_SYS ，ＢＰ_MEAN，およびＢＰ_DIA が測定されると、それら血圧値ＢＰ_SYS ，ＢＰ_MEAN，またはＢＰ_DIA のうちの１つと、脈波伝播時間ＤＴ_RPとに基づいて、脈波伝播時間ＤＴ_RPと推定血圧値ＥＢＰとの間の対応関係（数式（２））が決定される。

上記のようにして脈波伝播時間血圧対応関係が決定されると、ＳＡ７において、心電波形のＲ波および光電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、心拍周期決定手段８２、脈波面積算出手段８４および推定血圧値決定手段７８に対応するＳＡ８において、新たに入力された心電波形のＲ波および光電脈波についての脈波伝播時間ＤＴRP、心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲがＳＡ２と同様にして算出され、さらに、その脈波伝播時間ＤＴRPから、ＳＡ６において決定された対応関係を用いて推定血圧値ＥＢＰが算出される。

続くＳＡ９では、上記ＳＡ８において決定された推定血圧値ＥＢＰを含む過去１分間の移動平均値ＥＢＰAVが算出され、且つ、上記ＳＡ８において決定された推定血圧値ＥＢＰの、一拍前の脈波に基づいて決定された推定血圧値ＥＢＰに対する変化率が算出される。

続くグラフ表示手段９０に対応するＳＡ１０乃至ＳＡ１１では、ＳＡ８において決定された推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲが表示器３２に設けられたグラフに表示される。まず、ＳＡ１０では、ＳＡ９において算出された推定血圧値ＥＢＰの移動平均ＥＢＰ_AVに基づいて、図５に示されているように、時間軸９２と推定血圧値軸９４との二次元座標に表示された推定血圧値ＥＢＰのトレンドグラフを更新する。

次いで、ＳＡ１１では、図６に示されるように、推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲを示す３本の軸に、それらについて予め設定された異常判断基準値ＡＬおよび警戒判断基準値ＡＴが表示されたレーダーチャート１０４に、ＳＡ８において決定された推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲが三角形１０６として表示される。

続く変化傾向表示手段１０８に対応するＳＡ１２では、上記ＳＡ９において算出された推定血圧値ＥＢＰの変化率が、図７に示されるように矢印として、表示器３２にグラフ表示される。

次いで、前記血圧測定起動手段８６に対応するＳＡ１３では、たとえば図９に示す血圧測定起動判定ルーチンが実行されることにより、推定血圧値ＥＢＰの異常が判定され、且つ前記心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲの少なくとも一方の異常が判定されたことに基づいて前記血圧測定手段７０による血圧測定を起動させる。

図９において、前記心拍周期異常判定手段８８に対応するＳＢ１では、図８のＳＡ８において算出された心拍周期ＲＲが異常判断基準値ＡＬ_RRを越えた状態が、所定の拍数たとえば２０拍以上連続して越えたか否かを判定することにより、心拍周期ＲＲの異常が判定される。このＳＢ１の判断が否定された場合はＳＢ３以下が直接的に実行されるが、肯定された場合は、ＳＢ２において上記心拍周期ＲＲの変動を示すためのＲＲフラグがオン状態とされる。

次いで、ＳＢ３において、末梢部で検出された光電脈波が正常であるか否かが判断される。このＳＢ３は、光電脈波の形状が異常、たとえば基線の傾斜が所定以上であるもの、或いは校正が入ることによって脈波形状が途中でずれているものなどを除去するためのものである。上記ＳＢ３の判断が否定された場合はＳＢ８以下が実行されるが、肯定された場合には、ＳＢ４以下が実行される。

前記脈波面積異常判定手段８９に対応するＳＢ４では、ＳＡ８において算出された正規化脈波面積ＶＲが異常判断基準値ＡＬ_VRを越えた状態が、所定の拍数たとえば２０拍以上連続して越えたか否かを判定することにより、脈波面積ＶＲの異常が判定される。このＳＢ４の判断が否定された場合はＳＢ６以下が直接的に実行されるが、肯定された場合は、ＳＢ５において上記脈波面積ＶＲの異常を示すためのＶＲフラグがオン状態とされる。

次いで、前記推定血圧値異常判定手段８７に対応するＳＢ６では、ＳＡ８において決定された推定血圧値ＥＢＰが異常判断基準値ＡＬ_EBP を越えた状態が、所定の拍数たとえば２０拍以上連続して越えたか否かを判定することにより、推定血圧値ＥＢＰの異常が判定される。このＳＢ６の判断が否定された場合はＳＢ８以下が直接的に実行されるが、肯定された場合は、ＳＢ７において上記推定血圧値ＥＢＰの異常を示すためのＥＢＰフラグがオン状態とされる。

そして、ＳＢ８では、ＥＢＰフラグがオン状態とされ且つＲＲフラグがオン状態とされているか否か、或いはＥＢＰフラグがオン状態とされ且つＶＲフラグがオン状態とされているか否かが判断される。このＳＢ８の判断が否定された場合はＳＡ１４が実行される。このＳＡ１４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ＳＡ１４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る。

しかし、上記ＳＡ１４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。また、上記ＳＢ８の判断が肯定された場合はＳＡ１５において、推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲのうち異常が判定されたものについて、それらの変動を示す文字或いは表示が表示器３２に表示される。ＳＡ１５が実行されると、続いて、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ことにより、カフ１０による血圧測定が起動される。

上述のように、本実施例によれば、グラフ表示手段９０（ＳＡ１０）により、表示器３２に、推定血圧値決定手段７８（ＳＡ８）により逐次決定される推定血圧値ＥＢＰと、予め設定された異常判断基準値ＡＬＨ_EBP ，ＡＬＬ_EBP とが、時間軸９２と推定血圧値軸９４とから成る二次元座標に対比可能にグラフ表示されるので、その推定血圧値ＥＢＰと異常判断基準値ＡＬEBP とのグラフ上の相対的位置関係から、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかを認識できる。

また、本実施例によれば、グラフ表示手段９０（ＳＡ１１）により、表示器３２に、推定血圧値決定手段７８（ＳＡ８）により逐次決定され推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期決定手段８２（ＳＡ８）により逐次決定される心拍周期ＲＲ、脈波面積算出手段８４（ＳＡ８）により逐次算出される脈波面積ＶＲと、それらについて予め設定された異常判断基準値ＡＬ_EBP ，ＡＬ_RR，ＡＬ_VRとが対比可能にレーダーチャート１０４にグラフ表示されるので、その推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲ、脈波面積ＶＲと、それらの異常判断基準値ＡＬ_EBP ，ＡＬRR，ＡＬ_VRとのレーダーチャート１０４上の相対的位置関係から、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかを認識できる。

また、本実施例によれば、グラフ表示手段９０（ＳＡ１０）により、表示器３２に、逐次決定される推定血圧値ＥＢＰが、異常判断基準値ＡＬ_EBP 、およびその異常判断基準値ＡＬ_EBP よりも早期に判断されるように予め設定された警戒判断基準値ＡＴ_EBP と対比可能にグラフ表示されるので、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかが一層容易に認識できる。

また、本実施例によれば、グラフ表示手段９０（ＳＡ１１）により、表示器３２に、逐次決定される推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲ、および脈波面積ＶＲが、異常判断基準値ＡＬ_EBP ，ＡＬ_RR，ＡＬ_VR、およびそれらの異常判断基準値ＡＬ_EBP ，ＡＬ_RR，ＡＬ_VRよりも早期に判断されるように予め設定された警戒判断基準値ＡＬ_EBP ，ＡＬ_RR，ＡＬ_VRと対比可能にグラフ表示されるので、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかが一層容易に認識できる。

また、本実施例によれば、血圧監視装置８は、推定血圧値決定手段７８（ＳＡ８）において逐次決定される推定血圧値ＥＢＰの一拍毎の変化率を、表示器３２にグラフ表示する変化傾向表示手段１０８（ＳＡ１２）を含むものであることから、推定血圧値ＥＢＰと異常判断基準値ＡＬ_EBP との相対的位置関係に加えて、現在の推定血圧値ＥＢＰの一拍前の値に対する変化率が表示器３２にグラフ表示されるので、血圧測定の起動が判断される状態に近いかどうかを一層正確に認識できる。

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。

たとえば、前述の実施例では、血圧測定起動手段８６（ＳＡ１３）では、推定血圧値ＥＢＰの異常が判定され、且つ心拍周期ＲＲおよび脈波面積ＶＲの少なくとも一方の異常が判定されたことに基づいて、血圧測定手段７０による血圧測定の起動を判断していたが、推定血圧値ＥＢＰに代えて、推定血圧値ＥＢＰと１対１に対応する脈波伝播速度ＤＴ_RPまたは脈波伝播速度Ｖ_M の異常が判定されてもよい。また、それら推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲ、脈波面積ＶＲは、それぞれ、生体の血圧の変動を反映するものであるので、それら３つのうちいずれか２つ、または３つのうちの１つのみが用いられて、血圧測定手段７０による血圧測定の起動を判断するものであってもよい。

また、前述の実施例において、グラフ表示手段９０に対応するＳＡ１１では、レーダーチャート１０４に、逐次決定される推定血圧値ＥＢＰ、心拍周期ＲＲ、および脈波面積ＶＲが、それらについて予め設定された異常判断基準値および警戒判断基準値と対比可能に表示されていたが、たとえば、図１０に示されるような棒グラフが血圧関連情報毎に設けられることによって、逐次決定される血圧関連情報と、その血圧関連情報について予め設定された異常判断基準値および警戒判断基準値とが、対比可能とされてもよい。なお、図１０は、血圧関連情報の血圧測定時に対する変化率が表示された場合が示されている。すなわち、血圧測定起動手段８６において、上記血圧関連情報の血圧測定時に対する変化率で以てそれらの血圧関連情報の異常を判定する場合である。

また、前述の実施例において、心拍周期ＲＲが用いられていたが、心拍周期ＲＲ（sec ）と心拍数ＨＲ（１／min ）も１対１の対応関係（ＨＲ＝６０／ＲＲ）があるので、心拍周期決定手段８２、心拍周期異常判定手段８８、基準血圧測定起動情報表示手段９０、血圧測定起動情報表示手段９２において、心拍周期ＲＲに代えて心拍数ＨＲが用いられてもよい。

また、前述の実施例の変化傾向表示手段１０８（ＳＡ１２）では、推定血圧値ＥＢＰの変化率は、図７の矢印として表示されていたが、図１１に示されるように、棒グラフとして表示されるものでもよい。

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。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の一実施の形態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１の血圧監視装置の電子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１の血圧監視装置の電子制御装置の制御作動により求められる時間差ＤＴ_RPを例示する図である。 図１の血圧監視装置における、脈波面積ＶＲの正規化の方法を説明する図である。 図１の血圧監視装置における、グラフ表示手段により表示器に表示される推定血圧値のトレンドグラフを説明する図である。 図１の血圧監視装置における、グラフ表示手段により表示器に表示されるレーダーチャートを説明する図である。 図１の血圧監視装置における、変化傾向表示手段により表示器に表示される推定血圧値の変化率を示す図である。 図１の血圧監視装置の電子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、血圧監視ルーチンを示す図である。 図８のＳＡ１３における血圧測定起動判定ルーチンの作動を詳しく説明する図である。 図１の血圧監視装置における、グラフ表示手段により表示器に表示される推定血圧値、心拍周期、脈波面積を示す図であって、図６とは別の例を示す図である。 図１の件津圧監視装置における、変化傾向表示手段により表示器に表示される推定血圧値の変化率を示す図であって、図７とは別の例を示す図である。

符号の説明

３２ 表示器、９０ グラフ表示手段、１０８ 変化傾向表示手段。

Claims (2)

1. 生体の一部への圧迫圧力を変化させ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、該生体の血圧値の変動に関連して変動する該生体の血圧関連情報を逐次決定する血圧関連情報決定手段と、該血圧関連情報が予め設定された異常判断基準値を越え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血圧測定起動手段とを備えて生体の血圧値を監視する血圧監視装置であって、
   前記血圧関連情報を表示するための表示器と、
   前記血圧関連情報決定手段において逐次決定される前記血圧関連情報の一拍毎の変化傾向を、前記表示器に表示する変化傾向表示手段と
   を、含むことを特徴とする血圧監視装置。
2. 前記血圧関連情報決定手段により逐次決定される前記血圧関連情報と前記異常判断基準値とを対比可能にグラフ表示させるグラフ表示手段を、前記変化傾向表示手段に加えて前記表示器に表示することを特徴とする請求項１記載の血圧監視装置。

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