JPH06189918A - 電子血圧計及びその最大脈波振幅値判定方法 - Google Patents

電子血圧計及びその最大脈波振幅値判定方法

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JPH06189918A
JPH06189918A JP5237775A JP23777593A JPH06189918A JP H06189918 A JPH06189918 A JP H06189918A JP 5237775 A JP5237775 A JP 5237775A JP 23777593 A JP23777593 A JP 23777593A JP H06189918 A JPH06189918 A JP H06189918A
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    • A61B5/022Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動騒音Pa に因る血圧判定のエラーを除去
し、正確に血圧測定を行うことができる電子血圧計及び
その最大脈波振幅値判定方法を提供すること。 【構成】 電子血圧計は、マイコン6が、ディジタル信
号にて成された各脈波振幅値及びその前後の脈波値を合
算した値等を相互比較することにより最大脈波振幅値を
決定し、この決定された最大脈波振幅値以後の各前後の
脈波振幅値の差異が継続陰(−)の値を有するかを調査
して最大脈波振幅値を最終的に確定する演算部6dを具
備する構成。最大脈波振幅値判定方法は、動脈脈波検出
部よりの脈波値等を時間変化に従って、所定振幅値でグ
ラフ化する段階と、各脈波振幅値とその前後の脈波値と
を合算した値等を相互比較することにより最大脈波振幅
値を決定する段階と、実際最大脈波振幅値以後の各前後
の脈波振幅値の差異が継続陰(−)の値を有するかを調
査して最大脈波振幅値を最終的に確定する段階とを有す
る構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子血圧計に係わり、特
に、最大脈波振幅値、即ち、平均血圧検出時、ノイズに
起因して最大脈波振幅値を不正確に測定するのを防止す
ることができる電子血圧計及びその最大脈波振幅値判定
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】振動法を利用した従来の電子血圧計は、
被測定者の身体特定部位を覆うカープと、このカープ内
の空気を加圧する加圧ポンプと、カープ内の空気を減圧
させる排気バルブと、カープ内の空気圧を検出する圧力
センサと、この圧力センサよりのアナログ信号をディジ
タル信号に変換させるA/Dコンバータと、この変換さ
れたディジタル信号より脈波成分を検出して該脈波成分
より脈波振幅値を算出すると同時にカープ圧と前記脈波
振幅値より最高血圧値及び最低血圧値を決定するマイコ
ンとを含んでいる。
【0003】上記のような従来の電子血圧計において、
脈波とカープ圧により最高血圧値及び最低血圧値を決定
する方法は、下記の通りである。
【0004】まず、カープを一定水準に加圧して、一応
動脈の血流を中止させた後、カープ圧を一定の微速度で
減圧させる。この減圧に従って血液が流動しようとして
発生する動脈の体積変動をカープより検出して脈波を検
出するものである。
【0005】脈波振幅値は、図3に示すように、カープ
圧が減少するに従って大きくなりながら最大脈波振幅値
Pn に至った後、再び減少するようになる。増加過程中
にある脈波振幅値中において、最大脈波振幅値Pn の一
定比率に該当するカープ圧が、最高血圧として決定され
る。更に、減少過程中にある脈波振幅値中において、最
大脈波振幅値の他の一定比率に該当するカープ圧が最低
血圧として決定されるものである。
【0006】一般的に、最高血圧は、最大脈波振幅値の
50%に該当する高カープ圧側上のカープ圧力にて決定
され、最低血圧は、最大脈波振幅値の70%に該当する
低カープ圧側上のカープ圧力にて決定される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、脈波成分中で
正確な最大脈波振幅値を検出することが血圧測定の重要
な要素になる。しかし、最大脈波振幅値を検出するため
に各々の脈波振幅値の大きさを比較する時、実際最大脈
波振幅値より大きい振動騒音が発生すれば、その振動騒
音が最大脈波振幅値として誤って決定されてしまう。す
なわち、このように誤って決定された最大脈波振幅値
が、最高,最低血圧の誤った判定結果を惹起させるの
で、振動騒音は血圧計の正確度を阻害させる要因になる
のである。
【0008】振動騒音の発生原因を察してみれば、人体
の心臓はほぼ規則的な脈拍を発生させるけれども、度々
正常的な脈拍以外の不規則的な脈拍も発生して、この不
規則的な脈拍が、最大脈波振幅値として誤って判定され
る場合が起きることがある。また、測定部位における瞬
間的な筋肉痙攣により測定エラーが発生することもあ
る。その外にも被測定者の意識的な、又は、無意識的な
震えに因る振動騒音により測定エラーが発生することも
ある。すなわち、このような振動騒音等は、カープに伝
えられる脈波等の間に介入して、最大脈波振幅値として
決定され得る可能性がある。
【0009】図3は、血圧測定時にカープより感知され
る一般的な一つのサイクルの脈波振幅値を示し、Pn は
最大脈波振幅値を示す。
【0010】図5は、前述のような振動騒音によって発
生された脈波振動値Pa が実際の最大脈波振幅値Pn よ
り大きい振幅を有する場合を図示したものであり、従っ
て、脈波成分等を分析するマイコン部は、振動騒音に因
る脈波振幅値Pa を最大脈波振幅値として検出し、誤っ
た最高血圧と最低血圧が決定されるものである。
【0011】従って、本発明の目的は、振動騒音Pa に
因る血圧判定のエラーを除去し、正確に血圧測定を行う
ことができる電子血圧計及びその最大脈波振幅値判定方
法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、測定部位に着
用して血液の流れを塞ぐカープと、このカープ内の空気
を加圧させる加圧部と、前記カープ内の空気を排出させ
る排気部と、前記カープ内の空気圧を検出する圧力セン
サと、この圧力センサよりのアナログ信号をディジタル
信号に変換させるA/Dコンバータと、このA/Dコン
バータより伝達された信号よりカープ圧及び脈波振幅値
を検出してこの検出された信号により最高血圧,最低血
圧,脈拍数を判定するマイコンと、このマイコンより判
定された結果を文字又は記号で表示する表示部と、電源
のON/OFF,測定の開始,加圧値設定等を操作する
ための操作部とを備える電子血圧計において、前記マイ
コンが、ディジタル信号にて成された各脈波振幅値及び
その前後の脈波値を合算した値等を相互比較することに
より最大脈波振幅値を決定し、この決定された最大脈波
振幅値以後の各前後の脈波振幅値の差異が継続陰(−)
の値を有するかの可否を調査して最大脈波振幅値を最終
的に確定する演算部を具備することを特徴とする。
【0013】また、本発明に係る電子血圧計の最大脈波
振幅値判定方法においては、(a) 動脈脈波検出部よりの
脈波値等を時間変化に従って、所定振幅値でグラフ化す
る段階と、(b) 各脈波振幅値とその前後の脈波値とを合
算した値等を相互比較することにより、最大脈波振幅値
を決定する段階と、(c) 実際最大脈波振幅値以後の、各
前後の脈波振幅値の差異が、継続陰(−)の値を有する
かを調査して、最大脈波振幅値を最終的に確定する段階
とを有することを特徴とする。
【0014】
【作用】上記構成を有する本発明の電子血圧計を用いて
血圧を測定する際には、先ず、圧力センサにより被測定
者の上腕に着用されたカープを設定された圧力まで加圧
した後、カープ内の圧力を徐々に減少させる時、カープ
に伝達される動脈波及び徐々に減少するカープ圧を感知
する。この感知されたアナログ信号等は、A/Dコンバ
ータによりディジタル信号に変換してマイコンに送られ
る。マイコンにおいては、脈波振幅値等より最大脈波振
幅値を1次的に決定するようになるが、該最大脈波振幅
値は、最高血圧と最低血圧を決定する基準になる。
【0015】振動騒音がない正常的な脈波振幅値の時間
に対する変化は、徐々に増加して最大値を有した後に、
再び徐々に減少するグラフを描くようになる。
【0016】従って、前後の脈波振幅値の差の値は、最
大脈波振幅値に至るまで、陽の符号を有してから、最大
脈波振幅値の次の脈波値より継続して、陰の符号を有す
るようになる。しかし、正常的な脈波等間に振動騒音が
干渉する場合には、その状況が異なるようになる。
【0017】特に、本発明は所定時間の分割に伴う脈波
振幅値等をグラフ形態で算出するので、騒音振動による
脈波振幅値が含まれた場合においても、正確な最大脈波
振幅値のみを検出することができる。
【0018】即ち、最も大きい脈波振幅値を判定する
時、従来の技術のように、夫々の脈波振幅値の大きさを
比較して、その中において1次的に最大脈波振幅値を決
定した後に、一つの脈波振幅値及びその前後の脈波振幅
値を、一緒に合算した値等の大きさを比較する方法によ
り最大脈波振幅値を2次的に決定し、続いて各々の前後
脈波振幅値の差を計算して、該値等の符号変化に伴って
最終的に最大脈波振幅値を決定するものである。
【0019】結果的に、実際の最大脈波振幅値より大き
い振幅を有した振動騒音が脈波等間に含まれていても、
その騒音振動振幅値とその騒音振動前の脈波振幅値との
差の符号は陽の値を有し、その後の脈波振幅値とその騒
音振動振幅値との差の符号は陰の値を有するようになる
ために、このノイズによる振動は、その判定において除
外することができるものである。
【0020】
【実施例】本発明を添付図面に基づいて詳細に記述すれ
ば、次の通りである。
【0021】本発明は、図1に示すように、カープ1,
加圧部2,排気部3,圧力センサ4,A/Dコンバータ
5,マイコン6,操作部7,及び表示部8にて構成され
る。
【0022】カープ1は、血圧測定部位(手首、上腕、
指等)に付着され、加圧部2により予め設定された圧力
で加圧させることにより、血液の流れを一時的に中断さ
せる。
【0023】排気部3は、微速排気部3aと高速排気部
3bとで構成されるが、微速排気部3aは、血圧を測定
する間にカープ1内の空気を徐々に排出させ、高速排気
部3bは、測定完了後にカープ1内の空気を速やかな速
度で排出させる。
【0024】圧力センサ4は、カープ1内の圧力が変化
する間、血圧判定に必要な圧力等を感知して、A/Dコ
ンバータ5にその信号等を供給する。
【0025】A/Dコンバータ5は、前記圧力センサ4
より供給された、アナログ信号をディジタル信号に変換
させて、マイコン6に伝達する。
【0026】マイコン6は、A/Dコンバータ5よりの
信号を受信して、以後、詳細に記述されるところのよう
に、動脈脈波及びカープ圧を分離検出し、この値等を記
憶及び演算して、最高及び最低血圧,脈拍数等を判定す
る。またマイコン6は、操作部7及び表示部8と連結さ
れて、操作部7よりの血圧測定の開始を知らせる信号や
設定された加圧値等のデータを受入れるとともに、表示
部8において血圧測定結果に伴う最高及び最低血圧,脈
拍数等を表示するようになされている。
【0027】さらに詳しくは、マイコン6は、図2に示
されるように、記憶部6c,演算部6d,カープ圧調節
部6g,検出部6h,及び判定部6iで構成されてお
り、本発明の原理に従って血圧及び脈拍数等を判定す
る。このような構成を有するマイコン6に対して、ま
ず、A/Dコンバータ5よりのディジタル信号が、検出
部6hに入力される。検出部6hは、動脈脈波検出部6
a及びカープ圧検出部6bにて構成されて、動脈脈波と
カープ圧を分離検出し、この検出したデータを記憶部6
cに伝達する。記憶部6cは、脈波及びカープ圧のデー
タを記憶し、演算部6dへと出力する。この演算部6d
は、以後詳細に記述されるところのように、最大脈波振
幅値を決定するために、前記脈波の大きさを比較し、決
定された最大脈波振幅値を使用して、最高及び最低血圧
を演算する。
【0028】このように演算された最終データは、判定
部6iに入力される。この判定部6iは、最高/最低血
圧判定部6e及び脈拍数判定部6fを備えており、演算
部6dから送られてきたデータに基づいて、最高及び最
低血圧と脈拍数とを判定する。判定が完了すると、その
値等は表示部8に送られそこで表示され、カープ1内の
空気は、高速排気部3bにより速やかに排出される。
【0029】一方、演算部6dは、決定された最大脈波
振幅値に基づいて、最高血圧と最低血圧を計算するもの
であるが、その計算式は下記の通りである。
【0030】 最高血圧 Pmax =A1 ×Pmean+B1 ………………(1) 最低血圧 Pmin =A2 ×Pmean+B2 ………………(2) 平均血圧 Pmean={(2×Pmin)+Pmax}/3………(3) ここで、A1 ,B1 は、最高血圧を決定するのに必要な
常数であり、A2 ,B2は、最低血圧を決定するのに必
要な常数である。また、最大脈波振幅値は、平均血圧P
meanである。
【0031】図3に図示されたグラフは、時間に伴う脈
波振幅値の変化を示したもので、時間に従って脈波振幅
値の大きさが増加し、最大脈波振幅値Pnに至った後に
再び徐々に減少する様子を示している。この図3に示す
ようなデータが得られる場合には、最大脈波振幅値Pn
を決定するに何等問題がない。しかし、平均血圧、即
ち、最大脈波振幅値を正確に判定するにおいて、最大脈
波振幅値を凌ぐ振動騒音が、脈波間に含まれる場合には
問題が発生する。その振動騒音が最大脈波振幅値の決定
において誤りを招き、結局最高及び最低血圧が、誤って
測定されるためである。
【0032】しかし、本発明によれば、上記のような振
動騒音による誤判定を以下のように防止することができ
るものである。
【0033】即ち、本発明の電子血圧計において、図5
に図示されたところのように実際最大脈波振幅値Pnよ
り大きいノイズによる脈波振幅値Paが発生する場合に
は、つぎのようにエラーを訂正する。
【0034】動脈脈波検出部6aより一連の動脈脈波デ
ータが、演算部6dに入力される。演算部6dは、前記
データより各脈波振動値とその前後の値等を合算し、そ
の値等の大きさを比較して、振動騒音による判定エラー
を無くさせることができる。
【0035】実例を挙げれば、ノイズによる振幅Pa
が、実際の最大脈波振幅値Pn より大きい場合、即ち、 Pa >Pn ………………………………………………………………(4) しかし、隣接脈波振幅値との関係において、
【数2】 (Pa-1)+ (Pa+1)<< (Pn-1)+ (Pn+1)………………………(5) であるので、
【数3】 (Pa-1)+ (Pa)+ (Pa+1)< (Pn-1)+ (Pn)+ (Pn+1)……(6) 或いは、
【数4】 {(Pa-1)+ (Pa)+ (Pa+1)}/3<{(Pn-1)+ (Pn)+ (Pn+1)}/3 ……(7) が演算される。
【0036】従って、振動騒音による最大脈波振幅値P
a が、実際最大脈波振幅値Pn より大きいとしても、前
記不等式(4),(5),(6) により、最大脈波振幅値はPn に
て決定されるものである。
【0037】しかし、振動騒音に因る最大脈波振幅値P
a が実際の最大脈波振幅値Pn の近い処で発生される場
合には、最大脈波振幅値Pn は、前記式等のみを利用し
ては、正確に決定されることができない。これを補償す
るために、本発明においては、隣接脈波値との差を演算
することにより得ることができる符号の変化を利用し
て、正確な最大脈波振幅値を判定することができるもの
である。
【0038】即ち、図4に示すように、振動騒音が含ま
れていない場合には、実際最大脈波振幅値Pn を基準と
して、その最大脈波振幅値前に位置した各前後の脈波振
幅値の差に対する符号は、陽(+)の値を有し、その最
大脈波振幅値後に位置した各前後の脈波振幅値の差に対
する符号は、陰(−)の値を有するようになる。しか
し、図7に示すように、実際最大脈波振幅値に近い処
で、振動騒音が発生した場合には、図8に示すように、
その振動騒音に依る脈波振幅値Paと、その次ぎの脈波
振幅値 (Pa+1)との演算、即ち、 (Pa+1)− (Pa)の演
算にて、陰(−)の値がでるようになり、その次の脈波
値等の演算、即ち、 (Pa+2)− (Pa+1)の演算にては、
再び、陽(+)の値を有するようになり、それ以後にお
いては、正常的な符号の変化を示すようになる。
【0039】即ち本発明は、 (Pa)− (Pa-1),(Pa+1)
− (Pa), … (Pn)− (Pn-1), (Pn+1)− (Pn),(Pn
+2)− (Pn+1), ……の演算を持続的に遂行して、その
符号の変化を調査することにより、騒音振動をその決定
対象より除外させるものである。
【0040】結果的に本発明は最大脈波振幅値を決定す
る時、脈波の大きさを比較して、1次に最大脈波振幅値
を決定し、再び、前記(4),(5),(6) により最大脈波振幅
値を2次に決定した後、その最大脈波振幅値後の夫々の
脈波振幅値の差異値が、継続陰(−)の値を有するかの
可否を再判別して、最終的に最大脈波振幅値を決定する
ものである。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子血圧
計及びその最大脈波振幅値判定方法においては、1次的
に最大,最低脈波値と平均脈波値とを決定し、続いて隣
接した脈波の振幅値等の大きさを相互比較する方法によ
って、騒音等による脈波を排除することにより、実際の
最大脈波振幅値を判定する際に、振動騒音に因る判定の
エラーを無くさせることができ、より正確な最高及び最
低血圧を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に伴う電子血圧計の概略的な構成図であ
る。
【図2】図1に示した、マイコンの細部構成図である。
【図3】カープ圧が減少される時間経過に伴う脈波振幅
値の変化を示したグラフである。
【図4】図3における前後の脈波振幅値に対する差異値
を図示したグラフである。
【図5】図3のグラフに、最大脈波振幅値より大きい振
動騒音が含まれた様子を示すグラフである。
【図6】図5における前後の脈波振幅値に対する差異値
を示したグラフである。
【図7】図3のグラフに、振動騒音に因る最大脈波振幅
値が、実際最大脈波振幅値の付近で発生されたことを示
すグラフである。
【図8】図7における前後の脈波振幅値に対する差異値
を示したグラフである。
【符号の説明】
1 カープ 2 加圧部 3 排気部 4 圧力センサ 5 A/Dコンバータ 6 マイコン 6d 演算部 7 操作部 8 表示部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定部位に着用して血液の流れを塞ぐカ
    ープと、このカープ内の空気を加圧させる加圧部と、前
    記カープ内の空気を排出させる排気部と、前記カープ内
    の空気圧を検出する圧力センサと、この圧力センサより
    のアナログ信号をディジタル信号に変換させるA/Dコ
    ンバータと、このA/Dコンバータより伝達された信号
    よりカープ圧及び脈波振幅値を検出してこの検出された
    信号により最高血圧,最低血圧,脈拍数を判定するマイ
    コンと、このマイコンより判定された結果を文字又は記
    号で表示する表示部と、電源のON/OFF,測定の開
    始,加圧値設定等を操作するための操作部とを備える電
    子血圧計において、 前記マイコンが、ディジタル信号にて成された各脈波振
    幅値及びその前後の脈波値を合算した値等を相互比較す
    ることにより最大脈波振幅値を決定し、この決定された
    最大脈波振幅値以後の各前後の脈波振幅値の差異が継続
    陰(−)の値を有するかの可否を調査して最大脈波振幅
    値を最終的に確定する演算部を具備することを特徴とす
    る電子血圧計。
  2. 【請求項2】 (a) 動脈脈波検出部よりの脈波値等を時
    間変化に従って、所定振幅値でグラフ化する段階と、 (b) 各脈波振幅値とその前後の脈波値とを合算した値等
    を相互比較することにより、最大脈波振幅値を決定する
    段階と、 (c) 実際最大脈波振幅値以後の、各前後の脈波振幅値の
    差異が、継続陰(−)の値を有するかを調査して、最大
    脈波振幅値を最終的に確定する段階とを有することを特
    徴とする電子血圧計の最大脈波振幅値判定方法。
  3. 【請求項3】 前記マイコンは、振動騒音Pa が、実際
    の最大脈波振幅値Pn より大きい場合、それらが隣接脈
    波値と関連して、 【数1】(Pa-1)+ (Pa+1)<< (Pn-1)+ (Pn+1),
    (Pa-1)+ (Pa)+ (Pa+1)< (Pn-1)+ (Pn)+ (Pn
    +1) 又は、{(Pa-1)+ (Pa)+ (Pa+1)}/3<{(Pn-1)+
    (Pn)+ (Pn+1)}/3 にてなる関係を利用して、前記振動騒音Pa を判定対象
    より除外させることができることを特徴とする請求項2
    記載の電子血圧計の最大脈波振幅値判定方法。
  4. 【請求項4】 前記マイコンが、各前後の脈波振幅値の
    差に対する符号を調査して振動騒音Pa を選り分けるた
    めに、 (Pa)− (Pa-1),(Pa+1)− (Pa),…… (Pn-
    2)− (Pn-1),(Pn-1)− (Pn),(Pn+1)− (Pn),……
    の演算を持続的に遂行してグラフ化することを特徴とす
    る請求項2記載の電子血圧計の最大脈波振幅値判定方
    法。
JP5237775A 1992-09-23 1993-09-24 電子血圧計及びその最大脈波振幅値判定方法 Expired - Lifetime JP2719304B2 (ja)

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