JPS59189832A - Apparatus for measuring breathing number - Google Patents

Apparatus for measuring breathing number

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JPS59189832A
JPS59189832A JP6279783A JP6279783A JPS59189832A JP S59189832 A JPS59189832 A JP S59189832A JP 6279783 A JP6279783 A JP 6279783A JP 6279783 A JP6279783 A JP 6279783A JP S59189832 A JPS59189832 A JP S59189832A
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signal
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period
pulse wave
respiration rate
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一二三 横江
親男 原田
植村 正弘
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NIHON KOORIN KK
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NIHON KOORIN KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は呼吸数測定装置に関するものであり、詳しくは
人体の拍動を測定することによって呼吸数を測定し得る
ようにしtコ新規な呼吸数測定装置に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a respiration rate measuring device, and more particularly to a novel respiration rate measuring device that can measure the respiration rate by measuring the pulsation of the human body. .

生理現象の一つとして、呼吸によって脈拍に不規則性が
惹起されることが知られている。すなわち、脈拍が吸気
に際して小さく速く、呼気の際には遅く大きくなるもの
がそれで、一般に、呼吸性不整脈と呼ばれている。この
呼吸性不整脈は、医者等の医療業務の専門家の間で長く
知られているよう(こ、一部の疾病を判断する1こめの
補助診断手段の一つとされており、通常、吸気時の脈拍
が呼気時の脈拍の2倍程度になつfことき病的であると
みなすとされている。
As a physiological phenomenon, it is known that breathing causes irregularities in pulse rate. In other words, the pulse is small and fast during inspiration, and becomes slow and large during expiration, and is generally referred to as respiratory arrhythmia. This respiratory arrhythmia has been known for a long time among medical professionals such as doctors (this is considered to be one of the first auxiliary diagnostic tools for determining some diseases, and is usually observed during inspiration). It is considered pathological when the pulse rate during expiration is approximately twice as high as the pulse rate during expiration.

このように、ある特殊な分野の専門家の間では、呼吸と
呼吸性不整脈との間にある種の関係が存在することは知
られているが、上述の止うに、従来においては、呼吸性
不整脈は一部の疾病の補助論す、 断手段として利用されるに止まり、それll外への利用
は考えられていないのが実情であつfコ。
In this way, it is known among experts in a particular field that there is a certain relationship between breathing and respiratory arrhythmia, but as mentioned above, conventionally, respiratory The reality is that arrhythmia is only used as an aid or a means of diagnosing certain diseases, and no other uses are considered.

しかしながら、本発明者らは、上記呼吸とこれに伴λ呼
吸性不整脈の発生の関係を研究するうち、呼吸性不整脈
を伴う脈拍の周期が呼吸に同期しfコ周期性をもって変
動することを知り、この呼吸性不整脈を伴う脈拍の周期
の周期的な変動を利用することによって呼吸数を測定で
きるのではないかという考えを持つに至つlこ。
However, while studying the relationship between the above-mentioned respiration and the occurrence of the associated λ respiratory arrhythmia, the present inventors discovered that the pulse period accompanying respiratory arrhythmia fluctuates in synchronization with respiration with an f periodicity. I came up with the idea that it might be possible to measure the respiratory rate by utilizing the periodic fluctuations in the pulse cycle that accompany this respiratory arrhythmia.

本発明は、かか−る知見並びに発想に基づいて為され1
こものであって、その目的とするところは、呼吸性不整
脈を伴う脈拍の周期、ひいてはその周期に同期し1こ人
体の拍動の周期を測定することによって呼吸数の測定を
行う新規な呼吸数測定装置を提供することにある。
The present invention was made based on such knowledge and ideas.
The purpose of this device is to measure the respiratory rate by measuring the cycle of pulses associated with respiratory arrhythmia, and by measuring the cycle of the human body's pulsations in synchronization with this cycle. The purpose of this invention is to provide a measuring device.

そして、その目的を達成するfこめに、本発明に係る呼
吸数測定装置は、(a)人体の拍動を検出し、その拍動
を表わす拍動信号を出力する拍動センサと、(b)上記
拍動信号に基づき、その拍動信号の周期を求める周期決
定手段と、(C)その周期決定手段によって求められた
周期、に基づき、連続しtコ上記拍動信号の各々に対応
する周期の、単位時間当りの変化数を求める変(lZ&
決定手段と、(d)その変化数決定手段によって求めら
れtコ単位時間当りの変化数を表示することにより、単
位時間当りの呼吸数を表示する表示装置とを含んで構成
されることとしfこのである。
In order to achieve the objective, the respiration rate measuring device according to the present invention includes (a) a pulsation sensor that detects the pulsation of the human body and outputs a pulsation signal representing the pulsation; (C) period determination means for determining the period of the pulsation signal based on the pulsation signal; and (C) a period determining means that continuously corresponds to each of the pulsation signals based on the period determined by the period determination means. Variation (lZ &
and (d) a display device for displaying the number of breaths per unit time by displaying the number of changes per unit time determined by the number of changes determining means. This is it.

すなわち、本発明にあっては、呼吸性不整脈が呼吸によ
って惹起される心臓の拍動の非周期性に起因して現われ
るところから、呼吸性不整脈の概念を脈拍に現われるも
のに限らず人体の拍動に現われるものも含むものとして
広くとらえ、第1図のクレーム対応図に示すように、人
体の拍動を拍で求めて、更にその周KAが周期的に変化
する数を単位時間当りについて変化数決定手段で求め、
その求め1こ単位時間当りの変化数を呼吸数として表示
装置で表示することにより、呼吸数を一目瞭然に認識し
得るようにしfこのである。
That is, in the present invention, since respiratory arrhythmia appears due to non-periodic heartbeats caused by breathing, the concept of respiratory arrhythmia is not limited to what appears in pulses, but also applies to human body beats. As shown in the claim correspondence chart in Figure 1, the pulsation of the human body is determined in beats, and the number of periodic changes in the circumference KA is calculated as a change per unit time. Determine by number determining means,
By displaying the calculated number of changes per unit time as the respiration rate on a display device, the respiration rate can be recognized at a glance.

このような本発明によれば、所謂血圧測定装置で測定の
対象とされる、心1臓の拍動に基づいて動脈に発生され
るコロトコフ音cK音)やカフの振mjとしての脈波、
或は心電図作成時の測定対象とされる心筋の収縮に伴う
心電信号等、その発生周期が呼吸性不整脈を伴う脈拍に
同期した人体の拍動を測定することにより、呼吸数を測
定することが可能である。
According to the present invention, the Korotkoff sound (cK sound) generated in the arteries based on the pulsation of the heart and the pulse wave as cuff vibration mj, which are measured by a so-called blood pressure measuring device,
Alternatively, the respiratory rate is measured by measuring the heartbeat of the human body whose generation cycle is synchronized with the pulse accompanied by respiratory arrhythmia, such as an electrocardiographic signal accompanying the contraction of the cardiac muscle that is the object of measurement when creating an electrocardiogram. is possible.

なお、本発明では、上述のように、血圧測定装置で測定
対象とされるに音やカフの振動としての脈波、tは心電
図作成時に測定対象とされる心筋の心電信号等を測定す
ることにより呼吸数を測定し得るところから、呼吸数測
定中のセンサとしてそれら血圧測定装置のセンサや心電
計のセンサを使用することが出来、特にそれら装置と呼
吸数測定装置とを同時に使用する場合にはセンサを共用
することが出来、実用上極めて便利である。
In the present invention, as described above, the blood pressure measuring device measures a pulse wave as sound or cuff vibration, and t measures an electrocardiographic signal of the myocardium, which is a subject to be measured when creating an electrocardiogram. Since the respiration rate can be measured by this method, the sensor of the blood pressure measuring device or the sensor of the electrocardiograph can be used as a sensor during the measurement of the respiration rate, and especially when these devices and the respiration rate measuring device are used at the same time. In some cases, the sensor can be shared, which is extremely convenient in practice.

因みに、従来においても、鼻孔にセンサとしてのサーミ
スタを取り付け、サーミスタの温度変化胸部の動きに伴
う伸縮にまる抵抗変化を検出して呼吸数を測定する装置
等、種々の呼吸数11i14定装置が仰られているが、
これら従来の呼吸数測定装置は、その呼吸数測定用のセ
ンサが専用に必要であつ1こため、他の血圧値測定装置
等のセンサなどと同時に暇扱う誹うな場合、測定者の取
扱うべきセンサの数が増えてその取扱いがはなはだ面倒
であつfこのである。
Incidentally, in the past, various respiratory rate constant devices have been used, such as devices that measure the respiratory rate by attaching a thermistor as a sensor to the nostril and detecting the change in resistance due to the temperature change of the thermistor and the expansion and contraction caused by the movement of the chest. Although it is
These conventional respiration rate measuring devices require a dedicated sensor for measuring the respiration rate, so if they are used at the same time as sensors for other blood pressure measurement devices, etc., the sensor should be used by the person measuring the device. As the number of devices increases, their handling becomes extremely troublesome.

以下、本発明がオシロメトリック方式の血圧測定装置に
適用された場合の〜実施例を、図面(こ基づいて詳細に
説明する。
Hereinafter, embodiments in which the present invention is applied to an oscillometric blood pressure measuring device will be described in detail with reference to the drawings.

第2図において、°2は人体の一部(こ取り付けられて
轟該部分を圧迫するための袋状のカフであって、このカ
フ2にカフ2内の圧力を検出してその圧力を表わす圧力
信号SPを出力する圧力センサ4が接続されており、そ
の圧力信号SPが拍動検出器6及びA/Dコンバータ8
に供給される。拍n功検出456はバンドパスフィルタ
とA/Dコンバータとから構成されており、圧カ信号S
P中に含まれる脈波(心臓の拍動にぼって引き起こされ
る動脈の振動に起因する振動成分)を検知するとともに
その脈波の大きさを表わす脈波信号sMをその脈波に同
期して出力し、これをI10ポー1〜10に供給する。
In Figure 2, °2 is a bag-shaped cuff that is attached to a part of the human body and presses the part, and the cuff 2 detects the pressure inside the cuff 2 and displays the pressure A pressure sensor 4 that outputs a pressure signal SP is connected, and the pressure signal SP is transmitted to a pulsation detector 6 and an A/D converter 8.
supplied to The beat detection 456 is composed of a bandpass filter and an A/D converter, and the pressure signal S
The pulse wave signal sM representing the magnitude of the pulse wave is detected in synchronization with the pulse wave. and supplies it to I10 ports 1-10.

A/Dコンバータ8はローパスフィルタを備え、圧力信
号SPをデジタルコード化されfこ圧力値信号5PI)
に変換してI10ボート10に出力する。一方、測定開
始を指令するTコめのスタート押釦12が設けられてお
り、スタート押釦12が抑圧操作されるとスタート押釦
信号SSがI10ポート10に供給されるようになって
いる。
The A/D converter 8 is equipped with a low-pass filter, and digitally encodes the pressure signal SP and converts it into a pressure value signal 5PI).
and output it to the I10 boat 10. On the other hand, T start push buttons 12 for instructing the start of measurement are provided, and when the start push buttons 12 are suppressed, a start push button signal SS is supplied to the I10 port 10.

I10ポート10はデータバスラインを介してCPU 
(演算処理装置)14.RAM16及びROM18に接
続されており、CPU14からの指令に従って圧力値1
”7:@ S P D 、脈波信号S M及びスタート
信号S Sをデータバスラインに供給する。
I10 port 10 connects the CPU via the data bus line.
(Arithmetic processing unit) 14. It is connected to the RAM 16 and ROM 18, and the pressure value 1 is set according to instructions from the CPU 14.
"7: @SPD, pulse wave signal SM and start signal SS are supplied to the data bus line.

CPU14は予めROM18に記憶されfこプログラム
ニ従ってT(AM16の一時記憶機能を利用しつつ信号
処理を実行し、I10ボート10を介してポンプ運動信
号SA及び排出量信号SEをポンプ駆動装置20及び流
量調節装置22に供給すると共に、信号処理によって求
められfコ所定の血圧値及び呼吸数を表示信号DIJと
して表示装@24に供給し、数字表示まfこはアナログ
表示させる。
The CPU 14 executes signal processing using the temporary storage function of the AM 16 according to the program stored in the ROM 18 in advance, and sends the pump movement signal SA and the displacement signal SE to the pump drive device 20 and In addition to supplying the signal to the flow rate adjustment device 22, the predetermined blood pressure value and respiration rate determined by signal processing are supplied to the display device 24 as a display signal DIJ, and the numerical display is displayed in analog form.

ポンプ駆動装置20は、カフ2に接続されrこ電動ポン
プとこれに電力を供給する1こめの駆動回路とからなっ
ており、ポンプ駆動信号SAが供給されている間電動ポ
ンプを駆動してカフ2内に空気を圧送する。一方、流量
調節装置22は、カフ2に接伏されfコ急速排気弁と定
速排気弁の二つの電磁弁を備えており、排出量信号S 
Eの内容に応じてそれらの排気弁の開閉を制御すること
により、カフ2からの空気の排出量を調節するようにさ
れている。
The pump drive device 20 consists of an electric pump connected to the cuff 2 and a drive circuit that supplies power to the electric pump, and drives the electric pump while the pump drive signal SA is being supplied to the cuff. Air is pumped into 2. On the other hand, the flow rate adjustment device 22 is provided with two electromagnetic valves, a rapid exhaust valve and a constant speed exhaust valve, which lie on the cuff 2, and output a discharge amount signal S.
By controlling the opening and closing of these exhaust valves according to the contents of E, the amount of air discharged from the cuff 2 is adjusted.

以下、本実施例の作動を説明する。The operation of this embodiment will be explained below.

図示しない電源スィッチが投入されると装置の谷部(こ
電源が供給され、CPU14が予めROM18に記憶さ
れfこメインプログラムを示す第3図のフローチャート
に従って制御作動を為す。
When a power switch (not shown) is turned on, power is supplied to the bottom of the device, and the CPU 14 performs control operations according to the flowchart of FIG. 3 showing the main program stored in the ROM 18 in advance.

−先ず、ステップS1が実行され、スタート押釦12の
操作状態が判断される。スタート押釦12が押圧操作さ
れない間はステップS1の実行が繰返されるが、血圧測
定並びに呼吸数itl!I定開始の1こめにスタート押
釦12が抑圧操作されスタート信号SSが発生されると
、次のステップS2及びS3が実行される。ステップS
2においては、排出量信号SEによって流量調節装置2
2の両排気弁が閉じられると共に、ポンプ駆動装置20
ヘポンプ駆動信号SAが供給されてカフ2内への空気の
圧送が開始される。そして、ステップS8において、圧
力値信号8PDが表わすカフ2内の実際の圧力Pが予め
設定されrコ目標上限圧力PMよりも大きいか否かが判
断され、実際の圧力Pが目標−上限圧力P M 、、E
り小さい間はこのステップS3が繰返される。実際の圧
力Pが目標上限圧力PMより上回つ、rこ場合には、ス
テップS4が直ちに実行され、ポンプ駆動装置20への
ポンプ駆動信号SAの供給が停止されてカフ2内への空
気の圧送が停止されるとともに、排出量信号SEの内容
が変更されて定速排気吾が開かれ、以後、カフ2内の空
気が徐々に排出される。そして、このカフ2内の空気が
徐々に排出されてカフ2内の圧力Pが徐々に減圧される
過程において、ステップ85以後が実施されて、所定の
血圧値と呼吸数とが求められるのである。
- First, step S1 is executed, and the operating state of the start push button 12 is determined. While the start push button 12 is not pressed, step S1 is repeated, but blood pressure measurement and respiration rate itl! When the start push button 12 is depressed and the start signal SS is generated immediately after the start of the I-setting, the next steps S2 and S3 are executed. Step S
2, the flow rate adjustment device 2 is controlled by the discharge amount signal SE.
2 are closed, and the pump drive device 20 is closed.
A pump drive signal SA is supplied to the cuff 2, and the pumping of air into the cuff 2 is started. Then, in step S8, it is determined whether or not the actual pressure P in the cuff 2 represented by the pressure value signal 8PD is greater than the preset target upper limit pressure PM, and the actual pressure P is the target minus the upper limit pressure P. M,,E
This step S3 is repeated as long as the value is small. If the actual pressure P exceeds the target upper limit pressure PM, step S4 is immediately executed, and the supply of the pump drive signal SA to the pump drive device 20 is stopped to prevent air from entering the cuff 2. At the same time as the pressure feeding is stopped, the content of the evacuation amount signal SE is changed, the constant speed exhaust gas is opened, and thereafter, the air in the cuff 2 is gradually ejected. Then, in the process where the air inside the cuff 2 is gradually exhausted and the pressure P inside the cuff 2 is gradually reduced, steps 85 and subsequent steps are carried out to obtain a predetermined blood pressure value and respiration rate. .

すなわち、ステップ85においては、図示しな)プログ
ラムに従って脈波ピーク値決定ルーチンうぶ実行され、
各脈波に同期しfコ各脈波信号8Mのピーク値がそれぞ
れ求められるのであり、引き続いて実行されるステップ
s6tこおいては、ステ・ノブS5で求められrこ1番
目の脈波信号8Mのピーク値A1が前の(i−1)番目
の脈波信号S Mのピーク値ΔC1−1>と比較され、
ピーク値A1が前のピーク値A(i −gより大きい間
はステップS7が実行され、ピーク値Aiがピーク値A
(i−+)よりも小さくなつtこときステップS8が実
行される。
That is, in step 85, a pulse wave peak value determination routine is executed in accordance with a program (not shown);
The peak value of each pulse wave signal 8M is obtained in synchronization with each pulse wave, and in step s6t, which is executed subsequently, the first pulse wave signal The peak value A1 of 8M is compared with the peak value ΔC1-1> of the previous (i-1)th pulse wave signal SM,
While the peak value A1 is larger than the previous peak value A (i - g, step S7 is executed, and the peak value Ai is larger than the previous peak value A
When t becomes smaller than (i-+), step S8 is executed.

ステップ87では、ステップS5て求められfこ各脈波
信号S Mのピーク値及びそれらピーク値(こ対応し1
こ時点のカフ2内の圧力P、並びに各ピーク仏間間隔、
つまり各脈波間の周期がliAM16にそれぞれ記憶さ
れ、このステップ87の終了後再びS6が実行されるよ
うになっている。すなわち、ピーク値Aiがピーク値A
 (i −1)より大きい間はステップS6及びS7が
繰返し実行されるのである。一方、ステップS8では、
ピーク値Aiがピ−り値A <i −t)よりも小さく
なつfこ時のピーク値A(i−1)の値、即ち一連の脈
波信号SMのピーク値のうち、最大のピーク値の値が記
憶される(脈波信号SMのピーク値は、一般に、血圧測
定開始後徐々にその値が大きくなり、中間時点で最大と
つ1こ後次第に小さくなる。)。
In step 87, the peak value of each pulse wave signal SM obtained in step S5 and those peak values (corresponding to
The pressure P in the cuff 2 at this point, and the interval between each peak,
That is, the period between each pulse wave is stored in the liAM 16, and after step 87 is completed, S6 is executed again. That is, the peak value Ai is the peak value A
Steps S6 and S7 are repeatedly executed while the value is larger than (i-1). On the other hand, in step S8,
When the peak value Ai becomes smaller than the peak value A<i-t), the value of the peak value A(i-1) at this time, that is, the maximum peak value among the series of peak values of the pulse wave signal SM. (The peak value of the pulse wave signal SM generally increases gradually after the start of blood pressure measurement, reaches a maximum at an intermediate point, and gradually decreases after one point.).

ステップS8の実行後、直ちにステップS9が実行され
る。ステップS9においては、ステップS5で求められ
tこピーク値Aiが予め定められfこ十分少さい目標最
小ピーク値Aoと比較され、所定の血圧値を算定するの
に必要な脈波データが全て得られtこか否かが判断され
る。そして、ピーク値Aiが未だ目標最小ピーク値Ao
より大きく、必要なデータが未だ揃っていないと判断さ
れfこ時にはステップslOが、データが完備されrこ
と判断されrこ時にはステップallが、それぞれ直ち
に実行される。ステップS10においては、前記ステッ
プS7と同様に各種脈波データがRA M 16にそれ
ぞれ記憶され、その実行後再びステップS9が実行され
、ピーク値Aiが目標最小ピーク1直Aoより小さくな
つfこと判断されるまでステップS9及びステップ81
0が繰返し実行される。
Immediately after step S8 is executed, step S9 is executed. In step S9, the peak value Ai obtained in step S5 is compared with a predetermined target minimum peak value Ao, which is sufficiently small, to obtain all the pulse wave data necessary to calculate the predetermined blood pressure value. It is determined whether or not the current condition is present. Then, the peak value Ai is still the target minimum peak value Ao
When it is determined that the larger, necessary data is not yet available, step slO is immediately executed, and when it is determined that the data is complete, step all is immediately executed. In step S10, similar to step S7, various pulse wave data are stored in the RAM 16, and after that, step S9 is executed again, and it is determined that the peak value Ai is smaller than the target minimum peak 1 axis Ao. Step S9 and Step 81 until
0 is executed repeatedly.

一方、ステップS11においでは、排出青信号SEの内
容が変更されて、それまで閉じられていfこ急速排気弁
が開かれ、カフ2内の空気が急速に排出される。
On the other hand, in step S11, the contents of the evacuation green signal SE are changed, and the rapid evacuation valve, which had been closed until then, is opened, and the air in the cuff 2 is rapidly ejected.

ステップ811の実行後、ステップS 12及びSta
が直ちに実行される。すなわち、ステップ812におい
ては血圧値決定ルーチンが実行され、最高血圧値と最低
血圧値が算定されるのであり、ステップ818において
は単位時間当りの呼吸数が求められるのである。なお、
最高血圧値並びに最低血圧値はステップ88において記
憶されfコ脈波信号8 Mの最大ピーク値に基づいて算
定され、通常、最大ピーク値が得らnるより前に得られ
tコピーク値(ステップS7で記憶されtこピーク値)
のうち最大ピーク値に対して所定の比率を有するピーク
値が得られrこときのカフ2内の圧力Pが最高血圧値と
して、まfこ最大ピーク値が得られrこ後に得られたピ
ーク値(ステップS10で記憶されたピーク値)のうち
最大ピーク値に対して予め設定され1こ比率以下のピー
ク値が得られたときのカフ2内の圧力Pが最低血圧値と
して、それぞれ求められる。
After executing step 811, step S12 and Sta
is executed immediately. That is, in step 812, a blood pressure value determination routine is executed to calculate the systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value, and in step 818, the number of respirations per unit time is determined. In addition,
The systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value are stored in step 88 and calculated based on the maximum peak value of the pulse wave signal 8M, and are usually obtained before the maximum peak value is obtained. (peak value stored in S7)
A peak value having a predetermined ratio to the maximum peak value is obtained, and the pressure P inside the cuff 2 is taken as the systolic blood pressure value, and the maximum peak value is obtained. The pressure P in the cuff 2 when a peak value that is preset to the maximum peak value and less than 1 ratio is obtained among the values (the peak values stored in step S10) is determined as the diastolic blood pressure value. .

ステップs18の呼吸数決定ルーチンは、第4図に示さ
れるフローチャートに従って実行される。
The respiration rate determination routine in step s18 is executed according to the flowchart shown in FIG.

すなわち、呼吸数決定ルーチンのプログラムがスタート
されると、先ず、ステップS R1の脈波間周期差算定
ルーチンが実行される。この脈波間周期差算定ルーチン
においては、前記ステップS7及びS9で記憶されfコ
各脈波間の周期t1(ピーク値Ai及びA(I+1)間
の周期)に基づいて、t i −t(i −1> なる計算が実行され、脈波間周期も1が広がりつつある
のか挟まりつつあるのかの判定材料、即ち呼吸が呼気状
態にあるのか吸気状態にあるのかの判定材料が求められ
る。
That is, when the program of the respiration rate determination routine is started, first, the pulse wave period difference calculation routine of step SR1 is executed. In this pulse wave period difference calculation routine, t i −t(i − 1> calculation is performed, and the material for determining whether the inter-pulse wave period 1 is expanding or narrowing, that is, the material for determining whether breathing is in an exhalation state or an inhalation state is obtained.

そして、脈波間周期差算定ルーチン(ステップ5RI)
に引き続いてステップSR2の勾配反転数算定ルーチン
が実行され、上記ステップS R1で求められたti−
t(i−ゎなる計算結果の符号(+、−)に基づいて、
周期tiが広がりつつあるのか挟まりつつあるのかの勾
配の反転、即ち符号の反転の回数が算定される。そして
更に、ステ時間当りの呼吸数が決定されることとなる。
Then, the pulse wave period difference calculation routine (step 5RI)
Subsequently, the slope reversal number calculation routine of step SR2 is executed, and the ti- calculated in step SR1 is
Based on the sign (+, -) of the calculation result t(i-ゎ,
The number of gradient reversals, ie, sign reversals, indicating whether the period ti is widening or narrowing is calculated. Furthermore, the number of breaths per ST time will be determined.

つまり、ステップSR3ではステップSR2で算定され
fコ勾配の反転数が脈波の測定期間11+で割算される
ことにまり、単位時間当りの呼吸数が求められるのであ
る。なお、上記勾配の反転数は、符号の十から−への反
転のみ、若しくは−から+への反転のみの何れか一方の
反転数だけについて求められるものであり、ステップ8
TL2において十から−への反転及び−から十への反転
の何れもを勾配の反転数として求めrこ場合には、ステ
ップSR3ではその反転数を2Tで割算する必要がある
That is, in step SR3, the number of reversals of the f-co gradient calculated in step SR2 is divided by the pulse wave measurement period 11+, and the number of respirations per unit time is determined. Note that the number of inversions of the gradient described above is determined only for either the number of inversions of the sign from 10 to - or only the number of inversions from - to +.
In TL2, both the inversion from 10 to - and the inversion from - to 10 are determined as the number of slope inversions.In this case, it is necessary to divide the number of inversions by 2T in step SR3.

すなわち、脈波間周期L1は、横軸を呼吸回数とし縦軸
を周期tiの長さとした場合、その近似関数が呼吸に応
じて、第5図(a)に示すような、略サイン波形状をな
す1こめ、前記ti−t(i−1)の計算結果は、第5
図(b)に示されるように、+、−の両符号間に跨つf
コ略すイン波形状の近似曲線となる。従って、第5図(
b)から明らかなように、一方向への符号の反転(例え
ば十から−への反転)の回数を求めれば呼吸の回数を求
められるのであり、これを単位時間について求めれば単
位時間当りの呼吸数が求められるのである。
In other words, when the horizontal axis is the number of respirations and the vertical axis is the length of the period ti, the interpulse wave period L1 has an approximate sine wave shape as shown in FIG. 5(a) depending on the respiration. For eggplant 1, the calculation result of the above tit-t(i-1) is the fifth
As shown in Figure (b), f
This is an approximate curve with an in-wave shape. Therefore, Fig. 5 (
As is clear from b), if you find the number of sign reversals in one direction (for example, from 10 to -), you can find the number of breaths, and if you find this for unit time, you can find the number of breaths per unit time. A number is required.

ステップSR8が実行されると呼吸数決定ルーチンは直
ちに終了され、引き続いてメインプログラムのステップ
S14が実行される。ステップS14では、ステップ8
12及びS13で求められ1こ各血圧値及び呼吸数が表
示信号L)Dとしてφ表示装置24に送出され、表示さ
れる。そして、このステップs14が実行されるとメイ
ンプログラムは直ちに終了する。
When step SR8 is executed, the respiration rate determination routine is immediately terminated, and step S14 of the main program is subsequently executed. In step S14, step 8
The blood pressure value and respiration rate obtained in steps 12 and S13 are sent to the φ display device 24 as a display signal L)D and displayed. When step s14 is executed, the main program immediately ends.

上述の説明から明らかなJうに、本実施例ではオシロメ
トリック方式の血圧測定装置で検出される心臓の拍動に
同期しfコ動脈の振動である脈波に基づいて、呼吸数が
測定されている。すなわち、本実施例では、血圧測定装
置のカフ2.圧力センサ4及び拍動検出器6に誹って拍
動センサが構成され、この拍動センサによって人体の拍
動たる脈波を検出し、これにより拍動信号lコる脈波信
号8Mを出力するようにしているのである。なお、この
ぼうにすれば、呼吸数測定装置として別個に拍動センサ
を設ける必要は特にないのである。
As is clear from the above description, in this embodiment, the respiration rate is measured based on the pulse wave, which is synchronized with the heartbeat detected by an oscillometric blood pressure measuring device and is the vibration of the f-column artery. There is. That is, in this embodiment, cuff 2. of the blood pressure measuring device. A pulsation sensor is constructed by combining the pressure sensor 4 and the pulsation detector 6, and this pulsation sensor detects a pulse wave, which is the pulsation of the human body, and thereby outputs a pulse wave signal 8M, which is a pulsation signal. That's what I'm trying to do. In this case, there is no particular need to provide a separate pulsation sensor as a respiration rate measuring device.

また、本実施例においては、各脈波信号8M間の周期は
、ステップS5の脈波ピーク値決定ルーチンで求められ
たピーク値に基づいて、ステップS7及びステップS9
でそのピーク値間の周期を脈波間周期、即ち拍動周期と
して記憶し、この記憶しfこ周期に基づいて、ステップ
813の呼吸数決定ルーチンで周期勾配の反転数として
拍動周期の変化数を求め、更に単位時間当りの変化数を
求めている。そして、この単位時間当りの変化数、即ち
周期勾配の反転数を呼吸数として表示装置24で表示す
るようにしている。すなわち、本実施例では、ステップ
85 ’+ 87及び89にぼって1、拍動信号fこる
脈波信号の周期を決定する周期決定手段が構成されてい
るのであり、ステップ813にまって、拍動信号fコる
脈波信号の周期の単位時間sりの周期的な変化数を求め
る変化数決定手段が構成されている−のである。
Further, in this embodiment, the period between each pulse wave signal 8M is determined in steps S7 and S9 based on the peak value determined in the pulse wave peak value determination routine in step S5.
The period between the peak values is stored as an interpulse wave period, that is, a pulsation period, and based on this stored period, the number of changes in the pulsation period is calculated as the number of reversals of the period gradient in the respiration rate determination routine of step 813. is calculated, and the number of changes per unit time is also calculated. The number of changes per unit time, ie, the number of reversals of the periodic slope, is displayed on the display device 24 as the respiration rate. That is, in this embodiment, step 85'+87 and 89 constitute a period determining means that determines the period of the pulse wave signal corresponding to the pulsation signal f. A change number determining means is configured to determine the number of periodic changes per unit time s in the period of the pulse wave signal of the dynamic signal f.

以上、本発明の一実施例を示しfこが、これはあくまで
も一実施例であって、本発明が他の態様でも実施し得る
ことは言うまでもない。
Although one embodiment of the present invention has been described above, this is just one embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in other embodiments.

例えば、前記実施例においては、各脈波信号(拍動信号
)間の周期を決定するのに、各脈波信号のピークを検出
し、そのピーク間の間隔を各脈波信号間の周期として決
定する誹うにされていtコが、各脈波信号の立上りを検
出し、各信号間の立上りの間隔を周期として決定しても
同等問題はなく、その池の信号部位であっても、人体の
拍動に同期しfコ周期が得られる部位であれば、各信号
のその部位間の間隔を各信号間の周期として決定するよ
うにしてもオいのである。
For example, in the embodiment described above, in order to determine the period between each pulse wave signal (pulsation signal), the peak of each pulse wave signal is detected, and the interval between the peaks is determined as the period between each pulse wave signal. There is no equivalent problem even if the determining device detects the rising edge of each pulse wave signal and determines the interval between the rising edges of each signal as a period. If it is a part that is synchronized with the pulsation of the signal and has an f period, it is possible to determine the interval between the parts of each signal as the period between each signal.

また、前記実施例においては、脈波信号間の周期の呼吸
に同期しrこ周期的な変化数を求めるの1こ、1番目の
脈波信号間の周期tiと1−1番目の周期Jl  1)
との間でもi −Jl  1)となる計算を行ない、そ
の計算結果の士、−の符号の反転数を求めることにより
変化数を求めるようにしていfこが、上記のような計算
は必ずしも行なう必要はなく、第5図(a)に示し1こ
ような略すイン波形伏の近イυ関数を補間法にぼって求
め、かかる近tJ関数を微分してその極値を求めて、そ
のうちの極大値乃至は極小値の数を前記変化数としても
同等差支えないのである。なお、この近イ以関lyi、
を求めて呼吸数を測定するfこめの呼吸数決定ルーチン
(ステップ813)のプログラムのフローチャートを第
6図に示す。すなわち、第6図(こおいて、ステップ8
R゛1において補間法に誹って近似関数F(t)が求め
られ、ステップSR’2においてかかる近似関数F(t
)が微分されてその接値が求められ、ステップS 11
’ 8にJjいてその極値の数が2分されて変化数とさ
れ、この変化数がステップSR3で単位時間当りの呼吸
数に換算されるのである。
In addition, in the above embodiment, the number of periodic changes in the period between the pulse wave signals synchronized with respiration is determined by the period ti between the first pulse wave signal and the period Jl of the 1-1st period. 1)
The number of changes can be found by calculating i - Jl 1) between the results and finding the number of inversions of the sign of -, but the above calculation is not necessarily performed. It is not necessary, as shown in Fig. 5(a), the near υ function of the abbreviated in waveform is found by interpolation, the near tJ function is differentiated to find its extreme value, and one of The number of maximum values or minimum values may be used as the number of changes. In addition, since this time,
FIG. 6 shows a flowchart of the program of the respiration rate determination routine (step 813) for calculating the respiration rate. That is, in FIG. 6 (here, step 8
In R'1, an approximation function F(t) is obtained by using the interpolation method, and in step SR'2, this approximation function F(t
) is differentiated to find its tangent value, step S11
'8, the number of extreme values is divided into two to obtain the number of changes, and this number of changes is converted to the number of respirations per unit time in step SR3.

更に、前記実施例においては、呼吸数並びに血圧値はス
タート押釦12の押圧操作に基づいて単全豹(こ測定さ
れるまうにされていfこが、それらを連続的且つ自動的
に測定するように構成することも可能であり、まfコ呼
吸数と共に所定の血圧値も同時(こ求められるように構
成されてい1こが、呼吸数tごけを求めるように構成す
ることも勿論可能である。まfコ、表示装置にあっては
、数値表示を行うテジタル表示装置、プリンタで記録紙
上に打ち出すプリンタ表示装置、或は記録紙上(こグラ
フ表示するアナログ表示装置等、公知の種々の表示装置
が使用できることは勿論である。
Furthermore, in the embodiment described above, the respiration rate and blood pressure value are measured automatically based on the pressing operation of the start button 12, but they are continuously and automatically measured. It is also possible to configure the system so that a predetermined blood pressure value is simultaneously calculated along with the respiration rate, but it is of course possible to configure the system to calculate the respiration rate at the same time. Regarding display devices, there are various known display devices such as a digital display device that displays numerical values, a printer display device that prints out on recording paper with a printer, or an analog display device that displays graphs on recording paper. Of course, it can be used.

加えて、本発明に係る呼吸数測定装置は、前記実施例の
オシロメトリック方式の血圧測定装置のみならず、カフ
の締め付けによって動脈に発生されるコロトコフ音に基
づいて血圧を測定するマイクロホン式血圧測定装置や、
超音波をカフで締め付け1こ動脈に向って発射し、動脈
表壁の振動)こよるドツプラ変位を受けfこ反射波に基
づいて血圧を測定する、所謂超音波方式の血圧測定装置
とも、そのセンサを共用することができ、更には、心電
図を作成する心電計のセンサとも共用が可能である。要
するに、本発明に係る呼吸数測定装置は人体の拍動を検
出てきるセンサを有する各種の装置なお、カフを使用す
る血圧測定装置のセンサを拍動センサとして利用しfこ
場合には、従来の呼吸数測定装置のように、センサを鼻
孔や胸部のまわりに敗り付ける必要がないので、センサ
によって被測定者に与えられる不快感が極めて軽減され
るという利点がある。
In addition, the respiratory rate measuring device according to the present invention is applicable not only to the oscillometric blood pressure measuring device of the above embodiment, but also to a microphone-type blood pressure measuring device that measures blood pressure based on the Korotkoff sound generated in the artery by tightening the cuff. equipment,
It is also called an ultrasonic blood pressure measuring device, in which ultrasonic waves are tightened with a cuff and emitted toward an artery, and the blood pressure is measured based on the reflected waves by receiving Doppler displacement caused by the vibration of the arterial surface wall. The sensor can be shared, and furthermore, it can be shared with the sensor of an electrocardiograph that creates an electrocardiogram. In short, the respiration rate measuring device according to the present invention is applicable to various devices having a sensor capable of detecting the pulsation of the human body. Since there is no need to place the sensor around the nostrils or chest like in the respiration rate measuring device, there is an advantage that the discomfort caused by the sensor to the person to be measured is greatly reduced.

その他、−々列挙はしないが、本発明がその趣旨を逸脱
しない範囲内において、種々なる変形。
In addition, although not listed, various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

改良を加え1こ態様で実施し得ることは、言うまでもな
いところである。
It goes without saying that the present invention can be implemented in a single manner with improvements.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る呼吸数測定装置のクレーム対応図
であり、第2図は拍動センサをオシロメトリック方式の
血圧測定装置のセンサと共用しfこ場合の本発明に係る
呼吸数測定装置の一実施例を血圧値測定装置と共に示す
ブロック線図であ、る。 第8図は第2図に示す装置の作動を説明す′る1こめの
メインプログラムのフローチャートであり、第4図は第
3図に示す呼吸数決定ルーチンのプログラムのフローチ
ャートである。第5図(a)は呼吸と脈波間周期との関
係を近似曲線にして説明する1こめのグラフであり、同
じ<(b)は第4図の勾配反転数算定ルーチンで求めら
れtコ周期差と呼吸との関係を近イ以曲線にして説明す
るにめのグラフである。 第6図は第3図の呼吸数決定ルーチンの他の一例を示す
第4図に相当する図である。 14:CPU(演算処理装置) 16:RAM 18 : ROM 24:表示装置 出願人  株式会社 日本コーリン
FIG. 1 is a diagram corresponding to the claims of the respiration rate measuring device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the respiration rate measurement according to the present invention in which the pulsation sensor is shared with the sensor of the oscillometric blood pressure measuring device. FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the device along with a blood pressure value measuring device. FIG. 8 is a flowchart of a one-shot main program for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a flowchart of a program for the respiration rate determination routine shown in FIG. Figure 5 (a) is a graph that explains the relationship between respiration and pulse wave period using an approximate curve. This is a graph that explains the relationship between the difference and respiration using a near curve. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 showing another example of the respiration rate determination routine of FIG. 3. 14: CPU (processing unit) 16: RAM 18: ROM 24: Display device applicant Nippon Kolin Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 人体の拍動を検出し、該拍動を表わす拍動信号を出力す
る拍動センサと、 前記拍動信号に基づき、該拍動信号の周期を求める周期
決定手段と、 該手段によって求められた周期(こ基づき、連続しfこ
前記拍動信号の各々に対応する周期の、単位時間当りの
変化数を求める変化数決定手段と、該手段によって求め
られfコ単位時間当りの変化数を表示することにより、
単位時間当りの呼吸数を表示する表示装置と を含むことを特徴とする呼吸数測定装置。
[Scope of Claims] A pulsation sensor that detects the pulsation of a human body and outputs a pulsation signal representing the pulsation; a period determining means for determining the period of the pulsation signal based on the pulsation signal; a change number determining means for determining the number of changes per unit time in the period corresponding to each of the continuous pulsation signals (based on this); By displaying the number of winning changes,
1. A respiration rate measuring device comprising: a display device that displays the respiration rate per unit time.
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