(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脈波検出用の第１のカフと前記カフを覆う圧迫用の第２のカフにより構成するカフ帯と、前記カフ帯内の圧力を定速で減圧する定速減圧弁と、カフ圧を調整するカフ圧調整手段と、前記カフ帯内の圧力及び脈波を検出する圧力センサと前記圧力センサからの出力データを演算して血圧測定をする演算処理手段を備える減圧時に最高血圧値及び最低血圧値を測定する電子血圧計において、
前記演算処理手段は前記脈波検出用カフで検出された信号の脈波と脈波間の信号変化を検出する信号変化検出手段と、カフ圧力変化速度検出手段と、血圧値決定手段を備え、
更に定速減圧弁を含む前記カフ圧調整手段を含み、
前記カフ帯を最高血圧値以上に加圧した後、前記定速減圧弁で前記カフ帯を一定の減圧スピードで減圧しながら前記血圧値決定手段が前記信号変化検出手段の信号と前記カフ圧力変化速度検出手段の信号の各脈波のピークからボトムまでの傾きが等しい期間を比較して前記等しい期間が最後に消失した時点を最低血圧値と決定することを特徴とする電子血圧計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脈波検出用カフの信号変化に基づいて血圧値を決定する電子血圧計であって、最低血圧の決定方法に特徴を有する電子血圧計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脈波検出用カフの信号変化に基づいて血圧値を決定する電子血圧計において、減圧時に血圧を測定する場合には、検出した脈波振幅が最大となるポイントから後の脈波振幅の減衰の程度を観察し、減衰の程度が所定値または割合より小さくなるポイントの圧迫用カフ圧を最低血圧値と決定するか、脈波振幅の最大値に所定割合のしきい値を掛けた値と振幅が等しくなったポイントの圧迫用カフ圧を最低血圧値に決定するかしていた。
【０００３】
また、加圧時に血圧を測定する場合には、検出した脈波振幅が最大となるポイントになる以前の脈波振幅の増加程度を観察し、増加の程度が所定値または割合より急に大きくなるポイントの圧迫用カフ圧を最低血圧値と決定するか、脈波振幅の最大値が検出されたら、それより過去に検出された脈波振幅を検索し、脈波振幅の最大値に所定割合を掛けた値と振幅値が等しいポイントの圧迫用カフ圧を最低血圧値と決定するかしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記、いずれの最低血圧値の決定方法も、過去の蓄積デ−タに基づいた統計的な手法であり、測定原理が不明確であり、根拠性に乏しく、また、腕の太さ等個人間のバラツキ、また、カフの巻き方、減圧スピ−ド等測定条件のバラツキに影響され、結果、測定精度の信頼性が低いという課題を持っていた。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解消し、測定原理的にも明確であり、かつ、個人間のバラツキや、測定条件のバラツキに左右されにくい最低血圧値の決定方法を用いることにより、測定精度の信頼性が高い電子血圧計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】
上記課題を解決するために本発明は以下の構成を備える。
（１）脈波検出用の第１のカフと前記カフを覆う圧迫用の第２のカフにより構成するカフ帯と、前記カフ帯内の圧力を加減圧することによって、カフ圧を調整するカフ圧調整手段と、前記カフ帯内の圧力及び脈波を検出する圧力センサと前記圧力センサからの出力データを演算して血圧測定をする演算処理手段を備える電子血圧計において、前記演算処理手段は前記脈波検出用カフで検出された信号の脈波と脈波間の信号変化を検出する信号変化検出手段と、カフ圧力変化速度検出手段と、血圧値決定手段を備え、更に定速減圧弁を含む前記カフ圧調整手段を含み、前記カフ帯を最高血圧値以上に加圧した後、前記定速減圧弁で前記カフ帯を一定の減圧スピードで減圧しながら前記血圧値決定手段が前記信号変化検出手段の信号と前記カフ圧力変化速度検出手段の信号を比較して前記等しい部分が最後に消失した時点を最低血圧値と決定することを特徴とする電子血圧計。
【０００７】
上記、脈波検出用カフからの信号はカフ下の血管の容積変化に起因する脈波信号とカフ内圧の減圧に起因する信号から構成されており、一般に減圧に起因した信号より脈波信号の方が時間当たりの変化が大きい。上記の電子血圧計では減圧によるカフ内圧の変化と同じ傾き変化期間が脈波と脈波の間に存在するかどうかを検出して、同じ傾き期間が消失したポイントの圧迫用カフのカフ圧値を最低血圧値と決定する。
【０００８】
すなわち、カフ圧が最高血圧値よりも低く、最低血圧値よりも高い場合には、カフ下の血管は、血管内圧が各拍の心臓の収縮期である最高血圧ポイントから、心臓の拡張期である最低血圧ポイントに変化する途中で、圧閉している期間と圧閉していない期間が存在する。血管が圧閉している期間ではカフ下の血管の容積はゼロなので、脈波検出用カフは押し上げられず脈波検出用カフ内圧の変化はカフ内圧の減圧による圧力の変化と略等しい信号変化をする。圧閉していない期間ではカフ下の血管の容積は血流の分増加するので、この分が脈波検出用カフを押し上げ、カフの減圧だけによる信号変化とは異なる変化をする。
【０００９】
カフ圧が最低血圧値より低い場合には、カフ下の血管は、心臓が収縮してから拡張するまでの期間で圧閉している期間はなく、カフ内圧の減圧による変化と等しい変化の期間は観察されない。したがって、減圧時に測定するとき、カフ内圧の減圧による変化と同じ変化が、心臓の収縮期と拡張期の間に存在しなくなったポイントの圧迫用カフのカフ圧値を、最低血圧値とする決定方法は、原理的にも明確であり、個体間のバラツキ、測定条件によるバラツキの影響を受けにくく、測定精度の信頼性が高い方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施の電子血圧計の概略構成例を示した図である。
図１において、１は脈波検出用カフ、２は圧迫用カフでカフ帯３を構成している。脈波検出用カフはチュ−ブ１１を介して圧力センサ４に接続されている。
圧迫用カフ２はチュ−ブ２２を介して、加圧手段である加圧ポンプ５、減圧手段である急速減圧弁６、および、定速減圧弁７に接続され、圧迫用カフからの脈波信号を減衰し、カフ圧力信号のみを取り出す流体抵抗８を介して、圧力センサ４に接続されている。  また、圧力センサ４は、例えば半導体圧力変換素子及び歪みゲ−ジを使用する。流体抵抗８は例えば、ステンレスの細管を使用する。したがって、圧力センサ４には、脈波検出用カフ１からのみの脈波信号と圧迫用カフおよび脈波検出用カフの内圧力が入力される。
【００１１】
表示器１３はＭＰＵ（演算処理手段）１２により決定した最高血圧値、最低血圧値を表示する。
１４は測定開始ＳＷ、１５は測定停止ＳＷ、１６は駆動用の電池である。
圧力センサ４の出力信号は、増幅器９で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１０によりアナログ信号からデジタル信号に変換する。ＭＰＵ（演算処理手段）１２はＡ／Ｄ変換器１０により圧力センサ４の信号をデジタル信号としてを取り込む。
【００１２】
図２は、増幅器９の出力信号である。図３は、図２の最低血圧付近の拡大図である。カフ圧が最低血圧以上の時には、脈波と脈波との間に、カフの減圧によるカフ圧変化と等しい傾き期間ａが存在し、カフ圧が最低血圧に近づくにつれて、この期間ａは短くなり、カフ圧が最低血圧より低くなると、この期間ａは消失する。したがって、Ａ点の脈波が最低血圧ポイントとなり、このときのカフ圧値、例えばＢ点の圧力値が最低血圧値となる。
【００１３】
図４および図５は、実施例電子血圧計の具体的な動作を示すフロ−チャ−トである。
図４を参照して説明すると、被測定者がカフ帯を上腕に巻き、開始ＳＷ１４を押すと、圧力のゼロセットを行い（ＳＴＥＰ１）、急速減圧弁６が圧閉し、加圧ポンプ５が作動する（ＳＴＥＰ２）。ＳＴＥＰ３でカフ圧（Ｐｃ）と最高血圧以上の加圧目標値（Ｐｓｙｓ）と比較し、不足すればＳＴＥＰ２にもどり加圧を継続し、等しくなったとき加圧ポンプ５が停止し（ＳＴＥＰ４）、定速減圧弁により、一定の減圧スピ−ドで減圧を開始する。
脈波の検出が開始され、脈波のボトムとピ−クを検出（ＳＴＥＰ５）し、両者の差を振幅として検出（ＳＴＥＰ６）する。また、最初の脈波（第１脈波）のピ−クから次の脈波（第２脈波）のボトムまでの期間の傾きの最小値をカフ減圧に起因した圧力変化の基準値（div  ａｒｅｆ）として検出する（ＳＴＥＰ７）。
【００１４】
隣り合う脈波間の振幅の変化（Δｈ）を検出し、ＳＴＥＰ８で所定の変化量（△ＳＹＳ）と比較し、小さいときはＳＴＥＰ５に戻り、大きくなった時に、その脈波のボトムのカフ圧を最高血圧値として決定する。（ＳＴＥＰ９）
【００１５】
続いて図５を参照して説明すると、最高血圧値が決定した後も引き続き、脈波の検出を続行し（ＳＴＥＰ１０）、先の脈波のピ−クから次の脈波のボトムまでの信号の傾きの最小値（ｍｉｎ（ｓｌｏｐｅ  ａ））を検出し（ＳＴＥＰ１１）、ｍｉｎ（ｓｌｏｐｅ  ａ）がｍｉｎ（ｓｌｏｐｅ  ａｒｅｆ）±λ以内であった場合、カフの減圧にのみ起因した圧力変化あり、すなわち、カフ圧が最低血圧以上と判断する。
また、ｍｉｎ（ｓｌｏｐｅ  ａ）がｍｉｎ（ｓｌｏｐｅ  ａｒｅｆ）±λ外になると、脈波が連続している状態であり、すなわち、カフ圧が最低血圧以下と判断する。
【００１６】
ＳＴＥＰ１２で  ｍｉｎ（ｓｌｏｐｅ  ａ）が  ｍｉｎ（ｓｌｏｐｅ  ａref）±λ以内でなくなるとＳＴＥＰ１１に戻る。最後に条件を満たした脈波のボトムのカフ圧値を最低血圧と決定する。ＳＴＥＰ１３ではカフ圧力値を表示し、ＳＴＥＰ１４で最高血圧値、最低血圧値を表示器１３に表示し、ＳＴＥＰ１５で急速減圧弁６を開き、測定を終了する。
【００１８】
【発明の効果】
この発明では、以上の様に、脈波検出用カフにより検出した信号より、脈波と脈波の間の圧力変化に、カフ圧の減圧または加圧にのみ起因した変化（傾き）の有無を検出し、減圧過程にて消失したポイントのカフ圧値を最低血圧と決定することにより、原理的に明確であり、個体差の影響、測定条件のバラツキの影響を受けない、測定精度の高い電子血圧計を実現可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の電子血圧計の概略構成例を示した図である。
【図２】増幅器９の出力信号である。
【図３】増幅器９の出力信号の拡大図である。
【図４】本実施例の電子血圧計の具体的な動作を示すフロ−チャ−トである。
【図５】本実施例の電子血圧計の具体的な動作を示すフロ−チャ−トである。
【符号の説明】
１    脈波検出用カフ
２    圧迫用カフ
３    カフ帯
４    圧力センサ
５    加圧ポンプ
６    急速減圧弁
７    定速減圧弁
８    流体抵抗
９    増幅器
１０  Ａ／Ｄ変換器
１１  チュ−ブ
１２  ＭＰＵ（演算処理手段）
１３  表示器
１４  測定開始ＳＷ
１５  測定停止ＳＷ
１６  駆動用の電池
２２  チュ−ブ
【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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