JPH05200005A - 電子血圧計 - Google Patents

電子血圧計

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JPH05200005A
JPH05200005A JP4013255A JP1325592A JPH05200005A JP H05200005 A JPH05200005 A JP H05200005A JP 4013255 A JP4013255 A JP 4013255A JP 1325592 A JP1325592 A JP 1325592A JP H05200005 A JPH05200005 A JP H05200005A
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pulse wave
pressure
cuff
blood pressure
wave amplitude
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Application number
JP4013255A
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English (en)
Inventor
Katsuyuki Inage
勝行 稲毛
Yumi Saito
ゆみ 齊藤
Shimei Chiyou
志明 張
Toru Fujii
徹 藤井
Masashi Fukuyoshi
正史 福良
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不整脈患者でも精度の高い測定をなし得る電
子血圧計を提供する。 【構成】 加圧過程で、脈波を抽出し(ST2)、各脈
波の脈波振幅を求めて、その脈波振幅の傾きの比と脈波
振幅の平均値を求め(ST3、ST4)、さらに加圧停
止で脈波振幅列の極大点と最高血圧推定点における脈波
振幅の傾きの比、脈波振幅の平均値等の特徴量を算出し
(ST8)、これら特徴量を基に、微速排気過程におけ
る減圧速度を算出し、設定する(ST9)。

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、特に脈
波振幅の乱れに応じて、カフ圧変化速度を制御し得る電
子血圧計に関する。
【0002】
【従来の技術】振動法採用の電子血圧計は、例えばカフ
圧の微速減圧過程で、カフ圧中に重量される脈波成分を
抽出し、各脈波成分の振幅を算出し、カフ圧減圧過程に
おける脈波振幅列を得、例えば脈波振幅列の極大点より
高カフ圧側の所定の振幅値(極大値振幅Amax×0.
5)に相当するカフ圧を最高血圧と決定し、極大点より
低カフ圧側の所定の振幅値(極大値振幅Amax×0.
7)に相当するカフ圧を最低血圧と決定している。
【0003】この種の振動法採用の電子血圧計におい
て、カフの減圧速度は測定結果の精度を大きく左右す
る。すなわち減圧速度が速すぎると、ある脈拍の脈動が
生じてから次の脈拍が生じるまでの間にカフ圧が大きく
低下するため、脈動の振幅変化を正しく捉えられず、本
来の脈動の振幅変化の形状とのズレの分測定誤差が生じ
るおそれがある。一方、逆に減圧速度が必要以上に遅い
と、特に高血圧患者などで脈圧(最高・最低血圧の差)
が大きい場合、測定時間が長くなり測定部位やその末梢
部に痛みを感じたり、うっ血によって測定誤差が生じた
りすることが多い。したがって減圧速度は、精度劣化が
生じない範囲内で速いことが望ましい。この観点から、
一般に排気速度は秒速3mmHg、または3mmHg/
拍程度が適当と推奨されている。また、これに準じ、排
気手段に制御機能を持たせ、脈拍数を検知して1拍あた
りの減圧量を調整するようにしたものも提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電子血
圧計の固定速度の微速排気では、個人の脈拍の差の相違
による問題を吸収できないし、脈拍数を検知して減圧量
を制御するものでも、不整脈患者などの場合、脈波周期
は時事刻々と変化するため、前記のような最高・最低血
圧点で不整脈が生じ脈波周期が突発的に長くなった場
合、正確な測定値が得られなくなるという問題点があ
る。
【0005】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、不整脈患者でも精度の高い測定を実現し
得る電子血圧計を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明の電子
血圧計は、カフと、カフを加圧する加圧手段と、カフ内
圧力を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、カフ圧の変化過程で、カフ圧中に
含まれる脈波成分あるいは血管音等の血管情報を検出す
る血管情報検出手段と、この血管情報検出手段で検出さ
れる血管情報及び前記圧力検出手段の出力信号に基づい
て最高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧値決定手段
とから成る電子血圧計において、脈波成分の脈波振幅を
算出する脈波振幅算出手段と、この脈波振幅値算出手段
で算出された脈波振幅値の乱れを抽出する脈波振幅値乱
れ抽出手段と、この脈波振幅値の乱れに応じて血圧測定
時のカフ圧変化速度を制御するカフ圧変化速度制御手段
とを備えたことを特徴とする電子血圧計とを備えてい
る。
【0007】この電子血圧計は、不整脈患者の場合、突
然脈波周期が乱れることがある場合、脈波振幅も乱れを
生じることに着目し、脈波成分を抽出し、脈波振幅列を
得、この脈波振幅がどの程度乱れているか、その乱れ度
合を算出し、乱れ度合が大であると、カフ圧の変化速度
を低くするようにしている。
【0008】
【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳細
に説明する。 〈実施例1〉この実施例は、オシロメトリック式血圧計
の、特に加圧中に最高血圧の推定を有するものに、本発
明を適用したものである。
【0009】この実施例血圧計は図1に示すように、カ
フ1と、加圧用のポンプ2と、急速排気弁3と、微速排
気弁4と、圧力センサ5と、ローパスフィルタ6と、A
/D変換器7と、MPU8と、表示器9とから構成され
ている。微速排気弁4はMPU8の制御により排気速度
が調整可能なものである。圧力センサ5の出力は、ロー
パスフィルタ6を介して、A/D変換器7に入力され
る。このローパスフィルタ6は、加圧中ポンプ2から発
する圧ノイズを除去するために設けられている。A/D
変換器7でデジタル信号に変換された圧信号はMPU8
に取り込まれる。
【0010】MPU8は、A/D変換器7からの圧信号
とともに、それに重畳している脈波成分を抽出して、後
述の血圧決定等の処理に使用する。さらにMPU8はホ
ンプ2、急速排気弁3、微速排気弁4などを制御してカ
フ圧をコントロールするとともに、表示器9に測定結果
などを与えて表示を行う。次に、図2に示すフローチャ
ートを参照して本実施例血圧計の全体動作を説明する。
先ずスタートスイッチのオンなどにより、動作が開始す
ると、MPU8はポンプ2を駆動して加圧を開始する
〔ステップST(以下STと略す)1〕。次に脈波抽出
処理(ST2)によって、カフ圧データから脈波成分が
抽出される。これはプログラム上で実現されるハイパス
フィルタである。
【0011】そして脈波が3拍以上検出されると、その
振幅の傾きの比とその振幅の平均値が算出され、1拍毎
にメモリ内に記憶される(ST3、ST4)。この処理
の詳細は後述する。次に、血圧推定(最高血圧)が可能
か否か判断し(ST5)、可能の時には最高血圧の推定
処理を行う(ST6)。可能か否かは、脈波振幅が極大
点を越えたか否かで判断する。推定できないときはST
2〜ST4の処理を繰り返す。血圧推定後、予め設定さ
れている加圧目標値とその時点のカフ圧とを比較し(S
T7)、目標値に到達していれば、次の処理ST8に進
むが、到達していない場合にはST2に戻り、ST2〜
ST7の処理を繰り返す。
【0012】ST8に進むとMPU8は加圧を停止し、
それまでに記憶されている脈波振幅列の極大点、最高血
圧に関する特微量、すなわち極大点前後の振幅の傾き、
最高血圧直前の脈波振幅の傾きの比、最高血圧直後の脈
波振幅の傾きの比を計算する。ここで脈波振幅の極大点
とは、図4に示すように、カフ圧(Pc)の変化過程
で、抽出される脈波の振幅を番号順に配列したものの、
極大値に相当するものをいう。また、極大点前後の振幅
の傾きの比RAT10-PEAKは、次式で表されるも
のをいう。
【0013】RAT10-PEAK=γ/δ ただし γ=〔AMP(n+1)−AMP(n)〕/〔Pc(n+1)−Pc
(n)〕 δ=〔AMP(n+1)−AMP(n+2)〕/〔Pc(n+2)−Pc(n+1)〕 δ=0のとき、−10を値とする。γは図5に示すよう
に、極大点と前拍の振幅の傾斜、δは極大点と後拍の振
幅の傾斜である。
【0014】また、最高血圧直前の脈波振幅の傾きの比
RAT10-SP-BFは、次式で表されるものをいう。 RAT10-SP-BF=η/θ ただし η=〔AMP(n)−AMP(n+1)〕/〔Pc(n)−Pc(n+
1)〕 θ=〔AMP(n+1)−AMP(n+2) 〕/〔Pc(n+2)−Pc(n+1)〕 θ=0のとき、−10を値とする。
【0015】ηは図6に示すように最高血圧前2拍脈波
の振幅の傾斜、θは最高血圧前1拍と後1拍脈波の振幅
の傾斜である。また、最高血圧直後の脈波振幅の傾きの
比RAR10-SP-AFは、次式で表されるものをい
う。 RAT10-SP-AF=θ/ζ ただし θ=〔AMP(n+1)−AMP(n+2)〕/〔Pc(n+1)−Pc
(n+2)〕 ζ=〔AMP(n+2)−AMP(n+3)〕/〔Pc(n+2)−Pc(n+3)〕 ζ=0のとき、−10を値とする。
【0016】θは、図7に示すように最高血圧前1拍と
後1拍脈波の振幅の傾斜、ζは最高血圧後の2拍脈波の
振幅の傾斜である。次に、ST4とST8で算出された
複数の特徴量を用いた所定の計算式をもとに、適正な減
圧速度を算出し(ST9)、微速排気弁4をその速度に
制御して微速排気を開始する。
【0017】以降は血圧測定に関する処理に移る。先
ず、カフ圧信号を常時読み込み(ST10)、また加圧
中と同様に脈波抽出処理を行い(ST11)、脈波区切
り処理を行う(ST12)。そして次の処理で脈波の区
切り点の検出処理を行い(ST13)、もし区切り点が
検出されれば次のST14に移るが、そうでない場合に
はST10〜ST13の処理を繰り返す。
【0018】処理がST14に入ると血圧測定処理(後
述)を実行する。次に最高・最低血圧がともに算出済で
あるかどうかを判断し(ST15)、両者とも算出済で
ある場合には次のST16に進むが、そうでない場合
は、ST10に戻り、引き続きST11〜ST16の処
理を繰り返す。ST16では、MPU8は急速排気弁3
を作動してカフ内の圧力を除去する。一方、表示器9に
測定結果を表示して(ST17)、全ての処理を終え
る。
【0019】ここで、上記ステップST14の血圧測定
処理の詳細を図8に示すフローチャートを基に説明す
る。ここでは、脈波検出処理により、脈波区切り点が検
出されていることとする。また脈波の番号n、及び最高
血圧SP、最低血圧DPはともに0に初期化済みとす
る。先ず脈波番号nが1インクリメントされると(ST
21)、次に当該脈波について脈波振幅AMP(n)及
びそれに対応するカフ圧Pc(n)を算出する(ST2
2)。次にAMP(n)がAmaxと比較される(ST
23)。Amaxは、それまでに検出された脈波振幅の
最大値を与える変数である。もしAMP(n)>Ama
xである場合には、脈波振幅列の包絡線がまだ極大点に
達していないとしてST31に分岐して、AMP(n)
の値をAmaxに代入した後、リターンする。一方、S
T23で、AMP(n)≦Amaxである場合には、脈
波振幅よりの包絡線は既に極大点を通過し減少過程にあ
ると判断し、ST24に進み、最高血圧の変数SPが0
であるか否か判定する。ここで、SP=0であるなら
ば、SPが未決定であるとして、ST25〜ST28か
らなるSP算出処理を行うが、SP決定済の場合はST
29に進む。
【0020】処理がST25が進むと、先ず脈波のカウ
ンタjを現在の脈波番号nにセットする。次にカウンタ
jを1デクリメントして(ST26)、jで指定される
脈波振幅AMP(j)を極大値Amaxと比較する。こ
こでAMP(j)≦Amax×0.5であれば(ST2
7)、その対応するカフ圧PC(j)を最高血圧SPと
する(ST28)。そしてリターンする。
【0021】ST29とST30では拡張期圧(最低血
圧)算出処理が行われる。ST29では 脈波振幅A
MP(n)がDP算出閾値(ここではAmax×0.7
としている)以下に減少したか判定し、AMP(n)≦
Amax×0.7となるとカフ圧Pc(n)を最低血圧
DPとして、リターンする(ST30)。次に、この実
施例において、最も特徴的な減圧速度の設定について説
明する。減圧速度設定手段の機能構成は図3に示すよう
に、データ保存部から脈波発生の時刻とカフ圧の読み込
みを行う手段31と、振幅に関する特微量を算出する手
段32と、これら特微量に基づいて、減圧速度を決定す
る手段33とから構成されている。なお特微量を算出す
る手段32では、具体的には、極大点前後の脈波振幅
の傾きの比、最高点直前の脈波振幅の傾きの比、最
高点後の脈波振幅の傾きの比、前後三拍の脈波振幅の
傾きの最大値、前後三拍の脈波振幅の平均値(最大値
を脈波振幅の平均値とする)を求める。
【0022】次に、上記図2におけるST9の減圧速度
設定処理の詳細を説明する。先ず減圧速度決定を図9に
示すフローチャートにより説明する。なお以下の説明に
おいて、nは脈波番号を、Rは脈波振幅の傾きの比を、
Rmaxは最大脈波振幅の傾きの比の最大値、AVは前
後3拍の脈波振幅の平均値、AVmaxは脈波列の最大
前後3拍の脈波振幅の平均値(脈波振幅の平均値)を、
Dmaxは最大脈波振幅を、RAT10-PEAKは極
大点前後の振幅の比、RATE10-SP-BFは最高血
圧直前の脈波振幅の傾きの比、RATE10-SP-AF
は最高血圧直後の脈波振幅の傾きの比をそれぞれ示して
いる。
【0023】減圧速度決定処理ルーチンに入ると、先ず
脈波番号nをクリアして(ST41)、脈波番号nを1
インクリメントし(ST42)、nが3以上か否か判定
する(ST43)。nが3以上でない場合はST2に戻
り、nの1インクリメントを行う。脈波番号nが3以上
となると、ST44に移り、前々回の脈波振幅Amp
(n−2)と前回の脈波振幅Amp(n−1)の差値S
1と、今回の脈波振幅Amp(n)と前回の脈波振幅A
mp(n−1)の差値S2を算出し(ST44)、S1
がS2より大きいか否か判定する(ST45)。S1が
S2よりも大きい場合にはR=S1/S2を算出し(S
T46)、逆にS1がS2より小さい場合にはR=S2
/S1を算出し(ST47)、この比値Rが、変数Rm
axより大きいか否か判定し(ST48)、比値RがR
maxより大きい場合は、この比値Rを新たなRmax
として更新(ST49)し、比値RがRmaxより小さ
い場合は、ST49をスキップし、ST50に移る。S
T50では、今回と前回と前々回の三拍の脈波振幅の平
均値AVを算出する。そして平均値AVがAVmaxよ
り大きいか否かを判定し(ST51)、平均値AVが大
きい場合に、AVをAVmaxとして更新し(ST5
2)、平均値AVがAVmaxより小さい場合は、ST
52をスキップし、ST53に移る。ST53では最後
の脈波であるか否か判定し、最後の脈波となるまでST
50〜ST53の処理を繰り返す。最後の脈波となる
と、AVmax/Dmaxを新たなAVmaxとする
(ST54)とともに、RATIO-PEAE、RAT
IO-SP-BF、RAT10-SP-AFををそれぞれ算
出する(ST55)。
【0024】次に、以上の処理によって求めた、特微量
により、減圧速度設定処理を行う場合を図10に示すフ
ローチャートにより説明する。ただし、図10におい
て、THRは比値Rの、THPは脈波振幅値AVの閾値
であり、THPはDmaxに対する相対値(K・Dma
x)であり、RPKmaxは極大点前後の振幅の傾きの
閾値、RAFmaxは最高血圧直後の脈波振幅の傾きの
比の閾値、Rmaxは脈波振幅の傾きの比の最大値、A
Vmaxは前後3拍の脈波振幅の平均値である。
【0025】この処理では、脈波振幅の傾きの比の最大
値Rmaxの前後3拍の脈波振幅の平均値AVmax、
RATIO-PEAK、RATIO-SP-BF及びRA
TIO-SP-AFがそれぞれ閾値を越えているか否か判
定し(ST56〜ST60)、閾値を越えていなけれ
ば、脈波は正常であるとし、排気速度を高速(微速排気
であるが相対的に高速)に設定し(ST61)、そのま
まの排気速度とする。これに対し、いずれかが閾値を越
えていると異常脈波であるとし、排気速度を低速に設定
する(ST62)。
【0026】〈実施例2〉この実施例血圧計のハード構
成は、図1に示すものと変わりはない。この実施例血圧
計は、MPU8のプログラム処理で、脈波抽出処理:
脈波をカフ圧信号から分離・抽出するフィルタ(HP
F)処理、脈波の擬似振幅の算出処理:複数の脈波の
振幅を用いて重み付き平均(擬似振幅)を算出する(擬
似包絡線)、脈波の振幅に関する特微量の算出処理:
現時点までの脈波列の異常度を検出するために、現時点
までの脈波列の各脈波に対応する擬似振幅から、脈波列
の異常度を表現する特微量を算出する、減圧速度の調
節の処理:により算出した特微量に応じて、減圧速度
を調節する、最高血圧値と最低血圧値の算出処理:最
高血圧値と最高血圧値を算出する、の各処理機能を備え
ている。これらの機能のうち、がこの実施例に特
徴的なものであり、これらについては後に詳述する。
【0027】次に、図11に示すフローチャートを参照
して本実施例血圧計の全体動作を説明する。スタートス
イッチのオンなどにより、動作が開始するとまずMPU
8はポンプ2を駆動して加圧を開始する(ST1)。次
に、予め設定されている加圧目標値とその時点のカフ圧
とが比較され(ST2)、カフ圧が目標値に到達してい
れば、次の処理ST3に進むが、到達していない場合に
はST2の処理を繰り返す。
【0028】ST3に進むと、MPU8は加圧を停止
し、予め設定されている減圧速度(微速排気であるが相
対的に高速)で微速排気弁を制御して微速排気を開始す
る(ST3)。この時、減圧速度のフラグV-flgを
1とする。そして以降も、カフ圧を常時読み込み(ST
4)、脈波抽出処理によって、カフデータから脈波成分
が抽出される(ST5)。これは、プログラムで実現さ
れるハイパスフィルタである。
【0029】次に、脈波の区切り点の検出処理を行い
(ST6)、もし、区切り点が検出されれば、次の処理
ST7に進むが、区切り点でない場合にはST4〜ST
6の処理を繰り返す。ST7では脈波を区切り、脈波番
号nを1インクリメントし、ST8に進む。ST8で
は、現在の微速減圧速度が高速かどうか、つまりV-
lg=1か、判断し、高速(V-flg=1)であれ
ば、ST9に進むが、低速であれば(V-flg=
0)、ST9をスキップし、減圧速度を調整せずにST
10に進む。ST9では、現在時点までの脈波列の振幅
のバラツキに応じて、減圧速度の調節の処理を行う。こ
の処理の詳細については後述する。
【0030】ST10に移ると、血圧測定処理を実行す
る。この処理は、脈波振幅の変化から最高血圧SPと最
低血圧DPを決定するものであるが、この処理は要部で
はなく、かつ図8に示す処理とほぼ同様なので、詳細説
明は省略する。次のST11では、最高血圧SP、最低
血圧DPともに算出済であるか否かを判断し、両者とも
算出済である場合には、ST12に進むが、そうでない
場合はST4〜ST11の処理を繰り返す。最高・最低
血圧ともに算出済みとなると、MPU8は急速排気弁3
を作動させて、急速排気を行い(ST12)、測定結果
を表示器9に表示して(ST12)、全ての処理を終了
する。ST12以降の処理は、図2のST15以降の処
理と同様である。
【0031】次に、この実施例において、最も特徴的な
減圧速度調整について説明する。減圧速度調節部分の機
能構成は図12に示すように、データ保存部から脈波の
振幅とカフ圧の読み込みを行う手段41と、脈波の各振
幅の比較基準とする擬似振幅を算出する手段42と、こ
の擬似振幅から脈波の振幅に関する特徴量算出する手段
43と、これら特徴量に基づいて、それまで脈波列の異
常度が高いかどうかを判断し、減圧速度を調節する手段
44とから構成されている。
【0032】次に、上記図11におけるST9の減圧速
度の調節処理の詳細を図14に示すフローチャートによ
り説明する。なお以下の説明において、nは現在脈波番
号を、AVE-AMPは擬似振幅から、第(n−2)脈
波までの各脈波の振幅の相対偏差平均を、THは振幅の
相対偏差平均の閾値を、V-flgは減圧速度のフラグ
(低速度:V-flg=0、高速:V-flg=1)をそ
れぞれ示している。減圧速度調節処理ルーチンに入る
と、先ず、現在まで捕捉した脈波数(現在脈波番号n)
が6以上かどうか判断し(ST71)、以上の場合は、
次のST72の処理に進むが、小さい場合はリターンす
る。もし、全ての脈波の総数が5以下の場合は、減圧速
度を調節しない。
【0033】ST72では、第(n−4)〜第(n)脈
波の振幅を用いて、重み付き平均を算出して、第(n−
2)脈波の擬似振幅とする。次にST73に進み、第
(n−2)脈波までの各脈波の擬似振幅から、第(n−
2)脈波までの一連脈波の異常度を表現する特微量を算
出する。続いてST74にすすみ、ST73で算出した
特微量に応じて、第(2−n)脈波までの一連脈波の異
常が閾値より大きいかどうかを判断し、大きい場合には
それまでの脈波列の異常度が高いとして、排気速度を低
速に調整し(ST75)、減圧速度のフラグV-flg
を0とし(ST76)、減圧速度の調節に関する部分の
処理を終了する。すなわち、一旦、減圧速度を低速に調
節してしまうと、減圧速度を測定終了まで低速とする。
ST74で、異常度が閾値以下の時には、ST75、S
T76を経ず、つまり減圧速度を調整せずにリターンす
る。
【0034】ここで、上記ST72における擬似振幅の
算出方法について説明する。図13に示す振幅列におい
て、現在脈波(最近捕捉された脈波)番号をnとすると
き、第(n−4)〜n拍目の脈波データの振幅の5点移
動平均を第(n−2)拍目の脈波データの擬似振幅とし
て計算する。
【0035】
【数1】
【0036】i=1、2、3、4、5 1:擬似振幅を計算する脈波データの2つ前の脈波デー
タ 2:擬似振幅を計算する脈波データの1つ前の脈波デー
タ 3:擬似振幅を計算する脈波データ(第(n−2)拍目
の脈波) 4:擬似振幅を計算する脈波データの1つ後の脈波デー
タ 5:擬似振幅を計算する脈波データの2つ後の脈波デー
タ AMPi :脈波データの振幅 AMPo :脈波データの擬似振幅 Ri :5点移動平均の重み
【0037】
【数2】
【0038】pci :脈波データのカフ圧、特にpc3
は、擬似振幅を計算する脈波のカフ圧 DLT =15:5点移動平均の重み算出用定数 次に第(n+1)拍目の脈波データの振幅を取り込み、
第(n−3)〜(n+1)拍目の脈波データの振幅の5
点移動平均を第(n−1)拍目の脈波データの擬似振幅
として計算する。以後、最後の脈波まで、この擬似振幅
の計算を行い、各脈波データの振幅の特徴量の算出に使
用する。(ただし、一連の脈波データ列の脈波データの
総数が1〜5拍の場合は、擬似振幅を算出しない。ま
た、一連の脈波データ列の第1拍目の脈波データは、上
記の脈波データの中には含めない。従って、第1〜3拍
目の脈波データと、第N−1N拍目(N:脈波データの
総数)の脈波データについては、擬似振幅を算出しな
い。)次に、上記ST73における脈波振幅に関する特
徴量の算出方法について説明する。
【0039】ここでは、特徴量の例として、以下に定義
する現在時点まで各脈波の振幅の相対偏差平均を検出の
対象とする。すなわち、現在脈波番号をnとするとき、
擬似振幅から、第(n−2)脈波までの各脈波の振幅の
相対偏差平均(特徴量)を第(n−2)脈波までの脈波
列の異常度と表現する。
【0040】
【数3】
【0041】n 現在脈波番号 AMPi :各脈波の振幅 AMPoi :各脈波の擬似振幅 ただし、その特徴量を計算するのは図14に示すよう
に、第6拍目脈波から開始する。
【0042】〈実施例3〉この実施例血圧計のハード構
成は、図1に示すものと変わりはない。この実施例血圧
計は、MPU8のプログラム処理で、脈波抽出処理:
脈波をカフ圧信号から分離・抽出するフィルタ(HP
E)処理、脈波振幅検出処理、血圧推定処理、減
圧速度設定処理、血圧値算出処理、の各処理機能を備
えている。これらの機能のうち、がこの実施例に特徴
的なものであり、これらについては後に詳述する。
【0043】次に、図15に示すフローチャートを参照
して本実施例血圧計の全体動作を説明する。スタートス
イッチのオンなどにより、動作が開始するとまずMPU
8は、ポンプ2を駆動して加圧を開始する(ST1)。
続いてカフ圧信号を常時読み込む(ST2)。次に脈波
抽出処理によってカフ圧データから脈波成分が抽出され
る(ST3)。これはプログラム上で実現されるハイパ
スフィルタである。そして脈波が検出されると、その振
幅が算出され、1拍毎にカフ圧とともにメモリ内に記憶
される(ST4)。続いて、予め設定されている加圧目
標値とその時点のカフ圧とが比較され(ST5)、目標
値に到達していれば次の処理ST6に進むが、到達して
いない場合にはST2に戻り、ST2〜ST5の処理を
繰り返す。
【0044】ST6に進むとMPU8は、加圧を停止
し、それまでに記憶されている複数の脈波振幅データを
もとに、血圧推定値と振幅の極大値を算出する(ST
7)。次に、この振幅極大値と血圧推定値とを用いた所
定の計算式をもとに、適正な減圧速度を算出し、微速排
気弁4をその速度に制御して微速排気を開始する。以降
は血圧測定に関する処理であり、ST9〜ST16は、
図2ののST10〜ST17と同じなので、詳細な説明
は省略する。
【0045】ここで、上記処理におけるST7の血圧値
推定処理の詳細を図16に示すフローチャートにより説
明する。ここでは、脈波検出処理により、脈波区切り点
が検出されていることとする。また、脈波の番号n、及
び最高血圧SP、最低血圧DPはともに0に初期化済み
とする。先ず、脈波番号nが1インクリメントされると
(ST8)、次に当該脈波について脈波振幅AMP
(n)、およびそれに対応するカフ圧PC(n)を算出
する(ST82)。次にAMP(n)がAmaxと比較
される(ST83)。Amaxは、それまでに検出され
た脈波振幅の最大値を与える変数である。もしAMP
(n)>Amaxである場合には、脈波振幅列の包絡線
がまだ極大点に達していないとしてST91に分岐し
て、AMP(n)の値をAmaxに代入した後、リター
ンする。一方、ST83で、AMP(n)≦Amaxで
ある場合には、脈波振幅の包絡線に既に極大点を通過し
減少過程にあると判断し、ST84に進み、最低血圧の
変数DPが0であるか否か判定する。ここで、DP=0
であるならばDPが未決定であるとして、ST85〜S
T88からなるDP算出処理を行うが、DP決定済の場
合はST89に進む。
【0046】処理がST25に進むと、まず脈波のカウ
ンタjを現在の脈波番号nにセットする。次にカウンタ
jを1デクリメントして(ST86)、jで指定される
脈波振幅AMP(j)を極大値Amaxと比較する。こ
こでAMP(j)<Amax×0.7であれば(ST8
7)、その対応するカフ圧PC(j)を最低血圧DPと
する(ST88)。そしてリターンする。
【0047】ST89とST90では最高血圧算出処理
が行われる。ST89では脈波振幅AMP(n)がSP
算出閾値(ここではAmax×0.5としている)以下
に減少したか判定し、AMP(n)<Amax×0.7
となるとカフ圧PC(n)を最高血圧SPとしてリター
ンする(ST90)。次に、図15のステップST8の
減圧速度設定処理の詳細を説明する。
【0048】不整脈がなく、加圧時の一連の脈波の形状
に異常がない場合には、脈波振幅の極大点の血圧pea
kと最高血圧SPとは、図18に示す2つの直線にはさ
まれる領域に存在する。このことから、peak値とS
P値の関係が、図18に示す2つの直線ではさまれる領
域からはずれた時には、不整脈等の異常脈波が含まれて
いる確率が非常に高いので、減圧速度を遅く設定する。
逆にpeak値とSP値が正常な領域内にある時は、減
圧速度を速く設定し、測定時間を短縮する。
【0049】具体的には、この減圧速度設定処理ルーチ
ンに入ると、図17に示すように、極大点の血圧pea
kが、0.9SP+5より大きいか否か判定し(ST9
1)、大きければ、不整脈等の異常があるとして、微速
排気速度を低速に設定する(ST94)。極大点の血圧
peakが0.95SP+5より大きくない場合は、次
にこの極大点の血圧peakと0.5SP+1を比較し
(ST92)、極大点peakが0.5SP+1より小
さいと、やはり異常脈波であると判断し、微速排気速度
を低速に設定する(ST94)。極大点の血圧peak
が0.5SP+1以上であれば、正常脈波であると判断
し、微速排気速度を高速に設定する(ST93)。な
お、上記各実施例において、微速排気速度を高速と低速
の二段階で選択設定するようにしているが、必要に応
じ、複数段階にして、切替えるようにしてもよい。ま
た、上記実施例では、振動法による血圧測定の電子血圧
計を例に上げたが、この発明は、K音法で血圧測定を行
う電子血圧計にも適用できる。
【0050】
【発明の効果】この発明によれば、脈波振幅の乱れを検
出し、その乱れ度合に応じて血圧測定時のカフ圧変化速
度を制御するものであるから、不整脈患者の場合には、
減圧速度を遅くし、精度良く血圧測定できる。不整脈の
発生しにくい人の場合には、精度を悪化させることな
く、測定時間を短縮できる。脈圧が大きい人の場合は、
減圧速度を速くすることにより、鬱血などによる測定誤
差を回避できる、等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明が実施される電子血圧計の構成を示す
ブロック図である。
【図2】この発明の実施例1の電子血圧計の全体動作を
説明するためのフローチャートである。
【図3】同実施例電子血圧計の減圧速度設定の機能構成
を示すブロック図である。
【図4】脈波振幅の極大点を説明する図である。
【図5】脈波振幅の極大点前後の傾きの比算出を説明す
るための図である。
【図6】最高血圧直前の脈波振幅の傾きの比を説明する
ための図である。
【図7】最高血圧直後の脈波振幅の傾きの比を説明する
ための図である。
【図8】血圧算出処理の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図9】脈波振幅の傾きの比、及び前後3拍の脈波振幅
の平均値の算出を説明するためのフローチャートであ
る。
【図10】減圧速度決定処理動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図11】この発明の実施例2の電子血圧計の全体動作
を説明するためのフローチャートである。
【図12】同実施例電子血圧計の減圧速度調節の機能構
成を示すブロック図である。
【図13】同実施例電子血圧計における擬似振幅の算出
を説明するための図である。
【図14】同実施例電子血圧計における異常脈波の振幅
補正動作を説明するためのフローチャートである。
【図15】この発明の実施例3の電子血圧計の全体動作
を説明するためのフローチャートである。
【図16】同実施例電子血圧計における血圧推定値算出
処理を説明するためのフローチャートである。
【図17】同実施例電子血圧計における減圧速度決定処
理動作を説明するためのフローチャートである。
【図18】電子血圧計における極大値点の血圧値と最高
血圧の推定値の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 カフ 2 ポンプ 3 急速排気弁 4 微速排気弁 5 圧力センサ 7 A/D変換器 8 MPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8932−4C 337 E (72)発明者 藤井 徹 京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン 株式会社内 (72)発明者 福良 正史 京都市下京区中堂寺南町17番地 サイエン スセンタービル 株式会社オムロンライフ サイエンス研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カフと、カフを加圧する加圧手段と、カフ
    内圧力を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、カフ圧の変化過程で、カフ圧中
    に含まれる脈波成分あるいは血管音等の血管情報を検出
    する血管情報検出手段と、この血管情報検出手段で検出
    される血管情報及び前記圧力検出手段の出力信号に基づ
    いて最高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧値決定手
    段とから成る電子血圧計において、 脈波成分の脈波振幅を算出する脈波振幅算出手段と、こ
    の脈波振幅値算出手段で算出された脈波振幅値の乱れを
    抽出する脈波振幅値乱れ抽出手段と、この脈波振幅値の
    乱れに応じて血圧測定時のカフ圧変化速度を制御するカ
    フ圧変化速度制御手段とを備えたことを特徴とする電子
    血圧計。
  2. 【請求項2】カフと、カフを加圧する加圧手段と、カフ
    内圧力を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、この圧力検出手段の出力信号中
    に含まれる脈波成分を検出する脈波成分検出手段と、こ
    の脈波成分検出手段で検出された脈波成分より脈波振幅
    値を算出する脈波振幅値算出手段と、この脈波振幅値算
    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
    づいて最高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧値決定
    手段とから成る電子血圧計において、 加圧過程で算出された脈波振幅列の極大点前後の脈波振
    幅列の特徴量を算出する極大点脈波振幅特徴量算出手段
    と、最高血圧を推定する脈波振幅値前後の脈波振幅列の
    特徴量を算出する最高血圧推定特徴量算出手段と、前記
    極大点脈波振幅特徴量と最高血圧推定点脈波振幅特徴量
    とに基づいて減圧過程の血圧測定時のカフの減圧速度を
    制御するカフ減圧制御手段とを備えたことを特徴とする
    電子血圧計。
  3. 【請求項3】カフと、カフを加圧する加圧手段と、カフ
    内圧力を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、この圧力検出手段の出力信号中
    に含まれる脈波成分を検出する脈波成分検出手段と、こ
    の脈波成分検出手段で検出された脈波成分より脈波振幅
    値を算出する脈波振幅値算出手段と、この脈波振幅値算
    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
    づいて最高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧値決定
    手段とから成る電子血圧計において、 前記算出された脈波振幅値の複数個から脈波振幅列の包
    絡線をスムーズ化して擬似振幅列を算出する擬似振幅列
    算出手段と、この擬似振幅列と抽出した脈波振幅を各脈
    波にそれぞれ比較して各脈波振幅の異常度合を算出する
    脈波振幅異常度合算出手段と、算出された脈波振幅異常
    度合に応じて血圧測定時の圧力変化速度を制御するカフ
    圧変化速度制御手段とを備えたことを特徴とする電子血
    圧計。
  4. 【請求項4】カフと、カフを加圧する加圧手段と、カフ
    内圧力を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、この圧力検出手段の出力信号中
    に含まれる脈波成分を検出する脈波成分検出手段と、こ
    の脈波成分検出手段で検出された脈波成分より脈波振幅
    値を算出する脈波振幅値算出手段と、この脈波振幅値算
    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
    づいて最高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧値決定
    手段とから成る電子血圧計において、 加圧過程で算出された脈波振幅列の極大点に対応するカ
    フ圧を抽出する極大点カフ圧抽出手段と、最高血圧を推
    定する脈波振幅に対応するカフ圧を抽出する最高血圧推
    定値抽出手段と、抽出された極大点カフ圧と最高血圧推
    定値の関係から血圧測定時のカフ圧変化速度を制御する
    カフ圧変化速度制御手段とを備えたことを特徴とする電
    子血圧計。
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