JPH063531Y2 - 加速度脈波計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、容積脈波センサにより手足の指尖又は耳朶等
の末梢容積脈波を検出し、その検出波形を時間について
２回微分することにより加速度脈波を発生させ、その波
形の起伏を評価することにより血液の循環状態を測定す
る加速度脈波計に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の装置は、例えば特開昭57-93036号により周知で
あり、末梢血管部分に装着された透光式の容積脈波セン
サの検出信号が、先ずカップリングコンデンサ及び入力
短絡スイッチを介して増幅器へ供給され、その感度制御
により安定な適正振幅に自動調整された脈波信号が微分
回路で２次微分される。次いで、その２次微分信号であ
る加速度脈波信号の特異点を検出して血液循環機能の評
価を行う。そして、評価結果及び対応する被検者へのガ
イダンスが、表示装置或はプリンタにより数字、記号、
文章等で波形と共に出力されるようになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような装置において、容積脈波センサの検出信号
は、第５図ａに示すように、脈波成分に直流分が重畳し
ており、そのオフセット信号をカップリングコンデンサ
で遮断した後に増幅器へ供給される。したがって、脈波
信号が、標準レベルに増幅された後の評価ルーチンにお
いて、測定部位の微動等に起因してオフセット信号レベ
ルが第５図ｂに拡大して示すように変動すると、脈波信
号のトップ又はボトム側が増幅器の飽和レベルに達して
歪み、誤って評価される可能性があった。これにより、
例えば周知の加速度脈波の評価方法によりＡ〜Ｇの７タ
イプの基準パターンと照合する場合、第５図ｂの左２個
に示す飽和しない場合の加速度脈波は（第５図ｃ）は基
準パターンＤ（第６図ｂ）に属するとして正しく解析さ
れるが、第５図ｂの右２個の飽和した場合の加速度脈波
信号（第５図ｃ）については特異点ｃ、ｄが消滅してあ
たかもパターンＢＸ（第６図ａ）として誤って評価され
る可能性がある。

よって、本考案は、増幅器の飽和に起因する誤った評価
を回避することのできる冒頭に述べた類の加速度脈波計
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、加速度脈波計が、第１図に示すように、末梢
血管部分に装着された容積脈波センサで検出された脈波
信号がカップリングコンデンサC1及び開放した入力短絡
スイッチS1を介して供給される増幅器１と、その増幅出
力を２次微分する微分手段２と、その２次微分信号の特
異点を検出して、血液循環機能の評価を行う加速度脈波
評価手段３と、その評価結果及び対応する被検者へのガ
イダンスを出力する評価結果出力手段４と、増幅器の感
度を適正に自動制御する感度制御手段５とから構成され
ることを前提にしている。そして、増幅出力が、増幅器
１のボトム及びトップ側の飽和レベル近くにそれぞれ設
定されたしきい値に達すると飽和信号を出力するウィン
ドコンパレータ６と、加速度脈波評価を行うために感度
制御手段５が作動した状態で発生した飽和検知信号に応
答して、入力短絡スイッチS1を瞬間的に短絡作動させた
後に感度制御手段５を改めて再作動させると共に、評価
結果出力手段４に評価動作が終了していないことを意味
する出力を行わせる中断制御手段７とが付設されてい
る。

被検者へ測定部位のセット状態の注意を促すためには、
中断制御手段を、飽和検知信号に応答する感度制御手段
の連続する再作動回数を計数して所定回数を上廻ると、
評価結果出力手段に被検者へ注意を促す意味の出力を行
わせるように構成することが考えられる。

〔作用〕

入力短絡スイッチS1が開放された状態で測定が開始さ
れ、感度制御手段５により増幅出力が適正に自動調整さ
れると、加速度脈波評価手段３が血液循環機能の評価を
行い、評価結果出力手段４はその評価結果及び対応する
被検者へのガイダンスが出力する。

一方、増幅器１においてこのようにその感度制御を適正
に行った状態で脈波信号を評価させる過程で脈波信号が
ボトム側、又はトップ側のしきい値レベルに到達する
と、ウィンドコンパレータ６は飽和検知信号を出力す
る。中断制御手段７はこの飽和検知信号に応答して入力
短絡スイッチS1を瞬間的に短絡作動させてカップリング
コンデンサC1の出力側を基準電位に切換えて直後に復帰
させ、次いで感度制御手段５を再作動させると共に、評
価結果出力手段４には例えば測定中、準備中等の未評価
状態を意味する表示もしくはプリントアウトを行わせ
る。

中断制御手段のさらに付加された構成によれば、飽和検
知信号に応答する感度制御手段の再作動回数が計数さ
れ、所定回数を上廻ると評価結果出力手段４に被検者に
対して容積脈波センサへの測定部位のセットの仕方を注
意する旨の指示を行わせる。

〔実施例〕

第２図は本考案の一実施例によるCPUを利用した加速度
脈波計の回路構成を示す。

同図において、C11は例えば指尖容積脈波センサに接続
するカップリングコンデンサ、S11は入力短絡スイッ
チ、R11はカップリング回路の時定数を規定する抵抗で
ある。11は感度制御される増幅器、12、13は微分用のコ
ンデンサ及び抵抗C12、R12；C13、R13と協働して２段の微
分回路を構成し、同様に感度制御される演算増幅器であ
る。14はLCD、ブラウン管等の表示装置であり、増幅さ
れた脈波信号、加速度脈波信号の波形表示、評価により
分類されたパターンのアルファベット表示、測定段階、
ガイダンス等の文字表示を行う。15は、同様にこれらを
記録するプリンタである。

16は、増幅器11の増幅出力及び演算増幅器13から出力さ
れる加速度脈波信号をディジタル化するA/Dコンバータ
である。17は、増幅出力のトップ側及びボトム側の飽和
レベル近くに設定されたしきい値を有するウィンドコン
パレータである。19は、I/Oポート18を経由して前述の
回路部分に対して信号の授受を行うと共に、メモリ、タ
イマ等が付属してデータ処理を行うCPU制御回路であ
る。

このCPU制御回路は、付属のROMにストアされたプログラ
ムに従い作動することにより、以下に説明するように第
１図における増幅レベル制御手段、加速度脈波評価手段
及び中断制御手段等を構成する。

即ち、測定開始時に加速度脈波測定キーの操作に応答し
て入力短絡スイッチS11を開放させ、増幅器11の増幅出
力を取込んで感度を段階的にステップアップし、安定な
適正振幅に設定する。感度が最高レベルに達した状態で
も適正振幅にならない場合、再測定を促す指示を表示装
置14及びプリンタ15に表示させる。

この適正振幅状態が得られると、加速度脈波信号を演算
増幅器13から取込んで、その振幅を演算増幅器12、13の
感度を自動調整して評価に適したレベルにし、いずれの
基準パターンＡ〜Ｇに属するかの照合及び得点演算によ
る評価を行う。安定な適正振幅に調整できない場合、同
様に再測定の指示を行う。

再測定の指示の回数を計数して連続３回測定しても安定
な適正振幅が得られないと、容積脈波観察の指示を行
い、これにより容積脈波測定キーが操作されると、表示
装置14及びプリンタ15の出力等を加速度脈波から増幅器
11の出力である容積脈波に切換える。

ウィンドコンパレータ17から飽和検知信号が転送される
と、入力短絡スイッチS11を瞬間的に短絡させ、その復
帰直後から増幅器11の増幅出力を取込んで再度感度をス
テップアップして適正振幅に設定し、この間「準備中」
の出力を継続させる。また、飽和検知信号を計数して連
続３回発生されると、同様に再測定の指示を出力させ
る。

次に、第３図のフローチャートを参照して動作を説明す
る。

測定開始時に加速度脈波測定キーを操作して入力短絡ス
イッチS11を開放させ、脈波信号を増幅器11で自動的に
感度調整して適正振幅に増幅し、演算増幅器12、13で発
生されるその加速度脈波信号をCPU制御回路19に取込
み、さらに適正な加速度脈波振幅に調整した状態で評価
を行う。これにより、表示装置14及びプリタ15は、第４
図ａ〜ｃに示すように、「良好」、「やや不十分」及び
「不十分」の評価結果の文字、対応するガイダンス文
章、加速度脈波波形、Ａ〜Ｇの基準パターンのうち該当
する分類アルファベットの色抜き表示等の表示及び記録
を行う。

適正な増幅振幅及び加速度脈波振幅が得られない場合、
第４図ｄの出力を行う。この指示に従い加速度脈波測定
キーの操作による測定が３回くり返されても適正振幅が
得られない場合、第４図ｅの出力を行う。この指示に従
い容積脈波測定キーが操作されると、微分されない脈波
波形を出力して、その確認を行わせ、改めて加速度脈波
測定キーを操作して測定を行う。

測定部位の微動等に起因して増幅器11で飽和が生じた場
合、表示装置14及びプリンタ15において「準備中」の出
力が継続した状態で自動的に再測定をくり返す。そし
て、３回の測定とも飽和した場合、第４図ｄの出力を行
う。これにより、被検者にセット状態を修正させて加速
度脈波測定キーを押させる指示を行う。

尚、前述の実施例において、飽和による自動感度設定が
所定の回数行われた後の再測定は、被検者に注意を促し
た後に、自動的に開始させることも考えられる。さら
に、増幅器11で飽和しない状態において演算増幅器12、1
3で飽和する可能性がある回路構成の場合には、その一
方又は双方の演算増幅器の出力単にウィンドコンパレー
タを追加して、同様に評価を行わせないようにすること
ができる。プリンタ15には、評価結果のみを出力させる
ようにもできる。

〔考案の効果〕

以上、本考案によれば、増幅器の自動感度制御により脈
波信号の増幅信号を適正に調整した状態で微分して評価
させる過程で、被検者の測定部位の微動等に起因して増
幅信号が飽和すると、改めてカップリングコンデンサを
介した増幅器の直流入力レベルの設定及び自動感度制御
が行われる。したがって、飽和信号がそのまま微分され
て解析されることに起因する誤った評価が行われること
が無くなり、一層正しい末梢血液循環状態の測定が可能
となる。

また、その連続する感度制御動作の再作動回数を計数す
ることにより、被検者の指尖の異常なセット状態等につ
いて被検者へ注意を促す指示か行われ、測定が能率良く
が行われるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の加速度脈波計の構成を示す図、第２図
は本考案の一実施例による加速度脈波計の構成を示す
図、第３図は同実施例の動作を説明するフローチャート
及び第４図は同実施例の動作を説明する図並びに第５図
及び第６図は従来の加速度脈波計の動作を説明する図で
ある。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】末梢血管部分に装着された容積脈波センサ
   で検出された脈波信号が、カップリングコンデンサ及び
   開放した入力短絡スイッチを介して供給される増幅器
   と、その増幅出力を２次微分する微分手段と、その２次
   微分信号の特異点を検出して、血液循環機能の評価を行
   う加速度脈波評価手段と、その評価結果及び対応する被
   検者へのガイダンスを表示もしくは記録する評価結果出
   力手段と、前記増幅器の感度を適正に自動制御する感度
   制御手段とを備え、この感度制御手段により前記増幅出
   力を適正レベルに制御した状態で前記加速度脈波評価手
   段により前記脈波信号の加速度脈波評価を行うように成
   った加速度脈波計において、 前記増幅出力が、前記増幅器のボトム及びトップ側の飽
   和レベル近くにそれぞれ設定されたしきい値に達すると
   飽和信号を出力するウィンドコンパレータと、 前記加速度脈波評価を行うために前記感度制御手段が作
   動した状態で発生した前記飽和検知信号に応答して、前
   記入力短絡スイッチを瞬間的に短絡作動させた後に前記
   感度制御手段を改めて再作動させると共に、前記評価結
   果出力手段に評価動作が終了していないことを意味する
   出力を行わせる中断制御手段と、を付設したことを特徴
   とする加速度脈波計。
2. 【請求項２】中断制御手段が、飽和検知信号に応答する
   前記感度制御手段の連続する再作動回数を計数して所定
   回数を上廻ると、評価結果出力手段に被検者へ注意を促
   す意味の出力を行わせるように構成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の加速度脈波計。