JPS62137034A - 電子血圧計 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、電子血圧計の改良に関する。

（ロ）従来の技術 従来、人体の指の部位で血圧測定を行う電子血圧計とし
ては、指を圧迫するカフにより指の血管の血流を阻害し
、この時、指の血管に生じる血管の堆積変化の脈動を、
前記カフ内に設けられた脈波センサより光を当てて脈波
として光学的に検出し、この脈波の振幅に基づいて血圧
値（最高血圧値・最低血圧値等）を決定する、いわゆる
光電式の電子血圧計が知られている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記従来の電子血圧計にあっては、単一の血圧値決定手
段しか備えていないため、血圧値を決定するために検出
・収集された脈波振幅値データ中にアーチファクト（椀
等を動かすことにより生しる脈波の乱れ）等により、異
常値が含まれている場合に決定される血圧値に誤差が生
じる不都合があった。

また、同一の電子面圧Ｓ１で、指の部位と腕の部位の血
圧を順次測定し、両者の値を比較し、測定のｉＥ　Ｍ化
を図りたい場合や、使用者の好む部位をｊ巽択して血圧
測定を行いたい場合等、異なる形式のカフを使用したい
場合には、光電代用の血圧値決定手段と、腕用の血圧剖
に用いられる、例えば振Φ）ｊ法用のＩＩＩＬｍ値決定
手段の両者を備えなければならず、コストが高くなる不
都合があった。

この発明は、■−記不都合に鑑みてなされたもので、脈
波データ中の５で常値を排除し、また忙−の血圧値決定
手段により異なるカフを使用して異なる部位での血圧測
定を可能とする電子血圧計を提供することを目的として
いる。

（ニ）問題点を解決するための手段 」二記不都合を解決するだめの手段として、この発明の
電子血圧計は、第１図に示すように、指を圧迫するカフ
１と、このカフ１を加圧する加圧手段３と、前記カフｌ
を微速又は急速に減圧する減圧手段４と、前記カフ１内
の流体の圧力（以下カフ圧という）を検出する圧力セン
サ５と、圧力センサ５の出力信号中に含まれる脈波を検
出する脈波成分検出手段６と、カフ１にイ・１設された
脈波センサ２の出力信号を時間微分する微分手段７と、
前記脈波成分検出手段６の出力信号と前記１敢分手段７
の出力信号のそれぞれの脈波振幅値Ａｐ、Ａ。

を算出する脈波振幅値算出手段８と、この脈波振幅値Ａ
ｐ、Ａｏを比較し、正常と判定される脈波振幅値Ａｐ及
びＡｏを選別する正常値判定選別手段９と、正常値判定
選別手段９より選別された脈波振幅値Ａｐ又はＡｏに基
づいて、カフ圧Ｐｃより血圧値（最高血圧値・最低血圧
値等）を決定する血圧値決定手段１０と、この血圧値決
定手段により得られた血圧値を表示する表示器１１とよ
り成るものである。

（ホ）作用 この発明の電子血圧計の作用を、第５図（ａｌ、第５図
（ｂｌ、第５図ｔｃ＋、第６図（ａｌ及び第６図ｆｂｌ
に基づいて、以下に説明する。

第５図ｆａｔは、前記脈波成分検出手段６の出力信号に
含まれる脈波（以下圧脈波という）の波形を、第５図ｆ
ｈｌは、脈波センサ２の出力信号に含まれる脈波（以下
光電脈波という）の波形をそれぞれ示しており、両者は
波形において相違することが認められる。一方、第５図
（Ｃ１は、前記光電脈波を時間微分したもの（以下微分
光電脈波という）を示しているが、その波形は第５図ｆ
ａ）に示す圧脈波の波形と相似しているのが認められる
。なお、第５図ｔａ＋、第５図ｆｂｌ及び第５図ｆｃｌ
中のｔは時間である。

そこで、光電脈波の時間微分と圧脈波のそれぞれの経時
変化においても、相似関係があると推察されるが、本願
発明者の実験により、当該相イ以関係が確認された、第
６図（ａｌと第６図（ｂｌは、それぞれ同じ周期でサン
プリングされた圧脈波と微分光電脈波の振幅値を規格化
して示している。なお、ｔば先と同様、時間を表してい
る。

今、時刻ｔ１において、アーチファクト等により異常が
生じたとすると、その異常が圧脈波に及ばず影響度と、
光電脈波及び微分光電脈波に及ぼす影響度は互いに異な
る筈である。というのは、圧脈波は圧力の変化であり、
一方、光電脈波は血管の体積変化であり、互いに異なる
減少を捉えているものだからである。従って、異常が生
じた場合、第６図（ａｌ及び第６図ｆｂｌに＊を付して
示してように、異なる振幅値を取る。

ところで、規格化された圧脈波と微分光電脈波の振幅値
を比較し、両者の値の違いが大となる場合は異常が発生
していると推定することができる。

この発明の電子血圧計は、前記正常値判定選別手段９に
おいて、圧脈波の振幅値Ａｐ及び微分光電脈波の振幅値
Ａｏとを比較し、両者の値Ａｐ、Ａ。

が大きく異なる場合には、異常が発生しているとして、
血圧値決定のための脈波データ中より排除し、正常値で
あるとされた脈波振幅値Ａｐ又はＡ。

に基づいて、血圧値決定手段１０が、一般に振動法に採
用されている血圧値決定理論により血圧値を決定するも
のである。

（へ）実施例 この発明を一実施例を、第２図乃至第４図に基づいて、
以下に説明する。

第２図は、この発明の実施例に係る電子血圧計１２の外
観斜視図を示す。１３は、前面に指を挿通ずる開口部１
３ａを設けたカフケース１３ｂに、空気袋１３ｃを丸め
て収納してなるカフである。

空気袋１３ｃ内面には、挿入された指に光を照射するＬ
　ＥＤ発光素子等の発光素子１４ａと、指の皮膚を透過
して血管より反射してきた反射光を受ける受光素子１４
【〕とよりなる脈波センサ１４が設けられている。

このカフ１３と本体ケース１５とは、脈波センサ１４に
接続されるリード線と空気袋１３Ｃに接続される小径の
チューブを束ねてなるチューブ１６及びコネクタ１７を
介して結ばれる。本体ケース１５上面には、血圧値等を
表示するＬＣＤ表示素子等よりなる表示器１８と、電源
スィッチ１９、モードスイッチ２０及びスタートスイッ
チ２１が設けられている。

次に、この実施例電子血圧計１２の回路構成を、第３図
を参照しながら以下に説明する。

カフ１３の空気袋１３ｃは、チューブ１６及びコネクタ
１７、さらに本体ケース１５内の管路２２ａ、２２ｂ、
２２Ｃを介して、それぞれ加圧ポンプ２３、微速又は急
速に空気袋１３ｃ内の空気を排気する排気弁２４及び圧
力センサ２５に接続される。前記加圧ポンプ２３及び排
気弁２４は、ｆ＆ＪのＭＰ［Ｊ（マイクロコンピュータ
）２９により制御される。

前記圧力センサ２５の出力信号は、増幅器２６により増
幅され、その出力の１つは直接アナログ／デジタル（Ａ
／Ｄ）変換器２８に、他の出力は圧脈波を検出するため
の帯域フィルタ（ＢＰＦ）２７を通して、前記Ａ／Ｄ変
換器２８にそれぞれ入力され、デジタル信号に変換され
、ＭＰｔＪ２９に取込まれる。

一方、脈波センサ１４の発光素子１４ａは、ＭＰ　Ｕ　
２９の指令により動作するＬ　Ｅ　Ｄドライバ３０によ
りドライブされ、発光すると共に、受光素子１４ｂの出
力は増幅器３１で増幅され、前記Ａ／Ｄ変換器２８に入
力され、デジタル信号カフ化されて、ＭＰＵ２９に取込
まれる。

Ｍ　Ｐ　ｔＪ　２９には、前記加圧ポンプ２３及び排気
弁２４を制御する機能、Ａ／Ｄ変換器２８より圧脈波信
号、カフ圧値信号及び光電脈波信号を取込み、光電脈波
信号の時間微分及びその振幅値Ａｏ１圧脈波の振幅値Ａ
ｐ及びカフ圧値Ｐｃを算出する機能、前記振幅値Ａｏ及
びＡｐを比較し、振幅値０及びＡｐの異常値を排除する
機能、さらに振幅値Ａｏ又はＡｐより血圧値を決定する
機能等を含んでいる。また、前記表示器１８、電源スィ
ッチ１９、モードスイッチ２０及びスタートスイッチ２
１は、このＭＰＵ２９に接続されている。

次に、この電子血圧計１２の動作を、第３図を参照しな
がら以下に説明する。

先ず、電源スィッチ１９がオンされると、フラグＦＡ及
びＦＢが零と設定され〔ステップ（以下ＳＴという）１
〕、次のＳｒ１では、モードスイッチ２０がオンされて
いるか否かを判定し、オンされている場合にはＳｒ１に
進み、フラグＦａを１に設定（ＦＡが零である場合）し
、オンされていない場合には、直接ＳＴ４に進む。フラ
グＦＡは、圧脈波と微分光電脈波の振幅との比較を行う
場合には零に、カフが脈波センサ２を含まない振動法用
のカフ（指式・腕弐を問わない）である場合には１と設
定される。Ｓｒ１では、スタートスイッチ２１がオンさ
れているか否かを判定し、オフである場合にはＳｒ１に
戻り、スタートスイッチ２１がオンされるまで、ＳＴ２
〜ＳＴ４を繰返す。

Ｓｒ１で、スタートスイッチ２１がオンされると、Ｓｒ
１に進み、ＭＰＵ２９の指令に基づいて、加圧ポンプ２
３が始動し、カフ１３の空気袋１３Ｃが加圧されて膨張
し、予めカフ１３内に挿入されている指を圧迫し、指の
血管の血流を止める。

Ｓｒ１では、ＭＰＵ２９はＡ／Ｄ変換器２８よりカフ圧
値Ｐｃを読込み、次のＳｒ１で、このＰｃが所定値に達
したか否かを判定し、Ｐｃが所定値に達するまでは、Ｓ
ｒ１及びＳｒ１を繰返す。

Ｓｒ１で、カフ圧値Ｐｃが所定値に達したならば、加圧
ポンプ２３を停止し、排気弁２４に微速排気を行わせ、
カフ１３の空気袋１３ｃの圧力を一定速度で降下させる
（Ｓｒ１）。次のＳｒ１では、圧脈波及び微分光電脈波
の振幅値Ａｐ、、Ａ。

を算出するサンプリング周期を設定するタイマＴ２がス
タートする。

次の５ＴＩＯでは、振幅値Ａｐ、Ａｏを算出するため、
圧脈波と微分光電脈波のそれぞれのレベル値を採取する
ためのサンプリング周期設定用のタイマＴ、をスタート
させる５Ｔ１１では、このタイマＴがタイムアツプずれ
ば、ＭＰＵ２９は圧脈波のレベルαｐを、Ａ／Ｄ変換器
２８より読込む（ＳＴ１２＞。

５ＴＩ３では、フラグＦＡの値が零であるか否かを判定
し、ＦＡ＝０（Ｆａ分光電脈波振幅値Ａ。

と圧脈波振幅値Ａｐを比較する場合）ならば５Ｔ１４に
進み、ＦＡ≠０　（圧脈波振幅値Ａｐのみで血圧測定を
行う場合）ならば５Ｔ１６へ直接進む。

５ＴＩ６では、ＭＰＵ２９はＡ／Ｄ変換器２８より光電
脈波のレベルα０を読込み、５Ｔ１６で微分演算を行い
、微分光電脈波のレベルα０゛を算出する。次のＳＴ］
７では、タイマＴ２がタイムアツプしたか否か判定を行
い、タイマＴ２がタイムアツプするまで５ＴＩＯ〜５Ｔ
１５を繰返し、それぞれの振幅値Ａｐ、Ａｏを算出する
ためのレベルαｐ、α０゛のデータを収集する。

５Ｔ１６で、タイマＴ２がタイムアツプしたと判定され
た場合には、５ＴＩＴに進み、圧脈波振幅値Ａｐを、収
集され記１ａされている圧脈波レベルαｐのデータ列を
算出する。次に、５Ｔ１８では、ＦＡ＝０か否か判定し
、ＦＡ≠０である場合には５Ｔ２１に直接進み、ＦＡ＝
０である場合には５Ｔ１９に進み、収集したデータ列よ
りｊ８に分光型脈波振幅値Ａｏが算出される。

次のＳｒ１０では、以下の（１）式に基づいて、振幅値
ＡｐとＡｏを比較し、Ａｐ及びＡｏが異常値か否かを判
定する。

Ａｐ−ｎＡｏ　　＜Ａｔｈ　　−＝ｉｌｌここで、ｎは
振幅値Ａｏを規格化する定数、Ａｔｈは、予め設定され
ているしきい（直である。

上記（１１式が満たされない場合には、Ｓｒ１に戻り、
次の新たな圧脈波レベルαｐ、ｆａｋ分光電脈波レベル
α０″のデータ列の収集が行われる。上記ｆｌ１式が満
たされる場合には、５Ｔ２１に進み、カフ圧４ａＰｃを
読込む。さらに５Ｔ２２では、圧脈波振幅値Ａｐ及びＳ
Ｔ２］で読込まれたカフ圧値ＰＣを対応づけて記憶する
。

次の５Ｔ２３では、振幅値Ａｐ（又はＡｏ）が前回の振
幅値と比べて増加しているか否かを判定する。振幅値Ａ
ｐが増加中である場合には、Ｓｒ１に戻り、振幅値Ａｐ
、Ａｏのデータの収集を続行する。振幅値Ａｐが増加し
なくなった場合には、５Ｔ２４に進み、フラグＦＢが零
か１かを判定する。フラグＦＢ≠０である場合には、直
接５Ｔ２８に進み、フラグＦＢ−０の場合には、次の５
Ｔ２５へ進む。

５Ｔ２５では、今まで収集された振幅値Ａｐ（又はＡｏ
）のうち、最大のものＡｐＭＡＸを抽出し、次の５Ｔ２
６では、ＡｐＭＡＸの０．５倍に対応するＡｐ、５をさ
らに抽出し、このＡｐ、５に対応するカフ圧値Ｐｃを最
高血圧（ＳＹＳ）値として記憶する。そして、ＦＢを１
とする（ＳＴ２７）。

ＳＴ２８では、現在の振幅値Ａｐが５Ｔ２５で抽出され
た最大値ＡｐＭＡＸの０．７倍以下か否かを判定し、Ａ
　Ｉ）　＞　０．７Ａ　ｐＭ＾Ｘである場合にはＳｒ１
に戻り、振幅値Ａｐ、Ａｏのデータの収集を行う（但し
、Ｓ　Ｔ　２’　５〜Ｓ’Ｔ　２７は行われない）。

一方、Ａｐ≦０．７Ａ　ｐ　ＭＡＸである場合には、５
Ｔ３０に進み、ＡｐＭＡＸの０．７倍に最も近い振幅値
Ａｐ、７を抽出し、このＡｐ、７に対応する血圧値ＰＣ
を最低血圧値（ＤＩＡ）として記憶する。次に、前記ｓ
ｙｓ値及びＤＩＡ値を表示器１８に表示させ（ＳＴ３０
）、さらに排気弁２４に急速排気を行わせて、カフ１３
の空気袋１３ｃ内の空気を抜き、血圧測定を終了する。

なお、上記実施例においては、カフ１３として光電式の
指用カフを示しているが、カフとしては、脈波センサを
備えない振動法用の指用、又は腕用のカフを使用するこ
ともできる。

また、上記実施例においては、微分光電脈波と圧脈波を
併用するモードと、圧脈波のみを使用するモードが設け
られているが、自分光電脈波のみを使用するモードを他
のモードと共に、あるいは他のモードに代えて設けるこ
ともできる。

（］・）発明の効果 この発明の電子血圧計は、カッと、このカフ内の流体を
加圧する加圧手段と、カフ内の流体を微速又は急速に減
圧する減圧手段と、カフ内の流体圧を検出する圧力セン
サと、この圧力センサの出力信号に含まれる脈波成分を
検出する脈波成分検出手段と、前記カフに付設された脈
波センサよりの脈波信号を時間微分する微分手段と、前
記脈波成分検出手段により得られた脈波より脈波振幅値
Ａｐを、前記微分手段の出力信号の振幅値Ａｏをそれぞ
れ算出する脈波振幅値算出手段と、この脈波振幅値算出
手段により得られた脈波振幅値Ａｐと振幅値Ａｏとを比
較し、正常と判定される脈波振幅値Ａｐと振幅値Ａｏを
選別する正常値判定選別手段と、この正常値判定選別手
段により選別された脈波振幅値Ａｐ又は振幅値Ａｏに基
づいて血圧値を決定する血圧値決定手段と、この血圧値
決定手段で得られた血圧値を表示する表示器とを備ＩＣ
。

えてなるものであるから、アーチファクト等により、測
定誤差を有効に防止できる利点を有すると共に、異なる
形式のカフ、すなわち脈波センサを備えたカッと振動法
用のカフを任意に選択して使用できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の詳細な説明する図、第２図は、こ
の発明の一実施例に係る電子血圧計の外観斜視図、第３
図は、同電子血圧計の回路ブロック図、第４図は、同電
子血圧計の動作を説明する図、第５図Ｆ８＋は、圧脈波
の波形を示す図、第５図ｆｂｌは、光電脈波の波形を示
す図、第５図ｆ０１は、圧脈波の時間微分の波形を示す
図、第６図ｆａｔは、光電脈波振幅値の経時変化を示す
図、第６図ｔｂ＋は、光電脈波の時間微分の振幅値の経
時変化を示す図である。 １・１３：カフ、　　　　　２・１４：脈波センサ、３
二加圧手段、　　　　２３：加圧ポンプ、４；ｉＩｉ圧
手段、　　　　２４：排気弁、５・２５：圧力センサ、
　６：脈波成分検出手段、２７：帯域フィルタ、　　７
：微分手段、８：脈波振幅値算出手段、 ９：正常値判定選別手段、 １０：血圧値決定手段、１１・１８：表示器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カフと、このカフ内の流体を加圧する加圧手段と
   、カフ内の流体を微速又は急速に減圧する減圧手段と、
   カフ内の流体圧を検出する圧力センサと、この圧力セン
   サの出力信号に含まれる脈波成分を検出する脈波成分検
   出手段と、前記カフに付設された脈波センサよりの脈波
   信号を時間微分する微分手段と、前記脈波成分検出手段
   により得られた脈波の脈波振幅値Ａｐと前記微分手段よ
   り出力される信号の振幅値Ａｏをそれぞれ算出する脈波
   振幅値算出手段と、この脈波振幅値算出手段により得ら
   れた脈波振幅値Ａｐと振幅値Ａｏとを比較し、正常と判
   定される脈波振幅値Ａｐと振幅値Ａｏを選別する正常値
   判定選別手段と、この正常値判定選別手段により選別さ
   れた脈波振幅値Ａｐ又は振幅値Ａｏに基づいて血圧値を
   決定する血圧値決定手段と、この血圧値決定手段で得ら
   れた血圧値を表示する表示器とを備えてなる電子血圧計
   。