JPH0657199B2

JPH0657199B2 - 電子血圧計

Info

Publication number: JPH0657199B2
Application number: JP63010283A
Authority: JP
Inventors: 智之山口
Original assignee: 有限会社志成デザインオフィス
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: JPH01221139A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、オシロメトリック法（振動法）によって血圧
判定をする電子血圧計に関する。

［従来の技術］オシロメトリック法を用いた従来の電子血圧計は、カフ
を被測定者の上腕に巻き、カフを血圧測定に必要な圧力
まで加圧し、その後、上記カフを徐々に排気し、この排
気する過程で、脈圧がカフ圧を変化させ、カフ圧に脈圧
波が重畳される。このカフ圧から脈圧波成分を抽出し、
この脈圧波成分とカフ圧とに基づいて血圧判定を行な
う。

微小時間におけるカフ圧の差分（時間微分値）によっ
て、脈圧波を抽出する。つまり、この抽出された差分が
正で連続するときのみ、その差分を加算し、この加算値
の最大値を求めることによって、１サイクルの脈圧波成
分の最大値を検出する。

また、従来は、以上の方法または他の方法によって得ら
れた１つの脈圧波成分の最大値（増加圧力）を結んだ包
絡線に応じて、最高血圧等を求める。

たとえば、上記包絡線における最大点に対応するカフ圧
を平均血圧とし、上記包絡線の最大点に対応する脈圧波
成分の３０％の脈圧波成分が発生したカフ圧のうちで高
いカフ圧を最高血圧とし、上記包絡線の最大点に対応す
る脈圧波成分の５０％の脈圧波成分が発生したカフ圧の
うちで低いカフ圧を最低血圧としている。

ところで、血圧測定を行なう場合、カフの微速排気量を
検出し、たとえば１秒毎の減圧量（これを以下、「排気
レート」という）が所定値以下であるか否かを判定し、
所定値以下であれば、上記のように脈圧波の抽出を開始
し血圧を判定する。このようにするのは、排気レートが
大きくなるに従って、抽出した脈圧波の誤差が大きくな
り、血圧判定結果の信頼性が低下するためである。

［発明が解決しようとする課題］オシロメトリック法を用いた上記従来の電子血圧計にお
いて、カフ圧に含まれる脈圧波を微小時間の差分として
抽出し、抽出された差分が正方向のときだけ加算し、カ
フ圧中の脈圧波の最大値を検出すると、排気レートによ
って脈圧波の最大値が減少するので、脈圧波の最大値に
誤差が生じるという問題がある。脈圧波の値が小さい場
合にはその脈圧波が抽出されないことがある。

また、被測定者の上腕の太さの違い等に応じて排気レー
トが異なり、上腕の太さに応じて上記誤差が異なるとい
う問題がある。

本発明は、血圧測定毎に被測定者の上腕の太さが違うこ
と等によって排気レートが異なった場合でも、抽出され
た脈圧波の最大値に誤差が生じ難い電子血圧計を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決する手段］本発明は、１つのカフ圧と、このカフ圧から所定個数前
にサンプリングしたカフ圧との実測差分を算出し、上記
所定個数のサンプリングの期間と同じ期間に、上記微速
排気によって発生する微速減圧量を算出し、上記実測差
分に上記微速減圧量を減じた実質差分を算出し、上記実
質差分が正で連続する間、上記実質差分を加算した正実
質加算値を求め、上記正実質差分加算値のうちで最大値
を検出するものであり、しかも、カフ圧に含まれる脈圧
波のレベルが所定値以下である期間に、微速減圧量を算
出するものである。

［作用］本発明は、１つのカフ圧と、このカフ圧から所定個数前
にサンプリングしたカフ圧との実測差分を算出し、上記
所定個数のサンプリングの期間と同じ期間に、上記微速
排気によって発生する微速減圧量を算出し、上記実測差
分に上記微速減圧量を減じた実質差分を算出し、上記実
質差分が正で連続する間、上記実質差分を加算した正実
質加算値を求め、上記正実質差分加算値のうちで最大値
を検出するものであり、しかも、カフ圧に含まれる脈圧
波のレベルが所定値以下である期間に、微速減圧量を算
出するので、血圧測定毎に被測定者の上腕の太さが違う
こと等によって排気レートが異なった場合でも、抽出さ
れた脈圧波の最大値に誤差が生じ難い。

［実施例］第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

この実施例は、被測定者の腕に巻付けるカフ１１と、血
圧測定に必要な所定の圧力にカフ１１を加圧する加圧手
段１２と、加圧手段１２によって加圧されたカフ１１内
の圧力を徐々に排気する微速排気手段１３と、カフ１１
の圧力を検出する圧力トランスデューサを含み、上記圧
力を電気信号（パルス）に変換して出力する圧力検出手
段１４と、圧力検出手段１４からの電気信号（パルス）
を一定時間内でカウントし、サンプリング信号によって
上記カウントを周期的に繰返すサンプリング手段１５と
を有する。

また、圧力記憶手段２１と、微速減圧量算出手段２２
と、実測差分算出手段２３と、実質差分算出手段２４
と、正実質差分加算手段２５と、最大値検出手段２６
と、時間制限手段２７と、血圧判定手段３０とが設けら
れている。なお、手段２１〜３０をＣＰＵ（マイクロコ
ンピュータ）に置き換えてもよい。

圧力記憶手段２１は、サンプリング手段１５が出力する
所定時間毎の離散的なカフ圧を所定個数時系列的に記憶
し、サンプリング毎に新しいカフ圧を記憶し、最も古い
カフ圧を消去し、時間軸上を移動しながら常に複数個の
カフ圧を記憶するものである。

実測差分算出手段２３は、１つのカフ圧と、このカフ圧
から所定個数前にサンプリングしたカフ圧との差分（実
測値分）を算出する手段であり、具体的には、圧力記憶
手段２１に記憶されている最も新しいカフ圧から最も古
いカフ圧を引き、微小時間のカフ圧変化を差分として算
出するものである。

微速減圧量算出手段２２は、上記所定個数のサンプリン
グの期間（たとえば、２００ms）と同じ期間に、上記微
速排気によってカフ圧が徐々に減少する微速減圧量を算
出する手段である。具体的には、サンプリング手段１５
が出力するカフ圧に基づいて、１秒毎のカフ圧減少量
（排気レート）を検出し、実測差分算出手段２３が実質
差分を算出する時間に応じた係数を、上記カフ圧減少量
に掛けて微速減圧量を算出するものである。なお、上記
微速減圧量は負の値である。

実質差分算出手段２４は、上記実測差分に上記微速減圧
量を減じた実質差分を算出する手段である。

正実質差分加算手段２５は、上記実質差分が正で連続す
る間、上記実質差分を加算した正実質加算値を求める手
段であり、その正実質加算値を記憶するものである。

最大値検出手段２６は、上記正実質差分加算値の中か
ら、その最大値を検出する手段であり、脈拍毎に発生す
る脈圧波の最大値を検出するものである。また、最大値
検出手段２６は、検出された最大値が所定値を超えたと
きに、微速減圧量算出手段２２に対して、微速減圧量の
算出を以後、停止するように指示するものである。

換言すれば、カフ圧に含まれる脈圧波のレベルが所定値
以下である期間に、微速減圧量算出手段２２が微速減圧
量を算出する。

時間制限手段２７は、ある脈圧波の最大値を最大値検出
手段２６が出力してから、次の脈圧波の最大値が出力す
るまでの時間が所定の制限時間を超えたときに、微速減
圧量算出手段２２に対して微速減圧量を再び出力するよ
うに、最大値検出手段２６を介して指令するものであ
る。

血圧判定手段３０は、最大値検出手段２５が出力する脈
拍毎の脈圧波の最大値の包絡線とサンプリング手段１５
が出力するカフ圧を要因として最高血圧、平均血圧、最
低血圧を判定するものである。

次に、上記実施例の動作について説明する。

まず、カフ１１を被測定者の隣に巻き、図示しない測定
開始スイッチをオンすると、血圧測定に必要な圧力に達
するまで加圧手段１２がカフ１１を加圧し、この加圧が
停止した後、微速排気手段１３によってカフ１１内の空
気が徐々に排気され、これにともなって脈圧波による圧
力変位がカフに伝達され始める。

圧力検出手段１４がカフ圧を周波数の変化として電気的
な信号に変換し、サンプリング手段１５が一定時間毎
（たとえば５０ms毎）にサンプリングし、このサンプリ
ングされたカフ圧に応じてパルスを出力する。第２図
は、上記のようにサンプリングされたカフ圧を示すグラ
フである。

第６図は、上記実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

まず、圧力記憶手段２１は、サンプリング手段１５が出
力する新たなカフ圧を記憶し、５個前に記憶したカフ圧
を消去する（Ｓ１）。つまり、圧力記憶手段２１は５個
のカフ圧を記憶するレジスタＲＧ５、ＲＧ４、ＲＧ３、
ＲＧ２、ＲＧ１を有し、上記各レジスタに記憶されてい
るカフ圧を、ＲＧ２→ＲＧ１、ＲＧ３→ＲＧ２、ＲＧ４
→ＲＧ３、ＲＧ５→ＲＧ４の順に移動し、サンプリング
手段１５が出力したカフ圧をレジスタＲＧ５に記憶し、
５つのうちで最も古く記憶されたカフ圧（レジスタＲＧ
１に記憶してあるカフ圧）を消去する。したがって、圧
力記憶手段２１は、常に、現在のカフ圧とそれから４個
分前に発生したカフ圧とを時間軸上を移動しながら記憶
する。つまり、実測差分算出手段２３は、１つのカフ圧
と、このカフ圧から所定個数前にサンプリングしたカフ
圧との実測差分の算出を、移動平均法によって行うもの
である。このように、移動平均法によって実測差分の算
出を行うと、ノイズを軽減することができる。

そして、圧力記憶手段２１が記憶している５個のカフ圧
のうちで、最も新しいカフ圧から最も古いカフ圧を、実
測差分算出手段２３が差し引き、これによって、微小時
間（上記例の場合、５０ms×４＝２００ms）におけるカ
フ圧の変化を差分（実測差分△Ｐ）として算出する（Ｓ
２）。第３図は、上記のようにして求めた実測差分の一
例を示すグラフである。

一方、微速減圧量算出手段２２が１秒毎のカフ圧の減圧
量（これを、「排気レート」という）を検出する（Ｓ
３）。なお、ノイズ、脈圧波によるカフ圧の変化が排気
レート検出値に与える影響、つまり誤差を少なくするた
めに、１秒間で排気レートを検出するようにしてある
が、サンプリング手段１５のサンプリング周期よりも充
分に長い時間であれば、１秒以外の時間毎に排気レート
を検出するようにしてもよい。

また、微速減圧量算出手段２２は、上記微小時間（２０
０ms）分の排気レート（これを「微速減圧量」という）
を算出する（Ｓ４）。上記実施例の場合、上記微小時間
が２００msであるから、微速減圧量Ｐｇは、Ｐｇ＝（排気レート）×（200ms／1000ms）＝（排気レート）×（1/5）である。

実質差分算出手段２４は、実測算出手段２３が出力する
実測差分△Ｐから微速減圧量Ｐｇを減じて実質差分Ｐｄ
ｉを算出する（Ｓ５）。これを式で表現すれば、以下の
ようになり、第４図に実質差分Ｐｄｉをグラフで示して
ある。

Ｐｄｉ＝△Ｐ−Ｐｇ実質差分Ｐｄｉは、実測差分△Ｐよりも微速減圧量Ｐｇ
だけ少ない理由は以下の通りである。つまり、微速排気
によってカフ圧が徐々に減少している途中で差分値を抽
出しているが、このようにして抽出された差分値の中
に、微速排気によるカフ圧減少分（微速減圧量）が含ま
れているので、差分値から微速排気によるカフ圧減少分
を補う必要がある。このようにしてカフ圧減少分を補っ
た差分値に基づいて脈圧波を算出すると、求めた脈圧波
（第４図に示す実質差分）には、微速排気によるカフ圧
減少分による誤差が含まれない。

そして、正実質差分加算手段２５は、内部に記憶領域を
有し、実質差分Ｐｄｉを入力する毎に、その実質差分Ｐ
ｄｉを上記記憶領域に記憶する。また、サンプリング毎
の実質差分Ｐｄｉが正であれば、その後、連続する正の
実質差分Ｐｄｉをすべて加算し、この加算結果である正
実質差分加算値Ｐｓを記憶領域に記憶する（Ｓ６）。そ
して、上記正実質差分加算値Ｐｓを最大値検出手段２６
に送る。なお、実質差分Ｐｄｉが負になったときには、
正実質差分加算手段２５内の記憶領域をクリアする。

ところで、最大値検出手段２６の内容が１以上であって
しかも正実質差分加算手段２５が０を出力したときに、
最大値検出手段２６が保持している値が最大値であると
判断し、その最大値を血圧判定手段３０に出力する。血
圧判定手段３０は、最大値検出手段２６から入力した各
最大値と、その最大値を入力したときのカフ圧の値とを
記憶する（Ｓ７）。その後、最大値検出手段２６の内容
をクリアする。

第５図は、増加圧力（正実質差分加算値Ｐｓ）を示すグ
ラフである。

上記増加圧力は、複数個のサンプリング間の差分として
算出され、さらに、排気レートによる微速減圧量を除去
し、サンプリング毎に加算するので平均化され、これに
よってカフ圧中に含まれるノイズ成分を軽減することが
できる。

なお、微速減圧量算出手段２２において、排気レートが
正である場合には、脈圧波がある程度大きくなることに
よって、測定した排気レートが誤っているか、または、
脈圧波以外の不要圧力が印加されたと考えるべきであ
り、この場合には、微速減圧量を算出せずに、それ以前
に算出され記憶されている微速減圧量をそのまま引き続
いて使用する。

また、最大値検出手段２６が出力する増加圧力（１サイ
クルにおける脈圧波の正の最大値）が所定値より大きい
場合には、排気レートの測定誤差が大きくなることが多
く、この場合には、微速減圧量に誤差が生じる。したが
って、検出された正実質差分加算値の最大値が所定値を
超えた場合には、微速減圧量算出手段２２に対して、新
たな微速減圧量を算出することを停止するように指令
し、微速減圧量算出手段２２がそのときに記憶している
微速減圧量を保持する。

そして、時間制限手段２７は、最大値検出手段２６が出
力する正実質差分加算値の最大値が発生したときから、
次の最大値が発生するまでの時間を測定し、所定時間以
内に次の最大値が発生しない場合、それ以前に検出され
た正実質差分加算値の最大値が脈圧波成分ではないと判
断し、最大値検出手段２６を介して、微速減圧量の算出
停止を解除させる。したがって、この場合、微速減圧量
算出手段２２が微速減圧量を再び算出する。

正実質差分加算手段２５が正実質差分加算値PI(i)を出
力すれば（Ｓ７）、それまでの最大値PImaxと比較し
（Ｓ８）、正実質差分加算値PI(i)がそれまでの最大値P
Imaxよりも大きければ（Ｓ９）、正実質差分加算値PI
(i)を最大値PImaxとして記憶し、最大値PImaxが発生し
たときのカフ圧を平均血圧として決定し（Ｓ１１）、最
大値PImaxの第１の所定％に相当する正実質差分加算値P
(i)が発生したときのカフ圧を最高血圧として決定する
（Ｓ１２）。その後、Ｓ１に戻る。

そして、次に発生する正実質差分加算値PI(i)が最大値P
Imaxよりも大きければ（Ｓ９）、平均血圧値、最高血圧
値が随時変更され、最終的に平均血圧、最高血圧が決定
される。

一方、第５図に示す増加圧力の包絡線が上昇から下降に
転じ始めると、Ｓ９において、正実質差分加算値PI(i)
がそれまでの最大値PImaxよりも小さくなり、正実質差
分加算値PI(i)がα（α＝それまでの最大値PImaxの第２
の所定％）未満であれば（Ｓ２１）、そのときのカフ圧
を最低血圧値として決定する（Ｓ２２）。

そして、上記平均血圧値、最高血圧値、最低血圧値を、
図示しない表示手段に表示する（Ｓ２３）。

なお、上記実施例において、最大値検出手段２６が検出
する最大値が通常考えられる値よりも異常に大きな場
合、または異常に小さい場合、それらを脈圧波成分とし
て無効とし、検出された最大値を血圧判定手段３０へ送
らないようにしてもよい。

また、圧力記憶手段２１が５個以外のカフ圧を記憶する
ようにしてもよい。

［発明の効果］本発明によれば、血圧測定毎に被測定者の上腕の太さが
違うこと等によって排気レートが異なった場合でも、抽
出された脈圧波の最大値に誤差が生じ難いという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。第２図は、上記実施例におけるカフ圧の変化を示す図で
ある。第３図は、上記実施例における実測差分の変化を示す図
である。第４図は、上記実施例における実質差分の変化を示す図
である。第５図は、上記実施例における増加圧力の変化を示す図
である。第６図は、上記実施例の動作をフローチャートである。２１……圧力記憶手段、２２……微速減圧量算出手段、２３……実測差分算出手段、２４……実質差分算出手段、２５……正実質差分加算手段、２６……最大値検出手段、２７……時間制限手段、３０……血圧判定手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カフを加圧した後に、上記カフを微速排気
しながらサンプリングしたカフ圧値に含まれている脈圧
波成分に応じて血圧を判定する電子血圧計において、１つのカフ圧と、このカフ圧から所定個数前にサンプリ
ングしたカフ圧との実測差分を算出する実測差分算出手
段と；上記所定個数のサンプリングの期間と同じ期間に、上記
微速排気によって発生する微速減圧量を算出する微速減
圧量算出手段と；上記実測差分に上記微速減圧量を減じた実質差分を算出
する実質差分算出手段と；上記実質差分が正で連続する間、上記実質差分を加算し
た正実質加算値を求める正実質差分加算手段と；上記正実質差分加算値のうちで最大値を検出する最大値
検出手段と；を有し、上記カフ圧に含まれる脈圧波のレベルが所定値以下であ
る期間に、上記微速減圧量算出手段が上記微速減圧量を
算出することを特徴とする電子血圧計。
【請求項２】請求項（１）において、上記最大値検出手段が検出した最大値が所定の閾値を越
えたときに、上記微速減圧量算出手段で得た最新の微速
減圧量をその後の微速減圧量として使用することを特徴
とする電子血圧計。
【請求項３】請求項（２）において、上記最大値検出手段が検出した最大値が所定の閾値を越
えた後、第２の所定時間内に脈圧波が発生しないとき
は、上記微速減圧量算出手段から新たな微速減圧量を得
ることを特徴とする電子血圧計。
【請求項４】請求項（１）において、上記最大値検出手段が出力する最大値が第１の所定レベ
ル以下または第２の所定レベル以上のときに、その最大
値を血圧判定の要因として使用しないことを特徴とする
電子血圧計。
【請求項５】請求項（１）において、上記微速減圧量算出手段における微速減圧量から所定値
を差引いた値を、新たな微速減圧量として使用すること
を特徴とする電子血圧計。