KR960004298B1 - 혈행동태(血行動態)의 추출에 의한 혈압 측정 장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

혈행동태(血行動態)의 추출에 의한 혈압 측정 장치

종래에 있어서, 커프와 가압 기구와 압력 배기 밸브를 사용한 비관혈 혈압 측정에 있어서의 혈행동태의 추출방법은 마이크로폰을 사용하여 코로트코프(Korotkoff)음의 강도의 레벨만을 그래프 표시하는 방법과, 커프 압력의 전동파에서 커프 압력의 일정감소율성분만 여과한 진동파를 표시하는 방법이 있다.

그러나, 수은혈압계 및 아네로이드식 혈압계를, 실제 시간으로 시뮬레이션 표시함과 동시에 그 혈압 측정중의 혈행동태 및 커프 압력의 배기과정을 영상표시하는 것은 존재하지 않는다.

또한, 마이크로폰을 사용한 혈행동태의 추출방법에 있어서는, 크로트 코프음의 발생, 소멸 전후 및 크로트 코푸음을 발생하지 않는 동맥 혈관벽의 신축도 포함한 혈행동태의 추출은 불가능하다.

또한, 커프 압력의 직류성분을 여과하여 그 변동성분만 추출한 혈행동태는, 압력변동크기의 레벨 추이를 나타내며 동맥 혈관벽의 시간에 대한 동적인 신축율의 추이를 추출하는 것은 불가능하다.

또한, 최고, 최저 혈압을 부여하는 근방을, 피검자가 놓여지는 환경에 의한 차이, 및 피검사자의 개인차이가 현저하므로 압력 변동의 크기의 레벨 추이만으로서 일반성이 있는 정확한 최고, 최저 혈압치를 얻는 것은 곤란하다.

또한, 마찬가지의 일본 출원에 관한 특원소 61-118305호와 특원소 61-276785호의 혈행동태의 추출방법은 여과추출의 한 수법으로서, 우선 커프 압력의 변동성분을 추출하기 위하여 커프 압력의 시간에 대한 1계 미분이 실시되며, 다음에 커프 압력에 이겨내는 동맥 혈관의 신축이 초래한 커프 압력의 증가 변동량을 구하기 위하여, 그 미분치에 대하여, 시간에 대한 적분이 실시되어, 압력 변동 성분의 여과 정밀도를 높인것에 지나지 않는다.

또한, 이 수법은 일정한 역치 이상의 미분치에 대하여 적분이 되어 있으므로, 배기율의 미묘한 변화의 영향을 받기 쉬우며, 동맥 혈관벽의 신축 운동을 특징짓는 동적인 파라미터의 시간척 추이, 즉, 관벽의 변위속도, 그리고 그 가속도 변화에 결부된 파라미터를 그래프로 표시하는 것과 정확한 최고, 최저 혈압치를 얻기위한 관벽의 신축 운동이나 그 특징을 부여하는 혈행동태의 추출은 상기방법과 마찬가지로 곤란하게 되는 일이 많다.

또한, 종래 실시되고 있는 청진기와 커프 및 가압용의 고무보올과 배기 밸브와 수은혈압계 혹은 아네로이드식 혈압계를 사용한 비관혈 혈압 측정에 있어서 정해진 일정한 배기율을 얻거나 그 배기율의 시간에 대한 변화를 정량적인 아날로그 양으로서 모니터하는 것은 매우 곤란하며 피검자중에는 그 배기율을 크기에 따라서 스완 1점 및 스완 4점, 5점의 크로트 코프음을 정확하게 정하는 것이 곤란하게 되는 경우가 많이 있다.

또한, 피검자가 놓여있는 물리적 또는 정신적인 상황변화는 그 사람의 최고, 최저 혈압치를 크게 변화시키는 일이 있으나 측정자인 의사나 간호사등은 그 변화요인을 종래의 청진방법으로 검출하는 것이 곤란하다.

따라서, 본 발명은 커프의 감압율이 대략 일정에 가까운 상태 혹은 감압율이 변하고 있는 것과 같은 경우라도 커프 압력에 의해 협착(挾搾)되어 있는 동맥 혈관에 대하여 맥동혈유의 압력변동에 기인하는 동맥 혈관벽의 신축 운동의 시간적 추이 및 정확한 최고, 최저 혈압치를 부여하는 관벽운동을 추출하는 혈행동태의 특징의 추출 및 그 과정을 모니터 할 수 있는 혈압 측정 장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 비관혈의 혈압 측정 장치는, 수은 압력계를 리얼타임으로 시뮬레이션 표시하면서 혈압 측정중인 커프압의 배기 과정도 동시에 영상표시하고, 상기 곤란성을 해결하는 것을 목적으로 하고 있다.

그리고 현재 확립되고 있지 않은 병원등의 진료소에서, 원격지에 있는 피검자의 비관혈 혈압 측정 방법 및 혈행동태의 리얼타임에 가까운 상태에서의 모니터도 본 발명에 의하여 확립하는 것을 가능하게 하고 있다.

발명의 개시

본 발명은, 커프와 배기 밸브를 사용하는 비관혈 혈압 측정에 있어서, 배기 밸브에서 대략 일정비율로 감압되어 있는 커프 압력 Pc에 의하여 협착되어 있는 동맥 혈관에 대하여, 맥동혈류의 압력변동이 그 동맥 혈관벽을 신축시키고, 그 신축이 커프 압력을 변동시킬 때, 압력 검출 수단에 의하여 검출된 커프 압력 변동의 가속도 성분을 배기 밸브에 의한 감압율의 가속도가 영으로 되는 시간에 대한 커프 압력 Pc의 2차 미분파형을 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 가속도 성분 Psd으로서 추출하든가, 별도의 압력 검출 수단에 의하여 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변의 혹은 변의 속도 성분을 검출하고, 그 변위 시간에 대한 2차 미분파형, 혹은 검출된 변위 속도 성분의 시간에 대한 1차 이분파형을 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 가속도 성분 Psd으로서 추출하고, 다음에 이 신축 운동의 변위 가속도성분 Psd과, 시간축 Tsd와의 각 교정 T₀, T₁, T₂…T_n-1,T_n, T_n+l…으로 나누어지는 각 영역내, 양의 영역 면적을 관벽의 변위 속도 성분의 증가치 GVinc, 또한 음의 영역의 면적을 그 변위 속도 성분의 감소치 GVdec로서 추출하고, 관벽의 변위 속도 성분의 증가치 GVinc의 각 진폭치(L와 S)를 동맥 혈관벽의 그를 각 신장에 작용한 시간으로 나눈 값을 관벽에 작용한 평균신장 가속력, 관벽의 변위 속도 성분의 감소치 GVdec의 각 전폭치 D를 그들 각 축소에 작용한 시간으로 나눈 값을 관벽에 작용한 평균 축소 가속력에 각각 대응시키고 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 가속도성분 Psd과, 변위 속도 성분의 증감치(GVinc와 GVdec)나 또는 평균 신장, 축소 가속력을 그래프 혹은 영상표시하는 것을 가능하게 하고, 혈행동태의 추출을 가능하게 한 것이다.

또한, 본 발명은 커프와 배기 밸브를 사용하는 비관혈 혈압 측정에 있어서 압력 검출 수단에 의하여 검출된 커브압력 Pc시간에 대한 1차 미분을 관벽신축 운동의 변위 속도 성분 Pfd으로서, 상기 관벽의 신축 운동의 변위 가속도 성분 Psd과 동시에 추출하거나, 다른 압력 검출 수단에 의하여 검출된 변위 속도 성분을 Psd로 하고, 다음에 상기 Psd와 Tsd의 각 교첨 T₀,…,T_n,…에서의 각 속도 성분의 차이에서 관벽의 변위 속도 성분의 증가치(GVinc의 L와 S에 상당) 및 그 변위 속도 성분의 감소치(GVdec의 D에 상당)를 추출하여 관벽의 변위 속도 성분 증가치의 각 진폭치를, 그들 증가에 소비한 시간으로 나눈 값을 동맥 혈관벽의 각 신장에 작용한 평균 신장 가속력에, 변위속도 성분의 감소치의 각 진폭치를, 그들 각 축소에 소비한 시간으로 나눈 값을 동맥 혈관벽의 각 축소에 작용한 평균 축소 가속력에 대응시켜 그들을 그래프 혹은 영상 표시하는 것을 가능하게 하고, 혈행동태의 추출을 가능하게 한 것이다.

또한, 본 발명은 커프와 배기 밸브를 사용하는 비관혈 혈압 측정에 있어서, 혈관벽의 변위 속도 성분의 감소치 GVdec의 진폭치가 최대 진폭치 Dmax의 3분의 2의 역치(Dmax-2/3) 또는 최대 진폭치의 크기에 의한 무게를 가한 여기에서 연속하여 크게 되었을 때, 그 역치에 가장 가까운 진폭치를 부여한 커프 압력치를 맥동혈류의 파고치(波高値), 즉 최고 혈압치 SYS로 하고, 또한 연속하여 상기 역치보다 작게 되었을 때, 그 역치에 가장 가까운 진폭치를 부여한 커프 압력치를 맥동혈류의 파곡치(波谷値) 즉 최저 혈압치 DIA로서 혈행동태를 추출하고, 혈압 측정을 가능하게 한 것이다.

또한, 본 발명은 커프와 배기 밸브를 사용하는 비관혈 혈압 측정에 있어서, 최고 혈압치를 부여하는 근방의 동맥 혈관의 신축 운동의 변위 가속도 성분 Psd의 파형 특징을 관벽의 변위 속도 성분의 증가치 GVinc의 진폭치(Ln와 Sn(n=0,1,2,3…))와의 시간간격 △Tn과 변화로, 혹은 그 진폭치의 변화 △An로 변환하고, 시간간격 △Tn이나 진폭치의 변화 △An 혹은 시간간격 △Tn와 진폭치의 변화 △An과 연속하여 증가하기 시작하는 특징을 발견한 시점의 커프 압력치를 최고혈압치 SYS로 하고 또한, 그때의 혈관벽의 변위 속도성분의 감소치 GVdec의 진폭치 D₁와 그직전의 진폭치 D₀와 그 직후의 진폭치 D₂와의 평균치 Dave를 구하고, 혈관벽의 변위 속도 성분의 감소치 GVdec가 D₁이나 Dave에서 연속하여 작게 되는 시점의 커프 압력치를 최저혈압치 DIA로서 혈행동태를 추출하고, 혈압 측정을 가능하게 한 것이다.

또한, 본 발면은 상기 각 혈행동태의 추출방법 및 이 방법에 의한 혈압 측정 방법을 실행하기 위하여 손가락, 팔, 다리 등의 동맥을 가압 압박하기 위한 커브튜브 등으로 이루어지는 압박 수단과, 이들을 가압배기하기 위한 압력 공급배기수단과, 커프 압력을 검출하기 위한 압력 검출 수단과, 동맥 혈관벽의 신장운동의 변위를 검출하기 위한 변위압력 검출수단 및 변위속도 검출수단과, 이들 각 수단을 제어하기 위한 마이크로 콘트롤러와, 영상 표시부를 가지는 비관혈 혈압 측정 장치를 구성하고, 혈압 측정을 개시할 때, 우선, 압력 검출 수단으로 변환된 커프의 변동압력치를 별도의 영상표시부에 실제시간으로 변동하는 압력을 높이 데이터로서 변환 표시하고, 압력치를, 피검자의 측정부의 최고 혈압치보다 약간 높게 가압하고, 가압을 정지한 시점에서 상기 영상표시부에 표시되는 높이 데이터의 변동표시에 더하여, 가로축을 시간, 세로축을 압력 데이터로서 커프 압력 Pc의 시간적 추이와, 상기 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 가속도 성분 Psd과, 그 속도성분의 증가치 GVinc와, 그 감소치 GVdec와, 또한 거기에서 얻어지는 상기 평균신장 및 축소가속도와, 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 속도 성분 Pfd과의 시간적 추이를 계측목적에 따른 파라미터만, 각각 동시에 실제시간으로 영상표시부에 표시하면서, 상기 역치 Dmax-2/3 및 상기 진폭치 D₁나, 평균치 Dave의 레벨도 동시에 표시하고, 또한 파라미터 중에서 그 크기의 수치 표시를 필요로 하는 것에 관해서는 그를 수치도 동시에 표시하며, 비관혈에 혈행동태를 모니터하면서 혈압을 측정하는 것이 가능하게 된다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위하여 첨부한 도면에 따라 이를 설명한다.

또한, 제2도와 제3도는 피검자의 윗팔에서 측정된 데이터에 관하여 제1도에 표시되어 있는 장치(압력트랜스듀서만 사용)를 사용하여 영상표시된 결과의 화면인 하드카피이다.

또한, 제2도는 압력의 배기율이 빨리 변화하고 있는 경우이며, 제3도는 먼저 커프 압력을 약150mmHg까지 가압하고, 압력의 배기율이 약 3mmHg/초로 되었을 때, Pc, Psd, GVinc, GVdec, Pfd를 시간의 함수로서 그 변화를 표시한 것이다.

또한 비교를 위하여 청진기를 사용하여 검출된 크로트 코프음은, K표시가 대웅하는 Pc의 맥동상에 표시되고 있다.

또한 맥동검출시의 커프 압력치는 GVdec상에 표시되어 있다.

또한, 이 피검자의 청진법에 의한 최고혈압, 최저 혈압치는 각각 제2의 경우가 120mmHg와 65mmHg이며, 제3도의 경우가 105mmHg와 69mmHg이다.

또한, 1분간의 맥박수는 각각 제2도의 경우가 57, 제3도의 경우가 46이다.

다음에 제1예에 관한 혈행동태의 추출방법을 설명한다.

제1도는, 본 발명을 실시하기 위한 비관혈 혈압 측정 장치로서, 도면중(1)은 커프(2)는 배기 밸브이다.

압박수단으로의 커프(1)는 손가락, 팔, 다리 등에 감겨지는 튜브 등으로 이루어지며, 압력공급배기수단(3)으로부터 공기가 공급배기 제어되어 가압 배기 가능하게 된다.

이에 따라, 이들 부분의 동맥(4)을 협착이 자유롭게 하고 있다.

압력 검출 수단으로서의 트랜스듀서(5)는, 커프 압력을 검출하고, 이들 압력치는 데이터 처리부(6)로 입력된다.

또한, 도면중(7)은 영상표시부이며 CRT, 액정 표시판 등으로 구성된다.

(8)은 상기 각 수단을 제어하기 위한 마이크로 콘트롤러,(9)는 메모리(l0)은 마이크로 콘트롤러와 각 수단의 신호를 전송하기 위한 전송부(1l)은 동맥 혈관벽의 신장운동변위를 검출하기 위한 변위 트랜스듀서(변위압력 검출수단), (12)는 변위속도트랜스듀서(변위속도 검출수단)이다.

이 장치에 의하여 우선 제l예에 관한 혈행동태의 추출을 하는 경우, 우선 압력공급배기수단(3)에 의하여 가압된 커프 압력을 배기 밸브에서 대략 일정비율로 감압한다.

이때, 커프 압력에 의하여 협착되어 있는 동백혈관(4)에 대하여, 맥동혈류의 압력변동이 그 동맥 혈관벽을 신축시키게 된다.

이 신축이, 커프 압력을 변동시킬 때, 압력 트랜스듀서(5)에서 검출된 커프 압력(Pc)의 변동가속도성분만을 추출하므로, 배기율이 일정하지 않고 약간 빠른 경우에도, 데이터 처리부(6)에서 배기 밸브에 의한 감압의 가속도가 대략 영으로 되도록 하는 시간간격으로 Pc를 2회 미분하고, 그 2차 미분 파형이 각 모니터 도면에서 나타내는 Psd로서 표시되게 된다.

제2도는, 배기율이 일정하지 않고 약간 빠른 경우 제3도는 배기율이 거의 일정한 규정치에 가까운 경우이며, 각각 Pc와 Psd의 관계를 나타낸다.

또한 배기율의 영향을 받지 않는 Psd의 추출 방법으로서 상기 협착되어 있는 동맥 혈관(4)의 신축변위에 비례하는 양을 커프내에 설치된 변위 트랜스듀서(광센서 등)(11)로 검출하고, 데이터 처리부(6)는 그 시간에 대한 2차 미분을, Psd로 하든가, 커프상에 설치된 속도 트랜스듀서(초음파 센서 등)(12)로 동맥 혈관(4)의 신축변위속도에 비례하는 양을 직접 검출하고 Pfd로서 데이터 처리를 하고, 또한 Pfd시간에 대한 1차미분을 Psd로 한다.

데이터 처리부(6)에서 데이터 처리된 각 수치는 영상표시부(7)에 표시된다.

Pc에 관해서는 영상 표시부(7)에서 수은주로서 시뮬레이션 표시를 하고, 세로축에 수은주의 압력치로서 단위는 mmHg, 그리고 가로축은 시간축 Tc로서 단위는 초로 한다.(각 모니터 도면 참조)

Psd에 관하여 그 크기는 Pc는 눈금상에 확대표시되고, 그 시간축 Tsd은 Pc의 눈금 300개소에 임의로 취해져 있다.

맥동혈류에 의한 Pc의 압력변동은 배기율에 좌우되지 않고 Psd상에 확대 검출되어 있다.

또한, 제2도와 제3도의 피검자는 다르다.

다음에 제3도에 나타낸 바와 같이, 이 Psd와 시간축 Tsd에 둘러싸인 영역에서 Psd와 Tsd의 각 교점, T₀, T₁, T₂…,T_n-1, T_n, T_n+1…으로 나눠지는 각 영역의 내, 양의 영역의 적분치, 즉 면적을 관벽의 변위 속도성분의 증가치 GVinc 및 음의 영역의 면적을 그 변위 속도 성분의 감소치 GVdec로서 추출하고, 그들의 크기가 각각 막대 그래프의 길이 L₀, L₁…와 D₀, D₁…,로서 Psd와 동일하게, Pc의 세로축 눈금상에 확대 표시된다.

또한, Tinc와 Tdec은 각각 GVinc와 GVded의 시간축이며, 단위는 초이다.

다음에 GVinc를 동맥 혈관벽의 신장에 작용한 시간으로 나눈 값 및 관벽에 작용한 평균신장 가속력 GAinc, GVdec를 그 축소에 작용한 시간으로 나눈 값을 데이터 처리부(6)에서 데이터 처리시켜 관벽에 작용한 평균축소가속력 GAdec에 각각 대응시키고, 종축에 그들 크기, 횡축에 시간을 취하고 GVinc와 GVdec와 동일하게 표시한다.

이에 따라, Pc, Psd, GVinc와 GVdec, 또는 GAinc와 GAdec로 특성지워지는 혈행동태를 그래프 표시 혹은 리얼타임으로 영상표시부(7)에 모니터할 수 있다.

이 제1예에 관한 비관혈적인 혈행동태의 추출에 의하면, 거의 일정비율로 감압되어 있는 커프내 압력에 의하여 협착되어 있는 동맥 혈관에 도달한 맥동 혈류의 압력 변동이, 그 동맥 혈관벽을 신축시키는 순간 가속력에 대응하는 양으로서 제2도와 제3도의 Psd에 시간의 추이와 함께 유효하게 추출되고 있다.

이 동맥 혈관벽의 신축 운동에 관한 순간 가속도 정보로부터, 관벽의 늘어남에 기인하는 변위속도변화에 대응하는 양은 Psd의 순간 가속도가, 양의 영역내의 시간에 대한 적분치로서 계산되며, 그 크기가 제2도와 제3도의 GVinc로 표시되며, 그리고 그 축소에 기인하는 속도변화에 대응하는 양은, Psd의 순간 가속도가음의 영역내의 시간에 대한 적분치로서 계산되며, 그 크기가 제 2 도와 제 3 도의 GVdec로 표시된다.

또한, 그 신장에 관여한 관벽의 평균적인 변위 가속도에 대응하는 정보는, 각각 GVinc와 GVdec의 크기를 그들 각 적분에 소요된 시간 간격으로 나눈 값으로서 산술되는 GAinc와 GAdec로서 추출된다.

따라서 이를 방법은, 비관혈적인 혈행동태를 추출하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 제1도에 나타내는 장치에 의하여 제2예에 관한 혈행동태의 추출을 하는 경우를 설명한다.

이 행혈 동태의 추출방법은 상기 제1예에 있어서의 관벽의 변위속도의 증감 변화를 데이터 처리부(6)에서 다음 방법으로 얻을 수 있다.

우선, 제3도의 아래쪽에는 PC의 시간에 대한 1차 미분이, 관벽의 변위 속도 성분 Pfd로서 추출되며, 그관벽의 변위 가속도 성분 Psd는 Pc의 시간에 대한 2차 미분으로서 동시에 추출되고 있는 경우가 표시되어 있다. 이 Pfd나 상기 별도 방법으로 얻어지는 Pfd의 시간축을 Tc와 동일축상에 취한다.

다음에 상기 Psd나 별도 방법으로 얻어지는 Psd와 Tsd의 각 교점, T₀…, T_n… ,에서의 각 속도 성분 Pfd(T₀),…, Pfd(Tn)를 데이터 처리하여 구한다.

그들 상기 차이로부터 혈관벽의 변위속도 성분의 중가치 GVinc 및 그 변위 속도 성분의 감소치 GVdec를 추출한다.

예를들면, Pfd(T₁) -Pfd(T₀)는 L₀에 비례하는 양이며, Pfd(T₂) -Pfd(T₂)는 D₀에 비례하는 양이다.

또한, Pfd(T₃)-Pfd(T₁)는 S₀에 비례하는 양이다.

따라서, 상기 제1예와 마찬가지로 GVinc를 그 증가에 소비한 시간으로 나눈 값을 동맥 혈관벽의 신장에 작용한 평균 신장 가속력 GAinc에, 또한 GBdec를 축소에 소비한 시간으로 나눈 값을 동맥 혈관벽의 축소에 작용한 평균 축속 가속력 GAdec에 각각 대응시키는 것이 가능하게 된다.

이 제2예에 관한 비관혈적인 혈행동태의 추출에 의하면, 거의 일정비율로 감압되어 있는 커프 압력에 의하여 협착되어 있는 동맥 혈관벽에 도달한 맥동혈류의 압력 변동이, 그 동맥 혈관벽의 변위 속도에 대응하는 양으로서, 제2도와 제3도의 Pfd에 시간의 추이와 함께 표시된다.

이 동맥 혈관벽의 신축 운동에 관한 순간 속도 변화의 정보로부터, 상기 제1예와 동일한 GVinc와 GVdec를 각 시간 간격으로 나눈 값으로서 산출되며, GAinc와 GAdec로서 표시되게 된다.

따라서, 이 방법도 또한 비관혈적인 혈행동태의 추출을 유효하게 하는것이 가능하게 된다.

다음에, 제3예를 설명한다.

제3에는 상기 각 예에 관한 혈행동태의 추출방법에서, 청진법과 같은 정도의 정밀도를 갖는 최고, 혈압치를 얻는 혈압 측정 방법에 관한 것이다. 이 혈압 측정법에 있어서는, 데이터 처리부(6)에서 다음 네이터 처리가 행하여진다.

우선, 비관혈 혈압 측정에 있어서, 제3도에 나타낸 바와같이, GVdec의 진폭치가 최대 진폭치 Dmax의 3분의 2역치 Dmax-2/3, 또는 최대 진폭치의 크기에 의한 무게를 가한 역치에서 연속하여 크게 되었을때, 그 역치에 가장 가까운 진폭치를 부여한 커프 압력치를 맥동 혈류의 파고치 즉, 최고 혈압치 SYS로 한다.

또한, 연속하여 작게 되었을때, 그 최초로 작게된 전폭치를 부여한 커프 압력치를 맥동 혈류의 파곡치, 즉,최저 혈압치 DIA로서 데이터 처리하고, 이들의 값을 영상표시하는 것이다.

이 비관혈 혈압 측정 방법에 의하면, 제2도와 제3도에 나타낸 바와 같이 GVdec의 진폭치가 최대 진폭치 Dmax의 3분의 2의 역치, Dmax-2/3가 얻어지면, 그 역치에서 크게 되어있는 D₁, D₂, D₃,…가 판정되지만, 그 역치에 가장 가까운 진폭치, D₁을 부여한 맥동을 검출하였을때의 커프 압력치, 예를들면 120mmHg(제2도)와 101mmHg(제3도)를 각각 맥동 혈류의 파곡치, 즉, 최고 혈압치 SYS로 할 수 있다.

또한, GVdec가, 연속하여 Dmax-2/3보다 작게되는 D₇, D₉을 검출하였을때, 그 최초로 작게된 전폭치 D₇을 부여한 커프 압력치, 예를들면 65mmHg(제2도), 또는 제3도의 GVdec가 연속하여 Dmax-2/3보다 작게되는 D₁₂, D₁₃, D₁₄를 검출하였을때, 그 최초로 작게된 진폭치 D₁₂를 부여한 커프 압력치, 예를들면 69mmHg(제3도)를 각각 맥동 혈류의 파곡치, 즉, 최저 혈압치를 할 수 있다.

이 혈압 측정 방법은, 동시에 청진기를 사용하여 검출된 크로트 코프음이 K표로 제2도와 제3도와 Pc상에 표시되어 있으므로, 최초에 스완 1점에 대응하는 크로트 코프음을 발생한 혈관벽의 신축(즉, 최고 혈압치를 부여하는 혈관벽의 신축)이 제2도와 제3도가 함께 L₁과 D₁으로 특징지워지는 맥동 과정과 일치하는것으로 된다.

또한, 스완 5점에 대응하는 크로트 코프음의 소멸도, 마찬가지로 제2도의 L₇및 D₇과, 제3도의 L₁₂및 D₁₂로 특징지워지는 혈관벽의 신축과정에 일치하여 나타내게 된다.

따라서 이 방법도 또한 비관혈적인 혈압 측정을 유효하게 하는것이 가능하게 된다. 다음에 제4예를 설명한다.

제4예는 제1예 및 제2예에 관한 혈행동태의 추출 방법에서 동일하게 정확한 최고, 최저 혈압치를 얻는 혈압 측정 방법에 관한 것이다.

이 혈압 측정 방법에 있어서도, 데이터 처리부(6)에서 다음의 데이터처리가 행하여진다.

우선, 제2도와 제3도에 도시되어 있는 바와같이, 최고 혈압치를 부여하는 근방의 혈관벽의 변위 가속도성분 Psd의 파형 특징을 그 관벽의 변위 속도 성분의 증가치 GVinc의 Ln(n=1,2,3,…)와 Sn(n=1,2,3,…)과의 시간 간격 △Tn(n=1,2,3,…)의 변화에, 혹은 그 진폭치의 변화 △An(n=1,2,3,)로 변환하고, △Tn이나△An 혹은 △Tn과 △An이 연속하여 증가하기 시작하는 특징을 발견한 시점의 커프 압력치를 제2도와 제3도에 나타낸 바와 같이 최고 혈압치, SYS로서 추출하는 것이다.

또한, 그때의 GVdec의 진폭치 D₁과, 그 직전의 진폭치 D₀와, 그 직후의 진폭치 D₂와의 평균치(제3도에 나타낸 Dave)를 구하고, 관벽의 변위 속도 성분의 감소치 GVdec가, D₁이나 Dave에서 연속하여 작게되는 시점의 커프 압력기를 최저 혈압치, DIA으로 하는 것이다.

이 혈압 측정 방법에 의하면, 제2도와 제3도에 나타낸 바와 같이, 최고 혈압치를 부여하는 근방의 Psd의 파형 특징이 GVinc의 L₁과 S₁, L₂와 S₂, L₃와 S₃, L₄와 S₄와의 시간간격, △T₁, △T₂, △T₃, △T₄의 연속적인 증가와 L인 진폭치의 연속적인 증가, △A₁, △A₂, △A₃, △A₄에서 검출되어 있게 된다.

따라서, 최고 혈압치를 얻기위한 혈관벽의 신축은, L₁과 D₁으로 특징지워지는 맥동 과정과 일치하고 있는것이 나타나 있다.

이때의, 최고 혈압치는 제2도의 경우120mmHg, 제3도의 경우 101mmHg이며, 상기 제3예의 청진법과 일치하고 있다.

또한, 그 때의 GVdec의 진폭치 D₁와, 그 직전의 진폭치 D₀및 그 직후의 진폭치 D₂와의 산술 평균치 Dave를 구한다.

그리고, D₁₂, D₁₃, D₁₄가 제3도에 도시되어 있는 바와같이, D₁은 Dave에서 연속하여 작게되어 가는 과정에서 최초로 작게된 진폭치 D₁₂에 있어서의 부여한 커프 압력치 69mmHg를 최저 혈압치로 한다.

이에 따라, 상기 청진법과 동일한 수지가 검출되는 것을 알 수 있다.

제2도의 경우도, Dave가 Dmax-2/3와 거의 동일한 크기이므로 D₁은 Dave에서 연속하여 작게 되어가는 과정에서 최초에 작아진 진폭치 D₇에서 부여한 커프 압력치 65mmHg를 최저 혈압치로 하면, 상기 청진법과 동일한 수치가 검출되어 있는 것을 알 수 있다.

따라서, 이 방법도 또한, 비관혈적인 혈압 측정을 유효하게 하는 것이 가능하게 된다.다음에 제5예를 설명한다.

제5예는 제1도에 나타내는 장치에 의하여, 영상 표시부에 실제시간으로 표시되는 각 측정치에 의거 혈압을 측정하는 혈압 측정 방법에 관한 것이다.

제1도에 나타낸 장치에 의하면, 피검자의 윗팔, 다리, 손가락 등에 감겨진 커프(1)가 소형 펌프 등으로 이루어지는 압력 급배 수단(3)에 의하여 가압되며, 동맥(4)을 압박한다.

이때, 트랜스듀서(5)에서 압력치가 데이터 처리부(6)를 통하여 영상 표시부(7)에 표시되게 된다.

영상 표시부(7)에서 압력치는, 제4도에 나타낸 바와같이, 마치 수은압력계와 같이, 수은주의 높이와 같이 높이 데이터로서 시뮬레이션 표시된다.

즉, 높이 데이터는 데이터 처리부(6)를 통하여 실제 시간으로 영상 표지부(7)에 변환 표시 가능하게 된다.

실제 시간으로 표시되는 압력치를 눈으로 보면서, 압력치를 측정부의 동맥의 최고 혈압치보다 약간 높게(예를들면 최고 혈압치보다도 30mmHg정도 높임) 가압하고, 커프 압력의 배기가 시작하는 시점에서, 제5도에 나타낸 바와같이 변동 압력의 상기 표시에 더하여, 가로축에는 시간, 세로축에는 상기 수은의 압력 눈금을 취하며, 커프 압력 Pc의 시간적 추이, 특허청구의 제1항에 혈관벽의 변위 가속도 성분 Psd, 속도 성분의 증가치 GVinc, 그 감소치 GVdec 혹은 GAinc와 GAdec 및 Pfd의 시간적 추이를, 각각 시간축을 임의의 장소로 취하고, 동시에 실제시간으로 영상 표시부(7)에 영상표시하는 것으로 한다.

이때, 제2도와 제3도에 표시되어 있는 상기 제3에의 Dmax와, 거기에서 연산되는 여기(제2도에 표시되어 있는 Dmax-2/3) 및 상기 제4예의 D₁이나 Dave(제3도에 표시되어 있음)도 영상표시하여 혈행동태를 실제시간으로 관찰하면서 비관혈적으로 혈압을 측정하는 것이 가능하게 된다.

또한, 혈행동태를 예를들면 메모리(9)로 기록하고, 또한 전송부(10)에 의하여 동시 측정이 실시 가능한 다른 장치로, 혹은 반대로 그를 장치에서 네트웍이나 텔레미터 등을 통하여 계측 데이터의 전송 또는 수신을 할 수 있다.

따라서, 이 혈압 측청 방법에 의하면 관벽 운동에 의하여 특징지워지는 혈행동태를 실제시간을 모니터할 수 있으므로, 그들의 데이터를 따른 기기에도 전송가능하게 되며, 또 반대로 다른 동시 계측 가능한 기기(예를들면, 뇌파계 등)에서 그들 데이터를 수신하고, 그를을 아나로그 양으로서 영상표시하는 것이 가능하게 된다.

이 결과, 이관혈적인 혈압 측정을 유효하게 할 수 있다.

또한, 도시되어 있지 않으나, 영상 표시부(7)에서 Pc의 변화를 아네로이드식 압력계의 지침에 시뮬레이션 표시하는 것도 가능하다.

이와같이, 상기 각 예에 있어서는, 종래에 실시되고 있는 청진기와 커프를 사용한 비관혈 혈압 측정에 있어서의 크로트 코프음의 발생, 소멸의 특정 검출과 정을 혈관벽 신축 운동의 특징에서 추출하기 때문에 커프 압력의 변동에서 얻어지는 관벽의 변위의 순간 속도, 순간 가속도를 실제시간에 가시와 할 뿐만 아니라, 그들 순간치의 시간적 변화인 관벽의 속도 변화와 그에 따른 평균 가속도 변화의 시간적 추이의 특징도 동시에 실제시간에 가시화 할 수 있다.

따라서 종래의 청진법에 요구되는 것과 같은 경험을 필요로 하지 않으므로 정확한 혈압 측정이 가능하게 된다.

또한, 커프압에 의하여 협착된 혈관이, 개방되는 상태로 되돌아올때까지의 관벽의 여러가지의 상기 신축 운동을 실제시간으르 가시화 할 수 있으므로, 코로트 코프음으로부터는 검출할 수 없는 혈관벽의 이상한 신축 운동이나 가벼운 부정맥(不整脈) 등을 수반하는 혈행동태의 자세한 이상이나 또한 피검자가 놓여있는 통상과는 다른 정신적, 육체인 환경변화(예를들면 긴장하고 있다든가, 운동한 직후라든가, 알코올류를 마신후 라든가)에 의한 혈행동태의 변화도, 가시화된 혈관벽의 운동에서 검출 할 수 있다.

특히, 상기 각 예의 벙법으로 얻어져 가시화된 관벽의 변위 가속도는, 혈관벽이외의 운동에 노이즈를 용이하게 구별 할 수 있다.

또한, 압력 트랜스듀서로부터 얻어진 압력치는, 높이 데이터로 변환되어 눈금모양으로 실제 시간에 영상표시된다.

동시에 메모리에도 기록할 수 있으므로 청진법과 병용되더라도 변환되어 눈금 모양으로 실제 시간에 영상표시된다.

동시에 메모리에도 기록할 수 있으므로 청진법과 병용되더라도 스완 1점 및 스완 4점, 5점의 크로트 코프음의 검출을 보다 확실한 것으로 할뿐만 아니라, 종래의 수은 및 아네로이드식 혈압계를 사용한 혈압 측정에서는 이루어질 수 없는 데이터의 해석과 그 보관과 네트웍, 테레미터를 통한 데이터 전송이 용이하게 실시된다.

또한, 피측정부의 동맥 혈관벽이, 커프압에 의하여, 눌려 찌부러지며여, 그리고 원래의 상태로 되돌아가는 과정에 있어서의 그 혈관벽의 신축 운동을 명확하게 기술할 수 있으며, 또한 상기 Psd, GVinc, GVdec,GAinc, GAdec의 시간적인 변화에 의하여 동맥 경화도 등의 인체의 순환기계에 관한 정보를 비관혈로 얻기 위하여 이용할 수 있다.

또한, 제1도에 나타내는 장치에 의하면 추출된 정보를 전송할 수 있으므로, 원격지의 피검자의 계측을, 전화 회선 등을 통하여 실제 시간에 가까운 상태에서 병원 등에서 의사가 모니터하면서 적절한 지시를 되돌려 보낼 수 있다.

또한, 심전계, 뇌파계 등 다른 기기와 사이 장치를 동시 사용하면, 그를 장치에서 계측된 데이터를, 이 혈압 측정 장치에 역으로 전송하고, 곧 수집된 데이터를 이 혈압 측정 장치에 역으로 전송하고, 그들 수집된 데이터를, 상기 혈행동태와 함께 영상표시할 수 있기 때문에, 이들의 장치의 부가가치를 서로 증가할 뿐만아니라, 사용 용도에 따라 상호 데이터를 조합시킨 정보를 얻는것이 가능하게 된다.

또한, 혈관벽의 변위 가속도에 관한 정보를 Pc시간에 대한 미분치로서 얻지않고, 비관혈 혈압 측정중에 광 초음파 센서 등에 사용하여 검출한 변위 및 변위 속도의 시간에 대한 미분치로서 Psd를 얻을 수 있게되므로 그러한 변위 및 변위속도 트랜스듀서를 사용한 혈압 측정 방법에도 응용하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은, 커프(Cuff)와, 가압기구 및 압력 배기 밸브를 사용한 비관혈(非觀血) 혈압 측정 장치에 있어서의 커프 압력 변동을 예를들면 수은 혈압계의 수은주의 높이에 대응하는 변동으로 하여 실제 시간으로, 영상표시부에 시뮬레이션 표시하면서 최고, 최저 혈압을 부여하는 전후 및 그 사이의 동맥 혈관벽의 신축운동을 일으키게 하는 맥동 혈류의 커프 압력에 대한 응답과정(혈행동태)의 추출 및 그에 의한 혈압 측정장치에 관한 것이다.

제1도는, 비관혈 혈압 측정을 실시하기 위한 장치의 블록도,

제2도는, 커프 압력의 배기율의 빨리 변화하고 있는 경우를 나타내는 영상표시부의 모니터도,

제3도는, 그 배기율이 거의 일정한 규정치로 변화하지 않는 경우 각각의 혈행동태의 추출결과를 나타내는 영상표시부의 모니터도,

제4도는, 시뮬레이션 표시된 압력데이타를 나타내는 영상표시부의 모니터도,

제5도는, 측정을 개시하고부터 약 5초후의 현행동태의 추출결과를 나타내는 영상표시부의 모니터도이다.

이상과 같이, 본 발명의 장치에 의한 혈행 태의 추출방법 및 혈행 태의 추출에 의한 혈압 측정 방법은, 예를들면 혈행동태를 CRT나 액정화면 등에 영상표시하고, 의사, 간호사 등이 이러한 영상표시를 보면서 정확한 혈행동태, 혈압 측정을 관찰하는데 매우 적합하다.

또한, 압력 표시를 화면상에 높이 데이터(수은주의 데이터)로서 표시할 수도 있으며, 부가적으로 아네로이드식의 지침 운동도 영상표시할 수 있으므로, 종래의 청진법에서 사용되어온 그들 압력계를 필요로 하지 않을 뿐만 아니라, 청진기나 마이크로폰을 사용하는 청진법에서는 검출할 수 없는 동맥 혈관벽의 미묘한 운동을 실제시간에 관벽운동속도, 가속도 등의 물리량의 시간적 변화로서 영상표시할 수 있으므로, 그들 정보를 모니터 하면서 실시할 수 있는 청진에도 이용된다.

Claims (3)

1. 커프와 배기 밸브를 사용하여 비관혈의 혈압을 측정하는 장치에 있어서, 상기 장치가, 상기 커브와 같은 압박 수단을 가압, 배기하기 위한 압력 배기 수단(8)과, 상기 커브내에 설치되어 커프 압력을 검출하기위한 압력 검출 수단(5)과, 상기 커프내에 설치되어 동맥 혈관벽의 신장 운동의 변위를 검출하기 위한 변위 압력 검출수단(11) 및 변위속도 검출수단(12)과, 상기 각 수단들을 제어하기 위한 마이크로 콘트롤러(8)와, 상기 각 수단에 연결되어 입력되는 압력을 처리하는 데이터 처리부(6)와, 상기 데이터 처리부(6)에 접속되어 처리된 데이터를 영상으로 표시하는 영상 표시부(7) 및, 상기 데이터 처리부(6)에 접속되어 마이크로 콘트롤러(8) 및 각 수단의 신호를 전송하는 전송부(10)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 혈행동태의 추출에 의한 혈압 측정 장치
2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 처리부(6)는, 상기 압력 검출 수단(5)에 의하여 측정된 커프 압력(Pc)의 변동 성분을, 배기 밸브에 의한 감압률의 가속도가 영으로 되는 시간에 대한 커프 압력(Pc)의 2차 미분파형을 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 가속도 성분(Psd)으로서 추출하거나, 또는 상기 변위압력 검출수단(11) 또는 변위속도 검출수단(12)에 의하여 측정된 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 혹은 변위 속도 성분을, 그 변위 시간에 대한 2차 미분파형, 또는 검출된 변위 속도 성분의 시간에 대한 1차 미분파형을 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 가속도 성분(PSd)으로서 추출하고, 이 신축 운동의 변위 가속도 성분(Psd)과 시간축(Tsd)과의 각 교점(T₀,T₁,T₂,… ,T_n-1,T_n,T_n+1,…)으로 나눠지는 각 영역의 내, 양의 영역 면적을 관벽의 변위 속도 성분의 증가치(GVinc), 및 음의 영역 면적을 그 변위 속도 성분의 감소치(GVdec)로서 추출하고, 관벽의 변위 속도 성분의 증가치(GVinc)의 각 진폭치(L과 S)를 동맥 혈관벽의 그들 각 신장에 작용한 시간으로 나눈 값을, 관벽에 작용한 평균 신장 가속력, 관벽의 변위 속도 성분의 감소치(GVdec)의 각 진폭치(D)를 그들 각 축소에 작용한 시간으로 나눈 값을, 관벽에 작용한 평균 축소 가속력에 각각 대응시키고, 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 가속도 성분(Psd)과, 변위 속도 성분의 증감치(GVinc와 GVdec)나, 또는 평균 신장, 축소 가속력을 상기 영상 표시부(7)에 그래프 혹은 영상으로 나타내는 것을 특징으로 하는 혈행동태의 추출에 의한 혈압 측정 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 장치는, 압력 검출 수단(5)으로 변환된 커프의 변동 압력치를 별도의 영상 표시부(7)에 실제 시간으로 변동하는 압력을 높이 데이터로서 변환 표시하며, 압력치를 피검자의 측정부의 최고혈압치보다 약간 높게 가압하고, 가압을 정지한 시점에서 상기 영상 표시부에 표시되는 높이 데이터의 변동표시에 더하여, 가로축을 시간, 세로축을 압력 데이터로서, 커프 압력(Pc)의 시간적 추이와, 상기 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 가속도 성분(Psd)과, 그 속도 성분의 증가치(GVinc)와, 그 감소치(GVdec)와, 또한 이들로부터 얻어지는 상기 평균 신장 및 축소 가속도와, 또한 동맥 혈관벽의 신축 운동의 변위 속도 성분(Pfd)과의 시간적 추이를, 계측 목적에 따른 파라미터만을, 각각 동시에 실제 시간을 영상 표시부(7)에 표시하면서, 역치(Dmax-2/3) 및 진폭치(D₁)나 평균치(Dave)의 레벨도 동시에 표시하고, 또한, 파라미터중에서 그 크기의 수치 표시를 필요로 하는 것에 관해서는, 그들 수치도 동시에 표시하고, 비관혈로 혈행동태를 모니터하면서 혈압을 측정할 수 있는 혈행동태의 추출에 의한 혈압 측정 장치