JP7397754B2 - 自動血圧測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、腕、足首のような生体の肢体である被圧迫部位に巻き付けられる圧迫帯を備えた自動血圧測定装置に関するものである。

生体の被圧迫部位に巻き付けられる圧迫帯を備え、その圧迫帯の圧迫圧力を変化させる過程でその圧迫帯内の圧力振動波である脈波を逐次抽出し、その脈波の変化に基づいて生体の血圧値を決定する自動血圧測定装置において、幅方向に連ねられて生体の被圧迫部位を各々圧迫する独立した気室を有する複数の膨張袋を有する圧迫帯を用いるものが知られている。例えば、特許文献１に記載されたものがそれである。特許文献１では、上記幅方向に連ねられた独立した気室である複数の膨張袋は、上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋と称されている。

特許文献１の実施例１に記載された自動血圧測定装置では、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、下流側膨張袋からの脈波の振幅と下流側膨張袋よりも上流側に位置する膨張袋からの脈波との振幅比に基づいて、最高血圧値を決定する最高血圧値決定アルゴリズムが用いられている。また、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、下流側膨張袋から得られる脈波とその下流側膨張袋よりも上流側に位置する膨張袋から得られる脈波との間の、位相差関連情報（時間差、脈波伝播速度）の変化に基づいて最低血圧値を決定する最低血圧値決定アルゴリズムが用いられている。

特開２０１２－０７１０５９号公報

しかしながら、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、下流側膨張袋から得られる脈波とその下流側膨張袋よりも上流側に位置する膨張袋から得られる脈波との間の振幅比、およびそれら脈波間の位相差関連情報（時間差、脈波伝播速度）は、圧迫圧力の下降に伴う最高血圧値付近或いは最低血圧値付近において、それぞれ安定的に認識できる明確な変化現象とは言い難いものであった。このため、上記特許文献１に記載された自動血圧測定装置では、上記一対の脈波間の位相差関連情報に基づいて最高血圧値或いは最低血圧値を正確に決定することができない場合があった。

本発明の目的とするところは、上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋からそれぞれ得られる圧力振動波間の位相差に関連する変数すなわち位相差関連情報を用いて、生体の最高血圧値を正確に決定できる自動血圧測定装置を提供することである。

本発明者は、以上の事情を背景として、幅方向に連ねられて独立して生体をそれぞれ圧迫できる上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋を有する３連カフを用いて、各膨張袋から独立に得られる圧力振動波を比較検討するうち、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、上流側膨張袋及び中間膨張袋からそれぞれ得られる圧力振動波の位相差Δｔｉは、最高血圧値付近においてそれほど変化しない一方で、上流側膨張袋及び下流側膨張袋からそれぞれ得られる圧力振動波の位相差Δｔｄは、最高血圧値付近において増加するという現象を発見した。そして、位相差Δｔｄと位相差Δｔｉの比の値である時間差比ＲΔｔ（＝Δｔｄ／Δｔｉ）の変化を観察すると、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、時間差比ＲΔｔが略一定の値を示す安定区間ＲＳが存在し、最高血圧値ＳＰ付近において安定区間ＲＳが開始し、最低血圧値ＤＰ付近において安定区間ＲＳが終了するという事実を見出した。本発明はかかる知見に基づいて為されたものである。

すなわち、本発明の要旨とするところは、（ａ）生体の被圧迫部位に巻き付けられ、幅方向に連ねられて前記生体の被圧迫部位を各々圧迫する独立した上流側膨張袋、中間膨張袋、および下流側膨張袋を少なくとも有する圧迫帯を、備える自動血圧測定装置であって、（ｂ）前記圧迫帯による前記被圧迫部位に対する圧迫圧力値を変化させる過程で、前記上流側膨張袋、前記中間膨張袋、および前記下流側膨張袋内の圧力値に含まれる上流側圧力振動波、中間圧力振動波、および下流側圧力振動波をそれぞれ抽出する圧力振動波抽出部と、（ｃ）前記上流側圧力振動波および前記中間圧力振動波の間の上中時間差情報と前記上流側圧力振動波および前記下流側圧力振動波の間の上下時間差情報との時間差情報比を算出する時間差情報比算出部と、（ｄ）前記圧迫圧力値が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、前記時間差情報比の変化に基づいて、前記生体の最高血圧値および最低血圧値の少なくとも一方を決定する血圧値決定部と、を含むことにある。

本発明の自動血圧測定装置によれば、時間差情報比算出部は、前記上流側圧力振動波および前記中間圧力振動波の間の上中時間差情報と前記上流側圧力振動波および前記下流側圧力振動波の間の上下時間差情報との時間差情報比を算出し、前記血圧値決定部は、前記圧迫圧力値が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、前記時間差情報比の変化に基づいて、前記生体の最高血圧値および最低血圧値の少なくとも一方を決定する。上流側圧力振動波及び下流側圧力振動波間の上下時間差情報と上流側圧力振動波及び中間圧力振動波間の上中時間差情報との間の時間差情報比は、圧迫圧力値の変化に伴う最高血圧値および最低血圧値付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値および最低血圧値の少なくとも一方を正確に決定することができる。

ここで、好適には、前記時間差情報比算出部は、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点と前記中間圧力振動波の時間差測定基準点との間の上中時間差を前記上中時間差情報として算出し、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点と前記下流側圧力振動波の時間差測定基準点との間の上下時間差を前記上下時間差情報として算出する。上流側圧力振動波及び中間圧力振動波間の上中時間差と上流側圧力振動波及び下流側圧力振動波間の上下時間差との比の値は、圧迫圧力値の変化過程において最高血圧値および最低血圧値付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値および最低血圧値の少なくとも一方を正確に決定することができる。

また、好適には、前記時間差情報比算出部は、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点として前記上流側圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出し、前記中間圧力振動波の時間差測定基準点として前記中間圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出し、前記下流側圧力振動波の時間差測定基準点として前記下流側圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出する。このため、上流側圧力振動波、中間圧力振動波、及び下流側圧力振動波の最大傾斜点すなわち変曲点が、時間差測定基準点として用いられるので、ノイズの存在下においても、最高血圧値および最低血圧値の少なくとも一方の決定精度が高められる。

また、好適には、前記時間差情報比算出部は、前記上下時間差と前記上中時間差の比の値（＝上下時間差／上中時間差）を、前記時間差情報比として算出し、前記血圧値決定部は、前記時間差情報比が予め設定された安定区間判定範囲内となったときの前記圧迫圧力値に基づいて、前記生体の最高血圧値を決定する。上流側圧力振動波及び下流側脈圧力振動波間の上下時間差と上流側圧力振動波及び中間脈圧力振動波間の上中時間差との間の時間差比は、圧迫圧力値の変化に伴う最高血圧値付近において明確に安定区間判定範囲内であるときに認識できるので、最高血圧値を正確に決定することができる。

また、好適には、前記血圧値決定部は、前記時間差情報比が前記予め設定された安定区間判定範囲を超えたときの前記圧迫圧力値に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する。これにより、最低血圧値を正確に決定することができる。

また、好適には、前記時間差情報比算出部は、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点と前記中間圧力振動波の時間差測定基準点との上中圧力振動波伝播時間（＝上中時間差）と前記上中圧力振動波伝播時間当たりの前記上流側膨張袋から中間膨張袋までの圧力振動波伝播距離とから求めた上中圧力振動波伝播速度を、前記上中時間差情報として算出し、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点と前記下流側圧力振動波の時間差測定基準点との上下圧力振動波伝播時間（＝上下時間差）と前記上下圧力振動波伝播時間当たりの前記上流側膨張袋から下流側膨張袋までの圧力振動波伝播距離とから求めた上下圧力振動波伝播速度を、前記上下時間差情報として算出する。上流側圧力振動波及び中間圧力振動波間の上中圧力振動波伝播速度と上流側圧力振動波及び下流側圧力振動波間の上下圧力振動波伝播速度との間の圧力振動波伝播速度比は、圧迫圧力値の変化過程において最高血圧値および最低血圧値付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値および最低血圧値の少なくとも一方を正確に決定することができる。

また、好適には、前記時間差情報比算出部は、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点として前記上流側圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出し、前記中間圧力振動波の時間差測定基準点として前記中間圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出し、前記下流側圧力振動波の時間差測定基準点として前記下流側圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出する。このため、上流側圧力振動波、中間圧力振動波、および、下流側圧力振動波の最大傾斜点すなわち変曲点が、時間差測定基準点として用いられるので、ノイズの存在下においても、最高血圧値および最低血圧値の少なくとも一方の決定精度が高められる。

また、好適には、前記時間差情報比算出部は、前記上中圧力振動波伝播速度と前記上下圧力振動波伝播速度との間の圧力振動波伝播速度比（＝上中圧力振動波伝播速度／上下圧力振動波伝播速度）を、前記時間差情報比として算出し、前記血圧値決定部は、前記圧力振動波伝播速度比の値が予め設定された安定区間判定範囲以内となったときの前記圧迫圧力値に基づいて、前記生体の最高血圧値を決定する。上流側圧力振動波及び中間圧力振動波間の上中圧力振動波伝播速度と上流側圧力振動波及び下流側圧力振動波間の上下圧力振動波伝播速度との間の伝播速度比は、圧迫圧力値の変化過程において最高血圧値付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値を正確に決定することができる。

また、好適には、前記血圧値決定部は、前記圧力振動波伝播速度比の値が前記予め設定された安定区間判定範囲を超えたときの前記圧迫圧力値に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する。これにより、最低血圧値を正確に決定することができる。

本発明の一実施例である自動血圧測定装置の構成を説明するブロック図である。 図１の圧迫帯を外周面の一部を切り欠いて示す図である。 図２の圧迫帯内に備えられた上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋を示す平面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ視断面図であって、上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋を幅方向に切断して示した図である。 図１の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。 図５のカフ圧制御部による圧迫圧制御作動の要部を説明するタイムチャートである。 図５のカフ圧制御部により圧迫圧力値がそれぞれ徐速降圧させられる過程の所定の圧迫圧力値において、図５の圧力振動波抽出部により、上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋からそれぞれ抽出された圧力振動波の波形を例示する図である。 図５の時間差情報比算出部による圧力振動波間の時間差の算出方法を、図７の圧力振動波の一次微分波形を用いて説明する図である。 図５の時間差情報比算出部において算出された、上流側圧力振動波及び中間圧力振動波の間の上中時間差及び時間差と上流側圧力振動波及び下流側圧力振動波の間の上下時間差との、圧迫圧力値に対する変化を示すグラフである。 図５の時間差情報比算出部において算出された、上中時間差と上下時間差の比の値の、圧迫圧力値に対する変化を示すグラフである。 図５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を示す図である。 本発明の他の実施例のフローチャートを示す図であって、図１１に対応する図である。

以下、本発明の一実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、被圧迫部位である生体１４の肢体例えば上腕１６に巻き付けられた上腕用の圧迫帯１２を備えた本発明の一例の自動血圧測定装置１０を示している。この自動血圧測定装置１０は、上腕１６内の動脈１８を止血するのに十分な値まで昇圧させた圧迫帯１２の圧迫圧力を降圧させる過程において、動脈１８の容積変化に応答して発生する圧迫帯１２内の圧迫圧力の圧力振動波を逐次抽出し、その圧力振動波から得られる情報に基づいて生体１４の最高血圧値ＳＢＰ及び最低血圧値ＤＢＰを測定するものである。

図２は圧迫帯１２を外周側面不織布２０ａの一部を切り欠いて示す図である。図２に示すように、圧迫帯１２は、ＰＶＣ等の合成樹脂により裏面が相互にラミネートされた合成樹脂繊維製の外周側面不織布２０ａ及び内周側不織布２０ｂから成る帯状外袋２０と、その帯状外袋２０内において幅方向に順次収容され、例えば軟質ポリ塩化ビニールシートなどの可撓性シートから構成されて独立して上腕１６を圧迫可能な上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６と、を備える。この圧迫帯１２は、外周側面不織布２０ａの端部に取り付けられた面ファスナ２８ａに内周側不織布２０ｂの端部に取り付けられた起毛パイル２８ｂが着脱可能に接着されることによって、上腕１６に着脱可能に装着されるようになっている。

上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６は、長手状の圧迫帯１２の幅方向に連ねられて上腕１６を各々圧迫する独立した気室をそれぞれ有するとともに、管接続用コネクタ３２、３４及び３６を外周面側に備えている。それら管接続用コネクタ３２、３４及び３６は、外周側面不織布２０ａを通して圧迫帯１２の外周面に露出されている。

図３は圧迫帯１２内に備えられた上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び、下流側膨張袋２６を示す平面図であり、図４は図３のＩＶ－ＩＶ視断面図である。上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６は、それらにより圧迫された動脈１８の容積変化に応答して発生する圧力振動波を検出するためのものであり、それぞれ長手状を成している。上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６は、中間膨張袋２４の両側に隣接した状態で配置されている。また、中間膨張袋２４は、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の間に挟まれた状態で圧迫帯１２の幅方向の中央部に配置されている。なお、圧迫帯１２が上腕１６に巻き付けられた状態においては、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６は上腕１６の長手方向に所定間隔を隔てて位置させられ、また、中間膨張袋２４は上腕１６の長手方向において連なるように上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の間に配置させられる。

中間膨張袋２４は所謂マチ構造の側縁部を両側に備えている。すなわち、中間膨張袋２４の上腕１６の長手方向すなわち圧迫帯１２の幅方向における両端部には、互いに接近するほど深くなるように互いに接近する方向に折れ込まれた可撓性シートから成る一対の折込溝２４ｆ、２４ｇがそれぞれ形成されている。そして、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４に隣接する側の端部２２ａ及び２６ａが一対の折込溝２４ｆ、２４ｇ内にそれぞれ差し入れられて配置されるようになっている。これにより、中間膨張袋２４の端部２４ａと上流側膨張袋２２の端部２２ａとが相互に重ねられ、且つ、中間膨張袋２４の端部２４ｂと下流側膨張袋２６の端部２６ａとが相互に重ねられた構造すなわちオーバラップ構造となるので、上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６が等圧で上腕１６を圧迫したときにそれらの境界付近においても均等な圧力分布が得られる。

上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６も、マチ構造の側縁部を中間膨張袋２４とは反対側の端部２２ｂ及び２６ｂに備えている。すなわち、上流側膨張袋２２の中間膨張袋２４とは反対側の端部２２ｂには、互いに接近するほど深くなるように互いに接近する方向に折れ込まれた可撓性シートから成る折込溝２２ｆが形成されている。また、下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４とは反対側の端部２６ｂには、互いに接近するほど深くなるように互いに接近する方向に折れ込まれた可撓性シートから成る折込溝２６ｇが形成されている。圧迫帯１２の幅方向に飛び出ないように、折込溝２２ｆを構成するシートは、上流側膨張袋２２内に配置された貫通穴を備える接続シート３８を介してその反対側部分すなわち中間膨張袋２４側の部分に接続されている。同様に、折込溝２６ｇを構成するシートは、下流側膨張袋２６内に配置された貫通穴を備える接続シート４０を介してその反対側部分すなわち中間膨張袋２４側の部分に接続されている。

これにより、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の端部２２ｂ及び２６ｂにおいても上腕１６の動脈１８に対する圧迫圧力が他の部分と同様に得られるので、圧迫帯１２の幅方向の有効圧迫幅がその幅寸法と同等になる。圧迫帯１２の幅方向は１２ｃｍ程度であり、その幅方向に３つの上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６が配置された構造であるから、それぞれが実質的に４ｃｍ程度の幅寸法とならざるを得ない。このような狭い幅寸法であっても圧迫機能を十分に発生させるために、中間膨張袋２４の両端部２４ａ及び２４ｂと上流側膨張袋２２の端部２２ａ及び下流側膨張袋２６の端部２６ａとが相互に重ねられたオーバラップ構造とされるとともに、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４とは反対側の端部２２ｂ及び２６ｂが所謂マチ構造の側縁部とされている。

上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４側の端部２２ａ及び２６ａと、それが差し入れられている一対の折込溝２４ｆ、２４ｇの内壁面すなわち相対向する溝側面との間には、圧迫帯１２の長手方向の曲げ剛性よりもその圧迫帯１２の幅方向の曲げ剛性が高い剛性の異方性を有する長手状の遮蔽部材４２ｎ、４２ｍがそれぞれ介在させられている。遮蔽部材４２ｎは、上流側膨張袋２２と中間膨張袋２４との重なり寸法と同様の長さ寸法を備えている。同様に、遮蔽部材４２ｍは、下流側膨張袋２６と中間膨張袋２４との重なり寸法と同様の長さ寸法を備えている。

図３及び図４に示すように、上流側膨張袋２２の端部２２ａとそれが差し入れられている折込溝２４ｆとの間の隙間のうちの外周側の隙間、及び、下流側膨張袋２６の端部２６ａとそれが差し入れられている折込溝２４ｇとの間の隙間のうちの外周側の隙間には、長手状の遮蔽部材４２ｎ、４２ｍがそれぞれ介在させられている。本実施例では、内周側の隙間に比較して外周側の隙間の方が遮蔽効果が大きいので長手状の遮蔽部材４２ｎ、４２ｍは外周側の隙間に設けられているが、外周側の隙間と内周側の隙間との両方に設けられていてもよい。

遮蔽部材４２ｎ、４２ｍは、上腕１６の長手方向（すなわち圧迫帯１２の幅方向）に平行な樹脂製の複数本の可撓性中空管４４が互いに平行な状態で、上腕１６の周方向（すなわち圧迫帯１２の長手方向）に連ねて配列されるとともに、それら可撓性中空管４４が型成形或いは接着により直接に或いは粘着テープなどの可撓性シート等の他の部材を介して間接的に相互に連結されることにより構成されている。遮蔽部材４２ｎは、上流側膨張袋２２の中間膨張袋２４側の端部２２ａの外周側の複数箇所に設けられた複数の掛止シート４６に掛け止められている。同様に、遮蔽部材４２ｍは、下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４側の端部２６ａの外周側の複数箇所に設けられた複数の掛止シート４６に掛け止められている。

図１に戻って、自動血圧測定装置１０においては、空気ポンプ５０、急速排気弁５２、及び、排気制御弁５４が主配管５６にそれぞれ接続されている。その主配管５６からは、上流側膨張袋２２に接続された第１分岐管５８、中間膨張袋２４に接続された第２分岐管６２、及び、下流側膨張袋２６に接続された第３分岐管６４がそれぞれ分岐させられている。第１分岐管５８は、空気ポンプ５０と上流側膨張袋２２との間を直接開閉するための第１開閉弁Ｅ１を備えている。第２分岐管６２は、空気ポンプ５０と中間膨張袋２４との間を直接開閉するための第２開閉弁Ｅ２を備えている。第３分岐管６４は、空気ポンプ５０と下流側膨張袋２６との間を直接開閉するための第３開閉弁Ｅ３を備えている。

第１分岐管５８には、上流側膨張袋２２内の圧力値を検出するための第１圧力センサＴ１が接続され、第２分岐管６２には、中間膨張袋２４内の圧力値を検出するための第２圧力センサＴ２が接続され、第３分岐管６４には、下流側膨張袋２６内の圧力値を検出するための第３圧力センサＴ３が接続され、主配管５６には、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣを検出するための第４圧力センサＴ４が接続されている。電子制御装置７０には、第１圧力センサＴ１から上流側膨張袋２２内の圧力値すなわち上流側膨張袋２２の圧迫圧力値ＰＣ１を示す出力信号が供給され、第２圧力センサＴ２から中間膨張袋２４内の圧力値すなわち中間膨張袋２４の圧迫圧力値ＰＣ２を示す出力信号が供給され、第３圧力センサＴ３から下流側膨張袋２６内の圧力値すなわち下流側膨張袋２６の圧迫圧力値ＰＣ３を示す出力信号が供給され、第４圧力センサＴ４から圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣを示す出力信号が供給される。

電子制御装置７０は、ＣＰＵ７２、ＲＡＭ７４、ＲＯＭ７６、表示器７８、及び図示しないＩ／Ｏポートなどを含む所謂マイクロコンピュータである。この電子制御装置７０は、ＣＰＵ７２がＲＡＭ７４の記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ７６に記憶されたプログラムにしたがって入力信号を処理し、血圧測定開始操作釦８０の操作に応答して、電動式の空気ポンプ５０、急速排気弁５２、排気制御弁５４、第１開閉弁Ｅ１、第２開閉弁Ｅ２、及び第３開閉弁Ｅ３をそれぞれ制御することにより、自動血圧測定制御を実行し、測定結果を表示器７８に表示させる。

図５は、電子制御装置７０に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図５において、電子制御装置７０は、カフ圧制御部８２、圧力振動波抽出部８４、時間差情報比算出部８６、最高血圧値決定部８８、最低血圧値決定部９０等を、機能的に備えている。図６は、カフ圧制御部８２による圧迫帯１２の圧迫圧制御作動の要部を説明するタイムチャートである。図７は、圧力振動波抽出部８４により、上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６からそれぞれ抽出された圧力振動波の波形を例示する図であり、図８は、図７の圧力振動波の一次微分波形を示す図である。

カフ圧制御部８２は、図５に示す血圧測定開始操作釦８０の操作に応答して、急速排気弁５２及び排気制御弁５４を閉じ、第１開閉弁Ｅ１、第２開閉弁Ｅ２、及び第３開閉弁Ｅ３を開き、空気ポンプ５０を作動させることにより、生体１４の最高血圧値よりも充分に高い圧、例えば１８０ｍｍＨｇに予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭとなるまで圧迫帯１２の生体１４に対する圧迫圧力値ＰＣを急速昇圧させる。

次いで、カフ圧制御部８２は、排気制御弁５４を所定の周期で所定期間繰り返し開くことで、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣが生体１４の最低血圧値よりも充分に低い圧、例えば３０ｍｍＨｇに予め設定された測定終了圧力値ＰＣＥに到達するまでの間で複数のステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘが順次形成されるように、予め設定された降圧速度で圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣをステップ状に徐速降圧させる。

カフ圧制御部８２は、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣが測定終了圧力値ＰＣＥよりも小さくなったときに、急速排気弁５２を用いて上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６内の圧力をそれぞれ大気圧まで排圧する。図６は、このように制御された圧迫帯１２の生体１４に対する圧迫圧力値ＰＣの変化を示している。

圧力振動波抽出部８４は、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣが上記徐速降圧中の各ステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘに維持された状態において、第１圧力センサＴ１、第２圧力センサＴ２及び第３圧力センサＴ３からの出力信号に基づき上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６の各圧迫圧力値ＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３に含まれる、生体１４の心拍に同期して発生する圧力振動波を示す圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３を逐次抽出し、記憶させる。

具体的には、第１圧力センサＴ１、第２圧力センサＴ２、及び第３圧力センサＴ３からの出力信号に対して、例えば数Ｈｚ～数十Ｈｚの間の周波数成分を有する信号を弁別するバンドパスフィルタ処理をそれぞれ行なうことにより、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３を抽出する。これら圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３は、ＲＡＭ７４等の所定の記憶領域に逐次記憶される。

圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３は、例えば図７に示されるものであり、それぞれ上流側圧力振動波、中間圧力振動波、及び下流側圧力振動波を表している。ここで、上記の圧力振動波とは、圧迫圧力値ＰＣを示す出力信号からバンドパスフィルタ処理により抽出された交流成分である。圧迫圧力値ＰＣ２が生体１４の最高血圧値ＳＢＰよりも高い状態では、動脈１８内の血流が阻止されていて、下流側膨張袋２６まで血流が到達しないので、脈波信号とは言い難い。この状態では、上流側膨張袋２２からの圧力の干渉（クロストーク）により中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６の圧迫圧力値ＰＣ２及びＰＣ３に圧力振動波が発生すると推定される。しかし、圧迫圧力値ＰＣ２が生体１４の最高血圧値ＳＢＰよりも低い状態では動脈１８内の血流が流通させられるので、その状態で抽出された圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３は、上流側脈波、中間脈波、及び下流側脈波をそれぞれ表わすものとなる。

時間差情報比算出部８６は、圧力振動波信号ＳＭ１が表す上流側圧力振動波及び圧力振動波信号ＳＭ２が表す中間圧力振動波の間の上中時間差情報である上中時間差Δｔｉと、圧力振動波信号ＳＭ１が表す上流側圧力振動波及び圧力振動波信号ＳＭ３が表す下流側圧力振動波の間の上下時間差情報である上下時間差Δｔｄを、図９に示すように、所定の圧迫圧力値ＰＣ毎にすなわち上記徐速降圧中のステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘ毎にそれぞれ算出する。上中時間差Δｔｉは上流側圧力振動波及び中間圧力振動波の間の位相差或いは圧力振動波伝播時間でもある。また、上下時間差Δｔｄは、上流側圧力振動波及び下流側圧力振動波の間の位相差或いは圧力振動波伝播時間でもある。

時間差情報比算出部８６は、例えば、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３のそれぞれの一次微分波形の頂点（最上点）ｋ１、ｋ２及びｋ３を時間差測定基準点として定め、圧力振動波信号ＳＭ１の一次微分波形の頂点ｋ１と圧力振動波信号ＳＭ２の一次微分波形の頂点ｋ２との間の時間間隔を算出することで上中時間差Δｔｉとし、圧力振動波信号ＳＭ１の一次微分波形の頂点ｋ１と圧力振動波信号ＳＭ３の一次微分波形の頂点ｋ３との間の時間間隔を算出することで上下時間差Δｔｄとする。図８には、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の一次微分波形と、それらのピーク間時間である上中時間差Δｔｉ及び上下時間差Δｔｄとが示されている。上記圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の一次微分波形の頂点ｋ１、ｋ２及びｋ３は、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２、及びＳＭ３の最大傾斜点すなわち変曲点を示している。

そして、時間差情報比算出部８６は、上下時間差Δｔｄ及び上中時間差Δｔｉから、例えば上下時間差Δｔｄと上中時間差Δｔｉの比の値である時間差比ＲΔｔ（＝Δｔｄ／Δｔｉ）を時間差情報比として算出する。図１０は、このようにして算出された時間差比ＲΔｔを、圧迫圧力値ＰＣを示す軸上において所定の圧迫圧力値毎に、たとえばステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘ毎に示している。

図９及び図１０には、聴診法にて測定した最高血圧値ＳＰ及び最低血圧値ＤＰが示されている。時間差比ＲΔｔは、図１０に示す圧迫圧力値ＰＣが降圧される過程で、不安定な状態から最高血圧値ＳＰ付近となると急上昇して、時間差比ＲΔｔがたとえば「２」付近で変化が少ない安定区間ＲＳへ移行し、最低血圧値ＤＰ付近となると安定区間ＲＳにおける値から再び急上昇して不安定となるという、特性を有している。ここで、安定区間ＲＳとは、時間差比ＲΔｔの値の変動幅がたとえば±５％以内、たとえば時間差比ＲΔｔが「２」付近であれば、「２±０．１」の範囲内である状態を示している。

血圧決定部に対応する最高血圧値決定部８８は、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣが降圧される過程で、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣが上記徐速降圧中の各ステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘのいずれかに維持された状態において、時間差情報比である時間差比ＲΔｔの変化に基づいて最高血圧値ＳＢＰとして決定する。すなわち、最高血圧値決定部８８は、圧迫圧力値ＰＣが降圧される過程で所定以上の変化を示したことに基づいて、つまり、圧迫圧力値ＰＣが降圧される過程で、時間差比ＲΔｔが予め設定された安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１内となったときの圧迫圧力値ＰＣに基づいて、最高血圧値ＳＢＰを決定する。時間差比ＲΔｔが安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１内となったときの圧迫圧力値ＰＣそのものを最高血圧値ＳＢＰとして決定してもよいし、時間差比ＲΔｔが安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１内となったときの圧迫圧力値ＰＣに所定の補正を加えたものを最高血圧値ＳＢＰとして決定してもよい。上記安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１は、ＴＲＳｍｉｎ１以上ＴＲＳｍａｘ１以下の値であって予め実験的に求められた値である。

上記安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１は、最高血圧値付近において時間差比ＲΔｔが圧迫圧力値ＰＣの下降に伴って、最高血圧値ＳＢＰ付近から開始し最低血圧値ＤＢＰ付近において終了する安定区間ＲＳの予め実験的に定められた下限値ＴＲＳｍｉｎ１および上限値ＴＲＳｍａｘ１であり、たとえば時間差比ＲΔｔが２付近であれば、ＴＲＳｍｉｎ１が１．９、上限値ＴＲＳｍａｘ１が２．１に設定される。図１０において安定区間ＲＳにおける時間差比ＲΔｔの値は、「２」程度の値であるが、これは図３に示すように、上流側膨張袋２２と下流側膨張袋２６との間の圧力振動波伝播距離Ｌ１３が、上流側膨張袋２２と中間膨張袋２４との間の圧力振動波伝播距離Ｌ１２の約２倍（＝Ｌ１３／Ｌ１２）であることに由来している。

血圧決定部に対応する最低血圧値決定部９０は、例えば、時間差情報比に対応する時間差比ＲΔｔが、たとえば、予め設定された安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１から外れたときの圧迫圧力値ＰＣを、生体１４の最低血圧値ＤＢＰとして決定する。この判断は、安定区間ＲＳが終了したことを判断するためのものである。

図１１は、電子制御装置７０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。血圧測定開始操作釦８０が操作されると、カフ圧制御部８２に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１では、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣが昇圧される。具体的には、図６に示すように、急速排気弁５２が閉状態とされるとともに、空気ポンプ５０が作動状態とされてその空気ポンプ５０から圧送される圧縮空気により主配管５６内及びそれに連通された上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６内の圧力が急速に高められる。そして、圧迫帯１２による上腕１６の圧迫が開始される。

次いで、カフ圧制御部８２に対応するＳ２では、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣを示す第４圧力センサＴ４の出力信号に基づいて、その圧迫圧力値ＰＣが予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭ（例えば１８０ｍｍＨｇ）以上であるか否かが判定される。図６の時間ｔ２より前の時点では、上記Ｓ２の判定が否定されて図１１のＳ１以下が繰り返し実行される。

圧迫圧力値ＰＣが昇圧目標圧力値ＰＣＭに到達してＳ２の判定が肯定されると、カフ圧制御部８２に対応するＳ３では、空気ポンプ５０の作動が停止され、圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣが例えば３～５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ毎に予め設定されたステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘが順次形成されるステップ降圧で徐速排気するように排気制御弁５４、第１開閉弁Ｅ１、第２開閉弁Ｅ２及び第３開閉弁Ｅ３が作動させられる。

上記ステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘを保持する場合には第１開閉弁Ｅ１、第２開閉弁Ｅ２、及び第３開閉弁Ｅ３がそれぞれ閉状態とされる。図６の時間ｔ２は上記徐速排気の開始時点であり、また時間ｔ３～ｔ４の間は圧迫圧力値ＰＣがステップ圧Ｐ１に所定時間例えば２拍が発生する間保持されている時間である。

次いで、圧力振動波抽出部８４に対応するＳ４では、圧迫圧力値ＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３がそれぞれ所定時間保持される間に、第１圧力センサＴ１、第２圧力センサＴ２及び第３圧力センサＴ３からの出力信号に対して数Ｈｚ乃至数十Ｈｚの波長帯の信号を弁別するローパスフィルタ処理またはバンドパスフィルタ処理がそれぞれ為されることにより上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６からの圧力振動波を示す圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３が抽出されるとともに、第４圧力センサＴ４からの出力信号に対してローパスフィルタ処理が為されることにより交流成分が除去された圧迫帯１２の圧迫圧力値ＰＣが抽出される。そして、それらが互いに関連付けられて記憶される。

カフ圧制御部８２に対応するＳ５では、圧迫圧力値ＰＣが予め設定された測定終了圧力値ＰＣＥ（例えば３０ｍｍＨｇ）以下であるか否かが判定される。図６の時間ｔ１１より前の時点では、上記Ｓ５の判定が否定されてＳ３以下が繰り返し実行される。

圧迫圧力値ＰＣが測定終了圧力値ＰＣＥを下回ってＳ５の判定が肯定されると、カフ圧制御部８２に対応するＳ６では、上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６内の圧力がそれぞれ大気圧まで排圧させられるように急速排気弁５２が作動させられる。図６の時間ｔ１１以降はこの状態を示す。

次いで、時間差情報比算出部８６に対応するＳ７では、図８に示すように、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３のそれぞれの一次微分波形の頂点ｋ１、ｋ２及びｋ３が時間差測定基準点として定められ、圧力振動波信号ＳＭ１の一次微分波形の頂点ｋ１と圧力振動波信号ＳＭ２の一次微分波形の頂点ｋ２との間の時間間隔が上中時間差Δｔｉとして算出され、圧力振動波信号ＳＭ１の一次微分波形の頂点ｋ１と圧力振動波信号ＳＭ３の一次微分波形の頂点ｋ３との間の時間間隔が上下時間差Δｔｄとして算出される。

次いで、時間差情報比算出部８６に対応するＳ８では、上下時間差情報である上下時間差Δｔｄと、上中時間差情報である上中時間差Δｔｉとから、例えば上下時間差Δｔｄと上中時間差Δｔｉの比の値である時間差比ＲΔｔ（＝Δｔｄ／Δｔｉ）が時間差情報比として算出される。

次に、最高血圧値決定部８８に対応するＳ９では、圧迫圧力値ＰＣが降圧される過程で、時間差比ＲΔｔが予め設定された安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１内となったか否かが判定される。このＳ９の判断が否定される場合はＳ７以下が繰り替えされるが、肯定された場合は、Ｓ１０において、時間差比ＲΔｔが予め設定された安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１内となったときの圧迫圧力値ＰＣに基づいて、最高血圧値ＳＢＰが決定される。たとえば、時間差比ＲΔｔが予め設定された安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１内となったときの圧迫圧力値ＰＣが最高血圧値ＳＢＰとして決定される。

そして、最低血圧値決定部９０に対応するＳ１１では、時間差情報比に対応する時間差比ＲΔｔが、安定区間上限値ＴＲＳｍａｘ１を超えたときの圧迫圧力値ＰＣが、生体１４の最低血圧値ＤＢＰとして決定される。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、生体１４の上腕（被圧迫部位）１６に巻き付けられ、圧迫帯１２の幅方向に連ねられて上腕１６を各々圧迫する独立した上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、下流側膨張袋２６を少なくとも有する圧迫帯１２を、備え、圧迫帯１２による上腕１６に対する圧迫圧力値ＰＣを変化させる過程で、上流側膨張袋２２内の圧迫圧（圧迫圧力値ＰＣ１）、中間膨張袋２４内の圧迫圧（圧迫圧力値ＰＣ２）、および下流側膨張袋２６内の圧迫圧（圧迫圧力値ＰＣ３）に含まれる圧力振動波である圧力振動波信号ＳＭ１（上流側圧力振動波）、圧力振動波信号ＳＭ２（中間圧力振動波）、および圧力振動波信号ＳＭ３（下流側圧力振動波）をそれぞれ抽出する圧力振動波抽出部８４と、圧力振動波信号ＳＭ１および圧力振動波信号ＳＭ２の間の上中時間差情報（上中時間差Δｔｉ）と圧力振動波信号ＳＭ１および圧力振動波信号ＳＭ３の間の上下時間差情報（上下時間差Δｔｄ）との時間差情報比（ＲΔｔ）を算出する時間差情報比算出部８６と、圧迫帯１２による上腕１６に対する圧迫圧力値ＰＣが（最高血圧値ＳＢＰよりも高い値である）昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、時間差情報比（ＲΔｔ）が所定以上の変化を示したときの圧迫圧力値ＰＣの変化に基づいて、生体１４の最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰを決定する血圧決定部（最高血圧値決定部８８および最低血圧値決定部９０）と、を含む。これにより、時間差情報比（ＲΔｔ）は圧迫圧力値ＰＣの変化に伴う最高血圧値ＳＢＰ付近および最低血圧値ＤＢＰ付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰを正確に決定することができる。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、時間差情報比算出部８６は、圧力振動波信号ＳＭ１（上流側圧力振動波）の時間差測定基準点（ｋ１）と圧力振動波信号ＳＭ２（中間圧力振動波）の時間差測定基準点（ｋ２）との間の上中時間差Δｔｉを上中時間差情報として算出し、圧力振動波信号ＳＭ１の時間差測定基準点（ｋ１）と圧力振動波信号ＳＭ３の時間差測定基準点（ｋ３）との間の上下時間差Δｔｄを上下時間差情報として算出する。これにより、１対の圧力振動波信号ＳＭ１及び圧力振動波信号ＳＭ２間の上中時間差Δｔｉと他の１対の圧力振動波信号ＳＭ１及び圧力振動波信号ＳＭ３間の上下時間差Δｔｄの比の値である時間差情報比（ＲΔｔ（＝Δｔｄ／Δｔｉ））は、圧迫圧力値ＰＣの降圧過程において最高血圧値ＳＢＰ付近および最低血圧値ＤＢＰ付近および最低血圧値付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰを正確に決定することができる。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、時間差情報比算出部８６は、圧力振動波信号ＳＭ１（上流側圧力振動波）の時間差測定基準点として圧力振動波信号ＳＭ１の一次微分波形の頂点ｋ１を、圧力振動波信号ＳＭ２（中間圧力振動波）の時間差測定基準点として圧力振動波信号ＳＭ２の一次微分波形の頂点ｋ２を、圧力振動波信号ＳＭ３（下流側圧力振動波）の時間差測定基準点として圧力振動波信号ＳＭ３の一次微分波形の頂点ｋ３を、それぞれ算出する。これにより、圧力振動波信号ＳＭ１、圧力振動波信号ＳＭ２及び圧力振動波信号ＳＭ３の最大傾斜点すなわち変曲点が、時間差測定基準点として用いられるので、ノイズの存在下においても好適に最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰの決定精度が高められる。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、時間差情報比算出部８６は、上下時間差Δｔｄと上中時間差Δｔｉとの間の時間差比ＲΔｔを、時間差情報比として算出し、最高血圧値決定部８８は、時間差比ＲΔｔが予め設定された安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１内となったときの圧迫圧力値ＰＣに基づいて、生体１４の最高血圧値ＳＢＰを決定する。上下時間差Δｔｄと上中時間差Δｔｉとの間の時間差比ＲΔｔは、圧迫圧力値ＰＣの変化に伴う最高血圧値ＳＢＰ付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値ＳＢＰを正確に決定することができる。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、最低血圧値決定部９０は、時間差情報比である時間差比ＲΔｔが安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ１～ＴＲＳｍａｘ１を超えたときの前記圧迫圧力値ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを決定する。これにより、最低血圧値ＤＢＰを正確に決定することができる。

次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の実施例の説明において、実施例相互に重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１２は、電子制御装置７０の他の作動例を説明するフローチャートである。図１２において、Ｓ１～Ｓ７、Ｓ１１は図１１と共通しており、Ｓ８～Ｓ１１は、Ｓ１８～Ｓ２１に置き換えられている。

時間差情報比算出部８６に対応するＳ１８では、上中圧力振動波伝播時間及び上下圧力振動波伝播時間としてＳ７において求められた上下時間差Δｔｄ及び上中時間差Δｔｉと、圧迫帯１２の構造から幾何的に定められる、上流側膨張袋２２と中間膨張袋２４との間の圧力振動波伝播距離Ｌ１２及び上流側膨張袋２２と下流側膨張袋２６との間の圧力振動波伝播距離Ｌ１３から、上流側膨張袋２２と中間膨張袋２４との間の上中圧力振動波伝播速度ＰＷＶｉ（＝Ｌ１２／Δｔｉ）及び上流側膨張袋２２と下流側膨張袋２６との間の上下圧力振動波伝播速度ＰＷＶｄ（＝Ｌ１３／Δｔｄ）がそれぞれ時間差情報として算出される。次いで、それら上中圧力振動波伝播速度ＰＷＶｉと上下圧力振動波伝播速度ＰＷＶｄの比の値である圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖ（＝ＰＷＶｉ／ＰＷＶｄ）が時間差情報比として算出される。

図３に示すように、圧力振動波伝播距離Ｌ１２は、例えば圧迫帯１２の幅方向において上流側膨張袋２２の中心位置と中間膨張袋２４の中心位置との間の長さから設定され、圧力振動波伝播距離Ｌ１３は、例えば圧迫帯１２の幅方向において上流側膨張袋２２の中心位置と下流側膨張袋２６の中心位置との間の長さから設定される。

次に、最高血圧値決定部８８に対応するＳ１９～Ｓ２０では、圧迫圧力値ＰＣが降圧される過程で、時間差情報比である圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖに基づいて最高血圧値ＳＢＰとして決定される。圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖについては、圧迫圧力値ＰＣの変化に対して図１０と同様に変化し、安定区間ＲＳが形成されている。このため、先ずＳ１９では、圧迫圧力値ＰＣが降圧される過程で、圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖが所定以上変化したか否か、すなわち予め設定された安定区間ＲＳの予め設定された判定範囲ＴＲＳｍｉｎ２～ＴＲＳｍａｘ２内であるか否かが判定される。このＳ１９の判断が否定される場合はＳ７以下が繰り替えされるが、肯定された場合は、Ｓ２０において、安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ２～ＴＲＳｍａｘ２内と判定されたときの圧迫圧力値ＰＣが最高血圧値ＳＢＰとして決定される。

そして、最低血圧値決定部９０に対応するＳ２１では、上中圧力振動波伝播速度ＰＷＶｉと上下圧力振動波伝播速度ＰＷＶｄの比の値である圧力振動波伝播速度比の値がＲｐｗｖ（＝ＰＷＶｉ／ＰＷＶｄ）が、例えば、安定区間上限値ＴＲＳｍａｘ２を超えたときの圧迫圧力値ＰＣが、生体１４の最低血圧値ＤＢＰとして決定される。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、時間差情報比算出部８６は、圧力振動波信号ＳＭ１（上流側圧力振動波）の時間差測定基準点（ｋ１）と圧力振動波信号ＳＭ２（中間圧力振動波）の時間差測定基準点（ｋ２）との上中圧力振動波伝播時間（Δｔｉ）とその上中圧力振動波伝播時間（Δｔｉ）当たりの上流側膨張袋２２から中間膨張袋２４までの圧力振動波伝播距離Ｌ１２とから求めた上中圧力振動波伝播速度ＰＷＶｉ（＝Ｌ１２／Δｔｉ）が、上中時間差情報として算出され、圧力振動波信号ＳＭ１（上流側圧力振動波）の時間差測定基準点（ｋ１）と圧力振動波信号ＳＭ３（下流側圧力振動波）の時間差測定基準点（ｋ３）との上下圧力振動波伝播時間（Δｔｄ）とその上下圧力振動波伝播時間（Δｔｄ）当たりの上流側膨張袋２２から下流側膨張袋２６までの圧力振動波伝播距離Ｌ１３とから求めた上下圧力振動波伝播速度ＰＷＶｄ（＝Ｌ１３／Δｔｄ）が、上下時間差情報として算出される。これにより、１対の上流側圧力振動波及び中間圧力振動波間の上中圧力振動波伝播速度ＰＷＶｉと他の１対の上流側圧力振動波及び下流側圧力振動波間の上下圧力振動波伝播速度ＰＷＶｄとの間の圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖ（ＰＷＶｉ／ＰＷＶｄ）は、圧迫圧力値ＰＣの変化に伴う最高血圧値ＳＢＰ付近および最低血圧値ＤＢＰ付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰを正確に決定することができる。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、時間差情報比算出部８６は、圧力振動波信号ＳＭ１（上流側圧力振動波）の時間差測定基準点として圧力振動波信号ＳＭ１の一次微分波形の頂点ｋ１を、圧力振動波信号ＳＭ２（中間圧力振動波）の時間差測定基準点として圧力振動波信号ＳＭ２の一次微分波形の頂点ｋ２を、及び、圧力振動波信号ＳＭ３（下流側圧力振動波）の時間差測定基準点として圧力振動波信号ＳＭ３の一次微分波形の頂点ｋ３を、それぞれ算出する。これにより、上流側圧力振動波、中間圧力振動波及び下流側圧力振動波の最大傾斜点すなわち変曲点が、時間差測定基準点として用いられるので、最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰの決定精度が高められる。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、時間差情報比算出部８６は、上中圧力振動波伝播速度ＰＷＶｉと上下圧力振動波伝播速度ＰＷＶｄとの間の圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖ（ＰＷＶｉ／ＰＷＶｄ）を、時間差情報比として算出し、最高血圧値決定部８８は、圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖの値が予め設定された安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ２～ＴＲＳｍａｘ２内となったときの圧迫圧力値ＰＣを、生体１４の最高血圧値ＳＢＰとして決定する。これにより、１対の上流側圧力振動波及び中間圧力振動波間の上中圧力振動波伝播速度ＰＷＶｉと他の１対の上流側圧力振動波及び下流側圧力振動波間の上下圧力振動波伝播速度ＰＷＶｄとの間の圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖ（ＰＷＶｉ／ＰＷＶｄ）は、圧迫圧力値ＰＣの変化に伴う最高血圧値ＳＢＰ付近において明確に変化し安定的に認識できるので、最高血圧値ＳＢＰを正確に決定することができる。

本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、最低血圧値決定部９０は、上中圧力振動波伝播速度ＰＷＶｉと上下圧力振動波伝播速度ＰＷＶｄの比の値である圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖ（＝ＰＷＶｉ／ＰＷＶｄ）が、安定区間判定範囲ＴＲＳｍｉｎ２～ＴＲＳｍａｘ２を超えたときの圧迫圧力値ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを決定する。これにより、最低血圧値ＤＢＰも正確に決定されることができる。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

例えば、前述の実施例の自動血圧測定装置１０では、血圧決定部として最高血圧値決定部８８および最低血圧値決定部９０の両方が備えられていたが、それらのうちの一方が備えられ、最高血圧値ＳＢＰおよび最低血圧値ＤＢＰの一方が決定されるものであってもよい。

また、時間差情報比である時間差比ＲΔｔ及び圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖは、逆数（分母分子が反対）であってもよい。要するに、時間差情報比である時間差比ＲΔｔまたは圧力振動波伝播速度比Ｒｐｗｖが所定以上の変化を示したときが判定されればよい。

また、実施例１及び実施例２において、圧迫帯１２による上腕１６に対する圧迫圧力値として、上流側膨張袋２２内の圧迫圧力値ＰＣ１、中間膨張袋２４の圧迫圧力値ＰＣ２、下流側膨張袋２６内の圧迫圧力値ＰＣ３、または、それらの平均圧力が用いられてもよい。

また、実施例１の図１１では、圧迫帯１２による上腕１６への圧迫が終了したＳ６の後において、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３の抽出、上下時間差Δｔｄの算出、上中時間差Δｔｉの算出、時間差比ＲΔｔの算出処理が行なわれていたが、例えばステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘが形成されている間にそれらの算出処理がリアルタイムで実行されるものであってもよい。

また、実施例１及び実施例２では、圧迫帯１２が上腕１６を圧迫するものであったが、生体１４の一部、例えば手首、下肢を圧迫するものであってもよい。

また、実施例１及び実施例２では、圧迫帯１２による血圧測定のための圧迫方法として、ステップ降圧が採用されていたが、連続降圧であってもよいし、連続昇圧であってもよい。

また、実施例１及び実施例２では、上流側圧力振動波（圧力振動波信号ＳＭ１）の時間差測定基準点、中間圧力振動波（圧力振動波信号ＳＭ２）の時間差測定基準点、及び下流側圧力振動波（圧力振動波信号ＳＭ３）の時間差測定基準点として、一次微分波形のピーク発生時点が用いられていたが、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３の立ち上がり点、二次微分波形等の高次微分波形のピーク発生時点、或いは、零クロス発生時点が、時間差測定基準点として用いられてもよい。上記立ち上がり点は、例えば、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３の変曲点における接線と、圧力振動波信号ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３の立ち上がり始点を通る時間軸に平行な横線との交点である。

また、実施例１及び実施例２において、圧迫帯１２に備えられる膨張袋は３つに限らず、４つ以上であってもよい。上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６と、それらの間に設けられた中間膨張袋２４とが、相対的に存在するものであればよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：自動血圧測定装置
１２：圧迫帯
１４：生体
１６：上腕（被圧迫部位）
２２：上流側膨張袋
２４：中間膨張袋
２６：下流側膨張袋
７０：電子制御装置
８２：カフ圧制御部
８４：圧力振動波抽出部
８６：時間差情報比算出部
８８：最高血圧値決定部
９０：最低血圧値決定部
ｋ１，ｋ２，ｋ３：一次微分波形の頂点（時間差測定基準点）
Ｌ１２，Ｌ１３：圧力振動波伝播距離
ＰＣ，ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３：圧迫圧力値
ＰＷＶｉ：上中圧力振動波伝播速度（上中時間差情報）
ＰＷＶｄ：上下圧力振動波伝播速度（上下時間差情報）
Ｒｐｗｖ：圧力振動波伝播速度比（時間差情報比）
ＲＳ：安定区間
ＳＢＰ：最高血圧値
ＤＢＰ：最低血圧値
ＳＭ１：圧力振動波信号（上流側圧力振動波）
ＳＭ２：圧力振動波信号（中間圧力振動波）
ＳＭ３：圧力振動波信号（下流側圧力振動波）
ＴＲＳｍａｘ１：安定区間判定範囲の上限値
ＴＲＳｍｉｎ１：安定区間判定範囲の下限値
ＴＲＳｍａｘ２：安定区間判定範囲の上限値
ＴＲＳｍｉｎ２：安定区間判定範囲の下限値
Δｔｉ：上中時間差（上中圧力振動波伝播時間，上中時間差情報）
Δｔｄ：上下時間差（上下圧力振動波伝播時間，上下時間差情報）
ＲΔｔ：時間差比（時間差情報比）

Claims (9)

1. 生体の被圧迫部位に巻き付けられ、幅方向に連ねられて前記生体の被圧迫部位を各々圧迫する独立した上流側膨張袋、中間膨張袋、および下流側膨張袋を少なくとも有する圧迫帯を、備える自動血圧測定装置であって、
   前記圧迫帯による前記被圧迫部位に対する圧迫圧力値を変化させる過程で、前記上流側膨張袋、前記中間膨張袋、および前記下流側膨張袋内の圧力値に含まれる上流側圧力振動波、中間圧力振動波、および下流側圧力振動波をそれぞれ抽出する圧力振動波抽出部と、
   前記上流側圧力振動波および前記中間圧力振動波の間の上中時間差情報と前記上流側圧力振動波および前記下流側圧力振動波の間の上下時間差情報との時間差情報比を算出する時間差情報比算出部と、
   前記圧迫圧力値が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、前記時間差情報比の変化に基づいて、前記生体の最高血圧値および最低血圧値の少なくとも一方を決定する血圧値決定部とを、含む
   ことを特徴とする自動血圧測定装置。
2. 前記時間差情報比算出部は、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点と前記中間圧力振動波の時間差測定基準点との間の上中時間差を前記上中時間差情報として算出し、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点と前記下流側圧力振動波の時間差測定基準点との間の上下時間差を前記上下時間差情報として算出する
   ことを特徴とする請求項１の自動血圧測定装置。
3. 前記時間差情報比算出部は、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点として前記上流側圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出し、前記中間圧力振動波の時間差測定基準点として前記中間圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出し、前記下流側圧力振動波の時間差測定基準点として前記下流側圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出する
   ことを特徴とする請求項２の自動血圧測定装置。
4. 前記時間差情報比算出部は、前記上下時間差と前記上中時間差の比の値を、前記時間差情報比として算出し、
   前記血圧値決定部は、前記時間差情報比が予め設定された安定区間判定範囲内となったときの前記圧迫圧力値に基づいて、前記生体の最高血圧値を決定する
   ことを特徴とする請求項２または３の自動血圧測定装置。
5. 前記血圧値決定部は、前記時間差情報比が前記予め設定された安定区間判定範囲を超えたときの前記圧迫圧力値に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する
   ことを特徴とする請求項４の自動血圧測定装置。
6. 前記時間差情報比算出部は、
   前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点と前記中間圧力振動波の時間差測定基準点との上中圧力振動波伝播時間と前記上中圧力振動波伝播時間当たりの前記上流側膨張袋から前記中間膨張袋までの圧力振動波伝播距離とから求めた上中圧力振動波伝播速度を、前記上中時間差情報として算出し、
   前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点と前記下流側圧力振動波の時間差測定基準点との上下圧力振動波伝播時間と前記上下圧力振動波伝播時間当たりの前記上流側膨張袋から前記下流側膨張袋までの圧力振動波伝播距離とから求めた上下圧力振動波伝播速度を、前記上下時間差情報として算出する
   ことを特徴とする請求項１の自動血圧測定装置。
7. 前記時間差情報比算出部は、前記上流側圧力振動波の時間差測定基準点として前記上流側圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出し、前記中間圧力振動波の時間差測定基準点として前記中間圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出し、前記下流側圧力振動波の時間差測定基準点として前記下流側圧力振動波の一次微分波形の頂点を算出する
   ことを特徴とする請求項６の自動血圧測定装置。
8. 前記時間差情報比算出部は、前記上中圧力振動波伝播速度と前記上下圧力振動波伝播速度との間の圧力振動波伝播速度比を、前記時間差情報比として算出し、
   前記血圧値決定部は、前記圧力振動波伝播速度比の値が予め設定された安定区間判定範囲内となったときの前記圧迫圧力値を、前記生体の最高血圧値を決定する
   ことを特徴とする請求項６または７の自動血圧測定装置。
9. 前記血圧値決定部は、前記圧力振動波伝播速度比の値が前記予め設定された安定区間判定範囲を超えたときの前記圧迫圧力値に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する
   ことを特徴とする請求項８の自動血圧測定装置。

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