JPS62170225A

JPS62170225A - 電子血圧計

Info

Publication number: JPS62170225A
Application number: JP61013171A
Authority: JP
Inventors: 勉山沢
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1986-01-23
Filing date: 1986-01-23
Publication date: 1987-07-27
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPH0779801B2

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、指用電子血圧計に関する。

（ロ）従来の技術一般に、指用電子血圧計は、指用のカフで指を圧迫し、
この指用のカフに付設される光電式の脈波センサで指圧
迫によって動豚容量の変化を検出すると共に、カフ内の
圧力（以下カフ圧という）を圧力センサで検出し、カフ
圧の減圧過程で得られる脈波とカフ圧とにより血圧値を
決定するものが知られている。

上記脈波は、第６図に示すように、カフ圧の減圧につれ
て徐々に発生し、最大振幅値をとった後、減衰してい（
。この時、第６図中の３点（脈波が発生し始める時点付
近）に対応するカフ圧が最高血圧に、Ｍ点付近（脈波の
最大振幅値が観測される時点付近）に対応するカフ圧が
平均血圧に、Ｄ点付近（脈波の減衰開始時点付近）に対
応するカフ圧が最低血圧となることが臨床的に確認され
ている。

上記従来の指用電子血圧計においては、上記脈波振幅値
の時間的推移に基づいて３点、Ｍ点等を特定し、最高血
圧等を決定している。そこで、各脈波一つ一つ（−周期
毎）について脈波振幅値を算出すためには、各脈波一つ
一つの出現を正確に認識することが必要である。そこで
、脈波認識手段として、脈波の時間微分（以下脈波微分
という）が固定された所定のしきい値より大になった場
合に、脈波が現れたと認識する脈波認識手段が採用され
ている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記従来の指用電子血圧計においては、脈波認識のため
の脈波微分に対するしきい値は固定されている。しかる
に、脈波の波形は、第５図（ａｌに示されているように
、最高血圧（以下ＳＹＳという）近傍では比較的単純な
パルス状であるのに対し〔第５図（ａｌ左半部〕、最低
直圧（以下ＤＩＡという）近傍では１脈波中に複数の極
大値を有する複雑な形状となる〔第５図ｔａ＋右半部〕
。第５図（ｂｌは、第５図（ａｌに示す脈波の脈波微分
の波形を示している。ここで、脈波微分の値が所定のし
きい値ｘａ以上である場合に脈波が現れたとすると、Ｓ
ＹＳ近傍では問題はないが、ＤＩＡ近傍では、脈波微分
も脈波と同様、１つの脈波Ｐ中に複数の極大値を有し、
主たる極大値以外の極大値のうち、前記しきい値以上と
なるものがなり、脈波の現れる時点が誤って検出される
。

このため、１つの脈波が複数に分断され、脈波振幅を正
確に算出することが不可能となり、決定される血圧値に
誤差を生じたり、指用電子血圧計が脈拍数決定手段を備
えている場合には、脈拍数が誤って決定される不都合が
あった。

また、上記不都合を解決するため、前記しきい値を、例
えば第５図（ｂ）に示すｘｂまで太き（すると、ＤＩＡ
近傍での脈波誤認の問題は解消されるが、ｓｙｓ近傍で
は脈波微分の最大値がｘｂ以下となり、全く脈波の出現
が認識されなくなり、やはり血圧決定に誤差が生じる不
都合があった。

この発明は、上記不都合に鑑みなされたもので、脈波の
誤認識を防止し、血圧値等の測定誤差が生じない指用電
子血圧計の提供を目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明の指用電子血圧計は、第１図に概略構成を示す
ように、指を圧迫するカフェと、このカフｌを所定の設
定圧まで加圧するための加圧手段２と、カフェの圧力を
減圧する減圧手段３と、カフェの圧力を検出する圧力セ
ンサ４と、カフ１に付設され、前記指用脈波を検出する
脈波センサ５と、この脈波センサ５で検出される脈波の
時間微分を算出する脈波微分手段６と、この脈波微分手
段６の出力信号を所定のしきい値ｘｔｈと比較し、脈波
を認識する脈波認識手段７と、この脈波認識手段７に応
答し、前記脈波センサ５で検出される脈波及び前記圧力
センサ４で検出されるカフ圧に基づいて血圧決定を行う
血圧決定手段８とを含むものにおいて、前記脈波微分手
段６で算出される先行する脈波の時間微分の最大値ｘｔ
２の所定割合ｒ　−Ｘｔｚ　（０＜　ｒ＜　１）を次の
脈波認識のためのしきい値ｘｔ、として前記脈波認識手
段７に設定させるしきい値設定手段９を設けてなるもの
である。

（ホ）作用この発明の指用電子血圧計の作用を、第５図（Ｃ１を参
照しながら以下に説明する。

第５図（Ｃ）は、第５図（ｂｌと同様、第５図（ａｌに
示すｓｙｓ付近の脈波に対する脈波微分及びＤＩＡ付近
の脈波に対する脈波微分をそれぞれ左右に並べて示した
ものである。今、ＤＩＡ付近の脈波微分について注目す
ると、１つの脈波Ｐに対する脈波微分曲線中の最大値ｘ
ｔｚの所定割合ｘｔｌ（＝ｒ・ｘｔ、、０＜ｒ＜１）を
前記しきい値設定手段９がしきい値として設定し、脈波
微分がこのしきい値ｘｔ、を越える場合に脈波が出現し
たと認識される。

この時、１つの脈波Ｐに対する脈波微分曲線中に他の極
大値Ｑ＋、Ｑｚが存在する場合であっても、前記ｒの値
を適切に設定すれば、前記極大値ｑ＋。

ｑ２により誤って脈波の認識がされるのを有効に防止す
ることができる。

なお、ｓｙｓ近傍の脈波微分における脈波認識において
も、上記しきい値設定手段９はを効に作動する。

（へ）実施例この発明の一実施例を、第２図乃至第４図に基づいて以
下に説明する。

第２図は、この発明が実施される指用電子血圧計の外観
斜視図であり、この指用電子血圧計は、本体１１とカフ
収納部１２とから構成され、これらはコード線１３によ
って結合されている。

本体１１のケース表面には、最高血圧・最低血圧・脈拍
数等を表示する表示器１４、加圧設定値を選択するため
の加圧値設定器１５、クリアキー１６、スタートキー１
７、電源キー１８が設けられている。

また、カフ収納部１２のケース内には、外形円筒状のカ
フゴム袋１９が収納されている。こカフゴム袋１９には
、図示していないが、指脈波を検出するための脈波セン
サが設けられており、この脈波センサと本体部１１を結
ぶ電気信号線及びカフゴム袋１９と本体部１１とを結ぶ
ゴム管は束ねられて、コード線１３として両者間に接続
されている。

第３図は、上記指用電子血圧計の回路ブロック図を示し
ている。同図において、加圧値設定スイッチ１５ａ、ク
リアスイッチ１６ａ、スタートスイッチ１７ａ及び電源
スィッチ１８ａは、それぞれ加圧値設定器１５、クリア
キー１６、スタートキー１７、電源キー１８に対応し、
これら各スイッチのオン／オフ信号、設定信号は、ＣＰ
Ｕ２０に入力されるようになっている。

モータ駆動回路２１は、ＣＰＵ２０からの指令により、
加圧用のポンプモータ（加圧手段）２２をオン／オフす
るようになっている。このモータ２２のスタートにより
、カフゴム袋１９が加圧されるようになっている。

また、急速排気弁駆動回路２３は、ＣＰＵ２０からの指
令により、バルブ（減圧手段）２４を開閉制御するよう
に構成されている。

上記モータ２２の駆動により、エアタンク２５を介して
カフゴム袋１９に空気圧が供給され、またカフゴム袋１
９の圧力は、半導体圧力センサ２６で電気信号に変換さ
れ、増幅回路２７を経てＡ／Ｄ変換器２８でデジタル信
号に変換され、ＣＰＵ２０に取込まれるようになってい
る。

さらにまた、ＬＥＤ駆動回路２９は、ＣＰＵ２０からの
指令により、カフゴム袋１９に付設される発光素子３０
を駆動し、一方、受光素子３１で受光される信号は、フ
ィルタ３２、増幅回路３３を介して、Ａ／Ｄ変換器２８
によりデジタル変換されて、やはりＣＰＵ２０に取込ま
れるようになっている。発光素子３０及び受光素子３１
で、脈波センサが構成されている。

ＣＰＵ２０からの表示データは、ＬＣＤ駆動回路３４を
介して表示器（ＬＣＤ）１４に表示されるようになって
いる。また、エラー等を報知するために、ＣＰＵ２０か
らの指令により、ブザー駆動回路３５を経てブザー３６
が駆動されるようになっている。なお、３７は微速排気
弁（減圧手段）である。

ＣＰＵ２０は、後述するフローチャートのプログラムに
従い、種々の機能を実行し、上記各構成回路は、ＣＰＵ
２０の制御のもと、血圧測定動作を実行する。

次に、この実施例指用電子血圧計の動作を、第４図を参
照しながら以下に説明する。

第４図右手部は、ＳＹＳ　−Ｄ　Ｉ　Ａ及び脈拍数を決
定する血圧決定ルーチンを示している。電源スィッチ１
８ａがオンされると、先ず入出力及び表示の初期化（イ
ニシャライズ）が行われ〔ステップ（以下ＳＴという）
■〕、スタートキー・ノチ１７ａがオンされるまで、Ｓ
ｒ１で待機する。

Ｓｒ１で、測定者が指をカフゴム袋１９内に挿入し、ス
タートスイッチ１７ａをオンすると、次のＳｒ３へ進み
、ＣＰＵ２０がモータ駆動回路２１へ指令を与え、モー
タ２２が駆動され、加圧値設定スイッチ１５ａで選択さ
れた設定値までカフゴム袋１９を加圧する。カフゴム袋
１９が設定値まで加圧されると、モータ２２が停止し、
微速排気弁３７より微速排気が開始される。

前記処理に続いて、最高血圧が決定され（Ｓｒ５）、次
いで平均血圧が決定され（Ｓｒ１）、この最高血圧及び
平均血圧に基づいて最低血圧が決定され（ＳＴ７）、さ
らに脈拍数が決定される（ＳＴ８）。なお、最高血圧・
平均血圧及び最低血圧の計算のアルゴリズムは種々のも
のがある。例えば最高血圧は脈波センサで検出される脈
波の脈波振幅値が所定レベルを越えた時点のカフ圧とし
、脈波振幅値の最大時のカフ圧を平均血圧とし、これら
最高血圧・平均血圧から（３×平均血圧−最高血圧）／
２で最低血圧が計算される。しかし、この発明では、血
圧決定処理を要部とするものではないので、その詳細な
説明は省略する。

ＳＴ５〜ＳＴ８で決定された最高血圧等は、表示器１４
に表示され（ＳＴ９）、次いでＣＰＵ２０が急速排気弁
駆動回路２３に指令を与え、バルブ２４を開放し、カフ
ゴム袋１９を急速排気しく５ＴＩＯ）、血圧測定を終了
する。

第４図右手部は、前記血圧等決定ルーチンと並行して処
理される脈波認識ルーチンである。この脈波認識ルーチ
ンは、血圧等決定ルーチンのイニシャライズ（ＳＴＩ）
と共にスタートし、血圧等決定ルーチン実行中に、繰返
し実行されるものである。

５ＴＩＩでは、Ａ／Ｄ変換器２８よりＣＰＵ２０に取込
れてサンプリングされる現時点で最新の脈波の値Ｘｉ　
と、前回サンプリングされた脈波の値との差（ｘｉＸｉ
−１）を算出し、予め設定されている初期しきい値ｘｔ
ｏと比較する。なお、この差（Ｘｉ　　Ｘｌ−１）をこ
の実施例の指用電子血圧計では脈波微分として使用して
いるが、脈波微分を得る手段は、これに限定されるもの
ではない。

この５ＴＩＩで、Ｘ１Ｘｉ−１が予め設定されている初
期しきい値ｘｔ、よりも小なる時は、まだ脈波が出現し
ていないとして一旦処理を終了し、次の脈波の値がサン
プリングされると、再び脈波認識処理が開始される。一
方、５ＴＩＩでＸｉ　−ｘ、−１がｘｔ、よりも大なる
時は、５Ｔ１２へ進む。

５Ｔ１２において、脈波の値の差Ｘｉ　　　Ｘｌ−１と
前回の脈波出現時に算出されたしきい値ｘｔ、とを比較
し、Ｘ　ｉ　　　Ｘ　Ｉ　−１がｘｔ、よりも小である
場合は脈波が出現していないとし、一旦処理を終了する
。一方、Ｘｉ　　Ｘｌ−１がｘｔ、以上である場合には
、５Ｔ１３へ進む（なお、ｘｔ、の初期値はＸｔｏとお
かれている）。

５Ｔ１３では、先ず脈波微分の最大値ｘｔ、を前記Ｘｉ
　　　Ｘｌ−１とおく。次に、５Ｔ１４で次の脈波の値
がサンプリングされるまで待機し、次の脈波の値Ｘｊが
得られれば５Ｔ１５へ進み、一つ前にサンプリングされ
た脈波の値Ｘｊ−１（ＳＴ　１３より５Ｔ１４へ進んだ
場合には、ｘ、−１は５ＴＩＩ〜５Ｔ１３におけるｘｉ
である）との差（ｘＪ−ｘｊ−１）の正負を判定する。

ＸｊＸｊ−１が負である場合には、脈波微分が最大値を
とった後、減少し始めたものとして５Ｔ１８へ進み、脈
波認識フラグを立て、脈波の出現を血圧等決定ルーチン
の最高血圧決定処理（ＳＴ５）、平均血圧決定処理（Ｓ
Ｔ６）脈拍決定処理（ＳＴ８）へ報知する。

次いで、脈波微分の最大値ｘｔ、の所定割合、例えばこ
の実施例の指用電子血圧計ではｘｔｚの６０％を次回の
脈波認識のためのしきい値ｘｔ、としく５Ｔ１９）、脈
波認識処理を一旦終了する。

一方、５Ｔ１５でｘｊ　　”ｊ−１が正であると判定さ
れた場合には、脈波微分は増加中であるとして５Ｔ１６
へ進み、ｘｊ　　Ｘｊ−１がｘｔ、以上であると判定さ
れた時は、次の５Ｔ１７でこのＸｊ　−Ｘｊ−＋　をｘ
ｔ、として更新し、５Ｔ１４に戻り、５Ｔ１６でＸ　ｊ
　−Ｘ　ｊ　−１がｘｔ２未満である場合には、ｘｔ、
を更新することなく直接５Ｔ１４に戻り、脈波微分の最
大値ｘｔ２が得られ、脈波微分が減少を始めるまで上記
５Ｔ１４〜５Ｔ１７の処理が繰返される。

次の脈波の出現を認識するための処理においては、５Ｔ
１２で用いるしきい値ｘｔ、は、上述した処理で得られ
る前回の脈波微分の最大値ｘｔ２の所定割合（この実施
例では６０％）であり、脈波の出現毎にしきい値ｘｔ、
の値は更新されていき、１つの脈波の脈波微分中に現れ
る他の極大値は、このしきい値ｘｔ、以下であるため、
誤って脈波の出現を認識することはない。

なお、上記実施例においては、しきい値ｘｔ、を脈波微
分の最大値ｘｔ２より得るための所定割合を６０％とし
た場合を示しているが、この値に限定されるものではな
く、適宜変更可能である。

（ト）発明の効果この発明の指用電子血圧計は、脈波微分手段で算出され
る、先行する脈波の時間微分の最大値の所定割合を、次
の脈波認識のためのしきい値として、前記脈波認識手段
に設定させるしきい値設定手段を特徴的に備えてなるも
のであるから、脈波微分中に複数の極大値を有している
場合であっても、脈波の出現を誤って認識することがな
く、血圧及び脈拍が正確に測定できる利点を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の概略構成を説明する図、第２図は
、この発明の一実施例に係る指用電子血圧計の外観斜視
図、第３図は、間借用電子無圧計の回路ブロック図、第
４図は、間指用電子血圧計の動作を説明するフロー図、
第５図（ａ）は、脈波の波形を示す図、第５図山）は、
従来の指用電子血圧計の作用を説明する図、第５図（Ｃ
１は、この発明の指用電子血圧計の作用を説明する図、
第６図は、脈波の時間的推移を示す図である。 ■：カフ、　　　　２：加圧手段、３：減圧手段、　　　４：圧力センサ、５：脈波センサ
、　６：脈波微分手段、７：脈波認識手段、８：血圧決
定手段、９：しきい値設定手段。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社代理人　
　　　　弁理士　　中　村　茂　信第５因（ａ）第５図Ｃｂ））第６図Ｓ　　　　　　ＭＬ）　　　ａｖ」→ 手続補正書動式）昭和６１年　４月１７日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）指を圧迫するためのカフと、このカフを所定の設
定値まで加圧するための加圧手段と、前記カフの圧力を
減圧する減圧手段と、前記カフの圧力を検出する圧力セ
ンサと、前記カフに付設され前記指より脈波を検出する
脈波センサと、この脈波センサで検出される脈波の時間
微分を算出する脈波微分手段と、この脈波微分手段の出
力信号を所定のしきい値と比較し脈波を認識する脈波認
識手段と、この脈波認識手段に応答し前記脈波センサで
検出される脈波と前記圧力センサで検出されるカフ圧に
基づいて血圧決定を行う血圧決定手段とを含む指用電子
血圧計において、前記脈波微分手段で算出される先行する脈波の時間微分
の最大値の所定割合を、次の脈波認識のためのしきい値
として前記脈波認識手段に設定させるしきい値設定手段
を備えてなることを特徴とする指用電子血圧計。