JPS6040035A - 心拍異常検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は生体の心拍の異常を正確に検出する心拍異常検
出装置に関するものである。

従来技術 一般に、生体の心拍不整または心拍数異常等の心拍異常
は、生体表面の電圧変化に基づいて生体の心拍が検出さ
れた後、その心拍の周期または単位時間当たりの数が予
め定められた一定の範囲を超えたか否かによって判…ｉ
される。たとえば心電計に備えられる心電アラーム装置
等がそれである。

しかしながら、斯る装置においては生体自体の動き（モ
ーションアーチファクト）等に従って発生ずる電圧変化
がノイズとして混入し易いため、心電異常信号（心電ア
ラーム）が誤って出力される場合が多く、それ故、実際
の使用に際してはその心電アラーム装置の出力を停止し
て使用する場合が多かった。したがって、被測定者に対
する適切な監視が困難となっていた。

発明の目的 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、生体自体の動きによるノイズ
に拘らず生体の心拍異常を確実に検出する心拍異常検出
装置を提供することにある。

発明の構成 斯る目的を達成するため、本発明は、 （１１生体表面の電圧変化に基づいてその生体の心拍を
検出するとともに、その心拍の異常を判定する第−異常
検出手段と、 （２）　前記生体の脈拍または血圧値を検出するととも
に、その脈拍または血圧値の異常を判定する第一異常検
出手段と、 （３）　前記心電異常と脈拍または血圧値の異常とが共
に判定されたことをもって前記生体の実際の心拍異常と
判定する心拍異常判定手段と、（４）その心拍異常判定
手段によって心拍異常状態が判定されたときその心拍異
常を表す出力をする心拍異品出力手段と、 を含むことを特徴とする。

発明の効果 このようにすれば、第１図のクレーム対応図に示される
ように、心電異常が第一異常検出手段において判定され
た場合において、生体の体動にょるノイズの影響を受け
難い脈拍に基づく脈拍または血圧値の異常が第一異常検
出手段において判定されたときのみ、心拍異常判定手段
において生体の実際の心拍異常状態と判断されるととも
に、心拍異常出力手段において心拍異常を表す出力が為
されるので、生体の体動によるノイズに拘らず、生体の
心拍異常が極めて正確に検出されｊＭるのである。

実施例 以下、本発明がオシロメトリンク法によって血圧が測定
される自動血圧測定装置に適用された場合の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。

なお、マイクロホンによってコロトコフ音を検出し、そ
の有無に従って血圧値を決定する方式や、超音波によっ
て動脈表壁の波動を検出し、その動脈表壁の波動の大き
さの変化に従って血圧値を決定する方式の自動血圧測定
装置等にも適用し得ることはいうまでもない。

第２図において、１０は人体の腕部等を圧迫するための
袋状のカフであって、そのカフ１０にはカフ１０内の圧
力を検出しその圧力を表す圧力信号ＳＰを出力する圧力
センサＩ２、カフｌＯ内に圧力を供給してそれを昇圧す
る電動ポンプ１４、カフ１０内の圧力を血圧測定終了時
に急速に降下させるための急速排気用電磁弁１６が接続
されるとともに、カフ１０内の圧力を徐々に降下させる
ための電磁弁１８が排気流量制限用絞り２０を介して接
続されている。したがって、それ等カフ１０、電動ポン
プ１４、電磁弁１８および絞り２０等が人体の一部を圧
迫してその圧迫を徐々に緩めるカフ装置２２を構成して
いるのである。

圧力センサ１２から出力される圧力信号ＳＰは増幅器２
４を介して脈波除去器２６および脈波検出Ｂ２８にそれ
ぞれ供給される。脈波除去器２６はローパスフィルタと
Ａ／Ｄコンバータとを備えており、圧力信号ｓｐ中から
人体の脈拍に同期する脈波である振動成分を除去した後
カフｌＯ内の静的な圧力を表す信号をデジタルコード化
した圧力信号ＳＰＤに変換して、Ｉ１０ボート３０に供
給１−る。脈波検出器２８はバンドパスフィルタとＡ／
Ｄコンバータとを備え、上記脈波検出器２８とは逆に圧
力信号ｓｐ中から脈波成分（たとえば１．０から５０Ｈ
ｚ程度）のみを取り出し、これをデジタルコード化して
脈波信号ＳＭＤに変換した後Ｉ１０ボート３０に供給す
る。

一方、自動測定選択スイッチＳＷＩ、サイクル測定選択
スイッチＳＷ２．手動測定選択スイッチＳＷ３．および
手動起動ボタンＦＢＩが設けられており、自動測定選択
信号ＳＡ、サイクル測定選択信号ＳＣ，手動測定選択信
号ＳＴ、手動起動信号ＭＳがそれぞれＩ１０ボート３０
に供給されるようになっている。また、Ｉ１０ボート３
０には起動信号発生装置３２からサイクル起動信号ＳＳ
が３分乃至５分程度の間隔で周期的に供給されており、
また心電異常検出装置３４から心電異常信号としての心
拍数異常信号ＢＮおよび心拍不整信号ＢＦがＩ１０ボー
ト３０に供給されるようになっている。

第一異常検出手段としての前記心電異常検出装置３４は
、たとえば第３図に示されるように構成される。すなわ
ち、心電検出回路３６は、人体等に貼りイ」番ノられて
心臓の拍動に対応した表皮電位の変化を取り出す電極３
８からの信号にしたがって、心臓の拍動に同期したパル
ス信号である心電信号を心拍数演算回路４０および心拍
周期演算回路４２に供給する。心拍数演算回路４ｏは心
電信号に基づいて小粒時間当りの心拍数を演算し、心拍
数信号を心拍数異常検出回路４４に供給する。

心拍数異常検出回路４４はその心拍数信号が表す心拍数
と心拍数設定器４６において予め設定された心拍数の範
囲とを比較し、実際の心拍数がその範囲から外れている
場合には、心拍数異常信号ＢＮを出力する。心拍数設定
器４６においては、通常毎分４６乃至１８０ビ一ト程度
の範囲の心拍数が設定される。一方、心拍周期演算回路
４２ば心拍信号に基づいて、心拍の周期を算出し、心拍
周期信号を心拍不整検出回路４８に供給する。心拍不整
検出回路４８は心拍周期信号が表す心拍周期を逐次比較
し、新たな心拍周期がそれまでの正常な心拍周期に対し
て、予め設定された比率、たとえばプラスマイナス２０
％の範囲から外れた場合に、心拍不整信号ＢＦを出力す
る。なお、心拍不整検出回路４８は心拍−周期内におい
て心電波形を構成する各波形領域が予め定められた比率
から外れた場合に心拍不整信号ＢＦを出力するように構
成されても良い。

第２図に戻って、前記Ｉ１０ポート３０はデータバスラ
インを介して、ＣＰＵ５０．ＲＡＭ５２゜ＲＯＭ５４に
それぞれ接続されている。ＣＰＵ５０はＲＡＭ５２の一
時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭ５４に予め記憶された
プログラムに従って１１０ボート３０に供給される信号
を処理し、電動ポンプ１４．電磁弁１６および１８に駆
動信５’　ＰＤ、ＭＤＩ、ＭＤ２をそれぞれ供給すると
ともに、表示装置５６に表示信号ＤＤを供給する。表示
装置５６には最高血圧値および最低血圧値等を数字表示
する数字表示器、心拍数異當表示器、心拍不整異常表示
器、心拍数血圧値異常表示器、および心拍不整血圧値異
常表示器が設けられている。なお、上記各表示器−は点
灯表示のみならずロール紙上に印字表示されても良いし
、音声表示または警報表示されても差支えない。

以下、本実施例の作動を第４図および第５図のフローチ
ャートに従って説明する。

まず、ステップＳ１が実行され、手動測定が選択されて
スイッチＳＷ３が操作されたか否か、換言すれば手動測
定選択信号ＳＴカ月１０ボート３０に供給されているか
否かが判断される。手動測定が選択されている場合には
ステップＳ２が実行され、手動起動ボタンＦＢＩが操作
されたか否か、換言すれば手動起動信号ＭＳがＩ１０ボ
ート３０に供給されているか否かが判断される。供給さ
れていない場合にはステップＳ２の実行が繰返されるが
、供給されている場合には血圧測定ルーチンＳ３が実行
されて血圧測定のための一連のステップが実行され、血
圧値が決定されるとともに脈拍状態、換言すれば脈拍数
および脈拍周期のばらつき（不整）が圧密であるか否か
が判断される。

血圧測定ルーチンＳ３は第５図に示されるように実行さ
れる。まず、ステップＲ１が実行され、電磁弁１６およ
び１８が閉じられるとともにポンプ１４が駆動信号ＰＤ
に従って作動させられる。

このため、カフ１０の圧力が上昇させられてカフが巻き
付けられた人体等の一部が圧迫される。つぎに、ステッ
プＲ２が実行され、圧力信号ＳＰＤが表ずカフｌＯ内の
実際の圧力Ｐが予め定められた最高圧力ｐ　ｍａＸに到
達したか否かが判断され、到達していない場合にはステ
ップＲ２の実行が繰返されるが、到達するとステップＲ
３が実行されてポンプ１４が停止させられるのでカフ１
０内の圧力上昇が停止させられる。その予め設定された
最高圧力Ｐｍａｘは被測定者の最高血圧値よりも高く設
定される。

つぎに、ステップＲ４が実行され、遅速排気用電磁弁１
８が駆動信号ＭＤ２に従って開放される。

このため、カフ１０内の空気が絞り２０および電磁弁１
８を介して徐々に排気され、カフ１０の圧力がゆっくり
と低下させられる。そして、このような状態においてス
テップＲ５の血圧値決定ルーチンが実行されて血圧値が
決定される。血圧値決定ルーチンＲ５においては、脈波
信号ＳＭＤが表ずカフ１０の圧力信号である脈波の大き
さの変化に基づいて、圧力信号ＳＰＤから最高血圧値お
よび最低血圧値が決定されるとともに、それ等の塀圧値
が表示装置５６において表示されるのである。

つぎに、ステップＲ６が実行され、ステップＳ５におい
てめられた血圧値またはその変化率が予め定められた範
囲、たとえば４０乃至１８０＋ｎＨｇまたは±２Ｑｍｍ
ｌ１ｇ程度の範囲を超えたか否かが判断され、超えた場
合には血圧値異常と判定されるとともに、脈波信号ＳＭ
Ｄの単位時間当りの数（脈拍数）が逐次算出され、その
脈波（脈拍）数が予め定められた所定の範囲、たとえば
４０乃至１８０ビー）／ｍｉｎを越えた場合には脈拍数
異常と判定される。また、脈波信号ＳＭＤに基づいて脈
波（脈拍）周期が遂次演算されるとともに、その周期が
それまでの正常な周期からたとえば±２０％以上変動し
た場合に脈拍不整と判定される。すなわち、ステップＲ
６が脈拍数異常、脈拍不整のような脈拍異常や、血圧値
異常等の生体脈部の異常状態を検出する第２異常検出手
段を形成しているのである。同時に、ステップＲ７が実
行されて急速排気用電磁弁１６が駆動信号ＭＤＩに従っ
て開放されるとカフ１０内の空気が急速に排気されて、
それまで圧迫されていた人体の一部が開放される。

以上の一連の血圧測定ルーチンが実行された後は第４図
のステップＳ４が実行され、心拍数異常信号ＢＮが心電
異常検出装置３４から供給されているか否かが判断され
るとともに、供給されていない場合にはステップＳ５が
実行されて心拍不整信号ＢＦが心拍不整検出回路４８か
ら供給されているかが判断される。通常、手動起動操作
による血圧測定に際しては心電異常検出装置３４が作動
させられないので、心電異常信号（ＢＮまたはＢＦ）が
存在せず、再びステ・ノブＳＬ以下が実行される。

前記ステップＳ１において、手動測定が選択されていな
いと判断された場合には、ステ・ノブＳ９が実行されて
サイクル測定選択信号ＳＣがＩ１０ボート３０に供給さ
れているか否か、換言すればサイクル測定選択スイッチ
ＳＷ２が操作されたか否かが判断される。サイクル測定
が選択されている場合には、ステップＳ１０が実行され
て起動信号発生装置３２から周期的に供給されるサイク
ル起動信号ＳＳがＩ１０ボート３０に到達したか否かが
判断され、到達していない場合にはステップＳＩＯが繰
返し実行されるが、到達した場合には前述の血圧測定ル
ーチンＳ３が実行されて、血圧値が決定されるとともに
、脈拍数および脈拍周期のばらつきが異常であるか否か
が判定される。サイクル測定が選択されている場合には
、通常心電異常検出装置３４の心電異常検出作動と時期
的に一致しない場合が多いので手動測定が選択されてい
る場合と同様にステップＳ４およびＳ５が実行される。

前記ステップＳ９において、サイクル測定が選択されて
いないと判断された場合にはステップＳ１１が実行され
て自動測定選択信号ＳＡカ月１０ボート３０に供給され
ているか否か、すなわち自動測定選択スイッチＳＷ１が
操作されたか否かが判断され、操作されていない場合に
は、前述のステップ８１以下が再び実行されるが、操作
されている場合にはステップＳ１２が実行され、心電異
常信号ずなわち心拍数異常信号ＢＮおよび心拍不整信号
ＢＦのいずれかが発生しているか否かが判断される。発
生していない場合には、ステップＳ１２が繰返し実行さ
れるが、発生した場合にはただちにステップＳ３の血圧
測定ルーチンが前述の場合と同様に実行され、血圧値が
決定されるとともに、血圧値、脈拍数および脈拍周期が
異常であるか否かが判定される。

つぎに、ステップＳ４が実行され、心拍数異常信号ＢＮ
が発生しているか否かが判断されるが、自動測定が選択
されていて血圧測定ルーチンＳ３の実行が完了した状態
においては心拍数異常信号ＢＮおよび心拍不整信号ＢＦ
のいずれかが発生している。たとえば、心拍数異常信号
ＢＮが発生している場合にはステップＳ１３が実行され
・前述のステップＲ６において血圧値異常が判定されて
いるか否かが判断される。血圧値異常が判定されている
場合にはステップ３１４が実行されて心拍数血圧値異常
が表示されるが、判定されていない場合にはステップＳ
１５が実行されて前述のステップＲ６において脈拍数異
常が判定されているか否かが判断される。被測定者の体
動等によるノイズによって心拍数異常信号ＢＮが発生さ
ゼられている場合には脈拍数異常と判定されていないの
で前述のステップ３１以下が再び実行されるが、脈拍数
異常が判定されている場合にはステップＳ１６が実行さ
れ、表示装置５６における心拍数異常表示器において、
心拍数異常表示を表す表示出力が為される。一方、たと
えば、心拍数異常信号ＢＮが発生させられていない場合
には、ステップＳ４の次にステップＳ５が実行される。

このとき、心拍不整信号ＢＦが発生させられている場合
には、ステップ３１７が実行されて前述のステップＲ６
において血圧値異常が判定されているか否かが判断され
、血圧値異常と判定されでいる場合にはステップ３１Ｂ
が実行されて心拍不整血圧値異常表示が為されるが、判
定されていない場合にはステップ３１９が実行され、前
述のステップＲ６において脈拍不整が判定されているか
否かが判断される。脈拍不整が判定されていない場合に
は、前述のステップＳｌ以下が再び実行されるが脈拍不
整が判定されている場合にはステップＳ２０が実行され
、表示装置５６における心拍不整異常表示器において心
拍不整異常を表す表示出力がなされる。

すなわち、ステップＳ４，３５，３１３．Ｓ１５゜３１
７、Ｓ１９が心拍異常判定手段を、ステップ５１４．３
１６，３１８．Ｓ２０が心拍異常出力手段を形成してい
るである。なお、心拍異常出力手段においては、共通の
心拍異常を表す信号が出力されても良いのである。

このように、本実施例によれば心電異常が検出された状
態において直ちに血圧の自動測定が開始されるので、た
とえば手術中または手術後の患者等を継続的に監視する
場合において望まれる、心電異常時における血圧値が、
容易に時間遅れなく検出され、適切な医学的処置がなさ
れ得る利点がある。

また、本実施例によれば、心電異常が検出された場合に
おいて体動によるノイズが影響し難い脈拍異常（脈拍数
または脈拍不整）または血圧値異常が判定されたときの
み心拍異常（心拍数または心拍不整）または心拍血圧値
異常が判断されるとともに表示されるので、被測定者の
体動に起因するノイズによって心電異常（心拍数異常ま
たは心拍不整）のみが検出された状態においては心拍異
常または心拍血圧値異常が表示出力されない。したがっ
て、被測定者の実際の心拍異常が確実に検出される利点
がある。尚、急激な出血等において心拍が上昇するとき
には血圧値が低下するので、心電異常発生時に血圧値異
常が同時に発生しているときにはその心電異常が誤判定
ではないという根拠になる。

また、本実施例によれば、Ｓ１４．Ｓ１６．Ｓ１８、Ｓ
２０によって心拍異常の内容が心拍数血圧値異常、心拍
数異常、心拍不整血圧値異常、心拍不整として詳しく具
体的に表示される利点がある。

以上、本発明の一実施例を示す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°Ｃも適用される。

たとえば、心電異當検出装置３４から出力される心拍数
異常信号ＢＮおよび心拍不整信号ＢＦのうち一方のみが
心電異常信号として用いられても良いのである。このよ
うな場合には、心拍異常判定手段がステップＳ４．Ｓ１
３．Ｓ１５またはＳ５、Ｓ１７．Ｓ１９の一方によって
構成され、心拍異常出力手段がステップ３１４．Ｓ１６
または３１Ｂ、Ｓ２０の一方によって構成される。

また、心電異富検出装置３４を構成する心拍数演算回路
４０、心拍周期演算回路４２、心拍数異常検出回路４４
および心拍不整検出回路４８は、予めＲＯＭ５４に記憶
されたプログラムによっても構成されるのである。この
ような場合には、心電検出回路３６の出力信号を直接Ｉ
１０ボート３０に供給すれば良い。

また、前述の実施例において、選択スイ・ノチＳＷｌ、
ＳＷ２．ＳＷ３および手動起動押ボタンＰＢ１が除去さ
れ、血圧測定装置が自動測定のみに作動するように構成
されても良い。このような場合には、第４図のステップ
Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ９．Ｓ１０．３１１が除去される。

また、前述のステップＳ３以降において、心電界雷が検
出されない状態のときに脈拍数が異常に低下したことを
判断するステップと、そのような場合に期外収縮（血行
動体界雷等）を表示するステップとを設けても良いので
ある。また、脈拍数が正富である状態のときに心拍数が
異常に低下したことを判断するステップと、このような
場合に電極３８の人体表皮からのはずれを表示するステ
ップとを設けても良いのである。

また、前述の実施例において脈拍数異常または、脈拍不
整等の脈拍異常を検出するために自動血圧計が用いられ
ているが、通常の脈拍計によって脈拍を検出し、それに
基づいて脈拍界雷を検出するようにしても良いのである
。

また、前述の実施例において心拍異常判定手段が自動血
圧針内に設けられているが、心電異常検出装置３４内に
設けられても良いことは勿論である。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神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】

第１図は本発明のクレーム対応図である。第２図は本発
明の一実施例の構成を説明するブロック線図である。第
３図は第２図の心電異常検出装置の構成を示すブロック
線図である。第４図および第５図は第２図の実施例の作
動を説明するフローチャートである。 ３４：心電異常検出装置（第一異常検出手段）ステップ
Ｒ６：第二異常検出手段 ステップＳ４．Ｓ５．Ｓ１３．Ｓ１５．Ｓ１７゜Ｓ１９
：　心拍異常判定手段 ステップＳ１４．Ｓ１６．Ｓ１Ｂ、Ｓ２０：心拍異當出
力手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 生体表面の電圧変化に基づいて該生体の心拍を検出する
   とともに、該心拍の異常を判定する第−異當検出手段と
   、 前記生体の脈拍または血圧値を検出するとともに、該脈
   拍または血圧値の異常を判定する第二異常検出手段と、 前記心電異常と脈拍または血圧値異常を共に判定された
   ことをもって前記生体の実際の心拍異常状態を判定する
   心拍異常判定手段と、 該心拍異常判定手段によって心拍異常状態が判定された
   ときその心拍異常を表す出力をする心拍異常出力手段と
   、 を含むことを特徴とする心拍異常検出装置。