(57)【要約】【課題】測定部位を切替えることなく連続的に血圧を測定する場合であっても、鬱血を防止することのできる血圧測定装置および血圧測定プログラムを提供すること。【解決手段】動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定する血圧測定装置は、所定の１つの部位を測定部位とする。血圧測定装置は、動脈の内圧と平衡する圧力未満の低カフ圧での動脈容積信号に基づく値を、低圧制御目標値として検出する（ステップＳＴ６）。動脈容積信号の値が、検出された低圧制御目標値と一致するよう、調整ユニットのサーボ制御を行ない（ステップＳＴ８）、サーボ制御の期間中、動脈容積信号の値と低圧制御目標値との差が所定値以下となったときのカフ圧を、相対血圧として決定する（ステップＳＴ１０）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定するための血圧測定装置であって、
所定の測定部位に巻き付けるためのカフと、
前記カフ内の圧力を加圧および減圧により調整するための調整手段と、
前記カフ内の圧力を表わすカフ圧を検出するための圧力検出手段と、
前記カフの所定の位置に配置され、動脈の容積を示す動脈容積信号を検出するための容積検出手段と、
動脈の内圧と平衡する圧力未満の第１の低カフ圧での前記動脈容積信号に基づく値を、第１の低圧制御目標値として検出するための検出処理手段と、
前記動脈容積信号の値が前記第１の低圧制御目標値と一致するよう前記調整手段のサーボ制御を行なうことで、連続的に血圧を測定する第１の測定処理を行なうための測定処理手段とを備え、
前記測定処理手段は、前記第１の測定処理において、前記動脈容積信号の値と前記第１の低圧制御目標値との差が第１の値以下となったときのカフ圧を、相対血圧として決定する、血圧測定装置。
【請求項２】
前記第１の低カフ圧は、拡張期血圧以下の圧力値であり、
前記第１の低圧制御目標値は、前記拡張期血圧以下の圧力値での前記動脈容積信号に基づく値を示す、請求項１に記載の血圧測定装置。
【請求項３】
前記検出処理手段は、さらに、動脈の内圧とカフ圧とが平衡状態の場合における前記動脈容積信号に基づく値を、平衡制御目標値として検出し、かつ、前記平衡制御目標値が検出された時点におけるカフ圧を平衡カフ圧として検出し、
前記測定処理手段は、決定された前記相対血圧を、前記第１の低カフ圧と前記平衡カフ圧との圧力差により補正する、請求項１または２に記載の血圧測定装置。
【請求項４】
前記検出処理手段は、さらに、動脈の内圧とカフ圧とが平衡状態の場合における前記動脈容積信号に基づく値を、平衡制御目標値として検出し、
前記測定処理手段は、さらに、前記平衡制御目標値を用いて測定処理を行なう、請求項１または２に記載の血圧測定装置。
【請求項５】
前記測定処理手段は、前記第１の低圧制御目標値によるサーボ制御の期間において、条件によって、サーボ制御の目標値を、前記第１の低圧制御目標値から前記平衡制御目標値に切替えることにより、絶対血圧を測定する、請求項４に記載の血圧測定装置。
【請求項６】
前記測定処理手段は、前記条件が解除された場合に、サーボ制御の目標値を、前記平衡制御目標値から前記第１の低圧制御目標値に戻す、請求項５に記載の血圧測定装置。
【請求項７】
前記条件は、血圧変動が検出された場合を表わす、請求項５または６に記載の血圧測定装置。
【請求項８】
前記検出処理手段は、さらに、第２の低カフ圧での前記動脈容積信号に基づく値を、第２の低圧制御目標値として検出し、
前記第２の低カフ圧は、前記第１の低カフ圧よりも高くかつ、前記平衡制御目標値が検出された時点におけるカフ圧を表わす平衡カフ圧未満であり、
前記測定処理手段は、サーボ制御の目標値を、前記第１の低圧制御目標値、前記第２の低圧制御目標値、および、前記平衡制御目標値のうちから１つを選択する、請求項５〜７のいずれかに記載の血圧測定装置。
【請求項９】
前記検出処理手段は、さらに、動脈の内圧とカフ圧とが平衡状態の場合における前記動脈容積信号に基づく値を平衡制御目標値として検出し、
前記測定処理手段は、前記第１の測定処理に先立って、前記動脈容積信号の値が前記平衡制御目標値と一致するよう前記調整手段のサーボ制御を行なうことで連続的に血圧を測定する第２の測定処理を行なって、前記動脈容積信号が前記平衡制御目標値に達したときのサーボ制御の制御値を第２の値と決定し、前記第１の低圧制御目標値に対する前記平衡制御目標値の比率を前記第２の値に乗じて前記第１の測定処理に用いる、請求項１または２に記載の血圧測定装置。
【請求項１０】
動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定する方法であって、
測定部位に巻き付けられたカフの内圧が、前記測定部位にある動脈の内圧と平衡する圧力未満の低カフ圧である状態で、前記カフの所定の位置に配置された検出手段から出力される、動脈の容積を示す動脈容積信号に基づく値を、低圧制御目標値として検出するステップと、
前記動脈容積信号の値が前記低圧制御目標値と一致するよう、前記カフ内の圧力を加圧および減圧により調整するための調整ユニットのサーボ制御を行なうステップと、
前記動脈容積信号の値と前記低圧制御目標値との差が所定値以下となったときのカフ圧を、相対血圧として決定するステップとを備える、血圧測定方法。
【請求項１１】
動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定するための血圧測定プログラムであって、
動脈の内圧と平衡する圧力未満の低カフ圧での動脈容積信号に基づく値を、低圧制御目標値として検出するステップと、
前記動脈容積信号の値が前記低圧制御目標値と一致するよう調整ユニットのサーボ制御を行なうステップと、
前記動脈容積信号の値と前記低圧制御目標値との差が所定値以下となったときのカフ圧を、相対血圧として決定するステップとをコンピュータに実行させる、血圧測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧測定装置、血圧測定方法、および血圧測定プログラムに関し、特に、動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定することのできる血圧測定装置、血圧測定方法、および血圧測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧は循環器疾患を解析する指標の一つであり、血圧に基づいてリスク解析を行なうことは、脳卒中、心不全、心筋梗塞などの心血管系の疾患の予防に有効である。なかでも、早朝に血圧が上昇する早朝高血圧は心臓病や脳卒中などに関係している。さらに、早朝高血圧の中でも、モーニングサージと呼ばれる起床後１時間から１時間半ぐらいの間に急激に血圧が上昇する症状は、脳卒中との因果関係があることが判明している。
【０００３】
そこで、時間（または生活習慣）と血圧変化との相互関係を把握することが、心血管系の疾患のリスク解析に有用である。従って、長期間にわたり、連続的に血圧を測定することが必要となってきている。
【０００４】
また、手術中・手術後の患者の監視や、降圧薬治療時の薬効確認等においては、１心拍ごとに連続的に血圧を測定し、血圧変化を監視することが非常に重要である。また、１心拍ごとの血圧波形には、動脈硬化の進展、心機能の診断等、医学上きわめて利用範囲が広い情報が含まれている。そのため、血圧波形の変動を連続的に記録することも重要視されてきている。
【０００５】
そこで、特公昭５９−５２９６号公報（特許文献１）に示されるように、１心拍ごとに血圧を測定する技術として容積補償法を利用した血圧計がある。容積補償法とは次のようである。つまり、生体外からカフによって動脈を圧迫し、心拍に同期して脈動する動脈の容積（単位長あたりの容積）を常時一定に保つことで、測定部位を圧迫する圧力（カフ圧）と測定部位の動脈の内圧すなわち血圧とを平衡させる。そして、この平衡状態を維持したときのカフ圧を検出することにより連続的に血圧値を得る。
【０００６】
容積補償法による血圧測定に関し、鬱血の防止機能を備えた連続血圧測定装置も発明されている。ＷＯ２０００／０５９３６９号公報（特許文献２）では、容積補償の測定部位を指とし、測定用のセンサを２つ用意する。２つのセンサは、たとえば第２指と第３指との２本の指に装着される。測定は、一定時間ごとに、第２指と第３指とで交互に行なわれる。これにより、連続測定中においてもいずれか一方の指は圧迫されていない状況を保つことになるので、鬱血が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭５９−５２９６号公報（特許第１２３１９５４号）
【特許文献２】ＷＯ２０００／０５９３６９号公報（特許第３８９０１９６号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
容積補償法においては、動脈内圧と動脈にかかるカフ圧とが平衡した状態、すなわち、動脈壁が無負荷状態での動脈の容積（制御目標値“Ｖ０”）があらかじめ検出される。１心拍ごとの脈動により変化する動脈容積を制御目標値Ｖ０に一致させるよう、カフ圧が制御される（サーボ制御）。サーボ制御の期間中、測定部位は、常時、拡張期血圧以上のカフ圧で圧迫されることになる。
【０００９】
そのため、血管内圧が拡張期血圧より低い静脈は常時圧閉される。したがって、測定部位より末梢側の部位（以下「末梢側」と略す）に送り出された血液の、心臓への還流が阻害される。その結果、末梢側に血液が溜まり鬱血状態となる。鬱血が発生すると、血圧が正しく測定できなくなる。また、長時間鬱血状態が継続すると、その組織が変性・壊死することもある。そのため、鬱血を防止することが、正確な血圧測定、および、被測定者の安全確保の面からみて非常に重要である。
【００１０】
ＷＯ２０００／０５９３６９号公報（特許文献２）の発明では、鬱血が防止されるが、一定間隔ごと（たとえば３０秒間隔）に測定部位を入れ替えるため、測定部位による血圧差が発生する。その結果、連続測定の結果のうち重要な要素である血圧変動を正確に捉えられないという問題がある。
【００１１】
インターバル測定と呼ばれる一定時間ごとに測定を行なわない状態を設ける方法により鬱血を防止することも考えられる。しかし、このような方法では、測定できない時間が発生するため、その間の血圧変動を捉えられないという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的の１つは、測定部位を切替えることなく連続的に血圧を測定する場合であっても、鬱血を防止することのできる血圧測定装置および血圧測定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明のある局面に従う血圧測定装置は、動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定するための血圧測定装置であって、所定の測定部位に巻き付けるためのカフと、カフ内の圧力を加圧および減圧により調整するための調整手段と、カフ内の圧力を表わすカフ圧を検出するための圧力検出手段と、カフの所定の位置に配置され、動脈の容積を示す動脈容積信号を検出するための容積検出手段と、動脈の内圧と平衡する圧力未満の第１の低カフ圧での動脈容積信号に基づく値を、第１の低圧制御目標値として検出するための検出処理手段と、動脈容積信号の値が第１の低圧制御目標値と一致するよう調整手段のサーボ制御を行なうことで、連続的に血圧を測定する処理を行なうための測定処理手段とを備え、測定処理手段は、動脈容積信号の値と第１の低圧制御目標値との差が所定値以下となったときのカフ圧を、相対血圧として決定する。
【００１４】
好ましくは、第１の低カフ圧は、拡張期血圧以下の圧力値であり、第１の低圧制御目標値は、拡張期血圧以下の圧力値での動脈容積信号に基づく値を示す。
【００１５】
好ましくは、検出処理手段は、さらに、動脈の内圧とカフ圧とが平衡状態の場合における動脈容積信号に基づく値を、平衡制御目標値として検出し、かつ、平衡制御目標値が検出された時点におけるカフ圧を平衡カフ圧として検出し、測定処理手段は、決定された相対血圧を、第１の低カフ圧と平衡カフ圧との圧力差により補正する。
【００１６】
好ましくは、検出処理手段は、さらに、動脈の内圧とカフ圧とが平衡状態の場合における動脈容積信号に基づく値を、平衡制御目標値として検出し、測定処理手段は、さらに、平衡制御目標値を用いて測定処理を行なう。
【００１７】
好ましくは、条件は、血圧変動が検出された場合を表わす。
好ましくは、測定処理手段は、第１の低圧制御目標値によるサーボ制御の期間において、条件によって、サーボ制御の目標値を、第１の低圧制御目標値から平衡制御目標値に切替えることにより、絶対血圧を測定する。
【００１８】
好ましくは、測定処理手段は、条件が解除された場合に、サーボ制御の目標値を、平衡制御目標値から第１の低圧制御目標値に戻す。
【００１９】
好ましくは、検出処理手段は、さらに、第２の低カフ圧での動脈容積信号に基づく値を、第２の低圧制御目標値として検出し、第２の低カフ圧は、第１の低カフ圧よりも高くかつ、平衡制御目標値が検出された時点におけるカフ圧を表わす平衡カフ圧未満であり、測定処理手段は、サーボ制御の目標値を、第１の低圧制御目標値、第２の低圧制御目標値、および、平衡制御目標値のうちから１つを選択する。
【００２０】
好ましくは、検出処理手段は、さらに、動脈の内圧とカフ圧とが平衡状態の場合における動脈容積信号に基づく値を平衡制御目標値として検出し、測定処理手段は、第１の測定処理に先立って、動脈容積信号の値が平衡制御目標値と一致するよう調整手段のサーボ制御を行なうことで連続的に血圧を測定する第２の測定処理を行なって、動脈容積信号が平衡制御目標値に達したときのサーボ制御の制御値を第２の値と決定し、第１の低圧制御目標値に対する平衡制御目標値の比率を第２の値に乗じて第１の測定処理に用いる。
【００２１】
この発明の他の局面に従う血圧測定方法は、動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定する方法であって、測定部位に巻き付けられたカフの内圧が、測定部位にある動脈の内圧と平衡する圧力未満の低カフ圧である状態で、カフの所定の位置に配置された検出手段から出力される、動脈の容積を示す動脈容積信号に基づく値を、低圧制御目標値として検出するステップと、動脈容積信号の値が低圧制御目標値と一致するよう、カフ内の圧力を加圧および減圧により調整するための調整ユニットのサーボ制御を行なうステップと、動脈容積信号の値と低圧制御目標値との差が所定値以下となったときのカフ圧を、相対血圧として決定するステップとを備える。
【００２２】
この発明の他の局面に従う血圧測定プログラムは、動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定するための血圧測定プログラムであって、動脈の内圧と平衡する圧力未満の低カフ圧での動脈容積信号に基づく値を、低圧制御目標値として検出するステップと、動脈容積信号の値が低圧制御目標値と一致するよう調整ユニットのサーボ制御を行なうステップと、動脈容積信号の値と低圧制御目標値との差が所定値以下となったときのカフ圧を、相対血圧として決定するステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、低カフ圧での動脈容積信号に基づく値（低圧制御目標値）が、サーボ制御の目標値とされる。したがって、従来のように、動脈の内圧と平衡する圧力での動脈容積信号に基づく値（平衡制御目標値）を常にサーボ制御の目標値とする場合は血圧測定中に拡張期血圧以上のカフ圧で測定部位を圧迫し続けることになるが、本発明では測定部位にかかるカフ圧は動脈の内圧と平衡する圧力未満の低カフ圧となるため、末梢側の鬱血を低減させることができる。そのため、測定部位を切替える必要や、一定間隔で血圧測定を停止する必要がなくなる。よって、血圧の変化を正確に捉えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る血圧測定装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る血圧測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】動脈の力学特性を示すグラフである。
【図４】従来から用いられている制御目標値（平衡制御目標値）の検出原理の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における血圧測定処理を示すフローチャートである。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、測定結果のデータ構造例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２における血圧測定処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２における連続測定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２の連続測定処理における、各測定モードでのカフ圧および動脈容積信号の関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２の変形例１における連続測定処理を示すフローチャートである。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は、従来から用いられている制御目標値（平衡制御目標値）によるサーボ制御が長時間行なわれた場合における、カフ圧および動脈容積変化を示す図である。
【図１２】変形例にかかる血圧測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図１３】変形例における血圧測定処理を示すフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳＴ３０７のサーボゲイン決定処理を示すフローチャートである。
【図１５】変形例における血圧測定処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１６】発光素子および受光素子の配置の具体例を示す図である。
【図１７】発光素子および受光素子の配置の具体例を示す図である。
【図１８】発光素子および受光素子の配置の具体例を示す図である。
【図１９】発光素子および受光素子の配置の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００２６】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る血圧測定装置について説明する。
【００２７】
＜外観および構成について＞
（外観について）
図１は、本発明の実施の形態１に係る血圧測定装置１の外観斜視図である。
【００２８】
図１を参照して、血圧測定装置１は、本体部１０と、被測定者の所定の測定部位に巻き付け可能なカフ２０とを備える。本体部１０はカフ２０に取り付けられている。本体部１０の表面には、たとえば液晶等により構成される表示部４０と、ユーザ（たとえば被測定者）からの指示を受付けるための操作部４１とが配置されている。操作部４１は、複数のスイッチを含む。
【００２９】
なお、本実施の形態において、測定部位は、手首であるものとして説明する。しかしながら、測定部位は、手首に限定されるものではなく、たとえば、上腕であってもよい。本実施の形態において、測定部位は一つの部位のみである。
【００３０】
本実施の形態における血圧測定装置１は、図１に示されるように、本体部１０がカフ２０に取り付けられている。しかしながら、上腕式の血圧測定装置で採用されているように、分離された本体部１０とカフ２０とが、エアチューブ（図２においてエアチューブ３１）によって接続されている形態であってもよい。
【００３１】
（ハードウェア構成について）
図２は、本発明の実施の形態１に係る血圧測定装置１の構成例を示すブロック図である。
【００３２】
図２を参照して、血圧測定装置１のカフ２０は、空気袋２１と、動脈容積センサ７０とを含む。動脈容積センサ７０は、発光素子７１と受光素子７２とを有する。発光素子７１は、動脈に対して光を照射し、受光素子７２は、発光素子７１によって照射された光の動脈の透過光または反射光を受光する。発光素子７１および受光素子７２は、たとえば、空気袋２１の内側に所定の間隔に配置される。
【００３３】
なお、動脈容積センサ７０は、動脈の容積が検出できるものであればよく、インピーダンスセンサ（インピーダンスプレスチモグラフ）により動脈の容積を検出するものであってもよい。その場合、発光素子７１および受光素子７２に代えて、動脈を含む部位のインピーダンスを検出するための複数の電極（電流印加用の電極対、および、電圧検知用の電極対）が含まれる。
【００３４】
空気袋２１は、エアチューブ３１を介して、エア系３０に接続される。
本体部１０は、上述の表示部４０および操作部４１に加え、エア系３０と、各部を集中的に制御し、各種演算処理を行なうためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１００と、ＣＰＵ１００に所定の動作をさせるプログラムや各種データを記憶するためのメモリ部４２と、測定結果などを記憶するための不揮発性メモリ（たとえばフラッシュメモリ）４３と、ＣＰＵ１００などに電力を供給するための電源４４と、計時動作を行なう計時部４５と、着脱可能な記録媒体１３２からプログラムやデータの読み出しおよび書き込みをするためのインターフェイス部４６とを含む。
【００３５】
操作部４１は、電源をＯＮまたはＯＦＦするための指示の入力を受付ける電源スイッチ４１Ａと、測定開始の指示を受付けるための測定スイッチ４１Ｂと、測定停止の指示を受付けるための停止スイッチ４１Ｃと、フラッシュメモリ４３に記録された血圧などの情報を読み出す指示を受付けるためのメモリスイッチ４１Ｄとを有する。
【００３６】
エア系３０は、空気袋２１内の圧力（カフ圧）を検出するための圧力センサ３２と、カフ圧を加圧するために、空気袋２１に空気を供給するためのポンプ５１と、空気袋２１の空気を排出しまたは封入するために開閉される弁５２とを含む。
【００３７】
本体部１０は、発光素子駆動回路７３と、動脈容積検出回路７４と、上記エア系３０に関連して、発振回路３３と、ポンプ駆動回路５３と、弁駆動回路５４とをさらに含む。
【００３８】
発光素子駆動回路７３は、ＣＰＵ１００からの指令信号に応じて発光素子７１を所定のタイミングで発光させる。動脈容積検出回路７４は、受光素子７２からの出力を電圧値に変換することで動脈容積を検知する。検知された動脈容積が動脈容積信号としてＣＰＵ１００に出力される。
【００３９】
圧力センサ３２は、たとえば静電容量形の圧力センサであり、カフ圧により容量値が変化する。発振回路３３は、圧力センサ３２の容量値に応じた発振周波数の信号をＣＰＵ１００に出力する。ＣＰＵ１００は、発振回路３３から得られる信号を圧力に変換し圧力を検知する。ポンプ駆動回路５３は、ポンプ５１の駆動をＣＰＵ１００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５４は弁５２の開閉制御をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて行なう。
【００４０】
ポンプ５１、弁５２、ポンプ駆動回路５３および弁駆動回路５４は、カフ２０内の圧力を加圧および減圧により調整するための調整ユニット５０を構成する。なお、調整ユニット５０を構成する装置は、上記に限定されない。たとえば、調整ユニット５０は、上記に加えて、エアシリンダと、エアシリンダを駆動するためのアクチュエータとを含んでいてもよい。
【００４１】
また、カフ２０には空気袋２１が含まれることとしたが、カフ２０に供給される流体は空気に限定されるものではなく、たとえば液体やゲルであってもよい。あるいは、流体に限定されるものではなく、マイクロビーズなどの均一な微粒子であってもよい。
【００４２】
血圧測定装置１は、動脈の容積を一定に保つことにより連続的に血圧を測定する。
（一般的な容積補償法による血圧測定の原理について）
本実施の形態での血圧測定方法の説明に先立ち、一般的な容積補償法による血圧測定の原理について説明する。
【００４３】
一般的な容積補償法に従って血圧を測定する場合、次のような動作が行なわれる。すなわち、生体外から動脈に外圧を加え、生体外圧と動脈内圧（血圧）とが常時平衡するように制御することで、動脈壁を無負荷状態に維持する。一般的な容積補償法では、そのとき（無負荷状態）の生体外圧を測定することにより血圧が測定される。
【００４４】
実際には、生体外圧は、測定部位に巻き付けたカフにより印加される。また、測定の開始時にカフ圧と血圧とが平衡したときの動脈容積“Ｖ０”を検出し、血圧変動に伴い変化する動脈容積をＶ０と一致するようにカフ圧を制御（サーボ制御）する。
【００４５】
図３は、動脈の力学特性を示すグラフである。図３のグラフは、横軸に動脈内外圧差Ｐｔｒ、縦軸に動脈容積Ｖをとり、動脈内外圧差Ｐｔｒと動脈容積Ｖとの関係を示している。動脈内外圧差Ｐｔｒは、動脈内圧Ｐａと、生体の外部からカフによって印可されるカフ圧（生体外圧）Ｐｃとの差を示す。
【００４６】
このグラフに示されるように、動脈の力学特性は、一般的に強い非線形性を示している。動脈内外圧差Ｐｔｒが０（平衡状態）のとき、すなわち、動脈壁が無負荷状態のとき、動脈のコンプライアンス（脈動による容積の変化量）が最大となる。つまり、圧力変化に対する容積変化の追従性（進展性）が最大となる。
【００４７】
一般的な容積補償法では、検出される動脈容積が常時、動脈内外圧差Ｐｔｒが０となる時点の容積値Ｖ０になるように、生体外圧（カフ圧）を逐次制御することで血圧を測定する。このように、カフ圧と動脈内圧（血圧）とが平衡状態である場合の動脈容積Ｖ０が、一般的な容積補償法における、サーボ制御の目標値であった。本実施の形態において、動脈容積Ｖ０を、「平衡制御目標値Ｖ０」と呼ぶ。
【００４８】
このような容積補償法の測定原理では、血圧測定中、測定部位が拡張期血圧以上のカフ圧で常時圧迫される。そのため、末梢側に送り出された血液が心臓に環流することを阻害することになり、末梢側が鬱血状態になる。鬱血が発生すると、正確な血圧測定ができなくなる。さらに鬱血状態が継続すると、その部位の変性や壊死が発生する。
【００４９】
従来のように、平衡制御目標値Ｖ０によるサーボ制御が長時間行なわれた場合における、カフ圧（＝血圧）の変化を、図１１を用いて説明する。
【００５０】
図１１（Ａ）には、時間軸に沿ったカフ圧が示される。図１１（Ｂ）には、図１１（Ａ）と同一の時間軸に沿って、測定部位の動脈容積変化信号が示される。図１１（Ｂ）において、動脈容積変化信号の基準値（「０」）は、動脈容積の一定制御の期間中において動脈容積と平衡制御目標値Ｖ０との差が０であることを示している。なお、動脈容積変化信号は、動脈容積信号の交流成分を表わす信号であり、たとえば、動脈容積信号をフィルタ処理することで得ることができる。
【００５１】
平衡制御目標値Ｖ０による動脈容積の一定制御の期間中、動脈容積変化信号の値が所定値以下となるように（ほぼ０になるように）、カフ圧がフィードバック制御される。この制御中のカフ圧が血圧を示す。
【００５２】
（本実施の形態における血圧測定方法の原理について）
血圧は１心拍ごとに収縮期血圧から拡張期血圧の間で変化している。カフ圧を任意の圧力で固定した場合、血圧の変化に伴い動脈容積が変化する（図３の動脈容積変化ΔＶ）。図３に示すように動脈の力学的特性は非線形の特徴を有しているため、動脈容積変化ΔＶはカフ圧に依存してその大きさが異なるが、その変化量は脈圧（＝収縮期血圧−拡張期血圧）と１対１であることには変わりはない。したがって、制御目標値を、カフ圧と動脈内圧とが平衡した点での動脈容積（平衡制御目標値）Ｖ０ではなく、カフ圧が低圧のとき（たとえば３０ｍｍＨｇなど）の動脈容積（図３の“Ｖ０＿Ｌ”）としてサーボ制御を行なっても、そのときのカフ圧の変化量は脈圧を示すことになる。
【００５３】
そこで本実施の形態では、制御目標値を動脈容積Ｖ０＿Ｌとして動脈容積を一定に保つよう制御することで、測定中に印加されているカフ圧を低圧に保つ。このようにして血液の環流を確保することで、連続測定中の鬱血を防止する。ただし、このときに測定される血圧値は相対値である。
【００５４】
本実施の形態において、カフ圧が低圧のときの動脈容積Ｖ０＿Ｌを、「低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌ」という。また、制御目標値の検出に用いる圧力値を、「低カフ圧Ｐｃ＿Ｌ」という。
【００５５】
（機能構成について）
図２には、ＣＰＵ１００の機能構成も示されている。
【００５６】
図２を参照して、ＣＰＵ１００は、その機能として、検出処理部１０２と算出部１０４と測定処理部１０６とを含む。
【００５７】
検出処理部１０２は、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌでの動脈容積信号に基づく値を、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌとして検出する。低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌの検出方法は後述する。
【００５８】
本実施の形態において、「低カフ圧」とは、動脈の内圧と平衡するカフ圧未満の圧力値を表わし、好ましくは、拡張期血圧以下のカフ圧を表わす。したがって、「低圧制御目標値」は、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌでの動脈容積信号に基づく値、たとえば、動脈容積信号の平均値を表わす。
【００５９】
検出処理部１０２は、さらに、通常の（従来の）制御目標値すなわち、平衡制御目標値Ｖ０、および、動脈内圧と平衡するカフ圧Ｐｃ＿０も検出する。平衡制御目標値Ｖ０およびカフ圧Ｐｃ＿０の検出原理の一例を、図４を参照して説明する。
【００６０】
図４を参照して、カフ圧を３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度の低速で徐々に加圧し（上段）、その期間に動脈容積信号を検出する（中段）。この加圧過程において、動脈容積信号の１拍毎の変化分（ΔＶ）、すなわち、動脈容積変化信号を検出し、その動脈容積変化信号が最大となる点ＭＡＸを検出する（下段）。最大点ＭＡＸが検出された時点の１拍分の動脈容積信号の平均値が平衡制御目標値Ｖ０と決定される。なお、平衡制御目標値Ｖ０は、動脈の内圧とカフ圧とが平衡状態である場合の動脈容積信号に基づく値を示していれば、このような検出方法に限定されない。
【００６１】
最大点ＭＡＸが検出された時点のカフ圧が、カフ圧Ｐｃ＿０として検出される。
低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌは、たとえば、カフ圧を低カフ圧Ｐｃ＿Ｌに設定した場合における１拍分の動脈容積信号の平均値により求められる。低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌは、動脈容積信号が安定してから検出される。また、所定拍分の動脈容積信号の平均値を、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌとしてもよい。また、平均値以外の統計値を用いてもよい。
【００６２】
算出部１０４は、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌと、検出処理部１０２により検出されたカフ圧Ｐｃ＿０との圧力差を算出する。圧力差は、低圧制御目標値をサーボ制御目標値とすることによる誤差に相当する。
【００６３】
測定処理部１０６は、動脈容積が低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌと一致するよう調整ユニット５０のサーボ制御を行なうことで、連続的に血圧を測定する処理を行なう。測定処理部１０６は、動脈容積と低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌとの差が所定値以下となったときのカフ圧を、相対血圧として決定する。
【００６４】
本実施の形態では、測定処理部１０６は、決定された相対血圧を、算出部１０４によって低カフ圧Ｐｃ＿Ｌとカフ圧Ｐｃ＿０との差として算出された圧力差により補正する。これにより、実際の血圧（後述の「絶対血圧」に相当）に近い血圧が測定結果として出力される。
【００６５】
測定処理部１０６は、さらに、平衡制御目標値Ｖ０を用いた測定処理を行なってもよい。平衡制御目標値Ｖ０を用いた測定処理は、後述の実施の形態２において説明する。
【００６６】
上記のような検出処理部１０２、算出部１０４および測定処理部１０６の機能は、ＣＰＵ１００がメモリ部４２に格納されたソフトウェアを実行することで実現される。たとえば、これらの機能部それぞれに対応するモジュールを含んだプログラムがメモリ部４２に格納されている。なお、これらの機能部のうちの少なくとも１つについては、ハードウェアにより実現されてもよい。
【００６７】
＜動作について＞
次に、本発明の実施の形態１における血圧測定装置１の動作について詳細に説明する。
【００６８】
図５は、本発明の実施の形態１における血圧測定処理を示すフローチャートである。図５のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてメモリ部４２に格納されており、ＣＰＵ１００がこのプログラムを読み出して実行することにより、血圧測定処理の機能が実現される。
【００６９】
図５を参照して、ユーザにより電源スイッチ４１Ａが押下されたことを検出すると（ステップＳＴ１）、ＣＰＵ１００は、初期化処理を行なう（ステップＳＴ２）。具体的には、メモリ部４２の所定の領域（以下「メモリ領域」という）を初期化し、空気袋２１の空気を排気し、圧力センサ３２の０ｍｍＨｇ補正を行なう。
【００７０】
次に測定スイッチ４１Ｂが押下されたことを検出すると（ステップＳＴ３）、ＣＰＵ１００の検出処理部１０２は、平衡制御目標値Ｖ０およびカフ圧Ｐｃ＿０を検出する（ステップＳＴ４）。平衡制御目標値Ｖ０およびカフ圧Ｐｃ＿０は、発振回路３３より得られるカフ圧、および、動脈容積検出回路７４から得られる動脈容積信号に基づいて検出される。これらの値は、図４に示した方法など、公知の手法により検出されてよい（たとえば特公平１−３１３７０号公報、特開２００８−３６００４号公報）。検出された平衡制御目標値Ｖ０およびカフ圧Ｐｃ＿０は、メモリ領域等に一時記憶される。
【００７１】
続いて、検出処理部１０２は、カフ圧を所定圧（低カフ圧）Ｐｃ＿Ｌに設定し（ステップＳＴ５）、そのときの動脈容積を低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌとして決定する（ステップＳＴ６）。具体的には、たとえば上述のように、動脈容積検出回路７４から得られる動脈容積信号の値の平均値が、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌとして決定される。決定された低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌは、メモリ領域等に一時記憶される。
【００７２】
ステップＳＴ５で設定される低カフ圧Ｐｃ＿Ｌは、上記したような拡張期血圧以下のカフ圧であるものとする。この低カフ圧Ｐｃ＿Ｌは、一般成人の拡張期血圧の最も低い値（４０ｍｍＨｇ程度）を考慮して予め定められた値であってよい。具体的には、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌは、２０ｍｍＨｇ以上４０ｍｍＨｇ未満の範囲で定められることが望ましい。このような値は、たとえばメモリ部４２に予め記憶されている。または、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌは、被測定者自身の拡張期血圧に基づいて定められた値であってもよい。
【００７３】
被測定者自身の拡張期血圧に基づいて定める場合、フラッシュメモリ４３に記録された被測定者の過去の拡張期血圧、または、操作部４１を介して入力された被測定者の拡張期血圧が用いられる。具体的には、たとえば、フラッシュメモリ４３に記録された被測定者の過去の拡張期血圧より所定値（たとえば５ｍｍＨｇ）だけ減算した値を、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌとしてもよい。過去の拡張期血圧としては、たとえば、フラッシュメモリ４３に記録された直近の測定結果（血圧波形）より得られる拡張期血圧であってよい。
【００７４】
次に、ＣＰＵ１００の算出部１０４は、カフ圧Ｐｃ＿０と低カフ圧Ｐｃ＿Ｌとの差分（圧力差）ΔＰｃを算出する（ステップＳＴ７）。算出された圧力差ΔＰｃは、メモリ領域等に一時記憶される。
【００７５】
なお、圧力差ΔＰｃの算出（ＳＴ７）は、ステップＳＴ４において、カフ圧Ｐｃ＿０が検出された直後に（ステップＳＴ５よりも前に）行なわれてもよい。
【００７６】
次に、ＣＰＵ１００の測定処理部１０６は、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌによる動脈容積の一定制御（サーボ制御）を行なう（ステップＳＴ８）。具体的には、動脈容積信号の値が低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌと一致するようにカフ圧をフィードバック制御する。
【００７７】
フィードバック制御の期間（測定期間）に、動脈容積信号の変化（＝動脈容積変化信号の値）が所定値以下となった時のカフ圧を相対血圧値として決定する（ステップＳＴ９にて「≦所定値」，ＳＴ１０）。動脈容積変化信号は、動脈容積検出回路７４において検出されてもよいし、ＣＰＵ１００において検出されてもよい。なお、ステップＳＴ９の判定は、動脈容積信号の値と低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌとの差が、所定値以下であるか否かを判定することと同義である。
【００７８】
そして、測定処理部１０６は、決定された相対血圧値に、ステップＳＴ７で算出されたΔＰｃを加算することで出力対象の血圧を算出する（ステップＳＴ１１）。動脈容積信号の変化が所定値を越えた時のカフ圧は、相対血圧の決定から除外される（ステップＳＴ９にて「＞所定値」）。
【００７９】
このようにして測定された血圧（補正後の血圧）は、たとえばメモリ領域に時系列に記録される。これにより、連続的な血圧値が得られ、結果として、血圧波形が得られる。
【００８０】
測定処理部１０６は、測定期間中、決定された血圧値に関する情報を表示部４０に表示してもよい。たとえば、一心拍ごとのカフ圧の極小値および極大値を、それぞれ拡張期血圧および収縮期血圧として表示部４０に表示してもよい。あるいは、時間軸に沿った血圧波形が表示されてもよい。
【００８１】
測定処理部１０６による測定処理は、停止スイッチ４１Ｃの押下または所定の時間経過などによる停止信号がＯＮされるまで継続される（ステップＳＴ１２）。
【００８２】
停止信号がＯＮされると、測定処理部１０６は、メモリ領域に時系列に記録された血圧値（カフ圧）を、測定結果としてフラッシュメモリ４３に記録する。
【００８３】
＜データ構造について＞
フラッシュメモリ４３に格納される測定結果のデータ構造例について説明する。
【００８４】
図６（Ａ）は、本発明の実施の形態１の血圧測定装置１における各測定データのデータ構造を示す図である。
【００８５】
図６（Ａ）を参照して、フラッシュメモリ４３に格納される測定データ８０の各々は、一例として「ＩＤ情報」、「記録日時」、「血圧情報」の３つのフィールド８１〜８３を含む。各フィールドの内容について概略すると、「ＩＤ情報」フィールド８１は、各測定データを特定するための識別番号などを格納し、「記録日時」フィールド８２は、計時部４５により計時された、各測定データの測定開始日時や測定期間などの情報を格納する。また、「血圧情報」フィールド８３は、時系列の血圧データすなわち、血圧波形データを格納する。
【００８６】
図６（Ｂ）は、測定データに含まれる血圧情報フィールド８３のデータ構造を示す図である。図６（Ｂ）を参照して、血圧情報フィールド８３は、「時間データ」を格納する領域８３１と、「血圧データ」を格納する領域８３２とを有している。
【００８７】
領域８３１には、サンプリング周期に応じた複数の時間データ１，２，３，・・・，Ｎが格納される。領域８３２には、領域８３１の時間データそれぞれと対応付けて、血圧データＢＤ（１），ＢＤ（２），・・・，ＢＤ（ｎ）が格納される。領域８３２中、「−」で示された領域は、その時点における動脈容積の値と低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌとの差が所定値を越えていて血圧として記録されなかったことを示している。
【００８８】
なお、格納形態は、このような例に限定されず、時間（時刻）と血圧とが対応付けられて記憶されればよい。
【００８９】
また、上記したように、本実施の形態では、連続的に得られた血圧値をフラッシュメモリ４３に記録することとしたが、他の血圧情報をフラッシュメモリ４３に記録してもよい。他の血圧情報としては、たとえば、１拍ごとの収縮期血圧および拡張期血圧であってもよい。または、連続的に得られた血圧値に基づいた血圧波形に所定のアルゴリズムを適用することで算出可能な指標（たとえばＡＩ（Augmentation Index））であってもよい。
【００９０】
以上のように、本実施の形態によると、拡張期血圧以下の圧力値である低カフ圧Ｐｃ＿Ｌでの動脈容積値が、サーボ制御の目標値とされる。測定期間中、拡張期血圧以下のカフ圧がオフセット値となるため、常時、拡張期血圧以上のカフ圧で圧迫されることがなくなる。したがって、末梢側に送り出された血液が心臓に環流することを阻害することがない。その結果、末梢側が鬱血状態となることを防ぐことができる。鬱血が発生しないため、血圧変動を正確に捉えることが可能となる。
【００９１】
また、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌを用いて測定される相対血圧は、圧力差ΔＰｃにより補正される。そのため、平衡制御目標値Ｖ０を用いて測定される血圧と近い値を測定結果として得ることができる。
【００９２】
なお、本実施の形態では、相対血圧を圧力差ΔＰｃにより補正した値を、測定結果として出力（表示，記録）した。しかしながら、連続的に血圧を測定することを目的とした血圧測定装置１においては、血圧値そのものよりも、血圧変動（血圧の変化）を監視することの方が重要な場合も多い。したがって、血圧測定装置１は、相対血圧自体を測定結果として出力してもよい。このような場合、図５に示した一連の処理のうち、平衡制御目標値Ｖ０およびカフ圧Ｐｃ＿０の検出処理（ステップＳＴ４）、圧力差ΔＰｃの算出処理（ステップＳＴ７）、血圧補正処理（ステップＳＴ１１）が不要である。平衡制御目標値Ｖ０およびカフ圧Ｐｃ＿０の検出処理が不要であるので、測定スイッチ４１Ｂが押下された後、従来より短時間で動脈容積一定制御を行なうことができる。
【００９３】
また、本実施の形態では、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌが拡張期血圧以下の圧力値であることとして説明したが、上述のように、従来のオフセット値であるカフ圧Ｐｃ＿０未満の圧力値であればよい。この場合も、従来より鬱血を低減することができる。また、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌが拡張期血圧以下の圧力値である場合よりも、測定精度を向上することができる。
【００９４】
＜変形例＞
ところで、本実施の形態によると拡張期血圧以下の圧力値である低カフ圧Ｐｃ＿Ｌでの動脈容積値がサーボ制御の目標値として決定されるが、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌでの動脈容積変化は、動脈内圧と動脈にかかるカフ圧とが平衡した状態で得られる動脈容積変化と比較すると、動脈の力学的特性により相対的に小さくなる。動脈容積変化が相対的に小さくなると、内外圧平衡サーボ制御と比較して制御誤差が大きくなる場合がある。
【００９５】
そこで、変形例では、通常の容積補償制御であるカフ圧と動脈内圧とが平衡した点での動脈容積変化△Ｖ０と低カフ圧Ｐｃ＿Ｌにおける動脈容積変化△Ｖ０＿Ｌとの比率に基づいて、制御ゲインを割増しする。
【００９６】
図１２は、変形例にかかる血圧測定装置１の構成例を示すブロック図である。図１２を参照して、変形例にかかる血圧測定装置１では、ＣＰＵ１００の機能構成として、図２に示された各機能に加えてゲイン決定部１０７をさらに含む。
【００９７】
測定処理部１０６はＨＰＦ（High-pass filter）回路を含み、動脈容積センサ７０から入力された動脈の容積の変化を表わす容積脈波信号の直流成分の動脈容積信号ＰＧｄｃより交流成分の動脈容積変化信号ＰＧａｃを抽出する。たとえば、フィルタ定数を１Ｈｚとして、１Ｈｚを超える信号は交流成分として導出される。測定処理部１０６は動脈容積信号ＰＧｄｃと制御目標値との差分が０となるように調整ユニット５０のサーボ制御を行なう。その際、測定処理部１０６はサーボ制御中の動脈容積変化信号ＰＧａｃとサーボ制御前の動脈容積変化信号ＰＧａｃとの比率である容積変化消去率を算出し、容積変化消去率が所定値となったことを検出することでサーボ制御のサーボゲインの更新完了を判断する。
【００９８】
ゲイン決定部１０７は、測定処理部１０６でのサーボ制御におけるゲインをサーボゲインとして決定する。
【００９９】
さらに、ゲイン決定部１０７は、測定処理部１０６から動脈容積変化信号ＰＧａｃを得、動脈容積変化信号ＰＧａｃから一拍ごとの動脈容積変化を算出する。そして、動脈内圧と動脈にかかるカフ圧とが平衡した状態における動脈容積変化△Ｖ０と低カフ圧Ｐｃ＿Ｌにおける動脈容積変化△Ｖ０＿Ｌとの比率を算出し、その比率に基づいて動脈容積Ｖ０を制御目標値としたサーボ制御におけるサーボゲインを割増すことで低圧サーボ制御におけるサーボゲインを決定する。
【０１００】
図１３は、変形例における血圧測定処理を示すフローチャートである。図１３のフローチャートに示す処理もまた、予めプログラムとしてメモリ部４２に格納されており、ＣＰＵ１００がこのプログラムを読み出して実行することにより、血圧測定処理の機能が実現される。
【０１０１】
図１３のステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０４の処理は、図５のステップＳＴ１〜ＳＴ４と同様である。したがって、これらの処理の説明は繰返さない。
【０１０２】
変形例では、ステップＳＴ３０４で平衡制御目標値Ｖ０およびカフ圧Ｐｃ＿０が検出されると、検出処理部１０２は、カフ圧を平衡制御目標値Ｖ０を決定したときのカフ圧である制御初期カフ圧に設定する（ＳＴ３０５）。その時点でのサーボゲイン、すなわち、通常サーボ制御でのサーボゲインが未決定である場合には（ステップＳＴ３０６でＮＯ）、ゲイン決定部１０７は通常サーボ制御でのサーボゲインを決定する（ステップＳＴ３０７）。サーボゲイン決定の具体的な流れは後述する。
【０１０３】
なお、同一被験者であればサーボゲインは計測ごとに大きく変化しないので、サーボゲインがメモリ部４２に被験者ごとに記憶される場合、被験者が先に測定した被験者と同一であるときには、ゲイン決定部１０７は前回用いたサーボゲインを読み出して設定することでゲインを決定することができる（ステップＳＴ３０６でＹＥＳ）。これによって後述するゲイン決定処理が不要になるため、被験者への圧迫による負荷を軽減できる。また、測定までの時間が速くなる。
【０１０４】
その後のステップＳＴ３０８〜ＳＴ３１０の処理は、図５のステップＳＴ５〜ＳＴ７と同様である。したがって、これらの処理の説明は繰返さない。
【０１０５】
ステップＳＴ３１０でカフ圧Ｐｃ＿０と低カフ圧Ｐｃ＿Ｌとの差分（圧力差）ΔＰｃが算出されると、ゲイン決定部１０７は、動脈内圧と動脈にかかるカフ圧とが平衡した状態における動脈容積変化△Ｖ０と低カフ圧Ｐｃ＿Ｌにおける動脈容積変化△Ｖ０＿Ｌとの比率Ｒを算出する（ＳＴ３１１）。そしてゲイン決定部１０７は、ステップＳＴ３０７で決定した通常サーボ制御でのサーボゲインに比率Ｒを割増しして、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌによるサーボ制御での制御ゲインとして決定する（ステップＳＴ３１２）。
【０１０６】
その後のステップＳＴ３１３〜ＳＴ３１７の処理は、図５のステップＳＴ８〜ＳＴ１２と同様である。したがって、これらの処理の説明は繰返さない。
【０１０７】
上記ステップＳＴ３０７のサーボゲイン決定処理については、図１４にサブルーチンを挙げて説明する。
【０１０８】
図１４を参照して、測定処理部１０６は、容積脈波信号の交流成分である動脈容積変化信号ＰＧａｃから一拍毎の動脈容積変化を検出し（ステップＳＴ４０１）、サーボ制御開始前の動脈容積変化信号ＰＧａｃから得られた動脈容積変化との比率である容積変化消去率を算出する（ステップＳＴ４０２）。
【０１０９】
このとき、測定処理部１０６は、動脈容積信号ＰＧｄｃとステップＳＴ３０４で設定された制御目標値Ｖ０との差分が０となるように調整ユニット５０のサーボ制御を行なう（ステップＳＴ４０３）。しかしながら、実際には、動脈容積信号ＰＧｄｃと制御目標値Ｖ０との差を０になるまでサーボ制御することは難しいため、容積変化消去率が予め規定された容積変化消去率目標値としての所定値を下回ったことで制御完了とする。
【０１１０】
そこで、測定処理部１０６は、ステップＳＴ４０２で算出された容積変化消去率が該所定値を下回ったことを検出すると（ステップＳ４０４で「＜所定値」）、サーボ制御のサーボゲインの更新を停止する。ゲイン決定部１０７は、血圧算出処理で使用するサーボゲインをこの時点のサーボゲインの値に決定する（ステップＳ４０２）。上記容積変化消去率目標値として用いる所定値は、これまでの検討によって決定されており、おおよそ３０％程度あることが知られている。
【０１１１】
変形例にかかる血圧測定装置１でこのような制御がなされることによって、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌを設定してサーボ制御を実行する際に、サーボゲインが割増しされる。これによって、低圧でのサーボ制御における制御誤差を通常のサーボ制御における制御誤差と同等にすることができる。
【０１１２】
なお、上の例は、通常のサーボ制御におけるサーボゲインを割増しして低圧でのサーボ制御のサーボゲインとすることで、低圧でのサーボ制御における制御分解能を通常のサーボ制御におけるそれよりも相対的に高くするものである。これに対して、他の例として、通常のサーボ制御のサーボゲインの更新の完了を検知するために用いる容積変化消去率目標値を割増しして低圧でのサーボ制御のサーボゲインの更新の完了を検知するために用いることでも、同様の効果を得ることができる。すなわち、変形例にかかる血圧測定装置１では、図１３に表わされた血圧測定処理に替えて、図１５に表わされた血圧測定処理が実行されてもよい。図１５は、変形例における血圧測定処理の他の例を示すフローチャートである。図１５のフローチャートに示す処理もまた、予めプログラムとしてメモリ部４２に格納されており、ＣＰＵ１００がこのプログラムを読み出して実行することにより、血圧測定処理の機能が実現される。
【０１１３】
図１５の血圧測定処理では、ステップＳＴ３０４で平衡制御目標値Ｖ０およびカフ圧Ｐｃ＿０が検出されると、上記ステップＳＴ３０５〜ＳＴ３０７でのサーボゲイン決定処理が行なわれることなくステップＳＴ３０８に移行する。その後のステップＳＴ３０８〜ＳＴ３１０の処理は、図５のステップＳＴ５〜ＳＴ７と同様である。
【０１１４】
ゲイン決定部１０７は、動脈内圧と動脈にかかるカフ圧とが平衡した状態における動脈容積変化△Ｖ０と低カフ圧Ｐｃ＿Ｌにおける動脈容積変化△Ｖ０＿Ｌとの比率Ｒを算出し、測定処理部１０６は、予め規定された容積変化消去率目標値を比率Ｒで除して、以降のサーボ制御に用いる容積変化消去率目標値とする（ステップＳＴ５１１）。
【０１１５】
その後のステップＳＴ３１３〜ＳＴ３１７の処理は、図５のステップＳＴ８〜ＳＴ１２と同様である。しかしながら、ステップＳＴ３１３では、ステップＳＴ５１１で算出された容積変化消去率目標値が用いられる点が異なる。
【０１１６】
変形例にかかる血圧測定装置１でこのような制御がなされることによっても、低圧でのサーボ制御における制御誤差を通常のサーボ制御における制御誤差と同等にすることができる。
【０１１７】
なお、以降の説明においても低圧でのサーボ制御では同様の制御を行なうことができる。
【０１１８】
また、平衡制御目標値Ｖ０における動脈容積変化△Ｖ０、および低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌにおける動脈容積変化△Ｖ０＿Ｌは、発光素子７１からの光量や、発光素子７１と受光素子７２との間の距離によって変化する。制御分解能が一定であれば、動脈容積変化△Ｖ０＿Ｌができるだけ大きい方が、制御時の誤差が小さくなる。そこで、好ましくは、血圧測定装置１では、発光素子７１と受光素子７２との間の距離の組合せ、発光素子７１からの光量を複数設定し、各組合せで動脈容積変化△Ｖ０と動脈容積変化△Ｖ０＿Ｌとがともに最大となる組合せを採用する。
【０１１９】
発光素子７１および受光素子７２は生体組織を透過し易い波長９４０ｎｍ付近の高波長領域の光を発光、受光する素子を使用する。そして、たとえば図１６〜図１９に表わされたように配置する。図１６〜図１９は発光素子７１および受光素子７２の配置の具体例を示す図である。
【０１２０】
このようにして発光素子７１と受光素子７２との配置や発光素子７１からの光量を決定することによって、低圧でのサーボ制御時に最適な動脈容積変化が得られる発光素子７１と受光素子７２との配置や発光素子７１からの光量を設定することが可能となる。このため、低圧でのサーボ制御時における血圧測定精度を向上させることができる。
【０１２１】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る血圧測定装置について説明する。
【０１２２】
本実施の形態に係る血圧測定装置の構成および基本的な動作は、実施の形態１と同様である。したがって、図１，図２に示した血圧測定装置１を例に本実施の形態における血圧測定方法を説明する。
【０１２３】
以下、実施の形態１と異なる部分のみ説明する。
上記実施の形態１においては、測定期間中、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌによるサーボ制御のみで血圧（相対血圧）を測定することで、鬱血を防止した。しかしながら、血圧の診断は、相対値ではなく絶対値で行なわれることが望ましい。
【０１２４】
そこで本実施の形態では、測定期間中、条件によって部分的に、平衡制御目標値Ｖ０によるサーボ制御にて血圧を測定することもできる。本実施の形態において、平衡制御目標値Ｖ０によるサーボ制御にて測定される血圧を「絶対血圧」という。
【０１２５】
本実施の形態においては、実施の形態１における測定処理部１０６の処理が異なる。そのため、本実施の形態においては、連続的に血圧を測定する処理を行なう機能部を、測定処理部１０６＃と記す。
【０１２６】
測定処理部１０６＃は、平衡制御目標値Ｖ０を用いた測定処理をさらに行なう。測定処理部１０６＃は、相対血圧測定モード、および、絶対血圧測定モードのいずれかを選択可能である。ただし、基本の測定モードは、相対血圧測定モードである。相対血圧測定モード中、所定の条件によって、絶対血圧測定モードに測定モードが切替えられる。絶対血圧測定モード中に上記条件が解消された場合には、測定モードは再度、相対血圧測定モードに復帰される。
【０１２７】
ここで、「条件」は、血圧の変化よりも血圧値自体を監視すべき状況に移行したことを示すものであり、たとえば、所定値以上の血圧変動が検出された場合を示す。大きな血圧変動が発生すると、病状の変化などが考えられるため、絶対値による診断が必要となるからである。
【０１２８】
なお、血圧変動に限定されず、一定インターバルでモードを切替えてもよい。ある一定間隔で血圧値自体を監視すべきであるからである。
【０１２９】
あるいは、操作部４１を介したユーザからの指示に応じて、モードを切替えてもよい。たとえば、投薬やストレス付加（仰臥位から立位へ変化させる、など）などのイベント発生時に、ユーザが指示することが考えらる。
【０１３０】
あるいは、血圧以外の他の生体情報（酸素飽和度（ＳｐＯ２）、脈拍数、心電など）の変化を検出してモードを切替えてもよい。このような切替えを行なうためには、血圧測定装置１は、血圧以外の生体情報も測定できるような生体情報モニタであるか、あるいは、血圧測定装置１が、外部の生体情報測定装置と接続されているものとする。
【０１３１】
また、測定モードの切替えに用いる条件を、上記複数の条件からユーザが選択できてもよい。
【０１３２】
図７は、本発明の実施の形態２における血圧測定処理を示すフローチャートである。図７のフローチャートに示す処理もまた、予めプログラムとしてメモリ部４２に格納されており、ＣＰＵ１００がこのプログラムを読み出して実行することにより、血圧測定処理の機能が実現される。
【０１３３】
図７のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０７の処理は、図５のステップＳＴ１〜ＳＴ７と同様である。したがって、これらの処理の説明は繰返さない。
【０１３４】
本実施の形態では、ステップＳＴ１０７において圧力差ΔＰｃが算出されると、測定処理部１０６＃は、サーボ制御の目標値を低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌに設定する（ステップＳＴ１０８）。つまり、測定開始時は、測定モードは、相対血圧測定モードに設定される（ステップＳＴ１０９）。
【０１３５】
測定モードの設定が終わると、測定処理部１０６＃は、血圧の連続測定処理を実行する（ステップＳＴ１１０）。連続測定処理については、図８にサブルーチンを挙げて説明する。
【０１３６】
図８を参照して、測定処理部１０６＃は、設定された制御目標値による動脈容積の一定制御（サーボ制御）を行なう（ステップＳＴ２１０）。具体的には、動脈容積信号の値が低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌ、または、平衡制御目標値Ｖ０と一致するようにカフ圧をフィードバック制御する。測定開始時は、図５のステップＳＴ８と同様に、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌによる一定制御が行なわれる。
【０１３７】
測定処理部１０６＃は、動脈容積信号の変化が所定値以下か否かを判断する（ステップＳＴ２１１）。この処理は、図５のステップＳＴ９と同じであるため、詳細な説明は繰返さない。動脈容積信号の変化が所定値以下と判断されれば（ステップＳＴ２１１にて「≦所定値」）、現在の測定モードが判定される（ステップＳＴ２１２）。動脈容積信号の変化が所定値を越えていれば（ステップＳＴ２１１にて「＞所定値」）、ステップＳＴ２２４に進む。
【０１３８】
現在の測定モードが相対血圧測定モードであれば（ステップＳＴ２１２にて「相対血圧」）、図５のステップＳＴ１０，ＳＴ１１と同様に、相対血圧の決定および相対血圧の補正が行なわれる（ステップＳＴ２１３，ＳＴ２１４）。測定された血圧（補正後の血圧）は、たとえばメモリ領域に時系列に記録される。
【０１３９】
次に、測定処理部１０６＃は、所定値以上の血圧変動が起きたか否かを判定する。具体的には、「前回相対血圧」と今回決定された相対血圧との差が、所定値（たとえば１０ｍｍＨｇ）以下か否かを判定する（ステップＳＴ２１５）。なお、血圧変動の判定は、相対血圧に代えて、補正後の血圧を用いてもよい。また、初回の判定において、「前回相対血圧」は所定の値であってよい。あるいは、初回は、当該判定をスキップしてもよい。
【０１４０】
血圧値の変化が所定値以下であれば（ステップＳＴ２１５にて「≦所定値」）、ステップＳＴ２１５の判定に用いられる「前回相対血圧」を今回の相対血圧に更新する（ステップＳＴ２１６）。
【０１４１】
一方、血圧値の変化が所定値を越えていれば（ステップＳＴ２１５にて「＞所定値」）、測定処理部１０６＃は、制御目標値を、平衡制御目標値Ｖ０に設定することで（ステップＳＴ２１７）、測定モードを絶対血圧モードに切替える（ステップＳＴ２１８）。
【０１４２】
上記ステップＳＴ２１２において、現在の測定モードが絶対血圧測定モードと判定された場合、測定処理部１０６＃は、現状のカフ圧すなわち、動脈壁が無負荷状態の場合のカフ圧を、血圧（絶対血圧）として決定する（ステップＳＴ２１９）。
【０１４３】
次に、測定処理部１０６＃は、ステップＳＴ２１５と同様に、血圧値の変化すなわち、「前回血圧」と今回決定された血圧との差が、所定値（たとえば１０ｍｍＨｇ）以下か否かを判定する（ステップＳＴ２２０）。ここでは、絶対血圧測定モードで測定すべき条件が解除されたか否かが判定される。具体的には、大きな血圧変動がなくなり血圧が安定したか否かが判定される。
【０１４４】
ステップＳＴ２２０における初回の判定においても、「前回血圧」は所定の値であってよい。あるいは、初回は、当該判定をスキップしてもよい。
【０１４５】
血圧値の変化が所定値を越えていれば（ステップＳＴ２２０にて「＞所定値」）、ステップＳＴ２２０の判定に用いられる「前回血圧」を今回の血圧に更新する（ステップＳＴ２２１）。
【０１４６】
血圧値の変化が所定値以下であれば（ステップＳＴ２２０にて「≦所定値」）、測定処理部１０６＃は、制御目標値を、低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌに設定することで（ステップＳＴ２２２）、測定モードを相対血圧モードに戻す（ステップＳＴ２２３）。
【０１４７】
以上のような処理が、停止信号がＯＦＦとなるまで繰返される（ステップＳＴ２２４）。停止信号ＯＮが検出されると、測定処理部１０６＃は、メモリ部４２に時系列に記録された血圧値（カフ圧）を、測定結果としてフラッシュメモリ４３に記録する。
【０１４８】
本実施の形態の連続測定処理における、各測定モードでのカフ圧および動脈容積信号の関係を、図９に示す。
【０１４９】
図９を参照して、連続測定処理の開始時は、相対血圧測定モードである。したがって、オフセットのカフ圧は低カフ圧Ｐｃ＿Ｌに設定される。そして、サーボ制御の目標値を低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌとして、カフ圧のフィードバック制御が行なわれる。相対血圧測定モードでは、低カフ圧Ｐｃ＿Ｌとカフ圧Ｐｃ＿０との圧力差ΔＰｃによって、相対血圧（グラフにおけるカフ圧）が補正される。
【０１５０】
その後、大きな血圧変動が検出されると、測定モードは、絶対血圧測定モードに切替えられる。したがって、オフセットのカフ圧はカフ圧Ｐｃ＿０に設定される。そして、サーボ制御の目標値を平衡制御目標値Ｖ０として、カフ圧のフィードバック制御が行なわれる。絶対血圧測定モードでは、グラフにおけるカフ圧それ自体が血圧を示す。なお、実施の形態１の測定では、相対血圧測定モードのみが継続される。
【０１５１】
図９より明らかなように、相対血圧測定モードでは、オフセット値として設定されるカフ圧は、絶対血圧測定モードよりも数十ｍｍＨｇ低い。そのため、相対血圧測定モードでの測定を長時間続けたとしても、被測定者の圧迫による苦痛が軽減される。
【０１５２】
以上のように、本実施の形態によると、相対血圧測定モードで血圧が測定されている場合に、所定値以上の血圧変動を検出すると、測定モードを絶対血圧測定モードに切替えることができる。したがって、被測定者の血圧値自体を監視すべき状況においては、従来の平衡制御目標値Ｖ０により精確な血圧値（絶対血圧）を測定することもできる。所定値以上の血圧変動が起きるまでは相対血圧測定モードで血圧が測定されるため、末梢側の鬱血が起きていない。そのため、部分的に実行される絶対血圧測定モードでは、従来の容積補償法に従い測定される血圧値よりも鬱血の影響を受けていないため、精度の高い血圧値を測定することができる。
【０１５３】
また、血圧値自体を監視すべき状況が収束すると、相対血圧測定モードに復帰されるため、鬱血の防止と正確な血圧値の測定との両方を実現することができる。
【０１５４】
なお、測定処理部１０６＃は、測定期間中、現在の測定モードが相対血圧測定モードおよび絶対血圧測定モードのいずれであるかを報知してもよい。たとえば、表示部４０に、測定モードの名称または記号などを表示してもよい。
【０１５５】
また、測定処理部１０６＃は、測定結果をフラッシュメモリ４３に格納する際、各血圧データが、補正血圧および絶対血圧のいずれであるかを識別するための識別情報を、さらに格納してもよい。そのようにすることで、過去の測定結果を表示する際にも、表示中の血圧情報がいずれの測定モードによる測定されたものであるかをユーザ（被測定者や医師等）に認識させることができる。この場合、たとえば、図６（Ｂ）に示した各血圧データに、測定モードを識別するためのフラグを対応付けて記憶させることとしてよい。
【０１５６】
＜変形例１＞
上記実施の形態２では、血圧の変化を検出することにより測定モードの切替えを行なった。しかし、血圧値そのものの判定で測定モードを切替えてもよい。
【０１５７】
本実施の形態の変形例１での連続測定処理を図１０に示す。
図１０において、図８に示した連続測定処理と同様の処理については、図８と同じステップ番号を付してある。したがって、それらについての説明は繰返さない。
【０１５８】
本変形例では、図８のステップＳＴ２１５，ＳＴ２２０に代えて、ステップＳＴ３１５，ＳＴ３２０の処理が実行される。また、本変形例では、図８のステップＳＴ２１６およびＳＴ２２１の処理が不要である。
【０１５９】
図１０を参照して、ステップＳＴ３１５において、相対血圧が所定値（たとえば９０ｍｍＨｇ）以下か否かが判定される。なお、ここでの判定には、相対血圧に代えて補正後の血圧を用いてもよい。
【０１６０】
相対血圧が所定値以下であれば（ステップＳＴ３１５にて「≦所定値」）、ステップＳＴ２２４に進み、相対血圧測定モードでの測定が継続される。
【０１６１】
相対血圧が所定値を越えていれば（ステップＳＴ３１５にて「＞所定値」）、ステップＳＴ２１７に進み、測定モードが絶対血圧測定モードに切替えられる。
【０１６２】
ステップＳＴ３２０においては、血圧が所定値（たとえば１４０ｍｍＨｇ）以下か否かが判定される。血圧が所定値を越えていれば（ステップＳＴ３１５にて「＞所定値」）、ステップＳＴ２２４に進み、絶対血圧測定モードでの測定が継続される。
【０１６３】
相対血圧が所定値以下であれば（ステップＳＴ３１５にて「≦所定値」）、ステップＳＴ２２２に進み、測定モードが相対血圧測定モードに戻される。
【０１６４】
＜変形例２＞
上記実施の形態２および変形例１では、２つの測定モードで切替えを行なった。しかし、２つ以上の測定モードで切替えを行なってもよい。
【０１６５】
たとえば、平衡制御目標値Ｖ０未満の制御目標値を複数設定し、それらのうちから一つが選択されてもよい。具体的には、拡張期血圧−１０ｍｍＨｇ（上記「Ｐｃ＿Ｌ」に相当）：第１の低圧制御目標値（上記「Ｖ０＿Ｌ」に相当）、拡張期血圧＋１０ｍｍＨg：第２の低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌ＋１０を設定する。
【０１６６】
通常は、第１の低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌで連続測定する。そのとき血圧変動が確認されたら、次に、拡張期血圧＋１０ｍｍＨgで決定した第２の低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌ＋１０で連続測定する。
【０１６７】
第２の低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌ＋１０での連続測定でも血圧変動が確認されたら、平衡制御目標値Ｖ０で連続測定する。
【０１６８】
このように、第２の低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌ＋１０による測定モードをさらに追加することで、第１の低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌで確認された血圧変動が、測定誤差によるものかどうかの確認をすることができる。測定誤差でないと判定されれば、絶対血圧測定モードに移行し、測定誤差と判定されれば、第１の低圧制御目標値Ｖ０＿Ｌによる相対測定モードに戻すことができる。したがって、誤差により絶対血圧測定モードに移行される確率が実施の形態２に比べて減少する。その結果、より十分に末梢側の鬱血を防止することができる。
【０１６９】
なお、各実施の形態の血圧測定装置が行なう血圧測定方法を、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、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）などの光学媒体や、メモリカードなどのコンピュータ読取り可能な一時的でない（non-transitory）記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【０１７０】
なお、本発明にかかるプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【０１７１】
また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【０１７２】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記憶された記憶媒体とを含む。
【０１７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１７４】
１  血圧測定装置、１０  本体部、２０  カフ、２１  空気袋、３０  エア系、３１  エアチューブ、３２  圧力センサ、３３  発振回路、４０  表示部、４１  操作部、４１Ａ  電源スイッチ、４１Ｂ  測定スイッチ、４１Ｃ  停止スイッチ、４１Ｄ  メモリスイッチ、４２  メモリ部、４３  フラッシュメモリ、４４  電源、４５  計時部、４６  インターフェイス部、５０  調整ユニット、５１  ポンプ、５２  弁、５３  ポンプ駆動回路、５４  弁駆動回路、７０  動脈容積センサ、７１  発光素子、７２  受光素子、７３  発光素子駆動回路、７４  動脈容積検出回路、１００  ＣＰＵ、１０２  検出処理部、１０４  算出部、１０６  測定処理部、１０７  ゲイン決定部、１３２  記録媒体。
【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】
2011115567.tif 000015
【図１４】
2011115567.tif 000016
【図１５】
2011115567.tif 000017
【図１６】
2011115567.tif 000018
【図１７】
2011115567.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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