JPH0436693B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は生体の血圧を自動的に測定する自動血
圧測定装置の改良に関するものである。

自動血圧測定装置は、一般に、生体の一部を圧
迫するためのカフと、そのカフに空気を供給する
ことによりカフ内の圧力を上昇させる給気手段と
を備えた構成とされており、通常、給気手段によ
つてカフ内の圧力を予め設定された圧力まで自動
的に上昇させたのち、カフ内の気体を排気してそ
の圧力を徐々に下降させ、その圧力の下降の過程
で得られるコロトコフ音や、あるいは生体の脈拍
に同期したカフの圧力振動である脈波などに基づ
いて、生体の血圧を自動的に測定するようにされ
ている。

ところで、このような自動血圧測定装置におい
ては、上記血圧測定に先立つて給気手段により上
昇させられるカフ内圧力は、生体の最高血圧より
ある程度、たとえば30〜40mmHg程度高い圧力に
設定される必要があるが、従来では、生体の血圧
が予め解らない為に、その圧力が適当に設定され
るようになつていた。そのため、対象とする生体
によつては昇圧不足となり、血圧、特に最高血圧
を測定できない場合があつた。したがつて、その
ような場合には、カフの上昇圧力をさらに高く設
定し直して血圧測定を再度行なう必要があつたの
である。

また、上昇圧力、すなわちカフの上記最高圧力
値を十分高く設定して、そのカフ圧が何れの生体
の最高血圧値よりもある程度以上高くなるように
することが考えられているが、そのように生体の
異同に関わらずカフ圧を一律に高くすることは、
生体によつては血圧測定時間を不要に長くして、
カフの圧迫による不快感を不要に長引かせること
となり、また生体へ大きな負担を強いるおそれが
あつた。

これに対し、上記課題を解決する装置として、
実公昭57−3293号公報に記載されているように、
生体のカフによる阻血部より動脈末梢側に装着さ
れる脈波検出器を設けるとともに、この脈波検出
器により末梢脈波が検出されている間は給気手段
によりカフ圧を上昇させ、末梢脈波が検出されな
くなつた時には給気手段による圧力供給を停止さ
せる自動血圧測定装置が提案されている。この装
置によれば、脈波の発生および消滅時期を検知す
ることによりカフの昇圧が制御されるため、生体
毎にカフの最高圧力値が最適に決定される利点が
ある。しかしながら、このように生体の末梢脈波
の発生の有無に基づいてカフの最高圧力値を決定
する装置においては、たとえば手術中の患者な
ど、特に末梢血管が影響を受け易い状態の生体の
血圧値を測定する際には、シヨツク、体温、薬物
など、何らかの影響により末梢血管が収縮若しく
は拡張して脈波は検出され難い場合があるため、
このような場合にはカフの最高圧力値が不当に低
く決定されてしまい、給気手段による給気が停止
させられてしまう不都合がある。また、生体の無
意識の体動により上記脈波検出器が外れた場合も
同様の不都合が生じるのである。しかも、上記装
置は生体の脈拍に同期して変化する脈波を検出す
るために生体に装着される機器として、カフおよ
び末梢脈波検出器の２つが血圧計本体に加えて設
けられているため、血圧装置全体が大掛かりにな
る欠点がある。

本発明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、生体の末梢血
管の変動に関わらずカフの最高圧力値が良好な最
適カフ圧として得ることができ、しかもコンパク
トに構成され得る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 本願発明は以上の事情を背景として為されたも
のであり、そ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、そのカフに空気を供給
することによりカフ内の圧力を上昇させる給気手
段と、カフ内の圧力を検出する圧力検出手段と、
圧力検出手段により検出されたカフ内の圧力から
カフの圧力振動である脈波を検出する脈波検出手
段とを備え、血圧測定に先立つてカフ内の圧力を
自動的に昇圧させた後、上記脈波の変化に基づい
て血圧値を測定する自動血圧測定装置において、
(a)前記脈波検出手段により検出された脈波のう
ち、最大振幅を有する脈波に基づいて前記カフ昇
圧過程の平均血圧値を決定し、平均血圧値と目標
最適カフ圧との予め記憶された関係からその平均
血圧値に基づいて目標最適カフ圧を決定する目標
最適カフ圧決定手段と、(b)前記カフの圧力が前記
目標最適カフ圧に到達した時、前記給気手段のカ
フに対する給気を停止させる停止手段とを、含む
ことにある。

作 用 この結果、目標最適カフ圧決定手段により、脈
波検出手段により検出された脈波のうち最大振幅
を有する脈波に基づいてカフ上昇過程の平均血圧
値が決定されるとともに、平均血圧値と目標最適
カフ圧との予め記憶された関係からその平均血圧
値に基づいて目標最適カフ圧が決定される。そし
てカフ圧がこの目標最適カフ圧に到達したことを
以て、停止手段により、給気手段のカフに対する
給気が停止される。

発明の効果 このように、本願発明の装置によれば、カフの
圧力振動である脈波に基づいて平均血圧値が決定
されるとともに、その平均血圧値に基づいて目標
最適カフ圧が決定されるため、たとえば手術中の
患者の血圧測定に際しても、末梢血管の変動に関
わらずカフの最高圧力値が好適な最適カフ圧とし
て得られる。また、末梢側脈波を検出するための
脈波検出器の脱落による不都合も全く解消され
る。しかも末梢脈波検出器を使用する必要がない
ため、装置全体がコンパクトに構成され得るので
ある。

以下、本発明が、オシロメトリツク法によつて
構成される自動血圧測定装置に適用された場合の
二，三の実施例を、図面に基づいて詳細に説明す
る。なお、ここにオシロメトリツク法とは、生体
の脈拍に同期したカフの圧力振動である脈波に基
づいて血圧を測定する方法である。

まず、カフの昇圧過程で得られる平均血圧値に
基づいて目標最適カフ圧が決定される自動血圧測
定装置の一例を第２図に実線で示す。

第２図において、１０は人体（生体）の腕部等
を圧迫するための袋状のカフである。このカフ１
０には、カフ１０内に空気を供給してその圧力を
上昇させる給気手段としての電動ポンプ１２と、
カフ１０内の空気を排出してカフ１０内の圧力を
下降させる電磁弁１４とが接続されているととも
に、それら電動ポンプ１２や電磁弁１４によつて
昇降させられるカフ１０内の圧力を検出し、その
圧力を表わす圧力信号SPを出力する出力検出手
段としての圧力センサ１６が接続されている。

圧力センサ１６は脈波除去器１８および脈波検
出手段としての脈波検出器２０に接続されてお
り、圧力信号SPはそれらに供給される。脈波除
去器１８はオーパスフイルタとＡ／Ｄコンバータ
とを備えており、圧力信号SP中から人体の脈拍
に同期した脈波である振動成分を除去したのち、
カフ１０内の静的な圧力を表わす信号をデジタル
コード化して、これを圧力信号SPDとしてＩ／
Ｏポート２２に供給する。脈波検出器２０はバン
ドパスフイルタとＡ／Ｄコンバータとを備え、上
記脈波除去器１８とは逆に、圧力信号SP中から
脈波である振動成分のみを取り出し、これをデジ
タルコード化して脈波信号SMDとしてＩ／Ｏポ
ート２２に供給する。、また、Ｉ／Ｏポート２２
にはスタート押釦２４が接続されており、その押
圧操作によつてスタート信号SSがＩ／Ｏポート
２２に供給されるようになつている。

Ｉ／Ｏポート２２にはデータバスラインを介し
てCPU２６、RAM２８およびROM３０が接続
されており、Ｉ／Ｏポート２２に供給された圧力
信号SPD、脈波信号SMDおよびスタート信号SS
は、CPU２６で、予めROM３０に記憶させられ
たプログラムに従つて、RAM２８の一時記憶機
能を利用しつつ、信号処理されるようになつてい
る。そして、その信号処理の過程でポンプ駆動信
号SAおよび排気制御信号SEが発生され、それら
の信号がそれぞれ前記電動ポンプ１２および電磁
弁１４に供給されるようになつており、その結
果、前記カフ１０内の圧力が自動的に昇降させら
れるようになつている。また、その信号処理の結
果得られた最高血圧値や最低血圧値などの血圧値
情報は、表示信号DDとして表示器３２に供給さ
れ、そこで数値表示等の所定の形態で表示される
ようになつている。

そして、このような装置において、本実施例で
は第３図に示すフローチヤートに従つて、血圧測
定が自動的に行われるようになつているのであ
る。

すなわち、第３図において、電源が投入される
と、まずステツプＳ１が実行される。このステツ
プＳ１ではスタート押釦２４が押圧されたか否か
が判断され、その判断が肯定されると直ちにステ
ツプＳ２が実行されるようになつている。ステツ
プＳ２では電磁弁１４に供給される排気制御信号
SEが排気を停止する内容に設定されるとともに、
ポンプ駆動信号SAが電動ポンプ１２に供給され、
カフ１０内へ空気が圧送され始める。そして、こ
のステツプＳ２の終了後引き続いて実行されるス
テツプＳ３において、圧力信号SPDが表わすカ
フ１０内の圧力Ｐが予め定められた所定の圧力
P₁よりも大きくなつたか否かが判断され、実際
の圧力Ｐが予め定められた圧力P₁を上回わると
ステツプＳ４の平均血圧値測定ルーチンが実行さ
れるようになつている。なお、この圧力P₁はカ
フ１０の昇圧過程における平均血圧値を求める作
動を開始する圧力であつて、例えば30mmHgの大
きさに設定されている。このようなステツプを設
ければ、血圧測定準備中のカフ１０の振動などに
基づいて誤まつて平均血圧値が決定されるおそれ
がなくなるのである。

ステツプＳ４の平均血圧値測定ルーチンでは、
脈波検出器２０からの脈波信号SMDに基づいて
個々の脈波の大きさ（ピーク値）が求められると
ともに、その脈波の大きさの変化に基づいて平均
血圧値が求められる。なお、たとえば、
CARDIOVASCULAR RESERCH CENTER
BULLETIN，Vol.8，No. １ July−Sept，
1969の第25頁、およびJounal of Biochemical
Engineering，Vol.102，February 1980の第33頁
などに記載されているように、平均血圧値は脈波
の大きさが最大となるときのカフの内圧にほぼ等
しいことが知られており、本実施例では、大きさ
が最大の脈波の発生時期を求めて、その時点にお
けるカフ１０の圧力Ｐを平均血圧値として求める
ようになつている。

そして、ステツプＳ４に引き続いて実行される
ステツプＳ５において、上記ステツプＳ４におい
て平均血圧値が決定されたか、あるいは未だ決定
されていないかの判断が行われるようになつてお
り、未だ決定されていないと判断された場合には
ステツプＳ６が、すでに決定されたと判断された
場合にはステツプＳ７が、それぞれ直ちに実行さ
れるようになつている。

ステツプＳ６では、カフ１０内の圧力Ｐが予め
定められた最大圧力P_MAXに到達したか否かが判
断され、圧力Ｐが最大圧力P_MAXに未だ達してい
ないと判断された場合には、前記ステツプＳ４以
後が繰返して実行されて平均血圧値が求められる
ようになつているが、平均血圧値が求められる前
に圧力Ｐが最大圧力P_MAXに達した場合には、ス
テツプＳ９が直ちに実行され、電動ポンプ１２へ
のポンプ駆動信号SAの供給が停止されて、電動
ポンプ１２によるカフ１０への空気の圧送が停止
させられるようになつている。なお、このステツ
プＳ６は、何らかの原因によつて平均血圧値が求
められなかつた場合に、カフ１０の上昇圧力を最
大圧力P_MAXで自動的に停止させる一種の保護手
段を構成するものであつて、最大圧力P_MAXとし
ては、例えば200mmHg程度の圧力が設定される。
このようなステツプを設けて、カフの上昇圧力を
制御するようにしておけば、万一平均血圧値が求
められなかつた場合でも、カフの圧力が無制限に
上昇することが良好に回避されるのであり、また
上昇圧力（最大圧力P_MAX）を上述のように200mm
Hg程度に設定しておけば、その圧力から血圧測
定が実行された場合、対象とする被測定者にかか
わらず所望の血圧値を確実に測定することがで
き、昇圧不足による再測定を行う必要がなくなる
のである。

一方、ステツプＳ５で平均血圧値が決定された
と判断された場合に実行されるステツプＳ７にお
いては、予め記憶された関係からステツプＳ４で
求められた平均血圧値P_Mに基づいて目標最適カ
フ圧P_LIMが決定されるようになつている。上記予
め記憶された関係は、たとえば次式(1)で表される
ものであり、第４図では１点鎖線で示されてい
る。このため、ステツプＳ４では、上記平均血圧
値P_Mに所定の係数ａ、たとえば「２」が乗算さ
れることにより目標最適カフ圧P_LIMが決定され
る。

P_LIM＝ａ×P_M ……(1) なお、上記(1)式において、平均血圧値P_Mに乗
算される係数ａは、必ずしも「２」である必要は
なく、目標最適カフP_LIMが被測定者の最高血圧値
を確実に上まわり且つ比較的小さな値となるよう
に予め決定されておればよいのである。

すなわち、最高血圧値P_S、最低血圧値P_D、お
よび平均血圧値P_Mの間には、たとえば「心力
学・血流循環計測法（永井書店発行昭和54年１月
15日第１版）の第147頁の（16）式にも記載され
ているように、次式(2)に例示する一定の相互関係
が存在し、それらは相互に比例の関係にあるの
で、前記(1)の式の係数ａは、目標最適カフ圧P_LIM
が第４図の最高血圧値P_Sを示す線を確実に上まわ
る状態で比較的小さな値となるように、「２」若
しくはその前後の値に予め選択されているのであ
る。

P_M＝（1/3）（P_S−P_D）＋P_D ……(2) なお、生体の平均血圧値P_Mの変化範囲は、第
４図の範囲Ｍに示すように、生理的にほぼ限定さ
れており、少なくともこの範囲Ｍにおいて目標最
適カフ圧P_LIMが最高血圧値P_Sを示す線を確実に上
まわるように前記係数ａが決定される必要がある
が、本実施例の(1)式に示す関係を用いれば、上記
範囲Ｍに拘わらず、目標最適カフ圧P_LIMが最高血
圧値P_Sを示す線を確実に上まわることになる。

なお、以上の説明から明らかなように、本実施
例では、ステツプＳ４（平均血圧値測定ルーチ
ン）Ｓ５およびＳ７によつて目標最適カフ圧決定
手段が構成されている。

ステツプＳ７において目標最適カフ圧P_LIMが決
定されると、引き続いてステツプＳ８が実行さ
れ、カフ１０の実際の圧力Ｐがその目標最適カフ
圧P_LIMに到達したか否かが判断される。そして、
実際の圧力Ｐが未だ目標最適カフ圧P_LIMに達しな
い間はステツプＳ８が継続して実行され、実際の
圧力Ｐが目標最適カフ圧P_LIMを上回つたときに前
記ステツプＳ９が直に実行されるようになつてお
り、このステツプＳ９の実行によつてカフ１０へ
の空気の圧送が直ちに停止されるようになつてい
る。すなわち、上記ステツプＳ８およびＳ９によ
つて停止手段が構成されているのである。

なお、ステツプＳ９が実行されるとステツプＳ
１０の血圧測定ルーチンが直ちに実行され、通常
のプログラムに従つて最高血圧値や最低血圧値な
どの血圧値情報が求められて、その求められた血
圧値情報が表示信号DDとして表示器３２に供給
されるようになつており、このステツプＳ１０の
血圧測定ルーチンの終了後プログラムが終了する
ようになつている。

上述の説明から明らかなように、本実施例によ
れば、血圧測定に先立つて昇圧させられるカフ１
０内の圧力は、その昇圧過程で得られる平均血圧
値に基づいてその血圧測定の都度適正な値に設定
されるので、従来装置のようにカフの昇圧不足や
血圧測定時間の不要な延長を招くことはないので
ある。しかも、従来の末梢脈波の発生の有無によ
りカフの最高圧力値を決定する形式の装置に比較
して、たとえば手術中の患者の血圧測定に際して
も、末梢血管の変動に関わらず最高圧力値が好適
な最適カフ圧として得られる。また末梢脈波検出
器が不要となるため、その末梢脈波検出器の外れ
による不都合が全く解消されるとともに、装置全
体がコンパクトに構成され得るのである。

なお、本実施例では、ステツプＳ７において、
平均血圧値に基づいて目標最適カフ圧P_LIMを求め
るのに、平均血圧値に所定の係数を乗算するよう
にされていたが、目標最適カフ圧P_LIMはそれ以外
の手法で導かれるようになつていても何等問題は
ない。例えば、平均血圧値に適当な圧力値を加算
しても、第４図に二点鎖線で示されるように、平
均血圧値のとり得る範囲Ｍで、最高血圧値を測定
するのに必要十分な大きさの目標最適カフ圧P_LIM
を求め得るのである。

以上、本発明のいくつかの実施例を説明した
が、本発明はそれら実施例に何等限定して解釈さ
れるべきものではなく、特許請求の範囲を逸脱し
ない範囲内において、種々なる変形、改良等を加
えた態様で実施し得ることは言うまでもないとこ
ろである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図である。第２
図は本発明の実施例の構成を説明するブロツク線
図であり、第３図は第２図の実施例装置の作動を
説明するフローチヤートであり、第４図は第２図
の実施例装置によつて設定される目標最適カフ圧
を最高血圧値、最低血圧値、平均血圧値とともに
示すグラフである。 １０……カフ、１２……電動ポンプ（給気手
段）、１６……圧力センサ（圧力検出手段）、２０
……脈波検出器（脈波検出手段）、｛ステツプＳ
４、ステツプＳ５、ステツプＳ７｝（目標最適カ
フ圧決定手段）、｛ステツプＳ８、ステツプＳ９｝
（停止手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生体の一部を圧迫するためのカフと、該カフ
   に空気を供給することにより該カフ内の圧力を上
   昇させる給気手段と、該カフ内の圧力を検出する
   圧力検出手段と、該圧力検出手段により検出され
   た該カフ内の圧力からカフの圧力振動である脈波
   を検出する脈波検出手段とを備え、圧力測定に先
   立つて該カフ内の圧力を自動的に昇圧させた後、
   該脈波の変化に基づいて血圧値を測定する自動血
   圧測定装置において、 前記脈波検出手段により検出された脈波のう
   ち、最大振幅を有する脈波に基づいて前記カフ昇
   圧過程の平均血圧を決定し、平均血圧値と目標最
   適カフ圧との予め記憶された関係から該平均血圧
   値に基づいて目標最適カフ圧を決定する目標最適
   カフ圧決定手段と、 前記カフの圧力が前記目標最適カフ圧に到達し
   たとき、前記給気手段の該カフに対する給気を停
   止させる停止手段と を含むことを特徴とする自動血圧測定装置。