JPH0532085Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は動脈内の血流量を監視するための血流
量監視装置に関するものである。

従来の技術 手術中あるいは手術後などにおいては、従来よ
り、心機能表示装置などを用いて患者の循環動態
を監視することが行われている。たとえば、特開
昭58−173532号公報に記載された装置がその一例
である。このような形式の心機能表示装置は、心
電計により得られた心電波形のうちのたとえばＲ
波に同期して音を出力するように構成されてい
る。

考案が解決すべき課題 しかしながら、上記のような従来の装置は、心
臓内の所謂刺激伝達系への命令の有無を電気的に
検出するものであつて、心拍出量に代表される心
臓の実際の活動状態（ポンプ作動状態）を直接的
に検出するものではないため、心臓の活動が停止
しているにも拘わらず、所定時間の間描き続けら
れる心電波形のＲ波に同期して音を出力し続ける
場合があつた。このため、斯かる心電波形に基づ
いては、心臓の活動状態を正確に監視することが
困難であつた。

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、高精度にて検
出された血流量を監視することにより、心臓の活
動状態を正確に監視し得る血流量監視装置を提供
することにある。

課題を解決するための手段 斯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、生体の動脈から脈拍に同期して逐
次検出される脈波に基づいて上記動脈内の血流量
を監視する血流量監視装置であつて、(a)感圧素子
が設けられた押圧面を有して前記生体の表面の前
記動脈上に動脈壁が偏平となるように押圧される
脈波センサを備え、上記感圧素子から出力される
脈波信号に基づいて動脈から発生する圧脈波を連
続的に検出する圧脈波検出手段と、(b)その圧脈波
検出手段により検出された圧脈波を表す曲線と基
準線との間の面積を算出する面積算出手段と、(c)
音を出力する音出力装置と、(d)前記面積算出手段
により算出された面積に対応する周波数の駆動信
号を前記音出力装置へ供給し、その音出力装置に
上記面積に対応する音色の音を前記脈拍に同期し
て出力させる駆動信号出力装置とを、含むことに
ある。

作 用 このようにすれば、圧脈波検出手段により、脈
波センサが生体の表面の動脈上において動脈壁が
偏平となるように押圧された状態で押圧面に設け
られた感圧素子から出力される圧脈波が連続的に
検出されるとともに、駆動信号出力装置により、
面積算出手段により算出された上記圧脈波を表す
曲線と基準線との間の面積に対応する周波数の駆
動信号が音出力装置へ供給されて、その面積に対
応する音色の音が前記圧脈波に同期して出力され
る。

考案の効果 このように、本考案においては、心臓の活動状
態を直接的に検出するために、血圧値に相当する
圧脈波を連続的に検出するようになつている。こ
こで、上記血圧値は、抹消抵抗が略一定の場合に
は血流量に比例し、血流量を正確に反映するもの
であるため、本考案の血流量監視装置によれば、
脈波センサが押圧された部分の動脈の血流量の変
化、換言すれば、心拍出量の変化に基づいて心臓
の活動状態を正確に監視することができる。

しかも、上記血流量の変化は、音色の違う音と
して報知されるため、血流量の変化が表示装置に
表示される場合に比較して、音の音色を単に聴く
だけで血流量の変化状態を容易に監視し得る。

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１図は本考案の血流量監視装置の一例を示す
回路図である。図において、１０は容器状を成す
ハウジングであり、その開口端が人体の手首１２
の表面１４に対向する状態でバンド１６によりそ
の手首１２に着脱可能に取り付けられるようにな
つている。ハウジング１０の内部には、ダイヤフ
ラム１８を介して脈波センサ２０が相対移動可能
且つハウジング１０の開口端からの突出し可能に
設けられており、これらハウジング１０、ダイヤ
フラム１８、脈波センサ２０によつて圧力室２２
が形成されている。この圧力室２２内には、電動
ポンプ２４から調圧弁２６を経て圧力エア等の圧
力流体が供給されるようになつており、これによ
り、脈波センサ２０はその圧力室２２内の圧力に
応じた押圧力で前記表面１４の押圧される。

上記脈波センサ２０は、たとえば単結晶シリコ
ン等から成る半導体チツプの押圧面２８に感圧ダ
イオード等の感圧素子が設けられて成るものであ
つて、第１図に示されるように、前記表面１４の
橈骨動脈３２上に動脈壁が偏平となるように押圧
されることにより、橈骨動脈３２から発生して表
面１４に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を
検出する。本実施例においては、橈骨動脈３２が
動脈に相当する。感圧素子から出力された電気信
号、すなわち上記圧脈波（以下、単に脈波とい
う）を表す脈波信号SMは制御装置３４に供給さ
れる。

制御装置３４は、マイクロコンピユータを有し
て構成されており、予め定められたプログラムに
従つて、電動ポンプ２４および調圧弁２６を制御
することにより圧力室２２内の圧力を調整する一
方、前記脈波信号SMが表す脈波に基づいて後述
の面積Ｓを算出するとともに、その面積Ｓに対応
するたとえば0.5〜1kHz程度の範囲内の周波数を
表すコード信号SCを脈拍に同期して所定時間
（たとえば150ms程度）の間連続的にプログラム
タイマ３６へ出力することにより、そのプログラ
ムタイマ３６から前記コード信号SCが表す周波
数のアナログ信号SAを脈拍に同期してスピーカ
３８へ出力させて、そのスピーカ３８から前記ア
ナログ信号SAに対応する音色の音を前記所定時
間の間出力させる。本実施例においては、上記コ
ード信号SCおよびアナログ信号SAが駆動信号に
相当するとともに、スピーカ３８が音出力装置に
相当する。

次に、以上のように構成された血流量監視装置
の作動を第２図のフローチヤートに従つて説明す
る。

まず、図示しない起動スイツチが操作される
と、ステツプＳ１が実行されて、圧力室２２内が
比較的緩やかな一定速度で昇圧されるとともに、
ステツプＳ２が実行されることにより、斯かる昇
圧過程において脈波センサ２０からの脈波信号
SMの検出が開始される。次に、ステツプＳ３が
実行されて、圧力室２２内の圧力Ｐが予め定めら
れた一定圧P_n（たとえば180mmHg程度）に達した
か否かが判断され、未だ達していない場合にはス
テツプＳ１乃至Ｓ３が繰り返し実行されてステツ
プＳ２において脈波信号SMが順次検出され且つ
圧力室２２内の圧力Ｐと共に記録されるが、一定
圧P_nに達したと判断された場合には、続くステ
ツプＳ４が実行される。ステツプＳ４において
は、脈波の検出が一旦停止させられる一方、ステ
ツプＳ２にて検出された脈波の振幅がそれぞれ求
められ且つ各脈波の振幅のうちの最大振幅が決定
されることにより、その最大振幅の脈波が検出さ
れたときの圧力室２２内の圧力P_aが最適の圧力
として決定されるとともに、その圧力P_aにホー
ルドされる。

次に、本考案の脈波検出手段に相当するステツ
プＳ５が実行されることにより、脈波が検出され
たか否かが判断され、未だ検出されていない場合
にはステツプＳ５が繰り返し実行されるが、脈波
が検出された場合には、続くステツプＳ６の面積
算出ルーチンが実行される。この面積算出ルーチ
ンにおいては、たとえば第３図に示すように、脈
波を表す曲線Ｃとその曲線Ｃの両端部側の図中下
端点Ａ，Ｂを結ぶ基準線Ｌとによつて囲まれた細
線の斜線にて示す部分の面積Ｓが良く知られたア
ルゴリズムに従つて算出される。次いで、ステツ
プＳ７が実行されることにより、ステツプＳ６に
て算出された面積Ｓに対応する周波数の前記コー
ド信号SCがプログラムタイマ３６へ出力される。
これにより、プログラムタイマ３６から面積Ｓに
対応する周波数のアナログ信号SAがスピーカ３
８へ供給されて、その面積Ｓに対応する音色の音
が脈拍に同期してスピーカ３８から前記所定時間
の間出力される。この場合において、好適には、
面積Ｓが比較的大きい場合には、周波数が比較的
大きくされて音の音色が高くされる一方、面積Ｓ
が比較的小さい場合には、周波数が比較的小さく
されて音色が低くされる。本実施例においては、
上記ステツプＳ６が面積算出手段に相当するとと
もに、ステツプＳ７およびプログラムタイマ３６
が駆動信号出力装置に相当する。このようにして
面積Ｓに対応する音色の音がスピーカ３８から出
力された後、再びステツプＳ５乃至Ｓ７がほ繰り
返し実行されることにより、脈波が検出される毎
に面積Ｓが算出されてその面積Ｓに対応する音色
の音が脈拍に同期して逐次出力されることとな
る。

このように本実施例によれば、心臓の活動状態
を直接的に検出するために、血圧値に相当する圧
脈波を連続的に検出するようになつているが、血
圧値は、抹消抵抗が略一定の場合には血流量に比
例し、血流量を正確に反映するものである。この
ため、本実施例の血流量監視装置によれば、脈波
センサが押圧された部分の動脈の血流量の変化、
換言すれば、心拍出量の変化に基づいて心臓の活
動状態を正確に監視することができる。

また、本実施例においては、圧脈波を表す曲線
Ｃと基準線Ｌとの間の面積Ｓが算出されて、その
面積Ｓに対応する周波数のアナログ信号SAがス
ピーカ３８へ供給されることにより、そのスピー
カ３８から脈拍に同期して前記面積Ｓに対応する
音色の音が出力される。この場合において、前記
面積Ｓは橈骨動脈３２内の血流量に対応して変化
するものであるため、その血流量に対応する音色
の音がスピーカ３８から逐次出力されることとな
る。この結果、従来のように表示装置に表示され
た血流量を一々目視することなく、出力された音
の音色を単に聴くだけで、血流量の変化状態を容
易に監視し得る。この血流量は末梢抵抗が略一定
である場合において心拍出量に対応して変化する
ものであるため、その血流量の変化状態に基づい
て心臓の実際の活動状態を好適に把握し得る。こ
のことは、特に、医師が患者から出来るだけ目を
離さないことが望まれる手術中において好ましい
ことである。

また、本実施例によれば、前記面積Ｓを算出す
るために脈波を検出するのに先立つて、圧力室２
２内の圧力Ｐが最大振幅の脈波を検出し得る圧力
P_aにホールドされるように構成されているので、
血流量の変化に伴う前記面積Ｓの変化量ひいては
前記音色の変化量を比較的大きく確保し得る利点
がある。

また、本実施例によれば、脈波を表す曲線Ｃと
その曲線Ｃの両端部側の下端点Ａ，Ｂを結ぶ基準
線Ｌとによつて囲まれる面積Ｓが求められるよう
に構成されているので、その面積Ｓを血流量に一
層好適に対応させ得る利点がある。

なお、前述の実施例では、一個の脈波に基づい
て面積Ｓが求められているが、複数個の脈波に基
づいて平均面積を求め、この平均面積に対応した
周波数の音声を出力させるようにしてもよい。

また、前述の実施例では、面積Ｓを算出するた
めに脈波を検出するに先立つて圧力室２２内の最
適圧力P_aが決定されるように構成されているが、
必ずしもその必要はなく、圧力室２２内の圧力Ｐ
を予め定められた一定値にホールドするようにし
てもよい。

また、前述の実施例では、脈波を表す曲線Ｃと
その曲線Ｃの両端部側の下端点Ａ，Ｂを結ぶ基準
線Ｌとによつて囲まれる面積Ｓが求められるよう
に構成されているが、必ずしもその必要はなく、
たとえば、曲線Ｃの上ピークと下ピークとの中間
点を結ぶ線、すなわち直流成分を示す線を基準線
として用いることもできるし、予め定められた一
定の基準線と曲線Ｃとの間の面積を算出するよう
にしてもよい。第３図の一点鎖線の斜線にて示す
面積S′は、後者の場合において、予め定められた
一定の基準線として第３図の横軸（時間軸）を用
いた場合を示している。このようにしても、本考
案の一応の効果が得られるのである。

また、前述の実施例では、制御装置３４内の予
め定められたプログラムに従つて前記面積Ｓが算
出されるように構成されているが、たとえば第４
図に示すように、検出された脈波信号SMを積分
回路４０にて積分して前記面積Ｓに対応する大き
さの電圧をＶ／Ｆ変換回路４２へ出力し、その
Ｖ／Ｆ変換回路４２で面積Ｓに対応する周波数に
変換するとともにその周波数の駆動信号SDを増
幅器４４を介してスピーカ３８に出力するように
構成してもよい。この場合には、積分回路４０が
面積算出手段に相当するとともに、Ｖ／Ｆ変換回
路４２が駆動信号出力装置に相当する。

また、前述の実施例では、手首１２の橈骨動脈
３２から脈波が検出されているが、橈骨動脈以外
の他の動脈、たとえば頚動脈や足背動脈から脈波
を検出するようにしてもよい。

また、前述の実施例において、脈波センサ２０
は感圧ダイオード等の半導体素子以外の感圧素
子、たとえば圧電素子にて構成されてもよい。

また、前記血流量監視装置は、検出された脈波
に基づいて予め定められた関係から血圧値を逐次
算出して血圧値を監視する自動血圧監視装置に設
けられたものであつてもよい。

その他、本考案はその趣旨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図は本考案の血流量監視装置の一例を示す
回路図である。第２図は第１図の装置の作動を説
明するためのフローチヤートである。第３図は脈
波を表す曲線と基準線との間の面積を説明する図
である。第４図は本考案の他の例の要部を示す回
路図である。 １４……表面（生体の表面）、２０……脈波セ
ンサ、２８……押圧面、３２……橈骨動脈、３６
……プログラムタイマ、３８……スピーカ、４０
……積分回路、４２……Ｖ／Ｆ変換回路、ステツ
プＳ５……脈波検出手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 生体の動脈から脈拍に同期して逐次検出される
   脈波に基づいて該動脈内の血流量を監視する血流
   量監視装置であつて、 感圧素子が設けられた押圧面を有して前記生体
   の表面の前記動脈上に動脈壁が偏平となるように
   押圧される脈波センサを備え、該感圧素子から出
   力される脈波信号に基づいて該動脈から発生する
   圧脈波を連続的に検出する圧脈波検出手段と、 該圧脈波検出手段により検出された圧脈波を表
   す曲線と基準線との間の面積を算出する面積算出
   手段と、 音を出力する音出力装置と、 前記面積算出手段により算出された面積に対応
   する周波数の駆動信号を前記音出力装置へ供給
   し、該音出力装置に該面積に対応する音色の音を
   前記脈拍に同期して出力させる駆動信号出力装置
   と を含むことを特徴とする血流量監視装置。