JPH01232929A - 脈波検出装置の押圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、脈波センサを生体の動脈に対して押圧するこ
とにより圧脈波を検出する形式の脈波検出装置において
、脈波センサの押圧力を制御するための押圧力制御方法
に関するものである。

従来技術 たとえば手首近傍の撓骨動脈などの、比較的生体の表皮
に近接する動脈上において脈波センサを固定するととも
に、バンドなどの押圧手段を用いてその脈波センサを動
脈に対して押圧することにより、その動脈内において心
拍に同期して発生する圧力振動波すなわち脈波（圧脈波
）を検出する形式の脈波検出装置が提供されている。

かかる従来の脈波検出装置においては、バンドを手首に
巻回する際の締付力などを予め定められた値に設定する
ことにより、脈波が好適な大きさで検出されるような一
定の所定押圧力で脈波センサが動脈に対して押圧される
形式の押圧方法が採用されている。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、上記所定の押圧力で脈波センサを動脈に
対して押圧した場合に検出される脈波の振幅の大きさは
、個々の生体毎に当然変化するものであり、また同じ生
体であってもそれに対する装置の装着条件などによって
変化するものであるから、常に一定の押圧力で脈波セン
サを押圧する従来の方法では、必ずしも最適な大きさの
脈波が検出されるとは限らず、脈波検出の精度が充分に
は得られない場合があった。

問題点を解決するための手段 本発明は、以上の事情を背景とし、常に最適な大きさの
脈波を検出し得るように脈波センサの押圧力を制御する
方法を提供することを目的として為されたものであり、
その要旨とするところは、動脈における圧脈波を検出す
るための脈波センサと、その脈波センサを生体の表皮上
から前記動脈に押圧する押圧手段と、脈波センサにより
検出された圧脈波と押圧力とを記憶する記憶手段と、を
備えた脈波検出装置の押圧力制御方法であって、（ａｌ
前記脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる工程
と、（ｂ）前記脈波センサの押圧力が変化させられる過
程で得られる圧脈波とその脈波センサの押圧力とを前記
記憶手段に順次記憶させる工程と、（Ｃ１その記憶手段
において記憶された圧脈波のうち、振幅が最も大きい最
大圧脈波を判定する工程と、（ｄ）その最大圧脈波が発
生したときの押圧力を決定し、その押圧力にて前記押圧
手段により前記脈波センサを押圧させる工程と、を含む
ことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、脈波センサが押圧手段により押圧さ
れ且つその押圧力が変化させられる過程で検出される圧
脈波と押圧手段の押圧力が共に記憶手段に記憶され、そ
の記憶された圧脈波のうちで最大の振幅を有する最大圧
脈波が判定されると、最大圧脈波が発生したときの押圧
手段の押圧力が決定されるとともにその押圧力にて脈波
センサが押圧されるのである。

したがって、本発明の押圧力制御方法によれば、脈波セ
ンサの押圧力が変化させられる過程で最大圧脈波が発生
したときの押圧力が維持されるので、被測定者が替わる
などの検出条件に応じて最大圧脈波が検出されるように
押圧力が変化させられることから、従来と比較して、脈
波検出の精度が大幅に向上するという効果が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本実施例の押圧力制御方法を採用した脈波検
出装置の構成を説明する図である。被測定者の手首など
の生体１０の表皮上において、その生体１０の皮膚近傍
に位置する動脈１２の直上には、支持バンド１４により
脈波検出プローブ１６が締着且つ固定されている。脈波
検出プローブ１６は、底面が開口する比較的剛性の高い
方形容器状のハウジング１８と、ハウジング１８内部に
収容された脈波センサ２０と、ハウジング１８と脈波セ
ンサ２０との間に介挿されて脈波センサ２０をハウジン
グ１８に対して支持するとともにハウジング１８の底面
を密閉するゴム製且つ環状のダイアフラム２２とから構
成されている。ハウジング１８には配管２６が接続され
ており、配管２６に接続された電動ポンプ２８からの圧
力流体が、後述のマイクロコンピュータ４２により制御
される調圧弁３０により調圧されて、ハウジング１８内
に供給されるようになっている。すなわち、ハウジング
１８内に電動ポンプ２８から圧力流体が供給されると、
ハウジング１８内の圧力が上昇するにつれてダイアフラ
ム２２が生体１０に向かって膨張させられるので、それ
に伴って脈波センサ２０も生体１０に対して押圧される
のである。半導体圧力検出素子などにより構成される脈
波センサ２０は、生体１０に対して押圧されることによ
り、心臓の拍動に同期した動脈１２の膨張・収縮に伴っ
て発生する動脈１２の圧力振動波すなわち脈波を検出し
、その脈波を表す脈波信号ＳＭを後述のマイクロコンピ
ュータ４２に対して出力する。

したがって、本実施例においては、ハウジングｌ８およ
びダイアフラム２２が押圧手段を構成している。また、
ハウジング１８と調圧弁３０との間には、圧力センサ２
４が接続されており、ハウジング１８内の圧力Ｐを表す
圧力信号ｓｐをマイクロコンピュータ４２に出力する。

マイクロコンピュータ４２は、図示しないＣＰＵ、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ、Ｉ１０インタフェースなどを備えており、
ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ
に記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、ハ
ウジング１８内の流体圧を調圧する。すなわち、マイク
ロコンピュータ４２は、図示しないスタート押ｉ口の操
作に応答して調圧弁３０を作動させて電動ポンプ２８か
らハウジング１８内に圧力を供給させるとともに、ハウ
ジング１８の昇圧過程において、脈波センサ２０により
検出される脈波の振幅、および圧力センサ２４により検
出されるハウジング１８内の圧力ＰをＲＡＭ内に順次記
憶させる。そして、脈波信号ＳＭの大きさすなわち振幅
を算出し且つ脈波信号ＳＭの大きさが最大となったか否
かを検出し、最大となったときにはその最大脈波Ｍ。Ｘ
が発生したときのハウジング１８内の圧力Ｐ、□を決定
するとともにその圧力Ｐ　ｍｍｘが維持されるように調
圧弁３０をフィードバック制御により作動させる。した
がって、本実施例においては、マイクロコンピュータ４
２のＲＡＭに対応する部分が記憶手段として機能する。

ここで、脈波信号ＳＭが最大となるときのハウジング１
８内の圧力Ｐ□８は、個々の被測定者を通じて略２０〜
３Ｑｍ１ｇの所定範囲内であることが経験上から判明し
ているので、ハウジング１８の内圧は、第２図（ａｌお
よび（ｂ）にそれぞれ示すように、下限値２０ｍＨＨま
では急速に上昇させられた後、脈波検出に好適な５〜６
　負＊　Ｈｇ　／　ｓｅｃ程度の所定速度で上限値８０
ｍＨｇまで徐々に上昇させられるのである。この場合に
は、ハウジング１８内の昇圧期間が約１０秒程度と比較
的短くされるので、前記圧力Ｐ□８を算出するために要
する時間が短縮されるとともに、被測定者に与える不快
感が軽減されるという利点がある。

また、マイクロコンピュータ４２のＣＰＵは、上述のよ
うに決定されたハウジング１８内の圧力Ｐ　１１４Ｘが
維持されている状態で検出される脈波に基づいて血圧値
を決定して血圧表示器４４に表示させるとともに、波形
表示器４６にそれら脈波を表示させる。脈波の上ピーク
値は最高血圧値、脈波の下ピーク値は最低血圧値に各々
対応するものであるから、予め求められたそれ等の対応
関係から実際のピーク値に基づいて上記血圧値が決定さ
れる。また、上記のように波形表示器４６において表示
された脈波形状は動脈圧を表すものであるから、種々の
医学情報として活用される。

以上のように構成された脈波検出装置における脈波セン
サ２０の押圧力の制御作動を、以下に第３図のフローチ
ャートに従って説明する。

図示しないスタート押釦が押圧されて電源が投入される
と、先ずステップＳ１において、第２図に示すように、
電動ポンプ１８が作動されることによりハウジング１８
内が前記所定範囲の下限値２０ｎ＋Ｈｇまで急速に昇圧
させられる。同時に、ハウジング１８の内圧がその下限
値において約２秒の間（すなわち期間Ａ）維持されるが
、これは、装置の装着直後では、脈波センサ２０の押圧
面が動脈１２の直上部において正確に密着させられてい
ない場合がありノイズなどが混入するおそれがあるので
、それらノイズなどにより正常な脈波の検出が阻害され
ることを防止するための待機時間である。続いて、ステ
ップＳ２およびステップＳ３においては、ハウジング１
８内圧の上昇速度が５〜６ｍ１ｇ／ｓｅｃの前記所定速
度とされて、ハウジング１８内の律速昇圧が開始される
とともに、その律速昇圧期間Ｂにおいて脈波センサ２０
により検出される脈波とハウジング１Ｂ内の圧力Ｐとが
、マイクロコンピュータ４２のＲＡＭ内に順次記憶され
る。次に、ステップＳ４においては、圧力Ｐが前記所定
範囲の上限値８０ｍｍＨｇに到達したか否かが判断され
る。未だ到達していないと判断されると、ステップ８２
以下が再び実行されるが、到達したと判断されると、ス
テップ８５以下が実行される。ステップＳ５においては
、前記徐速昇工期間Ｂ内において検出された脈波中で最
も大きい振幅を有する最大脈波Ｍ　ＩＩ　ａ　Ｘが決定
され、その最大脈波Ｍ　Ｍ　ｓ　ｘが発生した時点のハ
ウジング１８内の圧力Ｐ　＋ｓａｘが算出される。そし
て、ステップＳ６において、調圧弁３０がフィードバッ
ク制御されることにより、第２図（ａ）に示すように、
ハウジング１８内の圧力ＰがＰ　１１６ａＸとされた状
態で維持されるのである。その後、以上のようにして制
御された圧力Ｐ　１１１１＋１により脈波センサ２０が
押圧された状態で、第２図（ｂ）に示すように脈波セン
サ２０により検出された脈波に基づいて血圧値が決定さ
れるとともにその血圧値および脈波形が血圧表示器４４
および波形表示器４６において表示されるのである。

上述のように、本実施例の押圧力制御方法を採用した脈
波検出装置においては、脈波センサ２０により検出され
る脈波の振幅が最大となるように、毎回の検出毎に脈波
センサ２０の押圧力が変化させられ且つその圧力変化過
程において検出された脈波のうち最大の振幅を有する最
大脈波Ｍ　ＩＩ　ａ　Ｘが発生したときの押圧力Ｐ　ｍ
ｍｘが維持されることにより、被測定者が替わるなどの
検出条件の変化が生じた場合でも、最適な大きさの脈波
が常時検出されるのである。したがって、本実施例の押
圧力制御方法によれば、検出条件が変化しても脈波セン
サの押圧力は常に一定とされていた従来の方法と比較し
て、脈波の検出精度が大幅に向上するという効果が得ら
れる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様にても好適に実施され得るもので
ある。

たとえば、前述の実施例においては、最大脈波Ｍ　＋ｎ
　ａ　ｘが検出される圧力Ｐ　ｌｌｌｍＸを決定する際
に、２０〜８０１■Ｈｔｒの所定範囲を設定し、その下
限値２Ｑ＋ｎＨｇに至るまではハウジング１８内の圧力
Ｐを急速に上昇させることにより昇圧期間を短縮して前
記圧力Ｐの算出を高速化していたが、そのような範囲を
設定することなく、始めから５〜６ｆ１１１ｇ／ｓｅｃ
の所定速度で律速昇圧する過程で最大脈波およびそのと
きの圧力Ｐを決定しても差支えないのである。また、下
限値２０ｍＨｇまで急速上昇された後に約２秒間の期間
Ａが設定されていたが、これは特に設けられなくても良
いのである。

また、上記所定範囲は、前述の実施例においては約２０
〜８０ｍ１ｇに設定されていたが、必ずしもそのような
値に限らないことは言うまでもなく、それら下限値およ
び上限値は、２０ｗＨｇおよび８ＱｍｍＨｇの周辺の値
とされ、且つ上限値および下限値の間に約５３＋ｎ１Ｉ
Ｈ以上の幅が設定されれば良いのである。

また、前記ステップＳ３と８４との間などに脈波の異常
を検出するための脈波異常検出ルーチンを設けても良い
。すなわち、脈波異常検出ルーチンにおいては、ステッ
プＳ３において検出された脈波にたとえば生体１０の体
動などによってノイズが混入したことに起因して脈波が
異常であると判断された場合には、ハウジング１８内の
圧力Ｐの上昇を一旦停止させるとともに、異常な脈波が
発生した時点の圧力まで圧力Ｐを戻し、再び前記所定速
度で徐々に上昇させることにより脈波を検出し直すので
ある。

また、脈波センサ２０において検出される脈波形に対し
て、マイクロコンピュータ４２において平滑化処理を施
すようにしても良い。このようにすれば、被測定者の体
動などにより混入したノイズなどが好適に除去されるの
で、最大振幅を有する最大脈波が一層正確に決定される
という利点が得られる。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の押圧力制御方法が採用された脈波検出
装置の構成を説明する図である。第２図（ａｌおよび（
ｂ）は、第１図のハウジング内部の圧力変化および脈波
センサにより検出される脈波形を対比させてそれぞれ経
時的に示すグラフである。第３図は第１図の脈波センサ
の押圧力を制御するための作動を説明するフローチャー
トである。 １０：生体 １２：動脈 ２０：脈波センサ ４２：マイクロコンピュータ（記憶手段）出願人　　コ
ーリン電子株式会社 第１図 第２図 （ａ）　　圧 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　動脈における圧脈波を検出するための脈波センサと、
   該脈波センサを生体の表皮上から前記動脈に押圧する押
   圧手段と、該脈波センサにより検出された圧脈波と押圧
   力とを記憶する記憶手段と、を備えた脈波検出装置の押
   圧力制御方法であって、前記脈波センサの押圧力が連続
   的に変化させられる工程と、 前記脈波センサの押圧力が変化させられる過程で得られ
   る圧脈波と該脈波センサの押圧力とを前記記憶手段に順
   次記憶させる工程と、 前記記憶手段において記憶された圧脈波のうち、振幅が
   最も大きい最大圧脈波を判定する工程と、該最大圧脈波
   が発生したときの押圧力を決定し、該押圧力にて前記押
   圧手段により前記脈波センサを押圧させる工程と、 を含むことを特徴とする脈波検出装置の押圧力制御方法
   。