(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管を圧迫するためのカフと、このカフを加圧する加圧手段と、前記カフの内部圧力を検出するカフ圧検出手段と、加圧過程で血管情報を検出する血管情報検出手段と、前記加圧過程で得られる血管情報とカフ圧から血圧値を決定する血圧決定手段とを備える血圧測定装置において、
前記カフの加圧速度を加圧に応じ変化させる加圧速度変化手段を備え、この加圧速度変化手段は、現在カフ圧、脈拍の速さ、ある時点からの経過時間の一つかあるいは複数の組合せで規定される関数で速度目標値を算出するものであることを特徴とする血圧測定装置。
【請求項２】
血管を圧迫するためのカフと、このカフを加圧する加圧手段と、前記カフの内部圧力を検出するカフ圧検出手段と、加圧過程で血管情報を検出する血管情報検出手段と、前記加圧過程で得られる血管情報とカフ圧から血圧値を決定する血圧決定手段とを備える血圧測定装置において、
前記カフの加圧速度を加圧に応じ変化させる加圧速度変化手段を備え、この加圧速度変化手段は、現在カフ圧、ある時点からの経過時間の一方または両方を用いて、少なくとも加圧過程の所定の区間において徐々に加圧速度を速くしてゆくものであることを特徴とする血圧測定装置。
【請求項３】
血管を圧迫するためのカフと、このカフを加圧する加圧手段と、前記カフの内部圧力を検出するカフ圧検出手段と、加圧過程で血管情報を検出する血管情報検出手段と、前記加圧過程で得られる血管情報とカフ圧から血圧値を決定する血圧決定手段とを備える血圧測定装置において、
前記カフの加圧速度を加圧に応じ変化させる加圧速度変化手段を備え、この加圧速度変化手段は、加圧開始から所定の加圧段階までは、遅い加圧速度から徐々に速い加圧速度にしてゆき、前記所定の加圧段階から前記所定の加圧段階前の加圧速度以上で定速加圧とするものであることを特徴とする血圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は血圧測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
血圧は体の健康状態を表す重要な指標の一つであり、それをモニタする自動血圧測定装置は医療現場だけでなく、一般の家庭にも広く普及している。これまでの自動血圧測定装置での血圧測定は、カフを所定の圧力まで加圧し、その後の微速減圧過程で血管情報を経て血圧を決定するものであり、１回の測定に約１分程度かかり、被測定者はその間、動くことができないことや、血圧の変動を知るためには日に何度も血圧測定をしなければならないことから、なるべく測定に時間のかからない血圧測定装置が求められている。
【０００３】
この要望に応えるため、近年、カフを例えば上腕に装着し、加圧過程でカフ圧と脈波信号等の血管情報を検出して、加圧中に血圧値を測定することにより測定時間を短縮した血圧測定装置が開発され、市販もされるに至っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の血圧測定装置では、測定時に低圧側から高圧側まで一定速度で加圧しており、測定時間を短縮するためには、さらに加圧速度を上げる必要がある。しかし、加圧速度を上げすぎると、脈拍の遅い人の、特に最低血圧の血圧測定精度が悪くなるという問題がある。
【０００５】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、血圧測定精度を損なうことなく、測定時間を短縮し得る血圧測定装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る血圧測定装置は、血管を圧迫するためのカフと、このカフを加圧する加圧手段と、前記カフの内部圧力を検出するカフ圧検出手段と、加圧過程で血管情報を検出する血管情報検出手段と、前記加圧過程で得られる血管情報とカフ圧から血圧値を決定する血圧決定手段とを備える血圧測定装置において、前記カフの加圧速度を加圧に応じ変化させる加圧速度変化手段を備え、この加圧速度変化手段は、現在カフ圧、脈拍の速さ、ある時点からの経過時間の一つかあるいは複数の組合せで規定される関数で速度目標値を算出するものであることを特徴とする。
また、請求項２に係る血圧測定装置は、血管を圧迫するためのカフと、このカフを加圧する加圧手段と、前記カフの内部圧力を検出するカフ圧検出手段と、加圧過程で血管情報を検出する血管情報検出手段と、前記加圧過程で得られる血管情報とカフ圧から血圧値を決定する血圧決定手段とを備えるものにおいて、前記カフの加圧速度を加圧に応じ変化させる加圧速度変化手段を備え、この加圧速度変化手段は、現在カフ圧、ある時点からの経過時間の一方または両方を用いて、少なくとも加圧過程の所定の区間において徐々に加圧速度を速くしてゆくものであることを特徴とする。
また、請求項３に係る血圧測定装置は、血管を圧迫するためのカフと、このカフを加圧する加圧手段と、前記カフの内部圧力を検出するカフ圧検出手段と、加圧過程で血管情報を検出する血管情報検出手段と、前記加圧過程で得られる血管情報とカフ圧から血圧値を決定する血圧決定手段とを備えるものにおいて、前記カフの加圧速度を加圧に応じ変化させる加圧速度変化手段を備え、この加圧速度変化手段は、加圧開始から所定の加圧段階までは、遅い加圧速度から徐々に速い加圧速度にしてゆき、前記所定の加圧段階から前記所定の加圧段階前の加圧速度以上で定速加圧とすることを特徴とする。
【０００７】
この血圧測定装置では、加圧を開始し、低圧側から高圧側まで、加圧過程で加圧速度を変化させる。低圧側でゆっくりとした加圧速度とし、脈拍数の少ない人でも測定に十分な脈波データを得ることができ、高圧側に至ると加圧速度を速くし、トータルの測定時間を短くする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この実施形態血圧測定装置の構成を示すブロック図である。この実施形態血圧測定装置は、血圧測定装置本体１と、被測定者の腕に巻付けるカフ２から構成されている。
【０００９】
血圧測定装置本体１は、ハードウェアの制御や血圧値の計算を行う演算部３と、カフ２を加圧するためのカフポンプ部４と、カフ圧検知部５と、表示部６と、排気部１１とによって構成されている。また、演算部３は機能的に血圧算出部８、ポンプ制御量算出部９、目標加圧速度算出部１０及び排気制御部１２を備えている。ポンプ制御量算出部９と、目標加圧速度算出部７でポンプ制御部１０を構成している。この演算部３にはＣＰＵが使用される。加圧ポンプ部４にはモータ式のポンプが、カフ圧検知部５にはセンサが使用されている。
【００１０】
この実施形態血圧測定装置は、血圧測定時に、カフ２を被測定者の上腕に巻付け、安静にして測定を開始する。測定が開始されると、演算部３ではポンプ制御部７が加圧ポンプ部４を駆動してカフ２の内部空気圧（カフ圧）の加圧制御を行う。
演算部３において、目標加圧速度算出部１０ではその時のカフ圧Ｐに応じた最適な加圧速度を、次記（１）式により算出する。
【００１１】
【数１】
0003564942.tif 000002
【００１２】
この（１）式における圧力と加圧速度の関係を図２に、また時間とカフ圧の関係を図３に示している。これら図２、図３から分かるように、カフ圧が低い時、つまり加圧の初期にはゆっくりと加圧し、カフ圧が上がるにしたがって徐々に加圧速度を速めて行くようになっている。そして、カフ圧が８０ｍｍＨｇを越えると加圧速度を一定としている。
【００１３】
また，ポンプ制御量算出部９では、実際にその加圧速度になるように、ＰＩＤ制御によりポンプの制御量を調整する。
血圧算出部８では、カフ圧検知部５より得られた信号から、血圧値と脈拍数の計算をする。
血圧値と脈拍数の計算が終了すると、排気制御部１２は排気部１１を介してカフ内部の空気を排気する。また、それと同時に表示部６は算出した血圧値と脈拍数を表示する。
【００１４】
（１）式で求める加圧速度は、カフ圧が８０ｍｍＨｇ未満では、二次曲線のカーブで徐々に増加することとなり、カフ圧８０ｍｍＨｇ以上で１５ｍｍＨｇ／ｓ固定となる。これは、臨床データを検討し、決定したものである。
図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のグラフは、通常の生活をしている人、約２９０人から収集したデータを示し、図４の（ａ）は最高血圧の分布、図４の（ｂ）は脈圧の分布、図４の（ｃ）は脈拍数の分布である。図４の（ａ）のグラフ１で示すように、ほとんどの人が最高血圧は１００ｍｍＨｇ以上である。また、図４の（ｂ）のグラフ２に示すように、脈圧（最高血圧−最低血圧）はほぼ３０ｍｍＨｇ以上である。さらに脈拍については、図４の（ｃ）にのグラフ３に示すように、ほぼ全員が６０拍／分以上である。
【００１５】
上記のデータから、カフ圧が最低血圧から最高血圧に達する間に、血圧算出に必要な脈拍数２．６拍として計算すると、
【００１６】
【数２】
0003564942.tif 000003
【００１７】
となり、約１５ｍｍＨｇで加圧すれば、ほとんどの人の血圧測定が可能となる。しかし、極度の低血圧の人まで測定できるようにするため、（１）式に示すように徐々に加圧速度を上昇させる。この例では、加圧速度を二次曲線で算出する区間は、通常の最高血圧最低値（１００ｍｍＨｇ）から、脈圧の最低値を２０ｍｍＨｇとして引き、８０ｍｍＨｇとする。
【００１８】
図５は、この発明の他の実施形態血圧測定装置の構成を示すブロック図である。この実施形態血圧測定装置も血圧測定装置本体１と被測定者の腕に巻付けるカフ２から構成されている。血圧測定装置本体１は、加圧ポンプ４、圧力検出手段５、脈波抽出手段１３、加圧速度決定手段１４、ポンプ電圧調整手段１５、血圧決定手段１６及び表示手段１７を備えている。ここで脈波抽出手段１３、加圧速度決定手段１４及び血圧決定手段１６等は、ＣＰＵの処理機能によって実現される。
【００１９】
この実施形態血圧測定装置において、人体に装着したカフ２の圧力は、圧力センサなどで構成される圧力検出手段５により検出する。脈波抽出手段１３は、加圧ポンプ４などから発生するノイズ成分及び加圧速度の変化で発生するゆっくりとした圧力変動を除去して、カフ圧に重畳している脈波を検出する。また検出した脈波の間隔を計測し、脈拍数を算出する加圧速度決定手段１４で、脈拍数に応じた最適な加圧速度を算出する。ポンプ電圧調整手段１５は、加圧速度決定手段１４で決定された加圧速度に応じた電圧を加圧ポンプ４に与える。
【００２０】
ここで、脈拍数による加圧速度の最適化方法を説明する。脈拍数がＨｒ〔拍／分〕の場合、ある圧力区間Ｐｗで血圧測定に必要な脈拍数Ｐｎを検出しようとすると、必要な加圧速度Ｖｔは（３）式で求められる。
【００２１】
【数３】
0003564942.tif 000004
【００２２】
例えば、脈圧が５０ｍｍＨｇで脈拍が７０拍／分の場合の最適加圧速度は、精度を確保するために必要な脈拍数を７個とすると、
【００２３】
【数４】
0003564942.tif 000005
【００２４】
と計算する。
圧力区間Ｐｗの値は、被測定者の脈圧であることが望ましいが、これを推定するのは難しいので、図４の（ｂ）、グラフ２に示した脈圧の分布で、頻度の多い５０ｍｍＨｇ程度の値を使うことでも十分効果を期待できる。
必要脈拍数Ｐｎは、脈波包絡線の粗さを決めており、要求される測定精度に基づき可変することが可能である。
【００２５】
図１の実施形態血圧測定装置の加圧速度決定式（１）に（４）式を導入して、（５）式のようにすることで脈拍数に応じた加圧速度を決定することができ、より最適な加圧時間で血圧を測定することができる。
【００２６】
【数５】
0003564942.tif 000006
【００２７】
次に、この加圧速度決定手段の詳細を図６のフロー図を参照して説明する。この加圧速度決定ルーチンに入ると、先ず、脈波間隔カウンタＷｃｎｔを１インクリメントし（ＳＴ１）、脈波が検出されたか否かを判定する（ＳＴ２）。脈波検出でない場合はそのままリターンする。ＳＴ２で脈波検出の場合は、変数ｉを１インクリメントして（ＳＴ３）、脈波間隔カウンタＷｃｎｔのカウント値をＷｐ（ｉ）として保存し（ＳＴ４）、脈波間隔カウンタＷｃｎｔをクリアする（ＳＴ５）。次に脈波から２拍以上であるか否か判定し（ＳＴ６）、そうでない場合はリターンし、２拍以上である場合は、Ｗｐ（ｉ）−Ｗｐ（ｉ−１）で脈波間隔Ｗｔ（ｉ）を計測する（ＳＴ７）。続いてカフ圧が８０ｍｍＨｇ以上か否かを判定し（ＳＴ８）、８０ｍｍＨｇに達していない場合には、Ｖｐ←１５×｛Ｐ＋１００／１８０｝２  を計算して、目標速度Ｖｐを求め（ＳＴ９）、８０ｍｍＨｇ以上の場合には、Ｖｐ←１５ｍｍＨｇ／ｓを目標速度とし（ＳＴ１０）、脈波周期Ｔｗ＝Ｗ＋（ｉ）×０．０１（秒）を算出する（ＳＴ１１）。そして、Ｖｐ←Ｖｐ×｛５０／（７＋Ｔ）｝の計算により、脈拍による目標速度補正を行う（ＳＴ１２）。つまり、脈波周期Ｔが大きい程、加圧速度Ｖｐを遅くする。
【００２８】
目標とする加圧速度を得ると、ポンプ電圧調整手段１５によりポンプ回転数を調整することで、目標速度で加圧する。
血圧決定手段１６では、オシロメトリック法で血圧を決定し、表示手段１７で測定結果の表示する。
なお、上記実施形態の説明では、加圧速度を決定するのに、カフ圧及び脈波周期を用いたが、図２、図３でも分かるように、加圧を開始してから時間の経過と共にカフ圧が上昇するので、加圧を開始してからの時間を計数し、その時間経過に応じて、加圧速度を変化するようにしてもよい。また、カフ圧、脈波周期、時間経過を総合勘案して加圧速度を決定してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
この発明によれば、カフの加圧速度を加圧に応じ変化させる加圧速度変化手段を備えているので、カフ圧の低い初期の加圧時には加圧速度を遅くして、生体データを確保して測定精度を上げ、カフ圧の高い状態では加圧速度を速くでき、全体としての測定時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態血圧測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態血圧測定装置における加圧時のカフ圧と加圧速度の関係を示す図である。
【図３】同実施形態血圧測定装置における加圧時の時間とカフ圧との関係を示す図である。
【図４】最高血圧、脈圧の分布、脈拍の臨床データを示す図である。
【図５】この発明の他の実施形態血圧測定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】同実施形態血圧測定装置における加圧速度決定処理を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
２      カフ
４      加圧ポンプ
５      圧力検出手段
１３    脈波抽出手段
１４    加圧速度決定手段
１５    ポンプ電圧調整手段
１６    血圧決定手段
【図１】
0003564942.tif 000007
【図２】
0003564942.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003564942.tif 000012