JPH04261639A

JPH04261639A - 電子血圧計

Info

Publication number: JPH04261639A
Application number: JP3023065A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shirasaki; 修白崎; Masashi Fukuyoshi; 福良　正史; Akihiro Sasahata; 昭弘笹畑; Yoshinori Miyawaki; 義徳宮脇
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1991-02-18
Filing date: 1991-02-18
Publication date: 1992-09-17
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JP2842696B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子血圧計に関する
。

【０００２】

【従来の技術】オシロメトリック式電子血圧計は、カフ
圧上に重畳した脈波を捕捉し、この振幅変化を基に血圧
を算出するものである。この振幅変化は、図５に示すよ
うに、カフ圧が収縮期圧（最高血圧）に対して充分に高
い時には小さく、その後カフを減圧するに従って増大し
、カフ圧が拡張期圧（最低血圧）と等しくなる直前（ほ
ぼカフ圧＝平均血圧とされる）で最大となる。つまり、
脈波極大点・Ｐ点となる。その後、減少していく。この振幅変化を基に血圧を算出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この振幅変化を基に血
圧を算出するオシロメトリック法では、このような振幅
変化のパターン（包絡線）全体が必要となる。例えば、
ある手法によれば、収縮期圧（最高血圧）・拡張期圧（
最低血圧）は、脈波振幅が極大点（Ｐ点）より、それぞ
れ高圧・低圧側で極大値のある比率と等しくなる点（Ｓ
点・Ｄ点）として求められる。つまり、包絡線上のＳ点
、Ｐ点、Ｄ点の３点全てが捕捉できないと血圧を算出で
きない。この３点すべてを捕捉するということは、言い
換えれば測定動作に入るまでに予めＳ点以上の加圧を行
っておく必要があることとなる。仮に、Ｓ点以上の加圧
が達成されていないとすると、血圧測定動作において、
Ｐ点検出時点でＳ点不在が判明し、収縮期圧（最高血圧
）が算出できず測定失敗となる。従って、使用者はより
高い設定において加圧をし直し、再び測定しなければな
らない。しかしながら、Ｓ点（収縮期圧）は使用者にと
っては未知であり、これを予測して適切に加圧設定する
ことは、特に血圧変動の著しい高血圧者において難しい
。また、測定が失敗に終わった場合には測定に長時間か
かる。従って、従来は加圧値を必要以上に高く設定し、
被測定者の苦痛を強いていることが少なくない。このよ
うなことから、加圧設定を自動により行う機能が望まれ
ていた。

【０００４】この発明では、以上のようなオシロメトリ
ック式血圧計の操作性の欠点を解消させ、被測定者の血
圧に応じた適正な加圧を自動的に行い得る電子血圧計を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】この目的を達成
させるために、この発明の電子血圧計では、次のような
構成としている。電子血圧計は、カフと、カフを加圧す
る加圧手段と、加圧終了後にカフを減圧する減圧手段と
、カフ内の流体圧力を検出する圧力検出手段と、前記カ
フ加圧・減圧手段による加減圧中にカフ圧信号上に重畳
した脈波成分を抽出する脈波抽出手段と、抽出した一拍
毎の脈波について振幅を算出する脈波振幅算出手段と、
カフ減圧過程において前記脈波振幅算出手段の出力信号
及び前記圧力検出手段の出力信号に基づいて血圧値を決
定する血圧決定手段とから成る電子血圧計であって、カ
フ加圧中に抽出する脈波振幅の最大値を検出し、その最
大値を基にしきい値を計算するしきい値算出手段と、こ
のしきい値算出手段により算出したしきい値と加圧中脈
波振幅とを比較し、加圧中脈波振幅がしきい値より小さ
いか否かを判断する判断手段と、加圧中脈波振幅がしき
い値より小さいと判断された時点でのカフ圧を最高血圧
の推定値とする最高血圧推定手段と、この最高血圧推定
値に対してカフ加圧が所定圧分上昇した時点でカフ加圧
を停止させる加圧設定手段とを具備してなることを特徴
としている。

【０００６】このような構成を有する電子血圧計では、
カフ加圧中の脈波信号を捕捉し、脈振幅の変化から収縮
期を推定して、それに応じた適切なカフ圧で加圧を停止
することとしている。従って、自動的にカフの加圧設定
を行うことができ、被測定者にとって過不足のない加圧
が得られ、操作性が向上すると共に、測定の迅速化、測
定時の苦痛の軽減を実現できる。

【０００７】

【実施例】図４は、この発明に係る電子血圧計の具体的
な一実施例を示す回路ブロック図である。

【０００８】電子血圧計は、カフ１と、カフ１を加圧す
る加圧ポンプ２、カフ内圧力を減圧する急速排気弁３、
微速排気弁４がそれぞれエアチューブ５を介して接続さ
れ空気系が構成されている。そして、この加圧ポンプ２
及び急速排気弁３は後述するＭＰＵ６に電気的に接続さ
れ駆動制御されるようになっている。また、エアチュー
ブ５には圧力センサ７が配備されている。この圧力セン
サ７は、例えばひずみゲージを使用したダイヤフラム変
換器、或いは半導体圧力変換素子等が使用される。圧力
センサ７の出力信号（アナログ量）は、ローパスフィル
タ８を介してＡ／Ｄ変換器９へ送られ、Ａ／Ｄ変換器９
でデジタル値に変換される。このローパスフィルタ８は
、加圧途上で脈波を検出するにおいて、カフ圧信号上に
混入する加圧ポンプ２の圧ノイズを除去するこめのもの
である。ＭＰＵ６は、デジタル値に変換されノイズが除
去された圧力センサ７の出力信号を一定周期で取り込む
。このＭＰＵ６は、脈波抽出処理機能（カフ圧データか
ら脈波を取り込む機能）、脈波振幅算出機能（脈波の起
点・終点を一拍毎に認識し脈波振幅を算出する機能）、
血圧算出処理機能（得られた複数の脈波振幅、すなわち
包絡線から最高・最低血圧値を算出する機能）を有する
。更に、ＭＰＵ６はカフ加圧中の最大脈波を基にしきい
値を算出する機能（収縮期圧決定のためのしきい値、実
施例では脈波の最大値Ａｍａｘの５０％）及び加圧脈波
がしきい値より小さいか否かを判断し、加圧脈波がしき
い値より小さい時点のカフ圧を推定最高血圧と決定する
機能と、この推定最高血圧を基に適切な加圧値を算出し
、カフ圧がそれに等しくなった時点でカフ加圧を停止さ
せる加圧設定機能とを有している。また、ＭＰＵ６は決
定した最高血圧・最低血圧値を表示器１０に表示させる
機能を有している。

【０００９】図１は、実施例電子血圧計の具体的な処理
動作を示すフローチャートである。測定に際し、電源ス
イッチ及び加圧スイッチをＯＮすると、カフ１の加圧が
スタートする〔ステップ（以下、ＳＴという）１〕。こ
のカフ加圧中に、圧力センサ７の出力信号に基づいて、
脈波を取込み、且つ脈波の起点・終点を一拍毎に認識し
、脈波振幅を算出する。更に、得られた脈波包絡線から
最高血圧を推定する。（ＳＴ２）。ＳＴ３では、最高血
圧推定値ＳＰが決定されたか否かを判定している。カフ
圧上昇が不十分で収縮期圧（ＳＰ）が未だ決定し得てい
ない場合には、このＳＴ３の判定がＮＯとなりＳＴ２へ
戻る。今、収縮期圧（ＳＰ）が決定されたとすると、Ｓ
Ｔ３の判定がＹＥＳとなり、次のＳＴ４へ進む。ＳＴ４
では、カフ圧が加圧適正値に達したか否かを判定してい
る。つまり、加圧中のカフ１の現在の圧が、決定された
収縮期圧推定値に応じた加圧適正値にまで達したか否か
を判定している。ここで、加圧適正値とは収縮期圧推定
値に対し過不足のない値。つまり、収縮期圧推定誤差や
加圧停止直後から測定処理開始までの圧降下等を考慮し
て、例えば収縮期圧に３０ｍｍＨｇ等の値を加算して設
定される。今、カフ圧が加圧適正値まで上昇していない
とすると、このＳＴ４の判定がＮＯとなり、加圧適正値
となるまで加圧が続行される。そして、カフ圧が加圧適
正値に到達すると、このＳＴ４の判定がＹＥＳとなって
、加圧ポンプ２の駆動を停止し加圧を終了する（ＳＴ５
）。そして、カフ１の微速排気を開始し測定処理に移る
（ＳＴ６）。この微速排気過程において、前記加圧中の
処理と同様に脈波抽出、脈波振幅算出、血圧算出処理が
実行される（ＳＴ７）。ＳＴ８では、最低血圧値ＤＰ（
最高血圧値を含む）が算出されたか否かを判定している
。カフ微速排気過程での最高血圧・最低血圧が算出され
るまで、この処理が続行され、拡張期圧（最低血圧）が
決定されると、このＳＴ８の判定がＹＥＳとなり、カフ
１を急速排気して測定した血圧値を表示器１０に表示す
る（ＳＴ９）。

【００１０】図２は、前記加圧中に実行される血圧推定
処理（上記ＳＴ２）の詳細な処理動作を示すフローチャ
ートである。ここで、脈波振幅ＡＭＰ（ｎ）の（ｎ）は
、脈波番号である。このＡＭＰ（ｎ）及びそれに対応す
るカフ圧ＰＣ（ｎ）は、本処理直前に既に実行されてい
る脈波振幅算出処理にて算出済みとする。また、脈波の
番号（ｎ）及び脈波振幅の最大値を保存する変数Ａｍａ
ｘは、測定開始時に「０」に初期化済みとする。まず、
脈波の番号ｎを更新すると（ＳＴ２１）、脈波振幅ＡＭ
Ｐ（ｎ）が脈波振幅最大値Ａｍａｘと比較される（ＳＴ
２２）。ここで、ＡＭＰ（ｎ）がＡｍａｘよりも大きい
場合には、脈波包絡線が上昇過程にある（つまり、極大
点に達していない）として、このＳＴ２２の判定がＹＥ
Ｓとなり、このＡＭＰ（ｎ）をＡｍａｘに代入した後（
ＳＴ２３）、リターンする。そして、やがてＡＭＰ（ｎ
）がＡｍａｘより小さくなるとＳＴ２２の判定がＮＯと
なる。つまり、脈波包絡線は既に極大点を経過し、減少
過程にあると判断しＳＴ２４へ移る。ＳＴ２４では、Ａ
ＭＰ（ｎ）が収縮期圧決定のためのしきい値（実施例で
は０．５×Ａｍａｘ）以下に減少したか否かを判定して
いる。仮に、ＡＭＰ（ｎ）がしきい値以下に減少してい
ない場合には、このＳＴ２４の判定がＮＯとなってリタ
ーン（ＳＴ２１へリターン）する。しかし、ＡＭＰ（ｎ
）がしきい値以下に減少している場合には、このＳＴ２
４の判定がＹＥＳとなり、収縮期圧の推定値（推定最高
血圧値）Ｅｓｐを算出する（ＳＴ２５）。加圧中は、カ
フ圧の変化が大きく、脈波間の圧間隔が広いため、脈波
振幅がしきい値以下に減少した点でのカフ圧をそのまま
推定値にすると、精度が確保できない。そこで、実施例
ではＥｓｐの算出を直線補完によって次式のように求め
る。ここで、ＴＨｓはしきい値とする。

【００１１】このように、加圧推定値Ｅｓｐ算出後、リターンする。

【００１２】図３は、前記減圧中に実行される血圧算出
処理（上記ＳＴ７）の詳細な処理動作を示すフローチャ
ートである。ここで、ＡＭＰ（ｎ）及びＰｃ（ｎ）等の
必要なデータは、直前に実行される脈波抽出・脈波振幅
算出処理において算出済みとする。また、脈波の番号ｎ
及び収縮期圧ＳＰ、拡張期圧ＤＰは、それぞれ「０」に
初期化済みとする。

【００１３】まず、脈波の番号ｎが１インクリメントさ
れる（ＳＴ７１）。次のＳＴ７２では、算出直後のＡＭ
Ｐ（ｎ）がＡｍａｘと比較される。仮に、ＡＭＰ（ｎ）
がＡｍａｘよりも小さい場合には、脈波包絡線が未だ極
大点に達していないとして、このＳＴ７２の判定がＹＥ
Ｓとなり、このＡＭＰ（ｎ）値をＡｍａｘに代入した後
（ＳＴ７３）、ＳＴ７１へリターンする。逆に、ＡＭＰ
（ｎ）がＡｍａｘより大きい場合には、このＳＴ７２の
判定がＮＯとなり次のＳＴ７４へ進む。ＡＭＰ（ｎ）が
Ａｍａｘよりも大きいとは、包絡線は既に極大点を経過
し減少過程にあることを意味する。次のＳＴ７４では、
収縮期圧（最高血圧）ＳＰが「０」であるか否かを判定
している。ここで、ＳＰが「０」であるなら、ＳＰが未
決定であると判定する。この場合、ＳＴ７４の判定がＹ
ＥＳとなり、ＳＴ７５乃至ＳＴ７８でＳＰ算出処理に移
行する。逆に、ＳＰが決定ずみであれば、このＳＴ７４
の判定がＮＯとなりＳＴ７９へ移行し、ＤＰ算出処理を
実行する。今、ＳＰが「０」であり未決定であるとする
と、ＳＴ７５で脈波のカウンタｊを現在の脈波番号ｎに
セットする（ＳＴ７５）。次に、ｊを１デクリメントし
て（ＳＴ７６）、ｊで指定される脈波振幅ＡＭＰ（ｊ）
を極大値Ａｍａｘ×０．５と比較する（ＳＴ７７）。こ
こで、ＡＭＰ（ｊ）がＡｍａｘ×０．５よりも大きけれ
ば、このＳＴ７７の判定がＮＯとなりＳＴ７６へ戻り、
逆にＡＭＰ（Ｊ）がＡｍａｘ×０．５よりも小さければ
、このＰＣ（ｊ）を収縮期圧（最高血圧）ＳＰとする（
ＳＴ７８）。そして、次に拡張期圧ＤＰ算出処理に移行
する。まず、ＳＴ７９ではＡＭＰ（ｎ）がＤＰ算出しき
い値（ＡＭＰ×０．７）以下に減少したか否かを判定す
る。ＡＭＰ（ｎ）が、Ａｍａｘ×０．７以下に減少した
とすると、このＳＴ７９の判定がＹＥＳとなり、Ｐｃ（
ｎ）をＤＰとして（ＳＴ８０）、リターンする。

【００１４】

【発明の効果】この発明では、以上のように、カフ加圧
中に抽出する脈波振幅の最大値を検出し、その最大値を
基にしきい値を計算し、加圧中脈波振幅がしきい値より
小さいか否かを判定し、加圧中脈波振幅がしきい値より
小さくなった時点でのカフ圧を最高血圧の推定値とし、
カフ圧がさらに上昇してその推定最高血圧値に対してあ
る所定圧力分上昇した時点でカフ加圧を停止することと
したから、脈波成分をカフ加圧中に抽出し、この脈波信
号に基づいて収縮期圧を推定することで血圧に応じて過
不足のないカフ圧で加圧を自動的に停止させ得る。従っ
て、操作性の向上と、測定の迅速化、測定時の苦痛の軽
減及びコストダウンを実現できる等、発明目的を達成し
た優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例電子血圧計の具体的な処理動作を示すメ
インフローチャートである。

【図２】実施例電子血圧計の加圧中の血圧推定処理を示
すフローチャートである。

【図３】実施例電子血圧計の減圧中の血圧算出処理を示
すフローチャートである。

【図４】実施例電子血圧計の回路構成例を示すブロック
図である。

【図５】オシロメトリック血圧計における血圧決定過程
を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　カフ２　　加圧ポンプ３　　急速排気弁４　　微速排気弁６　　ＭＰＵ７　　圧力センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カフと、カフを加圧する加圧手段と、加圧
終了後にカフを減圧する減圧手段と、カフ内の流体圧力
を検出する圧力検出手段と、前記カフ加圧・減圧手段に
よる加減圧中にカフ圧信号上に重畳した脈波成分を抽出
する脈波抽出手段と、抽出した一拍毎の脈波について振
幅を算出する脈波振幅算出手段と、カフ減圧過程におい
て前記脈波振幅算出手段の出力信号及び前記圧力検出手
段の出力信号に基づいて血圧値を決定する血圧決定手段
とから成る電子血圧計において、カフ加圧中に抽出する
脈波振幅の最大値を検出し、その最大値を基にしきい値
を計算するしきい値算出手段と、このしきい値算出手段
により算出したしきい値と加圧中脈波振幅とを比較し、
加圧中脈波振幅がしきい値より小さいか否かを判断する
判断手段と、加圧中脈波振幅がしきい値より小さいと判
断された時点でのカフ圧を最高血圧の推定値とする最高
血圧推定手段と、この最高血圧推定値に対してカフ加圧
が所定圧分上昇した時点でカフ加圧を停止させる加圧設
定手段とを具備してなる電子血圧計。