JP6108525B2 - 血圧測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、血圧測定装置に関するものであり、特に、血圧値に関する情報を提供する表示画面に関するものである。

従来より血圧を測定する方法は周知されており、代表的な方法は聴診法（リバロッチ・コロトコフ法）とオシロメトリック法の２つがある。

聴診法は腕に装着したカフを加圧して動脈を駆血した後、徐々にカフを減圧していく段階で、血液が心臓の拍動に合わせて断続的に流れるときに発生する血管音（コロトコフ音、以下Ｋ音とする）を聴診器やカフに内蔵したマイクロホンによって検出し、Ｋ音の発生及び消滅を確認することによって、血圧値を決定する方法で、一般的には、K音発生開始時のカフ内圧を最高血圧とし、K音が消えたときのカフ内圧を最低血圧としている。

病院などにおいて血圧測定する場合、前述の聴診法はよく用いられている方法であり、多くの医師や看護師によって聴診器を用いて実施されている。しかし、経験豊富な医師や看護師であっても、被験者が安静状態で測定しなければ、得られる情報に血圧に関係のないノイズ成分が多く入ることとなり、高精度で安定した測定がし難い。

一方、オシロメトリック法は、カフを加圧して動脈を駆血した後、徐々にカフを減圧していく段階で、心臓の拍動に同調した血管壁の振動を反映したカフ内圧の変動（圧脈波）を検出し、その変動の発生及び消滅を確認することによって血圧値を決定する方法で、一般的には、変動が急激に大きくなったときのカフ内圧を最高血圧とし、急激に小さくなったときのカフ内圧を最低血圧としている。
この方法は、家庭で使う電子式自動血圧計の多くに採用されているが、主に健常人を対象としており、聴診法と同様に被験者を安静状態で測定しなければ、高精度で安定した測定がし難い。

国民の高齢化が進む中、高血圧症など予防医学や最新医療の分野においては、高齢者を対象にした研究が数多く行われており、被験者を安静状態にし難く体動が激しい場合又は意識の有無など被験者の状態に関係なく血圧測定が可能なシステムの要望があり、また、その血圧測定に対する性能には、高精度で安定したものが求められている。また、被験者が健常人であっても運動中に心拍や血圧がどのように変化するかをモニタする事は臨床研究上、大変有効な情報となる。

そこで、例えば被験者が運動中や体動が激しい場合、心電信号などの生体信号を検出し、前記生体信号と同期させて血圧測定を行おうとしているシステムや血圧測定装置がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。図５は、特許文献１に記載の実施例及び構成図であり、図６は、特許文献２に記載の構成図である。これらの装置は、心電信号をゲート信号として用い、Ｋ音の発生が予想されるゲート時間中にＫ音を含む振動を検出し解析する事でノイズの影響を少なくし、医師や看護師自身の聴覚で行う聴診法では測定困難なノイズ環境における血圧測定を可能としている。

しかし、特許文献１又は特許文献２においては、Ｋ音の周波数と同じ周波数を有するノイズとＫ音との分離が不十分なため、高精度で安定した性能を満たしていない。このため、医師や看護師は前記装置に全て任せて血圧測定をすることができていない。実際には、運動中に血圧測定する場合では、医師や看護師は、測定中は常時、被験者の状態と血圧測定装置に表示される血圧値を目視観察し、経験的に比較評価することで、血圧値の妥当性を医師や看護師自らが確認しながら血圧測定を行っている。

よって、特許文献１又は特許文献２の血圧測定装置では、測定中の医師や看護師らの時間を拘束してしまっており、自動血圧計の本来の役割を十分活かせていない。

一方、血圧測定の表示方法においてＫ音の視覚化は、測定精度の向上と共にこれまで色々な改良がなされてきた。以下に従来の方法を説明する。

特許文献３には、Ｋ音の測定精度を上げるため、カフを２枚使用し被験者の２箇所を同時測定し、Ｋ音のカフ内圧に対するＫ音の振動強度を同一画面上に隣接表示し、目視確認しながら測定を行っている。図７はその表示方法の実施例であり、縦軸をカフ内圧、横軸をＫ音の振動強度とし、例えば右腕のＫ音、左腕のＫ音を左右に隣接させ表示している。

この方法は、カフ内圧と振動強度のみによる評価であるため、評価データに乏しく、また、体動が激しい場合などＫ音とノイズが混在する場合のノイズ除去について特別な記載はなく、安静時を想定した測定装置となり、Ｋ音とノイズが混在する場合の測定には使用できない。また、この方法では、カフを２枚必要としているため、空気回路が２系統必要になるため、装置は割高になり、さらに運動中に使用する場合は、カフが邪魔になってしまう。

特許文献４には、被験者の痛覚情報を検出するため、カフから得られたＫ音のスペクトル解析をし、得られた周波数スペクトルを画面上に表示し、その波形を目視確認することで痛覚情報として役立てている。図８はその表示方法の実施例であり、縦軸をＫ音の周波数スペクトル強度、横軸を周波数とし表示している。

この方法は、周波数スペクトルを主に用いた表示方法であるため、血圧に関する記載は少なく、また、Ｋ音の周波数スペクトルを求めるにあたって、ノイズ除去方法として固定のカットオフ周波数を設定しているのみで、周波数スペクトルをノイズ除去方法として参酌するような記載はない。また、体動が激しい場合などＫ音とノイズが混在する場合のノイズ除去についての特別な記載はなく、安静時を想定した測定装置となり、Ｋ音とノイズが混在する場合には使用できない。また、この方法では、カフは全体として１枚としているが、精度を上げるためカフの内部に測定用カフ嚢と駆血用カフ嚢とを組み込みカフ嚢を２つ使用しているため、結局、空気回路が２系統必要になり、装置は割高になる。

特許文献５には、被験者の血行動態を把握するため、カフから得られたＫ音のスペクトル解析をし、得られた周波数スペクトルを画面上にカラー表示し、波形を目視確認することで血行動態の観察に役立てている。図９はその表示方法の実施例であり、横軸を時間とし、縦軸はカフ内圧及び周波数スペクトル強度及び脈波及び血流パターンを重畳して表示している。

この方法は、体動が激しい場合などＫ音とノイズが混在する場合のノイズ除去について特別な記載はなく、安静時を想定した測定装置となり、Ｋ音とノイズが混在する場合の測定には使用できない。

また、この方法では、Ｋ音を測定しＫ音のスペクトル解析後に得られた周波数スペクトル及びカフ内圧を重畳して画面上に表示はしているものの、一般的な時間軸上に表示する方法を採用しており圧力軸上に表示する方法を採用していない。特に運動中や体動が激しい場合などカフ内圧が激しく変動する場合、血圧の妥当性を評価するために、Ｋ音を時間軸で確認すると見難くなり、Ｋ音をカフ内圧に対する圧力軸で確認すると見易くなる。よって、図９の表示は、カフ内圧が激しく変動する場合には使用できない。また、図７の表示にあるような一般に理解し易いＫ音の振動強度の表示もないため、医師や看護師は、得られた血圧値の妥当性を評価することができない。

また、特許文献３と特許文献４と特許文献５では、得られたＫ音や血圧値は疑いのない絶対的な値としているため、いずれも得られたＫ音や血圧値の妥当性をその後再評価する手段を持っておらず、特に得られたＫ音や血圧値の妥当性を評価するために有効な情報であるＫ音の周波数スペクトルにおいては、医師や看護師が容易に血圧値と比較評価できるよう表示できておらず情報の有効活用ができていない。

特開平６−５０６８５６号公報 特開昭６１−０８５９２２号公報 特開２００３−２９０１５７号公報 ＷＯ ０１／０３５８２２号公報 特開２０１２−１７０７７９号公報

運動中や体動が激しい場合でも測定可能となるよう心電信号をゲート信号としてＫ音の抽出をしても、ノイズ除去手段に乏しく、またゲート時間中のＫ音とノイズの分離も不十分なため、装置がノイズをＫ音と誤認識して血圧値を決定することがある。このため、医師や看護師は血圧測定装置に全て任せて血圧測定をすることができず、測定中は常時、被験者の状態と血圧測定装置に表示される血圧値を目視観察し経験的に比較評価し、血圧値の妥当性を医師や看護師自らがその場で確認しながら血圧測定を行っており、測定中の時間を拘束してしまっている。

運動中や体動が激しい場合などＫ音とノイズが混在する場合、
得られたＫ音や血圧値の妥当性を評価しようとしても装置に表示される評価データがカフ圧と振動強度のみでは不十分で把握し難く、また、Ｋ音の周波数スペクトルが表示されていたとしても、時間軸上に表示されているなど、カフ内圧が激しく変動する場合に不向きな点があり、医師や看護が評価し易い表示で十分なデータの提供ができていない。

本発明は、本発明の血圧測定装置が、
被験者の血管を圧迫するために装着されるカフと、
前記カフ内に空気を注入又は排出することによって前記カフ内を加圧又は減圧する圧力制御手段と、
前記カフ内の圧力を測定するカフ内圧測定手段と、
前記カフ内の加圧時又は減圧時に前記血管から発生する振動Ａを検出する振動Ａ検出手段と、
前記振動Ａからノイズを除去し振動Ｂを抽出する振動Ｂ抽出手段と、
前記振動Ｂの振動強度を得る振動強度導出手段と、
前記振動Ｂをスペクトル解析し周波数スペクトルを求めるスペクトル解析手段と、
前記振動強度若しくは前記周波数スペクトル並びに前記カフ内圧により、前記被験者の血圧値を決定する血圧値決定手段と、
前記カフ内圧、及び前記振動強度、及び前記周波数スペクトル、及び前記血圧値を同時に表示する表示手段
を備えたことを主な特徴とする。

本発明は、血圧測定装置が、
前記被験者の心電信号を検出する心電信号検出手段と、
前記心電信号を用いた心電図トリガ法によって前記振動Ａ又は前記振動Ｂを抽出する手段
を備えたことを特徴とする。

本発明は、血圧測定装置において、
表示手段について、縦軸及び横軸の２軸によるグラフとして表示し、
前記表示手段について、縦軸及び横軸の２軸によるグラフとして表示し、
２軸のうち１軸を前記カフ内圧により、他方の１軸を前記振動強度及び前記周波数スペクトルの周波数により表示し、
前記周波数スペクトルのスペクトル強度を同一色の濃淡又は複数色の色彩又は複数色の濃淡と色彩により表示し、
前記振動強度のグラフと前記周波数スペクトルのグラフを重畳もしくは並列に表示すること
を特徴とする。

本発明は、血圧測定装置が、
前記表示手段において、２軸によるグラフとして表示するものをＸ軸及びＹ軸及びＺ軸の３軸によるグラフとして表示し、
３軸のうちいずれか１軸を前記振動強度及び前記周波数スペクトルの周波数により、他方の１軸を前記カフ内圧により、残りの１軸を前記周波数スペクトルの強度により表示し、
前記振動強度のグラフと前記周波数スペクトルのグラフを重畳もしくは並列に表示すること
を特徴とする。

本発明によれば、運動中や体動が激しい場合であっても、Ｋ音の周波数スペクトルなどを利用したノイズ除去手段によって、高精度で安定した血圧測定が可能となり、測定後であっても血圧測定装置で得られた振動強度（以下、Ｋ音強度とする）とＫ音の周波数スペクトルのグラフ表示を確認すれば、血圧値の妥当性の評価が可能となることで、測定中は常時、被験者の状態と血圧測定装置に表示される血圧値を目視観察する必要がなくなる。

よって、今まで医師や看護師が拘束されていた血圧測定中の時間を、他の医療業務や臨床研究に回す事が可能になる。

また、Ｋ音の周波数スペクトルとＫ音強度を容易に血圧値と比較評価できるよう表示することで、血圧値の妥当性の評価としてＫ音の周波数スペクトルを視覚的に有効活用することができるようになり、前記評価の結果、装置がＫ音とノイズを誤認識していると判断する場合、Ｋ音の周波数スペクトルを参照しながら測定後でも血圧値を補正できるようにすることで、再測定する必要が無くなる。

本発明による血圧測定装置の表示方法の実施例１の説明図である。 本発明による血圧測定装置のＫ音強度及び周波数スペクトルを表した説明図である。 本発明による血圧測定装置の表示方法の実施例２の説明図である。 本発明による血圧測定装置の構成を概略的に示すブロック図である。 特許文献１に記載の実施例である。 特許文献２に記載の実施例の構成図である。 特許文献３に記載の表示方法の実施例である。 特許文献４に記載の表示方法の実施例である。 特許文献５に記載の表示方法の実施例である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、まず、本発明の血圧測定装置の全体構造について概要を説明し、次に本発明に極めて重要な要素であるＫ音の検出方法及び解析方法及び表示方法について構造及び動作に触れながら詳細な説明をする。

図４は、本発明の１実施例に係わる血圧測定装置の構成を概略的に示すブロック図であり、図１は、図４の表示部３９に表示される本発明の血圧測定装置に係わる表示手段の１実施例である。

まず、図４に記載の本体４１の全体構造について大まかな概要を説明をする。
図４において、３１はカフ、３２はマイク、３３はケーブル、３４は圧力センサ、３５は圧力制御部、３６はポンプ、３７はＣＰＵ、３８は心電信号入力部、３９は表示部、操作パネル、４０は外部入出力、４１は本体、本体ケース、４２は心電計、４３は心電センサ、４５は外部機器である。

ケーブル３３は、中空のチューブ状の空気回路機能及び電線機能を併せ持つケーブルである。カフ３１はケーブル３３にて本体４１の加圧ポンプ３６及び圧力センサ３４及び圧力制御部３５と接続し、加圧ポンプ３６及び圧力センサ３４及び圧力制御部３５は電気信号回路にてＣＰＵ３７と接続し、マイク３２はケーブル３３にて本体４１のＣＰＵ３７と接続する。圧力センサ３４にて測定され得られたカフ内圧の圧力信号及びマイク３２にて検出された血管から発生するＫ音を含む振動Ａの信号はＣＰＵ３７へ送られ処理されることで、ＣＰＵ３７はカフ内圧、Ｋ音強度、周波数スペクトル、最高血圧値、最低血圧値などのデータを得る。ＣＰＵ３７は表示部３９と接続し、前記各データを表示部３９に表示する。

心電センサ４３は心電計４２を本体４１の心電信号入力部３８に接続することでＣＰＵ３７と接続する。心電センサ４３から得られた信号は、Ｋ音を抽出するためのデータとして用い、得られた心拍数は、前記各データと共に表示部３９に表示する。また、外部機器４５は、メモリ増設用の機器や、別室でのモニタ機器であり、本体４１の外部入出力４０を通してＣＰＵ３７に接続する。

次に、図４に記載のカフ３１及びマイク３２について説明をする。
カフ３１及びマイク３２は、ケーブル３３にて血圧測定装置の本体４１に接続されており、カフ３１とマイク３２を使用する時は、一体となり、被験者の血圧を測定する部位に巻きつけて使用する。この場合、別途専用の袋を設けてその中にカフ３１とマイク３２を挿入し事前に一体としてまとめておくと利便性が高い。

カフ３１の材質は、伸縮する樹脂又はゴム又は樹脂及びゴムの複合物からなり、カフ３１の大きさは、新生児、幼児、小児、成人、肥満者などによって使い分ける。なお、カフ３１の大きさの目安は、一般に公開され知られており、JIS T 1115-2005-5.4又はJIS T 4203-1976又はWHO Expert Committeeの報告書又はWTO勧告による報告書などで確認ができる。

マイク３２には、ECMマイク若しくはMEMSマイクなどの高精度マイク、又は圧電センサ若しくは歪みセンサなど応用した高精度振動センサを用い、被験者にカフ３１を巻いた時、血管から発生するＫ音を含む振動Ａを検出し易い位置にマイク３２を配置させる。

実際には、マイク３２の上からカフ３１を重ね合わせるように使用し、カフ３１の加圧を流用し、マイク３２が前記血管上若しくは血管近傍に固定されるようにするため、使用前からマイク３２をカフ３１の決められた配置に固定させておくと使用前後の脱着にて利便性が高い。

なお、検出性能を上げるため、マイク３２に使用する前記高精度マイク又は高精度振動センサを複数個使用し、複数個所に配置することもできる。また、使用時の利便性よりも性能を求める場合は、事前にマイク３２を被験者の血管上に配置させておき、後からカフ３１を被験者に巻く方法、若しくは、カフ３１を被験者に巻いた後にマイク３２をカフ３１と被験者の間に挿入する方法がある。

次に、図４に記載の本体４１の動作について触れながら詳細の機能を説明をする。
被験者にカフ３１及びマイク３２を装着させ、操作パネル３９に表示される図１に記載の血圧測定開始ボタン１７にて測定開始信号を入力すると、ポンプ３６が動作しカフ３１に空気を送り込んで加圧される。カフ３１のカフ内圧は、圧力制御部３５によって制御され、安静時の標準的な測定では、加圧されて動脈を駆血する程度の一定の圧力値に達した後、ＣＰＵ３７により圧力制御部３５の急速排気弁及び比例制御弁を制御することで、減圧されて測定が完了する。なお、本発明の血圧測定装置では、前記振動Ａの検出は、前記加圧時又は前記減圧時のいずれかを選択することが可能で、初期設定時の切り換えによって変更できる。

実際には、予想以上に血圧が高い人の場合、前記圧力が動脈の駆血に不十分になることで、さらに追加で加圧したり、前記圧力が体動によって変化し過多になる場合は減圧したりする。この工程を繰り返すことで、安定に血圧測定ができるよう、ＣＰＵ３７を通じて圧力制御部３５とポンプ３６が制御され測定される。

特に、運動中や体動が激しい場合では、動脈の駆血が正常にできず、前記加圧及び前記減圧する工程を繰り返すことが多い。このような場合、特許文献５に記載のあるような時間軸による表示では、全く評価ができなくなるため、カフ内圧を基準とした圧力軸による表示が必要になる。

また、運動中や体動が激しい場合では、もう一つ別の問題がある。それは、カフ３１を激しく動かすと、カフ３１が被験者の衣服や周囲の物とぶつかり、擦れることで、ノイズによる振動がマイク３２を通してＫ音と混在して振動Ａの信号として検出される点である。

そこで、本発明の血圧測定装置は、事前に被験者の安静時の血圧測定を実施し、そのデータを解析し得られた前記被験者特有のＫ音の特徴をＣＰＵ３７に学習させた上で、運動中や体動が激しい場合の血圧測定を実施する機能を備えている。なお、当初の初期状態は標準的な値を設定しているので、実際に安静時の血圧測定を実施しなくても測定に支障はないが、可能な限り安静時のデータを事前に入手しておく方が好ましい。この機能により、測定中は常時、前記学習機能が繰り返し動作しているため、血圧を測定すればするほど得られる血圧値は高精度で安定した真値に近づいていく。

マイク３２により検出された振動Ａの信号は、ＣＰＵ３７に送られた後、第１のフィルタ（バンドパスアナログフィルタ）で処理され、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル変換され、第２のフィルタ（ＦＩＲフィルタ、有限インパルス応答フィルタ）において、被験者に対するこれまでの測定で得られたＫ音の周波数スペクトルに応じて形成された専用フィルタが一定時間形成され処理され、振動Ｂの信号が抽出される。振動Ｂの信号の大きさからＫ音強度が導出され、振動Ｂの信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析を用いたスペクトル解析をすることで、周波数スペクトルが導出される。その後、前記周波数スペクトルはＣＰＵ３７に記憶され再度新たな専用フィルタが形成される。

なお、圧力センサ３４によって測定され得られた圧力信号は、ＣＰＵ３７に送られた後、前記第１のフィルタ、前記第２のフィルタによって、カフ３１のカフ内圧として導出される。

このように、前記学習機能によって得られたＫ音の特徴を参酌して繰り返し処理することで、前記ノイズから精度の高いＫ音を抽出することが可能になった。高精度で安定した血圧測定が可能となったことで、測定後であっても血圧測定装置のＫ音強度とＫ音の周波数スペクトルのグラフ表示を確認すれば、血圧値の妥当性の評価が可能となり、測定中は常時、被験者の状態と血圧測定装置に表示される血圧値を目視観察する必要がなくなる。よって、今まで医師や看護師が拘束されていた血圧測定中の時間を、他の医療業務や臨床研究に回す事が可能になる。

次に本発明の血圧測定装置について図４にて説明する。外来ノイズが多く測定が困難な場合は、血圧測定装置に加えて心電信号を利用することができる。

図４において、心電計４２を本体４１の心電信号入力部３８に接続し、心電センサ４３を被験者に取り付け、血圧測定を開始すると、心電センサ４３から検出された心電図トリガ（Ｒ波）がＣＰＵ３７に送られる。前記心電図トリガをゲート信号として利用し、心電図トリガから予測されるＫ音の発生時間を含むゲート時間を決めることで、そのゲート時間内に発生するＫ音を含む振動Ａの信号又は振動Ｂの信号からより高精度で安定したＫ音を含む振動信号を抽出することが可能になる。得られた振動信号は、同様にFFT解析を用いたスペクトル解析をすることで、周波数スペクトルが導出される。

一般に心電図トリガ法とは、心電図のトリガ（Ｒ波）を基準として一定時間遅れた時にゲートを開き（遅れ時間）、その後一定時間帯（ゲート時間）のデータを抽出する方法である。なお、本発明では、遅れ時間及びゲート時間も、前述の学習機能を利用して決まる。

また、心電計４２が無い場合は、心拍センサ４４を被験者に取り付け本体４１と接続することで、心拍センサ４４から検出した心拍信号を前記心電信号の代わりとして用いることも可能である。
これら心電図トリガを使った測定方法は、外来ノイズが多く測定が困難な場合には、大変有効な方法であり、前述で説明した高精度で安定した血圧測定の性能をさらに向上させるものである。

次に、本発明の血圧測定装置に係わる図１の表示手段について説明をする。図１において、１１は最高血圧表示部、１２は最低血圧表示部、１３は心拍数表示部、１４はＫ音強度表示部、１５は周波数スペクトル表示部、１６は周波数スペクトル強度指標、１７は血圧測定開始ボタン、１８は血圧値補正ボタン、１９は最高血圧切替ボタン、２０は最低血圧切替ボタン、２１は最高血圧補正ボタン、２１ａは最高血圧補正ラインマーカ、２２は最低血圧補正ボタン、２２ａは最低血圧補正ラインマーカ、２３はデータ切替ボタンである。

なお、図１のグラフ１４は、横軸をＫ音の振動強度、縦軸を圧力とし、得られたＫ音強度を表示したグラフであり、図１のグラフ１５は、横軸を周波数、縦軸を圧力とし、得られた周波数スペクトルを表示し、且つ周波数スペクトル強度をデータの濃淡で表示したグラフである。

前記周波数スペクトルの一般的な表示手段は、特許文献４に記載の図８又は特許文献５に記載の図９にあるような表示手段であり、周波数や時間軸に対しての表示手段に留まり、圧力軸に対する表示手段は取っていない。

本発明の表示手段では、処理能力が格段に上がったＣＰＵを有効活用することで、Ｋ音強度、周波数スペクトル、血圧値、カフ内圧などの各々のデータが相関のある高精度で安定した値になるため、それらを併記して画面上に表示することが可能になった。

よって、血圧値を表示すると共に、カフ内圧に対するＫ音強度を表示し、Ｋ音強度と並列に周波数スペクトルを表示することで、機器が判断するＫ音としている振動がノイズであるかどうか医師又は看護師が自身の目で識別可能となる。
さらに、測定後でも血圧測定装置のＫ音強度とＫ音の周波数スペクトルのグラフ表示を確認すれば、血圧値の妥当性の評価が可能となるため、測定後にＫ音の周波数スペクトルを参照しながら血圧値を補正できるようにすることが可能となる。

図２は、図１に表示する信号の処理前の前記Ｋ音強度及び前記周波数スペクトルの説明図である。図２のグラフ１４は、横軸をＫ音の振動強度、縦軸を圧力とし、得られた前記Ｋ音強度を表示したグラフであり、グラフ１５ａは、横軸を周波数、縦軸を周波数スペクトルの強度とし、前記周波数スペクトルの波形を重畳させて表示したグラフである。なお、重畳された前記周波数スペクトルにおいて、各波形は各々対応した圧力値のデータを持っている。

なお、図２に表すグラフ１５ａにおいて、奥行き方向の軸に圧力を追加し、前記波形を３次元的にレイアウトさせると、後述する図３に表すグラフ１５となり、それを真上から見ると図１に表すグラフ１５になる。

図１に表すグラフ１５は、表示部３９の仕様に合わせて選定する。表示部３９に使用する表示用モニタが単色表示用である場合は、図２におけるグラフ１５の周波数スペクトル強度を表す波形の高低を指標１６に表す濃淡で表示し、カラー色表示用である場合は、指標１６に表す複数色の色彩又は指標１６に表す複数色の濃淡と色彩で表す。こうすることで、２軸で表示していても周波数スペクトルの波形の高低を想起することが可能になる。なお、図１のグラフ１４には、図２のグラフ１４を表示させる。

２軸で表示する場合、前記表示用モニタの解像度は汎用品で十分であるため、比較的安価になり、さらに信号処理もし易いため、ＣＰＵ３７の信号処理負担も少なくて良いというメリットがある。

図１に表すグラフ１４及びグラフ１５の縦軸としている圧力軸を共通の縦軸として並べて表示する。すると、図１に表すとおりグラフ１４とグラフ１５が縦軸を中心におよそ対称な山型を形成する。よって、表示１１及び表示１２に表示された血圧値が精度の高い安定したデータであるかどうかが、左右に配置された前記山型の形を目視で比較評価することで、判断することが可能になる。

なお、図１では、グラフ１４とグラフ１５の前記圧力軸を図１の表示の中心で重ねて配置しているが、前記圧力軸を共通とせず、左右両サイドに分離して配置することもできる。また、図１では、前記圧力軸は鉛直方向であるが、水平方向にしてグラフ１４とグラフ１５を上下に並べて表示することもできる。その際、前記圧力軸を共通とせず、図１の上下両サイドに分離して配置することもできる。

図１に表す表示例は正常時のデータであり、グラフ１４の山型とグラフ１５の山型がおよそ対称な１つの山型を形成しており、グラフ１５における前記周波数スペクトルの強度の一番強い箇所が１列に揃っている。装置が誤認識していると判断される表示例としては、ノイズが混入するなどにより、グラフ１５における前記周波数スペクトル強度の一番強い箇所が不規則に点在していたり、という事がある。

特許文献５に記載の図９において、表示画面には、最高血圧Ｐ４から最低血圧Ｐ５が表示されているが、図中のグラフの周波数スペクトルＳＰはこれら血圧値と直接関連づけられておらず、血圧測定に周波数スペクトルＳＰは有効活用されていない。

事前に操作パネル３９から測定時間設定を入力し、自動的に測定開始及び測定停止する機能を付けることで、長時間の血圧測定が可能になる。例えば、血圧測定を１分間隔で実施し、それを６０分間連続で繰り返し測定するなどの設定である。高精度で安定した測定に加え、この機能を用いることで、医師や看護師が血圧測定に拘束されることがなくなり、今まで医師や看護師が拘束されていた血圧測定中の時間を、他の医療業務や臨床研究に回す事が可能になる。

外部入出力４０を使用し、ＣＰＵ３７に蓄積するデータが一杯にならないよう、外部機器４５にデータ保存用のメモリを増設したり、別室にあるモニタに本体４１の画面表示をしたり、データをテレメータ等で出力することで、別室での血圧測定の管理が可能になる。

被験者の生体データを測定し診断する上で、血圧値の高精度で安定した性能は必須であり、そのためには十分なデータの解析及び分析のみならず、医師や看護師が評価し易い表示での十分なデータの提供も必要である。

よって、本発明の血圧測定装置は、装置に全判断を任せて血圧値の数字のみで判断するこれまでの測定機器ではなく、Ｋ音について様々なデータを医師や看護師に判り易く視認化したデータとして提供することができるため、今後の医学発展に十分貢献する機器と考える。

図３は、図４の表示部３９に表示される本発明の血圧測定装置に係わる表示手段の１実施例である。表示内容は、図１の表示手段と同様であるが、グラフ１５において、３軸によって表示する点で図１とは異なる。Ｘ軸を周波数、Ｙ軸を圧力、Ｚ軸を周波数スペクトル強度とし表示する。グラフ１４は、Ｘ軸をＫ音の振動強度、Ｙ軸を圧力とし、Ｚ軸は使用しない。

表示部３９に使用する表示用モニタで表示できる色彩や濃淡には限界があるため、前記周波数スペクトル強度の判別が視認し難いという場合に効果的である。

次に本血圧測定装置に係わる血圧値補正手段について図１を用いて説明する。

図１において、測定データの取得後、表示されたデータを再確認してみると、グラフ１５に表示した周波数スペクトルの強度の一番強い箇所が不規則に点在していた場合、Ｋ音が誤認識され血圧値が影響を受けている場合がある。特にこの現象は、ノイズが大きく且つ最低血圧の判定部分などＫ音強度が小さい箇所に発生し易い。

この場合、再測定するとなると、被験者が不在であれば同一者での再測定は即時には不可能であり、もし測定直後であって被験者が傍にいたとしても、全く同じ条件にて測定を再現できるかどうかは疑わしい。特に激しい運動時の血圧測定においては、十分な休憩を取った上で、安静状態になるまで待たなければならず、大変な時間の無駄が発生する。

そこで、取得した測定データを表示部３９に表示される周波数スペクトルなどを指標にし、前記測定データを補正できる機能を追加した。

測定が終了した後、表示部３９には図１のように表示される。図１には、最高血圧表示１１に応じたラインマーカ２１ａ及び最低血圧表示１２に応じたラインマーカ２２ａがグラフ１４とグラフ１５にまたがり表示される。ラインマーカ２１ａ上には最高血圧補正ボタン２１が配置され、ラインマーカ２２ａ上には最低血圧補正ボタン２２が配置される。

最高血圧切替ボタン１９を押すとラインマーカ２１ａ及び最高血圧補正ボタン２１を可動することが可能になるため、グラフ１４及びグラフ１５を視認しながら測定した最高血圧を血圧値補正ボタン１８を押して、若しくは最高血圧補正ボタン２１を直接押して、補正することができる。なお、補正後の最高血圧は最高血圧表示部１１に表示される。また、最低血圧切替ボタン２０を押すとラインマーカ２２ａ及び最低血圧補正ボタン２２も可動でき、同様に補正することができる。

本発明の血圧値補正手段であれば、取得した測定データを使って表示部３９に表示される周波数スペクトルなどを指標に医師や看護師が自ら補正することができ、改めて再測定せずとも精度の高いデータを入手することが可能となる。

また、比較評価における別途の１実施例として、例えば図１に表示するグラフ１４及びグラフ１５において、複数の測定データを重畳させ表示する手段がある。図１のデータ切替ボタン２３を用いて表示を切り替えることで、同じ被験者の複数の測定データをグラフ１４及びグラフ１５に重畳させて同時に表示することで比較評価する。当然ではあるが、複数の被験者における測定データも同様に表示することで各被験者を比較評価することも可能となる。

この表示手段により、被験者の測定毎の比較評価が可能となり、高精度で安定した性能の向上に格段の効果を発揮する。

なお、前述の実施例では、聴診法を用いた血圧測定装置を主に記載したが、オシロメトリック法を用いた血圧測定装置でも、同様の事が可能である。

１１ 最高血圧表示部
１２ 最低血圧表示部
１３ 心拍数表示部
１４ Ｋ音強度表示部
１５ 周波数スペクトル表示部
１５ａ 周波数スペクトル分布図
１６ 周波数スペクトル強度指標
１７ 血圧測定開始ボタン
１８ 血圧値補正ボタン
１９ 最高血圧切替ボタン
２０ 最低血圧切替ボタン
２１ 最高血圧補正ボタン
２１ａ 最高血圧補正ラインマーカ
２２ 最低血圧補正ボタン
２２ａ 最低血圧補正ラインマーカ
２３ データ切替ボタン
３１ カフ
３２ マイク
３３ ケーブル
３４ 圧力センサ
３５ 圧力制御部
３６ ポンプ
３７ ＣＰＵ
３８ 心電信号入力部
３９ 表示部、操作パネル
４０ 外部入出力
４１ 本体、本体ケース
４２ 心電計
４３ 心電センサ
４４ 心拍センサ
４５ 外部機器

Claims (2)

1. 被験者の血管を圧迫するために装着されるカフと、
   前記カフ内に空気を注入又は排出することによって前記カフ内を加圧又は減圧する圧力制御手段と、
   前記カフ内の圧力を測定するカフ内圧測定手段と、
   前記カフ内の加圧時又は減圧時に前記血管から発生する振動Ａを検出する振動Ａ検出手段と、
   前記振動Ａからノイズを除去し振動Ｂを抽出する振動Ｂ抽出手段と、
   前記振動Ｂの振動強度を得る振動強度導出手段と、
   前記振動Ｂをスペクトル解析し周波数スペクトルを求めるスペクトル解析手段と、
   前記振動強度若しくは前記周波数スペクトル並びに前記カフ内圧により、前記被験者の血圧値を決定する血圧値決定手段と、
   前記被験者の心電信号を検出する心電信号検出手段と、
   前記心電信号を用いた心電図トリガ法によって前記振動Ａ又は前記振動Ｂを抽出する手段と、
   前記カフ内圧、及び前記振動強度、及び前記周波数スペクトル、及び前記血圧値を同時に表示する表示手段とを備え、
   前記表示手段について、縦軸及び横軸の２軸によるグラフとして表示し、
   ２軸のうち１軸を前記カフ内圧により、他方の１軸を前記振動強度及び前記周波数スペクトルの周波数により表示し、
   前記周波数スペクトルのスペクトル強度を同一色の濃淡又は複数色の色彩又は複数色の濃淡と色彩により表示し、
   前記振動強度のグラフと前記周波数スペクトルのグラフを重畳もしくは並列に表示すること
   を特徴とする血圧測定装置。
2. 請求項１に記載の表示手段において、２軸によるグラフとして表示するものをＸ軸及びＹ軸及びＺ軸の３軸によるグラフとして表示し、
   ３軸のうちいずれか１軸を前記振動強度及び前記周波数スペクトルの周波数により、他方の１軸を前記カフ内圧により、残りの１軸を前記周波数スペクトルの強度により表示し、
   前記振動強度のグラフと前記周波数スペクトルのグラフを重畳もしくは並列に表示すること
   を特徴とする血圧測定装置。

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