WO2014050299A1

WO2014050299A1 - 血圧測定装置、血圧測定方法、血圧測定プログラム

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Publication number: WO2014050299A1
Application number: PCT/JP2013/070623
Authority: WO
Inventors: 広幸木下; 佐藤　博則; 小椋　敏彦
Original assignee: オムロンヘルスケア株式会社
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2014-04-03
Also published as: JP6003487B2; CN104684467A; US10064561B2; JP2014068826A; CN104684467B; US20150196206A1; DE112013004776T5

Abstract

　ＣＰＵ１８は、カフ３０による測定部位の減圧期間中に検出されるカフ３０の圧力信号から脈波を検出し、減圧期間中に発生する血流音に応じた血流音信号を取得する。そして、検出した脈波の振幅値と当該脈波の発生時点での圧迫圧力とを対応付けた脈波包絡線のデータと、血流音信号の振幅値と当該血流音信号の発生時点での圧迫圧力とを対応付けた血流音包絡線のデータを生成し、脈波包絡線のデータと血流音包絡線のデータとを用いて、減圧期間中における血圧の周期的な変動の有無を判定する。

Description

血圧測定装置、血圧測定方法、血圧測定プログラム

　本発明は、血圧測定装置、血圧測定方法、及び血圧測定プログラムに関する。

　生体の血圧値を測定する方法としては、オシロメトリック（ＯＳＣ）法とＫ音法が知られている。

　ＯＳＣ法は、カフで動脈を圧迫し、カフによる圧迫圧力（カフ圧）を減少させる過程での心臓の拍動に伴う動脈の容積変化をカフ内圧の変動（脈波振幅）に変換し、その変動を解析することで血圧値を算出する方法である。

　具体的には、カフ圧を最高血圧値よりも十分に大きい値まで増加させた後、このカフ圧を減少させていく過程で、カフ内の圧力を検出する。そして、検出したカフ内圧からカフ圧とそれに重畳する脈波を抽出し、この脈波の振幅を時系列にカフ圧と対にして記憶した包絡線を作成する。

　この包絡線から、振幅が最大となった脈波の発生時点におけるカフ圧を平均血圧値とする。そして、平均血圧値よりも高いカフ圧のうち、振幅が最大値の所定割合（例えば約５０％）に最も近い値となる脈波の発生時点におけるカフ圧を最高血圧値とする。また、平均血圧値よりも低いカフ圧のうち、振幅が最大値の所定割合（例えば約６０％）に最も近い値となる脈波の発生時点におけるカフ圧を最低血圧値とする。

　Ｋ音法は、被測定者の血流音（コロトコフ音＝Ｋ音）を検出し、Ｋ音発生開始時のカフ圧を「最高血圧」、Ｋ音消失時のカフ圧を「最低血圧」として決定する方法である。

　これまで、ＯＳＣ法とＫ音法を併用する血圧測定装置が提案されており、例えば特許文献１は、ＯＳＣ法とＫ音法のいずれかによって測定した血圧値を表示する血圧測定装置を開示している。

　また、特許文献２は、Ｋ音法によって血圧値を測定し、この血圧値が正しいか否か判断するために、Ｋ音法によって得た血圧値をＯＳＣ法によって評価する方法を開示している。

　また、特許文献３は、脈波振幅の包絡線とＫ音振幅の包絡線を作成し、これらを重ねてプリント出力するシステムを開示している。

日本国特開平１１－２０６７２４号公報日本国特開平５－３２９１１２号公報日本国特開平３－４９７３１号公報

　ＯＳＣ法による血圧測定に用いる脈波振幅の包絡線は、心臓の拍動周期よりも長い周期での血圧の微小変動（例えば呼吸性変動）により変形することが知られている。包絡線が変形してしまうと、ＯＳＣ法によって決まる測定血圧値には誤差が生じることになる。

　特許文献１～３は、血圧の微小変動による測定誤差については考慮しておらず、測定誤差を減らすことはできない。

　こういった血圧の微小変動による血圧測定への影響は、カフ内圧の測定精度を上げることで軽減することは可能である。しかし、カフ内圧の測定精度を上げると、装置のコストが増大したり、血圧測定に要する時間が長くなったりする。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カフ内圧の測定精度を高くすることなく、血圧の微小変動による血圧測定精度の低下を防ぐことが可能な血圧測定装置、血圧測定方法、及び血圧測定プログラムを提供することを目的とする。

　本発明の血圧測定装置は、生体の測定部位に装着されるカフと、前記カフによる前記測定部位への圧迫圧力を変化させる圧迫圧力調整部と、前記圧迫圧力の変化期間中における前記カフ内の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部の出力信号であるカフ圧信号から、前記生体の心臓の拍動に同期して前記圧迫圧力に重畳される圧力成分である脈波を検出する脈波検出部と、前記圧迫圧力の変化期間中に発生する血流音を検出する血流音検出部と、前記脈波検出部により検出される脈波の振幅値と当該脈波の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた脈波包絡線のデータを生成する脈波包絡線データ生成部と、前記脈波包絡線のデータを利用して測定血圧値を決定する血圧決定部と、前記血流音検出部の出力信号である血流音信号の振幅値と当該血流音信号の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた血流音包絡線のデータを生成する血流音包絡線データ生成部と、前記脈波包絡線のデータと前記血流音包絡線のデータとを用いて、前記圧迫圧力の変化期間中における血圧の周期的な変動の有無を判定する血圧変動判定部と、前記血圧変動判定部の判定結果に応じた制御を行う制御部と、を備えるものである。

　本発明の血圧測定方法は、生体の測定部位に装着されるカフによる前記測定部位への圧迫圧力の減少期間中に検出される前記カフの圧力信号から、前記生体の心臓の拍動に同期して前記圧迫圧力に重畳される圧力成分である脈波を検出する脈波検出ステップと、前記圧迫圧力の変化期間中に発生する血流音に応じた血流音信号を取得する血流音取得ステップと、前記脈波検出ステップにより検出される脈波の振幅値と当該脈波の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた脈波包絡線のデータを生成する脈波包絡線データ生成ステップと、前記脈波包絡線のデータを利用して測定血圧値を決定する血圧決定ステップと、前記血流音取得ステップにより取得した血流音信号の振幅値と当該血流音信号の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた血流音包絡線のデータを生成する血流音包絡線データ生成ステップと、前記脈波包絡線のデータと前記血流音包絡線のデータとを用いて、前記圧迫圧力の変化期間中における血圧の周期的な変動の有無を判定する血圧変動判定ステップと、前記血圧変動判定ステップの判定結果に応じた制御を行う制御ステップと、を備えるものである。

　本発明の血圧測定プログラムは、前記血圧測定方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

　本発明によれば、カフ内圧の測定精度を高くすることなく、血圧の微小変動による血圧測定精度の低下を防ぐことが可能な血圧測定装置、血圧測定方法、及び血圧測定プログラムを提供することができる。

本発明の一実施形態を説明するための血圧測定装置の概略構成を示す外観図図１に示す血圧測定装置１における本体部１０の内部構成を示す図図２に示すＣＰＵ１８がＲＯＭに記憶されるプログラムを読み出して実行することにより実現される機能ブロック図呼吸性変動がある場合の脈波包絡線の形状の変化をシミュレーションした結果を示す図呼吸性変動がある場合の脈波包絡線の形状の変化をシミュレーションした結果を示す図呼吸性変動がある場合の脈波包絡線の形状の変化をシミュレーションした結果を示す図呼吸性変動がある場合の脈波包絡線の形状の変化をシミュレーションした結果を示す図呼吸性変動がある場合の脈波包絡線の形状の変化をシミュレーションした結果を示す図呼吸性変動がある場合の脈波包絡線の形状の変化をシミュレーションした結果を示す図統制呼吸下で呼吸性変動を誘発し、一定カフ圧のもとで脈波振幅とＫ音振幅の変化を検証した結果を示す図呼吸性変動が発生している場合における脈波包絡線とＫ音包絡線を求めた結果を示す図呼吸性変動が発生していない場合における脈波包絡線とＫ音包絡線を求めた結果を示す図脈波包絡線補正部１８６による脈波包絡線の補正方法を説明するための図脈波包絡線補正部１８６による脈波包絡線の補正方法を説明するための図図１１に示したデータに対する脈波包絡線補正処理を説明するための図図５に示したデータに対する脈波包絡線補正処理を説明するための図図１に示す血圧測定装置１の動作を説明するためのフローチャート

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

　図１は、本発明の一実施形態を説明するための血圧測定装置の概略構成を示す外観図である。

　血圧測定装置１は、本体部１０と、被測定者の上腕に巻付け可能なカフ３０と、本体部１０とカフ３０を接続するエアチューブ４０とを備える。カフ３０は空気袋３１（図２参照）を含んでおり、この空気袋３１にエアチューブ４０が接続されている。

　本明細書においてカフとは、内腔を有する帯状又は筒状の構造物であって、生体の被測定部位（例えば上腕や手首等）に巻き付けが可能なものを意味する。また、カフとは、気体や液体等の流体を内腔に注入することによって被測定者の動脈を圧迫して血圧測定に利用されるもののことを指す。

　カフは、流体袋とこの流体袋を生体に巻き付けるための巻付手段とを含めた概念を示す言葉であり、腕帯と呼ばれることもある。図１の例では、カフ３０と本体部１０が別体となっているが、カフ３０が本体部１０と一体化されたものであってもよい。

　本体部１０は、血圧値及び脈拍数等の各種情報を表示するための例えば液晶等により構成される表示部１９と、ユーザ（被測定者）からの指示を受付けるための複数のスイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄを含む操作部２１とを備える。

　操作部２１は、電源をＯＮ又はＯＦＦするための指示の入力と測定開始及び終了の指示を受付ける測定／停止スイッチ２１Ａ、本体部１０に記憶された血圧データ等の情報を読み出し、表示部１９に表示する指示を受付けるためのメモリスイッチ２１Ｂ、及び、情報呼び出しの際のメモリ番号の上げ下げの指示を受付けるための矢印スイッチ２１Ｃ，２１Ｄ等を備える。

　図２は、図１に示す血圧測定装置１における本体部１０の内部構成を示す図である。

　本体部１０は、エアチューブ４０と接続される圧力センサ１１、ポンプ１２、排気弁（以下、弁という）１３と、マイクロホン２３と、Ａ／Ｄコンバータ１４と、ポンプ駆動回路１５と、弁駆動回路１６と、Ａ／Ｄコンバータ２４と、本体部１０の各部に電力を供給する電源１７と、表示部１９と、本体部１０全体を統括制御すると共に各種の演算処理を行う制御部（ＣＰＵ）１８と、操作部２１と、メモリ２２とを備える。

　ポンプ１２は、カフ３０による被測定部位への圧迫圧力（以下、カフ圧とも言う）を増加させるために、空気袋３１に空気を供給する。

　弁１３は、空気袋３１内の空気を排出又は封入するために開閉される。

　ポンプ駆動回路１５は、ポンプ１２の駆動をＣＰＵ１８から与えられる制御信号に基づいて制御する。

　弁駆動回路１６は、弁１３の開閉制御をＣＰＵ１８から与えられる制御信号に基づいて行う。

　ポンプ１２、弁１３、ポンプ駆動回路１５、及び弁駆動回路１６により、カフ３０による被測定部位への圧迫圧力（カフ圧）を変化させる圧迫圧力調整部が構成される。

　圧力センサ１１は、カフ３０内の圧力（空気袋３１内の空気圧力）を検出して電気信号（カフ圧信号）を出力するセンサである。

　Ａ／Ｄコンバータ１４は、圧力センサ１１から出力されるアナログのカフ圧信号をデジタル変換してＣＰＵ１８に出力する。

　マイクロホン２３は、被測定者の血流音（血管音）であるコロトコフ音（以下、Ｋ音）を検出して電気信号（Ｋ音信号）を出力する。

　Ａ／Ｄコンバータ２４は、マイクロホン２３から出力されるアナログのＫ音信号をデジタル変換し、ＣＰＵ１８に出力する。

　メモリ２２は、ＣＰＵ１８に所定の動作をさせるためのプログラムやデータを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、ワークメモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、測定した血圧データ等を格納するフラッシュメモリとを含む。

　図３は、図２に示すＣＰＵ１８がＲＯＭに記憶される血圧測定プログラムを読み出して実行することにより実現される機能ブロック図である。

　ＣＰＵ１８は、脈波検出部１８１と、Ｋ音検出部１８２と、脈波包絡線生成部１８３と、Ｋ音包絡線生成部１８４と、血圧変動判定部１８５と、脈波包絡線補正部１８６と、血圧決定部１８７と、血圧出力部１８８と、を備える。

　これらは、ＣＰＵ１８がメモリ２２に記憶されるプログラムを読み出して実行することで主にＣＰＵ１８に形成される機能であるが、これら機能のうちの一部又は全部がハードウェア構成で形成されてもよい。

　脈波検出部１８１は、Ａ／Ｄコンバータ１４から入力されるカフ圧信号から、カフ圧と、このカフ圧に重畳される圧力成分である脈波とを、例えばフィルタ処理により検出する。

　脈波包絡線生成部１８３は、脈波検出部１８１により検出された脈波の振幅値を算出し、算出した振幅値と、その脈波発生時点でのカフ圧とを対応付けてそれぞれメモリ２２に記憶する。メモリ２２に記録されるカフ圧とこれに対応する脈波の振幅値とをグラフで表現したときの振幅値同士を結ぶ線のことを脈波包絡線という。

　Ｋ音検出部１８２は、Ａ／Ｄコンバータ２４からＫ音信号を取得することで、Ｋ音信号及びそのレベル（振幅に相当）を検出する。

　Ｋ音包絡線生成部１８４は、Ｋ音信号の振幅と、そのＫ音信号発生時点でのカフ圧とを対応付けてそれぞれメモリ２２に記憶する。Ｋ音包絡線生成部１８４は、カフ圧の情報については脈波検出部１８１から取得する。メモリ２２に記録されるカフ圧とこれに対応するＫ音信号の振幅値とをグラフで表現したときの振幅値同士を結ぶ線のことをＫ音包絡線という。

　血圧変動判定部１８５は、脈波包絡線を構成するデータと、Ｋ音包絡線を構成するデータとを用いて、血圧測定中における血圧の変動（主に呼吸性変動）の有無を判定し、その判定結果をメモリ２２に記憶する。

　具体的には、血圧変動判定部１８５は、脈波包絡線とＫ音包絡線の形状をそれぞれ判定し、その判定結果から血圧測定中における血圧の変動の有無を判定する。以下、脈波包絡線とＫ音包絡線の形状から血圧変動の有無を判定できる理由について説明する。

　図４～図９に、呼吸性変動がある場合の脈波包絡線の形状の変化をシミュレーションした結果を示す。

　図４，６，８には、シミュレーションの前提となるカフ圧と血圧変動（周期１０秒、変動幅１０ｍｍＨｇ）の波形を図示している。また、図４，６，８には、カフ圧の減少過程で検出される脈波振幅の波形についても図示している。

　図５，７，９は、それぞれ、図４，６，８に示す脈波振幅の波形を、横軸をカフ圧にして図示したものである。

　図５，７，９に示すように、血圧変動があると、脈波包絡線の形状は、図５，７のように、山部が複数ある形状になったり、図９のように、カフ圧の増加に伴って上昇した後に平坦になりその後下降する台形形状になったりする。

　本明細書において、包絡線における山部とは、振幅値が増加から減少に転じるタイミングにおけるカフ圧に対応する振幅値のことを言う。また、包絡線において複数の山部がある場合、隣接する山部の間にある振幅値のうち、値が最小となる振幅値と、包絡線の両端部の振幅値とをそれぞれ谷部と言う。ただし、上記定義にしたがった山部のうち、その両隣にある２つの谷部の各々との振幅値の差がいずれも閾値未満となるものについては、山部ではないものとして扱う。

　血圧変動判定部１８５は、脈波包絡線から山部を検出して、脈波包絡線が複数の山部を有する形状か否かを判定する。

　上述したように、血圧変動判定部１８５は、検出した山部のうち、その両隣にある２つの谷部の各々との振幅値の差がいずれも閾値ＴＨ１未満となるものについては、脈波包絡線に含まれる山部の数としてカウントしない。

　また、血圧変動判定部１８５は、検出時間が隣接する２つの脈波の振幅値の変位量を算出し、その変異量が閾値ＴＨ２未満となるカフ圧が所定数以上続く場合に、脈波包絡線の形状が台形形状であると判定する。

　閾値ＴＨ１，閾値ＴＨ２，所定数については、血圧変動が発生したときと発生していないときの多数の脈波包絡線のデータを解析して、後の血圧変動の判定において誤判定が出ない程度の値を決めておけばよい。

　血圧変動がない場合でも、脈波包絡線が図５，７，９に示すような形状になる可能性もあるため、脈波包絡線の形状だけでは、血圧変動の有無を判定することはできない。

　図１０は、統制呼吸下で呼吸性変動を誘発し、一定カフ圧のもとで脈波振幅とＫ音振幅との変化を検証した結果を示す図である。カフ圧を一定としているため、この検証結果における脈波振幅の変動は血圧の呼吸性変動とほぼ一致する。

　ＦＩＧ１０Ａは、呼吸周期が６秒のときの検証結果を示し、ＦＩＧ１０Ｂは、呼吸周期が１０秒のときの検証結果を示し、ＦＩＧ１０Ｃは、呼吸周期が２０秒のときの検証結果を示している。

　図１０に示す結果から、Ｋ音の振幅と脈波の振幅は正の相関関係にあることが分かる。したがって、血圧変動がある場合には、Ｋ音包絡線の形状にも何らかの変化が現れると考えられる。

　図１１は、呼吸性変動が発生している場合における脈波包絡線とＫ音包絡線を求めた結果を示す図である。図１２は、呼吸性変動が発生していない場合における脈波包絡線とＫ音包絡線を求めた結果を示す図である。図１１，１２において縦軸は最大値を１として正規化した振幅値を示している。

　図１１に示すＫ音包絡線は山部Ｙ１，Ｙ２を有し、脈波包絡線は山部Ｙ３，Ｙ４を有している。一方、図１２に示すＫ音包絡線は山部Ｙ５を有し、脈波包絡線は山部Ｙ６を有している。図１１，１２に示す以外にも多数の被検者について検証を行った結果、血圧変動が発生していると、Ｋ音包絡線も複数の山部を有する形状になることが分かった。

　そこで、血圧変動判定部１８５は、Ｋ音包絡線から山部を検出して、Ｋ音包絡線が複数の山部を有する形状か否かを判定する。

　上述したように、血圧変動判定部１８５は、検出した山部のうち、その両隣にある２つの谷部の各々との振幅値の差がいずれも閾値ＴＨ３未満となるものについては、Ｋ音包絡線に含まれる山部の数としてカウントしない。

　閾値ＴＨ３については、血圧変動が発生したときと発生していないときの多数のＫ音包絡線のデータを解析して、血圧変動の判定において誤判定が出ない程度の値を決めておけばよい。

　そして、血圧変動判定部１８５は、上述した方法により、脈波包絡線が複数の山部を有する形状又は台形形状であり、かつ、Ｋ音包絡線が複数の山部を有する形状であると判定した場合に、血圧変動があると判定する。

　図３の説明に戻り、脈波包絡線補正部１８６は、血圧変動判定部１８５により血圧変動があると判定された場合に、脈波包絡線の形状を補正する。

　図１３及び図１４は、脈波包絡線補正部１８６による脈波包絡線の補正方法を説明するための図である。

　ＦＩＧ１３Ｂに示すように山部を２つ有するＫ音包絡線が得られる、ＦＩＧ１３Ａに示すように山部を２つ有する脈波包絡線が得られると、血圧変動があったと判定される。

　この場合、脈波包絡線補正部１８６は、脈波包絡線にある２つの山部のうちの高い方（振幅値が大きい方）を選択する。そして、選択した山部と、これに隣接する谷部に対応するカフ圧（ＦＩＧ１３Ａの符号Ａ）までの包絡線は残し、カフ圧Ａを超えるカフ圧に対応する包絡線を削除して、新たな包絡線を補間する。

　脈波包絡線補正部１８６は、例えば、カフ圧Ａよりも大きいカフ圧に対応する振幅値のうち、カフ圧Ａに対応する振幅値と同じ振幅値になるものを選択する。そして、選択した振幅値に対応するカフ圧（ＦＩＧ１３Ａの符号Ｂ）以上の包絡線を、（カフ圧Ｂ－カフ圧Ａ）で求まる圧力分だけ低圧側にシフトさせる。このようにして補間した包絡線はＦＩＧ１３Ａにおいて一点鎖線で示している。

　また、脈波包絡線補正部１８６は、図１４に示すように、血圧変動がありかつ脈波包絡線が台形形状である場合には、脈波包絡線の平坦部は削除し、平坦部に対応するカフ圧に対する振幅値を補間する。

　脈波包絡線補正部１８６は、例えば、振幅値の大きさの変化が閾値ＴＨ２未満になったときのカフ圧（ＦＩＧ１４Ａの符号Ｃ）と、振幅値の大きさの変化が閾値ＴＨ２以上に戻ったときのカフ圧（ＦＩＧ１４Ａの符号Ｄ）を判定する。

　そして、脈波包絡線補正部１８６は、カフ圧Ｃに対応する振幅値を通りかつ脈波包絡線と交差しない線Ｌ１と、カフ圧Ｄに対応する振幅値を通りかつ脈波包絡線と交差しない線Ｌ２を設定する。

　脈波包絡線補正部１８６は、線Ｌ１と線Ｌ２の交点と、カフ圧Ｃに対応する振幅値と、カフ圧Ｄに対応する振幅値とを結ぶ曲線（ＦＩＧ１４Ａの一点鎖線）を補間する。

　この曲線は、カフ圧Ｃ以下のカフ圧に対応する包絡線と、カフ圧Ｄ以下のカフ圧に対応する包絡線の傾きとが滑らかに繋がるように生成すればよい。

　図１５は、図１１に示したデータに対する脈波包絡線補正処理を説明するための図である。図１５に示すように、脈波包絡線補正部１８６は、脈波包絡線のうち、カフ圧Ｅを超える部分を削除し、破線部分を補間生成する。

　図１６は、図５に示したデータに対する脈波包絡線補正処理を説明するための図である。図１６に示すように、脈波包絡線補正部１８６は、脈波包絡線のうち、カフ圧Ｆ以下の部分とカフ圧Ｇ以上の部分を削除し、破線部分を補間生成する。

　図３の説明に戻り、血圧決定部１８７は、メモリ２２に記憶された脈波包絡線のデータを利用して、測定血圧値を決定する。

　血圧出力部１８８は、血圧決定部１８７により決定された測定血圧値の情報を、表示部１９に出力して、表示部１９に表示させる。血圧出力部１８８は、測定血圧値の情報をスピーカ等によって出力するようにしてもよい。

　図１７は、図１に示す血圧測定装置１の動作を説明するためのフローチャートである。

　測定／停止スイッチ２１Ａが押されて血圧の測定開始が指示されると、ＣＰＵ１８は、弁１３を閉鎖し、ポンプ１２によりカフ３０に空気を注入してカフ３０による腕への圧迫圧力の増加（腕への加圧）を開始する。

　カフ圧が最高血圧値よりも十分に高い目標値に達すると、ＣＰＵ１８は、ポンプ１２を停止し、弁１３を制御して、カフ圧の減圧を開始する。

　ＣＰＵ１８は、カフ圧の減圧期間において、圧力センサ１１の出力であるカフ圧信号から脈波とカフ圧を検出し、マイクロホン２３の出力であるＫ音信号を取得する（ステップＳ１）。

　ＣＰＵ１８は、検出した脈波についてその振幅値を算出し、算出した振幅値と、その脈波発生時点でのカフ圧とを対応付けてメモリ２２に記憶する（ステップＳ２）。

　また、ＣＰＵ１８は、マイクロホン２３から取得したＫ音信号の振幅値を、そのＫ音信号の発生時点でのカフ圧と対応付けてメモリ２２に記憶する（ステップＳ３）。

　ＣＰＵ１８は、測定血圧値の決定に十分な数の脈波振幅がメモリ２２に記憶されたら（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５の処理を行い、測定血圧値の決定に十分な数の脈波振幅がメモリ２２に記憶されていない場合（ステップＳ４：ＮＯ）はステップＳ１に処理を戻す。

　ステップＳ５において、ＣＰＵ１８は、メモリ２２に記録したデータに基づく脈波包絡線が複数の山部を有する双山形状であるか又は台形形状であるか否かを判定する。

　ＣＰＵ１８は、脈波包絡線が双山形状又は台形形状であった場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）に、メモリ２２に記録したデータに基づくＫ音包絡線が複数の山部を有する双山形状であるか否かを判定する（ステップＳ６）。

　一方、脈波包絡線が双山形状又は台形形状でない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ＣＰＵ１８は、血圧変動が発生していないと判断し、脈波包絡線のデータを用いて測定血圧値を決定し（ステップＳ１１）、決定した測定血圧値を表示部１９に表示させる（ステップＳ１２）。

　ステップＳ６の判定がＹＥＳのとき、ＣＰＵ１８は血圧変動が発生していると判断してステップＳ７の処理を行い、ステップＳ６の判定がＮＯのときには血圧変動が発生していないと判断してステップＳ１１の処理を行う。

　ステップＳ７において、ＣＰＵ１８は、脈波包絡線の形状にしたがって、脈波包絡線を補正する。

　そして、ＣＰＵ１８は、補正後の脈波包絡線のデータを用いて、測定血圧値を決定し（ステップＳ８）、決定した測定血圧値を表示部１９に表示させる（ステップＳ９）。また、ＣＰＵ１８は、血圧測定中に血圧変動があったことを示す情報を表示部１９に併せて表示させる（ステップＳ１０）。

　以上のように、本実施形態の血圧測定装置１は、脈波包絡線とＫ音包絡線の形状によって測定中の血圧変動の有無を判定し、血圧変動があると判定した場合には、脈波包絡線の形状を補正してから測定血圧値を決定する。このため、血圧変動の有無を正確に判定できると共に、血圧変動があった場合でも、血圧測定精度の低下を防ぐことができる。

　また、血圧測定装置１によれば、血圧変動があった場合には、測定血圧値とともに、血圧変動があったことを通知することができる。このため、被測定者は、血圧変動があったことを示す情報を見ることで、血圧測定をやり直すことができ、利便性を向上させることができる。

　なお、ここでは、血圧変動があった場合に、脈波包絡線を補正して測定血圧値を求めるものとしたが、血圧変動があった場合には、血圧変動があったことを示す情報のみを表示部１９に表示させて、血圧測定は中止してもよい。

　血圧測定装置１のＣＰＵ１８が実現する機能は、汎用のコンピュータによって実現することも可能である。

　例えば、表示部、操作部、及びメモリが接続されるコンピュータに、図２のＣＰＵ１８、表示部１９、操作部２１、及びメモリ２２以外の構成を含むユニットを外付けして用いる構成としてもよい。

　この構成においては、コンピュータ側からユニットを制御できるようにしておき、ユニット側から送られてくる信号を用いて、コンピュータが、図１６に示したステップＳ１～ステップＳ１２の処理を行うことで、本実施形態の血圧測定装置１と同様の機能を実現することができる。

　また、本実施形態のＣＰＵ１８が行う血圧測定方法を、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、当該プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体に記録される。

　このような「コンピュータ読取可能な記録媒体」は、たとえば、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ－ＲＯＭ）等の光学媒体や、メモリカード等の磁気記録媒体等を含む。また、このようなプログラムを、ネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。

　図１７では、カフ３０による圧迫圧力を減少させていく過程において検出されるカフ圧信号から脈波包絡線のデータを生成する方法を説明したが、カフ３０による圧迫圧力を増加させていく過程において検出されるカフ圧信号から脈波包絡線のデータを生成する方法であっても、本発明を同様に適用可能である。

　また、以上では、ＯＳＣ法によって決定した測定血圧値を出力する（表示部１９に表示する）血圧測定装置について説明したが、本発明は、Ｋ音法によって決定した測定血圧値を出力する血圧測定装置にも適用可能である。

　例えば、特許文献２のように、Ｋ音法で求めた測定血圧値を評価するためにＯＳＣ法によって測定血圧値を演算する装置において、上述した方法で血圧変動の有無を判定し、その判定結果に応じて脈波包絡線を補正して測定血圧値を決定するようにしてもよい。

　また、図２では、マイクロホン２３が本体部１０にあるものとしたが、マイクロホン２３をカフ３０内に設ける構成としてもよい。

　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

　開示された血圧測定装置は、生体の測定部位に装着されるカフと、前記カフによる前記測定部位への圧迫圧力を変化させる圧迫圧力調整部と、前記圧迫圧力の変化期間中における前記カフ内の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部の出力信号であるカフ圧信号から、前記生体の心臓の拍動に同期して前記圧迫圧力に重畳される圧力成分である脈波を検出する脈波検出部と、前記圧迫圧力の変化期間中に発生する血流音を検出する血流音検出部と、前記脈波検出部により検出される脈波の振幅値と当該脈波の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた脈波包絡線のデータを生成する脈波包絡線データ生成部と、前記脈波包絡線のデータを利用して測定血圧値を決定する血圧決定部と、前記血流音検出部の出力信号である血流音信号の振幅値と当該血流音信号の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた血流音包絡線のデータを生成する血流音包絡線データ生成部と、前記脈波包絡線のデータと前記血流音包絡線のデータとを用いて、前記圧迫圧力の変化期間中における血圧の周期的な変動の有無を判定する血圧変動判定部と、前記血圧変動判定部の判定結果に応じた制御を行う制御部と、を備えるものである。

　開示された血圧測定装置は、前記制御部は、前記血圧変動判定部により血圧の周期的な変動があると判定された場合に、前記脈波包絡線の形状にしたがって前記脈波包絡線のデータを補正し、前記血圧決定部は、前記血圧変動判定部により血圧の周期的な変動があると判定された場合に、前記制御部による補正後の脈波包絡線のデータを利用して測定血圧値を決定するものである。

　開示された血圧測定装置は、前記血圧変動判定部は、前記脈波包絡線が複数の山部を有する形状、又は、前記圧迫圧力の増加に伴って上昇した後に平坦になりその後下降する台形形状であり、かつ、前記血流音包絡線が複数の山部を有する形状である場合に、血圧の周期的な変動が有ると判定するものである。

　開示された血圧測定装置は、前記血圧変動判定部により血圧の周期的な変動があると判定され、かつ、前記脈波包絡線が複数の山部を有する形状である場合に、前記制御部は、前記脈波包絡線の前記複数の山部のうち最も高い山部からそれに隣接する谷部までの振幅値以外の振幅値を削除し、削除した振幅値の代わりに、新たな振幅値を前記削除した脈波包絡線の形状にしたがって補間するものである。

　開示された血圧測定装置は、前記血圧変動判定部により血圧の周期的な変動があると判定され、かつ、前記脈波包絡線が前記台形形状である場合に、前記制御部は、前記脈波包絡線の平坦となる部分の振幅値を削除し、削除した振幅値の代わりに新たな振幅値を、前記平坦となる部分以外の前記脈波包絡線の形状にしたがって補間するものである。

　開示された血圧測定装置は、前記制御部は、前記血圧変動判定部の判定結果を示す情報を出力するものである。

　開示された血圧測定方法は、生体の測定部位に装着されるカフによる前記測定部位への圧迫圧力の減少期間中に検出される前記カフの圧力信号から、前記生体の心臓の拍動に同期して前記圧迫圧力に重畳される圧力成分である脈波を検出する脈波検出ステップと、前記圧迫圧力の変化期間中に発生する血流音に応じた血流音信号を取得する血流音取得ステップと、前記脈波検出ステップにより検出される脈波の振幅値と当該脈波の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた脈波包絡線のデータを生成する脈波包絡線データ生成ステップと、前記脈波包絡線のデータを利用して測定血圧値を決定する血圧決定ステップと、前記血流音取得ステップにより取得した血流音信号の振幅値と当該血流音信号の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた血流音包絡線のデータを生成する血流音包絡線データ生成ステップと、前記脈波包絡線のデータと前記血流音包絡線のデータとを用いて、前記圧迫圧力の変化期間中における血圧の周期的な変動の有無を判定する血圧変動判定ステップと、前記血圧変動判定ステップの判定結果に応じた制御を行う制御ステップと、を備えるものである。

　開示された血圧測定プログラムは、前記血圧測定方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

　本発明は、例えば家庭用の血圧計に適用して、使用者の健康管理に役立てることができる。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、２０１２年９月２８日出願の日本特許出願（特願２０１２－２１７４０８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１　血圧測定装置
１０　本体部
１１　圧力センサ
１８　ＣＰＵ
２２　メモリ
２３　マイクロホン
３０　カフ
１８１　脈波検出部
１８２　Ｋ音検出部
１８３　脈波包絡線生成部
１８４　Ｋ音包絡線生成部
１８５　血圧変動判定部
１８６　脈波包絡線補正部
１８７　血圧決定部
１８８　血圧出力部

Claims

　生体の測定部位に装着されるカフと、
　前記カフによる前記測定部位への圧迫圧力を変化させる圧迫圧力調整部と、
　前記圧迫圧力の変化期間中における前記カフ内の圧力を検出する圧力検出部と、
　前記圧力検出部の出力信号であるカフ圧信号から、前記生体の心臓の拍動に同期して前記圧迫圧力に重畳される圧力成分である脈波を検出する脈波検出部と、
　前記圧迫圧力の変化期間中に発生する血流音を検出する血流音検出部と、
　前記脈波検出部により検出される脈波の振幅値と当該脈波の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた脈波包絡線のデータを生成する脈波包絡線データ生成部と、
　前記脈波包絡線のデータを利用して測定血圧値を決定する血圧決定部と、
　前記血流音検出部の出力信号である血流音信号の振幅値と当該血流音信号の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた血流音包絡線のデータを生成する血流音包絡線データ生成部と、
　前記脈波包絡線のデータと前記血流音包絡線のデータとを用いて、前記圧迫圧力の変化期間中における血圧の周期的な変動の有無を判定する血圧変動判定部と、
　前記血圧変動判定部の判定結果に応じた制御を行う制御部と、を備える血圧測定装置。
　請求項１記載の血圧測定装置であって、
　前記制御部は、前記血圧変動判定部により血圧の周期的な変動があると判定された場合に、前記脈波包絡線の形状にしたがって前記脈波包絡線のデータを補正し、
　前記血圧決定部は、前記血圧変動判定部により血圧の周期的な変動があると判定された場合に、前記制御部による補正後の脈波包絡線のデータを利用して測定血圧値を決定する血圧測定装置。
　請求項１又は２記載の血圧測定装置であって、
　前記血圧変動判定部は、前記脈波包絡線が複数の山部を有する形状、又は、前記圧迫圧力の増加に伴って上昇した後に平坦になりその後下降する台形形状であり、かつ、前記血流音包絡線が複数の山部を有する形状である場合に、血圧の周期的な変動が有ると判定する血圧測定装置。
　請求項３記載の血圧測定装置であって、
　前記血圧変動判定部により血圧の周期的な変動があると判定され、かつ、前記脈波包絡線が複数の山部を有する形状である場合に、前記制御部は、前記脈波包絡線の前記複数の山部のうち最も高い山部からそれに隣接する谷部までの振幅値以外の振幅値を削除し、削除した振幅値の代わりに、新たな振幅値を前記削除した脈波包絡線の形状にしたがって補間する血圧測定装置。
　請求項３記載の血圧測定装置であって、
　前記血圧変動判定部により血圧の周期的な変動があると判定され、かつ、前記脈波包絡線が前記台形形状である場合に、前記制御部は、前記脈波包絡線の平坦となる部分の振幅値を削除し、削除した振幅値の代わりに新たな振幅値を、前記平坦となる部分以外の前記脈波包絡線の形状にしたがって補間する血圧測定装置。
　請求項１～５のいずれか１項記載の血圧測定装置であって、
　前記制御部は、前記血圧変動判定部の判定結果を示す情報を出力する血圧測定装置。
　生体の測定部位に装着されるカフによる前記測定部位への圧迫圧力の減少期間中に検出される前記カフの圧力信号から、前記生体の心臓の拍動に同期して前記圧迫圧力に重畳される圧力成分である脈波を検出する脈波検出ステップと、
　前記圧迫圧力の変化期間中に発生する血流音に応じた血流音信号を取得する血流音取得ステップと、
　前記脈波検出ステップにより検出される脈波の振幅値と当該脈波の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた脈波包絡線のデータを生成する脈波包絡線データ生成ステップと、
　前記脈波包絡線のデータを利用して測定血圧値を決定する血圧決定ステップと、
　前記血流音取得ステップにより取得した血流音信号の振幅値と当該血流音信号の発生時点での前記圧迫圧力とを対応付けた血流音包絡線のデータを生成する血流音包絡線データ生成ステップと、
　前記脈波包絡線のデータと前記血流音包絡線のデータとを用いて、前記圧迫圧力の変化期間中における血圧の周期的な変動の有無を判定する血圧変動判定ステップと、
　前記血圧変動判定ステップの判定結果に応じた制御を行う制御ステップと、を備える血圧測定方法。
　請求項７記載の血圧測定方法の各ステップをコンピュータに実行させるための血圧測定プログラム。