JPH01232933A - 電子血圧計 - 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】 （イ）産業上の利用分野 二の発明は、振動法を適用した電子血圧計に関し、詳し
く言えば、心臓拡張期に発生する脈波の負のピークの先
鋭度が最大となる時点のカフ圧を最低血圧値とする電子
血圧計に関する （口）従来の技術 従来、振動法を適用した電子血圧計では、以下のように
して、最高血圧値、最低血圧値が測定される。まず、例
えば被験者の上腕部にカフを装着し、このカフ内の空気
をポンプ等により加圧して、上腕部を圧迫し動脈を一旦
阻血する。

次に、カフ内の空気を一定速度で徐々に排気していくと
、カフ内の空気圧（以下カフ圧という）に、第６図（ａ
）に示すように変動成分が現れる。この変動成分が圧脈
波と呼ばれるもので、動脈内容積の変化が上腕軟組織を
伝達してカフに伝わり、圧力変化として現れるものであ
る。

この圧脈波は、フィルタリング処理により、分離され〔
第６図（ｂ）参照〕、振幅値Ａ、が算出される（第６図
（Ｃ）参照〕。この振幅値ＡＰ列より、最大振幅値Ａ２
□が抽出され、この最大脈波振幅値Ａ　Ｐｍｍｘｍｍ前
で、Ａ　Ｐ　ｍ　ｍ　ｘの７０％にあたる振幅値Ａｐ６
．７が抽出される。この人、。、、出現時も０．７のカ
フ圧ＰＣが、最高血圧値ＳＹＳとされる。

一方、最大脈波心拍値Ａ　Ｐ　１１１１　Ｍ出現後で、
脈波振幅値Ａｐが急激な減少から、緩慢な減少に移行す
る時の変化点Ａ　ｐ　Ｄが抽出される。このＡＰＤ出現
時ｔ０に対応するカフ圧ＰＣが、最低血圧値ＤｒＡとさ
れる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の血圧決定方法は、あくまでも統計的なもので
あるから、老人や高血圧患者の場合には、測定誤差が大
きくなる問題点があった。また、脈波振幅値の変化点Ａ
ＰＤは、被験者によっては、不明確で、最低血圧値ＤＩ
Ａが決定できない場合がしばしば生じる問題点があった
。

この発明は上記に鑑みなされたものであり、最低血圧値
を正確かつ確実に測定できる電子血圧計の提供を目的と
している。

（ニ）課題を解決するための手段 上記問題点を解決するため、この発明の電子血圧計は、
以下に列記するｉ−暢項の構成を有している。

ｉ：カフと、 ｉｉ：二〇カフ内の流体を加圧する加圧手段と、ｉｉｉ
　：前記カフ内の流体を急速又は微速で減圧する減圧手
段と、 ｉｖ：前記カフ内の流体圧を検出する圧力検出手段と、 Ｖ：前記カフの装着部位の脈波を検出する脈波検出手段
と、 ｖｉ：前記圧力検出手段で検出された流体圧及び前記脈
波検出手段で検出された脈波とに基づいて血圧値を決定
する血圧値決定手段とを備えてなるものにおいて、 ｖｉ：前記脈波検出手段で検出された脈波の負のピーク
の内、最も先鋭な負のピークを抽出するピーク抽出手段
を備え、 ｖＩｉｉ＝前記血圧値決定手段は、前記ピーク抽出手段
で抽出された最も先鋭な負のピークに対応する、前記カ
フ内の流体圧を最低血圧値と決定することを特徴とする
ものである。

（ホ）作用 この発明の電子血圧計の作用を、第５図を参照しながら
以下に説明する。

前記カフの圧力ＰＣは、カフ装着部位の軟組織を伝達し
て血管外壁に達する。この圧力は、血管を圧平する方向
に作用するが、一方、血管内圧Ｐ、は、血管を拡張する
方向に作用する。この２つの力、すなわちカフ圧ＰＣと
血管内圧Ｐ、との間の力関係により、血管の容積Ｖが決
定する。トランスミューラル圧ｐＬ　（＝ｐｍ　−ｐｃ
　、血管内外圧差）と、血管内容積Ｖとの関係が第５図
に示されている。

血管内圧Ｐ、は常に変動しており、その変動は、血管内
゛容積Ｖを変化させる。この内容積変化が軟組織を通じ
てカフに伝達される。この時カフの容積変化量はカフ内
容積に比較し、十分に小さいため、血管内容積がカフ圧
変化と比例すると考えられる。すなわち、カフ内に発生
する圧脈波は、はぼ血管内容積Ｖと比例すると言える。

第５図では、横軸にトランスミューラル圧Ｐｔ、縦軸に
血管内容積Ｖを示されている。トランスミューラル圧Ｐ
、は、血圧変動成分ΔＰ、平均血圧Ｍ１カフ圧ＰＣによ
り以下の式で表される。

ＰＬ＝ΔＰ＋Ｍ−ＰＣ、（１） Ｍ、ＰＣは、ＰｔＶ曲線の動作点の可変に寄与する。Δ
Ｐは、ｐＬ−ｖ曲線により、容積脈波に変換される。こ
の容積変化は、上述したように圧脈波と、して捕らえる
ことができる。

さて、血管特性は、第５図から理解できる様に、Ｐ、が
零の時、Ｐｔの一定量変化による血管内容積Ｖの変化が
最大となる。言い換えれば、トランスミューラル圧Ｐｔ
が零の時最も血管が軟らかい。

従って、血管内圧波形Ｗ４に示されるように、最低血圧
点（波形Ｗ４において、第５図紙回置も左側の点）でＰ
　ｔ　＝　０となる時、ｐＬ−ｖ曲線で変換された血管
内容積の負のピーク、すなわちこれに比例する脈波波形
Ｐ４の負のピークが最も先鋭となる。

これに対して、血管内圧波形Ｗ、の時は、はとんど血管
が圧平されている状態であり、血管内圧変動に対して、
血管内容積の変化も少なく、脈波波形Ｐ、も負のピーク
が鈍くなる。逆に血管内圧波形Ｗ６の時は、血管内に比
較的抵抗なく血液が流れている状態であり、やはり血管
内圧変動に対して、血管内容積の変化が少なく、脈波波
形Ｐ６の負のピークが鈍くなる。

よって、脈波波形の負のピークが最も先鋭となる時点で
のカフ圧を最低血圧値と決定することができる。

（へ）実施例 この発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて以下
に説明する。

この実施例は、腕帯式電子血圧計にこの発明を、適用し
たものであり、第３図は、実施例電子血圧計の構成を説
明するブロック図である。

２は、周知のカフであり、このカフ２には、圧力センサ
（圧力検出手段）３、加圧ポンプ（加圧手段）４、急速
排気弁（′＄ｉ圧手投手段、微速排気弁（減圧手段）６
とが接続されている。圧力センサ３の出力信号は、ＣＰ
Ｕ７に読み込まれる。また、加圧ポンプ４、急速排気弁
５、微速排気弁６は、ＣＰＵ７により制御される。

ＣＰＵ７は、圧力センサ３の出力信号より脈波を検出す
る機能、この検出された脈波より最も先鋭な負のピーク
を検出する機能等を有している。

このＣＰＵ７には、液晶表示器等の表示器８と、スター
トスイッチ９が接続されている。

次に、この実施例電子血圧計の動作を説明する。

まず、被験者の上腕部にカフ２が装着される。

そして、スタートスイッチ９がオンされて、加圧ポンプ
４が作動を開始し、加圧が始まる〔ステップ（以下ＳＴ
という）１〕。Ｓｒ２では、カフ圧Ｐｃが加圧目標値Ｐ
１に等しくなったか否かが判定される。この判定がＮＯ
である場合には、Ｓｒ１へ分岐する。

Ｓｒ１では、ＣＰＵ７が加圧ポンプ３を停止させると共
に、微速排気弁６を開は微速排気が開始される。

Ｓｒ１では、カフ圧Ｐｃ（ｉｌがサンプリングされる。

このサンプリングの周期は通常１０〜５０ｉｓｅｃとさ
れ、またｉはサンプリング点のナンバーである。

Ｓｒ１では、サンプリングされたＰＣ（ｉ）に、デジタ
ルサンプリング処理を施して、脈波Ｐ　Ｗ　＋　＋ｉ＋
を検出する。さらに、Ｓｒ１では、脈波ｐ　ｗ　ｒ　ｔ
ｉ、を微分して、微分脈波Ｐ　Ｗ　ｚ　＜ｉｌを算出す
る（第１図参照）。

Ｓｒ７では、微分脈波Ｐ　Ｗ　Ｚ　（ｉ）が所定のスレ
ッショルドＴｈαを越える点Ｃ０７，が検出されたか否
かを判定する。Ｃｐ（ｎ）は脈波を区切る点であり、こ
の判定がＮｏの場合には、Ｓｒ１へ戻り、カフ圧Ｐｃ（
ｉｌのサンプリングを続行する。Ｓｒ７の判定がＹＥＳ
の場合には、Ｓｒ８の判定へ進む。Ｓｒ８では、Ｃｐ（
ｎｌがＣｐ、、、に等しいか否かを判定し、この判定が
ＹＥＳの場合には、やはりＳｒ１へ戻る。この判定は、
Ｃｐ（ｎｌのデータが２以上ないと、ＳＴ９以下の処理
が行えないため、Ｃ□１データが２以上あることを判別
するために設けられている。

Ｓｒ８の判定がＹＥＳとなれば、Ｓｒ１に分岐し、Ｃｐ
（＋ｃ＋の時刻の近傍のカフ圧Ｃ１，）の最小値を検出
して、Ｐｃｃ（ｎｌ　　とする。続く、５ＴＩＯでは、
前に検出されたＰｃｃ（ｎ−＋１　　と、今のＰｅｃ（
ｎ）の２点間を通る直線Ｌ　（ｎ−１）を算出する。そ
して、Ｐｃｃ（ｎ−＋）とＰｃｃ＜、、、との間のカフ
圧波形Ｐｃ（ｎ−１１より、直線Ｌ（ｎ−１１を減算し
て、脈波ＰＷｘ＜＝＋を算出する（ＳＴＩＩ）。

このように、脈波ＰＷ３＜ｉｔを、ＰｃＴｎ−１＞より
Ｌ（１１−１１を減算して求めているのは、デジタルフ
ィルタリングにより検出される脈波Ｐ　Ｗ　Ｉ　（ｉｌ
は、どうしても波形が歪んでしまい、最先鋭の負のピー
クの検出には適さないからである。

５Ｔ１２では、Ｐｗ、（ム）にスレッショルドＴｈβで
切り、Ｐｗ、（直〉の降下部で交差する点ｊＤ（ｎ−１
１と、上昇部で交差する点ＬＬＩ（ｎ−１１を検出する
。このＴｈβは、通常０．１〜０．５　ｍｍＨｇとされ
るが、このような絶対的な値ではなく、脈波Ｐｗ、、、
の各ピークの波高の何％という相対的な値としてもよい
。

次の５Ｔ１３では、ｔＤ　（＋５−１３からｊＵ（ｎ−
１１までの時間Ｔ　（ｎ−１）を算出し、これを記憶す
る。この時間Ｔい−ｌ）は、負のピークの先鋭度を評価
する変数で、この値が小さいほど先鋭であることを示し
ている。

５Ｔ１４では、以下の式（２）に基づいてＴｌｎ−１＞
をスムージングしてＴ＃１（１１−１）とする。

Ｔｌｎ　（ｎ−Ｈ＝　（Ｔ　（＋１−２１　＋　Ｔ　（
ａ−１１＋Ｔ　（＋１１）／３　　・・・（２）これは
、Ｔ（ｎ−１）が、呼吸性の不整脈や体動等アーチファ
クトの影響を受けるので、これらの影響を低減するため
に行われる。

５Ｔ１５及び５Ｔ１６では、Ｔ　＋ｅ　（ｎ−１１＜　
Ｔ　ｖａ　（ａ−！ｌ、Ｔ、□、、＜Ｔ、。−３，であ
るか否かがそれぞれ判定され、この判定が共にＹＥＳに
なった時のみ、５７１７へ進み、いずれかがＮｏとなれ
ばＳｒ１へ戻る。

５Ｔ１７では、現在までに算出されたＴｓ＋＋＋〜Ｔｅ
（ｎ−１１より、最小値を検出して、Ｔ、１４．Ｎとす
る。

次の５Ｔ１Ｂでは、Ｔ　ｒｍ　ＨＩ　Ｎに対応するカフ
圧Ｐ。

を最低血圧値Ｐ　ＤＩＡとする。そして、この最低血圧
値Ｐ　ＤＩＡを、最高血圧値Ｐ、。と共に、表示器８に
表示させて（ＳＴ１９）、急速排気弁５を開けて、被験
者上腕部を加圧から解放する（ＳＴ２０）。なお、この
発明は、最高血圧値決定を要部とするものではないので
説明は省略している。

なお、上記実施例では、脈波Ｐ　Ｗ　ｓ　＋＝＞を得る
のに、カフ圧波形ＰＣ（ｎ−１１より、区切り点Ｐｃｃ
（ｎ−１１、Ｐｃｃ（ｎ）を結ぶ直線Ｌ（１１−１１を
減算している。しかし、別手法として、第２図に示すよ
うな手法を採用してもよい。

この手法では、脈波微分ｐ　Ｗ　２　ｔ＝ｒを算出し、
これにスレッショルドＴｈαを施して、Ｃ８７）を求め
、カフ圧Ｐｃ（ｉ）波形を区切る点Ｐｃｃ（ｎ）を求め
る点までは、上記実施例と同様である。次にカフ圧Ｐ　
ｃ　ｍ波形のＰ　ＣＣ（１１−１１、Ｐ　ｃｃ（ｒｌ　
に挟まれる区間での最大値ＰＣｐ（ｎ−１）　を検出す
る。そして、Ｐｃｐ（ｎ−＋）とＰｅｐ（ｎ）とを結ぶ
直線Ｌ　（ｎ−１１を算出するーカフ圧Ｐ　Ｃ，＝　＞
波形のＰｃｐｌ・−１）・Ｐ　ｃｐ（・）で挟まれる区
間より、Ｌ　（ｎ−１１を減算し、脈波Ｐ　Ｗｚ’　＜
＝＞　を得る 次に、脈波Ｐ　ｗ、、’　＋（）において、Ｐｃｐ（ｎ
−１１、Ｐｃｐ（ｎ）に挟まれる区間の最小値ＰＷｌ）
（２１）を検出する。このＰＷｐ（ａ）より高い側に設
定されるスレッショルドＴｈβとＰＷｚｍの降下部で交
差する点をｔ−Ｄ　（＋ｓ）、上昇部で交差する点をｔ
Ｕ（７）とする。

そして、ｊ　Ｕ　（ｎ）　　ｊ　Ｄ　（ｎ）を算出して
、Ｔｏ）　　とする。以下上記実施例と同様にＴ（７）
　に基づいて、負のピークの最も先鋭なものを検出する
。

また、上記実施例においては、腕帯式の電子血圧計につ
いて説明しているが、この発明は、光電脈波を使用する
指用電子血圧計にも適用可能なものである。

（ト）発明の詳細 な説明したようにこの発明の電子血圧計は、脈波検出手
段で検出された脈波の負のピークの内、最も先鋭な負の
ピークを抽出するピーク抽出手段を備え、血圧値決定手
段は、このピーク抽出手段で抽出された最も先鋭な負の
ピークに対応するカフ圧を最低血圧値と決定するもので
ある。従って、最低血圧値を正確かつ確実に決定するこ
とができる利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る電子血圧計におけ
る脈波データ処理を説明する波形図、第２図は、同脈波
データ処理の変形例を説明する波形図、第３図は、前記
電子血圧計の構成を説明するブロック図、第４図は、同
電子血圧計の動作を説明するフロー図、第５図は、この
発明の詳細な説明する血管容積とトランスミューラル圧
との関係を示す図、第６図（ａ）、第６図（ロ）及び第
６図（Ｃ）は、従来の電子血圧計の血圧値決定原理を説
明する図である。 ２：カフ、　　　　　３：圧力センサ、４：加圧ポンプ
、　５：急速排気弁、 ６：微速排気弁、　７：ＣＰＵ。 特許出願人　　　　　立石電機株式会社代理人　　弁理
士　　中　村　茂　信 第１図 第２図 第３図 第６図（ａ） 第６図（ｂ） ｔｏ、ｌｔｏ　　　　　　ｔゆ 手続（甫正二ｆｆ１−！、Ｆ　（自発）１．事件の表示 住所　　京都市右京区花園土堂町１０番地名称　　（２
９４）立石電機株式会社 代表者　立石義雄 ４、代理人　　◎６０４ 住所　　京都市中京区壬生賀陽御所町３番地の１京都室
ビル５Ｆ ６、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」の欄 補正する。 〈特願昭６３＝６０７５Ｑ号〉 ２、特許請求の範囲 （１）カフと、二〇カフ内の流体を加圧する加圧手段と
、前記カフ内の流体を急速又は微速で減圧する減圧手段
と、前記カフ内の流体圧を検出する圧力検出手段と、前
記カフの装着部位の脈波を検出する脈波検出手段と、前
記圧力検出手段で検出された流体圧及び前記脈波検出手
段で検出された脈波とに基づいて血圧値を決定する血圧
値決定手段とを備えてなる電子血圧計において、前記脈
波検出手段で検出された脈波の負のピークの内、最も先
鋭な負のピークを抽出するピーク抽出手段を備え、前記
血圧値決定手段は、このピーク抽出手段で抽出された最
も先鋭な負のピークに対応する、前記カフ内の流体圧を
、最低血圧値と決定することを特徴とする電子血圧針。 ベルを基ｔ、として、所定のレベルラインと各脈波が六
わるつを　　する交、Φ半　　　　と、　　　ピー特許
出願人　　　　　立石電機株式会社代理人　　弁理士　
　中　村　茂　信

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カフと、このカフ内の流体を加圧する加圧手段と
   、前記カフ内の流体を急速又は微速で減圧する減圧手段
   と、前記カフ内の流体圧を検出する圧力検出手段と、前
   記カフの装着部位の脈波を検出する脈波検出手段と、前
   記圧力検出手段で検出された流体圧及び前記脈波検出手
   段で検出された脈波とに基づいて血圧値を決定する血圧
   値決定手段とを備えてなる電子血圧計において、 前記脈波検出手段で検出された脈波の負のピークの内、
   最も先鋭な負のピークを抽出するピーク抽出手段を備え
   、前記血圧値決定手段は、このピーク抽出手段で抽出さ
   れた最も先鋭な負のピークに対応する、前記カフ内の流
   体圧を、最低血圧値と決定することを特徴とする電子血
   圧計。