JPH0327606Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、ハイパスフイルタを備えた自動血圧
測定装置に関するものである。

従来技術 生体の一部を圧迫するためのカフと、そのカフ
を昇圧するために空気を圧送するポンプと、その
カフ内の圧力を検出するための圧力センサとを備
え、前記カフの降圧過程において前記圧力センサ
から採取される脈波信号に基づいて血圧値を自動
的に決定する形式の自動血圧測定装置が知られて
いる。この形式の自動血圧測定装置では、圧力セ
ンサによつて検出されたカフ内の圧力に、心拍に
同期して動脈から発生する脈波が交流成分として
重畳しており、その脈波はハイパスフイルタを通
して弁別されるようになつている。一般に、この
ハイパスフイルタは、直列素子としてのコンデン
サを信号伝達ラインに少なくとも１つ設けること
により構成される場合がある。たとえば、コンデ
ンサおよび抵抗のような受動素子からなる受動素
子フイルタや、抵抗素子によるエネルギ損失を補
充してＱを高めるためのオペアンプのような能動
素子を備えたアクテイブフイルタがそれである。

考案が解決すべき課題 ところで、上記従来の自動血圧測定装置のハイ
パスフイルタにおいては、その直列素子としての
コンデンサの出力側レベルは、信号採取に先立つ
て入力されている信号に影響されることが避けら
れない。このため、カフを昇圧させるポンプの作
動によつて圧力センサにより検出されるカフ圧に
は比較的激しい脈動ノイズが混入しているため、
カフの昇圧完了直後に脈波の採取が開始される
と、ハイパスフイルタを通して脈波の採取を開始
すると基線の変化とともに脈波信号がずれてしま
う点があつた。また、これに対し、基線が回復さ
れるまでの間、脈波信号の採取開始時期を遅らせ
ることが考えられるが、その遅れに対応する時間
だけ血圧測定時間が長くなつてしまうのである。

本考案は以上の事情を背景として為されたもの
であり、その目的とするところは、脈波信号の採
取開始時期を遅らせることなく、基線の変化しな
い脈波信号を採取できるハイパスフイルタを備え
た自動血圧測定装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するための本考案の要旨とす
るところは、生体の一部を圧迫するためのカフ
と、そのカフを昇圧するために空気を圧送するポ
ンプと、そのカフ内の圧力を検出するための圧力
センサと、直列素子としてのコンデンサを信号伝
達ラインに少なくとも１つ有し、前記圧力センサ
の出力信号から前記脈波信号を弁別するためのハ
イパスフイルタとを備え、前記カフの降圧過程に
おいて前記圧力センサから採取される脈波信号に
基づいて血圧値を自動的に決定する形式の自動血
圧測定装置であつて、(a)前記ハイパスフイルタの
出力側ラインと接地ラインとの間に設けられたた
開閉器と、(b)前記ポンプの作動停止後、前記脈波
信号の採取に先立つて、前記開閉器を一時的に閉
じる開閉制御手段とを、含むことにある。

作用および考案の効果 このようにすれば、開閉制御手段により、ハイ
パスフイルタの出力側ラインと接地ラインとの間
に設けられた開閉器が、ポンプの作動停止後に、
脈波信号の採取に先立つて一時的に閉じられるの
で、脈波信号の採取に先立つてコンデンサの出力
側ラインが強制的に接地レベルとされる。したが
つて、本考案のハイパスフイルタを備えた自動血
圧測定装置によれば、脈波信号の採取開始時期を
遅らせることなく、基線の変化しない脈波信号が
採取されるのである。

実施例 以下、本考案の一実施例を示す図面に基づいて
詳細に説明する。

第２図は、自動血圧測定装置の構成を示すブロ
ツク線図であつて、人体の上腕部等の巻回される
べき袋状のカフ１０には、圧力センサ１２、空気
ポンプ１４、排気制御弁装置１６が管路１８を介
し接続されている。圧力センサ１２はカフ１０内
の圧力を表わす圧力信号SPをプリアンプ２４を
介して静圧検出回路２０および脈波検出回路２２
に供給する。静圧検出回路２０は圧力信号SP中
の交流成分を除去するローパスフイルタであつ
て、カフ１０の静的な圧力を表わすカフ圧信号
KPをＡ／Ｄ変換器２６を介してマイクロコンピ
ユータ２８に供給する。一方、脈波検出回路２２
は、たとえば１Hz乃至10Hzの周波数成分を備えた
脈波を圧力信号SP中から検出するための帯域フ
イルタであつて、第３図に示すように、カツトオ
フ周波数が１Hz程度のハイパスフイルタ３４と、
カツトオフ周波数が10Hz程度のローパスフイルタ
３６とから構成れており、生体の心拍に同期して
発生するカフ１０の圧力振動である脈波を取り出
し、その脈波を表わす脈波信号SMをＡ／Ｄ変換
器３２を介してマイクロコンピユータ２８に供給
する。マイクロコンピユータ２８は、所謂CPU，
ROM，RAMを含んで構成され、CPUはROMに
予め記憶されたプログラムに従つてRAMの一時
記憶機能を利用しつつ、血圧測定動作を実行す
る。

前記脈波検出回路２２におけるハイパスフイル
タ３４は、たとえば第１図に示すように構成され
ている。第１図に示すものは、ラグ・リード
BPF（バンドパスフイルタ）による２次アクテイ
ブハイパスフイルタであつて、このときのＱは
C₁＝C₂とすると次式(1)の如くとなることが知ら
れている。

Ｑ＝√R₁・R₂／（１−G_c）R₂＋2R₁ ……(1) 但し、G_cは閉ループゲインである。

また、カツトオフ周波数_cは次式(2)の如くとな
る。

_c＝１／2πC₁・R_n ……(2) 但し、R₁＝R_n／√ R₂＝√・R_n R₂／R₁＝ｎである。

ここで、信号伝達ラインに直列に介挿されたコ
ンデンサC₁の出力側ライン４０と接地ライン４
２との間には、アナログスイツチ４４および保護
抵抗４６が直列に接続されている。アナログスイ
ツチ４４はマイクロコンピユータ２８からの駆動
信号SCに従つて出力側ライン４０と接地ライン
４２とを短絡するものである。なお、保護抵抗４
６は、本考案の目的を達成するためには除去され
ても良いが、アナログスイツチ４４の作動時にお
いてオペアンプ４８を破損から保護するためのも
のである。

以下、本考案の作用効果を説明する。

カフ１０が生体の一部に巻回された状態におい
て図示しない装置から起動信号がマイクロコンピ
ユータ２８に与えられると、マイクロコンピユー
タ２８は排気制御弁装置１６を全閉すると同時に
空気ポンプ１４を作動させ、カフ１０の圧力が目
標圧迫圧力に到達するまでカフ１０を昇圧させ
る。この間においては、第５図のＡ区間に示すよ
うに、従来では空気ポンプ１４の作動に伴う大き
なノイズを含む圧力信号SPが脈波検出回路２２
に供給されている。

カフ圧信号KPが表わすカフ１０の圧力が目標
圧迫圧力に到達すると、マイクロコンピユータ２
８は空気ポンプ１４の作動を停止させると同時
に、排気制御弁装置１６を僅かに開放する状態と
し、カフ１０内に圧送された空気を徐々に排気さ
せてカフ１０の降圧を開始させる。この時には、
マイクロコンピユータ２８は空気ポンプ１４の作
動と同時に駆動信号SCをアナログスイツチ４４
に供給して、出力側ライン４０と接地ライン４２
とを保護抵抗４６を介して既に短絡させている。
そして、第４図のTbに示す空気ポンプ１４の作
動停止時からきわめて僅かな時間ｄを経過後には
アナログスイツチ４４が開かれる。このようなア
ナログスイツチ４４の作動により、コンデンサ
C₁の出力側ライン４０が強制的に接地レベルと
されるので、従来のＡ区間では比較的大きなノイ
ズが加えられていたにも拘わらず、第４図のＡ区
間に示すように本実施例では脈動が小さくされる
とともに、空気ポンプ１４の作動が停止すると速
やかに脈波信号SMの基線が回復させられるので
ある。したがつて、アナログスイツチ４４が一旦
開放させられた後には、直ちに脈波信号SMが表
わす脈波を採取できるのである。マイクロコンピ
ユータ２８はこのような脈波をカフ１０の降圧に
伴つて区続的に採取し、その脈波の大きさの変化
に基づいて血圧値を決定し、図示しない表示器に
血圧値を表示するとともに、排気制御弁装置１６
を開放させてカフ１０による圧迫を解く。

上記のように、本実施例では、マイクロコンピ
ユータ２８は、脈波信号の採取に先立つてアナロ
グスイツチ４４を一時的に閉じる開閉制御手段と
しても機能している。

このように、本実施例によれば、ハイパスフイ
ルタ３４に脈波の採取に先立つて閉じられるアナ
ログスイツチ４４が設けられているので、カフ１
０の昇圧直後において脈波信号SMの基線の回復
を待つことなく脈波の採取を開始でき、能率的に
血圧測定を行うことできるのである。すなわち、
従来の血圧測定装置においては、脈波を検出する
ためのハイパスフイルタ３４において信号伝達径
路に直列に介挿されるコンデンサの出力側ライン
４０を接地ライン４２と連結する開閉器が設けら
れていないので、第５図に示すように、空気ポン
プ１４の作動区間Ａが経過すると、そのコンデン
サの出力側のレベルは基線と大きくずれていた。
このため、第５図のＤに示すように、たとえば５
乃至６秒程度の基線の整定時間経過後に脈波の採
取が開始される必要があつたのである。しかしな
がら、本実施例によれば、整定時間Ｄがアナログ
スイツチ４４の信号採取に先立つ閉成作動により
解消されるのである。

なお、前述の実施例のハイパスフイルタ３４
は、ローパスフイルタ３６とハイパスフイルタ３
４とをカスケード結合したラグ・リードBPFに
よる二次アクテイブハイパスフイルタであつた
が、逆にハイパスフイルタの次にローパスフイル
タをカスケードしたリード・ラグBPFによるも
のであつても良いし、一次あるいは高次のハイパ
スフイルタであつても良い。

また、直列素子としてのコンデンサ等に並列素
子としての抵抗からなるＬ型回路を含むCRパシ
ブフイルタをオペアンプの帰還ループ（信号伝達
ライン）に介挿される形式のフイルタであつても
良いのである。このような場合には、帰還ループ
内におけるコンデンサの出力側（下流側）ライン
と接地ラインとの間に開閉器を設ければ良いので
ある。

また、前述の実施例においてはアナログスイツ
チ４４の閉成時期が空気ポンプ１４の作動時期と
一致しているので、殆んど零でも良く、またその
アナログスイツチ４４の閉成作動は空気ポンプ１
４の作動停止直後に瞬時に行われても良いのであ
る。

更に、前述の実施例においては開閉器としてア
ナログスイツチ４４が設けられているが、機械的
な接点を備えたリレー等が用いられても良い。要
するに、マイクロコンピユータ２８によつて開閉
制御される開閉器であれば良いのである。

以上、本考案の一実施例について説明したが、
本考案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図は第３図のハイパスフイルタの構成を示
す回路図である。第２図は本考案の一実施例が適
用された血圧測定装置の構成を示すブロツク線図
である。第３図は第２図の脈波検出回路を示すブ
ロツク線図である。第４図は第２図の実施例にお
けるハイパスフイルタの作動を説明するタイムチ
ヤートである。第５図は従来のハイパスフイルタ
の作動を説明するタイムチヤートである。 ２８……マイクロコンピユータ（開閉制御手
段）、３４……ハイパスフイルタ、４０……出力
側ライン、４２……接地ライン、４４……アナロ
グスイツチ（開閉器）、C₁……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 生体の一部を圧迫するためのカフと、該カフを
   昇圧するために空気を圧送するポンプと、該カフ
   内の圧力を検出するための圧力センサと、直列素
   子としてのコンデンサを信号伝達ラインに少なく
   とも１つ有し、前記圧力センサの出力信号から前
   記脈波信号を弁別するためのハイパスフイルタと
   を備え、前記カフの降圧過程において前記圧力セ
   ンサから採取される脈波信号に基づいて血圧値を
   自動的に決定する形式の自動血圧測定装置であつ
   て、 前記ハイパスフイルタの出力側ラインと接地ラ
   インとの間に設けられた開閉器と、 前記ポンプの作動停止後、前記脈波信号の採取
   に先立つて、前記開閉器を一時的に閉じる開閉制
   御手段と を、含むことを特徴とするハイパスフイルタを備
   えた自動血圧測定装置。