WO1990006721A1 - Pulse wave detector and pulse wave detection method - Google Patents

Pulse wave detector and pulse wave detection method Download PDF

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WO1990006721A1
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Minoru Niwa
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Colin Electronics Co., Ltd.
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
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    • A61B5/022Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
    • A61B5/02208Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers using the Korotkoff method

Definitions

  • the pulse wave detection accuracy determining means determines whether or not the detection accuracy of the pulse wave is abnormal due to the living body itself, When it is determined that the detection accuracy of the pulse wave is abnormal due to the living body itself, an abnormal signal indicating that fact is output by the abnormal signal output means.
  • the pulse wave detection accuracy determination means may preferably perform treatment on the living body to ensure that the first pressing force width and the second pressing force width are set to a predetermined first reference criterion. It is configured to determine that the detection of the pulse wave is abnormal based on the smaller value.
  • the signal processing is executed while utilizing the memory function of the RAM 50, and the cuff pressure PK is adjusted by controlling the electric pump 18 and the switching valve 16 through the driving circuits (not shown).
  • the systolic blood pressure value and the diastolic blood pressure value are determined based on the detection of the disappearance of the pulse sound during the slow pressure reduction process in the cuff 10, while the pressure regulating valve 40 is controlled via a driving surface not shown.
  • the pressure PM in the pressure chamber 38 the minimum pressure-sensitive element of the pulse wave sensor 3S and the optimal pressure-sensitive element are determined based on the pulse waves sequentially collected in the process of increasing the pressure in the pressure chamber 38.
  • step S8 the maximum value of the amplitude for each pressure-sensitive element is determined, and the pressure-sensitive element that detects the pulse wave with the maximum amplitude among the maximum values of the amplitudes is determined as the optimal pressure-sensitive element.
  • step S9 the pressure PM when the pulse wave having the maximum amplitude is collected by the optimal pressure-sensitive element is determined as the pressure corresponding to the optimal pressing force of the pulse wave sensor 3 &, and the optimal pressure is determined. pressure And then the electric pump 18 is stopped.

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Description

明 細 書
発明の名称
脈波検出装置および脈波検出方法
技術分野
本発明は脈波検出装置に閬するものである。
背景技術
生体の表面の動脈上に押圧される脈波セ ンサを備え、 その脈波センサの押圧力を m定の範面で連鐃的に変化 させる過程で脈波センサにより採取される脈波に基づ いて最適押圧力を決定し、 その最適押圧力において脈 波を逐次検出する形式の脈波検出装置が知られている。
ところで、 斯かる脈波検出装置においては、 その脈 波センサはたとえば手首に.押圧されるが、 その手首の 動脈が橈骨や腱に対して相対的に手首の表面に近い位 置に位置させられていて脈波センサが骨や腱に比較的 強く押圧される前に動脈が殆ど押し潰されてしまう場 合、 被検者が太っていて動脈が比較的深い位置にある 場合、 あるいは動脈が細い場合等においては、 好適な 大きさの脈波を安定して検出し得る脈波センサの押圧 力幅が小さ く なつて、 脈波検岀中に押圧力が少し変動 するだけで好適な大きさの脈波を安定して検出し難く なる。 そして、 このように被検者自身に起因して脈波 の検出精度が異常である場合には、 脈波検出装置のェ ラーではなく再起動によつては脈波の検出精度を確保 し難いため、 被検者自身に起因して脈波の検出精度が 異常であることを速やかに検知して、 被検者に対して 手首を内倒へ曲げる等の処置を施す必要がある。
本発明はこのような事情を背景にして為されたもの であって、 その目的とするところは、 生体自身に起因 して脈波の検出精度が異常である場合にはその異常を 速やかに検知し得る脈波検出装置を提供することにあ る
発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明は、 上記のよう な形式の脈波検出装置であって、 第 1 11のク レーム対 応図に示すように、 (a)押圧力の変化過程で採取される 脈波の振幅をそれぞれ求める振幅決定手段と、 ()その 振幅決定手段により求められた各脈波の振幅の前記押 圧力の変化に俘う変化が、 予め定められた一定値以下 5 である第 1押圧力幅を決定する第 1押圧力幅決定手段 と、 (c)前記押圧力の変化過程で採取される脈波の最低 値をそれぞれ求める最低値決定手段と、 (d)その最低値 決定手段により求められた各脈波の最低値の前記押圧 力の変化に伴う変化が、 予め定められた一定値以下で 0 ある第 2押圧力輻を決定する第 2押圧力幅決定手段と, (e)前記第 1押圧力幅決定手段により決定された第 1押 圧力幅および前記第 2押圧力幅決定手段により決定さ れた第 2押圧力幅に基づいて、 生体自身に起因して脈 波の検出精度が異常であるか否かを判定する脈波検出 5 精度判定手段と、 (f)その脈波検出精度判定手段により 前記生体自身に起因して脈波の検出精度が異常である と判定されたとき、 その旨を表す異常信号を出力する 異常信号出力手段とを舍むことを特徴とする。
このように構成された脈波検出装 Sにおいては、 押 圧力の変化適程で採取される脈波の振幅が振幅決定手 段によりそれぞれ求められ、 各脈波の振幅の前記押圧 力の変化に伴う変化の予め定められた一定値以下の領 域である第 1押圧力幅が第 1押圧力幅決定手段により 決定されるとともに、 押圧力の変化過程で採取される 脈波の最低値が最低値決定手段によりそれぞれ求めら れ、 各脈波の最低値の前記押圧力の変化に伴う変化の 予め定められた一定値以下の領域である第 2押圧力幅 が第 2押圧力幅決定手段により決定される。 そして、 脈波検出精度判定手段により、 前記第 1押圧力幅およ び第 2押圧力幅に基づいて、 生体自身に起因して脈波 の検出精度が異常であるか否かが判定され、 生体自身 に起因して脈波の検出精度が異常であると判定された とき、 その旨を表す異常信号が異常信号出力手段によ り出力される。
この結果、 生体自身に起因して脈波の検出精度が異 常である場合には、 異常信号出力手段により出力され た異常信号に従って、 その異常を速やかに検知し得て 脈波の検出精度を確保すべく生体に対して処置し得る < 前記脈波検出精度判定手段は、 好適には、 前記第 1 押圧力幅および第 2押圧力幅が所定の第 1判断基準輻 より小さいことに基づいて前記脈波の検岀椿度が異常 であると判定するように構成される。
また、 前記脈波検岀装置は、 好適には、 カフを用い て前記生体から測定された最高血圧値および最低血圧 値の差と前記脈波センサにより検出された脈波振幅と の比であるゲイ ンを箕岀するゲイ ン算岀手段を備えた ものであり、 前記脈波検出精度判定手段は、 好適には、 前記ゲイ ンが所定の第 1判断基準ゲイ ンより大きいこ とに基づいて前記脈波の検出精度が異常であると判定 するように搆成される。
また、 前記旅波検岀精度判定手段は、 好適には、 前 記ゲイ ンが前記第 1判断基準ゲイ ンょり小さ く且つそ の第 1判断基準ゲイ ンより小さい第 2判断基準ゲイ ン より大きい場合には、 前記第 1押圧力輻および第 2押 圧力幅が前記第 1判断基準幅より大きい第 2判断基準 幅より小さいことに基づいて前記脈波の検出精度が異 常であると判定するように構成される。
また、 前記脈波検出装置は、 好適には、 カフを用い て前記生体の血圧値を測定する血圧測定手段を備えた 血圧モニタ装置の一部を構成するものであり、 この血 圧モニタ装置は、 好適には、 その血圧測定手段により 測定された血圧値と前記脈波センサにより検出された 脈波の値との藺係を予め求め、 その関係からその脈波 センサにより逐次検出される脈波に基づいて前記生体 の血圧値を連繞的にモニタするものである。 また、 前記脈波センサは、 好適には、 複数の感圧素 子が押圧面において前記動脈と交差する方向に配設さ れた半導体チップを備えたものであり、 それら複数の 感圧素子のうち最大振幅の脈波を出力する素子が最適 感圧素子として選択される。
また、 上記脈波検出装置は、 好適には、 前記脈波セ ンサを前記生体の表面に押圧する押圧手段と、 その押 圧手段による押圧力を変化させたときに前記最適感圧 素子から出力される脈波信号が最大振幅となったとき の押圧力を最適押圧力として決定し、 その押圧手段に その最適押圧力を維持させる手段と.を備えたものであ る。
前記発明装置により好適に実施される脈波検出方法 の要旨とするところは、 生体の表面の動脈上に押圧さ れる脈波センサの押圧力を所定の範囲で連繞的に変化 させる過程でその脈波セ ンサにより採取される脈波に 基づいて最適押圧力を決定し、 その最適押圧力におい て脈波を逐次検出する形式の脈波検出方法であって、 (a)前記押圧力の変化過程で採取される脈波の振幅をそ れぞれ求める振幅決定工程と、 &>)その振幅決定工程に より求められた各脈波の振幅の前記押圧力の変化に伴 う変化が、 予め定められた一定値以下である第 1押圧 力幅を決定する第 1押圧力幅決定工程と、 (c)前記押圧 力の変化過程で採取される脈波の最低値をそれぞれ求 める最低値決定工程と、 (d)その最低値決定工程により 求められた各脈波の最低値の前記押圧力の変化に伴う 変化が、 予め定められた一定値议下である第 2押圧力 幅を决定する第 2押圧力幅決定工程と、 (e)前記第 1押 圧力幅決定工程により決定された第 1押圧力幅および 前記第 2押圧力幅決定工程により決定された第 2押圧 • カ輻に基づいて、 前記生体自身に起因して脈波の検出 精度が異常であるか否かを判定する脈浚検出精度判定 工程と、 (ί)その脈波検出精度判定工程により前記生体 自身に起因して脈波の検出精度が異常であると判定さ れたとき、 その旨を表す異常信号を出力する異常信号 岀カ工程とを、 舍むことにある。
また、 前記脈波検出精度判定工程は、 好適には、 前 記第 1押圧力辐および第 2押圧力幅が所定の第 1判断 基準幅より小さいことに基づいて前記脈波の検出精度 が-異常であると判定する。
また、 前記脈波検出方法は、 好適には、 カフを用い て前記生体から測定された最高血圧値および最低血圧 値の差と前記脈波センサにより検出された脈波振幅と の比であるゲイ ンを算出するゲイ ン算出工程を備えた ものであり、 前記脈波検出精度判定工程は、 好適には、 前記ゲイ ンが所定の第 1判断基準ゲイ ンより大きいこ とに基づいて前記脈波の検出精度が異常であると判定 するものである。
また、 前記脈波検出精度判定工程は、 好適には、 前 記ゲイ ンが前記第 1判断基準ゲイ ンより小さ く且つそ の第 1判断基準ゲイ ンより小さい第 2判断基準ゲイ ン より大きい場合には、 前記第 1押圧力幅および第 2押 圧力幅が前記第 1判断基準幅より大きい第 2判断基準 幅より小さいことに基づいて前記脈波の検 ffi精度が異 常であると判定する。
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 本発明の一実施例である脈波検出装置を備えた血圧モ ニタ装置の構成を説明する図である。 第 3図は第 2図 の脈波検出装置が手首に装着された状態を示す図であ る。 第 4図は第 2図の血圧モニタ装置の作動を説明す るためのフローチャー トである。 第 5図は第 4図のフ ローチャー トにおいて求められた脈波の振幅および最 低値の押圧力変化に伴う変化状態の一例を曲線にて示 す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細 に説明する。
第 2図は、 本発明の脈波検出装置を備えた血圧モニ タ装置の構成を示す図である。 図において、 1 0は、 人体の上腕部などに巻回されてそれを圧迫するゴム袋 状の力マであり、 カフ 1 0の内部にはマイ ク ロフォ ン 1 2が設けられている。 カフ 1 0には、 圧力セ ンサ 1 - 4 , 切換弁 1 6 ' および電動ポンプ 1 8が配管 1 9を 介してそれぞれ接続されている。 電動ポンプ 1 8 は、 カフ 1 0内に空気等の流体を供給してそれを募圧する。 マイ ク ロフォ ン 1 2は、 生俸の上腕部丙の動脈から発 生する脈音 (コロ トコフ音) を検出し、 脈音を表す脈 音信号 S 0をバン ドパスフィルタ 2 0に供辁する。 バ ン ドパスフィルタ 2 0 は、 たとえば 3 0〜 8 0 Hz程度 の周波数成分を有する信号を通過させるものであって、 通過した脈音信号 S 0を A Z D変換器 2 2を介して C P U 2 に惧辁する。 圧力センサ 1 4はカフ 1 0内の 圧力 (カフ圧 P K ) を表すカフ圧信号 S Kをローバス フィ ルタ 2 5へ出力する。 ローパスフ ィルタ 2 5 は、 カフ圧信号 S Kに含まれる定常的な圧力を表す信号を 弁別して、 弁別したカフ圧信号 S Kを A Z D変換器 2 7を介して C P U 2 4に供給する。 切換弁 1 6は、 力 フ 1 0内への圧力の供給を許容する圧力僙耠状態, 力 フ 1 0内を徐々に排圧する徐速排圧状態, カフ 1 0內 を急速に排圧する急速排圧状態の 3つの祅態に切り換 えられるようになつている。
一方、 手首 2 6には、 第 3図に示すように、 脈波検 &装置 2 9が装着されている。 脈波検出装置 2 9は有 底円筒形状を成すハウジング 2 8を有し、 そのハウジ ング 2 8の開口端が体表面 3 0に対向する状態でパン ド 3 2により着脱可能に取り付けられるようになつて いる。 ノ、ウジング 2 8の內部には、 ダイ ヤフラム 3 4 を介して脈波センサ 3 6が相対移動可能かつハウジン グ 2 8の開口端からの突出し可能に設けられており、 ハウジング 2 8 とダイヤフラム 3 4 とによつて圧力室 3 8が形成されている。 この圧力室 3 8内には、 前記 電動ポンプ 1 8から調圧弁 4 0を経て圧力が供給され るようになっており、 これにより、 脈波セ ンサ 3 6 は その圧力室 3 8内の圧力 P Mに応じた押圧力で体表面
3 0に押圧される。 調圧弁 4 0 と脈波検出装置 2 9 と の間には圧力センサ 4 1が ^けられている。 圧力セン サ 4 1 は圧力室 3 8内の圧力 P Mを表す圧力信号 S P をローバスフ ィルタ 4 3へ出力する。 ローバスフ ィル タ 4 3は、 圧力信号 S Pに舍まれる定常的な圧力を表 す信号を弁別して、 弁別した圧力信号 S Pを AZD変 換器 4 5を介して C P U 2 4に供給する Λ
上記脈波センサ 3 &は、 たとえば単結晶シリ コ ン等 の半導体チツプの押圧面 4 2に感圧ダイオード等の感 圧素子 (図示せず) が多数配列されて成るものであつ て、 それら感圧素子の配列方向が橈骨動脈 4 4 と略直 交するように押圧されることにより、 橈骨動脈 4 4か ら発生して体表面 3 0に伝達される圧力振動波すなわ ち脈波を検出し、 その脈波を表す脈波信号 S Μを Αノ D変換器 4 6を介して C P U 2 4へ出力する。 本実施 例においては、 体表面 3 0が生体の表面に、 橈骨動脈
4 4が動脈にそれぞれ相当する。
C P U 2 4 は、 データバスライ ンを介して R O M 4 & , R AM 5 0 , 出力イ ンタフェース 5 2 と連結され ており、 R O M 4 8に予め記憶されたプログラムに従 0
つて R A M 5 0の記億機能を利用しつつ信号処理を実 行し、 図示しない ¾動回路をそれぞれ介して電動ボン プ 1 8および切換弁 1 6 .を制櫛することによりカフ圧 P Kを調節するとともに、 カフ 1 0内の徐速降圧過程 で脈音の発生消滅を検出することに基づいて最高血圧 値および最低血圧値を決定する一方、 図示しない駆動 面路を介して調圧弁 4 0を制御することにより、 圧力 室 3 8内の圧力 P Mを調節し、 その圧力室 3 8内の昇 圧過程で逐次採取される脈波に基づいて脈波センサ 3 Sの最遛感圧素子および最適押圧力を決定するととも に、 血圧値と脈波の大きさとの予め求められた関係か ら、 最適押圧力において最適感圧素子により検出され た実際の脈波の大きさに基づいて血圧値を逐次決定し、 かつ表示 · 記録装置 5 に決定した血圧値を表示記録 させる。 また、 C P U 2 4は、 予め記憶されたプログ ラムに従って、 圧力室 3 8内の募圧過程で最適感圧素 子により採取される各脈波の振幅および最低値などに 基づいて、 被検者自身に起因して脈波の検出精度が異 ' 常であるか否かを判定し、 異常である場合には異常信 号 S Aを ¾力して警報装置 5 6に異常である旨の警報 をさせる。 この警報としてはブザー等による音や音声 などを採用し得る。 なお、 警報装置 5 6により警報す るのに加えて或いは替えて表示 ·記録装置 5 に異常 ある旨の所定の表示をしてもよい。
次に、 以上のように構成された血圧モニタ装置の作 動を第 4図のフローチャー トに従って説明する。
まず、 図示しない電源スィ ツチが投入されると、 ス テツプ S 1が実行されて図示しない起動スィ ツチが 0 N操作されたか否かが判断される。 この判断が肯定さ れるとステップ S 2が実行されて、 カフ 1 0により上 腕部を圧迫するとともに、 その圧迫圧を変化させつつ 血圧測定が行われる。 この血圧測定は従来から行われ ているコ口 トコフ音方式によるもので、 まず、 切換弁 1 6を圧力供給状態に切り換え且つ電動ポンプ 1 8を 駆動して、 カフ圧 P Kを、 予想される被検者の最高血 圧値よりも高い圧力 (たとえば 1 8 0 廳 Hg程度の圧力) まで募圧する。 次いで、 切換弁 1 6を徐速排圧状態に 切り換えて、 カフ圧 P Kをゆっ く り と降下させ、 この 徐速降圧過程において検出される脈音信号 S 0が表す コロ トコフ音の発生消滅に基づいて血圧値を測定する。 すなわち、 コロ トコフ音が発生した時の力フ圧 P Kが 最高血圧値 H (醒 Hg ) 、 コロ トコフ音が消滅した時の カフ圧 P Kが最低血圧値 L ( mm Hg ) としてそれぞれ測 定されるのである。 このようにして、 最高血圧値 Hお よび最低血圧値 Lが測定されると、 切換弁 1 6が急速 排圧状態に切り換えられてカフ 1 0内が急速に排圧さ れる。 なお、 血圧値はカフ 1 0の舁圧過程で測定する こともできる。
カフ 1 0內が排圧されると、 続いてステップ S 3が 実行されて、 圧力室 3 8内の比較的緩やかな昇圧が開 始されて脈波センサ 3 6による体表面 3 0に対する押 圧が開始されるとともに、 ステップ S 4が実行される ことにより、 斯かる徐速昇圧過程において 1脈波に対 応する脈波信号 S Mが圧力室 3 8内の圧力 P Mを表す 圧力信号 S Pと共に読み込まれる。 次のステップ S 5 においては、 圧力 P Mが予め定められた圧力 (たと えば 1 8 0 DmHg程度の圧力) に達したか否かが判断さ れ、 未だ達しない場合にはステップ S 4および S 5が 操り返し実行されて脈波が圧力 P Mと共に逐次読み込 まれるが、 圧力 orに達した場合には繞くステップ S 6 が実行されて、 ステップ S 4にて読み込まれた各脈波 の最高値 M maX ( m V ) および最低値 M nrin ( m V ) がそれぞれ求められる。 本実施例においては、 ステツ プ S 6が最低値决定手段に対応する。 次にステップ S 7が実行されて、 ステップ S 6にて求められた各脈波 の最高値 M aiax および最低値 M ain の差をそれぞれ箕 出することにより各脈波の振幅がそれぞれ求められる。 このステップ S 7が本実施例の振幅決定手段に対応す る。 ステップ S 8においては、 各感圧素子毎の振幅の 最大値がそれぞれ決定されて、 それら振幅の最大値の うちの最大振幅の脈波を検出した感圧素子が最適感圧 素子として決定される。 次に、 ステップ S 9において は、 最適感圧素子において最大振幅の脈波が採取され たときの圧力 P Mが脈波センサ 3 &の最適押圧力に対 応する圧力として決定されるとともにその最適抨圧力 にホールドされ、 その後電動ポンプ 1 8が停止させら れる。
次に、 ステップ S 1 0が実行されることにより、 た とえば第 5図に示すように、 ステップ S 7にて求めら れた振幅のうち、 最適感圧素子による各脈波の振幅の 圧力 P M (脈波セ ンサ 3 6の押圧力) の変化に伴う変 化が予め定められた一定値 (たとえば 7 mmHg) 以下で ある第 1押圧力幅 Δ P , が求められるとともに、 ステ ップ S 6にて求められた最低値のうち、 最適感圧素子 による各脈波の最低値 Mmin の脈波センサ 3 6の押圧 力の変化に伴う変化が予め定められた一定値 (たとえ ば 7 mmHg) 以下である第 2押圧力幅 Δ P 2 が求められ る。 したがって、 本実施例においては、 上記ステップ S 1 0が第 1押圧力幅決定手段および第 2押圧力幅決 定手段にそれぞれ対応する。 なお、 第 5図において、 振幅データおよび最低値データは便宜上曲線にて示さ れている。
ステップ S 1 1 においては、 最適押圧力において最 適感圧素子により検出される実際の脈波の最高値 Mmax および最小値 Mmin から、 最高血圧値 S Y Sおよび最 低血圧値 D I A等の血圧値 P B を求めるための血圧値 P B と脈波の大きさ Mとの閬係を示す関係式 (1)が、 次 式 (2)および (3)に従って決定される。 すなわち、 前記ス テツプ S 2において実際に測定された最高血圧値 Hお よび最低血圧艎 と、 スチップ S 6において求められ た最適感圧素子による各脈波の最高値 Mnax および最 低値 Mmin のうちの最適押圧力に対応する最高値 Miaax および最低値 Main , とに基づいて、 (1)式における定 数 a, bが )式および (3)式からそれぞれ決定されるの である。
P E = a · M+ b · · ♦ ft)
H - a ' Miaax , + b · ♦ ♦ (2)
L = a · Mmin ' 十 b · ♦ ♦ (3)
次に、 ステップ S 1 2が実行されることにより、 次 式 (4)に示すように、 カフ 1 0により求められる脈圧の 最大変動量 ( H— L ) と、 脈波センサ 3 6の最適感圧 素子により最適押圧力において後出された脈波の振幅 Aとの比によって表されるゲイ ン Gが決定される。
G = ( H - L ) / A . ♦ · (4) 5 但し、 A = Mmax , 一Mmin ,
繞く ステップ S 1 3においては、 ステップ S 1 0に て決定ざれた第 1押圧力輻△ P t および第 2押圧力輻 Α Ρ2 が第 1判断基準幅、 たとえば共に 3 O mHg以下 であるか否かが判断され、 この判断が否定された場合 0 にはステップ S 1 4が実行されて、 ステップ S 1 2に て決定されたゲイ ン Gが第 1判断基準ゲイ ン、 たとえ ば 1.5以上であるか否かが判断される。 この判断が否 ' 定されてゲイ ン Gが 1.5よりも小さい場合にはステッ ブ S 1 5が実行されてゲイ ン Gが第 2判断基準ゲイ ン、 5 たとえば 1.2以上であるか否か、 すなわち 1.2 G< 1.5なる範西内にあるか否かが判断される。 ステップ S 1 5の判断が否定された場合、 すなわち第 1押圧力 幅 Δ Ρ ι および第 2押圧力幅 Δ Ρ 2 が共に 3 0画 Hgよ り も大き く且つゲイ ン Gが 1.2よりも小さい場合には、 好適な大きさの振幅を有する脈波を比較的安定して検 出し得るため、 ステップ S 1 6が実行されて血圧モニ タが開始される。 このステップ S 1 6においては、 ス チップ S 1 1 にて決定された関係から、 最適押圧力に おいて最適感圧素子により逐次検出される脈波の最高 値 Mmax ' および最低値 Mrain ' に基づいて、 最高血 圧値 S Y Sおよび最低血圧値 D I Aが逐次决定される とともに、 その決定された血圧値が表示 * 記録装置 5 4に表示記録される。 ステップ S 1 5の判断が肯定さ れた場合には、 ステップ S 1 7が実行されて第 1押圧 力幅 Δ Ρ , および第 2押圧力幅 Δ Ρ 2 が第 2判断基準 幅、 たとえば共に 5 O rnmHg以下であるか否かが判断さ れ、 この判断が否定されたときに前記ステップ S 1 6 が実行されて血圧モニタが開始される。
一方、 上記ステップ S 1 3 , S 1 4. S 1 7におい てそれらの判断が肯定された場合には、 被検者自身に 起因して脈波の検出精度が異常であるとそれぞれ判定 されてステップ S 1 8が実行される。 ステップ S 1 3 , S 1 4, S 1 7の判断が肯定される場合とは、 たとえ ば、 手首 2 6の曲げ角度等に起因して橈骨動脈 4 が 橈骨 5 8や腱 6 0に対して相対的に体表面 3 0に近い 位置に位置させられており、 脈波センサ 3 6が橈骨 5 8や腱 6 0に比較的強く押圧される前に橈骨動脈 4 4 が殆ど押し潰されてしまう場合、 被検者が太っていて 橈骨動脈 4 4が体表面 3 0から比較的深い位置にある 5 場合、 あるいは橈骨動脈 4 4が細い場合などであり、 これらの場合においては、 好適な大きさの脈波を安定 して検出し得る脈波センサ 3 6の押圧力幅が小さ くな つて、 脈波検岀中に抻圧力が少し変動するだけで好適 な大きさの脈波を安定して検岀し難くなるのである。 0 本実施例においては、 上記ステップ S 1 3 , S 1 , S 1 5 , S 1 7が脈波検出精度判定手段に対応する。 上記ステップ S 1 8においては、 被検者自身に起因 して脈波の検出精度が異常である旨を表す異常信号 S Aが出力されて、 警報装置 5 6から異常を知らせるた 5 めの警報が発せられる。 したがって、 ステップ S 1 8 が本実施例の異常信号出力手段に対応する。 次いで、 ステップ S 1 9が実行されて圧力室 3 8内が排圧され るとともに、 ステップ S 2 0が実行されることにより、 図示しない停止解除スィ ッチが O F F状態、 すなわち 0 その後の処理を一旦停止する状態とされた後、 ステツ プ S 2 1が実行される。 ステップ S 2 1においては、 停止解除スィ ツチが O N操作されたか否か、 すなわち 理を鐃行する状態とされたか否かが判断される。 未 一 だ O N操作されていない場合にはステップ S 2 1が操 5 り返し実行されて待機妆態とされ、.斯かる待機状態に おいて手首 2 6を内側へ曲げるなどの処置が施される。 そして、 ステップ S 2 1 において停止解除スィ ツチが 0 N操作されたと判断された場合にはステツプ S 3以 下が再び実行されることとなる。
このように本実施例によれば、 上記ステップ S 1 3 ,
S 1 , S 1 7のいずれかの判断が肯定された場合に は、 被検者自身に起因して脈波の検出精度が異常であ ると判定されて警報装置 5 6 により警報が発せられ、 斯かる饕報に基づいてオペレータは被検者自身に起因 して脈波の検出精度が異常であることを速やかに知る ことができ、 その異常を解消すべく被検者に対して上 述のような処置を施すこ とにより、 被検者自身に起因 して脈波の検出精度が損なわれることが回避される。 なお、 前述の実施例では、 ステップ S 1 3 , S 1 4 , S 1 5 , S 1 7が脈波検出精度判定手段に対応してい るが、 必ずしもそのように構成する必要はなく、 たと えばステップ S 1 4 , S 1 5 , S 1 7を削除してステ ップ S 1 3 のみにて脈波の検出精度を判定するように してもよい。
また、 前述の実施例では、 警報が発せられた場合に は手動操作により手首 2 6の曲げ角度変更等の処置が 施されることとなるが、 その処置を自動的に行う こと も可能である。 この場合には、 たとえば、 手首 2 6に その曲げ角度を調節するための調節装置を設け、 前記 ステップ S 1 9に続いてその調節装置により手首 2 6 8
の曲げ角度を自動調節した後、 前記ステップ S 3以下 が実行される。
また、 前述の実施例では、 脈波検岀装置 2 9により 検出される脈波を用いて血圧値がモニタされるように 構成されているが、 血圧値をモニタする場合でなくて も本発明の効果が得られることは勿論である。
また、 前述の実施例では、 ステップ S 1 6 にて血圧 モニタが実際に開始される前においてだけ、 被検者自 身に起因して脈狻の検出精度が異常であるか否かが判 定されているが、 血圧モニタが簡始された後において も前述の場合と略同様に或いはゲイ ン Gだけに基づい てその判定を逐次行うようにしてもよい。 この場合に おいて、 カフ 1 0による血圧測定も所定時間毎にやり 直して、 ステップ S 1 1における関係やゲイ ン Gを補 正するようにしてもよい。
また、 前遨の実施例では、 脈波センサ 3 6の押圧面 4 2には多数の感圧素子が配列されているが、 感圧素 子は一偭だけであってもよい。
また、 前述の実施例において、 感圧素子は感圧ダイ ォード等の半薯体感圧素子以外のものであってもよい, また、 前述の実施例では、 橈骨動脈 4 4から脈波が 検出されているが、 橈骨動脈以外の他の動脈、 たとえ ば足背動脈から脈波を検出する場合においても本発明 の効果を得 _ることが可能である。
その他、 本発明はその趣旨を逸脱しない範面におい て種々変更が加えられ得るものである

Claims

請求の範面
1 . 生体の表面の動脈上に押圧される脈波センサの押 圧力を所定の範西で違繞的に変化させる過程で該脈波 センサにより採取される脈波に基づいて最適押圧力を 決定し、 該最適押圧力において脈波を逐次検出する形 式の脈波検出装置であって、
前記押圧力の変化過程で採取される脈波の振幅をそ れぞれ求める振幅決定手段と、
該振幅決定手段により求められた各脈波の振幅の前 記押圧力の変化に伴う変化が、 予め定められた一定値 ¾下である第 1押圧力幅を決定する第 1押圧力幅決定 手段と、
前記押圧力の変化過程で採取される脈波の最低値を それぞれ求める最低値決定手段と、
該最低値決定手段により求められた各脈波の最低値 の前記抨圧力の変化に伴う変化が、 予め定められた一 定値以下である第 2押圧力幅を決定する第 2押圧力幅 决定手段と、
前記第 1押圧力幅決定手段により決定された第 1押 圧力幅および前記第 2押圧力幅決定手段により決定さ れた第 2押圧力幅に基づいて、 前記生体自身に起因し て脈波の検出精度が異常であるか否かを判定する脈波 検 ffi精度判定手段と、
該脈波検 精度判定手段により前記生体自身に起因 して脈波の検岀精度が異常であると判定されたとき、 その旨を表す異常信号を出力する異常信号岀カ手段と を舍むことを特徴とする脈波検出装置。
2 . 前記脈波検出精度判定手段は、 前記第 1押圧力幅 および第 2押圧力幅が所定の第 1判断基準幅より小さ いことに基づいて前記脈波の検出精度が異常であると 判定するものである請求項 1 の脈波検出装置。
3 . 前記脈波検出装置は、 カフを用いて前記生体から 測定された最高血圧値および最低血圧値の差と前記脈 波センサにより検出された脈波振幅との比であるゲイ ンを算出するゲイ ン算出手段を備えたものであり、 前 記脈波検出精度判定手段は、 前記ゲイ ンが所定の第 1 判断基準ゲイ ンより大きいことに基づいて前記脈波の 検出精度が異常であると判定するものである請求項 1 の脈波検出装置。
4 . 前記脈波検出精度判定手段は、 前記ゲイ ンが前記 第 1判断基準ゲイ ンより小さ く且つ該第 1判断基準ゲ ィ ンより小さい第 2判断基準ゲイ ンより大きい場合に は、 前記第 1押圧力幅および第 2押圧力幅が前記第 1 判断基準幅より大きい第 2判断基準幅より小さいこと に基づいて前記脈波の検出精度が異常であると判定す るものである請求項 3 の脈波検出装置。
5 . 前記脈波検出装置は、 カフを用いて前記生体の血 圧値を測定する血圧測定手段を備えた血圧モニタ装置 の一部を構成するものであり、 該血圧モニタ装置は、 該血圧測定手段により測定された血圧値と前記脈波セ ンサにより検出された脈波の値との藺係を予め求め、 該閬係から該脈波センサにより逐次検¾される脈波に 基づいて前記生体の血圧値を連続的にモニタするもの である請求項 1の脈波検出装置。
6 . 前記脈波センサは、 複数の感圧素子が押圧面にお いて前記動脈と交差する方向に配設された半導体チッ ブを備えたものであり、 該複数の感圧素子のうち最大 振幅の脈波を出力する素子が最適感圧素子として選択 されるものである請求項 1 の脈波検出装置。
7 . 前記脈波検岀装置は、 前記脈波センサを前記生^ の表面に押圧する押圧手段と、 該押圧手段による押圧 力を変化させたときに前記最適感圧素子から出力され る脈波信号が最大振輻となったときの押圧力を最適押 圧力として決定し、 該押圧手段に該最適押圧力を維持 させる手段とを備えたものである請求項 6の脈波検岀
8 . ,生体の表面の動脈上に押圧される脈波センサの押 圧力を所定の範囲で連続的に変化させる過程で該脈波 センサにより採取される脈波に基づいて最適押圧力を 0 決定し、 該最適押圧力において脈波を逐次検出する形 式の脈波検岀方法であって、
前記押圧力の変化過程で採取される脈波の振幅をそ れぞれ求める振幅決定工程と、
該振幅決定工程により求められた各脈波の振幅の前 5 記押圧力の変化に伴う変化が、 予め定められた一定値 以下である第 1押圧力幅を決定する第 1押圧力幅決定 工程と、
前記押圧力の変化過程で採取される脈波の最低植を それぞれ求める最低値決定工程と、
該最低値決定工程により求められた各脈波の最低値 の前記押圧力の変化に伴う変化が、 予め定められた一 定値以下である第 2押圧力幅を決定する第 2押圧力幅 決定工程と、
前記第 1押圧力幅決定工程により決定された第 1押 圧力幅および前記第 2押圧力幅決定工程により決定さ れた第 2押圧力幅に基づいて、 前記生体自身に起因し て脈波の検出精度が異常であるか否かを判定する脈波 検出精度判定工程と、
該脈波検出精度判定工程により前記生体自身に起因 して脈波の検出精度が異常であると判定されたとき、 その旨を表す異常信号を出力する異常信号出力工程と を舍むことを特徵とする脈波検出方法。
9 . 前記脈波検出精度判定工程は、 前記第 1押圧力幅 および第 2押圧力幅が所定の第 1判断基準幅より小さ いことに基づいて前記脈波の検出精度が異常であると 判定するものである請求項 8 の脈波検出方法。
10. 前記脈波検出方法は、 カフを用いて前記生体から 測定された最高血圧値および最低血圧値の差と前記脈 波センサにより検出された脈波振幅との比であるゲイ ンを算出するゲイ ン箕出工程を備えたものであり、 前 記脈波検出精度判定工程は、 前記ゲイ ンが所定の第 1 割断基準ゲイ ンより大きいことに基づいて前記脈波の 検出精度が異常であると判定するものである請求項 8 の脈波検出方法。
11. 前記脈波検出精度判定工程は、 前記ゲイ ンが前記 第 1判断基準ゲイ ンより小さ く且つ該第 1判断基準ゲ ィ ンより小さい第 2判断基準ゲイ ンより大きい場合に は、 前記第 1押圧力幅および第 2押圧力幅が前記第 1 判断基準幅より大きい第 2判断基準幅より小さいこと に基づいて前記脈狻の検出精度が異常であると判定す るものである請求項 1 0 の脈波検出方法。
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