JPH0628639B2 - 血圧測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、生体の一部を圧迫することにより得られる脈
波の変化に基づいて血圧値を測定する血圧測定装置の改
良に関するものである。

従来技術 一般に、従来の自動血圧測定装置によるカフの圧迫方法
は、水銀柱を用いた手動測定方法を踏襲して、最高血圧
値以上にカフの圧力を短時間（５乃至６秒程度）上昇さ
せ、その後に血圧決定のための脈波を採取するためにカ
フの圧力をゆっくりとたとえば２乃至３mmHg／秒程度の
速度で下降させる。このような自動血圧測定装置では、
比較的短時間で昇圧期間が終了して降圧期間に切り換え
られるため、被測定者はカフの昇圧期間において最高血
圧値以上の比較的強い圧迫を感じても、その後に直ちに
開始されるカフの降圧によって安心するので、不安感が
直ちに解消されて、心理的動揺に起因する血圧値のばら
つきは全くと言ってよいほど問題とならなかった。

これに対し、特開昭５９−１２９０５１号公報には、カ
フの圧迫圧をたとえば２乃至３mmHg／秒程度の速度で直
線的に昇圧させる過程で血圧決定のための脈波を採取
し、最高血圧値が決定されるとカフの圧迫圧を解放させ
る形式の血圧測定装置が提案されている。これによれ
ば、カフによる最高血圧値より高い圧迫が回避される利
点がある。

発明が解決すべき課題 ところで、上記のようにカフの圧迫圧を所定の速度で直
線的に昇圧させる過程で血圧決定のための脈波が採取さ
れる形式の血圧測定装置では、カフの圧力が直線的に上
昇させられる期間が長くなることから、カフの圧迫によ
り比較的大きいストレスを与える最高血圧値付近での圧
迫期間も長くなる。このため、そのような強い圧迫がさ
らに増加してどこまで続くのかについての被測定者の不
安および心理的動揺が圧迫期間中に発生し、それによっ
て血圧測定値がばらつくという不都合があった。特に、
カフを昇圧させる過程で血圧測定を行う自動血圧測定装
置について未経験者においては、そのような不都合が顕
著である。

また、前記血圧値決定手段においては脈波の大きさの変
化に基づいて血圧値が決定されるのであるが、前記のよ
うな従来の血圧測定装置では、カフの圧力が直線的に増
加する過程で脈波が検出されることから、カフの圧力変
化による歪が脈波に発生して脈波振幅すなわちその大き
さがずれるので、血圧測定精度が充分に得られない場合
があった。

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、第５図のクレーム対応図
に示すように、生体の一部に巻回されるカフの圧迫圧を
変化させつつその生体の一部から心拍に同期して得られ
る脈波の変化に基づいて血圧値を決定する血圧値決定手
段を備えた血圧測定装置であって、(a)前記カフの圧力
を所定の値だけ昇圧させた後に所定の期間だけその上昇
させられた値を一定に保持することを所定の周期で繰り
返すことにより、そのカフの圧力を段階的に昇圧させる
昇圧制御手段と、(b)その昇圧制御手段によりカフの圧
力が一定に保持されている期間に、前記カフの圧力振動
に基づいて脈波を検出する脈波検出手段と、(c)その脈
波検出手段により検出された脈波に基づいて前記血圧値
決定手段により生体の最高血圧が決定された場合にはそ
の生体に対する圧迫圧を直ちに解放する圧迫圧解放手段
とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、カフの圧力が上昇させられる期間が
長くても、昇圧制御手段によってカフが段階的に昇圧さ
せられることから、最高血圧値付近での比較的強い圧迫
に致っても、カフの圧力が一定に保持される昇圧停止区
間が繰り返し発生して心理的な余裕ができるので、上記
カフによる強い圧迫がどこまで続くのかについての被測
定者の不安および心理的動揺が少なくなり、それによっ
て血圧測定値がばらつくという不都合が好適に解消され
るのである。

また、脈波検出手段によって、カフの圧力が一定に保持
されている期間内に各脈波が検出されるので、歪のない
脈波が得られて各脈波の大きさが正確に得られて、血圧
測定精度が高められるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、空気袋を備えるとともに帯状を成して
生体の上腕部などに巻回されるカフ１０には、圧力セン
サ１２、開閉弁１４、タンク１５、急速排気弁１６、お
よび電動ポンプ１８が空気配管２０を介してそれぞれ接
続されている。上記タンク１５は電動ポンプ１８の出力
圧に含まれる脈動成分を除去するために設けられたもの
であり、必要に応じて、絞りがその入力側および／また
は出力側に備えられる。圧力センサ１２はカフ１０内の
圧力を検出し、その圧力を表す圧力信号ＳＰを脈波検出
回路２２およびカフ圧検出回路２４へ出力する。脈波検
出回路２２は、カフ１０内に生体の心拍に同期して発生
する圧力振動である脈波を構成する周波数帯の信号を通
過させるバンドパスフィルタを備えており、前記圧力信
号ＳＰに含まれる脈波のみを取り出してＡ／Ｄ変換器２
６へ供給する。また、カフ圧検出回路２４は、ローパス
フィルタを備えており、前記圧力信号ＳＰに含まれるカ
フ１０の静圧成分を表す信号を取り出してＡ／Ｄ変換器
２６へ供給する。Ａ／Ｄ変換器２６は入力されたアナロ
グ信号をそれぞれデジタル信号に変換してＣＰＵ２８に
供給する。本実施例では、上記圧力センサ１２および脈
波検出回路２２などが脈波を検出する脈波検出手段とし
て機能する。

ＣＰＵ２８は、ＲＡＭ３０およびＲＯＭ３２とともにマ
イクロコンピュータを構成するものであって、ＲＡＭ３
０の一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ３２に記憶さ
れたプログラムにしたがって入力信号を処理し、且つ開
閉弁１４、急速排気弁１６、電動ポンプ１８を制御して
血圧測定を自動的に実行し、得られた血圧値を表示器３
４に数字表示させる。

以下、本実施例の作動を第２図および第３図のフローチ
ャートにしたがって説明する。

第２図において、先ず、ステップＳ１が実行されること
により起動押釦３６が操作されたか否か、すなわち測定
が開始されたか否かが判断される。操作されたと判断さ
れた場合にはステップＳ３が実行されるが、操作されな
いと判断された場合には、ステップＳ２において自動測
定用の起動信号が入力されたか否かが判断される。この
自動測定用起動信号は図示しない起動信号発生回路から
周期的に、たとえば１０分周期で供給される。自動測定
用起動信号が入力されないと判断された場合はステップ
Ｓ１に戻されるが、自動測定用起動信号が入力されたと
判断された場合には、続くステップＳ３が実行される。
ステップＳ３において急速排気弁１６が閉じられた後、
ステップＳ４において開閉弁１４が開かれるとともに電
動ポンプ１８が起動されることにより、カフ１０内に電
動ポンプ１８からの圧力が供給されてカフ１０が昇圧さ
れる。続くステップＳ５では、昇圧されたカフ１０の実
際の圧力が予め定められた予備カフ圧、すなわち被測定
者の予想される最低血圧値よりも充分低く且つ脈波を充
分に検出し得る程度の圧力（１０〜１５mmHg程度）に到
達したか否かが判断される。到達しないと判断されると
ステップＳ３以下が繰り返し実行されるが、到達したと
判断された場合には、続くステップＳ６が実行されて開
閉弁１４が閉じられるとともに電動ポンプ１８の作動が
停止される。

続くステップＳ７以下においては、上述のようなカフ１
０の昇圧過程において、心拍に同期して得られる脈波の
変化に基づいて血圧値が決定される。すなわち、ステッ
プＳ７が実行されることにより脈波が検出されたか否か
が判断される。未だ脈波が検出されないと判断された場
合にはステップＳ３以下が繰り返し実行されるが、脈波
が検出されたと判断されると、ステップＳ８において、
検出された脈波の正否が判定される。

すなわち、２つの連続する脈波が検出されると、これら
２つの脈波の大きさ（振幅値）が同じであるときには正
常な脈波であると判定されるが、２つの連続する脈波の
大きさが異なる場合にはこれらの脈波は正常でないと判
断されるので、カフ１０の圧迫圧が維持されるとともに
同じ大きさの２脈波の連続が検出されるまで待機させら
れるのである。たとえば、第４図(a)および(b)に示すよ
うに、Ａ波に続いてＡ波とは大きさの異なる脈波のＢ波
が検出されると、これらＡ波およびＢ波が正常な脈波で
はないと判定されてカフ１０の圧迫圧が維持されるが、
Ｂ波に続いてＢ波と同じ大きさの脈波Ｃ波が検出される
と同時に、Ｃ波が正常な脈波と判定されるのである。し
たがって、ステップＳ８を実行するためのプログラムが
予め記憶されたＲＯＭ３２、このプログラムを実行する
ＣＰＵ２８およびＲＡＭ３０が、本実施例の脈波判定手
段に対応する。

以上のように、ステップＳ８において脈波が検出される
毎に脈波の正否が判定されて正常な脈波のみが認識され
且つ記憶される。続いて、第３図に示すステップＳ９の
血圧値決定ルーチンが実行されることにより、予め定め
られたアルゴリズムに従って、正常な脈波列に基づいて
血圧値が決定されるとともに、ステップＳ１０におい
て、決定された血圧値が最高血圧値であるか否かが判断
される。本実施例では、基本的には脈波の大きさの変化
率が大きい場所が最低および最高血圧値と決定されるよ
うになっており、ステップＳ９は本実施例の血圧値決定
手段に対応するものである。当初は最高血圧値ではない
ので、ステップＳ１１において予め定められた一定の昇
圧幅を現在のカフ圧に加えることにより次の予定昇圧値
が決定されるとともに、続くステップＳ１２において開
閉弁１４が開かれ且つ電動ポンプ１８が作動されること
により、カフ１０が昇圧される。なお、一定の昇圧幅は
３〜５mmHg程度の値であって、全体として２〜３mmHg／
sec 程度の昇圧速度が得られるようになっている。しか
し、昇圧幅を一定値とせず、全体として理想的な昇圧速
度が得られるように可変値としても良い。続いて、ステ
ップＳ１３が実行されて、カフ１０のカフ圧値がステッ
プＳ１１において決定された予定昇圧値に到ったか否か
が判断される。未だ予定昇圧値ではないと判断された場
合にはステップＳ１２以下が繰り返し実行されるが、予
定昇圧値に達したと判断されると、ステップＳ１４にお
いて開閉弁１４が閉じられるとともに電動ポンプ１８の
作動が停止され、直ちに新たな脈波が検出される。すな
わち、このステップＳ１２およびステップＳ１３を実行
するためのプログラムが予め記憶されたＲＯＭ３２、そ
のプログラムを実行するＣＰＵ２８およびＲＡＭ３０
が、本実施例の圧迫圧制御手段に対応する。次に、再び
ステップＳ８が実行されて正常な脈波が新たに認識され
るとともに、前述したステップＳ８乃至ステップＳ１４
の作動が最高血圧値が決定されるまで繰り返し実行され
る。これにより、カフ１０の圧力を所定の予定昇圧値だ
け昇圧させた後に同じ大きさの脈波が続いて検出される
所定の期間だけその上昇させられた値を一定に保持する
ことを所定の周期で繰り返すことにより、カフ１０の圧
力が段階的に昇圧させられる。本実施例では、ステップ
Ｓ８、ステップＳ１２およびＳ１３が、カフ１０の圧力
を段階的に昇圧させる昇圧制御手段に対応し、この昇圧
制御手段には、前記脈波判定手段および上記圧迫圧制御
手段が含まれる。

ステップＳ１０において、最高血圧値が決定されたと判
断されると、今度はステップＳ１５が実行されることに
より、決定された最高血圧値に基づいて最低血圧値、平
均血圧値および脈波が計算されて決定されるとともに、
続くステップＳ１６が実行されて、最高血圧値、最低血
圧値、平均血圧値および脈波が前記表示器３４にて表示
される。そして、本実施例の圧迫圧解放手段を実現する
ためのステップＳ１７において急速排気弁１６が開かれ
ることによりカフ１０内の空気が急速に排気されて、血
圧値の測定が終了する。

以上のように、本実施例によれば、血圧決定に用いられ
る脈波の採取のためにカフ１０の圧力が上昇させられる
期間が長くても、前記昇圧制御手段に対応するステップ
Ｓ８、Ｓ１２、Ｓ１３によってカフが段階的に昇圧させ
られることから、最高血圧値付近での比較的強い圧迫に
到っても、カフ１０の圧力が一定に保持される昇圧停止
区間が繰り返し発生して心理的な余裕ができるので、上
記カフ１０による強い圧迫がどこまで続くのかについて
の被測定者の不安および心理的動揺が少なくなり、それ
によって血圧測定値がばらつくという不都合が好適に解
消されるのである。また、本実施例によれば、脈波が判
定されている間はカフ圧は常に一定であるので、検出さ
れた脈波が歪むことがなく、測定された血圧値が一層正
確なものとなるのである。さらに、最高血圧値が決定さ
れた場合には、カフ１０による圧迫が直ちに解消される
ので、被測定者に対する不要な圧迫が防止され、且つ測
定時間が短縮される利点がある。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様においても好適に実施されるも
のである。

たとえば、前記実施例においては、連続する２つの脈波
の大きさを比較することにより脈波の正否を判定してい
たが、連続する２つ以上の脈波、たとえば３つの脈波に
ついて行っても良いのである。

また、前記実施例においては、ステップＳ８において脈
波の正否を判定する際には、連続する２つの脈波の大き
さが同じである場合に正常な脈波として認識していた
が、正常な脈波を判定する条件として、たとえば検出さ
れた２つ以上の連続する脈波の立ち上がり時間が同じな
場合または連続する２つ以上の脈波の立ち上がりの傾き
が同じ角度である場合、あるいは連続する３つ以上の脈
波間の脈間時間が同じ長さである場合などが用いられ
得、またこれらのいずれかまたは全ての組合わせを用い
ても良い。

また、前記実施例においてはカフ１０を昇圧するために
電動ポンプ１８が用いられていたが、電動ポンプ１８の
替わりにボンベを用いても良い。この場合には、電動ポ
ンプ１８の脈動の伝達を防止するためのタンク１５を設
けることが不要となるという利点がある。

さらに、前記実施例においては、カフ１０の圧迫圧を制
御する際に電動ポンプ１８をＯＮ−ＯＦＦ状態に切換操
作していたが、電動ポンプ１８を常にＯＮ状態とし、専
ら開閉弁１４の開閉操作によってカフ１０の圧迫圧を制
御するようにしても良い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であっ
て、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変
更を加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である血圧測定装置の構成を
説明するブロック線図である。第２図および第３図は第
１図の実施例の作動を説明するフローチャートである。
第４図(a)および(b)は第２図に示す作動において用いら
れる関係をそれぞれ示すタイムチャートである。第５図
は本発明のクレーム対応図をそれぞれ示す図である。 １０：カフ、２８：ＣＰＵ ３０：ＲＡＭ、３２：ＲＯＭ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生体の一部に巻回されるカフの圧迫圧を変
   化させつつ該生体の一部から心拍に同期して得られる脈
   波の大きさの変化に基づいて血圧値を決定する血圧値決
   定手段を備えた血圧測定装置であって、 前記カフの圧力を所定の値だけ昇圧させた後に所定の期
   間だけその上昇させられた値を一定に保持することを所
   定の周期で繰り返すことにより、該カフの圧力を段階的
   に昇圧させる昇圧制御手段と、 該昇圧制御手段によりカフの圧力が一定に保持されてい
   る期間に、前記カフの圧力振動に基づいて脈波を検出す
   る脈波検出手段と、 該脈波検出手段により検出された脈波に基づいて前記血
   圧値決定手段により生体の最高血圧が決定された場合に
   は該生体に対する圧迫圧を直ちに解放する圧迫圧解放手
   段と、 を含むことを特徴とする血圧測定装置。
2. 【請求項２】前記昇圧制御手段は、 前記脈波検出手段により検出された脈波が正常であるか
   否かを判定する脈波判定手段と、 該脈波判定手段により正常な脈波が判定されるまでは前
   記カフの圧迫圧を維持するが、正常な脈波が判定された
   ときには該カフの圧迫圧を予め定められた一定の値だけ
   上昇させる圧迫圧制御手段と、 を備えたものである特許請求の範囲第１項に記載の血圧
   測定装置。