(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の動脈から発生する圧脈波を検出するための圧脈波センサと、該圧脈波センサを該動脈に向かって押圧する押圧装置と、該圧脈波センサが押圧される押圧位置を該動脈の幅方向に変更する押圧位置変更装置と、所定の押圧位置更新条件が成立した場合には、前記押圧装置による前記圧脈波センサの押圧を解除させた状態で該圧脈波センサを所定距離移動させた後、該圧脈波センサに所定の押圧力を付与して得られた圧脈波に基づいて最適押圧位置を決定し、前記圧脈波センサを該最適押圧位置に位置させる最適押圧位置制御手段と、該最適押圧位置制御手段により決定された最適押圧位置において前記圧脈波センサの押圧力を連続的に変化させる過程で得た圧脈波に基づいて最適押圧力を決定し、該圧脈波センサを該最適押圧力にて押圧させる最適押圧力制御手段とを備え、前記圧脈波センサを最適押圧位置において最適押圧力にて押圧した状態で前記圧脈波を検出する形式の圧脈波検出装置であって、
前記最適押圧位置制御手段により最適押圧位置が決定されるに際して、少なくとも２種類の第１押圧力値および第２押圧力値においてそれぞれ発生した第１脈波振幅および第２脈波振幅を算出する脈波振幅算出手段と、
該脈波振幅算出手段により算出された第１脈波振幅および第２脈波振幅に基づいて前記最適押圧力制御手段により連続的に変化させられる前記圧脈波センサの押圧開始圧を決定する押圧開始圧決定手段と
を、含むことを特徴とする圧脈波検出装置。
【請求項２】
前記最適押圧力制御手段によって前記圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる過程で発生する圧脈波のうち、前記第１押圧力値または第２押圧力値と同様の押圧力で発生した圧脈波の振幅である第３脈波振幅を算出する第２の脈波振幅算出手段と、
該第３脈波振幅と前記第１脈波振幅または第２脈波振幅とを比較することにより、前記最適押圧力制御手段により前記圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられた期間における圧脈波の安定性を判定する脈波安定性判定手段と
を、更に含むものである請求項１の圧脈波検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生体表面の動脈内を伝播する圧脈波を、動脈上を押圧する圧脈波センサを用いて検出する圧脈波検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体の動脈から発生する圧脈波を検出するための圧脈波センサと、その圧脈波センサを動脈に向かって押圧する押圧装置と、その圧脈波センサが押圧される押圧位置を動脈の幅方向に変更する押圧位置変更装置と、所定の押圧位置更新条件が成立した場合には、前記押圧装置による上記圧脈波センサの押圧を解除させた状態でその圧脈波センサを所定距離移動させた後、その圧脈波センサに所定の押圧力を付与して得られた圧脈波に基づいて最適押圧位置を決定し、圧脈波センサをその最適押圧位置に位置させる最適押圧位置制御手段と、その最適押圧位置制御手段により決定された最適押圧位置において前記圧脈波センサの押圧力を連続的に変化させる過程で得た圧脈波に基づいて最適押圧力を決定し、圧脈波センサをその最適押圧力にて押圧する最適押圧力制御手段とを備え、前記圧脈波センサを最適押圧位置において最適押圧力にて押圧した状態で前記圧脈波を検出する形式の圧脈波検出装置が知られている。たとえば、特開平１−１２６２０５公報などに記載された圧脈波検出装置がそれである。
【０００３】
そして、上記従来の圧脈波検出装置では、圧脈波センサが最適押圧位置に位置させられた後、最適押圧力を決定するために圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられるとき、予め設定された比較的低い押圧開始圧から押圧開始される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記最適押圧力を決定するために圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる期間では正確な圧脈波検出ができないために中断させられることから、生体を連続的に監視し得るようにするために、上記圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる期間が可及的に短縮されることが望まれる。しかしながら、上記従来の圧脈波検出装置では、押圧装置の供給圧が略大気圧付近に予め定められた昇圧開始圧から一律に増加させられることにより、圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる一方、上記圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる期間に検出された圧脈波の振幅の最大値を発生させた押圧力が最適押圧力として決定される。このため、昇圧開始圧が最適押圧力よりも充分に低い値から増加させられることになり、圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる期間が不要に長くなる欠点があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、最適押圧力決定を迅速に実行でき、圧脈波検出の中断期間が短縮される圧脈波検出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】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、生体の動脈から発生する圧脈波を検出するための圧脈波センサと、その圧脈波センサを動脈に向かって押圧する押圧装置と、その圧脈波センサが押圧される押圧位置を動脈の幅方向に変更する押圧位置変更装置と、所定の押圧位置更新条件が成立した場合には、前記押圧装置による前記圧脈波センサの押圧を解除させた状態で圧脈波センサを所定距離移動させた後、その圧脈波センサに所定の押圧力を付与して得られた圧脈波に基づいて最適押圧位置を決定し、前記圧脈波センサをその最適押圧位置に位置させる最適押圧位置制御手段と、その最適押圧位置制御手段により決定された最適押圧位置において前記圧脈波センサの押圧力を連続的に変化させる過程で得た圧脈波に基づいて最適押圧力を決定し、圧脈波センサをその最適押圧力にて押圧させる最適押圧力制御手段とを備え、前記圧脈波センサを最適押圧位置において最適押圧力にて押圧した状態で前記圧脈波を検出する形式の圧脈波検出装置であって、（ａ）  前記最適押圧位置制御手段により最適押圧位置が決定されるに際して、少なくとも２種類の第１押圧力値および第２押圧力値においてそれぞれ発生した第１脈波振幅および第２脈波振幅を算出する脈波振幅算出手段と、（ｂ）  その脈波振幅算出手段により算出された第１脈波振幅および第２脈波振幅に基づいて前記最適押圧力制御手段により連続的に変化させられる前記圧脈波センサの押圧開始圧を決定する押圧開始圧決定手段とを、含むことにある。
【０００７】
【作用】
このようにすれば、最適押圧位置制御手段により最適押圧位置が決定されるに際して、少なくとも２種類の第１押圧力値および第２押圧力値においてそれぞれ発生した第１脈波振幅および第２脈波振幅が、脈波振幅算出手段により算出されると、その脈波振幅算出手段により算出された第１脈波振幅および第２脈波振幅に基づいて、最適押圧力制御手段により連続的に変化させられる前記圧脈波センサの押圧力の開始圧が、押圧開始圧決定手段により決定される。
【０００８】
【発明の効果】
したがって、押圧開始圧は、最適押圧位置決定に際して発生した圧脈波から脈波振幅算出手段により算出された第１脈波振幅および第２脈波振幅に基づいて、最適押圧力を決定するために必要な範囲で最も大きな押圧開始圧が決定されるので、最適押圧力を決定するために圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる期間が好適に短縮されると同時に、圧脈波検出の中断期間も短縮される。
【０００９】
ここで、上記発明の他の態様においては、好適には、（ｃ）  前記最適押圧力制御手段によって前記圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる過程で発生する圧脈波のうち、前記第１押圧力値または第２押圧力値と同様の押圧力で発生した圧脈波の振幅である第３脈波振幅を算出する第２の脈波振幅算出手段と、（ｄ）  その第３脈波振幅と前記第１脈波振幅または第２脈波振幅とを比較することにより、前記最適押圧力制御手段により前記圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられた期間における圧脈波の安定性を判定する脈波安定性判定手段とが、さらに含まれる。このようにすれば、最適押圧力を決定するために圧脈波センサの押圧力が連続的に変化させられる期間における圧脈波の安定性が判定されるので、不安定であると判定されるときには、上記最適押圧力の決定手順が再実行される利点がある。
【００１０】
【実施例】
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。
【００１１】
図１は、本発明の連続血圧監視装置の一構成例を示す図であって、たとえば手術中や手術後の患者の容態を監視するために用いられる。図において、１０はゴム製袋を布製帯状袋内に有するカフであって、たとえば患者の上腕部１２に巻回された状態で装着される。カフ１０には、圧力センサ１４、切換弁１６、および空気ポンプ１８が配管２０を介してそれぞれ接続されている。切換弁１６は、カフ１０内への圧力の供給を許容する圧力供給状態、カフ１０内を徐々に排圧する徐速排圧状態、およびカフ１０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。
【００１２】
圧力センサ１４は、カフ１０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２２および脈波弁別回路２４にそれぞれ供給する。静圧弁別回路２２はローパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力を表すカフ圧信号ＳＫを弁別してそのカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器２６を介して制御装置２８へ供給する。脈波弁別回路２４はバンドパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰの振動成分である脈波信号ＳＭ１  を弁別してその脈波信号ＳＭ１  をＡ／Ｄ変換器３０を介して制御装置２８へ供給する。この脈波信号ＳＭ１  が表すカフ脈波は、患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１０に伝達される圧力振動波であり、上記脈波弁別回路２４はカフ脈波検出手段として機能している。
【００１３】
上記制御装置２８は、ＣＰＵ２９，ＲＯＭ３１，ＲＡＭ３３，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、ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ３３の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を出力して図示しない駆動回路を介して切換弁１６および空気ポンプ１８を制御する。キャリブレーションのためのカフ１０を用いた血圧測定に際しては、たとえばカフ１０内の圧力を所定の目標圧力まで急速昇圧させた後に３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度の速度で徐速降圧させ、その徐速降圧過程で逐次採取される脈波信号ＳＭ１  が表す脈波の変化に基づいてオシロメトリック法により最高血圧値および最低血圧値などの血圧値を決定し、その決定した血圧値を表示器３２に表示させる。
【００１４】
圧脈波検出プローブ３４は、図２に詳しく示すように、容器状を成すセンサハウジング３６を収容するケース３７と、このセンサハウジング３６を撓骨動脈５６の幅方向に移動させるためにそのセンサハウジング３６に螺合され且つケース３７の駆動部３９内に設けられた図示しないモータによって回転駆動されるねじ軸４１とを備えている。上記ケース３７には装着バンド４０が取りつけられており、上記容器状を成すセンサハウジング３６の開口端が人体の体表面３８に対向する状態で装着バンド４０により手首４２に着脱可能に取り付けられるようになっている。上記センサハウジング３６の内部には、ダイヤフラム４４を介して圧脈波センサ４６が相対移動可能かつセンサハウジング３６の開口端からの突出し可能に設けられており、これらセンサハウジング３６およびダイヤフラム４４等によって圧力室４８が形成されている。この圧力室４８内には、空気ポンプ５０から調圧弁５２を経て圧力エアが供給されるようになっており、これにより、圧脈波センサ４６は圧力室４８内の圧力に応じた押圧力ＰＨＤＰ  で前記体表面３８に押圧される。なお、本実施例では、圧脈波センサ４６の押圧力ＰＨＤＰ  は圧力室４８内の圧力（単位：ｍｍＨｇ）で示される。
【００１５】
上記センサハウジング３６およびダイヤフラム４４は、圧脈波センサ４６を撓骨動脈５６に向かって押圧する押圧装置６２を構成しており、上記ねじ軸４１および図示しないモータは、圧脈波センサ４６が押圧される押圧位置をその撓骨動脈５６の幅方向に変更する押圧位置変更装置６４を構成している。
【００１６】
上記圧脈波センサ４６は、たとえば、単結晶シリコン等から成る半導体チップの押圧面５４に多数の半導体感圧素子（図示せず）が撓骨動脈５６の幅方向すなわちねじ軸４１と平行な方向に０．２ｍｍ程度の一定の間隔で配列されて構成されており、手首４２の体表面３８の撓骨動脈５６上に押圧されることにより、撓骨動脈５６から発生して体表面３８に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を検出し、その圧脈波を表す圧脈波信号ＳＭ２  をＡ／Ｄ変換器５８を介して制御装置２８へ供給する。図３は、圧脈波センサ４６により検出された圧脈波ＳＭ  の一例を示している。
【００１７】
制御装置２８のＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ３３の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行し、空気ポンプ５０および調圧弁５２へ図示しない駆動回路を介して駆動信号を出力して圧力室４８内の圧力を調節する。連続血圧監視に際しては、圧力室４８内の徐速圧力変化過程で逐次得られる圧脈波に基づいて圧脈波センサ４６の最適押圧力ＰＨＤＰＯを決定し、調圧弁５２を圧脈波センサ４６の最適押圧力ＰＨＤＰＯを維持するように制御するとともに、カフ１０を用いて測定された最高血圧値ＢＰＳＹＳ  および最低血圧値ＢＰＤＩＡ  と、上記最適押圧力ＰＨＤＰＯが維持された状態で圧脈波センサ４６にて検出された圧脈波の最高値ＰＭｍａｘおよび最低値ＰＭｍｉｎとに基づいて測定された血圧値ＢＰと圧脈波の大きさＰＭ  （絶対値）との間の対応関係を求め、この対応関係から、圧脈波センサ４６により逐次検出される圧脈波の大きさＰＭ  （ｍｍＨｇ）すなわち最高値（上ピーク値）ＰＭｍａｘおよび最低値（下ピーク値）ＰＭｍｉｎに基づいて最高血圧値ＭＢＰＳＹＳ  および最低血圧値ＭＢＰＤＩＡ  （監視血圧値）を逐次決定し、表示器３２においてその決定した最高血圧値ＭＢＰＳＹＳ  および最低血圧値ＭＢＰＤＩＡ  を１拍毎に数値表示させ、監視血圧値ＭＢＰを示す波形を連続的に表示させる。
【００１８】
上記対応関係は、たとえば図４に示すものであり、数式１により表される。この数式１において、Ａは傾きを示す定数、Ｂは切片を示す定数である。
【００１９】
【数１】
ＭＢＰ＝Ａ・ＰＭ  ＋Ｂ
【００２０】
図５は、上記のように構成された連続血圧監視装置における制御装置２８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図において、血圧測定に際してカフ圧制御手段６８により変化させられるカフ１０の圧迫圧力が圧力センサ１４により検出される。血圧値測定手段７０は、カフ１０による圧迫圧力を２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度の速度で徐々に変化させる過程で得られた脈拍同期信号、たとえば脈波振幅或いはコロトコフ音の変化に基づきオシロメトリック法或いはコロトコフ音法に従って生体の血圧値を測定する。関係決定手段７２は、圧脈波センサ４６により検出される圧脈波の大きさＰＭ  と血圧値測定手段７０により測定された血圧値ＢＰとの間の対応関係をたとえば図４に示すように予め決定する。監視血圧値決定手段７４は、その対応関係から圧脈波センサ４６により検出される圧脈波の大きさに基づいて生体の監視血圧値ＭＢＰを連続的に決定する。
【００２１】
最適押圧位置制御手段７６は、押圧面５４に配列された圧力検出素子のうちの最大振幅を検出するものが配列位置のうちの端部に位置するものとなった場合などの所定の押圧位置更新条件が成立した場合には、押圧装置６２による圧脈波センサ４６の押圧を解除させた状態でその圧脈波センサ４６を所定距離移動させた後、その圧脈波センサ４６に第１押圧力値Ｐ１  或いはそれに加えて第２押圧力値Ｐ２  を付与して得られた圧脈波に基づいて最適押圧位置を決定し、圧脈波センサ４６をその最適押圧位置に位置させる。最適押圧位置とは、たとえば押圧面５４に配列された圧力検出素子のうちの最大振幅を検出するものが配列位置のうちの略中央部に位置する状態である。最適押圧力制御手段７８は、最適押圧位置制御手段７６により決定された最適押圧位置において圧脈波センサ４６の押圧力を連続的に変化させ、その変化過程で得た圧脈波に基づいて最適押圧力を決定し、圧脈波センサ４６を最適押圧力ＰＨＤＰＯにて押圧させる。最適押圧力ＰＨＤＰＯとは、上記押圧力変化過程で得た脈波振幅の最大値を中心とする所定範囲内の押圧値、および／またはその押圧力変化過程で得た圧脈波信号ＳＭ２  の下ピーク値ＳＭｍｉｎと圧脈波センサ４６の押圧力とを示す二次元図表においてその下ピーク値ＳＭｍｉｎを結ぶ曲線に形成される平坦部の中央を中心とする所定範囲内の押圧値である。
【００２２】
脈波振幅算出手段８０は、最適押圧位置制御手段７６により最適押圧位置が決定されるに際して、少なくとも２種類の第１押圧力値ＰＡＰＳ１および第２押圧力値ＰＡＰＳ２においてそれぞれ発生した第１脈波振幅Ａ１  および第２脈波振幅Ａ２  を算出する。押圧開始圧決定手段８２は、脈波振幅算出手段８０により算出された第１脈波振幅Ａ１  および第２脈波振幅Ａ２  に基づいて前記最適押圧力制御手段７８により連続的に変化させられる圧脈波センサ４６の押圧開始圧ＰＨＤＰＡを決定する。
【００２３】
第２の脈波振幅算出手段８４は、最適押圧力制御手段７８によって圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられる過程で発生する圧脈波ＳＭ  のうち、第１押圧力値ＰＡＰＳ１または第２押圧力値ＰＡＰＳ２と同様の押圧力で発生した圧脈波の振幅である第３脈波振幅Ａ３  を算出する。脈波安定性判定手段８６は、第３脈波振幅Ａ３  と第１脈波振幅Ａ１  または第２脈波振幅Ａ２  とを比較することにより、最適押圧力制御手段７８により圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられた期間における圧脈波の安定性を判定する。たとえば、第３脈波振幅Ａ３  と第１脈波振幅Ａ１  または第２脈波振幅Ａ２  との差が予め設定された判断基準値よりも小さい場合には安定であったと判定されるが、大きい場合には不安定であったと判定されることにより、信頼性の高い最適押圧力ＰＨＤＰＯを求めるための作動が再実行される。
【００２４】
図６、図７、図８は、上記制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、図６はメインルーチンを示し、図７は圧脈波センサ４６の最適押圧位置を決定し且つその最適押圧位置に保持するＡＰＳ制御ルーチンを示し、図８は、圧脈波センサ４６の最適押圧力ＰＨＤＰＯを決定し且つその最適押圧力ＰＨＤＰＯに保持するＨＤＰ制御ルーチンを示している。
【００２５】
図６のステップＳ１（以下、ステップを省略する。）では、前回に対応関係が決定されてからの経過時間が十数分乃至数十分程度に予め設定されたキャリブレーション周期を超えたか否かが判断される。通常はそのＳ１の判断が否定されるので、Ｓ２において所定の押圧位置更新条件（ＡＰＳ起動条件）が成立したか否か、たとえば圧脈波センサ４６の押圧面５４に配列された圧力検出素子のうちの最大振幅を検出するものが配列位置のうちの端部に位置する状態となったか否かが判断される。
【００２６】
撓骨動脈５６に対する圧脈波センサ４６の押圧位置が正常範囲であれば、上記Ｓ２の判断が否定されるので、Ｓ３において、たとえば図４の対応関係を変化させる程に圧脈波センサ４６の押圧条件を変化させる体動が検出されたか否か、或いは監視血圧値ＭＢＰが前回のカフ１０を用いて測定された血圧値ＢＰに対して大幅に変化したか否かなどに基づいて、血圧監視のための対応関係を更新するための起動条件（ＨＤＰ起動条件）が成立したか否かが判断される。
【００２７】
圧脈波センサ４６の押圧条件に変化がなく、図４の対応関係が変化していないと考えられる場合は上記Ｓ３の判断が否定されるので、Ｓ８において１つの圧脈波が発生したか否かが圧脈波信号ＳＭ２  に基づいて判断される。このＳ８の判断が否定された場合はＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ８が繰り返し実行させられることにより待機させられる。しかし、１つの圧脈波が発生するとＳ８の判断が肯定されるので、前記監視血圧値決定手段７４に対応するＳ９においては、最適押圧力ＰＨＤＰＯにて押圧されている圧脈波センサ４６からの圧脈波信号ＳＭ２  から、その波動の最高値ＰＭｍａｘおよび最低値ＰＭｍｉｎが決定され、図４の対応関係からその圧脈波の最高値ＰＭｍａｘおよび最低値ＰＭｍｉｎに基づいて最高血圧値ＭＢＰＳＹＳ  および最低血圧値ＭＢＰＤＩＡ  （監視血圧値）が決定されるとともに、その決定されたモニタ血圧値が圧脈波の連続波形と共に表示器３２に逐次表示される。
【００２８】
以上のステップが繰り返し実行されるうち、前回に対応関係が決定されてからの経過時間が予め設定されたキャリブレーション周期を超えると前記Ｓ１の判断が肯定されるので、Ｓ６においてカフ１０を用いた血圧測定が実行された後、Ｓ７において対応関係が更新され、その後前記Ｓ８以下が実行される。すなわち、先ず、前記血圧値測定手段７０に対応するＳ６では、切換弁１６を圧力供給状態に切り換え且つ空気ポンプ１８を作動させてカフ１０内の圧力を患者の予想される最高血圧値よりも高い目標圧力（たとえば１８０ｍｍＨｇ）まで昇圧した後、空気ポンプ１８を停止させ且つ切換弁１６を徐速排圧状態に切り換えてカフ１０内の圧力を２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度に予め定められた徐速降圧速度で下降させることにより、この徐速降圧過程で逐次得られる脈波信号ＳＭ１  が表す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ＢＰＳＹＳ  、平均血圧値ＢＰＭＥＡＮ、および最低血圧値ＢＰＤＩＡ  が測定されるとともに、脈波間隔に基づいて脈搏数などが決定される。そして、その測定された血圧値および脈搏数などが表示器３２に表示されるとともに、切換弁１６が急速排圧状態に切り換えられてカフ１０内が急速に排圧される。
【００２９】
次に、前記関係決定手段７２に対応するＳ７では、圧脈波センサ４６からの圧脈波の大きさ（圧脈波信号ＳＭ２  の絶対値）と上記Ｓ６において測定されたカフ１０による血圧値ＢＰＳＹＳ  、ＢＰＤＩＡ  との間の対応関係が求められる。すなわち、圧脈波センサ４６からの圧脈波が１拍読み込まれ且つその圧脈波の最高値ＰＭｍａｘおよび最低値ＰＭｍｉｎが決定されるとともに、それら圧脈波の最高値ＰＭｍａｘおよび最低値ＰＭｍｉｎとＳ６にてカフ１０により測定された最高血圧値ＢＰＳＹＳ  および最低血圧値ＢＰＤＩＡ  とに基づいて、図４に示す圧脈波の大きさと血圧値との間の対応関係が決定されるのである。
【００３０】
前記圧脈波センサ４６の撓骨動脈５６に対する押圧位置がずれた場合には、前記Ｓ２の判断が肯定されるので、前記最適押圧位置制御手段７６に対応するＳ４のＡＰＳ制御ルーチンにおいて、最適押圧位置が決定されるとともに圧脈波センサ４６がその最適押圧位置に位置決めされた後、前記最適押圧力制御手段７８に対応するＳ５のＨＤＰ制御ルーチンにおいて、圧脈波センサ４６の最適押圧力ＰＨＤＰＯが決定された後、圧脈波センサ４６がその最適押圧力ＰＨＤＰＯにて押圧され、その後前記Ｓ６以下が実行される。また、連続的に血圧監視が実行される状態で前記Ｓ３の判断が肯定された場合には、上記Ｓ５のＨＤＰ制御ルーチン以下が実行される。以下、上記Ｓ４のＡＰＳ制御ルーチンおよびＳ５のＨＤＰ制御ルーチンを、図７および図８を用いて説明する。
【００３１】
図７のＳ４−１では、圧脈波センサ４６の押圧力ＰＡＰＳ  が零とされる。次いで、Ｓ４−２では、押圧面５４に配列された圧力検出素子によりそれぞれ検出された圧脈波の大きさに基づいて最大振幅の圧脈波を検出する圧力検出素子がその配列方向の中央部へ向かう方向が決定され、その方向へ圧脈波センサ４６が予め設定された量だけねじ軸４１により移動させられる。次いで、Ｓ４−３では、圧脈波センサ４６の押圧力ＰＡＰＳ  が予め設定された第１押圧力値ＰＡＰＳ１まで増加させられる。
【００３２】
そして、圧脈波センサ４６の押圧力が第１押圧力値ＰＡＰＳ１まで増加させられた状態で、Ｓ４−４において圧脈波が圧脈波センサ４６により検出されたか否かが判断される。このＳ４−４の判断が肯定された場合は、続くＳ４−５において、圧脈波センサ４６が最適位置にあるか否かが、押圧面５４に配列された圧力検出素子によりそれぞれ検出された圧脈波に基づいて判断される。たとえば、最大振幅の圧脈波を検出する圧力検出素子がその配列方向の中央部に予め設定された範囲内にあるか否かが判断される。このＳ４−５の判断が否定された場合は、Ｓ４−１以下が繰り返し実行される。
【００３３】
しかし、上記Ｓ４−５の判断が肯定されると、Ｓ４−６において圧脈波センサ４６の押圧力が第２押圧力値ＰＡＰＳ２まで増加させられた後、前記脈波振幅算出手段８０に対応するＳ４−７において、上記第１押圧力値ＰＡＰＳ１まで増加させられた状態で圧脈波センサ４６により検出された圧脈波の第１脈波振幅Ａ１  と上記第２押圧力値ＰＡＰＳ２まで増加させられた状態で圧脈波センサ４６により検出された圧脈波の第２脈波振幅Ａ２  とが算出される。
【００３４】
なお、前記Ｓ４−４の判断が否定された場合は、押圧力が不充分であると考えられるので、Ｓ４−８において圧脈波センサ４６の押圧力が第２押圧力値ＰＡＰＳ２まで増加させられた後、Ｓ４−９において、前記Ｓ４−５と同様に、圧脈波センサ４６が最適位置にあるか否かが判断される。このＳ４−９の判断が否定された場合は前記Ｓ４−１以下が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、上記Ｓ４−７以下が実行される。
【００３５】
続く図８のＳ５−１では、上記第１脈波振幅Ａ１  が第２脈波振幅Ａ２  より小さいか否かが判断される。また、このＳ５−１の判断が肯定された場合は、Ｓ５−２において、第１脈波振幅Ａ１  と第２脈波振幅Ａ２  との比Ａ１  ／Ａ２  が予め設定された判断基準値Ｒ１  より大きいか否かが判断される。この判断基準値Ｒ１  は、第１脈波振幅Ａ１  が第２脈波振幅Ａ２  に近い大きさであるか否かを判断するための値であり、たとえば０．８程度の値が用いられる。
【００３６】
そして、上記Ｓ５−１およびＳ５−２の判断結果に応じて、前記押圧開始圧決定手段８２に対応するＳ５−３、Ｓ５−４、Ｓ５−５の何れかが実行される。たとえば、上記Ｓ５−２の判断が否定された場合は、図９に示すように、第１脈波振幅Ａ１  が第２脈波振幅Ａ２  よりも２０％以上小さく、最大脈波振幅を示す押圧力値が充分高い値と考えられるので、Ｓ５−３において押圧開始圧ＰＨＤＰＡとして前記第１押圧力値ＰＡＰＳ１ｍｍＨｇが設定された後、Ｓ５−９においてその押圧開始圧ＰＨＤＰＡからの連続的な昇圧が開始され、図１０に示すように圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に高められる。また、上記Ｓ５−２の判断が肯定された場合は、図１１に示すように、第１脈波振幅Ａ１  が第２脈波振幅Ａ２  よりも小さいが第２脈波振幅Ａ２  の２０％以内であることから、最大脈波振幅を示す押圧力値が比較的近いと考えられるので、Ｓ５−４において、押圧開始圧ＰＨＤＰＡとして前記第１押圧力値ＰＡＰＳ１よりも所定値低い圧、たとえば（ＰＡＰＳ１−１０）ｍｍＨｇが設定された後、Ｓ５−９においてその押圧開始圧ＰＨＤＰＡからの連続的な昇圧が開始され、図１２に示すように圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に高められる。
【００３７】
さらに、上記Ｓ５−１の判断が否定された場合は、図１３に示すように、第１脈波振幅Ａ１  が第２脈波振幅Ａ２  以上となる状態であって、最大脈波振幅を示す押圧力値が第１押圧力値ＰＡＰＳ１よりも低いと考えられるので、Ｓ５−５において、押圧開始圧ＰＨＤＰＡとして予め設定された最低押圧開始圧ＰＨＤＰｍｉｎが設定される。この最低押圧開始圧ＰＨＤＰｍｉｎは、最大脈波振幅を発生させる押圧力よりも必ず低い値であり、たとえば１８ｍｍＨｇ程度の値である。続くＳ５−６では、圧脈波センサ４６の押圧力が上記最低押圧開始圧ＰＨＤＰｍｉｎに設定された押圧開始圧ＰＨＤＰＡまで急速昇圧させられた後、Ｓ５−７においてその最低押圧開始圧ＰＨＤＰｍｉｎで採取された脈波の脈波振幅ＡＡ  が前記第１脈波振幅Ａ１  よりも所定割合以下、すなわちＡＡ  ／Ａ１  がたとえば０．７５程度に予め設定された判断基準値Ｒ２  以下であるか否かが判断される。このＳ５−７の判断が肯定された場合は最大振幅を示す押圧力値までは比較的遠いので、Ｓ５−８において圧脈波センサ４６の押圧力ＰＨＤＰ  が最低押圧開始圧ＰＨＤＰｍｉｎと第１押圧力値ＰＡＰＳ１との間の値〔ＰＨＤＰｍｉｎ＋（ＰＡＰＳ１−ＰＨＤＰｍｉｎ）／２〕に設定された後、前記Ｓ５−９においてその設定値からの連続的な昇圧が開始され、図１４に示すように圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に高められる。また、上記Ｓ５−７の判断が否定された場合は最大振幅を示す押圧力値までは比較的近いので、直接Ｓ５−９が実行されることにより、押圧開始圧ＰＨＤＰＡ（＝ＰＨＤＰｍｉｎ）からの連続的な昇圧が開始され、図１４の破線に示すように圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に高められる。
【００３８】
続くＳ５−１０では圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられる過程（ＨＤＰ期間）の脈波ＳＭ  が読み込まれた後、Ｓ５−１１において最適押圧力ＰＨＤＰＯを決定するための最適押圧力決定ルーチンが実行される。たとえば、圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられる期間において撓骨動脈５６の真上に位置する圧力検出素子により検出される複数の脈波の振幅が中央部が高い分布を示すか否かが判定され、その最大振幅を示す脈波が発生したときの押圧力値が最適押圧力ＰＨＤＰＯとして決定される。
【００３９】
次いで、前記第２の脈波振幅算出手段８４に対応するＳ５−１２において、最適押圧力ＰＨＤＰＯを求めるために圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられる過程で発生する圧脈波ＳＭ  のうち、第１押圧力値ＰＡＰＳ１と同様の押圧力で発生した圧脈波の振幅である第３脈波振幅Ａ３  が算出された後、前記脈波安定性判定手段８６に対応するＳ５−１３において、その第３脈波振幅Ａ３  と第１脈波振幅Ａ１  とを比較することにより、最適押圧力制御手段７８により圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられた期間における脈波の安定性が判定される。たとえば、第３脈波振幅Ａ３  と第１脈波振幅Ａ１  との差或いは変化割合が予め設定された判断基準値よりも小さい場合には安定であったと判定されるが、大きい場合には不安定であったと判定される。
【００４０】
上記ＨＤＰ期間に発生した脈波が体動などによって不安定であった場合はＳ５−１３の判断が否定されるので、前記Ｓ５−９以下が再び実行されることにより、信頼性の高い最適押圧力ＰＨＤＰＯを求めるための作動が再実行される。しかし、ＨＤＰ期間において脈波が安定的に発生していた場合は上記Ｓ５−１３の判断が肯定されるので、続くＳ５−１４において最適押圧力ＰＨＤＰＯの決定が完了したか否かが判断される。ＨＤＰ期間に発生した脈波の数が不充分であるなどにより、このＳ５−１４の判断が否定された場合は、前記Ｓ５−１０以下が実行されることにより、引き続き発生する脈波の振幅を含めて最適押圧力ＰＨＤＰＯの決定が繰り返し実行される。しかし、最適押圧力ＰＨＤＰＯの決定が完了すると、Ｓ５−１４の判断が肯定されるので、Ｓ５−１５において、圧脈波センサ４６の押圧力がその最適押圧力ＰＨＤＰＯに保持される。
【００４１】
上述のように、本実施例によれば、最適押圧位置制御手段７６に対応するＳ４により最適押圧位置が決定されるに際して、少なくとも２種類の第１押圧力値ＰＡＰＳ１および第２押圧力値ＰＡＰＳ２においてそれぞれ発生した第１脈波振幅Ａ１  および第２脈波振幅Ａ２  が、脈波振幅算出手段８０に対応するＳ４−７により算出されると、押圧開始圧決定手段８２に対応するＳ５−３、Ｓ５−４、Ｓ５−５により、その第１脈波振幅Ａ１  および第２脈波振幅Ａ２  の大きさの相対関係に基づいて、最適押圧力制御手段７８に対応するＳ５により連続的に変化させられる圧脈波センサ４６の押圧力の押圧開始圧ＰＨＤＰＡが決定される。この結果、押圧開始圧ＰＨＤＰＡは、最適押圧力ＰＨＤＰＯを決定するために必要な範囲で最も大きな押圧開始圧が決定されるので、最適押圧力ＰＨＤＰＯを決定するために圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられる期間が好適に短縮されると同時に、圧脈波検出の中断期間も短縮される。
【００４２】
また、本実施例によれば、第２の脈波振幅算出手段８４に対応するＳ５−１２において、最適押圧力制御手段７８によって最適押圧力ＰＨＤＰＯを決定するために圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられる期間で発生する圧脈波のうち、前記第１押圧力値ＰＡＰＳ１と同様の押圧力で発生した圧脈波の振幅である第３脈波振幅Ａ３  が算出されるとともに、脈波安定性判定手段８６に対応するＳ５−１３において、第３脈波振幅Ａ３  と第１脈波振幅Ａ１  とを比較することにより、最適押圧力制御手段７８により圧脈波センサ４６の押圧力が連続的に変化させられた期間における脈波の安定性が判定されるので、不安定であると判定されるときには、最適押圧力ＰＨＤＰＯの決定手順が再実行され、信頼性の高い最適押圧力ＰＨＤＰＯが得られる利点がある。
【００４３】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４４】
たとえば、前述の実施例では、脈波振幅算出手段８０により２つの第１脈波振幅Ａ１  および第２脈波振幅Ａ２  が算出されていたが、３つ以上の脈波振幅が算出されてもよい。この場合には、押圧開始圧決定手段８２において、３つ以上の脈波振幅の大きさの相対関係に基づいて押圧開始圧ＰＨＤＰＡが決定される。
【００４５】
また、前述の実施例において、第２の脈波振幅算出手段８４に対応するＳ５−１２では、第１押圧力値ＰＡＰＳ１と同様の押圧力で発生した圧脈波の振幅が第３脈波振幅Ａ３  として求められていたが、第２押圧力値ＰＡＰＳ２と同様の押圧力で発生した圧脈波の振幅が第３脈波振幅Ａ３  として求められても差支えない。この場合には、脈波安定性判定手段８６に対応するＳ５−１３において、第３脈波振幅Ａ３  が第２脈波振幅Ａ２  と比較される。
【００４６】
また、前述の血圧値測定手段７０は、所謂オシロメトリック法に従い、カフ１０の圧迫圧力に伴って変化する圧脈波の大きさの変化状態に基づいて血圧値を決定するように構成されていたが、所謂コロトコフ音法に従い、カフ１０の圧迫圧力に伴って発生および消滅するコロトコフ音に基づいて血圧値を決定するように構成されてもよい。
【００４７】
また、前述の実施例で、カフ１０が上腕に装着され且つ圧脈波センサ４６が撓骨動脈の圧脈波を検出するために手首に装着されていたが、カフ１０が大腿部に巻回され且つ圧脈波センサ４６が足背動脈の圧脈波を検出するために足に装着されていてもよいのである。
【００４８】
また、前述の実施例の圧脈波センサ４６は、その押圧面において複数の圧力検出素子を備えたものであったが、１つの圧力検出素子を備えたものであってもよい。
【００４９】
その他、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々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連続血圧監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例の脈波検出プローブを一部を切り欠いて説明する拡大図である。
【図３】図１の実施例の圧脈波センサにより検出される圧脈波を例示する図である。
【図４】図１の実施例において用いられる対応関係を例示する図である。
【図５】図１の実施例の制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】図１の実施例の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って、メインルーチンを示している。
【図７】図６のＡＰＳ制御ルーチンを説明するフローチャートである。
【図８】図６のＨＤＰ制御ルーチンを説明するフローチャートである。
【図９】図８のＳ５−２の判断が否定された場合の第１脈波振幅Ａ１  と第２脈波振幅Ａ２  の相互の大きさを示す図である。
【図１０】図９に示す状態における圧脈波センサの押圧力変化開始圧を示すタイムチャートである。
【図１１】図８のＳ５−２の判断が肯定された場合の第１脈波振幅Ａ１  と第２脈波振幅Ａ２  の相互の大きさを示す図である。
【図１２】図１１に示す状態における圧脈波センサの押圧力変化開始圧を示すタイムチャートである。
【図１３】図８のＳ５−１の判断が否定された場合の第１脈波振幅Ａ１  と第２脈波振幅Ａ２  の相互の大きさを示す図である。
【図１４】図１３に示す状態における圧脈波センサの押圧力変化開始圧を示すタイムチャートである。
【符合の説明】
１０：カフ
４２：手首（生体）
４６：圧脈波センサ
５６：撓骨動脈（動脈）
６２：押圧装置
６４：押圧位置変更装置
７６：最適押圧位置制御手段
７８：最適押圧力制御手段
８０：脈波振幅算出手段
８２：押圧開始圧決定手段
８４：第２の脈波振幅算出手段
８６：脈波安定性判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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