JPH07255684A - Sphygmomanometer by photoelectric volume pulse wave - Google Patents
Sphygmomanometer by photoelectric volume pulse waveInfo
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- JPH07255684A JPH07255684A JP6079804A JP7980494A JPH07255684A JP H07255684 A JPH07255684 A JP H07255684A JP 6079804 A JP6079804 A JP 6079804A JP 7980494 A JP7980494 A JP 7980494A JP H07255684 A JPH07255684 A JP H07255684A
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- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
- A61B5/02108—Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics
- A61B5/02116—Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics of pulse wave amplitude
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、人間の動脈の容積脈波
を光電的に検出することにより血圧を測定するようにな
った光電容積脈波法による血圧計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sphygmomanometer based on the photoelectric plethysmography method which measures blood pressure by photoelectrically detecting plethysmograms of human arteries.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、伝統的な血圧測定法は、
空気袋(ブラダー)を備えたカフ(マンシェット)によ
り腕の動脈を阻血し、カフ圧力を微速降下させながら聴
診器を用いてコロトコフ音を検出するというものであ
る。この方法においては、コロトコフ音が発生する時の
血圧が最高血圧(心臓の収縮期の血圧)とされ、コロト
コフ音が消失する時の血圧が最低血圧(心臓拡張期の血
圧)とされる。As is well known, the traditional blood pressure measurement method is
The cuff (manchette) equipped with an air bladder (manchette) interrupts the arteries of the arm, and detects the Korotkoff sound using a stethoscope while slowly reducing the cuff pressure. In this method, the blood pressure when the Korotkoff sound is generated is the maximum blood pressure (blood pressure in the systole of the heart), and the blood pressure when the Korotkoff sound disappears is the minimum blood pressure (blood pressure in the diastole).
【0003】近年では、伝統的なコロトコフ法に代わっ
て、電気的に血圧を測定することが可能な光電容積脈波
法(容積振動法とも言われる)による血圧計が開発され
ている(山越憲一『光電容積脈波法を用いた非観血的動
脈血圧計測法に関する研究』、早稲田大学学論、昭和5
6年11月)。In recent years, in place of the traditional Korotkoff method, a sphygmomanometer based on the photoelectric plethysmography method (also called volume oscillation method) capable of electrically measuring blood pressure has been developed (Kenichi Yamakoshi). "Study on non-invasive arterial blood pressure measurement using photoplethysmography," Waseda University, Showa 5
November 6th).
【0004】容積脈波法においては、カフ圧力を変化さ
せながら人体の指や腕のような部位に近赤外光を照射
し、透過光をフォトトランジスタのような光電センサー
によって検出することにより、動脈の光電容積脈波(プ
レチスモグラム)が記録される。図1に容積脈波の代表
例を示す。容積脈波法においては、図1の場合のように
カフ圧力の増加過程で容積脈波を記録する場合には、容
積脈波が消失する時点の血圧がコロトコフ法の最高血圧
に対応する。或いは、特開昭61-257626号に開示されて
いるように、カフ圧力の減少過程で容積脈波を記録する
場合には、容積脈波が出現する時点の血圧が最高血圧に
相当する。In the plethysmography, near infrared light is applied to a part such as a finger or arm of a human body while changing the cuff pressure, and transmitted light is detected by a photoelectric sensor such as a phototransistor. The photoplethysmogram of the artery is recorded. FIG. 1 shows a representative example of the volume pulse wave. In the volume pulse wave method, when the volume pulse wave is recorded in the process of increasing the cuff pressure as in the case of FIG. 1, the blood pressure at the time when the volume pulse wave disappears corresponds to the systolic blood pressure of the Korotkoff method. Alternatively, as disclosed in JP-A-61-257626, when the volume pulse wave is recorded in the process of decreasing the cuff pressure, the blood pressure at the time when the volume pulse wave appears corresponds to the systolic blood pressure.
【0005】しかし、容積脈波の消失或いは出現を正確
に識別するのが困難であるので、実際には、容積脈波法
においては、容積脈波の最大振幅(平均血圧に相当す
る)を先ず検出し、容積脈波の振幅がこの最大振幅の何
分の一かの振幅(即ち、基準振幅)になる時の血圧を最
高血圧として採用するのが一般的である。即ち、例えば
図1に示したようにカフ圧力の増加過程で容積脈波を検
出する場合には、容積脈波の最大振幅(PGMAX)の約
4分の1の振幅を基準振幅とし、容積脈波の振幅がこの
基準振幅より小さくなる時の血圧を最高血圧(SBP)
とするのが良いことが経験則により知られている。或い
は、特開昭61-257626号の血圧計のように、カフ圧力の
減少過程で容積脈波を記録する血圧計においては、最大
振幅の5分の1の振幅が基準振幅として採用される。い
づれの場合も、基準振幅は、容積脈波法によって計測さ
れる最高血圧と伝統的なコロトコフ法によって測定され
る最高血圧との間に良好な対応関係が得られるように実
験則に基づいて決定するのが好ましい。However, since it is difficult to accurately identify the disappearance or appearance of the plethysmogram, in practice, in the plethysmography, the maximum amplitude of the plethysmogram (corresponding to the mean blood pressure) is first determined. It is common to detect and detect the blood pressure when the amplitude of the plethysmogram becomes a fraction of this maximum amplitude (that is, the reference amplitude) as the systolic blood pressure. That is, for example, when the volume pulse wave is detected in the process of increasing the cuff pressure as shown in FIG. 1, the amplitude of about 1/4 of the maximum amplitude (PG MAX ) of the volume pulse wave is set as the reference amplitude, The blood pressure when the pulse wave amplitude becomes smaller than this reference amplitude is the maximum blood pressure (SBP)
It is known from experience that good to say is. Alternatively, in a sphygmomanometer that records a volume pulse wave in the process of decreasing the cuff pressure, like the sphygmomanometer of JP-A-61-257626, one-fifth of the maximum amplitude is adopted as the reference amplitude. In each case, the reference amplitude is empirically determined so that there is a good correspondence between the systolic blood pressure measured by the plethysmography and the systolic blood pressure measured by the traditional Korotkoff method. Preferably.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】理想的には、容積脈波
の振幅は図1の中央のグラフに示した例のようにカフ圧
力の変化に伴いかなり滑らかに或いは線形に増減するの
で、理論的には、容積脈波の夫々のピークの包絡線と基
準振幅(図1に示した例では、1/4PGMAX)との交
点を求めることにより、最高血圧(SBP)を充分な精
度で検出することができる。Ideally, the amplitude of the plethysmographic wave increases or decreases fairly smoothly or linearly with the change of the cuff pressure as in the example shown in the center graph of FIG. Specifically, the systolic blood pressure (SBP) is detected with sufficient accuracy by finding the intersection of the envelope of each peak of the volume pulse wave and the reference amplitude (1 / 4PG MAX in the example shown in FIG. 1). can do.
【0007】しかしながら、高齢や動脈硬化により被験
者の動脈の弾性が失われている場合や、血管が収縮して
いる寒冷時には、高カフ圧力下で血管が微小に脈動する
ことができなくなるので、図1の下方のグラフに示した
ように、容積脈波の振幅は基準振幅の前後で急激に低下
する。被験者の動脈血管が細い場合にも、同様の現象が
観測される。その結果、最高血圧は実際よりも低めに計
測される。反対に、カフ圧力の減少過程で容積脈波を検
出する場合には、最高血圧は実際よりも高めに測定され
る。However, when elasticity of the artery of the subject is lost due to aging or arteriosclerosis, or during cold weather when the blood vessel is contracting, the blood vessel cannot pulsate minutely under high cuff pressure. As shown in the graph below 1, the amplitude of the volume pulse wave sharply decreases before and after the reference amplitude. The same phenomenon is observed when the subject's arterial blood vessels are thin. As a result, systolic blood pressure is measured lower than it actually is. On the contrary, when detecting the plethysmogram in the process of decreasing the cuff pressure, the systolic blood pressure is measured higher than it actually is.
【0008】本発明の目的は、より高精度で血圧を測定
することが可能な光電容積脈波法による血圧計を提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide a sphygmomanometer based on the photoplethysmography capable of measuring blood pressure with higher accuracy.
【0009】本発明の他の目的は、被験者の動脈が弾性
に乏しい場合や、血管が細い場合や、或いは寒冷時に
も、高精度で血圧を測定することが可能な、光電容積脈
波法による血圧計を提供することにある。Another object of the present invention is to use the photoplethysmography method capable of measuring blood pressure with high accuracy even when the subject's artery has poor elasticity, the blood vessel is thin, or in cold weather. To provide a blood pressure monitor.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段および作用の概要】本発明
は、光電容積脈波法による血圧計において、光電容積脈
波から、最大振幅と基準振幅との間の振幅(好ましく
は、最大振幅の約2分の1の振幅)をもった第1の脈波
成分と、この第1脈波成分の振幅よりも小さく基準振幅
よりも大きな振幅(例えば最大振幅の約3分の1よりも
大きな最小の振幅、好ましくは基準振幅よりも大きな最
小の振幅)をもった第2の脈波成分とを抽出し、第1脈
波成分の振幅と第2脈波成分の振幅とに基づいて光電容
積脈波の振幅が基準振幅に等しくなる時のカフ圧力を推
定し、前記カフ圧力を被験者の最高血圧として決定する
ようにしたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION Means for Solving the Problems and the Outline of Action The present invention relates to a sphygmomanometer based on the photoelectric volumetric pulse method, in which the amplitude between the maximum amplitude and the reference amplitude (preferably the maximum amplitude A first pulse wave component having an amplitude of about ½ and an amplitude smaller than the amplitude of the first pulse wave component and larger than the reference amplitude (for example, a minimum larger than about one third of the maximum amplitude). Of the first pulse wave component and the amplitude of the second pulse wave component are extracted based on the amplitude of the first pulse wave component and the amplitude of the second pulse wave component. The cuff pressure when the amplitude of the wave becomes equal to the reference amplitude is estimated, and the cuff pressure is determined as the systolic blood pressure of the subject.
【0011】本発明の他の見地においては、本発明の血
圧計は、被験者の動脈を圧迫するためのカフと、カフに
加圧空気を供給するエアポンプと、カフ圧力を検出する
圧力センサーと、被験者の動脈の光電容積脈波を検出す
る光電センサーのような脈波検出手段と、制御演算装置
を有する。制御演算装置はプログラムされたマイクロプ
ロセッサにより実現することができる。マイクロプロセ
ッサは、カフ圧力を制御すると共に、光電容積脈波の各
脈波成分の振幅をカフ圧力に関連づけて記録する。マイ
クロプロセッサは光電容積脈波の最大振幅を演算すると
共に、この最大振幅の所定の分数(例えば、4分の1か
ら5分の1)に等しい基準振幅を設定する。マイクロプ
ロセッサは、最大振幅と基準振幅との間の振幅をもった
第1の脈波成分と、この第1脈波成分の振幅よりも小さ
く基準振幅よりも大きな振幅をもった第2の脈波成分と
を光電容積脈波から抽出し、第1脈波成分の振幅と第2
脈波成分の振幅とに基づいて、光電容積脈波の振幅が最
大振幅よりも高カフ圧側において基準振幅に等しくなる
時のカフ圧力を推定する。このカフ圧力が被験者の最高
血圧として確定される。In another aspect of the present invention, a sphygmomanometer of the present invention comprises a cuff for compressing an artery of a subject, an air pump for supplying pressurized air to the cuff, and a pressure sensor for detecting the cuff pressure. It has a pulse wave detecting means such as a photoelectric sensor for detecting a photoelectric volume pulse wave of an artery of a subject, and a control arithmetic unit. The control arithmetic unit can be realized by a programmed microprocessor. The microprocessor controls the cuff pressure and records the amplitude of each pulse wave component of the photoplethysmograph in relation to the cuff pressure. The microprocessor calculates the maximum amplitude of the photoplethysmogram and sets a reference amplitude equal to a predetermined fraction of this maximum amplitude (eg, 1/4 to 1/5). The microprocessor includes a first pulse wave component having an amplitude between the maximum amplitude and the reference amplitude, and a second pulse wave component having an amplitude smaller than the amplitude of the first pulse wave component and larger than the reference amplitude. Component from the photoplethysmographic pulse wave, and the amplitude of the first pulse wave component and the second pulse wave component
Based on the amplitude of the pulse wave component, the cuff pressure when the amplitude of the photoelectric volume pulse wave becomes equal to the reference amplitude on the higher cuff pressure side than the maximum amplitude is estimated. This cuff pressure is determined as the subject's systolic blood pressure.
【0012】[0012]
【実施例】図2には、本発明を指血圧計に適用した実施
例を示す。図2を参照するに、この指血圧計は被験者の
指を挿通するようになったカフ10を有する。このカフ
には、従来技術と同様に、被験者の指の動脈を圧迫する
ための空気袋(ブラダー)12と、近赤外発光ダイオー
ド(iRED)14のような投光素子と、フォトトラン
ジスタ16のような受光素子を設けることができる。カ
フ10にはモータ駆動のダイヤフラムポンプのようなエ
アポンプ18から加圧空気が供給され、エアポンプの加
圧速度はプログラムされたディジタル・マイクロコンピ
ュータからなるマイクロプロセッサ20によって制御さ
れる。カフ圧力は圧力センサー22によって検出され、
そのアナログ出力信号は増幅器24により増幅された上
でA/D変換器26によってディジタル信号に変換さ
れ、マイクロプロセッサ20に送られる。血圧測定後に
は、カフ圧力は、マイクロプロセッサ20によって制御
される排気弁28を開放することにより釈放される。EXAMPLE FIG. 2 shows an example in which the present invention is applied to a finger sphygmomanometer. With reference to FIG. 2, this finger sphygmomanometer has a cuff 10 adapted to be inserted through the finger of a subject. As in the prior art, the cuff includes an air bag (bladder) 12 for compressing the finger arteries of the subject, a light projecting element such as a near infrared light emitting diode (iRED) 14, and a phototransistor 16. Such a light receiving element can be provided. The cuff 10 is supplied with pressurized air from an air pump 18 such as a motor driven diaphragm pump, and the rate of pressurization of the air pump is controlled by a microprocessor 20 which is a programmed digital microcomputer. The cuff pressure is detected by the pressure sensor 22,
The analog output signal is amplified by the amplifier 24, converted into a digital signal by the A / D converter 26, and sent to the microprocessor 20. After blood pressure measurement, the cuff pressure is released by opening the exhaust valve 28, which is controlled by the microprocessor 20.
【0013】近赤外発光ダイオード(iRED)14の
発光時間と発熱を低減してその寿命を延長させるため、
iRED14はマイクロプロセッサ20から指令される
パルス点灯回路30により例えば300Hzの周期で1
00μsecの時間だけ点灯させることができる。iRE
D14への印加電圧は光量コントロール32によって制
御される。透過光はフォトトランジスタ16により電気
信号に変換され、その出力信号はパルス点灯回路30と
同期して駆動されるサンプリング回路34を介して作動
増幅器36に送られる。この作動増幅器36は、増幅機
能と微分機能と半波整流機能を有し、得られた光電容積
脈波(プレチスモグラム)はA/D変換器26によって
ディジタル信号に変換され、マイクロプロセッサ20に
入力される。In order to reduce the light emission time and heat generation of the near infrared light emitting diode (iRED) 14 and extend its life,
The iRED 14 is controlled by the pulse lighting circuit 30 instructed by the microprocessor 20 so that the iRED 14 has a frequency of, for example, 300 Hz.
It can be turned on for a period of 00 μsec. iRE
The voltage applied to D14 is controlled by the light quantity control 32. The transmitted light is converted into an electric signal by the phototransistor 16, and the output signal thereof is sent to the operational amplifier 36 via the sampling circuit 34 driven in synchronization with the pulse lighting circuit 30. This operational amplifier 36 has an amplifying function, a differentiating function, and a half-wave rectifying function, and the obtained photoelectric volume pulse wave (plethysmogram) is converted into a digital signal by the A / D converter 26 and input to the microprocessor 20. It
【0014】血圧計には、更に、測定開始ボタンなどを
有する操作部38と、血圧測定結果やトレンドを表示す
る液晶表示部40と、測定結果やトレンドを印字するプ
リンタ42を設けることができる。The sphygmomanometer can further be provided with an operation section 38 having a measurement start button, a liquid crystal display section 40 for displaying a blood pressure measurement result and a trend, and a printer 42 for printing the measurement result and the trend.
【0015】図3から図5のフローチャートを参照しな
がら血圧計の作動を説明するに、電源が投入されマイク
ロプロセッサ20の初期化が終わると、マイクロプロセ
ッサ20は被験者が血圧測定開始ボタン38を押すのを
待って(S101)、投受光を開始すると共にフォトト
ランジスタ16の出力のA/D変換を開始し(S10
2)、圧力センサー22の出力のA/D変換を開始する
(S103)。マイクロプロセッサはフォトトランジス
タ16の出力に基づいて被験者がカフ10に指を挿通し
たかどうかを判定する(S104)。指が検知されたな
らば、排気弁28を閉じて(S105)、エアポンプ1
8のモータをフル回転させることにより、カフ10の空
気袋12を急速加圧する(S106)。To explain the operation of the sphygmomanometer with reference to the flow charts of FIGS. 3 to 5, when the power is turned on and the initialization of the microprocessor 20 is completed, the microprocessor 20 causes the subject to press the blood pressure measurement start button 38. After waiting for (S101), light emission and light reception are started, and A / D conversion of the output of the phototransistor 16 is started (S10).
2), A / D conversion of the output of the pressure sensor 22 is started (S103). The microprocessor determines based on the output of the phototransistor 16 whether or not the subject has put his / her finger through the cuff 10 (S104). If a finger is detected, the exhaust valve 28 is closed (S105), and the air pump 1
The air bag 12 of the cuff 10 is rapidly pressurized by fully rotating the motor 8 (S106).
【0016】急速加圧はカフ圧力が例えば60mmHg
になるまで継続される(S107)。カフ圧力が60m
mHgになり、カフ10の空気袋12が被験者の指に密
着した時点で、エアポンプを一旦停止させ(S10
8)、光量コントロール32によりiRED14への印
加電圧を調整し、投受光量を調整する(S109)。次
に、エアポンプを微速回転させ(S110)、カフを微
速加圧する。For rapid pressurization, the cuff pressure is, for example, 60 mmHg.
Is continued until (S107). Cuff pressure is 60m
When it becomes mHg and the air bag 12 of the cuff 10 comes into close contact with the finger of the subject, the air pump is temporarily stopped (S10
8) Then, the light amount control 32 adjusts the voltage applied to the iRED 14 to adjust the light emitting / receiving amount (S109). Next, the air pump is rotated at a slow speed (S110), and the cuff is pressurized at a slow speed.
【0017】微速加圧の間は、フォトトランジスタ16
の出力信号は作動増幅器34によって増幅、微分、およ
び半波整流処理を受け、得られた光電容積脈波はA/D
変換器26によってディジタル値に変換される。マイク
ロプロセッサ20は、光電容積脈波の夫々の脈波成分の
ピークを検出すると共に、各ピークの振幅とカフ圧力を
ディジタル値としてマイクロプロセッサ20のバッファ
メモリに記録する(S111)。一例を示せば、図1の
下方のグラフに示した被験者の場合には、光電容積脈波
の脈波成分の振幅のディジタル値は、図6のグラフに示
したように変動するであろう。During the slow pressurization, the phototransistor 16
Output signal is subjected to amplification, differentiation, and half-wave rectification processing by the operational amplifier 34, and the obtained photoelectric volume pulse wave is A / D.
It is converted into a digital value by the converter 26. The microprocessor 20 detects the peak of each pulse wave component of the photoelectric volume pulse wave and records the amplitude of each peak and the cuff pressure in the buffer memory of the microprocessor 20 as digital values (S111). As an example, in the case of the subject shown in the lower graph of FIG. 1, the digital value of the amplitude of the pulse wave component of the photoplethysmograph will fluctuate as shown in the graph of FIG.
【0018】マイクロプロセッサは各ピークの検出から
例えば2秒経過するのを待ち(S112)、2秒経過前
は、現在までの相連続する前後5個のピークの平均値が
相連続するこれまでの前後5個のピークの最大値の1/
5よりも小さくなるまでピークの検出を繰り返す(S1
13)。これにより、容積脈波の最大振幅PGMAXの1
/5に等しい振幅を有するピークはすべて検出されるこ
とになる。The microprocessor waits for, for example, 2 seconds to elapse from the detection of each peak (S112), and before 2 seconds elapses, the average value of the five peaks before and after the current phase is continuous. 1 / maximum of 5 peaks before and after
The peak detection is repeated until it becomes smaller than 5 (S1
13). As a result, the maximum amplitude PG MAX of the volume pulse wave becomes 1
All peaks with an amplitude equal to / 5 will be detected.
【0019】前回のピーク検出から2秒経過しても新た
なピークが検出されない時(S112)、又は、5個の
ピークの平均値が最大振幅PGMAXの1/5よりも小さ
くなった時(S113)には、カフ圧力が120mmH
gの場合(S114)には、エアポンプを停止する(S
115)。カフ圧力が120mmHg以下の場合には、
エアポンプの駆動を継続し、カフ圧力が120mmHg
以上になるのを待ってエアポンプを停止する。これは、
如何なる場合でも圧力が120mmHgになるまではカ
フを加圧しようという趣旨である。When no new peak is detected within 2 seconds from the previous peak detection (S112), or when the average value of the five peaks becomes smaller than ⅕ of the maximum amplitude PG MAX ( S113), the cuff pressure is 120mmH
In the case of g (S114), the air pump is stopped (S
115). If the cuff pressure is 120 mmHg or less,
Continue to drive the air pump and the cuff pressure is 120mmHg
Wait until the above is reached and stop the air pump. this is,
In any case, the purpose is to pressurize the cuff until the pressure reaches 120 mmHg.
【0020】加圧が終了すると(S115)、投受光を
終了し(S116)、排気弁28を開いてカフ圧力を釈
放し(S117)、被験者が指をカフ10から抜き出す
のを可能にする。次に、最高血圧を計算し(S11
8)、液晶表示部40又はプリンタ38に出力する(S
119)。When the pressurization is completed (S115), the light projecting and receiving light is completed (S116), the exhaust valve 28 is opened to release the cuff pressure (S117), and the subject can remove his / her finger from the cuff 10. Next, the systolic blood pressure is calculated (S11
8), output to the liquid crystal display unit 40 or the printer 38 (S
119).
【0021】最高血圧の計算(S118)は図5のフロ
ーチャートおよび図6のグラフに示すように行われる。
先ず、マイクロプロセッサのバッファメモリから、図6
のグラフに表される脈波成分のピークの振幅を呼び出
し、脈波の最大振幅PGMAX(図6)が演算される(S
201)。最大振幅PGMAXは補間計算により求めるこ
とができる。次に、最大振幅PGMAXの所定の分数に等
しい基準振幅を求める(S202)。基準振幅は、例え
ば、最大振幅PGMAXの1/4に設定することができ
る。The calculation of the systolic blood pressure (S118) is performed as shown in the flowchart of FIG. 5 and the graph of FIG.
First, from the buffer memory of the microprocessor, as shown in FIG.
The amplitude of the peak of the pulse wave component shown in the graph of is called, and the maximum amplitude PG MAX (FIG. 6) of the pulse wave is calculated (S
201). The maximum amplitude PG MAX can be obtained by interpolation calculation. Next, a reference amplitude equal to a predetermined fraction of the maximum amplitude PG MAX is obtained (S202). The reference amplitude can be set to, for example, 1/4 of the maximum amplitude PG MAX .
【0022】次に、バッファメモリのデータから、最大
振幅PGMAXの1/2以上で最小の振幅(図6の点PG
1)を有する第1の脈波成分を抽出すると共に(S20
3)、基準振幅(1/4PGMAX)以上で最小の振幅
(図6の点PG2)を有する第2の脈波成分を抽出する
(S204)。次に、点PG1と点PG2を通る直線と
基準振幅(1/4PGMAX)との交点(図6の点PG
3)を求め(S205)、交点のカフ圧力を計算する。
第1脈波成分の点PG1のカフ圧力をPC1(図6)と
し、第2脈波成分の点PG2のカフ圧力をPC2とすれ
ば、交点PG3のカフ圧力PC3は、例えば、次式によ
り求めることができる。Next, from the data in the buffer memory, the minimum amplitude (1/2 of the maximum amplitude PG MAX ) (point PG in FIG. 6) is obtained.
The first pulse wave component having 1) is extracted (S20
3) The second pulse wave component having the minimum amplitude (point PG2 in FIG. 6) which is equal to or larger than the reference amplitude (1/4 PG MAX ) is extracted (S204). Next, the intersection of the straight line passing through the points PG1 and PG2 and the reference amplitude (1 / 4PG MAX ) (point PG in FIG. 6)
3) is obtained (S205), and the cuff pressure at the intersection is calculated.
Assuming that the cuff pressure at the point PG1 of the first pulse wave component is PC1 (FIG. 6) and the cuff pressure at the point PG2 of the second pulse wave component is PC2, the cuff pressure PC3 at the intersection point PG3 is obtained by, for example, the following equation. be able to.
【0023】PC3=PC1+{(PG1−1/4・PGMAX)×(PC2
−PC1)÷(PG1−PG2)} 最後に、交点のカフ圧力(PC3)が最高血圧として確
定され、液晶表示部又はプリンタに出力される(S20
7)。PC3 = PC1 + {(PG1-1 / 4 ・ PG MAX ) × (PC2
−PC1) ÷ (PG1−PG2)} Finally, the cuff pressure (PC3) at the intersection is determined as the systolic blood pressure, and is output to the liquid crystal display unit or the printer (S20).
7).
【0024】以上には本発明の特定の実施例について記
載したが、本発明はこれに限定されるものではない。例
えば、本発明は、指血圧計だけでなく、腕帯方式の血圧
計にも適用することができる。また、一旦動脈を阻血
し、カフの空気を微速排気しながら血圧を測定する方式
の血圧計にも適用することができる。更に、基準振幅は
最大振幅の1/4に限定されるものではなく、適宜変更
することができる。Although specific embodiments of the invention have been described above, the invention is not limited thereto. For example, the present invention can be applied not only to a finger sphygmomanometer, but also to a wristband sphygmomanometer. It can also be applied to a sphygmomanometer in which blood pressure is measured while the blood in the artery is once blocked and the air in the cuff is exhausted at a very low speed. Further, the reference amplitude is not limited to 1/4 of the maximum amplitude and can be changed as appropriate.
【0025】[0025]
【発明の効果】図1の下方のグラフに示した容積脈波と
図6のグラフを対比すれば容易に理解できるように、本
発明の血圧計によれば、動脈血管の脈動が活発なより低
いカフ圧力における脈波成分のピーク(図6のPG1お
よびPG2)が検出され、これらに基づいて最高血圧が
決定されるので、高齢や動脈硬化に起因する動脈の弾性
の低下、寒冷時の血管の収縮、或いは被験者の動脈血管
が細すぎることなどの理由により、高カフ圧力下におけ
る動脈血管の微小な脈動が阻害され、その結果、従来の
やり方では基準振幅の前後の光電容積脈波の正確な検出
が困難な場合でも、高精度の血圧測定を行うことができ
る。As can be easily understood by comparing the volume pulse wave shown in the lower graph of FIG. 1 with the graph of FIG. 6, according to the blood pressure monitor of the present invention, the pulsation of arterial blood vessels is more active. The peaks of the pulse wave component (PG1 and PG2 in FIG. 6) at a low cuff pressure are detected, and the systolic blood pressure is determined based on these peaks. Contraction, or because the subject's arterial blood vessel is too thin, micropulsation of the arterial blood vessel under high cuff pressure is blocked, and as a result, the conventional method does not accurately measure the photoplethysmogram before and after the reference amplitude. Even if it is difficult to detect the blood pressure accurately, the blood pressure can be measured with high accuracy.
【図1】図1は、容積脈波の代表例をカフ圧力との関連
において示すグラフで、中央のグラフは正常な被験者の
容積脈波を示し、下方のグラフは高カフ圧力下において
動脈血管の微小な脈動が阻害された被験者の容積脈波を
示す。1 is a graph showing a representative example of plethysmogram in relation to cuff pressure, the middle graph shows plethysmogram of a normal subject, and the lower graph shows arterial blood vessels under high cuff pressure. 2 shows a plethysmogram of a subject in which the minute pulsation of is disturbed.
【図2】図2は、本発明の血圧計のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a sphygmomanometer of the present invention.
【図3】図3は、本発明の血圧計の作動を示すフローチ
ャートの一部である。FIG. 3 is a part of a flowchart showing the operation of the sphygmomanometer of the present invention.
【図4】図4は、図3のフローチャートの続きを示す。FIG. 4 shows a continuation of the flowchart of FIG.
【図5】図5は、図4のフローチャートの最高血圧計算
ルーチンの詳細を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing details of a systolic blood pressure calculation routine of the flowchart of FIG.
【図6】図6は、本発明の血圧計における最高血圧の決
定原理を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the principle of determining the systolic blood pressure in the sphygmomanometer of the present invention.
10: カフ 16: 受光素子(光電容積脈波検出手段) 16/34/20: 容積脈波記録手段 18: エアポンプ 20: マイクロプロセッサ(制御演算手段) 22: 圧力センサー 10: Cuff 16: Light receiving element (photoelectric volume pulse wave detection means) 16/34/20: Volume pulse wave recording means 18: Air pump 20: Microprocessor (control calculation means) 22: Pressure sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蛭田 義樹 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 轟木 健太郎 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 神崎 景介 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 千石 正文 東京都文京区湯島2丁目17番4号 株式会 社ウエダ製作所内 (72)発明者 山口 隆洋 東京都文京区湯島2丁目17番4号 株式会 社ウエダ製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiki Echida 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Totoki Kikai Co., Ltd. (72) Kentaro Todoroki, Nakajima, Kitakyushu, Kitakyushu, Fukuoka 2 1-chome 1-1 Totoki Kiki Co., Ltd. (72) Keisuke Kanzaki 2-1-1 1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Kitakyushu, Fukuoka (72) Inventor Masafumi Sengoku Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo 2-17-4, Ueda Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Yamaguchi 2-17-4, Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo Tokyo Ueda Manufacturing Co., Ltd.
Claims (5)
関連づけて被験者の動脈の光電容積脈波を検出し、検出
された光電容積脈波の最大振幅とその所定の分数に等し
い基準振幅とを求め、光電容積脈波の振幅が最大振幅よ
りも高カフ圧側において前記基準振幅と等しくなる時の
カフ圧力を被験者の最高血圧として決定するようになっ
た光電容積脈波法による血圧計において:前記光電容積
脈波から、最大振幅と前記基準振幅との間の第1の振幅
をもった第1の脈波成分と、前記第1脈波成分の第1振
幅よりも小さく前記基準振幅よりも大きな第2の振幅を
もった第2の脈波成分とを抽出し、前記第1脈波成分の
振幅と第2脈波成分の振幅とに基づいて光電容積脈波の
振幅が前記基準振幅に等しくなる時のカフ圧力を推定
し、前記カフ圧力を被験者の最高血圧として決定するよ
うにしたことを特徴とする血圧計。1. A photoelectric volume pulse wave of an artery of a subject is detected in association with the cuff pressure while variably controlling the cuff pressure, and a maximum amplitude of the detected photoelectric volume pulse wave and a reference amplitude equal to a predetermined fraction thereof are set. Obtained, in the sphygmomanometer by the photoelectric volume pulse method that came to determine the cuff pressure when the amplitude of the photoelectric volume pulse wave becomes equal to the reference amplitude on the higher cuff pressure side than the maximum amplitude, as the systolic blood pressure of the subject: A first pulse wave component having a first amplitude between the maximum amplitude and the reference amplitude and a first amplitude smaller than the first amplitude of the first pulse wave component from the photoelectric volume pulse wave and larger than the reference amplitude. A second pulse wave component having a second amplitude is extracted, and the amplitude of the photoelectric volume pulse wave is equal to the reference amplitude based on the amplitudes of the first pulse wave component and the second pulse wave component. The cuff pressure at which A sphygmomanometer characterized in that it is determined as the examinee's highest blood pressure.
大きな最小の振幅を有する脈波成分である請求項1に基
づく血圧計。2. The sphygmomanometer according to claim 1, wherein the second pulse wave component is a pulse wave component having a minimum amplitude larger than the reference amplitude.
振幅の約2分の1であることを特徴とする請求項1又は
2に基づく血圧計。3. The sphygmomanometer according to claim 1, wherein the first amplitude of the first pulse wave component is about one half of the maximum amplitude.
1よりも大きな最小の振幅を有する脈波成分であること
を特徴とする請求項1に基づく血圧計。4. The sphygmomanometer according to claim 1, wherein the second pulse wave component is a pulse wave component having a minimum amplitude greater than about one third of the maximum amplitude.
カフと、前記カフに可変圧力の加圧空気を印加する空気
供給手段と、カフの空気圧力を検出する圧力検出手段
と、前記動脈の光電容積脈波を検出する脈波検出手段
と、光電容積脈波の各脈波成分の振幅をカフ圧力に関連
づけて記録する記録手段と、光電容積脈波の最大振幅を
演算する最大振幅演算手段と、前記最大振幅の所定の分
数に等しい基準振幅を演算する基準振幅演算手段と、光
電容積脈波から前記最大振幅と基準振幅との間の第1の
振幅をもった第1の脈波成分を抽出する手段と、光電容
積脈波から前記第1脈波成分の第1振幅よりも小さく基
準振幅よりも大きな第2の振幅をもった第2の脈波成分
を抽出する手段と、前記第1脈波成分の振幅と第2脈波
成分の振幅とに基づいて光電容積脈波の振幅が最大振幅
よりも高カフ圧側において前記基準振幅に等しくなる時
のカフ圧力を推定する推定手段と、前記推定手段により
推定されたカフ圧力を被験者の最高血圧として出力する
出力手段、とを備えてなる光電容積脈波法による血圧
計。5. A cuff for compressing an artery of a subject with pressurized air, an air supply unit for applying variable pressure pressurized air to the cuff, a pressure detection unit for detecting an air pressure of the cuff, and Pulse wave detecting means for detecting the photoelectric volume pulse wave, recording means for recording the amplitude of each pulse wave component of the photoelectric volume pulse wave in association with the cuff pressure, and maximum amplitude calculating means for calculating the maximum amplitude of the photoelectric volume pulse wave And a reference amplitude calculating means for calculating a reference amplitude equal to a predetermined fraction of the maximum amplitude, and a first pulse wave component having a first amplitude between the maximum amplitude and the reference amplitude from the photoelectric volume pulse wave. Means for extracting a second pulse wave component having a second amplitude smaller than the first amplitude of the first pulse wave component and larger than the reference amplitude from the photoelectric volume pulse wave; Based on the amplitude of the first pulse wave component and the amplitude of the second pulse wave component Estimating means for estimating the cuff pressure when the amplitude of the photoplethysmogram becomes equal to the reference amplitude on the higher cuff pressure side than the maximum amplitude, and the output for outputting the cuff pressure estimated by the estimating means as the systolic blood pressure of the subject. A sphygmomanometer according to the photoelectric plethysmography method, which comprises:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6079804A JPH07255684A (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Sphygmomanometer by photoelectric volume pulse wave |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6079804A JPH07255684A (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Sphygmomanometer by photoelectric volume pulse wave |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07255684A true JPH07255684A (en) | 1995-10-09 |
Family
ID=13700413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6079804A Pending JPH07255684A (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Sphygmomanometer by photoelectric volume pulse wave |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07255684A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006102261A (en) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photoelectric type sphygmomanometer |
CN108784742A (en) * | 2018-06-07 | 2018-11-13 | 深圳市德力凯医疗设备股份有限公司 | A kind of cerebral-vessel imaging monitoring device |
CN115969342A (en) * | 2022-12-23 | 2023-04-18 | 安徽中科医疗器械有限公司 | Sphygmomanometer with arterial elasticity and microcirculation evaluation function |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP6079804A patent/JPH07255684A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108784742B (en) * | 2018-06-07 | 2024-03-12 | 深圳市德力凯医疗设备股份有限公司 | Cerebral blood flow automatic regulating and monitoring equipment |
CN115969342A (en) * | 2022-12-23 | 2023-04-18 | 安徽中科医疗器械有限公司 | Sphygmomanometer with arterial elasticity and microcirculation evaluation function |
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