JPH06343638A - 生体の循環機能監視装置 - Google Patents

生体の循環機能監視装置

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JPH06343638A
JPH06343638A JP16013793A JP16013793A JPH06343638A JP H06343638 A JPH06343638 A JP H06343638A JP 16013793 A JP16013793 A JP 16013793A JP 16013793 A JP16013793 A JP 16013793A JP H06343638 A JPH06343638 A JP H06343638A
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JP
Japan
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time
pulse wave
blood pressure
electrocardiographic waveform
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP16013793A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshibumi Tanaka
義文 田中
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Nippon Colin Co Ltd
Original Assignee
Nippon Colin Co Ltd
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Publication date
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 血圧値の変動の原因となる心筋の収縮力およ
び末梢血管抵抗に対応するパラメータを表示させること
により生体の循環機能を監視する循環機能監視装置を提
供する。 【構成】 演算制御装置26により、心電波形56のQ
波から圧脈波58の周期的変動の最低値までのQD時間
が決定され、そのQD時間が表示器38により表示され
る。このQD時間は、血圧変化の原因となる心筋の収縮
力に密接に関係するパラメータであるから、医療従事者
は表示されたQD時間に基づいて実際の生体の循環機能
を正確に監視することができる。たとえば、医療従事者
は、QD時間に基づいて実際の血圧変化の原因が心臓側
にあるものか或いは末梢血管にあるものであるかを容易
に把握でき、医学的処置に用いる薬剤の選択が的確とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生体の循環機能を監視
するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、全身麻酔状態の生体などで
は、その循環機能を的確に監視することが望まれてお
り、従来は、生体の循環機能を表す値として血圧値が多
用されている。
【0003】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、血圧値は、心
臓の血液拍出力と末梢血管抵抗とにより決定されるもの
であるから、血圧測定装置によって測定された血圧値だ
けでは、生体の循環機能を的確に判断することが困難で
あった。たとえば血圧値の低下が発生した場合におい
て、その原因が心筋の収縮力が弱くなったのか、或いは
血管が開いて末梢血管抵抗が低下したのか等が不明であ
り、投薬する薬剤の適切な選択が比較的困難となる傾向
があった。また、血圧値だけで循環機能を監視しようと
すると、血圧値の低下は、脳神経、心臓などの生体の基
本器官に対する血液の供給流量が実際に低下し始めた時
期であるので、医学的処置が遅れる傾向があった。
【0004】本発明者は、以上の事情を背景として種々
研究を重ねた結果、心電波形のうちの心筋の収縮開始時
期に対応するQ波から圧脈波の立ち上がり開始時点まで
の時間が心筋の送出力に対応し、心拍に同期して脈動す
る圧脈波の最低値から最高値までの時間が循環器の末梢
血管抵抗の大きさに対応する一方、それらの時間は、実
際の血圧値の変化よりも先行して現れることを見出し
た。
【0005】本発明はかかる知見に基づいて為されたも
のであり、その目的とするところは、血圧値の変動の原
因となる心筋の収縮力および末梢血管抵抗に対応するパ
ラメータを表示させることにより生体の循環機能を監視
する循環機能監視装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための第1の手段】かかる目的を達成
するための本発明の要旨とするところは、生体の循環機
能を監視する循環機能監視装置であって、(a) 前記生体
の心電波形を検出する心電波形検出手段と、(b) 前記生
体の動脈から発生する圧脈波を検出する圧脈波検出手段
と、(c) 前記心電波形のQ波から前記圧脈波の周期的変
動の最低値までのQD時間を決定するQD時間決定手段
と、(d) そのQD時間決定手段により決定されたQD時
間を表示する表示手段とを、含むことにある。
【0007】
【作用】このようにすれば、QD時間決定手段により、
心電波形のQ波から前記圧脈波の周期的変動の最低値ま
でのQD時間が決定され、そのQD時間が表示手段によ
り表示される。
【0008】
【第1発明の効果】上記QD時間は、血圧変化の原因と
なる心筋の収縮力に密接に関係するパラメータであるか
ら、医療従事者は表示されたQD時間に基づいて実際の
生体の循環機能を正確に監視することができる。たとえ
ば、医療従事者は、QD時間に基づいて実際の血圧変化
の原因が心臓側にあるものか或いは末梢血管にあるもの
であるかを容易に把握でき、医学的処置に用いる薬剤の
選択が的確となるのである。また、QD時間の変化は実
際の血圧値の変化よりも先行して現れるため、血圧値の
変化の予測が可能となる。
【0009】
【課題を解決するための第2の手段】また、前記目的を
達成するための本発明の他の態様の要旨とするところ
は、生体の循環機能を監視する循環機能監視装置であっ
て、(a) 前記生体の動脈から発生する圧脈波を検出する
圧脈波検出手段と、(b) 前記圧脈波の周期的変動の最低
値から最高値までのDS時間を決定するDS時間決定手
段と、(c) そのDS時間決定手段により決定されたDS
時間を表示する表示手段とを、含むことにある。
【0010】
【作用】このようにすれば、DS時間決定手段により、
圧脈波の周期的変動の最低値から最高値までのDS時間
が決定され、そのDS時間が表示手段により表示され
る。
【0011】
【第2発明の効果】上記DS時間は、血圧変化の原因と
なる末梢血管抵抗に密接に関係するパラメータであるか
ら、医療従事者は表示されたDS時間に基づいて実際の
生体の循環機能を正確に監視することができる。たとえ
ば、医療従事者は、DS時間に基づいて実際の血圧変化
の原因が心臓側にあるものか或いは末梢血管にあるもの
であるかを容易に把握でき、医学的処置に用いる薬剤の
選択が的確となるのである。また、DS時間の変化は実
際の血圧値の変化よりも先行して現れるため、血圧値の
変化の予測が可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例である循環機能監視
装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【0013】図1は、血圧測定機能付循環機能監視装置
の構成を示すブロック線図である。図において、生体の
上腕などを圧迫するためにそれに巻回されるカフ10
は、ゴムシート或いはビニールシートのような弾性膜な
どにより袋状に構成されており、圧力センサ12、空気
ポンプ14、排気制御弁16と空気配管18を介して接
続されている。
【0014】上記圧力センサ12は、たとえば半導体圧
力検出素子を備えたものであり、カフ10内の圧力を検
出し、その圧力を表す圧力信号SPをローパスフィルタ
20、第1バンドパスフィルタ22、第2バンドパスフ
ィルタ23へ供給する。ローパスフィルタ20は、圧力
信号SPに含まれる直流成分を弁別して静圧を取り出す
ものであり、カフ圧信号SKとしてA/D変換器24へ
出力する。また、第1バンドパスフィルタ22は、圧力
信号SPに含まれるたとえば1乃至10Hzの周波数成分
を弁別して脈波成分を取り出すものであり、脈波信号S
M1としてA/D変換器24へ出力する。生体の上腕な
どに巻回されるカフ10には、動脈の脈動に基づいて心
拍に同期した圧力変動が発生するのである。
【0015】第2バンドパスフィルタ23は、圧力信号
SPに含まれる0.5乃至20Hzの周波数成分を弁別し
て脈波成分を取り出すものであり、脈波信号SM2とし
てA/D変換器24へ出力する。第1バンドパスフィル
タ22は、脈波振幅をモーションアーチファクトノイズ
などのノイズの影響なく取り出すことを目的とする狭い
周波数特性を備えているのに対し、第2バンドパスフィ
ルタ23は、動脈内に発生する圧脈波と同様の形状の脈
波をカフ10から正確に取り出すことを目的とする比較
的広い周波数特性を備えているのである。なお、上記A
/D変換器24には、たとえば複数種類の入力信号を時
分割するマルチプレクサが含まれており、それら複数種
類の入力信号を並列的にデジタル信号へ変換する機能を
備えている。
【0016】演算制御装置26は、CPU28、RAM
30、ROM32、出力インタフェース34、表示用イ
ンタフェース36を含む所謂マイクロコンピュータであ
り、CPU28は、A/D変換器24から入力された信
号を、RAM30の一時記憶機能を利用しつつ、予めR
OM32に記憶されたプログラムに従って処理し、出力
インタフェース34を介して空気ポンプ14および排気
制御弁16を駆動制御するとともに、表示用インタフェ
ース36を介して表示器38を駆動制御する。本実施例
では、この表示器38は、表示手段として機能するもの
であり、多数の発光体素子によって数値および波形を表
示できる画像表示板を備えている。
【0017】モード切替スイッチ40は、血圧測定モー
ドと連続監視モードとを切り替えるために操作されるも
のであり、血圧測定モードまたは連続監視モードを指令
する信号を選択的にCPU28に供給する。また、起動
/停止スイッチ42は、その押圧操作毎に起動および停
止を交互に指令する信号をCPU28に供給する。
【0018】さらに、撓骨動脈或いは足背動脈に発生す
る圧脈波を検出するためにその動脈に押圧された状態で
手首或いは足に装着される脈波センサ46と、その出力
信号から脈波成分を弁別する第3バンドパスフィルタ4
8とが更に設けられている。上記脈波センサ46は、た
とえば、本出願人が先に出願し公開された特開平4-6
7839号公報に記載されているものと同様に、複数の
圧力検出素子が押圧面に配列された半導体圧力センサを
有し、動脈内の圧力に略対応する圧脈波信号を上記第3
バンドパスフィルタ48を介してA/D変換器24へ供
給する。本実施例では、この脈波センサ46が圧脈波検
出手段に対応している。
【0019】そして、本実施例の循環機能監視装置に
は、複数の電極50を備えた心電波形検出装置52が設
けられている。心電波形検出装置52は、生体の監視に
際してその生体の所定位置に貼着された複数の電極50
からの心電誘導信号に基づいて心電波形(ECG)を表
す心電信号を前記A/D変換器24へ供給するようにな
っている。本実施例では、この心電波形検出装置52が
心電波形検出手段に対応している。
【0020】図2は、上記演算制御装置26の連続監視
モードの制御作動の要部を説明するフローチャートであ
る。図示しないステップにおいて、装置の起動が操作さ
れたか否かが起動/停止スイッチ42からの信号に基づ
いて判断されると、ステップS1において、カフ10を
用いたオシロメトリック式の血圧測定ルーチンが実行さ
れて、血圧値が決定される。この血圧測定ルーチンで
は、よく知られた血圧測定手順にしたがってカフ10が
所定の目標圧まで昇圧された後にカフ10の圧迫圧力が
たとえば2乃至3mmHg/秒の速度で徐々に降圧される過
程でカフの圧力振動の振幅が急激に変化した時点のカフ
圧が最高血圧値SAP、最低血圧値DAPとして決定さ
れる。
【0021】続くステップS2では、上記最高血圧値S
APおよび最低血圧値DAPが決定されたときに脈波セ
ンサ46により検出された脈波の最高ピーク値および最
低ピーク値を決定し、それら最高血圧値SAPおよび最
低血圧値DAPと最高ピーク値および最低ピーク値とを
対応させることにより、血圧値BPと脈波の値(大き
さ)AMPとの対応関係を数式1に示すように決定す
る。
【0022】
【数1】BP=A・AMP+B
【0023】続くステップS3では、脈波センサ46に
より検出された1つの脈波が入力されたか否かが判断さ
れる。このステップS3が否定された場合には1つの脈
波が入力されるまで待機させられるが、肯定された場合
には、ステップS4において、数式1から実際に入力さ
れた1つの脈波の最高ピーク値および最低ピーク値に基
づいて最高血圧値SYSおよび最低血圧値DIAが算出
される。これら最高血圧値SYSおよび最低血圧値DI
Aは、数式1から一拍毎に連続的に算出される値であ
る。
【0024】続いて、ステップS5では、QD時間(Q
DT)およびDS時間(DST)を決定するための基準
点が決定される。すなわち、図3に示すように、心電波
形56のQ波の極小点(すなわちR波の立ち上がり点)
Q と、圧脈波58の最低値(すなわち最低血圧値に対
応する極小点)を示す点PD と、圧脈波58の最高値
(すなわち最高血圧値に対応する極大点)を示す点PS
とが所定のアルゴリズムに従ってそれぞれ決定される。
【0025】次いで、ステップS6では、上記心電波形
56のQ波の極小点PQ と圧脈波58の最低値を示す点
D との間の時間であるQD時間が決定されるととも
に、ステップS7では、上記圧脈波58の最低値を示す
点PD とその圧脈波58の最高値を示す点PS との間の
時間であるDS時間が決定される。そして、続くステッ
プS8では、図4の表示器38の表示画面に示すよう
に、共通の時間軸60上において、最高血圧値SYSを
示すグラフ62、QD時間を示すグラフ64、DS時間
を示すグラフ66がそれぞれ表示される。
【0026】続くステップS9では、前記数式1に示す
関係の更新が必要か否かが判断される。この更新は、ス
テップS2において関係式が決定されてからの経過時間
が予め設定された時間以上となったか否か、あるいはス
テップS4において決定された血圧値が異常に変化した
か否かなどに基づいて判断される。このステップS9の
判断が肯定された場合には、前記ステップS1以下が再
び実行される。しかし、ステップS9の判断が否定され
た場合には、ステップS10において起動/停止スイッ
チ42により停止操作が行われたか否かが判断される。
【0027】上記ステップS10の判断が否定された場
合には、ステップS3以下が繰り返し実行されて、最高
血圧値SYSおよび最低血圧値DIA、QD時間、DS
時間が続く1脈波について求められるとともに、表示器
38の表示画面において最高血圧値SYSを示すグラフ
62、QD時間を示すグラフ64、DS時間を示すグラ
フ66がそれぞれさらに延長される。しかし、上記ステ
ップS10の判断が肯定された場合には、本ルーチンが
終了させられる。
【0028】上述のように、本実施例によれば、QD時
間決定手段に対応する演算制御装置26により、心電波
形56のQ波から圧脈波58の周期的変動の最低値まで
のQD時間が決定され、そのQD時間が表示器38によ
り表示される。このQD時間は、血圧変化の原因となる
心筋の収縮力に密接に関係するパラメータであるから、
医療従事者は表示されたQD時間に基づいて実際の生体
の循環機能を正確に監視することができる。たとえば、
医療従事者は、QD時間に基づいて実際の血圧変化の原
因が心臓側にあるものか或いは末梢血管にあるものであ
るかを容易に把握でき、医学的処置に用いる薬剤の選択
が的確となるのである。また、QD時間の変化は実際の
血圧値の変化よりも先行して現れるため、血圧値の変化
の予測が可能となるのである。
【0029】また、本実施例によれば、DS時間決定手
段に対応する演算制御装置26により、そのDS時間が
表示器38により表示される。このDS時間は、血圧変
化の原因となる末梢血管抵抗に密接に関係するパラメー
タであるから、医療従事者は表示されたDS時間に基づ
いて実際の生体の循環機能を正確に監視することができ
る。たとえば、医療従事者は、DS時間に基づいて実際
の血圧変化の原因が心臓側にあるものか或いは末梢血管
にあるものであるかを容易に把握でき、医学的処置に用
いる薬剤の選択が的確となるのである。また、DS時間
の変化は実際の血圧値の変化よりも先行して現れるた
め、血圧値の変化の予測が可能となる。
【0030】すなわち、血圧値は心筋の収縮力と末梢血
管抵抗とによって決まるものであり、一般に、血圧値を
降下させるための薬剤としては心機能を低下させるニフ
ェジピン、血管を拡張させるプロスタグランディンが用
いられる一方、血圧値を上昇させるための薬剤としては
心機能を高めるカテコールアミン、血管を収縮させるエ
フォチールが用いられる。本実施例の循環機能監視装置
の表示器38によれば、心筋の収縮力および末梢血管抵
抗のいずれが原因で血圧変化が生じたかが把握できるの
で、心筋に作用する薬剤あるいは末梢血管に作用する薬
剤の選択が的確となるのである。
【0031】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【0032】たとえば、前述の実施例において、圧脈波
検出手段として撓骨動脈或いは足背動脈に押圧する脈波
センサ46が用いられていたが、上腕部、大腿部、指な
どに巻き着けられるカフを用い、そのカフ内の圧力振動
を圧力センサにより圧脈波として検出してもよいのであ
る。
【0033】また、前述の実施例の表示器38には、心
電波形56および圧脈波58が前記グラフ62、64、
66に並列に表示されるようにしてもよい。
【0034】また、前記QD時間およびDS時間は、そ
の数値が時系列的に表示されても差し支えない。
【0035】また、前述の実施例の循環機能監視装置
は、QD時間およびDS時間と並列に血圧値SYSを表
示する機能を備えていなくてもよい。要するに、QD時
間およびDS時間を決定し、それを表示器38に表示す
る機能を備えられていればよいのである。
【0036】また、前述の実施例では、血圧値として最
高血圧値SYSを示すグラフ62が表示器38において
表示されるように構成されていたが、それに替えて、平
均血圧値或いは最低血圧値DIAを示すグラフが表示さ
れるように構成されてもよい。
【0037】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を説明するブロック線
図である。
【図2】図1の演算制御装置26の制御作動の要部を説
明するフローチャートである。
【図3】図2のステップS6において求められるQD時
間およびステップS7において求められるDS時間を説
明する図である。
【図4】図2の制御作動により図1の表示器に表示され
るグラフの例を詳しく説明する図である。
【符号の説明】
26:演算制御装置(QD時間決定手段、DS時間決定
手段) 38:表示器(表示手段) 46:脈波センサ(圧脈波検出手段) 52:心電波形検出装置(心電波形検出手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体の循環機能を監視する循環機能監視
    装置であって、 前記生体の心電波形を検出する心電波形検出手段と、 前記生体の動脈から発生する圧脈波を検出する圧脈波検
    出手段と、 前記心電波形のQ波から前記圧脈波の周期的変動の最低
    値までのQD時間を決定するQD時間決定手段と、 該QD時間決定手段により決定されたQD時間を表示す
    る表示手段とを、含むことを特徴とする生体の循環機能
    監視装置。
  2. 【請求項2】 生体の循環機能を監視する循環機能監視
    装置であって、 前記生体の動脈から発生する圧脈波を検出する圧脈波検
    出手段と、 前記圧脈波の周期的変動の最低値から最高値までのDS
    時間を決定するDS時間決定手段と、 該DS時間決定手段により決定されたDS時間を表示す
    る表示手段とを、含むことを特徴とする生体の循環機能
    監視装置。
JP16013793A 1993-06-04 1993-06-04 生体の循環機能監視装置 Pending JPH06343638A (ja)

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