(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血圧測定に際して被測定者の上腕部を圧迫するカフを内周面に備えた貫通穴を有する心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置において、
前記貫通穴から突き出した被測定者の一方の腕を、その肘から腕の先端部に至る間を全体的に支持するための長手状の支持面を有して該貫通穴の背面側に設けられ、該支持面上に被測定者の心筋の活動電位に伴って発生する心電誘導波形を検出するための第１電極を備えた第１支持台と、
被測定者の他方の腕を、その肘から腕の先端部に至る間を全体的に支持するための長手状の支持面を有して該貫通穴と反対側に設けられ、該支持面上に被測定者の心筋の活動電位に伴って発生する心電誘導波形を検出するための第２電極を備えた第２支持台と
を、含むことを特徴とする心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置。
【請求項２】
前記第１電極は前記第１支持台の先端部に、前記第２電極は前記第２支持台の先端部にそれぞれ設けられたものである請求項１に記載の心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置。
【請求項３】
前記第１支持台および第２支持台はその幅方向両端部から幅方向中央部にかけて凹んだ長手状凹曲面状の支持面をそれぞれ有するものである請求項１に記載の心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定者の心筋の活動電位に伴って発生する心電誘導波形を検出する心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被測定者の血圧測定を行うための自動血圧測定装置としては、例えば、生体の一部に巻回されたカフの圧迫圧力を変化させる過程で、カフにおける心拍に同期して発生する脈波を検出し、この脈波の振幅の変化に基づいてよく知られるオシロメトリック方式により生体の血圧値を決定する自動血圧測定装置が知られている。例えば、特開平６−２９２６６０号公報に記載された自動血圧測定装置がそれである。
【０００３】
ところで、上記のような自動血圧測定装置に対して、心電誘導波形検出用の第１電極を備え、カフから突き出された被測定者の一方の腕を支持するための第１支持台と、心電誘導波形検出用の第２電極を備え、被測定者の他方の腕を支持するための第２支持台とが設けられることにより、血圧測定と同時に被測定者の両腕から検出される心電誘導波形に基づいて、たとえば、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度も測定することが可能な心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置が考えられている。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
ところが、このような心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置において、上記第１支持台および第２支持台によって支持される被測定者の腕の筋肉に余分な力が入って緊張すると、筋電位に起因するノイズが発生し、安定した心電誘導波形が検出し難くなるため、たとえば、その心電誘導波形に基づいて生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度が測定された場合にその測定精度が著しく低下してしまうのである。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、被測定者の腕の筋肉の緊張に起因して発生するノイズの混入がなく、安定した心電誘導波形が検出される心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、血圧測定に際して被測定者の上腕部を圧迫するカフを内周面に備えた貫通穴を有する自動血圧測定装置において、（ａ）前記貫通穴から突き出した被測定者の一方の腕を、その肘から腕の先端部に至る間を全体的に支持するための長手状の支持面を有して貫通穴の背面側に設けられ、その支持面上に被測定者の心筋の活動電位に伴って発生する心電誘導波形を検出するための第１電極を備えた第１支持台と、（ｂ）被測定者の他方の腕を、その肘から腕の先端部に至る間を全体的に支持するための長手状の支持面を有して貫通穴と反対側に設けられ、その支持面上に被測定者の心筋の活動電位に伴って発生する心電誘導波形を検出するための第２電極を備えた第２支持台とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、第１支持台と第２支持台により被測定者の両腕の肘から腕の先端部に至る間が全体的に支持されることから、肘から腕の先端部に至るまでの筋肉が絶えず弛緩した状態に保たれるので、心電誘導波形検出用の電極が接触させられる被測定者の腕の筋肉に余分な力が入って緊張することがなくなり、筋電位に起因するノイズが発生しにくくなることから、安定した心電誘導波形を検出することが可能となるので、たとえば、その心電誘導波形に基づいて生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度が測定された場合にその測定精度を良好に保つことができる。
【０００８】
【発明の他の態様】
さらに好適には、本発明の構成要件に加えて、前記第１電極は前記第１支持台の先端部に、前記第２電極は前記第２支持台の先端部にそれぞれ設けられたものであることを特徴とする。このようにすれば、腕を電極に接触させた場合に、結果的に、その肘から腕の先端部に至る間が支持台の支持面全体に渡って全体的に支持されることとなるので、腕の筋肉に余分な力が入って緊張することがなくなり、筋電位に起因するノイズが発生しにくくなることから、安定した心電誘導波形を検出することが可能となるので、たとえば、その心電誘導波形に基づいて生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度が測定された場合にその測定精度を良好に保つことができる。
【０００９】
また、好適には、本発明の構成要件に加えて、前記第１支持台および第２支持台はその幅方向両端部から幅方向中央部にかけて凹んだ長手状凹曲面状の支持面をそれぞれ有するものであることを特徴とする。このようにすれば、被測定者の両腕は、第１支持台と第２支持台の幅方向両端部から幅方向中央部にかけて緩やかに下り降りる長手状凹曲面に沿って、それぞれ第１支持台と第２支持台の幅方向中央部に固定されるため、支持面が平面状である場合に腕を電極に対して固定するために必要な左右方向への余分な力が入って腕の筋肉が緊張することがなくなり、筋電に起因するノイズが発生し難くなることから、一層安定した心電誘導波形を検出することが可能となるので、たとえば、その心電誘導波形に基づいて生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度が測定された場合にその測定精度を良好に保つことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置８を示す斜視図である。
【００１１】
図１において、箱体１０には、被測定者の右腕１２を差し込むための貫通穴１４が設けられており、その貫通穴１４内には、袋状の可撓性布およびゴム袋から成るカフ１５を内周面に備えて円筒状に保持されたベルト１６が配設されている。また、貫通穴１４の背面方向には、貫通穴１４から突き出した被測定者の右腕１２を支持するための第１アームレスト１７が上向きに傾斜して設けられており、その第１アームレスト１７の先端部には、被測定者の心筋の活動電位に伴って発生する心電誘導波形を検出するために、第１電極１８ａ  が被測定者の右腕１２の手首に良好に接触するように配設されている。なお、この第１アームレスト１７が前記第１支持台に対応しており、この第１アームレスト１７は、被測定者の手首から常に安定した心電誘導波形を検出できるように、被測定者の右腕１２の肘から手首に至るまでの筋肉が絶えず弛緩した状態に保たれるような肘から手首に至る間を全体的に支持する幅方向両端部から幅方向中央部にかけて凹んだ緩やかな長手状凹曲面状の支持面を備えている。
【００１２】
また、箱体１０の左側面には、被測定者の左腕１３を支持するための第２アームレスト１９が水平状に設けられており、その第２アームレスト１９の先端部には、同じく被測定者の心電誘導波形を検出するために、第２電極１８ｂ  が被測定者の左腕１３の手首に良好に接触するように配設されている。なお、この第２アームレスト１９が前記第２支持台に対応しており、この第２アームレスト１９も、第１アームレスト１７と同様に被測定者の左腕１３の肘から手首に至るまでの筋肉が絶えず弛緩した状態に保たれるような肘から手首に至る間を全体的に支持する幅方向両端部から幅方向中央部にかけて凹んだ長手状凹曲面状の支持面を備えている。箱体１０の操作パネル２０には、起動スイッチ２２、停止スイッチ２４、プリンタ２６、カード挿入口２８などが配設され、表示パネル３０には、最高血圧表示器３２、最低血圧表示器３４、脈拍数表示器３６、時刻表示器３８がそれぞれ配設されている。
【００１３】
図２は、上記自動血圧測定装置８の回路構成を説明するブロック線図である。図において、カフ１５は、圧力センサ４０、切換弁４２、および空気ポンプ４４と配管４６を介して接続されており、この切換弁４２は、カフ１５内への圧力の供給を許容する圧力供給状態、カフ１５内を徐々に排圧する徐速排圧状態、およびカフ１５内を急速に排圧する急速排圧状態の３つの状態に切り換えられるように構成されている。また、そのカフ１５を内周面に備えて円筒状に巻回されたベルト１６の一端は固定され、且つ他端は減速機付ＤＣモータ４８により駆動されるドラム５０により引き締められるように構成されている。圧力センサ４０は、カフ１５内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号ＳＰを静圧弁別回路５２および脈波弁別回路５４にそれぞれ供給する。
【００１４】
上記静圧弁別回路５２はローパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力すなわちカフ圧を表すカフ圧信号ＳＫを弁別してそのカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器５６を介して電子制御装置５８へ供給する。また、上記脈波弁別回路５４はバンドパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰの振動成分である脈波信号ＳＭ１  を周波数的に弁別してその脈波信号ＳＭ１  をＡ／Ｄ変換器６０を介して電子制御装置５８へ供給する。この脈波信号ＳＭ１  が表すカフ脈波は、被測定者の心拍に同期して図示しない上腕動脈から発生してカフ１５に伝達される圧力振動波であり、上記カフ１５、圧力センサ４０、および脈波弁別回路５４は脈波センサとして機能している。
【００１５】
上記電子制御装置５８は、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６６、および図示しないＩ／Ｏポート等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されており、ＣＰＵ６２は、ＲＡＭ６６の一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ６４に記憶された手順に従って入力信号を処理して駆動信号や表示信号などを出力する。すなわち、血圧測定に際しては、ＣＰＵ６２は、予め定められた手順に従って減速機付ＤＣモータ４８を駆動することによりカフ１５を生体の上腕部に巻回し、空気ポンプ４４を駆動することによりカフ１５により上腕部を圧迫し、次いで切換弁４２を駆動してカフ１５の圧迫圧力を徐々に降圧させ、その徐速降圧過程において得られる脈波信号ＳＭ１  およびカフ圧信号ＳＫに基づいてオシロメトリック方式により血圧値を決定し、その血圧値を最高血圧表示器３２および最低血圧表示器３４に表示させると同時に、記憶装置６８の血圧値記憶領域６９に順次記憶させる。なお、この記憶装置６８は、磁気ディスク、磁気テープ、揮発性半導体メモリ、或いは不揮発性半導体メモリなどのよく知られた記憶装置により構成されている。
【００１６】
心電誘導装置７０は、被測定者の右腕１２の手首と左腕１３の手首に接触させられる一対の電極１８を通して、心筋の活動電位を示す心電誘導波形、所謂心電図を連続的に検出するものであり、その心電誘導波形を示す信号ＳＨを前記電子制御装置５８へ供給する。
【００１７】
図３は、上記電子制御装置５８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図のステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）では、カード読込み装置７２のカード挿入口２８へ磁気カード７４が挿入されたか否かが判断される。このステップＳＡ１の判断が否定された場合には本ルーチンが終了させられるが，肯定された場合にはＳＡ２において磁気カード７４に記録されたＩＤ信号が読み込まれる。
【００１８】
続くＳＡ３では、読み込まれたＩＤ信号が記憶装置６８の記憶領域に予め登録されたものであるか否かが判断される。このＳＡ３の判断が否定された場合すなわち磁気カード７４に記録されたＩＤ信号が未登録である場合は，後述のＳＡ１５が実行されてカード挿入口２８から磁気カード７４が送り出される。しかし、このＳＡ３の判断が肯定された場合すなわち磁気カード７４に記録されたＩＤ信号が登録済である場合は、続くＳＡ４において血圧測定のための起動スイッチ２２が操作されたか否かが判断される。
【００１９】
このＳＡ４の判断が否定されると肯定されるまで待機させられる。しかし、このＳＡ４の判断が肯定された場合は、まずＳＡ５において、切換弁４２が圧力供給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ４４が駆動されてカフ圧Ｐが予め設定された目標カフ圧Ｐ１  （例えば１８０ｍｍＨｇ程度の圧力）まで昇圧された後、空気ポンプ４４が停止させられる。次いで、ＳＡ６において、切換弁４２が徐速排圧状態に切り換えられることによりカフ１５内の徐速降圧が開始される。
【００２０】
続いて、ＳＡ７においては、脈波信号ＳＭ１  が読み込まれて脈波が１拍検出されたか否かが判断される。この判断が否定された場合にはＳＡ７が繰り返し実行されるが、肯定された場合には、ＳＡ８の血圧値決定ルーチンが実行される。この血圧値決定ルーチンにおいては、カフ圧Ｐの徐速降圧過程で逐次検出された脈波の振幅の変化に基づいて、良く知られたオシロメトリック方式の血圧値決定アルゴリズムに従って最高血圧値ＳＢＰ１  、最低血圧値ＤＢＰ１  、および平均血圧値ＭＢＰ１  が決定されると共に、脈波発生間隔に基づいて脈拍数ＨＲ１  が決定される。
【００２１】
次に、ＳＡ９において、最高血圧値ＳＢＰ１  および最低血圧値ＤＢＰ１  が決定されたか否かが判断される。この判断が否定された場合にはＳＡ７乃至ＳＡ９が繰り返し実行されるが、この判断が肯定された場合には、続くＳＡ１０において、測定された上記最高血圧値ＳＢＰ１  、最低血圧値ＤＢＰ１  、平均血圧値ＭＢＰ１  、および脈拍数ＨＲ１  と測定日時とが記憶装置６８の血圧値記憶領域６９内に被測定者毎に記憶されると共に最高血圧表示器３２、最低血圧表示器３４、脈拍数表示器３６にそれぞれ表示される。
【００２２】
次に、ＳＡ１１において、図４に示されるように心電誘導波形のＲ波からカフ脈波の下ピーク点までの時間差ＴＤＲＰが検出される。続いて、ＳＡ１２において、予め記憶された数式１からＳＡ１１において実際に検出された時間差ＴＤＲＰに基づいて、カフ脈波の伝播速度ＶＭ１が算出される。数式１において、Ｌは左心室から大動脈を経て前記圧力センサ４０の押圧部位までの距離（ｍ）であり、ＴＰＥＰ  は心電誘導波形のＲ波からカフ脈波の下ピーク点までの前駆出時間（ｓｅｃ）である。これらの距離Ｌおよび前駆出時間ＴＰＥＰ  には予め実験的に求められた値が用いられる。
【００２３】
【数１】
ＶＭ１＝Ｌ／（ＴＤＲＰ−ＴＰＥＰ  ）
【００２４】
続いて、ＳＡ１３において、切換弁４２が急速排圧状態に切り換えられることにより、カフ１５内の急速排圧が開始される。そして、続くＳＡ１４において、前記最高血圧値ＳＢＰ１  等が、プリンタ２６により記録紙上に表示出力される。そして、ＳＡ１５が実行されることにより、磁気カード７４がカード挿入口２８から送り出される。
【００２５】
上述のように、本実施例によれば、第１アームレスト１７（第１支持台に相当）と第２アームレスト１９（第２支持台に相当）により、被測定者の両腕の肘からその先端部に至る間が全体的に支持されることから、肘から腕の先端部に至るまでの筋肉が絶えず弛緩した状態に保たれるため、心電誘導波形検出用の電極１８が接触される被測定者の腕の筋肉に余分な力が入って緊張することがなくなり、筋電位に起因するノイズが発生し難くなることから、安定した心電誘導波形を検出することが可能となるので、前述の時間差ＴＤＲＰが非常に正確に検出され、その結果、時間差ＴＤＲＰに基づいて算出される伝播速度ＶＭ１の測定精度が非常に良好に保たれる。
【００２６】
また、本実施例によれば、電極１８ａ  が第１アームレスト１７の先端部に、電極１８ｂ  が第２アームレスト１９の先端部にそれぞれ設けられているために、腕を電極１８に接触させた場合に、結果的にその肘から手首に至る間が第１アームレスト１７および第２アームレスト１９の支持面全体に渡って全体的に支持されることとなるため、被測定者の腕の筋肉に余分な力が入って緊張することがなくなり、筋電位に起因するノイズが発生し難くなることから、一層安定した心電誘導波形を検出することが可能となるので、前述の時間差ＴＤＲＰが非常に正確に検出され、その結果、時間差ＴＤＲＰに基づいて算出される伝播速度ＶＭ１の測定精度が非常に良好に保たれる。
【００２７】
また、本実施例によれば、被測定者の両腕は、第１アームレスト１７と第２アームレスト１９の幅方向両端部から幅方向中央部にかけて緩やかに下り降りる長手状凹曲面に沿って、それぞれ第１アームレスト１７と第２アームレスト１９の幅方向中央部に固定されるため、支持面が平面状である場合に腕を電極１８に対して固定するために必要な左右方向への余分な力が入って腕の筋肉が緊張することがなくなり、筋電位に起因するノイズが発生し難くなることから、一層安定した心電誘導波形を検出することが可能となるので、前述の時間差ＴＤＲＰが非常に正確に検出され、その結果、時間差ＴＤＲＰに基づいて算出される伝播速度ＶＭ１の測定精度が非常に良好に保たれる。
【００２８】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００２９】
例えば、前述の実施例において、心電誘導波形は脈波伝播速度の算出にのみ利用されていたが、たとえば、被測定者の心拍が安定した場合に血圧測定を自動的に起動させるといった血圧測定の開始条件として心電誘導波形が用いられてもよい。この場合においても、安定した心電誘導波形が検出されるほど、心拍が安定した状態を判定し易くなるため、判定精度が向上させられるといった利点が生じる。このように、電極１８を通して検出された心電誘導波形はその他様々な実施例において利用され得る。
【００３０】
また、前述の実施例において、心電誘導波形は被測定者の両腕の手首に接触させられる電極１８から検出されていたが、電極１８が被測定者の手の甲に接触させられるように構成されていてもよく、このように構成されていても腕を電極１８に接触させた場合に、結果的にその肘から手首に至る間が第１アームレスト１７および第２アームレスト１９の支持面全体に渡って全体的に支持されることにより腕に余分な力が入って緊張しなくなる効果は充分奏される。勿論、電極１８はこのような設置場所に限定されるわけではなく、支持面上の如何なる場所に設置されていたとしても心電誘導波形を安定して検出するという一応の効果は充分達成される。
【００３１】
また、前述の実施例においては、第１アームレスト１７および第２アームレスト１９は幅方向両端部から幅方向中央部にかけて凹んだ長手状凹曲面状の支持面を備えていたが、別に曲面ではなく多角形状の支持面であっても構わない。このように構成されていても腕は電極１８に対して一定箇所に固定されるので、腕に左右方向の余分な力が入って緊張しなくなる効果は充分奏される。勿論、支持面形状はこのような形状に限定されるわけではなく、平面状であってもよいし、円筒状であっても別に構わない。このように構成されていても心電誘導波形を安定して検出するという一応の効果は充分達成される。
【００３２】
また、前述の実施例においては、右腕１２が貫通穴１４に挿入されるように構成されていたが、別に左腕１３が貫通穴１４に挿入されるように構成されていても構わないし、第１アームレスト１７は上向きに傾斜して設けられずに水平状に設けられていても構わない。要するに、筋肉が絶えず弛緩した状態に保たれればよいのである。
【００３３】
本発明はその主旨を逸脱しない範囲においてその他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置を説明する斜視図である。
【図２】図１の実施例の回路構成を説明するブロック線図である。
【図３】図１の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図４】図１の実施例の制御作動により求められる時間差ＴＤＲＰを説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
８：心電誘導波形検出機能付き自動血圧測定装置
１２：右腕
１３：左腕
１４：貫通穴
１５：カフ
１７：第１アームレスト（第１支持台）
１８ａ  ：第１電極
１８ｂ  ：第２電極
１９：第２アームレスト（第２支持台）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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