JP5146543B2 - 電子血圧計および血圧測定方法 - Google Patents

Description

この発明は、血圧測定部位に装着するカフと、カフ圧により血圧値を算出する血圧算出手段を備えた電子血圧計、およびこれを用いた血圧測定方法に関する。

血圧は、循環器系疾患を解析する指標の一つである。血圧に基づいてリスク解析を行うことは、たとえば脳卒中や心不全や心筋梗塞などの心血管系の疾患の予防に有効である。このリスク解析を行うための診断は、従来、通院時や健康診断時などの医療機関で測定される血圧（随時血圧）により行われていた。しかし、近年の研究により、家庭で測定する血圧（家庭血圧）が随時血圧より循環器系疾患の診断に有用であることが判明してきた。それに伴い、家庭で使用する血圧計が普及している。

現在普及している電子血圧計は、そのほとんどがオシロメトリック方式の血圧算出アルゴリズムを用いている。オシロメトリック方式は、上腕などの測定部位にカフを巻き、所定圧まで加圧したあと、徐々に、あるいは、段階的に減圧していく。このオシロメトリック方式は、その減圧途中に発生する動脈容積変化をカフ圧に重畳する圧変化（圧脈波振幅）として検出し、その圧脈波振幅の変化に対し、所定のアルゴリズムを適用して収縮期血圧・拡張期血圧を決定する方式である。一般的に、減圧中に得られる圧脈波振幅が急に大きくなった点が収縮期血圧、逆に急に小さくなった点が拡張期血圧に近似している。そこで、この点を検出するために様々なアルゴリズムが検討されてきた。

例えば、図５、及び、下記［数１］に示すように、圧脈波振幅の最大値に所定の比率を乗じて得られた値を血圧算出パラメータとし、そのパラメータと合致（あるいはもっとも近い）する圧脈波振幅が得られるカフ圧を血圧値として算出するものが提案されている（下記特許文献１参照）。
［数１］
収縮期血圧算出パラメータ＝圧脈波振幅最大値×α
拡張期血圧算出パラメータ＝圧脈波振幅最大値×β

特公平３−８１３７５号公報

しかし、この圧脈波振幅が急変するところが収縮期血圧、拡張期血圧と一致するという理論的根拠は存在しない。このため、上記血圧算出パラメータを決定する比率（α、β）は、多数の血圧値および圧脈波振幅の変化パターン（以下、「包絡線」という。）に基づき経験的あるいは統計的に決定せざるを得なかった。

一方、包絡線を形成する圧脈波振幅について、次のような課題がある。
まず、圧脈波振幅は、測定部位に装着したカフに伝達される動脈の容積変化を圧力変化として検出したものである。そのため、圧脈波振幅は、カフの特性に影響を受けることになる。カフの特性の一つとして、図６のグラフに示すように、カフ内の圧力（以下カフ圧）を１ｍｍＨｇ変化させるために必要な空気流量（以下、カフコンプライアンス）がある。

このカフの特性であるカフコンプライアンスは測定部位の質（硬さ）によって異なる。従来の血圧測定では、たとえば、包絡線形状（圧脈波振幅の変化パターン形状）が同一となるような圧脈波振幅の変化をもった測定部位の質（硬さ）が異なる２人の利用者を測定した場合、測定部位の質（硬さ）によって血圧計が検出する圧脈波振幅、すなわち、包絡線形状が異なるため、測定精度に差が出るという問題があった。

この発明は、上述の問題に鑑み、測定部位の質の情報に基づいて血圧算出パラメータを補正することにより、精度よく血圧値を取得する電子血圧計および血圧測定方法を提供し、利用者の満足度を向上させることを目的とする。

この発明は、血圧測定部位に装着するカフと、カフに加える圧力を調整する加圧・減圧手段と、カフ内の圧力を検出する圧力検出手段と、カフ圧により血圧値を算出する血圧算出手段と、血圧値を記録する記録手段と、血圧測定などの操作を行う操作手段を備えた電子血圧計であって、前記血圧算出手段により算出する血圧値を別途取得する補正用情報に基づいて補正する補正手段と、前記補正用情報として、測定部位の質の情報を取得する情報取得手段とを備え、該情報取得手段により前記補正用情報として前記測定部位の質の情報を取得した場合、前記補正手段は、前記測定部位の質の情報に基づいて血圧算出パラメータを補正する構成である電子血圧計であることを特徴とする。
これにより、測定部位の質の情報に応じて測定部位の質ごとに最適な血圧算出パラメータを設定し、測定誤差を低減できる。

またこの発明は、前記測定部位の質の情報を、体脂肪率、皮下脂肪率、又は、ＢＭＩの情報で構成することができる。

またこの発明は、前記補正手段が前記血圧算出パラメータを補正する際に適用した前記測定部位の質の情報を表示する表示手段を備えることができる。

またこの発明は、カフを血圧測定部位に装着した時に前記カフに加える圧力を加圧・減圧手段により調整し、圧力検出手段により検出したカフ圧に基づいて、血圧算出手段により血圧値を算出する血圧測定方法であって、前記血圧算出手段により算出する血圧値を、別途取得する補正用情報に基づいて補正手段により補正するステップを有し、前記補正手段により補正するステップは、前記測定部位の質の情報を前記補正用情報として、情報取得手段により取得し、前記補正用情報として前記測定部位の質の情報を前記情報取得手段により取得した場合、前記測定部位の質の情報に基づいて、血圧算出パラメータを補正する血圧測定方法とすることができる。

この発明により、利用者の測定部位の質ごとに最適な血圧算出パラメータを設定し、測定誤差を低減する処理を実行することができる。

この発明により、取得済みのデータを利用して精度よく血圧値を取得する電子血圧計および血圧測定方法を提供し、利用者の満足度を向上させることができる。

本発明の実施例に係るの電子血圧計の構成を示すブロック図。 本発明の実施例における血圧測定動作を示すフローチャート。 体脂肪率ごとの血圧算出パラメータ決定用の比率を示すテーブル。 表示部における表示例を示す図。 オシロトリック方式血圧計の血圧算出アルゴリズム例を説明するグラフ。 カフの特性（カフコンプライアンス）例を示すグラフ。

以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。

本実施例の電子血圧計２５００は、図１に示すように、カフ２１０１、エア管２１０２、圧力センサ２１０３、ポンプ２１０４、弁２１０５、発振回路２１１１、ポンプ駆動回路２１１２、弁駆動回路２１１３、計時部２１１５、電源２１１６、ＣＰＵ２１２０、表示部２１２１、メモリ（処理用）２１２２、メモリ（記録用）２１２３、操作部２５３０、インターフェイス２１７１、外部メモリ２１７２を備えている。
なお、図１は、本実施例の電子血圧計２５００の構成を示すブロック図である。

カフ２１０１は、エア管２１０２に接続され、空気圧により加圧するために利用者の血圧測定部位に装着される帯状の部材である。

圧力センサ２１０３は、静電容量型の圧力センサであり、カフ内の圧力（カフ圧）に応じて容量値が変化する。

ポンプ２１０４、及び、弁２１０５は、カフ内に圧力を付与するとともにカフ内の圧力を調節（制御）する。
発振回路２１１１は、圧力センサ２１０３の容量値に応じた周波数の信号を出力する。
ポンプ駆動回路２１１２、及び、弁駆動回路２１１３は、それぞれポンプ２１０４、弁２１０５を駆動する。

計時部２１１５は、現在日時を計時する装置であり、必要に応じて計時した日時をＣＰＵ２１２０へ送信する。
電源２１１６は、各構成部に電力供給を行なう。

ＣＰＵ２１２０は、ポンプ２１０４、弁２１０５、表示部２１２１、メモリ２１２２，２１２３、操作部２５３０、インターフェイス２１７１の制御と血圧決定処理と記録値の管理を実行する。

表示部２１２１は、液晶画面などの表示装置によって構成され、ＣＰＵ２１２０から送られる信号に従って血圧値や、後述する利用者情報を表示する。

メモリ（処理用）２１２２は、血圧算出パラメータ決定用の比率（後述）や血圧計の制御プログラムを格納する。

メモリ（記録用）２１２３は、血圧値を記憶するとともに、日時・利用者・測定値（血圧値など）に加え、利用者情報も関連付けて記憶する。

操作部２５３０は、電源スイッチ２１３１、測定スイッチ２１３２、停止スイッチ２１３３、記録呼び出しスイッチ２１４１、利用者選択スイッチ２１４２、利用者情報入力スイッチ２５４３を備えており、血圧計の電源ＯＮ／ＯＦＦ・測定開始などの操作入力を許容し、入力された入力信号をＣＰＵ２１２０へ送る。
インターフェイス２１７１は、ＣＰＵ２１２０の制御に従って外部メモリ２１７２に対し血圧値を記録／読み出しを実行する。

利用者情報入力スイッチ２５４３は、利用者の情報として例えば、体脂肪率、皮下脂肪率、ＢＭＩなどを入力することができ、本実施例では、このような構成により、利用者の測定部位の質（硬さ）に関連する利用者情報を取得可能としている。

このように構成された電子血圧計２５００を用いた血圧測定動作について、図２のフローチャートに従い説明する。
なお、図２は、本実施例における血圧測定動作の一つを示すフローチャートである。

まず、血圧計の電源スイッチ２１３１が押下されると（ステップＳ２５０１）、ＣＰＵ２１２０は、血圧計の作業用メモリを初期化し、圧力センサ２１０３の０ｍｍＨｇ調整を行う（ステップＳ２５０２）。
次に、利用者の情報（体脂肪率、皮下脂肪率、ＢＭＩなど）が入力されると（ステップＳ２５０３）、ＣＰＵ２１２０は、利用者情報に最適な血圧算出パラメータを決定する（ステップＳ２５０４）。

次に、利用者の測定部位にカフ２１０１を巻き付け、測定スイッチ２１３２が押下されると（ステップＳ２５０５）、ＣＰＵ２１２０は、ポンプ２１０４によりカフ圧を所定の圧力まで加圧した後（ステップＳ２５０６〜Ｓ２５０７）、弁２１０５により徐々にカフ圧を減圧していく（ステップＳ２５０８）。
ＣＰＵ２１２０は、この減圧中に得られるカフ圧に重畳した動脈の容積変化に伴う圧変化成分を抽出し、前記最適化された血圧算出パラメータを用いて所定の演算により血圧値を算出する（ステップＳ２５０９）。
ＣＰＵ２１２０は、血圧値を算出した後（ステップＳ２５１０：ＹＥＳ）、弁２１０５を開放しカフ内の空気を排気する。

ＣＰＵ２１２０は、算出した血圧値や利用者情報などを表示部２１２１に表示するとともに（ステップＳ２５１１）、測定日時・利用者に加え、利用者情報と関連づけてメモリ（記録用）２１２３に記録する（ステップＳ２５１２）。

上述したステップＳ２５０４において、血圧算出パラメータの最適化処理は次のようにして行う。
例えば、利用者情報として体脂肪率が入力された場合（ステップＳ２５０３）、ＣＰＵ２１２０は、メモリ２１２２，２１２３に記録された、図３に示すような体脂肪率の値ごとに血圧算出パラメータ決定用の比率α、βを分類したテーブルに基づいて、入力した体脂肪率が含まれる体脂肪率の範囲に該当する比率α、βを決定し、圧脈波振幅の最大値に前記比率α、βを乗じて得た血圧算出パラメータを最適パラメータとして決定する。

ＣＰＵ２１２０は、皮下脂肪率、ＢＭＩについても同様に、体脂肪率に関して最適パラメータ決定用の比率α、βを分類した図３に示したテーブルに対応するテーブル（図示せず）を用いて血圧算出パラメータを最適パラメータとして決定する。
ＣＰＵ２１２０は、このようにしてステップＳ２５０３において入力された利用者情報に基づいて最適パラメータを決定する。

また、利用者情報は外部の記録媒体（ＵＳＢメモリなど）やパソコン、インターネット等を介したサーバに記録されている値を使用してもよいし、体脂肪計などを接続し血圧測定の都度に体脂肪率を測定し、その値を使用してもよい。

ここで、本実施例では、体脂肪率を所定範囲別に複数（例えば４つ）の区分に分けており、各区分毎に収縮期血圧算出パラメータ決定用の比率α、及び拡張期血圧算出パラメータ決定用の比率βが事前に設定されている。

前記比率αは、１９．９％以下の区分が最も大きく５２％であり、体脂肪率が大きくなるに従って（標準体型から肥満体型に近づくに従って）小さくなっている。例えば、３５％以上の区分においては、最も小さい４６％になっている。

一方、前記比率βは、逆に１９．９％以下の区分が最も小さく６８％であり、体脂肪率が大きくなるに従って大きくなっている。例えば、３５％以上の区分においては、最も大きい７４％になっている。

また、上述したステップＳ２５１１において、表示部２１２１では、例えば、図４に示すような表示がなされる。表示部２１２１には、血圧表示部２１２１ａ、体脂肪率区分表示部２１２１ｂ、及び日時表示部２１２１ｃが設定されている。血圧表示部２１２１ａには、算出された血圧値が表示されるとともに、体脂肪率区分表示部２１２１ｂには、ステップＳ２５０３で入力された利用者の体脂肪率情報が表示され、日時表示部２１２１ｃには、計時部２１１５により計時した現在日時が表示される。

ここで、体脂肪率区分表示部２１２１ｂでは、図３のテーブルで設定された体脂肪率区分に応じてその一覧が表示されている。そして、ステップＳ２５０３で入力された体脂肪率が属する区分の表示部位の側部には、入力結果表示部Ｍ（図示では黒い三角形の印）が表示されており、これによって入力された体脂肪率、つまりは、ステップＳ２５０４で前記血圧算出パラメータを設定する際に適用した体脂肪率が属する区分が何れであるかを示している。図４では、体脂肪率１９．９％以下の区分の側部に入力結果表示部Ｍが表示されており、この場合、ステップＳ２５０３において体脂肪率１９．９％以下の数値が入力されたことを示している。

但し、体脂肪率区分表示部２１２１ｂの表示方法は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、ステップＳ２５０３で入力された体脂肪率が属する区分のみが表示されるようにしてもよい。

以上説明したように、血圧値を測定する生体情報取得手段と、血圧値を記録する記録手段（メモリ２１２３）と、血圧算出パラメータ決定用の比率や血圧計の制御プログラムを格納する手段（メモリ２１２２）と、血圧測定などの操作を行う操作手段（操作部２５３０）と、前記生体情報取得手段により取得する生体情報を別途取得する補正用情報に基づいて補正する補正手段（ＣＰＵ２１２０）と、該補正後の補正後情報（血圧値）を出力する出力手段（表示部２１２１）とを備え、前記生体情報取得手段として、血圧測定部位に装着するカフ２１０１と、カフ２１０１に加える圧力を調整する加圧・減圧手段２１０４，２１０５と、カフ内の圧力を検出する圧力検出手段（圧力センサ２１０３）と、カフ圧により血圧値を算出する血圧算出手段（ＣＰＵ２１２０）を備えた電子血圧計２５００であって、前記補正用情報として、利用者の測定部位の質（硬さ）の情報を取得する情報取得手段（ステップＳ２５０３を実行するＣＰＵ２１２０）を備え、前記補正手段（ステップＳ２５０４を実行するＣＰＵ２１２０）は、前記測定部位の質に基づいて血圧算出パラメータを補正する構成である。

前記構成により、利用者の測定部位の質（硬さ）ごとに最適な血圧算出パラメータを設定し、測定誤差を低減できるという効果が得られる。

また、体脂肪率、皮下脂肪率、ＢＭＩなどの利用者情報は、いずれも利用者の測定部位の質（硬さ）を示す指標であり、これら体脂肪率、皮下脂肪率、ＢＭＩなどにより、前記測定部位の質を数値化することが可能である。したがって、本実施例のように、前記測定部位の質に関連する情報として上述した各種利用者情報を取得することで、前記補正手段（ステップＳ２５０４を実行するＣＰＵ２１２０）は、数値化された前記情報に基づいて容易に血圧算出パラメータを設定することができる。

また、ステップＳ２５０３で利用者情報（利用者の測定部位の質に関連する情報）が適切に入力されていないと、ステップＳ２５０４では血圧算出パラメータが適切に決定されないことになる。そこで、本実施例のように、前記血圧測定開始前に入力された利用者情報、つまりは、ステップＳ２５０４で前記血圧算出パラメータを設定する際に適用した利用者情報を表示手段（表示部２１２１）で表示することにより、利用者は、利用者情報を適切に入力したか否かを確認することができ、入力した利用者情報が適切でなければ、表示部２１２１の表示に基づいて血圧測定のやり直しの必要性を容易に認識することができる。これにより、利用者は正確な血圧値を知ることができるという効果が得られる。

この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、電子血圧計２５００は、専用のサーバから適宜のパラメータ、閾値、アルゴリズムなどをダウンロードして機能を拡張できるように構成してもよい。この場合、ハードウェアはそのままでソフトウェアをバージョンアップすることや、利用者自身に最適化することを容易に実現できる。

また、電子血圧計２５００の機能拡張は、前記サーバを用いず、利用者が所有するパーソナルコンピュータ等のユーザ端末から実行する構成にしてもよい。この場合、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体からパラメータ、閾値、アルゴリズムなどをダウンロードする構成にしてもよい。

また、電子血圧計２５００を、体組成計、歩数計、電子体温計といった他の生体情報取得装置と直接無線または有線で通信可能に接続してもよい。この場合も、相互にデータを送受信して個々の精度を向上させることができる。

この発明は、カフを用いるオシロメトリック方式を採用した電子血圧計に利用することができる。

２５００…電子血圧計、２１０１…カフ、２１０３…圧力センサ、２１０４…ポンプ、２１０５…弁、２１１５…計時部、２１２０…ＣＰＵ、２１２１…表示部、２１２２…メモリ（処理用）、２１２３…メモリ（記録用）、２５３０…操作部、２１４１…記録呼び出しスイッチ、表示部、２１４２…利用者選択スイッチ、２５４３…利用者情報入力スイッチ

Claims (4)

1. 血圧測定部位に装着するカフと、カフに加える圧力を調整する加圧・減圧手段と、カフ内の圧力を検出する圧力検出手段と、カフ圧により血圧値を算出する血圧算出手段と、
   血圧値を記録する記録手段と、血圧測定などの操作を行う操作手段を備えた電子血圧計であって、
   前記血圧算出手段により算出する血圧値を別途取得する補正用情報に基づいて補正する補正手段と、
   前記補正用情報として、測定部位の質の情報を取得する情報取得手段とを備え、
   該情報取得手段により前記補正用情報として前記測定部位の質の情報を取得した場合、
   前記補正手段は、前記測定部位の質の情報に基づいて血圧算出パラメータを補正する構成である
   電子血圧計。
2. 前記測定部位の質の情報を、体脂肪率、皮下脂肪率、又は、ＢＭＩの情報で構成した
   請求項１記載の電子血圧計。
3. 前記補正手段が前記血圧算出パラメータを補正する際に適用した前記測定部位の質の情報を表示する表示手段を備えた
   請求項１記載の電子血圧計。
4. カフを血圧測定部位に装着した時に前記カフに加える圧力を加圧・減圧手段により調整し、圧力検出手段により検出したカフ圧に基づいて、血圧算出手段により血圧値を算出する血圧測定方法であって、
   前記血圧算出手段により算出する血圧値を、別途取得する補正用情報に基づいて補正手段により補正するステップを有し、
   前記補正手段により補正するステップは、前記測定部位の質の情報を前記補正用情報として、情報取得手段により取得し、
   前記補正用情報として前記測定部位の質の情報を前記情報取得手段により取得した場合、前記測定部位の質の情報に基づいて、血圧算出パラメータを補正する
   血圧測定方法。

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