JPH0866377A - 多機能血圧計 - Google Patents

多機能血圧計

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JPH0866377A
JPH0866377A JP7154474A JP15447495A JPH0866377A JP H0866377 A JPH0866377 A JP H0866377A JP 7154474 A JP7154474 A JP 7154474A JP 15447495 A JP15447495 A JP 15447495A JP H0866377 A JPH0866377 A JP H0866377A
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JP
Japan
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pulse wave
blood pressure
transit time
arteriosclerosis
pressure value
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Pending
Application number
JP7154474A
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English (en)
Inventor
Hidehiro Hosaka
栄弘 保坂
Takashi Nakatani
敬 中谷
Yoshihiro Sugo
義広 須郷
Hiromitsu Kasuya
博光 粕谷
Rie Tanaka
理恵 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Koden Corp
Original Assignee
Nippon Koden Corp
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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】 血圧測定と動脈硬化度の測定を一度に簡単に
行なえるようにする。 【構成】 校正用の血圧値を入力する入力手段7と、大
動脈側の脈波上の時間間隔検出基準点を検出する時間間
隔検出基準点検出部2と、大動脈側の脈波より遅れて現
われる末梢血管側の脈波を検出する脈波検出部5と、時
間間隔検出基準点検出部2と脈波検出部5とのそれぞれ
の検出出力に基づき脈波伝播時間を計測する脈波伝播時
間計測部(CPU1)と、パラメータ値α,βを、校正
用に入力された2つの血圧値と校正用に計測された2つ
の脈波伝播時間とを用いて算出する第一の演算手段(C
PU1)と、計測された脈波伝播時間とパラメータ値
α,βとから血圧値を算出する第二の演算手段(CPU
1)と、算出された血圧値と動脈硬化の指標となるパラ
メータ値αを表示する表示器9とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、血圧の測定と動脈硬化
の程度の表示が一度に行なえる多機能血圧計に関し、特
に脈波伝播時間を用いて血圧測定を行なう血圧計に関す
る。
【0002】
【従来の技術】脳出血、脳梗塞が原因として現われる脳
卒中や、狭心症、心筋梗塞が原因として現われる心臓発
作などの致命的な循環器疾患の主原因を占めるのが、高
血圧、動脈硬化であり、またどちらも互いのリスクファ
クタとして挙げられる。したがって、血圧と動脈硬化の
検査はともに重要であり、同時に診断するのが望まし
い。しかし、従来は血圧測定は、一般的にカフを用いた
非観血測定が行われており、血圧の他の測定パラメータ
としては脈拍を計るものがあるだけである。一方、動脈
硬化の測定は、眼定カメラあるいは血管造影装置などの
専用の装置で行なわれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように従来は、動
脈硬化の測定を専用の装置で行なっていたため、検査に
時間がかかるとともに、設備費の上昇を招くという問題
があった。また、手軽に家庭で動脈硬化の測定を行なえ
ないという問題もあった。
【0004】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、血圧測定
と動脈硬化度の測定を一度に簡単に行なうことができる
多機能血圧計を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】以下、本発明の基本的な
考え方を説明する。非観血血圧計の一つに脈波伝播速度
(一定距離の脈波伝播時間)を利用して血圧測定を行な
う血圧計が知られている。脈波伝播速度から血圧が測定
できる原理はつぎの通りである。まず、脈波伝播時間に
ついて説明する。図3に示すように指や耳などの末梢血
管側では脈波のボトム値が大動脈圧のボトム値より遅れ
て現れる。この遅れ時間が、脈波伝播時間である。一定
距離の脈波伝播時間に対応する脈波伝播速度は、血管の
容積弾性率の関数として現わされる。血圧が上がると、
血管の容積弾性率は増加する。したがって、脈波伝播速
度から血圧変動を求めることができる。
【0006】この脈波伝播時間を用いた血圧計は、カフ
を用いるなど他の方法で血圧を測定し、この測定結果を
参照して校正を行なう必要がある。この校正にあたって
は、例えば安静時と運動負荷時それぞれにおける血圧と
脈波伝播時間を測定する。ここで、安静時の血圧と脈波
伝播時間をそれぞれP1 ,T1 、運動負荷時の血圧と脈
波伝播時間をそれぞれP2 ,T2 とし、被験者によって
異なる固有のパラメータ値をα、βとすると、血圧P1
,P2 は、 P1 =αT1 +β ……(1) P2 =αT2 +β ……(2) で表わされる。したがって、P1 ,T1 ,P2 ,T2 を
測定することにより、この2式より、α、βを算出する
ことができ、一度α、βを求めてしまえば、以降脈波伝
播時間を測定するだけで、その被験者の血圧を測定する
ことができる。なお、異なる2つの血圧値を測定するに
あたっては、安静時と運動負荷時でなくともよく、異な
る血圧値が現われるときに2つの値を計測すればよい。
【0007】また、この校正を行なうにあたって求めた
パラメータ値のαは、血管の硬さを反映しており、動脈
硬化の指標として用いることができる。したがって、脈
波伝播時間から求めた血圧値と、パラメータ値αを同時
に表示すれば、血圧測定と動脈硬化の程度を同時に観察
できる。ここで、本発明の原理であるパラメータαが動
脈硬化の指標すなわち血管の容積弾性率Kと相関するこ
とについて以下に詳述する。 [1]血管の容積〔V〕と血圧〔P〕の関係 H.H.Hardy らの発表した論文“On the pressure-volume
relationship incirculatory elements”(Med.& Bio
l.Eng.& Comput.,1982,20,565-570)によると、血管の
一般的な性質として、dV/dP(伸展性)はPが増加
すると0に近づくので
【数1】 κ :血管壁、周囲組織の弾性で決まる定数 Vm :血管の最大容積 (1)式より
【数2】 ここで、K0 は血圧の変化(変化範囲はP=0から血管
が最大容積に達するまで)に伴って変る血管の容積と血
管の最大容積との比を表す。 [2]脈波伝播時間〔T〕と血圧〔P〕の関係 容積弾性率〔K〕は下記の一般式(3)のようになる。
【数3】 (3)式に(2)式を代入する。
【数4】 H.H.Hardy らによって与えられたκ,K0 の値および生
理的な血圧Pの範囲においては、(4)式は以下のとお
り近似できる。
【数5】 J.C.Bramwellらの論文“The Velocity of the Pulse Wa
ve in Man ”(Proc.Roy,Soc,Lond.s.B.Biological Sci
ences 93:298-306.1922 )によると脈波伝播速度〔C〕
と容積弾性率〔K〕の関係は次のようになっている。
【数6】 脈波伝播時間〔T〕は、血管の長さを〔L〕とすると
【数7】 となる。この(7)式に(5)式を代入すると、
【数8】 [3]血管の容積弾性率Kとパラメータαの関係
【数9】 (8)式より
【数10】 (5)式より
【数11】 (9)式に(10)式、(11)式を代入し、パラメータα
を求めると
【数12】 H.H.Hardy らによるκの値および血圧Pの生理的な範囲
内では、パラメータαは{exp(κP)}1/2 が支配的と
なる。ところで、血管の容積弾性率Kと定数κは(5)
式より明らかなように相関関係にあり、また(12)式よ
り|α|も定数κと相関関係にある。よって、血管弾性
率Kとパラメータαは相関関係にある。
【0008】この測定原理に基づく本発明の多機能血圧
計は、校正用の血圧値を入力する入力手段と、被検者の
大動脈側の脈波上の時間間隔検出基準点を検出する時間
間隔検出基準点検出手段と、上記大動脈側の脈波より遅
れて現われる末梢血管側の脈波を検出する脈波検出手段
と、上記時間間隔検出基準点検出手段と上記脈波検出手
段とのそれぞれの検出出力に基づき脈波伝播時間を計測
する脈波伝播時間計測部と、脈波伝播時間から血圧値を
算出するにあたりこの脈波伝播時間に乗ぜられる被検者
固有のパラメータ値αと脈波伝播時間から血圧値を算出
するにあたり加算される被検者固有のパラメータ値β
を、同一被検者に異る測定条件を与えて得られた校正用
の2つの血圧値と校正用の2つの脈波伝播時間とを用い
て算出する第一の演算手段と、計測された脈波伝播時間
とパラメータ値α,βとから血圧値を算出する第二の演
算手段と、算出された血圧値と動脈硬化の前記指標とな
るパラメータ値αを出力する出力手段とを有する構成と
してある。
【0009】
【作用】上述した構成によれば、血圧値と動脈硬化の指
標となるパラメータ値αを出力できるので、血圧測定と
動脈硬化の程度の表示が一度に簡単に行なえる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1のブロック図に、本発明による多機能血
圧計の一実施例を示す。この図で、時間間隔検出基準点
検出部2は、心電図のR波の発生とほぼ同時に大動脈圧
がボトム値となる時点を検出するためのものであり、こ
の検出部2の出力はA/D変換器3によりディジタル信
号に変換されて、CPU(セントラル・プロセッシング
・ユニット)1に取り込まれる。この時間間隔検出基準
点検出部2は、被験者の胸部に装着される電極と、この
電極が接続される心電図R波検出部とにより構成するこ
とができる。また、この時間間隔検出基準点検出部2
を、大動脈の脈波を検出する光電脈波センサまたは圧力
センサと、このセンサが接続される脈波検出部とにより
構成することもできる。
【0011】一方、光電脈波センサ4は、被験者の例え
ば指に装着され、末梢血管側の脈波が計測される。この
センサ4の出力は、脈波検出部5に送られることで、被
験者の装着部位の脈波が検出される。脈波検出部5の出
力は、A/D変換器6によりディジタル信号に変換され
て、CPU1に取り込まれる。
【0012】キー8は、校正を行なって被験者固有のパ
ラメータ値α,βを決定するときに押される。入力手段
7からは、校正用の血圧値P1 ,P2 の入力が行なわれ
る。
【0013】CPU1は、A/D変換器3,6、キー
8、入力手段7から与えられた信号に基づいて処理プロ
グラムを実行し、処理結果を出力手段の表示器9に表示
する。このCPU1に接続されるメモリ(ROM)10
には、処理プログラムが格納されているとともに、メモ
リ(RAM)11には処理過程のデータが格納される。
なお、CPU1は、請求項1において脈波伝播時間計測
部、第一および第二の演算手段を構成している。
【0014】つぎに、このように構成される多機能血圧
計の動作を図2の流れ図を参照して説明する。まず、ス
テップS1でキー8の入力が有ったか否かの判定が行な
われる。キー入力があり、ステップS2で脈波伝播時間
T1 ,血圧値P1 のデータがない場合ステップS3にお
いて、A/D変換器3,6から入力されるデータをCP
U1で処理し、校正用の脈波伝播時間T1 を測定する。
得られた脈波伝播時間の値T1 はメモリ11に書き込ま
れる。続いてステップS4では、別途用意したカフによ
る血圧計を使用し、脈波伝播時間T1 を測定した直後の
血圧値P1 を測定して、入力手段7から校正用の血圧値
P1 として入力する。入力された血圧値P1 はメモリ1
1に書き込まれ、T1,P1 の測定は終了する。続い
て、ステップS2において被験者に運動負荷を加えたあ
とに、キー8を入力し、T1 ,P1 のデータは有りのと
きは、ステップS5に進み、A/D変換器3,6から入
力されるデータをCPU1で処理し、校正用の脈波伝播
時間T2 を測定する。得られた脈波伝播時間の値T2 は
メモリ11に書き込まれる。続いてステップS6では、
脈波伝播時間T2 を測定した直後の血圧値P2 を測定し
て、入力手段7から校正用の血圧値P2 として入力す
る。入力された血圧値P2 はメモリ11に書き込まれ
る。
【0015】ステップS7では、メモリ11から読み出
したP1 ,T1 ,P2 ,T2 の値をCPU1で処理し、
前述した(1)式および(2)式から得られる次式の
(3)式に基づきパラメータ値αを算出するとともに、
(4)式に基づきパラメータ値βを決定し、メモリ11
に書き込む。 α=(P1 −P2 )/(T1 −T2 ) ……(3) β=P1 −αT1 ……(4) 続いてステップS8において、パラメータ値α,βのデ
ータが揃っているか否かが判定され、データが有りで揃
っていれば、ステップS9においてA/D変換器3,6
から入力されるデータをCPU1で処理し、脈波伝播時
間Tを測定する。得られた脈波伝播時間の値Tはメモリ
11に書き込まれる。
【0016】続いてステップS10では、メモリ11か
ら読み出されるT,α,βの値をCPU1で処理し、次
式に基づき血圧値Pを算出し、メモリ11に書き込む。 P=αT+β 続いてステップS11では、メモリ11から読み出され
た血圧値Pと動脈硬化の指標となるパラメータ値αを表
示器9に表示する。同じ被験者に対して同様に測定を繰
り返す場合は、ステップS8からの一連の処理に基づき
測定を行なえる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な装置を用いて血圧測定と動脈硬化に関連するパラメ
ータαの表示を一度に行なえるという利点があり、従来
のように動脈硬化の測定に専用の装置を用いる必要がな
く、検査時間が多くかかったり、設備費が高価格化する
という問題が解消される。したがって、家庭でも簡単に
動脈硬化の程度の観察が容易に行なえるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多機能血圧計の一実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】図1の多機能血圧計の一連の処理手順を示す動
作流れ図である。
【図3】脈波伝播時間を説明するための波形図である。
【符号の説明】
1 CPU 2 時間間隔検出基準点検出部 3,6 A/D変換器 4 光電脈波センサ 5 脈波検出部 7 入力手段 8 キー 9 表示器 10 メモリ(ROM) 11 メモリ(RAM)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7638−2J A61B 5/02 A (72)発明者 粕谷 博光 東京都新宿区西落合1丁目31番4号 日本 光電工業株式会社内 (72)発明者 田中 理恵 東京都新宿区西落合1丁目31番4号 日本 光電工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 校正用の血圧値を入力する入力手段と、 被検者の大動脈側の脈波上の時間間隔検出基準点を検出
    する時間間隔検出基準点検出手段と、 上記大動脈側の脈波より遅れて現われる末梢血管側の脈
    波を検出する脈波検出手段と、 上記時間間隔検出基準点検出手段と上記脈波検出手段と
    のそれぞれの検出出力に基づき脈波伝播時間を計測する
    脈波伝播時間計測部と、 脈波伝播時間から血圧値を算出するにあたりこの脈波伝
    播時間に乗ぜられる被検者固有のパラメータ値αと脈波
    伝播時間から血圧値を算出するにあたり加算される被検
    者固有のパラメータ値βを、同一被検者に異る測定条件
    を与えて得られた校正用の2つの血圧値と校正用の2つ
    の脈波伝播時間とを用いて算出する第一の演算手段と、 実際に計測された脈波伝播時間と前記パラメータ値α,
    βとから血圧値を算出する第二の演算手段と、 算出された血圧値と動脈硬化の指標となる前記パラメー
    タ値αを出力する出力手段とを有することを特徴とする
    多機能血圧計。
JP7154474A 1994-06-21 1995-06-21 多機能血圧計 Pending JPH0866377A (ja)

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Effective date: 20040316