JPH08191803A

JPH08191803A - 血圧監視装置

Info

Publication number: JPH08191803A
Application number: JP7004806A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shinoda; 昌幸篠田
Original assignee: Nippon Colin Co Ltd
Current assignee: Nippon Colin Co Ltd
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1995-01-17
Publication date: 1996-07-30
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: JP3480616B2

Abstract

(57)【要約】【目的】生体にそれほど負担を強いることなく血圧監
視が可能な血圧監視装置を提供する。【構成】位相差算出手段８０により一対の脈波センサ
により検出される脈波の位相差Ｄ_CPが算出されると、位
相差血圧対応関係決定手段８２において、位相差Ｄ_CPと
血圧値との間の位相差血圧対応関係が決定され、血圧測
定終了手段８４により、血圧測定手段７２による血圧測
定開始時に位相差血圧対応関係から監視血圧値決定手段
７６により決定された監視血圧値ＭＢＰに基づいて得ら
れた位相差Ｄ_Mと位相差算出手段８０により得られた位
相差Ｄ_CPとの差が、予め設定された判断基準値α以内で
あるときは血圧測定手段７２による血圧測定が終了させ
られる。したがって、圧脈波血圧対応関係のずれが少な
い状態では、圧脈波血圧対応関係を再決定するための血
圧測定が不要に実行されることが解消されるので、カフ
を用いた血圧値測定頻度が低減され、生体に対する負担
が軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体の血圧値を比較的
長期間にわたって監視する血圧監視装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】生体の血圧値を比較的長期間にわたって
監視する血圧監視装置には、生体の一部に巻回されるカ
フを有して、そのカフによる圧迫圧力を変化させること
によりその生体の血圧値を測定する血圧測定手段が用い
られるのが一般的である。この血圧測定手段によりカフ
を用いて測定される血圧測定値は比較的信頼性が得られ
るからである。上記血圧監視装置の一種に、たとえば、
上記血圧測定手段により血圧測定を周期的に起動させて
生体の血圧値を所定の周期で出力させることにより、血
圧監視を可能とするものがある。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、このような自
動血圧監視装置による場合には、血圧監視の精度を高め
るために測定周期を短くすると、カフの生体に対する圧
迫頻度が高くなるので大きな負担を生体に強いる欠点が
ある。また、カフによる圧迫頻度が極端に高くなると、
鬱血が生じて正確な血圧値が得られなくなる場合もあ
る。

【０００４】これに対し、生体に装着されたカフの圧迫
圧力を変化させ、その圧迫圧力の変化過程において発生
する脈拍同期波の変化に基づいて生体の血圧値を測定す
る血圧測定手段と、前記生体の動脈に押圧されてその動
脈から発生する圧脈波を検出する圧脈波センサと、前記
血圧測定手段を所定の周期で起動させることにより、そ
の圧脈波センサによって検出された圧脈波の大きさと上
記血圧測定手段によって測定された血圧値との圧脈波血
圧対応関係を決定する圧脈波血圧対応関係決定手段と、
その圧脈波血圧対応関係から、実際の圧脈波に基づいて
監視血圧値を逐次決定する監視血圧値決定手段とを備え
た血圧監視装置が提案されている。これによれば、１拍
毎に監視血圧値が得られる利点があるが、監視血圧値の
精度を維持することを目的として上記圧脈波血圧対応関
係を再決定するために血圧測定手段によるカフを用いた
血圧測定が所定の周期で実行されるため、上記圧脈波血
圧対応関係がずれていない状態では不要に生体に負担を
与えるという欠点があった。

【０００５】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであり、その目的とするところは、生体にそれほ
ど負担を強いることなく血圧監視が可能な血圧監視装置
を提供することにある。

【０００６】本発明者は、以上の事情を背景として研究
を重ねるうち、生体の相互に異なる場所に装着された脈
波センサにより検出される脈波には位相差が存在し、こ
の位相差の大きさは、主として心臓から脈波センサまで
の距離によって決定されるが、生体の血圧値によっても
変化するという事実を見出した。本発明は、このような
知見に基づいて為されたものであり、生体の血圧値の変
化を上記位相差の変化に基づいて判定し、生体の血圧値
が変化しないと判定されたときには不要なカフによる血
圧測定を回避するようにしたものである。

【０００７】

【課題を解決するための第１の手段】上記目的を達成す
るための第１発明の要旨とするところは、生体に装着さ
れたカフの圧迫圧力を変化させ、その圧迫圧力の変化過
程において発生する脈拍同期波の変化に基づいて生体の
血圧値を測定する血圧測定手段と、前記生体の動脈に押
圧されてその動脈から発生する圧脈波を検出する圧脈波
センサと、前記血圧測定手段を所定の周期で起動させる
ことにより、その圧脈波センサによって検出された圧脈
波の大きさと上記血圧測定手段によって測定された血圧
値との圧脈波血圧対応関係を決定する圧脈波血圧対応関
係決定手段と、その圧脈波血圧対応関係から、実際の圧
脈波に基づいて監視血圧値を逐次決定する監視血圧値決
定手段とを備えた血圧監視装置であって、(a) 前記生体
の相互に異なる部位においてその生体の心拍に同期して
発生する脈波をそれぞれ検出する一対の脈波センサと、
(b) その一対の脈波センサにより検出される各脈波の位
相差を算出する位相差算出手段と、(c) その位相差算出
手段により算出された位相差と、前記血圧測定手段によ
り測定された血圧値との間の位相差血圧対応関係を決定
する位相差血圧対応関係決定手段と、(d) 前記血圧測定
手段による血圧測定開始時に前記位相差血圧対応関係か
ら前記監視血圧値決定手段により決定された監視血圧値
に基づいて得られた位相差と、前記位相差算出手段によ
り得られた位相差との差が、予め設定された判断基準値
以内であるときは前記血圧測定手段による血圧測定を終
了させる血圧測定終了手段とを、含むことにある。

【０００８】

【作用】このようにすれば、位相差算出手段により一対
の脈波センサにより検出される脈波の位相差が算出され
ると、位相差血圧対応関係決定手段において、その一対
の脈波センサにより検出される各脈波の位相差が算出さ
れ、血圧測定終了手段により、前記血圧測定手段による
血圧測定開始時に前記位相差血圧対応関係から前記監視
血圧値決定手段により決定された監視血圧値に基づいて
得られた位相差と、前記位相差算出手段により得られた
位相差との差が、予め設定された判断基準値以内である
ときは前記血圧測定手段による血圧測定が終了させられ
る。

【０００９】

【第１発明の効果】上記のように、血圧測定手段による
血圧測定開始時に位相差血圧対応関係から前記監視血圧
値決定手段により決定された監視血圧値に基づいて得ら
れた位相差と、位相差算出手段により得られた位相差と
の差が、予め設定された判断基準値以内であるときは上
記血圧測定手段による血圧測定が終了させられることか
ら、圧脈波血圧対応関係のずれが小さい状態では、圧脈
波血圧対応関係を再決定するための血圧測定が不要に実
行されることが解消されるので、カフを用いた血圧値測
定頻度が低減され、生体に対する負担が軽減される。

【００１０】ここで、上記一対の脈波センサは、たとえ
ば左右の腕、或いは上腕と頭部、腕と足などのように生
体の相互に異なる部位に装着される。同じ部位であると
脈波の位相差が小さくなって血圧監視が困難となるから
である。前記位相差算出手段により算出される位相差
は、たとえば前記一対の脈波センサによりそれぞれ検出
された脈波間の上ピークまたは下ピークの間隔から求め
られる。

【００１１】また、前記一対の脈波センサの一方は、好
適には、前記血圧測定手段に用いられるカフと、そのカ
フの圧力を検出する圧力センサと、その圧力センサによ
り検出されたカフ内の圧力のうち心拍に同期して発生す
る圧力振動波を脈波として弁別するバンドパスフィルタ
とから構成される。このようにすれば、脈波センサのう
ちの一方は、血圧測定手段において用いられるものと共
用される利点がある。

【００１２】また、前記位相差算出手段は、好適には、
カフによる血圧測定のために前記血圧測定手段によって
前記カフ圧の昇圧が開始されたときに前記カフから得ら
れる脈波から位相差を算出するものである。

【００１３】また、前記一対の脈波センサの他方は、前
記圧脈波センサにより構成される。このようにすれば、
圧脈波センサを共用できる利点がある。

【００１４】

【課題を解決するための第２の手段】前記目的を達成す
るための第２の発明の要旨とするところは、所定の周期
で、生体に装着されたカフの圧迫圧力を変化させ、その
圧迫圧力の変化過程において発生する脈拍同期波の変化
に基づいてその生体の血圧値を測定する血圧測定手段を
備えた血圧監視装置であって、(a) 前記生体の相互に異
なる部位においてその生体の心拍に同期して発生する脈
波をそれぞれ検出する一対の脈波センサと、(b) その一
対の脈波センサにより検出される脈波の位相差を算出す
る位相差算出手段と、(c) その位相差算出手段により算
出された位相差の変化値を算出する位相差変化値算出手
段と、(d) その位相差変化値算出手段により算出された
位相差の変化値が予め設定された判断基準値を超えたこ
とに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定動作を起
動させる起動手段とを、含むことにある。

【００１５】

【作用】このようにすれば、位相差算出手段により一対
の脈波センサにより検出される脈波の位相差が算出され
ると、位相差変化値算出手段により位相差の変化値たと
えば変化量或いは変化率が算出され、起動手段により、
その位相差の変化値が予め設定された判断基準値を超え
たことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定動作
が起動させられる。

【００１６】

【第２発明の効果】上記のように、位相差の変化値が予
め設定された判断基準値を超えたことに基づいて前記血
圧測定手段による血圧測定動作が起動させられることか
ら、位相差の変化値が判断基準値以下であるときすなわ
ち生体の血圧値の変化が小さく安定状態にあるときは、
カフによる血圧測定が起動されないので、カフを用いた
血圧値測定頻度が低減され、生体に対する負担が軽減さ
れる。

【００１７】ここで、上記一対の脈波センサは、たとえ
ば左右の腕、或いは上腕と頭部、腕と足などのように生
体の相互に異なる部位に装着される。同じ部位であると
脈波の位相差が小さくなって血圧監視が困難となるから
である。前記位相差変化値算出手段により算出される位
相差は、たとえば前記一対の脈波センサによりそれぞれ
検出された脈波間の上ピークまたは下ピークの間隔から
求められる。また、前記位相差変化値算出手段により算
出される位相差の変化値は、たとえば血圧監視初期にお
ける位相差或いは位相差の移動平均値に対する変化率或
いは変化量として表される。また、前記起動手段は、た
とえば上記位相差の変化値が予め設定された判断基準値
を超えたときには前記血圧測定手段による血圧測定動作
を起動させるが、超えないときにはたとえその血圧測定
手段による血圧測定動作の定期的な開始時期であっても
それを起動させない。

【００１８】また、好適には、前記一対の脈波センサの
一方は、前記カフと、そのカフの圧力を検出する圧力セ
ンサと、その圧力センサにより検出されたカフ内の圧力
のうち心拍に同期して発生する圧力振動波を脈波として
抽出するバンドパスフィルタとから成る。このようにす
れば、血圧測定手段に用いられるカフ、圧力センサ、バ
ンドパスフィルタなどが共用される利点がある。

【００１９】また、好適には、前記血圧測定手段の非血
圧測定期間において前記カフの圧力をたとえば前記生体
の平均血圧値以下更に好適には最低血圧値以下に予め設
定された値まで所定の周期で昇圧させる昇圧手段がさら
に備えられ、前記位相差算出手段は、その昇圧手段によ
り昇圧させられた状態のカフに発生する圧力振動とその
カフと異なる場所に装着された他の脈波センサにより検
出された脈波との位相差を算出する。このようにすれ
ば、一方の脈波センサの一部を構成するカフの圧力がた
とえば前記生体の平均血圧値以下更に好適には最低血圧
値以下に予め設定された値まで所定の周期で昇圧させら
れることにより脈波が検出されるので、脈波採取のため
のカフの圧迫力が小さくされ、生体の負担が大幅に軽減
される。

【００２０】また、好適には、前記一対の脈波センサの
他方は、前記生体の表面に向かって照射された光の透過
光量或いは反射光量の変化に基づいて光電脈波或いは容
積脈波を検出する光電式脈波センサにより構成される。
この光電式脈波センサは、たとえば、パルスオキシメー
タ（血中酸素飽和度測定装置）、脈拍計のプローブとし
ても用いられるものであるから、所定の周期（インター
バル）で血圧測定を実行する連続血圧測定装置と上記パ
ルスオキシメータ或いは脈拍計とが共通の生体に用いら
れる場合には、そのパルスオキシメータ或いは脈拍計の
プローブを上記一対の脈波センサの他方のものとして共
用され得る。

【００２１】

【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。図１は、前記第１発明が適用された血圧
監視装置８の構成を説明する図である。

【００２２】図１において、血圧監視装置８は、ゴム製
袋を布製帯状袋内に有してたとえば患者の上腕部１２に
巻回されるカフ１０と、このカフ１０に配管２０を介し
てそれぞれ接続された圧力センサ１４、切換弁１６、お
よび空気ポンプ１８とを備えている。この切換弁１６
は、カフ１０内への圧力の供給を許容する圧力供給状
態、カフ１０内を徐々に排圧する徐速排圧状態、および
カフ１０内を急速に排圧する急速排圧状態の３つの状態
に切り換えられるように構成されている。

【００２３】圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力を検
出してその圧力を表す圧力信号ＳＰを静圧弁別回路２２
および脈波弁別回路２４にそれぞれ供給する。静圧弁別
回路２２はローパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰに含
まれる定常的な圧力すなわちカフ圧を表すカフ圧信号Ｓ
Ｋを弁別してそのカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器２６を
介して電子制御装置２８へ供給する。

【００２４】上記脈波弁別回路２４はバンドパスフィル
タを備え、圧力信号ＳＰの振動成分である脈波信号ＳＭ
₁ を周波数的に弁別してその脈波信号ＳＭ₁ をＡ／Ｄ変
換器３０を介して電子制御装置２８へ供給する。この脈
波信号ＳＭ₁ が表すカフ脈波は、患者の心拍に同期して
図示しない上腕動脈から発生してカフ１０に伝達される
圧力振動波であり、上記カフ１０、圧力センサ１４、お
よび脈波弁別回路２４は、一方の脈波センサとして機能
している。図２の上段の波形は、上記カフ１０を通して
検出されたカフ脈波の一例を示している。

【００２５】上記電子制御装置２８は、ＣＰＵ２９，Ｒ
ＯＭ３１，ＲＡＭ３３，および図示しないＩ／Ｏポート
等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されてお
り、ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログ
ラムに従ってＲＡＭ３３の記憶機能を利用しつつ信号処
理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を
出力して切換弁１６および空気ポンプ１８を制御する。

【００２６】圧脈波検出プローブ３４は、前記カフ１０
が装着された患者の上腕部１２の動脈下流側の部位にお
いて、容器状を成すハウジング３６の開口端が体表面３
８に対向する状態で装着バンド４０により手首４２に着
脱可能に取り付けられるようになっている。ハウジング
３６の内部には、ダイヤフラム４４を介して圧脈波セン
サ４６が相対移動可能かつハウジング３６の開口端から
の突出し可能に設けられており、これらハウジング３６
およびダイヤフラム４４等によって圧力室４８が形成さ
れている。この圧力室４８内には、空気ポンプ５０から
調圧弁５２を経て圧力エアが供給されるようになってお
り、これにより、圧脈波センサ４６は圧力室４８内の圧
力に応じた押圧力Ｐ_HDで前記体表面３８に押圧される。

【００２７】上記圧脈波センサ４６は、たとえば、単結
晶シリコン等から成る半導体チップの押圧面５４に多数
の半導体感圧素子（図示せず）が配列されて構成されて
おり、手首４２の体表面３８の撓骨動脈５６上に押圧さ
れることにより、撓骨動脈５６から発生して体表面３８
に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を検出し、その
圧脈波を表す圧脈波信号ＳＭ₂ をＡ／Ｄ変換器５８を介
して制御装置２８へ供給する。図２の下段の波形は、圧
脈波センサ４６により検出された圧脈波の一例を示して
いる。

【００２８】また、前記電子制御装置２８のＣＰＵ２９
は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従って、
空気ポンプ５０および調圧弁５２へ駆動信号を出力し、
圧力室４８内の圧力すなわち圧脈波センサ４６の皮膚に
対する押圧力を調節する。これにより、血圧監視に際し
ては、圧力室４８内の圧力変化過程で逐次得られる圧脈
波に基づいて圧脈波センサ４６の最適押圧力Ｐ_HDPが決
定され、圧脈波センサ４６の最適押圧力Ｐ_HDPを維持す
るように調圧弁５２が制御される。

【００２９】図４は、上記血圧監視装置８における制御
装置２８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図
である。図において、血圧測定手段７２は、カフ１０の
圧迫圧力の緩やかな変化過程においてカフ１０の圧力振
動として得られた脈波の大きさの変化に基づいてオシロ
メトリック法により患者の最高血圧値ＢＰ_SYSおよび最
低血圧値ＢＰ_DIAを測定する。圧脈波センサ４６は、患
者のカフ１０が装着される部位たとえば上腕よりも動脈
下流側の部位たとえば手首に押圧されることによりその
手首の撓骨動脈から発生する圧脈波を検出する。圧脈波
血圧対応関係決定手段７４は、圧脈波センサ４６により
検出される圧脈波の大きさＰ_Mと血圧測定手段７２によ
り測定された血圧値（監視血圧値ＭＢＰ）との間の対応
関係を所定の患者について予め決定する。この対応関係
は、たとえば図３に示すものであり、ＭＢＰ＝Ａ・Ｐ_M
＋Ｂ式により表される。但し、Ａは傾きを示す定数、Ｂ
は切片を示す定数である。監視血圧値決定手段７６は、
その対応関係から圧脈波センサ４６により検出される圧
脈波の大きさＰ_Mすなわち最高値（上ピーク値）Ｐ
_M2maxおよび最低値（下ピーク値）Ｐ_M2minに基づいて
最高血圧値ＭＢＰ_SYSおよび最低血圧値ＭＢＰ_DIA（モ
ニタ血圧値）を逐次決定し、その決定した監視血圧値Ｍ
ＢＰを表示器３２に連続的に出力させる。カフ圧昇圧手
段７８は、上記関係のキャリブレーションのために所定
の周期で起動させられる血圧測定手段７２の測定期間に
おいて、カフ１０の圧迫圧力をよく知られた測定手順に
したがって変化させる。たとえば、カフ圧昇圧手段７８
は、患者の最高血圧より高い１８０mmHg程度に設定され
た昇圧目標値までカフ１０を昇圧させた後に、血圧測定
アルゴリズムが実行される測定区間では３mmHg/sec程度
の速度で緩やかに降圧させ、血圧測定が終了するとカフ
１０の圧力を解放させる。

【００３０】一方、位相差算出手段８０は、前記圧脈波
センサ４６によって検出された脈波と、前記血圧測定手
段７２による血圧測定の初期においてカフ１０の圧力振
動として得られるカフ脈波との間の位相差Ｄ_CPを逐次算
出する。位相差血圧対応関係決定手段８２は、その位相
差算出手段８０により算出された位相差Ｄ_CPと血圧測定
手段７２により測定された血圧値との間の位相差血圧対
応関係を決定する。図５は、その位相差血圧対応関係を
例示している。血圧測定終了手段８４は、血圧測定手段
７２による血圧測定開始時に上記位相差血圧対応関係か
ら上記監視血圧値決定手段７６により決定された監視血
圧値に基づいて得られた位相差Ｄ_Mと、位相差算出手段
８０により得られた位相差Ｄ_CPとの差｜Ｄ_M−Ｄ_CP｜が
予め設定された判断基準値α以内であるときは血圧測定
手段７２による血圧測定を終了させる。

【００３１】図６は、上記制御装置２８の制御作動の要
部を説明するフローチャートである。図のステップＳＡ
１（以下、ステップを省略する。）では、圧力室４８内
が徐速昇圧させられ、この圧力室４８内の徐速昇圧過程
で圧脈波センサ４６により逐次検出される圧脈波の振幅
が最大となる圧力室４８内の圧力すなわち圧脈波センサ
４６の最適押圧力Ｐ_HDPが決定されるとともに、圧力室
４８内の圧力がその最適押圧力Ｐ_HDPに保持されること
により、圧脈波センサ４６の押圧力が最適な一定値にホ
ールドされる。

【００３２】次いで、前記カフ圧昇圧手段７８に対応す
るＳＡ２では、血圧測定のためにカフ１０の昇圧が開始
される。次に、前記位相差算出手段８０に対応するＳＡ
３では、たとえば図２に示す圧脈波センサ４６により検
出された圧脈波とカフ１０の圧力振動として検出された
カフ脈波とが読み込まれる一方、たとえばその圧脈波の
上ピーク点とカフ脈波の上ピーク点とが決定され、それ
ら上ピーク点間の時間差が求められることにより位相差
Ｄ_CPが算出される。

【００３３】次いで、前記血圧測定終了手段８４に対応
するＳＡ４では、カフ１０の圧力上昇開始時すなわち血
圧測定開始時において図５の位相差血圧対応関係から実
際の監視血圧値ＭＢＰに基づいて得られた位相差Ｄ
_Mと、上記ＳＡ３により算出された位相差Ｄ_CPとの差｜
Ｄ_M−Ｄ_CP｜／Ｄ_CPが予め設定された判断基準値α以内
であるか否かが判断される。この判断基準値αは、前記
図３の圧脈波血圧対応関係のずれがキャリブレーション
を必要とする程のものであるか否かを判断するための値
であり、たとえば５乃至１０％程度の値である。

【００３４】当初は、上記位相差血圧対応関係および監
視血圧値ＭＢＰが得られておらず、上記ＳＡ４の判断が
否定されるので、血圧測定手段７２に対応するＳＡ５に
おいて血圧測定アルゴリズムが実行される。すなわち、
切換弁１６を圧力供給状態に切り換え且つ空気ポンプ１
８を作動させてカフ１０内の圧力を患者の予想される最
高血圧値よりも高い目標圧力（たとえば１８０mmHg）ま
でＳＡ２の昇圧に引き続いて昇圧させた後、空気ポンプ
１８を停止させ且つ切換弁１６を徐速排圧状態に切り換
えてカフ１０内の圧力を予め定められた３mmHg/sec程度
の緩やかな速度で下降させることにより、この徐速降圧
過程で逐次得られる脈波信号ＳＭ₁ が表す脈波の振幅の
変化に基づいて、良く知られたオシロメトリック方式の
血圧値決定アルゴリズムに従って最高血圧値ＢＰ_SYS、
平均血圧値ＢＰ_MEAN、および最低血圧値ＢＰ_DIAが測定
されるとともに、脈波間隔に基づいて脈搏数などが決定
されるのである。そして、その測定された血圧値および
脈搏数などが表示器３２に表示されるとともに、切換弁
１６が急速排圧状態に切り換えられてカフ１０内が急速
に排圧される。

【００３５】次に、前記圧脈波血圧対応関係決定手段７
４に対応するＳＡ６では、圧脈波センサ４６からの圧脈
波の大きさ（絶対値すなわち脈波信号ＳＭ₂ の大きさ）
と上記ＳＡ５において測定されたカフ１０による血圧値
ＢＰ_SYS、ＢＰ_DIAとの間の対応関係が求められる。す
なわち、圧脈波センサ４６からの圧脈波が１拍読み込ま
れ且つその圧脈波の最高値Ｐ_M2maxおよび最低値Ｐ
_M2minが決定されるとともに、それら圧脈波の最高値Ｐ
_M2maxおよび最低値Ｐ_M2minとＳＡ５にてカフ１０によ
り測定された最高血圧値ＢＰ_SYSおよび最低血圧値ＢＰ
_DIAとに基づいて、図３に示す圧脈波の大きさＰ_Mと血
圧値との間の対応関係が決定されるのである。

【００３６】上記のようにして圧脈波血圧対応関係が決
定されると、前記位相差血圧対応関係決定手段８２に対
応するＳＡ７において、ＳＡ３にて求められた位相差Ｄ
_CPと上記最高血圧値ＢＰ_SYSおよび最低血圧値ＢＰ_DIA
とから、図５に示す位相差血圧対応関係が決定される。

【００３７】そして、ＳＡ８において、１つの脈波が入
力されたか否かが判断される。このＳＡ８の判断が否定
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、ＳＡ８の判断が肯定された場合には、前記監視
血圧値決定手段７６に対応するＳＡ９およびＳＡ１０に
おいて、前記最適押圧力Ｐ_HDPにおける圧脈波センサ４
６からの圧脈波の最高値Ｐ_M2max（上ピーク値）および
最低値Ｐ_M2min（下ピーク値）がそれぞれ決定され、次
いでＳＡ６にて求められた図３の圧脈波血圧対応関係か
ら、上記圧脈波の最高値Ｐ_M2maxおよび最低値Ｐ_M2min
に基づいて最高血圧値ＭＢＰ_SYSおよび最低血圧値ＭＢ
Ｐ_DIA（モニタ血圧値）が決定されるとともに、その決
定されたモニタ血圧値が圧脈波の連続波形と共に表示器
３２に表示される。

【００３８】次いで、ＳＡ１１では、上記ステップＳＡ
５においてカフ１０による血圧測定が行われてからの経
過時間が予め設定された１０乃至２０分程度の設定周期
すなわちキャリブレーション周期を経過したか否かが判
断される。このＳＡ１１の判断が否定された場合には、
前記ＳＡ８以下の血圧監視ルーチンが繰り返し実行さ
れ、最高血圧値ＭＢＰ_SYSおよび最低血圧値ＭＢＰ_DIA
が１拍毎に連続的に決定され且つ表示される。しかし、
このＳＡ１１の判断が肯定された場合には、前記対応関
係を再決定するために前記ＳＡ２以下が再び実行され
る。

【００３９】以上のようにして圧脈波血圧対応関係およ
び位相差血圧対応関係が決定された後において、圧脈波
血圧対応関係のずれが少ない場合には、血圧測定のため
のカフ１０の圧力上昇開始時に図５の位相差血圧対応関
係から実際の監視血圧値ＭＢＰに基づいて得られた位相
差Ｄ_MとＳＡ３により算出された位相差Ｄ_CPとの差｜Ｄ
_M−Ｄ_CP｜／Ｄ_CPが比較的小さくなるので、続く制御サ
イクルのＳＡ４の判断が肯定される。このため、ＳＡ１
２において血圧測定のために昇圧されたカフ１０の圧力
が解放されて血圧測定が終了させられた後、前記ＳＡ８
以下が実行される。しかし、圧脈波血圧対応関係のずれ
が大きくなった場合には、ＳＡ４の判断が否定されるの
で、前記ＳＡ５以下において各対応関係が再決定され
る。

【００４０】上述のように、本実施例によれば、位相差
算出手段８０に対応するＳＡ３により一対の脈波センサ
により検出される脈波の位相差Ｄ_CPが算出されると、位
相差血圧対応関係決定手段８２に対応するＳＡ７におい
て、たとえば図５に示す位相差Ｄ_CPと血圧値との間の位
相差血圧対応関係が決定され、血圧測定終了手段８４に
対応するＳＡ４により、血圧測定手段７２に対応するＳ
Ａ５による血圧測定開始時に位相差血圧対応関係から監
視血圧値決定手段７６に対応するＳＡ１０により決定さ
れた監視血圧値ＭＢＰに基づいて得られた位相差Ｄ
_Mと、位相差算出手段８０により得られた位相差Ｄ_CPと
の差｜Ｄ_M−Ｄ_CP｜／Ｄ_CPが、予め設定された判断基準
値α以内であるときは血圧測定手段７２による血圧測定
が終了させられる。したがって、圧脈波血圧対応関係の
ずれが少ない状態では、圧脈波血圧対応関係を再決定す
るための血圧測定が不要に実行されることが解消される
ので、カフを用いた血圧値測定頻度が低減され、生体に
対する負担が軽減される。

【００４１】また、本実施例によれば、血圧測定のため
に用いられるカフ１０の圧力振動であるカフ脈波と、連
続監視のための圧脈波センサ４６により検出された圧脈
波とから位相差Ｄ_CPが求められることから、その位相差
Ｄ_CPを求めるための一対の脈波センサを新たに設ける必
要がない利点がある。

【００４２】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の実施例において前述の実施例と共通する部分
は同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【００４３】図７は、第２発明が適用された血圧監視装
置８６の構成を説明する図である。図において、血圧監
視装置８６がパルスオキシメータ８８により検出される
光電脈波を利用する点において、図１の血圧監視装置８
と相違する。

【００４４】パルスオキシメータ８８は、血中酸素飽和
度を測定するために光電脈波検出用プローブ９０（以
下、単にプローブという）を備えている。図８に詳しく
示すように、このプローブ９０は、例えば、患者の額な
どのカフ１０が装着された上腕部１２と異なる部位の体
表面３８に図示しない装着バンド等により密着した状態
で装着されている。プローブ９０は、一方向において開
口する容器状のハウジング９２と、そのハウジング９２
の底部内面の外周側に位置する部分に設けられ、ＬＥＤ
等から成る複数の第１発光素子９４ａおよび第２発光素
子９４ｂ（以下、特に区別しない場合は単に発光素子９
４という）と、ハウジング９２の底部内面の中央部分に
設けられ、フォトダイオードやフォトトランジスタ等か
ら成る受光素子９６と、ハウジング９２内に一体的に設
けられて発光素子９４および受光素子９６を覆う透明な
樹脂９８と、ハウジング９２内において発光素子９４と
受光素子９６との間に設けられ、発光素子９４から前記
体表面３８に向かって照射された光のその体表面３８か
ら受光素子９６に向かう反射光を遮光する環状の遮蔽部
材１００とを備えて構成されている。

【００４５】上記第１発光素子９４ａは、例えば６６０
ｎｍ程度の波長の赤色光を発光し、第２発光素子９４ｂ
は例えば８００ｎｍ程度の波長の赤外光をそれぞれ発光
するものである。これら第１発光素子９４ａおよび第２
発光素子９４ｂは、駆動回路１０１からの駆動電流にし
たがって所定周波数で交互に発光させられると共に、そ
れら発光素子９４から前記体表面３８に向かって照射さ
れた光の体内の毛細血管が密集している部位からの反射
光は共通の受光素子９６によりそれぞれ受光される。

【００４６】受光素子９６は、その受光量に対応した大
きさの光電脈波信号ＳＭ₃ をローパスフィルタ１０２を
介して出力する。受光素子９６とローパスフィルタ１０
２との間には、増幅器等が適宜設けられる。ローパスフ
ィルタ１０２は、入力された光電脈波信号ＳＭ₃ から脈
波の周波数よりも高い周波数を有するノイズを除去し、
そのノイズが除去された信号ＳＭ₃ をデマルチプレクサ
１０４に出力する。デマルチプレクサ１０４は、電子制
御装置２８からの信号に従って第１発光素子９４ａおよ
び第２発光素子９４ｂの発光に同期して切り換えられる
ことにより、赤色光による電気信号ＳＭ_Rをサンプルホ
ールド回路１０６およびＡ／Ｄ変換器１０９を介して、
赤外光による電気信号ＳＭ_IRをサンプルホールド回路１
０８およびＡ／Ｄ変換器１１０を介して、それぞれ電子
制御装置１１２の図示しないＩ／Ｏポートに逐次供給す
る。サンプルホールド回路１０６，１０８は、入力され
た電気信号ＳＭ_R，ＳＭ_IRをＡ／Ｄ変換器１０９，１１
０へ逐次出力する際に、前回出力した電気信号ＳＭ_R，
ＳＭ_IRについてのＡ／Ｄ変換器１０９，１１０における
変換作動が終了するまで次に出力する電気信号ＳＭ_R，
ＳＭ_IRをそれぞれ保持するためのものである。なお、上
記電子制御装置１１２には、血液中酸素飽和度を表示す
るために図示しない表示器が接続されている。

【００４７】電子制御装置１１２は、ＣＰＵ１１４、Ｒ
ＡＭ１１６、ＲＯＭ１１８などを備え且つ前記電子制御
装置２８と相互に通信可能なマイクロコンピュータであ
り、ＣＰＵ１１４は、ＲＡＭ１１６の記憶機能を利用し
つつＲＯＭ１１８に予め記憶されたプログラムに従って
測定動作を実行し、上記電気信号ＳＭ_R，ＳＭ_IRに従っ
て酸素飽和度を算出して表示させる一方、上記電気信号
ＳＭ_RまたはＳＭ_IRを前記電子制御装置２８へ逐次出力
する。

【００４８】なお、上記酸素飽和度の算出方法は、例え
ば、本出願人が先に出願して公開された特開平３−１５
４４０号公報に記載された決定方法と同様であり、
｛（Ｖ_dR−Ｖ_SR）／（Ｖ_dR＋Ｖ_SR）｝／｛（Ｖ_dIR−Ｖ
_SIR）／（Ｖ_dIR＋Ｖ_SIR）｝にて示される比と、酸素
飽和度との間の予め求められた関係から実際の比に基づ
いて酸素飽和度が決定される。なお、上式において、Ｖ
_dR，Ｖ_SRはそれぞれ赤色光による光電脈波形の上ピーク
値，下ピーク値であり、Ｖ_dIR，Ｖ_SIRはそれぞれ赤外
光による光電脈波形の上ピーク値，下ピーク値である。
また、Ｖ_dR−Ｖ_SRおよびＶ_dIR−Ｖ_SIRは各光電脈波形
の交流成分の振幅をそれぞれ表しており、Ｖ _dR＋Ｖ_SRお
よびＶ_dIR＋Ｖ_SIRは各光電脈波形の直流成分を２倍し
たものをそれぞれ表している。また、光電脈波は、図２
の上段に示される圧脈波と同様な曲線を描くものであ
る。

【００４９】図９は、上記のように構成された血圧監視
装置８６における電子制御装置１１２の制御機能の要部
を説明する機能ブロック線図である。図において、血圧
測定手段７２は、予め設定された周期毎によく知られた
カフ１０を用いる血圧測定を実行し、表示される血圧値
を更新する。カフ圧昇圧手段７８は、血圧測定手段７２
の非血圧測定期間においてカフ１０の圧力を予め設定さ
れた値まで所定の周期で昇圧させる。前記プローブ９０
に対応する光電脈波センサ１３０は、カフ１０の装着位
置と異なる部位の生体表面から光電脈波を検出する。位
相差算出手段１３２は、光電脈波センサ１３０によって
検出された光電脈波と、血圧測定の非測定期間において
上記カフ圧昇圧手段７８により昇圧させられた状態のカ
フ１０に発生する圧力振動であるカフ脈波との間の位相
差Ｄ_CKを逐次算出する。位相差変化値算出手段１３４
は、その位相差算出手段１３２により算出された位相差
Ｄ_CKの変化値ΔＤを算出する。この変化値ΔＤは、たと
えば位相差Ｄ_CKの位相平均値Ｄ_AV或いは前回血圧測定が
実行されたときの位相差Ｄ_CKMに対する変化率或いは変
化量である。起動手段１３６は、位相差変化値算出手段
１３４により算出された位相差Ｄ_CKの変化値ΔＤが予め
設定された判断基準値βを超えたことに基づいて血圧測
定手段７２による血圧測定動作を起動させる。

【００５０】図１０は、本実施例の血圧監視装置８６の
電子制御装置１１２の制御作動の要部を説明するフロー
チャートである。図において、ＳＢ１では、パルスオキ
シメータ８８の電子制御装置１１２から送信された光電
脈波信号が読み込まれる。次いで、ＳＢ２では、ＳＢ４
以下のインターバルチェックの前回の実行から予め設定
されたインターバルチェック周期Ｔ_INTが経過したか否
かが判断される。このインターバルチェック周期Ｔ_INT
は、たとえば数十秒乃至数分に設定される。

【００５１】上記ＳＢ２の判断が否定された場合は、Ｓ
Ｂ３において、ＳＢ８によるカフを用いた血圧測定から
予め設定された血圧測定周期Ｔ_Bが経過したか否かが判
断される。この血圧測定周期Ｔ_Bは、たとえば数分乃至
数十分というように比較的長時間に設定される。このＳ
Ｂ３の判断が否定された場合は本ルーチンが終了させら
れて、ＳＢ１以下が繰り返し実行されるが、肯定された
場合は、前記血圧測定手段７２に対応するＳＢ８におい
て、カフ１０を用いてオシロメトリック法により血圧測
定が実行されることにより、最高血圧値ＢＰ_SYSおよび
最低血圧値ＢＰ _DIAが決定され且つ表示されてから、本
ルーチンが終了させられる。

【００５２】前記ＳＢ２の判断が肯定された場合は、前
記カフ圧昇圧手段７８に対応するＳＢ４において、上記
ＳＢ８が実行されない非血圧測定期間においてカフ１０
の圧力が予め設定された値まで昇圧させられる。この昇
圧値は、たとえば前記生体の平均血圧値以下更に好適に
は最低血圧値以下に予め設定された値である。

【００５３】次いで、前記位相差算出手段１３２に対応
するＳＢ５において、光電脈波とカフ脈波との位相差Ｄ
_CKがたとえば図１１に示すようにそれらの上ピーク間を
求めることにより算出される。また、前記位相差変化値
算出手段１３４に対応するＳＢ６において、上記位相差
Ｄ_CKの変化値ΔＤが算出される。この変化値ΔＤとして
は、移動平均値Ｄ_AV〔＝Ｄ_CKi-n＋・・・＋Ｄ_CKi-1＋
Ｄ_CKi／（ｎ＋１）〕に対する変化量（＝Ｄ_CK−
Ｄ_AV）、或いは変化率〔＝（Ｄ_CK−Ｄ_AV）／Ｄ_AV〕、ま
たは、前回カフによる血圧測定が実行されたときの位相
差Ｄ_CKM対する変化量（＝Ｄ_CK−Ｄ_CKM）、或いは変化
率〔＝（Ｄ_CK−Ｄ_CKM）／Ｄ_CKM〕が用いられる。

【００５４】そして、前記起動手段１３６に対応するＳ
Ｂ７では、上記位相差の変化値ΔＤが予め設定された判
断基準値β以上であるか否かが判断される。この判断基
準値βは、患者の血圧値が生体の容体監視の上で問題と
なる程変化したか否かを判断するために予め実験的に求
められたものである。

【００５５】上記ＳＢ７の判断が否定された場合は、患
者の血圧値が安定している状態であるので、ＳＢ８のカ
フ１０を用いた血圧測定を実行させないで、ＳＢ３以下
が実行される。しかし、上記ＳＢ７の判断が肯定された
場合は、患者の血圧値が比較的大きく変化した状態であ
るので、ＳＢ８のカフ１０を用いた血圧測定が開始され
る。

【００５６】上述のように、本実施例によれば、位相差
算出手段１３２に対応するＳＢ５によりカフ脈波と光電
脈波との間の位相差Ｄ_CKが算出されると、位相差変化値
算出手段１３４に対応するＳＢ６により位相差Ｄ_CKの変
化値ΔＤが算出され、起動手段１３６に対応するＳＢ７
により、その位相差Ｄ_CKの変化値ΔＤが予め設定された
判断基準値βを超えたことに基づいて血圧測定手段７２
に対応するＳＢ８による血圧測定動作が起動させられ
る。したがって、位相差Ｄ_CKの変化値ΔＤが判断基準値
β以下であるときすなわち患者の血圧値の変化が小さく
安定状態にあるときは、カフ１０による血圧測定が起動
されないので、カフ１０を用いた血圧値測定頻度が低減
され、生体に対する負担が軽減される。

【００５７】また、本実施例によれば、血圧測定のため
に用いられるカフ１０の圧力振動であるカフ脈波と、血
中酸素飽和度測定のための光電脈波検出プローブ９０に
より検出された光電脈波とから位相差Ｄ_CKが求められる
ことから、その位相差Ｄ_CKを求めるための一対の脈波セ
ンサを新たに設ける必要がない利点がある。

【００５８】また、本実施例では、カフ圧昇圧手段７８
に対応するＳＢ４では、非血圧測定期間においてカフ１
０の圧力をたとえば患者の平均血圧値以下更に好適には
最低血圧値以下に予め設定された値まで所定の周期で昇
圧させられるので、位相差算出を目的とした脈波採取の
ときのカフ１０の圧迫力が小さくされ、生体の負担が大
幅に軽減される。

【００５９】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。

【００６０】たとえば、前述の実施例では、位相差Ｄ_CP
或いはＤ_CKを算出するための脈波を検出するに際して
は、血圧測定のためのカフ１０、血圧監視のための圧脈
波センサ４６、或いは酸素飽和度測定のための光電脈波
検出用プローブ９０が共用されていたが、独立して位相
差Ｄ_CP或いはＤ_CKを算出するための一対の脈波センサが
それぞれ設けられていてもよい。それら一対の脈波セン
サは、脈波の位相差を検出するためのものであるから、
相互に異なる場所に装着されればよい。

【００６１】また、前記血圧測定手段７２は、所謂オシ
ロメトリック法に従い、カフ１０の圧迫圧力に伴って変
化する圧脈波の大きさの変化状態に基づいて血圧値を決
定するように構成されていたが、所謂コロトコフ音法に
従い、カフ１０の圧迫圧力に伴って発生および消滅する
コロトコフ音に基づいて血圧値を決定するように構成さ
れてもよい。

【００６２】また、図６のＳＡ４では、カフ１０の圧力
上昇開始時に監視血圧値ＭＢＰに基づいて得られた位相
差Ｄ_MとＳＡ３により算出された位相差Ｄ_CPとの差｜Ｄ
_M−Ｄ_CP｜／Ｄ_CPが割合として求められていたが、上記
位相差Ｄ_Mと位相差Ｄ_CPとの差は（Ｄ_M−Ｄ_CP）として
求められてもよい。

【００６３】また、前述の第２実施例においては、生体
の体表面３８で反射した反射光を検出する反射型の光電
脈波検出用プローブ９０が用いられていたが、生体の体
組織を透過した透過光を検出する透過型の光電脈波検出
用プローブが用いられても良い。

【００６４】また、脈波センサとしては、所謂インピー
ダンスプレチスモ法において、血液の脈動による生体の
インピーダンスの変化を検出するインピーダンスセンサ
等も用いられ得る。

【００６５】その他、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である血圧監視装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１の実施例の圧脈波センサにより検出される
圧脈波および脈波弁別回路により検出されるカフ脈波を
例示する図である。

【図３】図１の実施例において用いられる対応関係を例
示する図である。

【図４】図１の実施例の制御装置の制御機能を説明する
機能ブロック線図である。

【図５】図１の実施例に用いられる位相差と推定血圧値
との関係を示す図である。

【図６】図１の実施例の制御装置の制御作動を説明する
フローチャートである。

【図７】本発明の他の実施例における図１に相当する図
である。

【図８】図７の実施例のパルスオキシメータの構成を説
明する図である。

【図９】図７の実施例の制御装置の制御機能を説明する
機能ブロック線図である。

【図１０】図７の実施例の制御装置の制御作動を説明す
るフローチャートである。

【図１１】図７の実施例の光電脈波センサにより検出さ
れる光電脈波および脈波弁別回路により検出されるカフ
脈波を例示する図である。

【符合の説明】

１０：カフ４６：圧脈波センサ（脈波センサ）７２：血圧測定手段７４：圧脈波血圧対応関係決定手段７６：監視血圧値決定手段７８：カフ圧昇圧手段８０：位相差算出手段８２：位相差血圧対応関係決定手段８４：血圧測定終了手段１３０：光電脈波センサ１３２：位相差算出手段１３４：位相差変化値算出手段１３６：起動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生体に装着されたカフの圧迫圧力を変化
させ、該圧迫圧力の変化過程において発生する脈拍同期
波の変化に基づいて生体の血圧値を測定する血圧測定手
段と、前記生体の動脈に押圧されて該動脈から発生する
圧脈波を検出する圧脈波センサと、前記血圧測定手段を
所定の周期で起動させることにより、該圧脈波センサに
よって検出された圧脈波の大きさと該血圧測定手段によ
って測定された血圧値との圧脈波血圧対応関係を決定す
る圧脈波血圧対応関係決定手段と、該圧脈波血圧対応関
係から、実際の圧脈波に基づいて監視血圧値を逐次決定
する監視血圧値決定手段とを備えた血圧監視装置であっ
て、前記生体の相互に異なる部位において該生体の心拍に同
期して発生する脈波をそれぞれ検出する一対の脈波セン
サと、該一対の脈波センサにより検出される各脈波の位相差を
算出する位相差算出手段と、該位相差算出手段により算出された位相差と、前記血圧
測定手段により測定された血圧値との間の位相差血圧対
応関係を決定する位相差血圧対応関係決定手段と、前記血圧測定手段による血圧測定開始時に前記位相差血
圧対応関係から前記監視血圧値決定手段により決定され
た監視血圧値に基づいて得られた位相差と、前記位相差
算出手段により得られた位相差との差が、予め設定され
た判断基準値以内であるときは前記血圧測定手段による
血圧測定を終了させる血圧測定終了手段と、を含むことを特徴とする血圧監視装置。
【請求項２】前記一対の脈波センサの一方は、前記カ
フと、該カフの圧力を検出する圧力センサと、該圧力セ
ンサにより検出されたカフ内の圧力のうち心拍に同期し
て発生する圧力振動波を脈波として抽出するバンドパス
フィルタとから成るものである請求項１の血圧監視装
置。
【請求項３】前記位相差算出手段は、カフによる血圧
測定のために前記血圧測定手段によって前記カフ圧の昇
圧が開始されたときに前記カフから得られる脈波から位
相差を算出するものである請求項２の血圧監視装置。
【請求項４】前記一対の脈波センサの他方は、前記圧
脈波センサである請求項１乃至３のいずれかの血圧監視
装置。
【請求項５】所定の周期で、生体に装着されたカフの
圧迫圧力を変化させ、該圧迫圧力の変化過程において発
生する脈拍同期波の変化に基づいて該生体の血圧値を測
定する血圧測定手段を備えた血圧監視装置であって、前記生体の相互に異なる部位において該生体の心拍に同
期して発生する脈波をそれぞれ検出する一対の脈波セン
サと、該一対の脈波センサにより検出される脈波の位相差を算
出する位相差算出手段と、該位相差算出手段により算出された位相差の変化値を算
出する位相差変化値算出手段と、該位相差変化値算出手段により算出された位相差の変化
値が予め設定された判断基準値を超えたことに基づいて
前記血圧測定手段による血圧測定動作を起動させる起動
手段とを、含むことを特徴とする血圧監視装置。
【請求項６】前記一対の脈波センサの一方は、前記カ
フと、該カフの圧力を検出する圧力センサと、該圧力セ
ンサにより検出されたカフ内の圧力のうち心拍に同期し
て発生する圧力振動波を脈波として抽出するバンドパス
フィルタとから成るものである請求項５の血圧監視装
置。
【請求項７】前記血圧測定手段の非血圧測定期間にお
いて前記カフの圧力を予め設定された値まで所定の周期
で昇圧させる昇圧手段を備え、前記位相差算出手段は、
該昇圧手段により昇圧させられた状態のカフに発生する
圧力振動と該カフと異なる場所に装着された他の脈波セ
ンサにより検出された脈波との位相差を算出するもので
ある請求項５の血圧監視装置。
【請求項８】前記一対の脈波センサの他方は、前記生
体の表面に向かって照射された光の透過光量或いは反射
光量の変化に基づいて光電脈波を検出する光電脈波セン
サである請求項５乃至７のいずれかの血圧監視装置。