JPH09164121A

JPH09164121A - 非侵襲的に測定された指血圧波に基づいて上腕動脈圧波を決定するための方法及び装置

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Publication number: JPH09164121A
Application number: JP8275331A
Authority: JP
Inventors: Willem Jan Wubbo Bos; ウイレム・ジヤン・ウツボ・ボス; Karel Hendrik Wesseling; カレル・ヘンドリク・ウエセリング
Original assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Current assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1997-06-24
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JP3687707B2; DE69630932T2; ES2211930T3; AU6589196A; ATE255360T1; CA2186686C; AU704699B2; DE69630932D1; DK0765630T3; US5746698A; EP0765630A1; NL1001309C2; CA2186686A1; EP0765630B1

Abstract

(57)【要約】【課題】相互に正しい収縮期、拡張期及び平均血圧
レベルを有する近位血圧波形を獲得する。【解決手段】遠位血圧波形へ年齢従属波形濾過を最初
に適用し、それから、例えば、濾過された収縮期、拡張
期又は平均血圧レベルの一つの、対応する近位血圧レベ
ルによる較正により、正しい近位血圧レベルへの較正を
用いて、濾過された血圧波形をシフトすることにより、
遠位で測定された動脈圧波形から始めて、人における近
位動脈圧波形を決定する。年齢従属波形濾過の目的のた
めの年齢は、例えば、訓練された神経網を用いて、遠位
測定血圧波形から導出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】血圧が測定される人の動脈系にお
いて、血圧拍動は、心臓の左心室によって大動脈へ生ず
る。これらの拍動は、動脈系において末梢に伝搬し、約
０．１秒で後者に達する。これらの拍動は、時々、大動
脈において記録されるが、通常、皮膚を通して身体内に
導入され、身体外に据え付けられたマノメーターに管系
と止め弁により連結されたカニューレ又はカテーテルを
用いて、末梢点において記録される。拍動の形態とそれ
らが重ね合わされるＤＣレベルは、実験又は臨床調査の
ためと、患者を監視するために重要である。これらの医
療目的のために重要な脈圧から導出されたパラメータ
は、時間の関数としての血圧波の例において図１に示さ
れた如く、最高又は収縮期レベル、最低又は拡張期レベ
ル、及び心臓鼓動の真の（積分）平均又はＤＣレベルで
ある。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする問題点】動脈
は、木に多くの点において類似する、主茎と側枝を備え
た多分枝系を形成する。各分枝点において、動脈の長さ
にわたって、系の伝搬特性は、動脈の着々と減少する径
と動脈壁の伸展性の結果として、変化する。脈波の歪み
が、結果的に発生し、この場合、振幅とその形態が変化
する。脈波が、比較的高い流体抵抗により末梢脈管床に
達する時、脈波の主要反射が発生し、後者は、大動脈と
心臓へ返る。この末梢反射点において、血圧拍動の主要
な歪みが発生し、通常、血圧拍動の増幅を生ずる。

【０００３】脈形式圧力と流体波に関連した脈波の伝搬
とは別に、心臓から末梢への系における血の着実な（Ｄ
Ｃ）流れがある。この流れは、かなり広い大動脈と大き
な動脈において通常無視できるが、例えば、末端部の小
さな動脈において高く、そして手、足又は耳の如く、血
行の肢端部において最高である血圧勾配によって駆動さ
れる。血圧勾配の結果は、くるぶし又は手首の如く、末
梢点における血圧が、大動脈における中央よりも低いこ
とである。

【０００４】このため、動脈系において血圧拍動をゆが
める２つの効果がある。１）血圧波の伝搬と、２）血圧
の勾配である。両方は、動脈系の末梢部において最大で
ある。例証として、図２において、大動脈弁の直後で測
定された大動脈の血圧（曲線ａ）と、カテーテル室にお
いて記録された同一人の左手の中指における血圧（曲線
ｂ）の時間に関する同時測定の例が、与えられる。

【０００５】このため、理想的に、血圧は、大動脈の中
央で測定されるべきである。実際に、大動脈が人体の深
くにあり、動脈が皮膚に接近した末梢点から挿入される
長い管のみを用いて、外側から達することができないた
めに、これは、めったに行われない。このため、多数の
医療分派では、末梢血圧波形及びレベルに満足しなけれ
ばならない。これは、できるだけ多くの経験を集積し、
測定における異常を認識できるように、一定末梢点にお
ける標準化につながった。例えば、麻酔学において、動
脈圧は、手首における橈骨動脈へ経皮的に挿入された小
カニューレを使用して、事実上排他的に測定され、小カ
ニューレは、患者の危険を減らす。他の医療専門家は、
ひじにおける上腕動脈のカニューレ挿入を選好するが、
これは、この点が、末梢外に位置し、収縮期（最大）、
拡張期（最小）、及び拍動の平均血圧レベルがまた、カ
フで測定されるためである。これは、この点における侵
襲性及び非侵襲性測定血圧の比較を容易にする。

【０００６】最近、拍動を末梢点において非侵襲的に、
即ち、皮膚を穿刺しカニューレを挿入することなく、測
定することが、可能になった。例えば、容積クランプ技
術を使用して、人の較正された動脈指圧を連続的かつ信
頼性良く測定するＦｉｎａｐｒｅｓ血圧計の如く血圧測
定装置が、公知である。手首と上肢における拍動を測定
するための装置がまた、開発された。そのような測定
は、もちろん、侵襲性測定において見られる血圧伝搬と
血圧勾配の効果の悪影響を受ける。上記のＦｉｎａｐｒ
ｅｓ装置は、上肢における近位の例えば上腕動脈圧に関
心と経験を有する医療専門家によって広く使用される。
上腕内及び指血圧の間の差が、ここで検出され、多数の
出版物は、脈波形における血圧レベル及び歪みにおける
相対オフセットと散乱を記載したが、診断へのこれらの
測定の寄与は限定される。

【０００７】指血圧測定の適用性を増大させるために、
明白な、見かけ上満足される解は、上肢の一つ以上の非
侵襲的に測定された収縮期及び拡張期レベルの結果に基
づいた、指血圧レベルの較正である。これは、指血圧波
形において取られた各サンプルを補正するためのマイク
ロプロセッサーを用いて、容易に実施される。それか
ら、このようにして較正された指血圧は、血圧における
鼓動変化を監視及び記録するために使用される。この接
近方法は公知であるが、多数の不都合を有する。

【０００８】１）指血圧波形の上方（収縮期）及び下方
（拡張期）血圧レベルは、このようにして補正される
が、波形自体は、単に伸縮され、レベルシフトされる
が、変化されない。上腕内血圧及び指血圧の間に存在す
る脈形態の歪みは、補正されないままである。特に、こ
れは、平均血圧レベルに関する場合である。上腕脈圧の
平均血圧レベルは、一般に、拡張期レベルの血圧のほぼ
３分の１である。しかし、指血圧拍動に対して、それは
拡張期レベルの血圧の４分の１である。補正後、脈圧は
同一にされたが、波形は影響されないために、指拍動の
平均血圧は、脈圧のほぼ１２分の１又は個々のケースに
おいて最大２０ｍｍＨｇだけ過小推定される。

【０００９】２）上腕動脈における収縮期及び拡張期血
圧レベルを確立するための通常の非侵襲性技術は、いわ
ゆるＲｉｖａ−Ｒｏｃｃｉ／Ｋｏｒｏｔｋｏｆｆ（ＲＲ
Ｋ）である。この技術は、収縮期血圧レベルを過小評価
し、拡張期血圧レベルを過大評価する傾向がある。この
結果は、上腕内脈圧が、非侵襲性技術によって過小評価
されることである。結果的に、ＲＲＫ技術によって獲得
されたレベルによって補正された指血圧拍動の場合に、
上腕血圧はまた、過小評価される。

【００１０】３）ＲＲＫ技術は、容易に機構化されな
い。カフの下で発生され、臨床医によって聞き取られる
Ｋｏｒｏｔｋｏｆｆ音は、弱く、周囲雑音によって容易
に乱される。それらはまた、音が聞き取られず、拡張期
血圧がまだ達せられない聴診デッドギャップが発生する
という事実により、臨床医とコンピュータプログラムを
同様に欺罔する。さらに、患者から肉体的に発するあえ
ぎの如く、コンピュータプログラムに既知でない状況に
より、特殊な対策が、音とレベルの検出と解釈において
取られなければならない。

【００１１】発明の目的は、収縮期、拡張期及び平均血
圧の波形、脈圧振幅及び相対レベルがすべて、量的に正
しく、また、正しい近位レベルにおいて位置付けられ
た、近位で正しい血圧波形を獲得するために、一般に、
遠位で判定された血圧波形に基づいて、上記の問題を克
服することである。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】これは、発明の第１見
地により、相互に正しい収縮期、拡張期及び平均血圧レ
ベルを有する近位血圧波形を獲得するために、遠位血圧
波形へ年齢従属波形濾過を最初に適用し、それから、正
しい近位血圧レベルへの較正により、濾過された血圧波
形をシフトすることにより、遠位で測定された動脈圧波
形から始めて、人における近位動脈圧波形を決定するた
めの方法によって達成される。

【００１３】発明の第２見地により、これは、上記の方
法を実施するための装置によって達成され、この場合、
装置は、測定用ヘッド及び指血圧カフ、電子マノメータ
を備えた上肢血圧カフ、及び制御及び処理ユニットを有
する指血圧計を設けられ、このユニットは、少なくと
も、動脈指血圧波形を濾過するための逆年齢従属フィル
ターと、上腕血圧レベルへ濾過された血圧波形をシフト
するための較正回路とを具備する。

【００１４】発明は、図面を参照して、実施態様に基づ
いて、さらに詳細に説明される。

【００１５】

【実施例】論文”Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆ
ｂｒａｃｈｉａｌａｒｔｅｒｉａｌｐｕｌｓａｔ
ｉｏｎｆｒｏｍｆｉｎｇｅｒａｒｔｅｒｉａｌ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ”，ｐｒｏｃ．１２ｔｈＩｎｔ．
Ｃｏｎｆ．ＩＥＥＥＥｎｇＭｅｄＢｉｏｌＳｏ
ｃ１９９０；１２：１０４６−１０４７（Ｇｉｚｄｕ
ｌｉｃｈＰ．，ＷｅｓｓｅｌｉｎｇＫ．Ｈ．）か
ら、上腕内波形を近似するために、指において獲得され
た拍動を濾過するフィルターを使用することが、それ自
体公知である。しかし、これらのフィルターは、特に、
高年齢者において、上記の近似に対して不正確すぎるこ
とが判明した。驚異的にも、年齢従属濾過は、事実、満
足されることが判明された。例えば、図３は、３つの異
なる年齢（２０、４０と６０歳）の人達に対する必要な
フィルター応答の例を与える。この補償のために、人又
は患者の年齢が、各人に対して正しく濾過効果を獲得す
るために、濾過装置に入力されなければならない。これ
は、付加的な作用を必要とするが、この作用は、人工的
な神経網にフィルターを連結することにより回避され
る。事実は、人の年齢は、良好に訓練された神経網を使
用することにより、指血圧計で指において測定された血
圧拍動から信頼性良く導出されることが不測にも判明し
たことである。

【００１６】例えば、指において測定された動脈圧拍動
の波形から、人の年齢の推定が与えられる。図４は、こ
の接近方法の有効性の例証を与える。年齢がこの推定か
ら導出されるならば、これは、濾過装置へパラメータと
して入力される。

【００１７】いったん正しい脈波形及び振幅が逆濾過波
形において獲得されたならば、いろいろな可能な血圧レ
ベル、つまり、収縮期レベル、拡張期レベル及び平均レ
ベルからの一つの血圧レベルの較正が、十分である。理
論的に、最良の較正は、最高、即ち、収縮期血圧から獲
得される。収縮期血圧に基づいたこの較正は、戻り流方
法を使用することにより、適切に実施される。この方法
は、それ自体、２つの主動脈圧レベルの一方のみを設け
るために、あまり使用されないが、この場合、この方法
は、非常に都合が良い。この場合、上肢カフは、超収縮
期レベルまで急速に膨張される。続くゆっくりしたガス
放出中、カフ血圧は、例えば、手首における橈骨動脈の
触診、青白い皮膚の色の変化の観察又はプレチスモグラ
フ法により、聴診器を使用して、観察者により検出され
るガス放出カフから遠位の超音波動脈流速波において検
出される如く、第１拍動がカフから遠位で発生する瞬間
において読み出される。

【００１８】特に都合の良い解は、上肢カフが、同一肢
における指血圧計の近位に据え付けられる時、獲得され
る。その場合、指血圧計は、ガス放出においてカフの下
を通る第１拍動を検出するために使用される。血圧計
は、圧縮空気源をすでに含むために、カフの膨張とガス
放出は、利用可能な構成要素を用いて、大部分実施され
る。血圧計の内部のマイクロプロセッサープログラムへ
の付加は、戻り流の瞬間の検出と対応する収縮期上肢血
圧の読取りを可能にする。

【００１９】ずっと正確な解は、戻り流に付随した収縮
期血圧レベルが、波形をシフトするために直接に使用さ
れず、その係数が人の学習母集団から獲得される回帰方
程式に入力されるならば、獲得される。この目的のため
に、例において、２２〜８３歳の５３人の血圧が、上腕
動脈において侵襲的に測定され、血圧計で対側性肢の指
において測定され、そして収縮期血圧が、戻り流を用い
て、指血圧計の近位の上肢においてカフで測定された。
回帰方程式は、次の如く、これから確立された。

【００２０】

【数１】

【００２１】この場合、ｐ_c ^f（ｔ）は、時間の関数とし
て濾過され、補正された指血圧波形であり、ｐ^f（ｔ）
は、年齢従属逆濾過波形であり、ｐ_s ^rtfは、戻り流収縮
期血圧、ｐ_d ^fは、濾過された拡張期血圧、そしてｐ
_s ^fは、濾過された収縮期血圧である。

【００２２】戻り流収縮期レベルが利用できない場合
に、適切であるが、いくらか不完全な補正が、次の方程
式により、指血圧拍動において測定された血圧レベルの
みを使用することにより、同様にして獲得される。

【００２３】

【数２】

【００２４】ここで、記号の意味は、前方程式と同様で
ある。

【００２５】発明による指血圧拍動は、人の年齢を確立
するために使用され、それに従って、年齢従属フィルタ
ーの係数が決定される。このフィルターは、究極的に、
上腕動脈状拍動を設け、そのＤＣレベルは、濾過された
指血圧の血圧レベルを使用して、補正される。これが可
能である事実は、高ＤＣ血圧における低脈圧が、下方補
正を必要とするが、低ＤＣ血圧における高脈圧が上方に
補正されなければならないという明らかな生理学的特性
の結果である。

【００２６】別の解は、許容信頼性の公知な全自動化技
術である、上肢カフの振動計平均血圧を使用することに
よる、平均血圧レベルの補正である。

【００２７】さらに別の解は、ＲＲＫ又は振動計拡張期
レベルにより、拡張期レベル補正を獲得することであ
る。これは、非侵襲的に獲得される最も困難なレベルで
あるために、この解の使用は、事実、可能であるが、不
都合がある。

【００２８】上記の方法は、上腕内血圧への指血圧の補
正に限定されず、より近位又は中央に存在する血圧への
遠位で測定された血圧の補正、及びその逆のために使用
される。

【００２９】図５は、個別血圧波における発明の効果の
例を与える。３つの脈動が示される。即ち、原上腕内血
圧拍動が曲線ａ（太線）、原非侵襲性測定動脈指血圧拍
動が曲線ｂ（細線）、そして補正血圧拍動が曲線ｃ（破
線）として示される。再構成された上腕内拍動ｃは、指
への腕の動脈における移動時間の結果として、そしてフ
ィルター遅れの結果として、原上腕内拍動ａに関して時
間を幾らか遅らされる。収縮期上昇行程の急峻性と一般
形態は、原形態とほとんど同一である。同じことは、血
圧レベルに適用されるが、レベルは、ここで示された如
く、種々の人において常に接近しているわけではないこ
とわかる。

【００３０】下記の装置で実施される上記の方法を使用
して、形態とレベルの両方において正しい、近位、例え
ば上腕血圧は、このため、遠位又は指血圧の非侵襲性記
録から決定される。換言すれば、この遠位又は指血圧か
らの補正により決定された近位血圧は、上腕動脈におい
て動脈内的に測定された血圧に十分に接近し、Ａｓｓｏ
ｃｉａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＡｄｖａｎｃｅｍｅ
ｎｔｏｆＭｅｄｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａ
ｔｉｏｎの基準内に十分に入る。

【００３１】発明による装置は、図６において概略的に
示される。それは、公知の標準指血圧計、例えば、市販
されるＯｈｍｅｄａ２３００Ｆｉｎａｐｒｅｓから
なる。血圧計のカフ１は、検査される人１３の指の周り
に巻かれ、血圧計３の測定用ヘッド２に連結される。通
常の上肢血圧カフ４は、指カフ１が置かれたと同一の腕
の周りに巻かれる。指カフ１の中心と上肢カフ４の中心
は、同一静水レベルにある。上肢カフ４は、管により、
Ｔ継手５に連結される。Ｔ継手５の貫通路は、電気制御
可能な切り換えスイッチ７に連結される。Ｔ継手５の側
枝は、電子マノメーター６に連結される。切り換えスイ
ッチ７の出口ａは、第２電気制御可能切り換えスイッチ
８に連結される。切り換えスイッチ８の出口ｃは、外
気に制限なく通気され、そして切り換えスイッチ８の出
口ｄはまた、ただ一度の設定を必要とする弁により、外
気へ通気される。切り換えスイッチ７の出口ｂは、ただ
一度の設定を必要とする圧力逃がし弁１１により、空気
ポンプ１２から給送される、空気室１０に連結される。
切り換えスイッチ７は、信号ｅにより設定され、切り換
えスイッチ８は、信号ｇにより設定され、そしてポンプ
は、信号ｆにより、オン／オフに切り換えられる。信号
ｅ、ｆとｇは、制御及び処理ユニット１４、例えば、実
時間インターフェース（ＲＴＩ）カードを備えたパーソ
ナルコンピュータ、によって供給される。電子マノメー
ター６からの測定信号ｘと血圧計３からの測定信号ｙ
は、ＲＴＩカードにおいて収容されたアナログ対デジタ
ルコンバータに送られる。該ＲＴＩは、デジタル対アナ
ログコンバータにより、出力信号ｚを発生する。該出力
信号は、形式とレベルに関して補正された遠位又は上腕
血圧曲線を提示する。

【００３２】信号ｘとｙを絶えず監視し、それらから信
号ｚを発生するプログラムが、コンピュータにおいてラ
ンされる。指血圧信号ｙにおいて、鼓動が検出され、そ
して上方血圧（収縮期）、下方血圧（拡張期）及び平均
血圧が、測定及び決定される。正常動作において、血圧
計３は、指血圧を測定し、信号ｙを発生する。この信号
は、標本され、濾過され、レベルシフトされ、それに従
って、出力信号ｚが生成される。

【００３３】動作モードは、次の如くである。切り換え
スイッチ７は、位置ａにあり、そして切り換えスイッチ
８は、位置ｃにある。カフ４は、結果的に、外気と連通
し、ゼロ圧力にある。ゼロに等しい所望の圧力が、空気
室１０に行き渡る。コンピュータ又は使用者によって決
定されたある瞬間において、空気ポンプ１２が、信号ｆ
により、オンに切り換えられる。空気ポンプは、規則的
な期間に対して、弁１１により、空気室１０へ多量の空
気を押し込む。それから、切り換えスイッチ７は、位置
ｂに置かれ、そしてカフ４は、指において測定された上
方血圧（収縮期）よりも約５０ｍｍＨｇ高い圧力まで急
速に満たされる。カフ圧力は、マノメーター６を用いて
測定され、信号ｘにより、コンピュータへ送られる。切
り換えスイッチ８は、今、位置ｄに置かれ、そして直
後、切り換えスイッチ７が、位置ａに置かれ、そして空
気ポンプ１２がオフに切り換えられる。カフ４における
圧力は、管、Ｔ継手５、切り換えスイッチ７−ａと８−
ｄ、及び弁９により、外気と次第に均等になる。

【００３４】カフ４が、初期的に超収縮期血圧まで膨張
されるという事実により、指への血液供給は止められ、
血圧計３によってもはや拍動は記録されず、信号ｙにお
いてコンピュータによって検出されない。ある時間の
後、カフにおける圧力は、収縮期上方血圧のレベルより
も下まで、降下している。その瞬間において、初期的に
小さな拍動が、再び通過し、信号ｙにおいてコンピュー
タによって認識される。これは、例えば、３〜５つの拍
動が、一様なリズムで認識されるまで続けられる。第１
拍動は、戻り流の瞬間を与え、そしてカフ４のメモリに
記憶された対応する圧力ｘは、上肢における収縮期又は
上方血圧である。それから、この血圧は、方程式（１）
の公式において前述されたレベル補正を適用又は更新す
るために使用される。そのような戻り流判定が利用でき
ないならば、レベル補正は、方程式（２）の公式によ
り、実施される。

【００３５】上肢における血圧曲線と形状が事実上同一
の血圧曲線を指血圧から構成する年齢従属フィルター
は、図３において示された特性を有する。フィルター作
用は、３つのフィルターのカスケード連結によって獲得
される。第１フィルターは、初期の平坦特性が二次上昇
特性に移行する周波数において傾斜を示す、高強調フィ
ルターである。傾斜の周波数と深さは、年齢による。第
１フィルターには、第２及び同一の第３フィルターが続
く。それらは、再び年齢による遮断周波数を有する一次
低域フィルターである。

【００３６】次は、所望のフィルターをシミュレートす
るコンピュータプログラムである。ＶＡＲｉ：ＡＲＲＡＹ［０．，２］ＯＦＲＥＡＬ；ａ０，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５（＊フィルター係数）Ａ，ａ，Ｂ，ｂ（＊ヘルプ変数）ｆｒｅｑ：ＲＥＡＬ；（＊フィルター周波数）ＲＲＯＣＥＤＵＲＥｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ（ａｇｅ：ＲＥＡＬ）；ＢＥＧＩＮＡ；０．０；ａ：＝０．０；Ｂ：＝０．０；ｂ：＝０．０；ｉ［０］：＝０．０；ｉ［１］：＝０．０；ｉ［２］：＝０．０；ｆｒｅｑ：＝−２５．５２＊４．５３７＊ｌｎ（ａｇｅ）；ａ０：＝０．８４２６；ａ１：＝０．６８８９−０．０００６＊ａｇｅ；ａ２：＝ａ１；ａ３：＝−０．５９４７＊（ｆｒｅｑ−１．０）；ａ４：＝ｆｒｅｑ；ａ５：＝１．０−ａ３−ａ４ＥＮＤｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ；ＰＲＯＣＥＤＵＲＥａｇｅｆｉｌｔｅｒ（ｘ：ＲＥＡＬ）；ＲＥＡＬ；ＶＡＲｆ：ＲＥＡＬ；ＢＥＧＩＮｉ［２］：＝ｉ［１］；ｉ［１］：＝ｉ［０］；ｉ［０］：＝ｘ；ｆ：＝（ａ３＊ｉ［０］＋ａ４＊ｉ［１］＋ａ５＊ｉ［２］）／ａ０（＊第１フィルター＊）Ａ：＝Ａ−ａ＋ｆ；ａ：＝ａ１＊Ａ；（＊第２フィルター＊）Ｂ：＝Ｂ−ｂ＋ａ；ｂ：＝ａ２＊Ｂ；（＊第３フィルター＊）ＲＥＴＵＲＮｂＥＮＤａｇｅｆｉｌｔｅｒ；この年齢フィルターアルゴリズムは、図３からの応答に
基づいて設定され、周波数と年齢の間の対数関係は、特
殊な方法で導出される。

【００３７】しかし、図７において例として示された如
く、年齢従属フィルターに対して神経網を使用すること
が、発明により可能である。この網は、例えば、入力層
Ｒ、第１ニューロン層ＮＬ１、及び第２ニューロン層Ｎ
Ｌ２から成る。曲線は、入力層へ送られ、そして網は、
非線形フィルター（ニューロン）により年齢を算出す
る。このようにして、網は、入力Ｒにおいて、２０ｍｓ
の時間間隔において圧力曲線の導関数の値を獲得する。
入力層において２２の入力がある。第１入力は、鼓動の
始まりにおける導関数の値を取得し、第２入力は、２０
ｍｓ後のそれを取得する等、最初の２０個の入力が値を
取得するまで行われる。入力２１は、平均血圧の値を受
信し、そして入力２２は、心拍数の値を受信する。これ
らの入力値は、非線形ノードの中間層Ｓ１に対して、既
知の波形と年齢において網に学習させることにより見い
だされる既知の重み付け因子Ｗ１により伝搬する。予設
定Ｂ１とＢ２と同様にして獲得された重み付け因子Ｗ２
の第２セットにより、出力信号Ａ１は、中間ノードから
出力Ｓ２へ伝搬する。この出力から、一次元出力信号Ａ
２が、獲得され、それを用いて、推定年齢が年で与えら
れる。

【００３８】血圧レベルにおける発明による方法と装置
の全有効範囲を示すために、２０〜８０歳の人において
獲得された結果が、以下に提示される。それらの幾つか
は、若年の健康な志願者であり、他の人達は、（カフ）
高血圧の疑いのある患者であったが、また他の人達は、
健康な老人であった。グループの平均上腕内血圧レベル
及び標準偏差は、「上腕」により下記の表において指定
される。各列の他の対は、上腕内血圧（ｆｉｎ−ｂｒ
ａ）に関して、年齢従属濾過指血圧（ｆｉｌｔ−ｂｒ
ａ）、戻り流のない第２方程式によりシフトされた濾過
指血圧（シフト）、最後に、第１方程式による戻り流補
正後の濾過指血圧（補正）に対する指血圧の平均差と標
準偏差を指定する。

【００３９】レベル上腕 fin-bra filt-bra シフト補正 m s m s m s m s m s ｓ 169 33 -5.4 15 8.1 14 -0.0 13 3.7 7 ｄ 89 17 -8.5 11 8.2 12 0.0 8 1.0 5 ｍ 118 22 -13.2 11 7.0 12 -1.1 9 0.7 5 ｐ 80 23 3.1 12 -0.0 9 -0.0 9 血圧と差は、平均及び標準偏差として示される。４つの
結果、即ち、収縮期血圧（ｓ）、拡張期血圧（ｄ）、平
均血圧（ｍ）、及び脈圧（ｐ）の結果が、与えられる。
脈圧は、収縮期及び拡張期血圧の間の差を与えるため
に、独立な測定ではない。戻り流補正結果は、戻り流測
定が利用可能な２９人の大部分老人のサブグループから
獲得される。平均差と標準偏差は、ＡＡＭＩ限界（±５
±８ｍｍＨｇ）内にあり、監視及び部分診断目的のため
の連続上腕血圧信号が獲得されるほど十分に小さい。

【００４０】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。

【００４１】１．相互に正しい収縮期、拡張期及び平均
血圧レベルを有する近位血圧波形を獲得するために、遠
位血圧波形へ年齢従属波形濾過を最初に適用し、それか
ら、正しい近位血圧レベルへの較正を用いて、濾過され
た血圧波形をシフトすることにより、遠位で測定された
動脈圧波形から始めて、人における近位動脈圧波形を決
定するための方法。

【００４２】２．濾過された血圧波形が、濾過された収
縮期、拡張期又は平均血圧レベルの一つの、対応する近
位血圧レベルによる較正によりシフトされる上記１に記
載の方法。

【００４３】３．年齢従属波形濾過の目的のための年齢
が、遠位測定血圧波形から導出される上記１に記載の方
法。

【００４４】４．年齢が訓練された神経網を用いて導出
される上記３に記載の方法。

【００４５】５．上記の血圧波形及び血圧レベルが、非
侵襲的に測定される上記１に記載の方法。

【００４６】６．指において非侵襲的に測定された血圧
波形が、該濾過を用いて、上腕内血圧波形へ変換され、
この場合、濾過された血圧波形が、単一の非侵襲的に測
定された収縮期又は拡張期、若しくは平均上腕血圧レベ
ルを用いて、対応する血圧レベルへシフトされる上記２
に記載の方法。

【００４７】７．上記の対応する上腕血圧レベルが、上
肢における血圧カフにより、戻り流段階を用いて測定さ
れた収縮期血圧レベルであり、この場合、同一腕の指に
おける血圧カフを用いて、動脈指血圧が、戻り流の瞬間
を決定するために使用される上記６に記載の方法。

【００４８】８．濾過された血圧波形のレベルシフト
が、対応する収縮期及び拡張期血圧レベルを有する濾過
された血圧波形だけでなく、非侵襲的に測定された単一
上腕血圧レベルを入力した回帰方程式を用いて獲得され
る上記６に記載の方法。

【００４９】９．濾過された血圧波形におけるレベルシ
フトが、対応する収縮期及び拡張期血圧レベルを有する
濾過された血圧波形を入力した回帰方程式を用いて獲得
される上記１に記載の方法。

【００５０】１０．相互に正しい収縮期、拡張期及び平
均血圧レベルを有する近位血圧波形を獲得するために、
遠位血圧波形へ年齢従属波形濾過を最初に適用し、それ
から、正しい近位血圧レベルへの較正を用いて、濾過さ
れた血圧波形をシフトすることにより、遠位で測定され
た動脈圧波形から始めて、人における近位動脈圧波形を
決定するための方法を実施するための装置において、測
定用ヘッド及び指血圧カフを有する指血圧計と、電子マ
ノメーターを備えた上肢血圧カフと、動脈指血圧波形を
濾過するために逆年齢従属フィルター及び上腕血圧レベ
ルへ濾過された血圧波形をシフトするための較正回路と
を少なくとも具備する制御及び処理ユニットとを具備す
ることを特徴とする装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】時間の関数としての血圧波の例を示す。

【図２】同一人の大動脈と指における血圧波の例を示
す。

【図３】様々な年齢の人達に対する必要なフィルター応
答の発明による例を示す。

【図４】血圧拍動の波形から導出された年齢の推定の発
明による例を示す。

【図５】原上腕内血圧拍動、原非侵襲性測定動脈指血圧
拍動と後者から補正された血圧拍動の間の比較の発明に
よる例を示す。

【図６】発明による装置の図を示す。

【図７】図６の装置において使用された神経網の例を示
す。

【符号の説明】

１指カフ３血圧計４上肢カフ５Ｔ継ぎ手６電子マノメーター７切り換えスイッチ８切り換えスイッチ１０空気室１１圧力逃がし弁１４制御及び処理ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に正しい収縮期、拡張期及び平均血
圧レベルを有する近位血圧波形を獲得するために、遠位
血圧波形へ年齢従属波形濾過を最初に適用し、それか
ら、正しい近位血圧レベルへの較正を用いて、濾過され
た血圧波形をシフトすることにより、遠位で測定された
動脈圧波形から始めて、人における近位動脈圧波形を決
定するための方法。
【請求項２】相互に正しい収縮期、拡張期及び平均血
圧レベルを有する近位血圧波形を獲得するために、遠位
血圧波形へ年齢従属波形濾過を最初に適用し、それか
ら、正しい近位血圧レベルへの較正を用いて、濾過され
た血圧波形をシフトすることにより、遠位で測定された
動脈圧波形から始めて、人における近位動脈圧波形を決
定するための方法を実施するための装置において、測定用ヘッド及び指血圧カフを有する指血圧計と、電子
マノメーターを備えた上肢血圧カフと、動脈指血圧波形
を濾過するために逆年齢従属フィルター及び上腕血圧レ
ベルへ濾過された血圧波形をシフトするための較正回路
とを少なくとも具備する制御及び処理ユニットとを具備
することを特徴とする装置。