JP5146997B2 - Electronic blood pressure monitor and signal processing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、血圧測定における信号処理技術に関するものであり、特にオシロメトリック方式の血圧測定における信号処理技術に関するものである。 The present invention relates to a signal processing technique in blood pressure measurement, and particularly to a signal processing technique in oscillometric blood pressure measurement.
オシロメトリック方式の電子血圧計における血圧値(収縮期血圧値、拡張期血圧値)の抽出方法は、カフ下の動脈の血管内の圧力を示すカフ圧力(カフ内の圧力を示す信号)に、血流の拍出に伴う血管内の圧力の微小変化が脈波成分として重畳するという特性を利用したものである。 The method of extracting blood pressure values (systolic blood pressure values, diastolic blood pressure values) in an oscillometric electronic sphygmomanometer is based on the cuff pressure indicating the pressure in the blood vessel of the artery under the cuff (signal indicating the pressure in the cuff), This utilizes the characteristic that a minute change in the pressure in the blood vessel accompanying the blood flow is superimposed as a pulse wave component.
このようにカフ圧力に重畳した脈波成分に基づいて血圧値を抽出する方法は、オシロメトリック方式と呼ばれる。 The method of extracting the blood pressure value based on the pulse wave component superimposed on the cuff pressure in this way is called an oscillometric method.
従来のオシロメトリック方式の電子血圧計では、血圧値の測定に際して、まず、阻血部位に巻くカフを収縮期血圧値以上に加圧した後、カフ圧力を微速度(例えば、2〜3mmHg/秒)で、大気圧近くまで減圧する。そして、この減圧過程でカフ圧力に重畳する脈波成分を取得し、取得した脈波成分の振幅値(脈波振幅値)の推移(カフ圧力の変化に対応して変化する脈波振幅値の変化プロフィル)に基づいて収縮期血圧値と拡張期血圧値とを抽出する。 In the conventional oscillometric electronic sphygmomanometer, when measuring the blood pressure value, first, the cuff wound around the ischemic region is pressurized to the systolic blood pressure value or higher, and then the cuff pressure is finely adjusted (for example, 2 to 3 mmHg / second). The pressure is reduced to near atmospheric pressure. Then, the pulse wave component superimposed on the cuff pressure in this decompression process is acquired, and the transition of the amplitude value (pulse wave amplitude value) of the acquired pulse wave component (the pulse wave amplitude value that changes in response to the change in the cuff pressure) A systolic blood pressure value and a diastolic blood pressure value are extracted based on the change profile.
図1は、カフ圧力の減圧過程で、脈波成分が重畳したカフ圧力の変化の様子を示す図である。同図において、横軸は減圧過程における経過時間を、縦軸はカフ圧力をそれぞれ示している。同図に示すように、減圧過程の時間経過に比例してカフ圧力が減少するとともに、重畳する脈波成分の大きさや形も変化していく。 FIG. 1 is a diagram showing how the cuff pressure changes with the pulse wave component superimposed in the process of reducing the cuff pressure. In the figure, the horizontal axis represents the elapsed time in the decompression process, and the vertical axis represents the cuff pressure. As shown in the figure, the cuff pressure decreases in proportion to the passage of time in the decompression process, and the size and shape of the superimposed pulse wave component also change.
図2は、カフ圧力の減圧過程において、カフ圧力に重畳する脈波成分の脈波振幅値の変化の様子をカフ圧力の変化と対応付けて示した図である。図2からわかるように、脈波振幅値は、カフ圧力の減圧過程では、最初、徐々に大きくなっていき、最大脈波振幅値が現れる時点Mを経過した後は、徐々に減少するという傾向をもつ。 FIG. 2 is a diagram showing how the pulse wave amplitude value of the pulse wave component superimposed on the cuff pressure is correlated with the change of the cuff pressure in the process of reducing the cuff pressure. As can be seen from FIG. 2, the pulse wave amplitude value gradually increases at the beginning in the process of reducing the cuff pressure, and gradually decreases after the time point M at which the maximum pulse wave amplitude value appears. It has.
ここで図2を用いて、従来のオシロメトリック方式の電子血圧計における収縮期血圧値及び拡張期血圧値の抽出方法について説明する。 Here, a method of extracting systolic blood pressure values and diastolic blood pressure values in a conventional oscillometric electronic blood pressure monitor will be described with reference to FIG.
従来のオシロメトリック方式の電子血圧計では、カフ圧力の減圧過程において、徐々に大きくなっていく脈波振幅値が、最大脈波振幅値PAに所定割合αをかけることで得られる閾値TH1(=α×PA)を超えた時点Lでのカフ圧力を抽出し、これを収縮期血圧値としている。 In the conventional oscillometric electronic sphygmomanometer, the pulse wave amplitude value that gradually increases in the process of reducing the cuff pressure is obtained by multiplying the maximum pulse wave amplitude value PA by a predetermined ratio α to a threshold TH1 (= The cuff pressure at the time point L exceeding (α × PA) is extracted and used as the systolic blood pressure value.
また、最大脈波振幅値が現れる時点Mを経過した後に減少していく脈波振幅値が、最大脈波振幅値PAに所定割合βをかけることで得られる閾値TH2(=β×PA)に到達した時点Nでのカフ圧力を抽出し、これを拡張期血圧値としている。 Further, a pulse wave amplitude value that decreases after the time point M at which the maximum pulse wave amplitude value appears passes a threshold TH2 (= β × PA) obtained by multiplying the maximum pulse wave amplitude value PA by a predetermined ratio β. The cuff pressure at the time point N when it reaches is extracted and used as the diastolic blood pressure value.
このようにしてカフ圧力に重畳した脈波成分より抽出される収縮期血圧値及び拡張期血圧値は、個々の測定での誤差をできるだけ小さくするために、例えば、閾値TH1、TH2については、これまで数百人のデータによる統計的な手段に基づいて設定するといった試みがなされていた。 The systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value extracted from the pulse wave component superimposed on the cuff pressure in this way are set to the threshold values TH1 and TH2, for example, in order to minimize errors in individual measurements. Until now, attempts have been made to set based on statistical means based on data from several hundred people.
しかしながら、従来のオシロメトリック方式の電子血圧計のように、統計的な手段に基づいて閾値を設定し収縮期血圧値と拡張期血圧値を抽出する方法の場合、被測定者の収縮期血圧値及び拡張期血圧値近傍での脈波振幅値の変化プロフィルの傾向が一般的な変化プロフィルの傾向と異なっている被測定者に対しては、収縮期血圧値及び拡張期血圧値を正しく抽出することができないという問題があった。 However, in the case of a method of setting a threshold value based on statistical means and extracting a systolic blood pressure value and a diastolic blood pressure value as in a conventional oscillometric electronic blood pressure monitor, the systolic blood pressure value of the measurement subject In addition, the systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value are correctly extracted for the measurement subject whose tendency of the change profile of the pulse wave amplitude value in the vicinity of the diastolic blood pressure value is different from the tendency of the general change profile. There was a problem that I could not.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、オシロメトリック方式の電子血圧計において、収縮期血圧値及び拡張期血圧値を精度よく抽出することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to accurately extract systolic blood pressure values and diastolic blood pressure values in an oscillometric electronic blood pressure monitor.
上述した課題を解決するために、本発明にかかる電子血圧計は、以下のような構成を備える。即ち、
血圧測定部位に接する側に敷設され血圧測定部位全体を圧迫する阻血用空気袋と、
前記阻血用空気袋の血圧測定部位に接する側に敷設され血圧測定部位の血管の心臓側を圧迫するサブ空気袋と、
前記阻血用空気袋の血圧測定部位に接する側に敷設され血圧測定部位の血管の中央部やや下流側の脈波を検出する脈波検出用空気袋と、
を備えるカフと接続され、複数の脈波成分が時系列に重畳された、減圧過程におけるカフ圧力を検出可能な電子血圧計であって、
前記検出したカフ圧力に重畳された複数の脈波成分それぞれについて、血管内圧が伝播することによる第1の波形成分と、前記圧迫された血管部分における血流の拍出に伴う該血管部分の容積の微小変化であって、少なくとも、前記サブ空気袋の位置における微小変化と、前記脈波検出用空気袋の位置における微小変化とに由来する第2の波形成分とを識別する識別手段と、
前記複数の脈波成分のうち、前記サブ空気袋の圧迫に起因して前記サブ空気袋の位置における微小変化に由来する波形成分が抑えられたことで、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分の出現に対して、遅延して出現している脈波成分を認識するとともに、該認識した脈波成分のうち、前記第2の波形成分が最初に出現した脈波成分が重畳された時点での前記カフ圧力を、収縮期血圧値として抽出する第1の抽出手段と、
前記複数の脈波成分のうち、前記サブ空気袋の圧迫の影響をうけなくなったことで、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分の出現に対して、遅延することなく出現するようになった脈波成分を認識するとともに、該認識した脈波成分のうち、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分に対して、遅延することなく出現するようになった最初の脈波成分が重畳された時点での前記カフ圧力を、拡張期血圧値として抽出する第2の抽出手段とを備える。
In order to solve the above-described problems, an electronic blood pressure monitor according to the present invention has the following configuration. That is,
An air bag for ischemia that is laid on the side in contact with the blood pressure measurement site and compresses the entire blood pressure measurement site;
A sub-air bag that is laid on the side of the air bag for blood pressure measurement that is in contact with the blood pressure measurement site and compresses the heart side of the blood vessel of the blood pressure measurement site;
A pulse wave detection air bag for detecting a pulse wave on the side of the blood pressure measurement site, which is laid on the side in contact with the blood pressure measurement site of the ischemic bladder, and slightly downstream of the blood vessel of the blood pressure measurement site;
An electronic sphygmomanometer capable of detecting a cuff pressure in a decompression process, in which a plurality of pulse wave components are superimposed in time series,
For each of the plurality of pulse wave components superimposed on the detected cuff pressure, the first waveform component due to propagation of the intravascular pressure and the volume of the blood vessel part accompanying the pumping of blood flow in the compressed blood vessel part Identification means for identifying at least a second waveform component derived from a minute change in the position of the sub-air bag and a minute change in the position of the pulse wave detection air bag ,
Of the plurality of pulse wave components, the waveform component derived from a minute change in the position of the sub air bag due to the compression of the sub air bag is suppressed, so that the second waveform component is the first wave component. against the emergence of the first waveform component, recognizes the pulse wave component that have appeared with a delay, of the pulse wave component obtained by said recognition, the pulse wave component and the second waveform component first appears is superimposed A first extraction means for extracting the cuff pressure at the time of being performed as a systolic blood pressure value;
Among the plurality of pulse wave component, said that no longer affected by the pressure of the sub air bag, the second waveform component, relative to the appearance of the first waveform component, emerging without delay First, the second waveform component of the recognized pulse wave components appears without delay with respect to the first waveform component. And a second extraction means for extracting the cuff pressure at the time when the pulse wave component is superimposed as a diastolic blood pressure value.
本発明によれば、オシロメトリック方式の電子血圧計において、収縮期血圧値及び拡張期血圧値を精度よく抽出することが可能となる。 According to the present invention, a systolic blood pressure value and a diastolic blood pressure value can be accurately extracted in an oscillometric electronic blood pressure monitor.
以下に、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、以下に示す電子血圧計は、脈波振幅値の変化プロフィルではなく、脈波成分そのものに基づいて、収縮期血圧値及び拡張期血圧値を抽出することを特徴とする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The electronic sphygmomanometer described below is characterized in that the systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value are extracted based on the pulse wave component itself rather than the pulse wave amplitude value change profile.
また、以下に示す電子血圧計は、脈波成分に基づいて収縮期血圧値及び拡張期血圧値を抽出するにあたり、従来のダブルカフ構造ではなく、トリプルカフ構造のカフを用いることを前提とする。以下、本発明の実施形態について詳細を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限られるものでないことはいうまでもない。 The electronic sphygmomanometer shown below is based on the premise that a cuff having a triple cuff structure is used instead of a conventional double cuff structure when extracting a systolic blood pressure value and a diastolic blood pressure value based on a pulse wave component. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. Needless to say, the present invention is not limited to the following embodiments.
[第1の実施形態]
1.カフ圧力と脈波成分との関係
トリプルカフ構造のカフを用いて検出されたカフ圧力に重畳された脈波成分に基づいて、収縮期血圧値及び拡張期血圧値を精度よく抽出するための抽出方法を説明するにあたり、はじめに、対比のために、ダブルカフ構造のカフの構成と、当該カフの構成のもとで取得されるカフ圧力に重畳された脈波成分について説明する。
[First Embodiment]
1. Relationship between cuff pressure and pulse wave component Extraction for accurately extracting systolic blood pressure value and diastolic blood pressure value based on pulse wave component superimposed on cuff pressure detected using cuff with triple cuff structure In describing the method, first, for comparison, a configuration of a cuff having a double cuff structure and a pulse wave component superimposed on a cuff pressure obtained under the configuration of the cuff will be described.
1.1 ダブルカフ構造の場合
(1)ダブルカフ構造のカフの構成
図3Aは、カフを上腕301に捲いたときの腕の長手方向(上腕の延びる方向)の断面図である。
1.1 Case of Double Cuff Structure (1) Configuration of Cuff of Double Cuff Structure FIG. 3A is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the arm (the direction in which the upper arm extends) when the cuff is put on the
図3Aに示すカフは、血管阻血用の大カフ311と圧力検出用の小カフ312とを備えるダブルカフ構造を有している。図3Aには、加圧された血管阻血用の大カフ311により血管300はQの部分で阻血され、上流側300aから下流側300bへの血流が抑えられている様子が示されている。
The cuff shown in FIG. 3A has a double cuff structure including a
血管阻血用の大カフ311により上腕301を圧拍する力は、カフ内の幅方向の中央部(図のAの部分)で最も強く、両端に近づくにつれ弱くなり、両端ではほぼ0となる。圧力検出用の小カフ312は、このカフ内の幅方向の中央部(図のAの部分)に設けられており、この部分において血管内圧力の変化を捉える。尚、本願明細書で述べる「カフ圧力」は、カフ内部の圧力を意味するが、実質的には、カフ内の幅方向の中央部(図のAの部分)での腕の圧迫力に等しい。
The force for squeezing the
このような構成のもとで圧力検出用の小カフ312により検出されるカフ圧力に重畳される脈波成分は、動脈内圧が血管を振動させ、それがカフに伝播することで生じるカフの圧力の微小変化に由来する波形成分(以下、W0波形という)と、カフ内の上流側から下流側への血流の拍出に伴って血管の内容積が微小変化することでカフの内容積が微小変化し、それに伴って生じるカフの圧力の微小変化に由来する波形成分(以下、W1波形という)とカフの外側下流部の血管からの反射によるカフの圧力の微小変化に由来する波形成分(以下、W2波形という)とに分けられる。
Under such a configuration, the pulse wave component superimposed on the cuff pressure detected by the pressure detecting
このうち、W1波形は、便宜上、以下の3つに分けて考えることができる。
・カフ内の幅方向の中央部、すなわち、図3のAの部分(以下、単に、カフ内中央部Aという)の下の血流の拍出に伴って血管の内容積が微小変化することでカフの内容積が微小変化し、それに伴って生じるカフの圧力の微小変化に由来する波形成分W1−A(以下、W1−A波形という)
・カフ内の幅方向の上流部、すなわち、図3のBの部分(以下、単に、カフ内上流部Bという)の下の血流の拍出に伴って血管の内容積が微小変化することでカフの内容積が微小変化し、それに伴って生じるカフの圧力の微小変化に由来する波形成分W1−B(以下、W1−B波形という)
・カフ内の幅方向の下流部、すなわち、図3のCの部分(以下、単に、カフ内下流部Cという)の下の血流の拍出に伴って血管の内容積が微小変化することでカフの内容積が微小変化し、それに伴って生じるカフの圧力の微小変化に由来する波形成分W1−C(以下、W1−C波形という)。
Among these, the W1 waveform can be divided into the following three for convenience.
-The inner volume of the blood vessel slightly changes with the pulsation of the blood flow under the central portion in the width direction in the cuff, that is, the portion A in FIG. 3 (hereinafter simply referred to as the central portion A in the cuff). The waveform component W1-A (hereinafter referred to as the W1-A waveform) derived from the minute change in the cuff pressure caused by the minute change in the internal volume of the cuff.
-The internal volume of the blood vessel slightly changes as the blood flows under the upstream portion in the width direction in the cuff, that is, the portion B in FIG. 3 (hereinafter simply referred to as the upstream portion B in the cuff). The waveform component W1-B (hereinafter referred to as the W1-B waveform) derived from the minute change in the cuff pressure caused by the minute change in the internal volume of the cuff.
-The internal volume of the blood vessel changes minutely as the blood flows under the width direction in the cuff, that is, the portion C in FIG. 3 (hereinafter simply referred to as the cuff in the cuff). The waveform component W1-C (hereinafter referred to as the W1-C waveform) derived from the minute change in the cuff pressure caused by the minute change in the internal volume of the cuff.
(2)脈波成分を構成する各波形の性質
次に、図3Aの構成のもとで、カフ圧力に重畳される上記脈波成分の波形について説明する。図3Bは、W1波形がW1−B波形とW1−A波形とW1−C波形とから合成され、更に、W0波形及びW2波形と合成され、脈波成分の波形PWができている様子を模式的に示した図である。図3Bの脈波成分の波形PWは、減圧過程においてカフ圧力が収縮期血圧値から拡張期血圧値に移行するまで間に現れる代表的な脈波成分の波形を示している。
(2) Properties of Each Waveform Constructing Pulse Wave Component Next, the waveform of the pulse wave component superimposed on the cuff pressure under the configuration of FIG. 3A will be described. FIG. 3B schematically shows a state where the W1 waveform is synthesized from the W1-B waveform, the W1-A waveform, and the W1-C waveform, and is further synthesized with the W0 waveform and the W2 waveform, thereby forming a pulse wave component waveform PW. FIG. The waveform PW of the pulse wave component in FIG. 3B shows a typical waveform of the pulse wave component that appears until the cuff pressure shifts from the systolic blood pressure value to the diastolic blood pressure value in the decompression process.
W0波形は、動脈内圧が血管を振動させ、それがカフに伝播することで生じるカフの圧力の微小変化に由来する波形成分であるから、動脈内圧の変化と同期して信号が発生する。W2波形は、血流の拍出に対するカフの外側下流部からの反射であるから、カフの外側下流部の血管内の圧力がカフ圧力より高くなるタイミングによってピークの出現は、W1波形のピークの出現より遅れる。図3Bは、W2波形のピークの出現がW1波形のピークの出現より遅れた様子を示している。 The W0 waveform is a waveform component derived from a minute change in the cuff pressure caused by the intra-arterial pressure vibrating the blood vessel and propagating to the cuff, and thus a signal is generated in synchronization with the change in the intra-arterial pressure. Since the W2 waveform is a reflection from the outer downstream part of the cuff with respect to the blood flow, the appearance of the peak is caused by the timing when the pressure in the blood vessel outside the cuff becomes higher than the cuff pressure. Delayed from appearance. FIG. 3B shows that the appearance of the peak of the W2 waveform is delayed from the appearance of the peak of the W1 waveform.
一般に、W2波形の形状の脈波成分の全体波形への反映は、W1波形(W1−B波形とW1−A波形とW1−C波形の合成波形)の形状の反映より小さい。また、減圧過程でのカフ圧力が拡張期血圧値の近傍では、カフ内の下流部Cの下の血管内の圧力は、カフによる阻血前の状態に十分に回復しているので、下流側の血管からの反射は実質的になくなる。したがって、拡張期血圧値の近傍で検出されるカフ圧力に重畳された波形成分は、実質的にW2が消滅している。 In general, the reflection of the pulse wave component of the shape of the W2 waveform on the entire waveform is smaller than the reflection of the shape of the W1 waveform (the combined waveform of the W1-B waveform, the W1-A waveform, and the W1-C waveform). Further, when the cuff pressure in the decompression process is close to the diastolic blood pressure value, the pressure in the blood vessel under the downstream portion C in the cuff has sufficiently recovered to the state before ischemia by the cuff. There is virtually no reflection from the blood vessels. Therefore, the waveform component superimposed on the cuff pressure detected in the vicinity of the diastolic blood pressure value has substantially disappeared W2.
減圧過程においてカフ圧力が収縮期血圧値から拡張期血圧値まで移行する間では、カフ内中央部Aに血流が流れ込み、カフ内の上流側から下流側への血流を拍出する現象がみられる。よって、カフ圧力が収縮期血圧値から拡張期血圧値まで移行する間にW1波形が重畳される。 During the depressurization process, during the transition of the cuff pressure from the systolic blood pressure value to the diastolic blood pressure value, blood flows into the central part A of the cuff, and a phenomenon in which blood flows from the upstream side to the downstream side in the cuff is generated. Seen. Therefore, the W1 waveform is superimposed while the cuff pressure shifts from the systolic blood pressure value to the diastolic blood pressure value.
血流の拍出が発生するのは、血管を圧迫する力より血液が流れる力が大きくなる必要があるため、カフ圧力が動脈内圧より低くなった場合となる。カフ内上流部Bの圧迫力は、カフ内中央部Aの圧迫力より小さくなっている(このような現象を、一般に、カフエッジ効果と呼ぶ)。よってカフ内上流部Bの点の圧迫力が動脈内圧より小さくなる時間は、カフ内上流部Aの点の圧迫力が動脈内圧より小さくなる時間より早いこととなる。よってW1−B波形の波形変化は、W1−A波形の波形変化より前に出現する。 The blood flow is generated when the cuff pressure is lower than the intra-arterial pressure because the force of blood flow needs to be greater than the force of compressing the blood vessel. The compression force of the upstream part B in the cuff is smaller than the compression force of the central part A in the cuff (this phenomenon is generally called a cuff edge effect). Therefore, the time during which the compression force at the point in the cuff upstream portion B is smaller than the arterial pressure is earlier than the time during which the compression force at the point in the cuff upstream portion A is smaller than the arterial pressure. Therefore, the waveform change of the W1-B waveform appears before the waveform change of the W1-A waveform.
一方、W1−C波形は、カフ内下流部C下での血流の拍出に伴うものである。カフ内下流部Cの圧迫力は、カフ内中央部Aより低くなっているので、カフ内下流部Cの圧迫力が動脈内圧を下回るのは、カフ内中央部Aでの圧迫力が動脈内圧を下回る時間より早いが、上流側のカフ内中央部Aに血流が発生しない時点では、当然それより下流のカフ内下流部Cにも血流が発生しない。よってカフ内下流部Cで血流が発生するのは、カフ内中央部Aで血流が発生するタイミングとほぼ等しくなる。よって、W1−C波形の波形変化は、W1−A波形の波形変化とほぼ同時に出現する。 On the other hand, the W1-C waveform is associated with the pulsation of blood flow under the cuff in the downstream part C. Since the compression force in the cuff inner downstream portion C is lower than the cuff inner central portion A, the compression force in the cuff inner downstream portion C is lower than the arterial inner pressure. However, when no blood flow is generated in the cuff central portion A on the upstream side, naturally no blood flow is generated in the downstream portion C in the cuff. Therefore, the occurrence of blood flow in the cuff inner downstream portion C is substantially equal to the timing at which blood flow occurs in the cuff central portion A. Therefore, the waveform change of the W1-C waveform appears almost simultaneously with the waveform change of the W1-A waveform.
ここで、圧力検出用の小カフは、カフ内中央部Aに取り付けられていることから、W1−B波形およびW1−C波形に比べて、W1−A波形を最も検出しやすい。したがって、W1−A波形の特徴は、W1−B波形とW1−C波形の特徴と比べ、W1波形の形状に大きく反映する。 Here, since the small cuff for pressure detection is attached to the central portion A in the cuff, the W1-A waveform is most easily detected as compared with the W1-B waveform and the W1-C waveform. Therefore, the characteristics of the W1-A waveform are largely reflected in the shape of the W1 waveform as compared with the characteristics of the W1-B waveform and the W1-C waveform.
また、カフ内上流部Bの圧迫力は、カフの端部の部分にいくにつれ急激に減少する。よってカフ内上流部B内でも、一番上流側とカフ内中央部A側とでは圧迫力が大きく異なるため、圧迫力が動脈内圧より小さくなる時間の差も大きくなる。したがって、W1−B波形の変化の幅は大きくなる。 Further, the compression force of the upstream portion B in the cuff decreases rapidly as it goes to the end portion of the cuff. Accordingly, even in the upstream portion B within the cuff, the compression force is greatly different between the most upstream side and the central portion A side within the cuff, and therefore the time difference during which the compression force is smaller than the intra-arterial pressure also increases. Accordingly, the width of the change in the W1-B waveform is increased.
以上のことを総合すると、W1−B波形は、W1−A波形より時間的に前に発生し、波形の振幅は、W1−A波形より小さく、また変化する時間幅は緩やかとなる。 In summary, the W1-B waveform is generated before the W1-A waveform in time, the amplitude of the waveform is smaller than that of the W1-A waveform, and the changing time width is gentle.
W1波形は血流の拍出による発生である。血流の発生は、圧迫力が動脈内圧を下回ってはじめて発生するため、動脈内圧の変化開始する時間より、所定時間の遅れ、すなわち、所定の時間差TをもってW1波形の変化が開始するはずであるが、上記のようにカフエッジ効果により、カフの端部では圧迫力が動脈内圧を下回るのは動脈内圧の変化開始とほぼ同じタイミングとなるため、W1成分の変化は動脈内圧の変化開始とともに、徐々に大きくなる形状となる。つまり、従来はW1−B波形の変化成分のため、明確にW0波形の変化開始点とW1波形の変化開始点を区別することができなかった。 The W1 waveform is generated by the blood flow. Since the generation of blood flow occurs only when the compression force falls below the intra-arterial pressure, the change in the W1 waveform should start with a predetermined time delay, that is, with a predetermined time difference T from the time when the change in the intra-arterial pressure starts. However, because the cuff edge effect causes the compression force to fall below the intra-arterial pressure at the end of the cuff at almost the same timing as the start of the change in the intra-arterial pressure, the change in the W1 component gradually increases with the start of the change in the intra-arterial pressure. The shape becomes larger. That is, conventionally, because of the change component of the W1-B waveform, the change start point of the W0 waveform cannot be clearly distinguished from the change start point of the W1 waveform.
1.2 トリプルカフ構造の場合
次に、トリプルカフ構造のカフ構成と、当該カフ構成のもとで取得されるカフ圧力に重畳された脈波成分について説明する。
1.2 Triple Cuff Structure Next, the cuff structure of the triple cuff structure and the pulse wave component superimposed on the cuff pressure acquired under the cuff structure will be described.
(1)トリプルカフ構造のカフの構成
図4Aに示すカフは、血管阻血用の大カフ411と圧力検出用の小カフ412に加え、大カフ内の上流側での血流による信号や振動を抑えるためのサブカフ413とを備えるトリプルカフ構造を有している。図4Aには、加圧された血管阻血用の大カフ411により血管400はQ’の部分で阻血され、上流側400aから下流側400bへの血流が抑えられている様子が示されている。
(1) Configuration of Cuff with Triple Cuff Structure The cuff shown in FIG. 4A has a signal and vibration due to blood flow in the upstream side of the large cuff in addition to the
(2)脈波成分を構成する各波形の性質
次に、図4Aの構成のもとで、カフ圧力に重畳される上記脈波成分の波形について説明する。上述のように、トリプルカフ構造の場合、加圧された血管阻血用の大カフ411及びサブカフ413により、血管400はQ’の部分で阻血され、血流がおさえられる。
(2) Properties of Each Waveform Constructing Pulse Wave Component Next, the waveform of the pulse wave component superimposed on the cuff pressure under the configuration of FIG. 4A will be described. As described above, in the case of the triple cuff structure, the
このため、圧力検出用の小カフ412により検出されるカフ圧力に重畳される脈波成分は、W1−B成分がおさえられることとなり、図4Bのようになる。
For this reason, the pulse wave component superimposed on the cuff pressure detected by the
このように、トリプルカフ構造のカフを用いると、サブカフ413の効果により、カフ内上流部のW1−B波形成分を取り除くことが可能となるため、W0波形とW1波形とは、動脈内圧の変化開始から動脈内圧がカフ圧力を上回るまでの時間差Tの遅れをもって重畳されることとなる。この結果、W1波形の変化開始点を明確に識別することが可能となる。 As described above, when the cuff having the triple cuff structure is used, the effect of the sub-cuff 413 makes it possible to remove the W1-B waveform component in the upstream portion in the cuff, and therefore, the W0 waveform and the W1 waveform change in the arterial pressure. It is superimposed with a delay of a time difference T from the start until the intra-arterial pressure exceeds the cuff pressure. As a result, the change start point of the W1 waveform can be clearly identified.
1.3 カフ圧力の変化に伴う脈波成分の変化
図5は、上記トリプルカフ構造のもとで、収縮期血圧値以上に加圧した後の減圧過程において、脈波成分が重畳したカフ圧力の変化の一例を示すグラフである。なお、説明の便宜上、脈波成分の波形がわかるように、脈波成分を拡大して図示している。
1.3 Change in pulse wave component accompanying change in cuff pressure FIG. 5 shows the cuff pressure in which the pulse wave component is superimposed in the depressurization process after pressurizing to a value higher than the systolic blood pressure value under the triple cuff structure. It is a graph which shows an example of a change of. For convenience of explanation, the pulse wave component is illustrated in an enlarged manner so that the waveform of the pulse wave component can be understood.
また、図5の下側(511〜514)は、各脈波成分を検出した際の、血管の様子を模式的に示した図である。 Further, the lower side (511 to 514) of FIG. 5 is a diagram schematically showing the state of blood vessels when each pulse wave component is detected.
図5によれば、収縮期血圧値以上に加圧した後の減圧過程において、1回目の脈波成分501を検出した際、カフ内中央部Aの下では、完全に阻血された状態(511)にあるため、W1−A波形、W1−C波形の成分は存在しない。また、W1−B波形の成分もトリプルカフ構造により、減衰されているため実質的に存在しない。よってカフ圧力としてはW0波形のみが検出される。
According to FIG. 5, when the first
これに対して、減圧過程において2回目の脈波成分502を検出した際には、カフ内中央部Aの下では、動脈内圧の最大値がカフ内圧より高くなるため、血液が流れ始めた状態(512)にある。このため、検出された脈波成分502には、W0波形のほか、血流の拍出による成分W1−A波形、W1−C波形が検出される。このときW0波形が検出されてから、W1−A波形およびW1−C波形が検出されるまでの時間差Tは、t1となる。
On the other hand, when the second
なお、この状態(血液が流れはじめた状態512)となった時点におけるカフ圧力が、求めようとする最高血圧の正確な値となる。 It should be noted that the cuff pressure at the time when this state (the state where blood has started to flow) 512 becomes an accurate value of the maximum blood pressure to be obtained.
続いて、減圧過程において3回目の脈波成分503を検出した際には、カフ内中央部Aの下では、脈波成分502を検出したとき同様、動脈内圧の変化がカフ内圧より大きくなっている時間で血液の流れが起こり、W1−A波形、W1−C波形が、W0波形のほかに発生する。ただし、2回目の脈波成分502を検出した場合と比べて、カフ内圧が減少しているため、動脈内圧の変化の開始から動脈内圧の変化がカフ内圧より大きくなるまでの時間が短くなっている。よって、W0波形が検出されてからW1−A波形及びW1−C波形が検出されるまでの時間差Tをt2とすると、t2<t1となる。
Subsequently, when the
そして減圧過程において、4回目の脈波成分504を検出した際には、カフ内中央部Aの下では、カフ圧力と動脈内圧の最小値がほぼ同じであるので、カフによる血管の圧閉がなくなる状態となる。このとき、動脈圧力がカフ圧力より大きくなる時間は動脈圧力の変化開始点とほぼ等しくなるため、W0波形の出現タイミングとW1−A波形及びW1−C波形の出現タイミングとは一致し、時間差Tが発生しない。
When the fourth
なお、この状態(血管が完全にもとに戻った状態514)となった時点におけるカフ圧力が求めようとする拡張期血圧値の正確な値といえる。 It can be said that the cuff pressure at the time when this state (the state where the blood vessel has completely returned to 514) is obtained is an accurate value of the diastolic blood pressure value to be obtained.
2.収縮期血圧値と拡張期血圧値の抽出原理
血管の状態と脈波成分の波形との上記関係を考慮すると、オシロメトリック方式の電子血圧計において、収縮期血圧値と拡張期血圧値を精度よく抽出するためのロジックは、以下のようになる。
(1)収縮期血圧値
カフ圧力を収縮期血圧値以上に加圧した後の減圧過程において検出された各脈波成分のうち、W0波形に加えて、W1−A波形及びW1−C波形が出現した最初の脈波成分(図5の例では、脈波成分502)が重畳された時点でのカフ圧力を収縮期血圧値として抽出する。
2. Extraction principle of systolic blood pressure value and diastolic blood pressure value Considering the above relationship between the state of the blood vessel and the waveform of the pulse wave component, the oscillometric electronic sphygmomanometer accurately calculates the systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value. The logic for extraction is as follows.
(1) Systolic blood pressure value In addition to the W0 waveform, the W1-A waveform and the W1-C waveform are included in each pulse wave component detected in the decompression process after the cuff pressure is increased to the systolic blood pressure value or more. The cuff pressure at the time when the first appearing pulse wave component (
なお、図5に示す減圧過程を、反対にたどることによっても抽出することが可能である。すなわち、カフ圧力を拡張期血圧値以下に減圧した後の加圧過程において検出された各脈波成分のうち、W0波形に加えて出現していたW1−A波形及びW1−C波形が消失した最初の脈波成分が重畳された時点でのカフ圧力を収縮期血圧値として抽出してもよい。
(2)拡張期血圧値
カフ圧力を収縮期血圧値以上に加圧した後の減圧過程において検出された各脈波成分のうち、W0波形の出現タイミングと、W1−A波形及びW1−C波形の出現タイミングとが一致した(遅れなしの場合の)最初の脈波成分(図5の例では、脈波成分504)が重畳された時点でのカフ圧力を拡張期血圧値として抽出する。
In addition, it is possible to extract by following the pressure reduction process shown in FIG. That is, the W1-A waveform and the W1-C waveform that appeared in addition to the W0 waveform disappeared among the pulse wave components detected in the pressurization process after the cuff pressure was reduced below the diastolic blood pressure value. The cuff pressure at the time when the first pulse wave component is superimposed may be extracted as the systolic blood pressure value.
(2) Diastolic blood pressure value Of each pulse wave component detected in the decompression process after the cuff pressure is increased to the systolic blood pressure value or more, the appearance timing of the W0 waveform, the W1-A waveform, and the W1-C waveform The cuff pressure at the time of superimposing the first pulse wave component (in the example of FIG. 5, the pulse wave component 504) that coincides with the appearance timing of is extracted as a diastolic blood pressure value.
なお、図5に示す減圧過程を、反対にたどることによっても抽出することが可能である。すなわち、カフ圧力を拡張期血圧値以下に減圧した後の加圧過程において検出された各脈波成分のうち、W0波形の出現タイミングと、W1−A波形及びW1−C波形の出現タイミングとが一致した(遅れなしの場合の)最後の脈波成分が重畳された時点でのカフ圧力を拡張期血圧値として抽出してもよい。 In addition, it is possible to extract by following the pressure reduction process shown in FIG. That is, among the pulse wave components detected in the pressurization process after reducing the cuff pressure below the diastolic blood pressure value, the appearance timing of the W0 waveform and the appearance timing of the W1-A waveform and the W1-C waveform are The cuff pressure at the time when the last pulse wave component that coincides (when there is no delay) is superimposed may be extracted as the diastolic blood pressure value.
3.電子血圧計の機能構成
図6は、上記抽出原理が適用された、本発明の一実施形態にかかるトリプルカフを用いた電子血圧計を示すブロック図である。
3. Functional configuration of electronic sphygmomanometer FIG. 6 is a block diagram showing an electronic sphygmomanometer using a triple cuff according to an embodiment of the present invention to which the above extraction principle is applied.
図6において、カフ本体601は、上腕部を含む血圧測定部位に対して着脱自在に設けられる布製のカフ部材602を備えている。また、カフ本体601には、カフ部材602の測定部位接触側の端部に、雄(フック型)面ファスナー603と雌(ループ型)面ファスナー604とが設けられている。
In FIG. 6, the
このため、カフ部材602を図示のように上腕に巻き付け、各面ファスナーを係止することで、カフ本体601を上腕に装着することができる。ここで、面ファスナーは一例に過ぎず、これ以外の部材でもよく、また筒状に形成しておき上腕を挿入するように構成してもよい。
For this reason, the cuff
カフ部材602の内部には、血圧測定部位の全体を圧迫するための阻血用空気袋608が敷設されている。また、この阻血用空気袋608の血圧測定部位に接する側には血圧測定部位の心臓H側を圧迫すべく幅がより狭く形成されたサブ空気袋607が敷設されている。サブ空気袋607と阻血用空気袋608との間にはサブ空気袋607の振動を減衰する第1緩衝部材609が設けられている。
Inside the
また、阻血用空気袋608の血圧測定部位の接する側に敷設されており、血圧測定部位の血管を圧迫するとともに、血流の拍出に伴って血管の内容積が微小変化することでカフの内容積が微小変化し、それに伴って生じるカフの圧力の微小変化を含む血管内の圧力を検出するための圧力検出用空気袋606と該圧力検出用空気袋606を血圧測定部位に密着させるパッキング部材605が敷設されている。
In addition, it is laid on the side where the blood pressure measurement site contacts the
このようにして構成されるカフ本体601を加圧及び減圧するために、ポンプ623がカフ本体601の阻血用空気袋608と、第2配管612及び配管615を介して接続されている。更に、カフ本体601の圧力検出用空気袋606と、第1配管611及び流体抵抗器614を介して接続されている。また、カフ本体601のサブ空気袋607と、第3配管613及び開閉弁616を介して接続されている。
In order to pressurize and depressurize the
圧力検出用空気袋606のカフ圧力を検出する圧力センサ(カフ圧力検出手段)631は、第1配管611を介して圧力検出用空気袋606と接続されている。
A pressure sensor (cuff pressure detection means) 631 for detecting the cuff pressure of the pressure
第1配管611、第2配管612、第3配管613は軟質チューブからなり、コネクタ610を介して本体630に対して着脱自在に配されている。
The
なお、第3配管613には、さらに、圧力に比例して容積が大きくなることで圧力を平滑化させる機能を有するダンパー装置618(破線図示)が接続されていてもよい。
Note that a damper device 618 (shown by a broken line) having a function of smoothing the pressure by increasing the volume in proportion to the pressure may be connected to the
十字分岐部620にはポンプ623と急速排気弁兼定速排気弁622が接続されている。急速排気弁兼定速排気弁622は制御部648に、開閉弁616は制御部646に夫々接続されている。急速排気弁兼定速排気弁622は中央制御部635からの指令により開口面積が制御され、開閉弁616は中央制御部635からの指令により開閉動作が制御される。
A
また、ポンプ623はモータMに接続されるポンプ駆動部649からの電力供給に伴って駆動され、外気を開口部623aからポンプ623内に導入することで加圧を行う。加圧された空気は、十字分岐部620を介して配管615と第3配管613とに送ることで各空気袋(605、607、608)が加圧される。
The
急速排気弁兼定速排気弁622は、毎秒2〜4mmHgの減圧速度を実現するために電磁力の強弱で開口面積を可変するよう構成されている。なお、急速排気弁兼定速排気弁622は、制御部648からのPWM駆動信号に基づいて任意の減圧速度を設定することができる。
The rapid exhaust valve /
一方、圧力センサ631で検出されたカフ圧力は、増幅器632にて増幅され、A/D変換器633にてデジタル信号に変換された後に、中央制御部635に入力され、中央制御部635において収縮期血圧値及び拡張期血圧値が抽出される。抽出された収縮期血圧値と拡張期血圧値は、表示部637に表示される。
On the other hand, the cuff pressure detected by the
なお、圧力センサ631で検出されたカフ圧力に対して、ハイパスフィルタを用いてフィルタリング処理を行うように構成してもよい。フィルタリング処理を行うことで、脈波成分が重畳したカフ圧力の中から、脈波成分のみを抽出することが可能となるからである。
Note that the cuff pressure detected by the
4.収縮期血圧値及び拡張期血圧値の測定処理の流れ
図7は、本実施形態にかかる電子血圧計(図6)を用いて、収縮期血圧値及び拡張期血圧値を測定する際の、該電子血圧計の動作の流れを示す図である。当該測定を行うにあたっては、先ず、カフ本体601が図6で図示したように上腕部に対して装着される。
4). Measurement process flow diagram 7 systolic blood pressure value and diastolic blood pressure values, using an electronic sphygmomanometer according to this embodiment (FIG. 6), in measuring the systolic blood pressure value and diastolic blood pressure value, the It is a figure which shows the flow of operation | movement of an electronic blood pressure monitor. In performing the measurement, first, the
そして、測定開始が指示されると、ステップS701では、急速排気弁兼定速排気弁622の開口面積を全開にし、また、開閉弁616を開き、各空気袋(605、607、608)の排気を行う。なお、各空気袋内の残留空気の排気が終了すると、圧力センサ631のゼロセット(初期化)が行われる。
When the start of measurement is instructed, in step S701, the opening area of the quick exhaust valve / constant
次にステップS702では、開閉弁616を開いた状態に維持したまま、急速排気弁兼定速排気弁622を全閉する。
Next, in step S702, the rapid exhaust valve / constant
以上の処理によりカフ(阻血用空気袋、圧力検出用空気袋、サブ空気袋)への加圧の準備が整うと、ステップS703では、ポンプ623を駆動する。
When the preparation for pressurization to the cuff (the air bag for ischemia, the pressure detection air bag, the sub air bag) is completed by the above processing, the
続いて、ステップS704では、カフ圧力が規定圧力(阻血の障害にならず、かつカフエッジ効果を低減できるようにサブ空気袋607を膨らませるような圧力)になったか否かをチェックする。ステップS704において、規定圧力になったと判定された場合には、ステップS705に進み、開閉弁616を閉じる。
Subsequently, in step S704, it is checked whether or not the cuff pressure has reached a specified pressure (a pressure that does not become an obstacle to ischemia and inflates the
そして、ポンプ623の駆動を継続し、カフ圧力を予想される収縮期血圧より20〜30mmHg高い加圧設定値まで加圧する。
And the drive of the
ステップS706ではカフ圧力が加圧設定値になったか否かを判断し、加圧設定値になったと判断された場合には、ステップS707に進み、ポンプ駆動を停止した後に、カフ減圧ルーチン(ステップS708)に進む。 In step S706, it is determined whether or not the cuff pressure has reached the pressurization set value. If it is determined that the cuff pressure has reached the pressurization set value, the process proceeds to step S707, and after stopping the pump drive, the cuff decompression routine (step The process proceeds to S708).
5.カフ減圧ルーチンの流れ
図8は、カフ減圧ルーチン(ステップS708)の詳細な処理の流れを示す図である。
5. Flow cuff decompression routine Figure 8 is a diagram showing the flow of a detailed process of the cuff pressure reducing routine (step S 708).
ステップS801では、圧力センサ631からの信号に基づいて、減圧速度が2〜3mmHg/秒になるように急速排気弁兼定速排気弁622の開口面積の制御を開始する。また、ステップS802では、圧力センサ631にて検出されたカフ圧力の入力を開始する。
In step S801, based on the signal from the
ステップS803では、入力されたカフ圧力に重畳された各脈波成分において、W1−A波形及びW1−C波形が出現したか否かを脈波形状のパターン認識により順次判定する。ステップS803において、W1−A波形及びW1−C波形が出現したと判定された場合には、ステップS804に進み、そのときの(W1−A波形及びW1−C波形が出現した最初の脈波成分が重畳された時点での)カフ圧力を収縮期血圧値として抽出する。 In step S803, whether or not the W1-A waveform and the W1-C waveform appear in each pulse wave component superimposed on the input cuff pressure is sequentially determined by pulse wave pattern recognition. If it is determined in step S803 that the W1-A waveform and the W1-C waveform have appeared, the process proceeds to step S804, where the first pulse wave component in which the W1-A waveform and the W1-C waveform have appeared is displayed. The cuff pressure (at the time when is superimposed) is extracted as the systolic blood pressure value.
更に、ステップS805では、入力されたカフ圧力に重畳された各脈波成分について、W0波形の出現タイミングに対するW1−A波形及びW1−C波形の出現タイミングの時間差Tを順次算出し、時間差Tが0であるか否かを判定する。 Further, in step S805, for each pulse wave component superimposed on the input cuff pressure, a time difference T between the appearance timing of the W1-A waveform and the W1-C waveform with respect to the appearance timing of the W0 waveform is sequentially calculated. It is determined whether or not it is zero.
ステップS805において、時間差T=0であると判定された場合には、ステップS806に進み、そのときの(W1−A波形及びW1−C波形がW0波形の出現から遅れることなく出現した最初の脈波成分が重畳された時点での)カフ圧力を拡張期血圧値として抽出する。 If it is determined in step S805 that the time difference T = 0, the process proceeds to step S806, and the first pulse that appears at that time (the W1-A waveform and the W1-C waveform appear without delay from the appearance of the W0 waveform). The cuff pressure at the time when the wave component is superimposed is extracted as the diastolic blood pressure value.
その後、ステップS807では、急速排気弁兼定速排気弁622の開口面積を全開にし、かつ、開閉弁616を開くことでカフを大気圧にする。
Thereafter, in step S807, the opening area of the quick exhaust valve / constant
ステップS808では、抽出された収縮期血圧値及び拡張期血圧値を表示部637に表示して一連の動作を終了する。
In step S808, the extracted systolic blood pressure value and diastolic blood pressure value are displayed on the
以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる電子血圧計では、減圧過程においてカフ圧力に重畳された脈波成分に含まれる各成分に着目し、W1−A波形及びW1−C波形の出現時のカフ圧力を収縮期血圧値として抽出する構成とした。これにより、カフ圧力を収縮期血圧値以上に加圧した後の減圧過程において、血流が流れ始めた時点でのカフ圧力を抽出することが可能となる。この結果、従来の統計的な手段により抽出していた場合と比較して、収縮期血圧値を精度よく抽出することが可能となる。 As is clear from the above description, in the electronic sphygmomanometer according to the present embodiment, attention is paid to each component included in the pulse wave component superimposed on the cuff pressure in the decompression process, and the W1-A waveform and the W1-C waveform are observed. The cuff pressure at the time of appearance was extracted as a systolic blood pressure value. This makes it possible to extract the cuff pressure at the time when blood flow begins to flow in the depressurization process after the cuff pressure is increased to the systolic blood pressure value or more. As a result, it is possible to extract the systolic blood pressure value with higher accuracy than in the case where the conventional statistical means is used.
また、本実施形態にかかる電子血圧計では、カフ圧力を収縮期血圧値以上に加圧した後の減圧過程において、W0波形の出現タイミングとW1−A波形及びW1−C波形の出現タイミングとの時間差がゼロになった際のカフ圧力を拡張期血圧値とする構成とした。これにより、カフ圧力を収縮期血圧値以上に加圧した後の減圧過程において、血管がもとに復元された時点でのカフ圧力を抽出することが可能となる。この結果、従来の統計的な手段により抽出していた場合と比較して、拡張期血圧値を精度よく測定することが可能となる。 Further, in the electronic sphygmomanometer according to the present embodiment, the appearance timing of the W0 waveform and the appearance timing of the W1-A waveform and the W1-C waveform in the decompression process after the cuff pressure is increased to the systolic blood pressure value or more. The cuff pressure when the time difference became zero was set as the diastolic blood pressure value. This makes it possible to extract the cuff pressure at the time when the blood vessel is restored based on the decompression process after the cuff pressure is increased to the systolic blood pressure value or more. As a result, it is possible to measure the diastolic blood pressure value with higher accuracy than in the case where extraction is performed by a conventional statistical means.
なお、上記説明では、カフ圧力に重畳された脈波成分に、W1−A波形及びW1−C波形が出現したか否かを判断する方法については、特に言及しなかったが、W1−A波形及びW1−C波形が出現したか否かの判断は、脈波成分の波形に基づいて行うものとする。 In the above description, the method for determining whether or not the W1-A waveform and the W1-C waveform appear in the pulse wave component superimposed on the cuff pressure is not particularly mentioned, but the W1-A waveform is not mentioned. The determination as to whether or not the W1-C waveform appears is made based on the waveform of the pulse wave component.
図4を用いて説明したとおり、カフ内中央部A下での血流の拍出に伴って血管の内容積が微小変化することでカフの内容積が微小変化し、それに伴って生じるカフの圧力の微小変化に由来するW1−A波形とカフ下流部C下での血流の拍出に伴って血管の内容積が微小変化することでカフの内容積が微小変化し、それに伴って生じるカフの圧力の微小変化に由来するW1−C波形は、動脈内圧が血管を振動させ、それがカフに伝播することで生じるカフの圧力の微小変化に由来するW0波形に対して、所定の時間差Tをもって出現する。このため、W1−A波形及びW1−C波形が時間差Tをもって出現した脈波成分の波形には、ノッチ形状(脈波成分の波形のボトムからピークまでの間において、傾きが大きく変化する形状)が含まれることとなる。 As described with reference to FIG. 4, the inner volume of the cuff changes minutely due to the minute change of the inner volume of the blood vessel with the blood flow under the central part A in the cuff, and the cuff generated accordingly The inner volume of the blood vessel changes minutely with the W1-A waveform derived from the minute change in pressure and the blood flow under the cuff downstream portion C, so that the inner volume of the cuff changes minutely and occurs accordingly. The W1-C waveform derived from the minute change in the cuff pressure is a predetermined time difference from the W0 waveform derived from the minute change in the cuff pressure caused by the intra-arterial pressure vibrating the blood vessel and propagating to the cuff. Appears with T. For this reason, the waveform of the pulse wave component in which the W1-A waveform and the W1-C waveform appear with a time difference T has a notch shape (a shape in which the slope changes greatly from the bottom to the peak of the pulse wave component waveform). Will be included.
そこで、本実施形態にかかる電子血圧計では、このような脈波成分の波形の特性を利用し、ノッチ形状の有無に基づいて、W1−A波形及びW1−C波形が出現したか否かを判断する。 Therefore, in the electronic sphygmomanometer according to the present embodiment, whether or not the W1-A waveform and the W1-C waveform appear based on the presence / absence of the notch shape using the waveform characteristics of the pulse wave component. to decide.
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、カフ圧力を収縮期血圧値以上に加圧した後の減圧過程において検出されたカフ圧力に基づいて、収縮期血圧値及び拡張期血圧値を抽出する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、カフ圧力を拡張期血圧値以下に減圧した後の加圧過程において検出されたカフ圧力に基づいて収縮期血圧値及び拡張期血圧値を抽出するように構成してもよい。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value are extracted based on the cuff pressure detected in the decompression process after the cuff pressure is increased to the systolic blood pressure value or higher. However, the present invention is not limited to this. For example, the systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value may be extracted based on the cuff pressure detected in the pressurization process after the cuff pressure is reduced below the diastolic blood pressure value.
図9は、本実施形態にかかる電子血圧計において、収縮期血圧値及び拡張期血圧値を抽出するための処理の流れを示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a flow of processing for extracting a systolic blood pressure value and a diastolic blood pressure value in the electronic sphygmomanometer according to the present embodiment.
ステップS901では、急速排気弁兼定速排気弁622の開口面積を全開にし、また、開閉弁616を開き、各空気袋(605、607、608)の排気を行う。なお、各空気袋内の残留空気の排気が終了すると、圧力センサ631のゼロセット(初期化)が行われる。
In step S901, the opening area of the quick exhaust valve / constant
次にステップS902では、開閉弁616を開いた状態に維持したまま、急速排気弁兼定速排気弁622を全閉する。
Next, in step S902, the quick exhaust valve / constant
ステップS903では、開閉弁616を開き、ステップS904では、ポンプ623を駆動する。
In step S903, the on-off
ステップS905では、カフ圧力が規定圧力(例えば40mmHg)になったか否かをチェックする。ステップS905において、規定圧力になったと判定された場合には、ステップS906に進み、開閉弁616を閉じる。
In step S905, it is checked whether or not the cuff pressure has reached a specified pressure (for example, 40 mmHg). If it is determined in step S905 that the specified pressure has been reached, the process proceeds to step S906, where the on-off
ステップS907では、ポンプ623の駆動を継続し、2〜3mmHg/secで加圧する。ステップS908では、圧力センサ631にて検出されたカフ圧力の入力を開始し、中央制御部635内のメモリに記憶する。
In step S907, the
ステップS909では、入力されたカフ圧力に重畳された各脈波成分についての脈波形状を取得する。 In step S909, the pulse wave shape for each pulse wave component superimposed on the input cuff pressure is acquired.
ステップS910では、取得された脈波形状に基づいて収縮期血圧値を抽出できたか否かを判定する。なお、収縮期血圧値は、加圧過程において検出された各脈波成分のうち、W0波形に加えて出現していたW1−A波形及びW1−C波形が消失した最初の脈波成分が重畳された時点でのカフ圧力を収縮期血圧値として抽出する。 In step S910, it is determined whether or not the systolic blood pressure value has been extracted based on the acquired pulse wave shape. The systolic blood pressure value is superimposed on the first pulse wave component in which the W1-A waveform and the W1-C waveform disappeared in addition to the W0 waveform among the pulse wave components detected in the pressurization process. The cuff pressure at that time is extracted as the systolic blood pressure value.
ステップS910において収縮期血圧値を抽出できたと判定された場合には、ステップS911に進み、ポンプ623の駆動を停止する。また、ステップS912において急速排気弁兼定速排気弁622を開く。
If it is determined in step S910 that the systolic blood pressure value has been extracted, the process proceeds to step S911, and the driving of the
ステップS913では、ステップS908においてメモリに記憶されたカフ圧力に基づいて、拡張期血圧値を抽出する。 In step S913, a diastolic blood pressure value is extracted based on the cuff pressure stored in the memory in step S908.
ステップS914では、抽出された収縮期血圧値及び拡張期血圧値を表示部637に表示して一連の動作を終了する。
In step S914, the extracted systolic blood pressure value and diastolic blood pressure value are displayed on the
以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる電子血圧計では、加圧過程においてカフ圧力に重畳される脈波成分に基づいて、拡張期血圧値及び収縮期血圧値を精度よく測定することが可能となる。また、本実施形態によれば、上記第1の実施形態と比べ、測定時間の短縮を図ることが可能となる。 As is apparent from the above description, the electronic sphygmomanometer according to the present embodiment accurately measures the diastolic blood pressure value and the systolic blood pressure value based on the pulse wave component superimposed on the cuff pressure in the pressurization process. It becomes possible. Further, according to the present embodiment, it is possible to shorten the measurement time as compared with the first embodiment.
Claims (2)
前記阻血用空気袋の血圧測定部位に接する側に敷設され血圧測定部位の血管の心臓側を圧迫するサブ空気袋と、
前記阻血用空気袋の血圧測定部位に接する側に敷設され血圧測定部位の血管の中央部やや下流側の脈波を検出する脈波検出用空気袋と、
を備えるカフと接続され、複数の脈波成分が時系列に重畳された、減圧過程におけるカフ圧力を検出可能な電子血圧計であって、
前記検出したカフ圧力に重畳された複数の脈波成分それぞれについて、血管内圧が伝播することによる第1の波形成分と、前記圧迫された血管部分における血流の拍出に伴う該血管部分の容積の微小変化であって、少なくとも、前記サブ空気袋の位置における微小変化と、前記脈波検出用空気袋の位置における微小変化とに由来する第2の波形成分とを識別する識別手段と、
前記複数の脈波成分のうち、前記サブ空気袋の圧迫に起因して前記サブ空気袋の位置における微小変化に由来する波形成分が抑えられたことで、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分の出現に対して、遅延して出現している脈波成分を認識するとともに、該認識した脈波成分のうち、前記第2の波形成分が最初に出現した脈波成分が重畳された時点での前記カフ圧力を、収縮期血圧値として抽出する第1の抽出手段と、
前記複数の脈波成分のうち、前記サブ空気袋の圧迫の影響をうけなくなったことで、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分の出現に対して、遅延することなく出現するようになった脈波成分を認識するとともに、該認識した脈波成分のうち、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分に対して、遅延することなく出現するようになった最初の脈波成分が重畳された時点での前記カフ圧力を、拡張期血圧値として抽出する第2の抽出手段と
を備えることを特徴とする電子血圧計。 An air bag for ischemia that is laid on the side in contact with the blood pressure measurement site and compresses the entire blood pressure measurement site;
A sub-air bag that is laid on the side of the air bag for blood pressure measurement that is in contact with the blood pressure measurement site and compresses the heart side of the blood vessel of the blood pressure measurement site;
A pulse wave detection air bag for detecting a pulse wave on the side of the blood pressure measurement site, which is laid on the side in contact with the blood pressure measurement site of the ischemic bladder, and slightly downstream of the blood vessel of the blood pressure measurement site;
An electronic sphygmomanometer capable of detecting a cuff pressure in a decompression process, in which a plurality of pulse wave components are superimposed in time series,
For each of the plurality of pulse wave components superimposed on the detected cuff pressure, the first waveform component due to propagation of the intravascular pressure and the volume of the blood vessel part accompanying the pumping of blood flow in the compressed blood vessel part Identification means for identifying at least a second waveform component derived from a minute change in the position of the sub-air bag and a minute change in the position of the pulse wave detection air bag ,
Of the plurality of pulse wave components, the waveform component derived from a minute change in the position of the sub air bag due to the compression of the sub air bag is suppressed, so that the second waveform component is the first wave component. against the emergence of the first waveform component, recognizes the pulse wave component that have appeared with a delay, of the pulse wave component obtained by said recognition, the pulse wave component and the second waveform component first appears is superimposed A first extraction means for extracting the cuff pressure at the time of being performed as a systolic blood pressure value;
Among the plurality of pulse wave component, said that no longer affected by the pressure of the sub air bag, the second waveform component, relative to the appearance of the first waveform component, emerging without delay First, the second waveform component of the recognized pulse wave components appears without delay with respect to the first waveform component. An electronic sphygmomanometer, comprising: a second extraction unit that extracts the cuff pressure at the time when the pulse wave component is superimposed as a diastolic blood pressure value.
前記阻血用空気袋の血圧測定部位に接する側に敷設され血圧測定部位の血管の心臓側を圧迫するサブ空気袋と、
前記阻血用空気袋の血圧測定部位に接する側に敷設され血圧測定部位の血管の中央部やや下流側の脈波を検出する脈波検出用空気袋と、
を備えるカフと接続され、複数の脈波成分が時系列に重畳された、減圧過程におけるカフ圧力を検出可能な電子血圧計における信号処理方法であって、
前記検出したカフ圧力に重畳された複数の脈波成分それぞれについて、血管内圧が伝播することによる第1の波形成分と、前記圧迫された血管部分における血流の拍出に伴う該血管部分の容積の微小変化であって、少なくとも、前記サブ空気袋の位置における微小変化と、前記脈波検出用空気袋の位置における微小変化とに由来する第2の波形成分とを識別する識別工程と、
前記複数の脈波成分のうち、前記サブ空気袋の圧迫に起因して前記サブ空気袋の位置における微小変化に由来する波形成分が抑えられたことで、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分の出現に対して、遅延して出現している脈波成分を認識するとともに、該認識した脈波成分のうち、前記第2の波形成分が最初に出現した脈波成分が重畳された時点での前記カフ圧力を、収縮期血圧値として抽出する第1の抽出工程と、
前記複数の脈波成分のうち、前記サブ空気袋の圧迫の影響をうけなくなったことで、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分の出現に対して、遅延することなく出現するようになった脈波成分を認識するとともに、該認識した脈波成分のうち、前記第2の波形成分が、前記第1の波形成分に対して、遅延することなく出現するようになった最初の脈波成分が重畳された時点での前記カフ圧力を、拡張期血圧値として抽出する第2の抽出工程と
を備えることを特徴とする電子血圧計における信号処理方法。 An air bag for ischemia that is laid on the side in contact with the blood pressure measurement site and compresses the entire blood pressure measurement site;
A sub-air bag that is laid on the side of the air bag for blood pressure measurement that is in contact with the blood pressure measurement site and compresses the heart side of the blood vessel of the blood pressure measurement site;
A pulse wave detection air bag for detecting a pulse wave on the side of the blood pressure measurement site, which is laid on the side in contact with the blood pressure measurement site of the ischemic bladder, and slightly downstream of the blood vessel of the blood pressure measurement site;
A signal processing method in an electronic sphygmomanometer capable of detecting a cuff pressure in a decompression process in which a plurality of pulse wave components are superimposed in time series,
For each of the plurality of pulse wave components superimposed on the detected cuff pressure, the first waveform component due to propagation of the intravascular pressure and the volume of the blood vessel part accompanying the pumping of blood flow in the compressed blood vessel part An identification step for identifying at least a second waveform component derived from a minute change in the position of the sub-air bag and a minute change in the position of the pulse wave detection air bag ;
Of the plurality of pulse wave components, the waveform component derived from a minute change in the position of the sub air bag due to the compression of the sub air bag is suppressed, so that the second waveform component is the first wave component. against the emergence of the first waveform component, recognizes the pulse wave component that have appeared with a delay, of the pulse wave component obtained by said recognition, the pulse wave component and the second waveform component first appears is superimposed A first extraction step of extracting the cuff pressure at a time point as a systolic blood pressure value;
Among the plurality of pulse wave component, said that no longer affected by the pressure of the sub air bag, the second waveform component, relative to the appearance of the first waveform component, emerging without delay First, the second waveform component of the recognized pulse wave components appears without delay with respect to the first waveform component. And a second extraction step of extracting the cuff pressure at the time when the pulse wave component is superimposed as a diastolic blood pressure value. A signal processing method in an electronic sphygmomanometer, comprising:
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