JPH09192107A - 非観血血圧計 - Google Patents

非観血血圧計

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JPH09192107A
JPH09192107A JP8274329A JP27432996A JPH09192107A JP H09192107 A JPH09192107 A JP H09192107A JP 8274329 A JP8274329 A JP 8274329A JP 27432996 A JP27432996 A JP 27432996A JP H09192107 A JPH09192107 A JP H09192107A
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cuff
pulse wave
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Yoshio Sakai
由夫 酒井
Toshifumi Kachi
俊史 加地
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Abstract

(57)【要約】 【課題】振動の影響を受けずに正確に血圧を測定するこ
とができる。 【解決手段】CPU9は、血圧測定を行う前に、給気排
気手段4を制御してカフ3の圧力を60秒間60mmHgと
し、その間のカフ圧の脈波を検出して脈波の安定性の度
合いを求め、血圧測定を行うときは1ステップの期間
が、求めた安定性の度合いに応じた長さのステップ減圧
によってカフ圧を下げる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐振動の非観血血
圧計に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば救急車内において非観血血圧計に
より血圧測定を行うと、振動の影響により正確な測定を
行うことができない。従来はこの振動の影響を考慮して
振動によるノイズを十分に除去するものは無かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の非観血血圧計は
振動によるノイズを血圧の脈波として検出してしまうの
で、正確な血圧測定を行うことが出来なかった。
【0004】本発明はこのような従来の欠点に鑑みなさ
れたもので、その目的は、振動によるノイズの影響を受
け難い非観血血圧計を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、生
体に巻回されるカフを備え、このカフ内の圧力に基づい
て血圧を測定する非観血血圧計において、前記カフに対
し気体を供給、排出させる給気排気手段と、前記カフ内
の圧力が第1の圧力となるように前記給気排気手段を制
御する第1のカフ圧制御手段と、前記カフ内の圧力が前
記第1のカフ圧制御手段により前記第1の圧力とされて
いる間その圧力中の脈波を検出し、検出した脈波の安定
性の度合いを検出する安定度検出手段と、この安定度検
出手段が検出した安定性の度合いに基づいて所定の減圧
動作を行うかを判断する判断手段と、この判断手段が所
定の減圧動作を行うと判断した場合に前記カフ内の圧力
を第2の圧力まで高めた後に前記カフ内の圧力が所定の
減圧動作がされるように前記給気排気手段を制御する第
2のカフ圧制御手段と、前記カフ内の圧力が前記第2の
制御手段により所定の減圧力が動作されている間その圧
力中の脈波を検出し、検出した脈波に基づいて血圧値を
決定する血圧値決定手段と、を具備することを特徴とす
る。
【0006】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、判断手段は、第1の脈波検出手段が検出した脈波
の安定性の度合いに応じて、複数種の所定の減圧動作の
うちの1つを決定し、第2のカフ圧制御手段は、カフ内
の圧力が前記判断手段が決定した種類の減圧動作となる
ように給気排気手段を制御することを特徴とする。
【0007】請求項3の発明では、生体に巻回されるカ
フを備え、このカフ内の圧力に基づいて血圧を測定する
非観血血圧計において、前記カフに対し気体を供給、排
出させる給気排気手段と、前記カフ内の圧力が第1の圧
力となるように前記給気排気手段を制御する第1のカフ
圧制御手段と、前記カフ内の圧力が前記第1のカフ圧制
御手段により前記第1の圧力とされている間その圧力中
の脈波を検出し、検出した脈波の安定性の度合いを検出
する安定度検出手段と、この安定度検出手段が検出した
安定性の度合いに応じて、複数種の所定の減圧動作のう
ちの1つを決定する判断手段と、前記複数種の所定の減
圧動作のうちのいずれかが行われている際にカフ内の圧
力中の脈波の安定性の度合いを解析し、その安定性の度
合いに基づいて新たに前記複数種の所定の減圧動作のう
ちの1つを決定する安定度解析手段と、前記カフ内の圧
力を第2の圧力まで高めた後に前記判断手段が決定した
種類の所定の減圧動作となるように前記給気排気手段を
制御し、以後、前記安定度解析手段が決定した種類の所
定の減圧動作となるように前記給気排気手段を制御する
第2のカフ圧制御手段と、前記カフ内の圧力が前記第2
の制御手段により所定の減圧動作されている間その圧力
中の脈波を検出し、検出した脈波に基づいて血圧値を決
定する血圧値決定手段と、を具備することを特徴とす
る。
【0008】請求項4の発明では、請求項1から請求項
3の発明のうち、前記所定の減圧が予め定められている
ステップ減圧であることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を説明す
る。図1は、本実施の形態の全体構成を示すブロック図
である。本実施の形態の非観血血圧計は、血圧測定部1
の他、動脈血酸素飽和度測定部2を有している。血圧測
定部1は被検者の指先に巻回されるカフ3と、このカフ
3に対し空気を供給、排出させる給気排気手段4と、カ
フ3内の圧力を検出する圧力センサ5と、この圧力セン
サ5が検出した圧力よりカフ圧を検出する直流増幅器6
と、圧力センサ5が検出した圧力より圧脈波を検出する
交流増幅器7と、直流増幅器6と交流増幅器7それぞれ
の出力をA/D変換するA/D変換器8と、給気排気手
段4を制御すると共にA/D変換器8から与えられるデ
ータを処理するCPU(中央処理装置)9と、このCP
U9が処理した結果を表示するための表示器10および
表示制御回路11と、から構成される。
【0010】給気排気手段4は、カフ3に空気を供給す
るポンプ12と、このポンプ12をCPU9の指示によ
り制御するポンプ制御器13と、ポンプ12の吸引口と
大気との間に設けられたエアフィルタ14と、カフ3を
大気に対して開閉する電磁弁15と、この電磁弁15と
カフ3との間に設けられたエアフィルタ16および抵抗
器17と、電磁弁15をCPU9の指示により制御する
電磁弁駆動器18とから成っている。
【0011】動脈血酸素飽和度測定部2は、血圧測定部
1と共用するCPU9と、A/D変換器8と、表示器1
0および表示制御回路11の他、それぞれ異なる波長の
光を発生する2つのLED21、LED22と、これら
を駆動するLED駆動回路23と、CPU9の指示によ
りLED駆動回路23に流す電流を制御する電流制御回
路24と、LED21、LED22に対向配置されたフ
ォトダイオード25と、CPU9の指示によりフォトダ
イオード25の出力信号を処理しその結果をA/D変換
器8に出力する信号処理回路26と、から構成される。
【0012】本実施の形態は上記のように動脈血酸素飽
和度測定部2を有するものであって、カフ3と、LED
21、LED22と、フォトダイオード25は、一体に
保持されており、血圧と動脈血酸素飽和度の両方を測定
するための複合センサ28を構成しており、被検者の一
本の指先に対してカフ3は巻回されると共にLED2
1、LED22は発生した光をその指先に照射し、フォ
トダイオード25はその透過光を受光するように配置さ
れている。
【0013】CPU9は、血圧測定モードと動脈血酸素
飽和度測定モードの2つのモードそれぞれについての処
理プログラムを実行するものであり、血圧測定モードの
ときの処理プログラムの流れを図2に示す。本実施の形
態において、図2に示すステップ101が第1のカフ圧
制御手段に相当し、同図ステップ102が安定度検出手
段に相当し、同図ステップ105が判断手段に相当し、
同図ステップ103、104、106、108、11
0、113が第2のカフ圧制御手段に相当し、同図ステ
ップ107、109、111、114〜116が血圧値
決定手段に相当する。
【0014】次に本実施の形態の動作を図2のフローチ
ャートを参照して説明する。まず、操作者は被検者の指
先に複合センサ28を装着し、図示せぬ電源スイッチを
オンにする。これによりCPU9は血圧測定モードに設
定され、給気排気手段4を制御してカフ圧を60mmH
gにしてこの状態を6秒間維持させる(ステップ10
1)。すなわちCPU9は、電磁弁駆動器18を駆動し
て電磁弁15を閉とし、ポンプ制御器13を制御してポ
ンプ12を駆動し、エアフィルタ14を介して大気から
取り入れた空気をカフ3に供給すると共に、圧力センサ
5の出力を直流増幅器6およびA/D変換器8を介して
受けとり、これによりカフ圧をモニタし、このカフ圧が
60mmHgとなったところでポンプ制御器13を制御
してポンプ12の動作を停止させる。
【0015】次にCPU9は、カフ圧が60mmHgの
ときの脈波の有無および安定性の解析を行う(ステップ
102)。すなわちCPU9は、圧力センサ5、交流増
幅器7およびA/D変換器8を介して得られる信号から
6秒間分の圧脈波を検出し、これらの脈波から所定の基
準を満たす脈波を選択し、これらから平均脈波波高値を
求め、検出したすべての脈波から平均脈波波高値の±2
0%の範囲に入るものを取り出し、これらの脈波のパル
ス間隔PRの標準偏差PRsdを求める。すなわちPR
sd={Σ(PR−PRave)2 (n−1)}1/2
計算して求める。ここでPRaveは検出したすべての
脈波の平均パルス間隔、nは計算に使用したすべての脈
波の数である。さらにCPU9は、平均パルス間隔PR
aveに対して正規化した標準偏差PRsd%を求め
る。すなわちPRsd%=PRsd/PRave*10
0を計算して求める。CPU9は、求めたPRsd%に
基づいてステップ減圧の種類すなわちステップ減圧ステ
ージを決定しそのステージ番号をメモリ中のステージ種
類エリアに記憶する。この決定は、求めたPRsd%が
図3に示すステージ分類のいずれに該当するかによって
行う。またCPU9は本装置の電源スイッチがオンにさ
れると、一方で、電流制御回路24を制御してLED2
1、22も点滅させ、このうち一方のLED21の光の
透過光の変化をフォトダイオード25、信号処理回路2
6により得ており、この光により検出される上記6秒間
分の脈波から基準パルスレートを求め記憶する。ここで
CPU9は、まず、この光脈波のパルスレートのクラス
分けを行い、次に各クラスの度数分布を求め、最も度数
の高いクラスの脈波のパルスレートを基準パルスレート
としてメモリ中の基準パルスレートエリアに記憶する。
【0016】次にCPU9は、給気排気手段4を制御し
てカフ圧を本来の血圧測定を行うための初期目標値まで
高める(ステップ103)。すなわちCPU9は、ポン
プ制御器13を制御してポンプ12を駆動し、エアフィ
ルタ14を介して大気から取り入れた空気をカフ3に供
給すると共に、圧力センサ5の出力を直流増幅器6およ
びA/D変換器8を介して受けとり、これによりカフ圧
をモニタし、このカフ圧が初期目標値となったところで
ポンプ制御器13を制御してポンプ12の動作を停止さ
せる。
【0017】次にCPU9は、測定終了かを判断する
(ステップ104)。ここでCPU9は、脈波波高値が
その設定値以下となったとき、あるいはカフ圧がその設
定値以下となったときに測定終了時点が来たと判断す
る。
【0018】ステップ104においてCPU9は、測定
終了ではないと判断すると、安定性ステージはいずれで
あるかを判断する(ステップ105)。すなわちCPU
9は上記ステージ種類エリアに書き込まれている番号の
ステージを選択する。ここでCPU9は、ステージ1を
選択すると、次の脈波が現れたときに1ステップの減圧
を行うように減圧時期を設定する(ステップ106)。
次にCPU9は、脈波の安定性の解析(i)を行う(ス
テップ107)。ここでCPU9は、交流増幅器7から
得られる脈波をモニタし、脈波が基準パルスレートの±
20%の範囲よりも外れると判断すると上記ステージ種
類エリアの内容をステージ番号2に書き換える。
【0019】またCPU9はステップ105でステージ
2を選択すると、現時点から基準パルスレート×3秒後
に1ステップの減圧を行うように減圧時期を設定する
(ステップ108)。次にCPU9は、脈波の安定性の
解析(ii)を行う(ステップ109)。ここでCPU
9は、交流増幅器7によって検出される脈波をモニタ
し、その脈波の間隔と基準パルスレートとの差の度合い
と、検出された脈波の振幅のばらつきの度合いがそれぞ
れの設定範囲の最大値を越えると判断すると、上記ステ
ージ種類エリアの内容をステージ番号3に書き換え、そ
れらの度合いがそれぞれの設定範囲の最低値以下である
と判断すると、上記ステージ種類エリアの内容をステー
ジ番号1に書き換えると共に、上記基準パルスレートエ
リアの内容をこのときの脈波のパルスレートに書き換え
る。
【0020】またCPU9はステップ105でステージ
3を選択すると、現時点から6秒後に1ステップの減圧
を行うように減圧時期を設定する(ステップ110)。
次にCPU9は、脈波の安定性の解析(iii)を行う
(ステップ111)。ここでCPU9は、交流増幅器7
によって検出される脈波をモニタし、ステップ102と
同様にしてPRsd%を求め、このPRsd%に基づい
てステップ減圧ステージを決定し上記ステージ種類エリ
アの内容をそのステージ番号に書き換える。この際CP
U9は、ステージ番号を2に書き換えるときは、ステッ
プ102と同様にして基準パルスレートを決定し、上記
基準パルスレートエリアの内容をこの基準パルスレート
に書き換える。CPU9は、脈波の安定性の解析(i)
〜(iii)(ステップ107、109、111)のい
ずれかが終わると、設定された時期に1ステップ減圧を
行う(ステップ113)。すなわちCPU9はここで電
磁弁制御器18を制御して電磁弁15を開とし、カフ圧
が所定量減じられたところで電磁弁15を閉とする。C
PU9はこの処理を終了すると、ステップ104に戻
る。
【0021】またCPU9はステップ102でステージ
4を選択すると、測定不能と判断し、その旨を表示器1
0に表示させ(ステップ112)、この血圧測定処理を
終了する。
【0022】CPU9は、ステップ104において、脈
波の測定が終了したものと判断すると、次に、検出した
脈波の波高並び列の解析を行う(ステップ114)。す
なわちCPU9は、検出した脈波からノイズを除去し1
ステップ圧につき1脈波を決定し、各波高値を求める。
ここでステージ1のときは基準パルスレートの±20%
以内に現れる1脈波の波高値を求め、それ以外はノイズ
として除去し、ステージ2のときは現れた複数の脈波の
波高値の平均値をとり、ステージ3のときは現れた複数
の脈波のうちその波高値が所定範囲より大きいか小さい
ものは除去し、その所定範囲内にあるものの波高値の平
均をとる。
【0023】次にCPU9は、ステップ114で求めた
脈波の波高並び列を参照して最高血圧(SYS)を求め
(ステップ115)、次にステップ114で求めた脈波
の波高並び列を参照して最低血圧(DIA)を求める
(ステップ116)。尚、これらの血圧値は表示器10
により表示される。またこの血圧測定処理が終了すると
CPU9は動脈血酸素飽和度測定モードとなってその処
理を行うのであるが、本実施の形態では血圧測定処理が
主なテーマであるのでその説明は省略する。
【0024】図4に本実施の形態の装置を用いて行った
測定の結果の一例を示す。この例は、ステージ1のステ
ップ減圧が行われた例である。
【0025】本実施の形態では、本来の血圧測定用とし
て検出される脈波の安定性の度合いを、測定途中で解析
し、その結果に応じてステップ減圧のステージを変更す
るようにしたので、すなわち脈波のばらつきが大きくな
ったときは減圧の1ステップ期間を長くして脈波のデー
タを多く取り入れ、脈波のばらつきが小さくなったとき
はその1ステップ期間を短くして脈波のデータを少なく
取り入れたので、極めて正確な測定を短時間で行うこと
ができる。
【0026】尚、本実施の形態では、図2のステップ1
02の処理中、脈波の基準パルスレートを検出する際、
動脈血酸素飽和度測定部2を駆動して、被検者の指先に
照射する2つの波長の光のうち、いずれかの透過光に応
じた電気信号から検出した。これはカフ内の圧力の脈波
を用いて検出してもよいが、光の脈波を用いた方が振動
の影響を受けにくいので正確な測定結果が得られる。
【0027】また、本実施の形態では、カフ圧の減圧方
法をステップ減圧としたが、これを連続減圧としても良
い。すなわち、図2に示したステップ106、108、
110ではそれぞれステージ番号に対応する1ステップ
期間の長さを設定したが、これらのステップの代わり
に、それぞれステージ番号に対応する減圧速度(例えば
ステージ番号が大きい程遅い速度)と前記ステップの1
ステップ期間の長さに相当する経過時間とを設定するス
テップとする。また、図2のステップ113ではそれら
設定された期間の経過毎に1ステップ減圧を行ったが、
このステップ113の代わりに、上記設定された減圧速
度に応じた連続減圧を開始(開始後の場合は減圧は続行
するのであるがその速度を上記1ステップ期間の長さに
相当する経過時間に変更)するステップとする。更に、
図2のステップ114では、1ステップ圧につき1脈波
を決定したが、このステップ114の代わりに、基準パ
ルスレートを中心とする所定範囲に現れる脈波の波高値
の平均値を求めるステップとする。このようにすれば、
脈波のばらつきが大きいときはゆっくりとした連続的減
圧が行われて多くの脈波が測定され、脈波のばらつきが
小さいときは急速な連続的減圧が行われて少ない脈波が
測定される。このようにしても上述の実施の形態と同様
の正確な測定結果が得られる。
【0028】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、血圧測定の前
に、検出した脈波の安定性の度合いを求め、その度合い
があるレベル以上であるときに、所定の減圧動作を行っ
て血圧測定を行うようにすることができるので、その測
定結果は正確であり、振動する車中の測定であっても信
頼性の高い結果が得られる。
【0029】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果を有する他、血圧測定の前に、検出した脈波の安
定性の度合いを求め、血圧測定のときはその度合いに応
じた種類の所定の減圧が行なわれるので、すなわち脈波
のばらつきが大きいときは減圧の計測期間を長くして脈
波のデータを多く取り入れ、脈波のばらつきが小さいと
きはその計測期間を短くして脈波のデータを少なく取り
入れることができるので、極めて正確な測定を短時間で
行うことができる。
【0030】請求項3の発明によれば、血圧測定の前
に、検出した脈波の安定性の度合いを求め、血圧測定の
最初はその度合いに応じた種類の所定の減圧を行い、血
圧測定中にも、脈波の安定性の度合いを求め、所定の減
圧動作の種類をその度合いに応じた種類に変更するの
で、より正確な測定を短時間で行うことができる。
【0031】請求項4の発明によれば、所定の減圧がス
テップ減圧であるため、計測期間中は、カフ圧が一定に
保たれるため、より正確な測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の装置の全体構成を示す
ブロック図。
【図2】図1に示した装置の動作を説明するための図。
【図3】ステップ減圧ステージの分類を示す図。
【図4】図1に示した装置による測定結果の一例を示す
図。
【符号の説明】
1 血圧測定部 2 動脈血酸素飽和度測定部 3 カフ 4 吸気排気手段 5 圧力センサ 6 直流増幅器 7 交流増幅器 8 A/D変換器 9 CPU 10 表示器 11 表示制御回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生体に巻回されるカフを備え、このカフ内
    の圧力に基づいて血圧を測定する非観血血圧計におい
    て、 前記カフに対し気体を供給、排出させる給気排気手段
    と、 前記カフ内の圧力が第1の圧力となるように前記給気排
    気手段を制御する第1のカフ圧制御手段と、 前記カフ内の圧力が前記第1のカフ圧制御手段により前
    記第1の圧力とされている間その圧力中の脈波を検出
    し、検出した脈波の安定性の度合いを検出する安定度検
    出手段と、 この安定度検出手段が検出した安定性の度合いに基づい
    て、所定の減圧動作を行うかを判断する判断手段と、 この判断手段が前記所定の減圧動作を行うと判断した場
    合に前記カフ内の圧力を第2の圧力まで高めた後に前記
    カフ内の圧力が前記所定の減圧動作がされるように前記
    給気排気手段を制御する第2のカフ圧制御手段と、 前記カフ内の圧力が前記第2の制御手段により前記所定
    の減圧動作がされている間その圧力中の脈波を検出し、
    検出した脈波に基づいて血圧値を決定する血圧値決定手
    段と、を具備することを特徴とする非観血血圧計。
  2. 【請求項2】判断手段は、第1の脈波検出手段が検出し
    た脈波の安定性の度合いに応じて、複数種の所定の減圧
    動作のうちの1つを決定し、 第2のカフ圧制御手段は、カフ内の圧力が前記判断手段
    が決定した種類の減圧動作となるように給気排気手段を
    制御することを特徴とする請求項1記載の非観血血圧
    計。
  3. 【請求項3】生体に巻回されるカフを備え、このカフ内
    の圧力に基づいて血圧を測定する非観血血圧計におい
    て、 前記カフに対し気体を供給、排出させる給気排気手段
    と、 前記カフ内の圧力が第1の圧力となるように前記給気排
    気手段を制御する第1のカフ圧制御手段と、 前記カフ内の圧力が前記第1のカフ圧制御手段により前
    記第1の圧力とされている間その圧力中の脈波を検出
    し、検出した脈波の安定性の度合いを検出する安定度検
    出手段と、 この安定度検出手段が検出した安定性の度合いに応じ
    て、複数種の所定の減圧動作のうちの1つを決定する判
    断手段と、 前記複数種の所定の減圧動作のうちのいずれかが行われ
    ている際にカフ内の圧力中の脈波の安定性の度合いを解
    析し、その安定性の度合いに基づいて新たに前記複数種
    の所定の減圧動作のうちの1つを決定する安定度解析手
    段と、 前記カフ内の圧力を第2の圧力まで高めた後に前記判断
    手段が決定した種類の所定の減圧動作となるように前記
    給気排気手段を制御し、以後、前記安定度解析手段が決
    定した種類の所定の減圧動作となるように前記給気排気
    手段を制御する第2のカフ圧制御手段と、 前記カフ内の圧力が前記第2の制御手段により前記所定
    の減圧動作がされている間その圧力中の脈波を検出し、
    検出した脈波に基づいて血圧値を決定する血圧値決定手
    段と、を具備することを特徴とする非観血血圧計。
  4. 【請求項4】前記所定の減圧動作が、予め定められてい
    るステップ減圧であることを特徴とする請求項1乃至請
    求項3のいずれかに記載の非観血血圧計
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