(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の四肢に装着され内部の圧力変化によって装着部位の血液流動を阻害する加圧手段と、前記加圧手段に圧力を加える圧力発生手段と、前記加圧手段の圧力を調整する圧力調整手段と、前記加圧手段の圧力を検出する圧力検出手段と、前記加圧手段と加圧部位の血圧との関係により変化する生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段の出力と圧力検出手段の出力とから前記人体の血圧値を決定する血圧値決定手段と、前記人体の精神状態を検出する精神状態検出手段を備え、前記精神状態検出手段は前記加圧手段により加圧される前後の精神状態の変化により、血圧測定時の前記人体の精神状態を検出する電子血圧計であって、前記加圧手段に配置された第一の筋電電極とケースに配置された第二の筋電電極とこれら二つの電極の電位差から筋電信号を検出す筋電信号検出手段を有し、第一の筋電電極は前記加圧手段の皮膚と接触する位置に、第二の筋電電極はケース表面にそれぞれ配置され、第二の電極は前記精神状態検出手段による精神状態が検出されている間前記加圧手段を装着している側の上肢の一部が接触し、前記精神状態検出手段は筋電信号検出手段から得られる筋電図を用いて人体の精神状態を検出する電子血圧計。
【請求項２】
血圧値決定手段が決定した血圧値とその時点の精神状態検出手段が検出した精神状態とを複数回記憶する記憶手段を有し、記憶手段に記憶された複数回の血圧測定値と精神状態の関係と新たに測定された血圧値と精神状態とから人体の精神状態の影響を排除した精神状態補正血圧値を推定する精神状態補正血圧推定手段を備えた請求項１記載の電子血圧計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の血圧を測定する血圧計に関するものであり、特に被験者の精神状態を検出して測定された血圧値を評価する電子血圧計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の電子血圧計は、腕や手首にカフを巻き付けカフに最高血圧以上の圧力を加えて血流を一時的に阻害した後に、徐々にカフの圧力を下げその過程で脈音が発生する時点と消失する時点の圧力から最高血圧値と最低血圧値を決定するコロトコフ音法や、同じくカフ圧の減圧過程における心拍に同期して発生するカフの微小な圧力変動の振幅の変化を用いて血圧値を決定するオシロメトリック法を用いて人体の血圧を決定するものが多い。
【０００３】
また、血圧値は被験者の精神状態によって変化し、リラックスした時は低く、興奮している時は高くなるので、高血圧の診断をする場合、興奮した状態で血圧を測定してしまうと、通常よりも血圧が高く測定されてしまい、正しい診断ができないことが多くあった。例えば、白衣高血圧と呼ばれる現象があり、これは、医者の前にいると、医者に対する恐怖感や緊張感などから血圧が上昇してしまい、医者によって計測された血圧値が通常の生活状態における血圧値を反映してないという高血圧の診断上困難な問題が存在している。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、特開平９−２２０２０５号公報では、心拍周期の揺らぎから被験者の交感神経の興奮度を検出し、この興奮度が所定値以下となった時に限り血圧測定を行うようにしている。この構成によって、測定される血圧値は被験者の緊張が十分に解消された状態にあるときのみ血圧値を測定するので、信頼性の高い血圧値が安定して測定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子血圧計では、被験者の緊張が十分に解消された場合にのみ血圧値の測定が開始されるため、緊張を解消させるために測定の前に安静を保つ必要があるが、緊張が解消せず長時間安静を保つ必要がある場合にはなかなか血圧測定を開始できず、却ってイライラしてしまいさらに長時間血圧測定ができない場合もあった。また、緊張状態の検出においては、個人差が大きく、ある揺らぎの大きさが検出されても被験者によってその緊張状態が異なる場合も多くあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、人体の四肢に装着され内部の圧力変化によって装着部位の血液流動を阻害する加圧手段と、前記加圧手段に圧力を加える圧力発生手段と、前記加圧手段の圧力を調整する圧力調整手段と、前記加圧手段の圧力を検出する圧力検出手段と、前記加圧手段と加圧部位の血圧との関係により変化する生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段の出力と圧力検出手段の出力とから前記人体の血圧値を決定する血圧値決定手段と、前記人体の精神状態を検出する精神状態検出手段を備え、前記精神状態検出手段は加圧手段により加圧される前後の精神状態の変化により、血圧測定時の前記人体の精神状態を検出するものである。
【０００７】
上記発明によれば、精神状態検出手段が、加圧手段が上肢を加圧する際の安定した刺激を用い、その前後の精神状態により変化する生体情報の変化を検出して被験者の精神状態を検出できるので、個人差のない精神状態の検出ができる。さらに、血圧を測定しながら精神状態を検出するので、精神状態が安定するまで待つ必要がない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１にかかる電子血圧計は、人体の四肢に装着され内部の圧力変化によって装着部位の血液流動を阻害する加圧手段と、前記加圧手段に圧力を加える圧力発生手段と、前記加圧手段の圧力を調整する圧力調整手段と、前記加圧手段の圧力を検出する圧力検出手段と、前記加圧手段と加圧部位の血圧との関係により変化する生体情報を検出する生体情報検出手段と、前記生体情報検出手段の出力と圧力検出手段の出力とから前記人体の血圧値を決定する血圧値決定手段と、前記人体の精神状態を検出する精神状態検出手段を備え、前記精神状態検出手段は前記加圧手段により加圧される前後の精神状態の変化により、血圧測定時の前記人体の精神状態を検出する電子血圧計であって、前記加圧手段に配置された第一の筋電電極とケースに配置された第二の筋電電極とこれら二つの電極の電位差から筋電信号を検出す筋電信号検出手段を有し、第一の筋電電極は前記加圧手段の皮膚と接触する位置に、第二の筋電電極はケース表面にそれぞれ配置され、第二の電極は前記精神状態検出手段による精神状態が検出されている間前記加圧手段を装着している側の上肢の一部が接触し、前記精神状態検出手段は筋電信号検出手段から得られる筋電図を用いて人体の精神状態を検出する。
【００１１】
そして、精神状態検出手段が、加圧手段が上肢を加圧する際の安定した刺激を用い、その前後の精神状態により変化する生理情報の変化を検出して被験者の精神状態を検出できるので、個人差のない精神状態の検出ができる。さらに、血圧を測定しながら精神状態を検出するので、精神状態が安定するまで待つ必要がない。加えて、加圧手段が接触した側の上肢の２点に接触した一対の電極から得られた筋電図の変化から人体の精神状態を検出するので、正確かつ簡単に人体の精神状態を検出できる。
【００１２】
本発明の請求項２にかかる電子血圧計は、血圧値決定手段が決定した血圧値とその時点の精神状態検出手段が検出した精神状態とを複数回記憶する記憶手段を有し、記憶手段に記憶された複数回の血圧測定値と精神状態の関係と新たに測定された血圧値と精神状態とから人体の精神状態の影響を排除した精神状態補正血圧値を推定する精神状態補正血圧推定手段を持つ。
【００１３】
そして、複数の血圧値とその時点での精神状態で被験者の血圧値と精神状態との関係を知ることができるので、新たに測定された血圧値と精神状態との関係と記憶手段に記憶された被験者の血圧値と精神状態との関係とをひかくすることによって、精神状態の影響を取り除いた血圧の評価が可能になる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の基本構成、並びに実施例について図面を用いて説明する。
【００１９】
（基本構成）
図１は本発明の基本構成における電子血圧計のブロック図、図２は同装置の外観図である。なお、本基本構成の血圧計は人体の手首部をカフを用いて加圧する手首式電子血圧計の例を示し、図２では、（ａ）は通常の血圧測定時の状態、（ｂ）は精神状態補正血圧を表示させた状態を示す。図１において、１は人体の上腕を加圧する圧力印加手段であるカフ、２はカフ１に圧力を供給する加圧手段である加圧ポンプ、３はカフ２の空気を少しづつ排気して圧力を徐々に減圧する圧力調整手段である微速排気弁、４は測定終了時や異常時に急速に開放しカフ圧を大気圧に戻す急速排気弁、５はカフ１内の圧力検出手段である圧力センサ、６は圧力センサ５の出力信号からＤＣ成分をカットし心臓の活動に同期した微小な圧力変化を示す脈波を抽出して出力する生体信号検出手段である脈波検出手段、７は圧力センサ５の出力と脈波検出手段６の出力とから人体の血圧値を決定する血圧値決定手段であり、また、これらの制御を司る制御手段８と測定の開始を指示するスタートボタン９、測定結果を表示するＬＣＤからなる表示手段１０である。これらのうちカフ１、加圧ポンプ２、微速排気弁３および急速排気弁４はゴム管１１により空気圧がもれないように接続されている。また、血圧値決定手段７は、脈波検出手段６の出力の心拍の一拍毎の脈波の振り幅を用いカフ１の圧力に対する脈波の振り幅の変化の様子が被験者の血圧値に強く関係することを用いて血圧を決定するオシロメトリック法を用いて血圧値を決定している。さらに、カフ１の人体の手首に接触する位置に第一の心電電極１３が配置され、また、カフ１の接続された本体ケース１２上に第二の心電電極１４が配置されて、第二の心電電極１４にカフ１が装着されていない側の上肢の一部を接触させることにより、心電検出手段１５により第一の心電電極１３と第二の心電電極１４の電位差を検出し、これによって左右の上肢による心電波形を誘導することができる。この波形は心拍間隔算出手段１６に出力され、さらに精神状態検出手段１７に出力されて、人体の精神状態が検出される。なお、この精神状態検出手段１７の出力と血圧値決定手段７の出力とを記憶する記憶手段１８を持ち、複数回の血圧値決定手段７の決定した血圧値の測定結果と精神状態検出手段１７が検出した被験者の精神状態を記憶させることが可能になっている。
【００２０】
次に動作、作用について説明する。血圧を測定する人体がカフ１を上腕の周囲に巻きつけスタートボタン１０を押すと、まず、血圧測定前の基準状態の測定が開始される。人体がカフ１を装着してない側の手指を本体ケース１２表面に配置された第二の心電電極１４に接触させると、カフ１が手首に装着された時点で手首の皮膚表面に接触した第一の心電電極１３と第二の心電電極１４との間の電位差から心電波形検出手段１５にて左右の上肢による心電波形が誘導されて、この信号から心拍間隔算出手段１６が心電波形のＲ−Ｒ間隔を用いて心拍間隔を算出し、これが精神状態検出手段１７に出力される。精神状態検出手段１７では、心拍間隔のデータからその呼吸に起因する０．３Hz付近の揺らぎと血圧に起因する０．１Hz付近の揺らぎの大きさを算出し、制御手段９はこの値を受け取り記憶手段１８に記憶しておく。基準状態の測定が終了すると、次に血圧測定が開始され、制御手段９が加圧ポンプ２を動作させ、発生した圧力がゴム管１１を通じてカフ１に供給されてカフ１が巻き付けられた人体の手首部を加圧する。
【００２１】
この時、制御手段９は圧力センサ５の出力をモニターし、カフ１の圧力が人体の最高血圧値より高くなるようにあらかじめ決められた加圧目標値を越えた場合に加圧ポンプ２の動作を停止して加圧を止め、微速排気弁３によりカフ１の空気を少しづつ排気して圧力を徐々に減圧していく減圧動作に移行する。この時、圧力センサ５の出力には心臓の活動による血管の振動がカフ１に伝達されるため微小な圧力変化が現れ、脈波検出手段６が圧力センサ５の信号からＤＣ成分を除去し脈動成分のみを取り出して脈波を抽出し、血圧値決定手段７では脈波検出手段６の出力信号から心臓の１拍毎の波形に分割された各波形の振幅を算出し、この値と圧力検出手段５の出力とからオシロメトリック法により被験者の血圧値を決定している。一方、血圧測定中も、心電検出手段１５の心電検出と心拍間隔算出手段１６の心拍間隔の算出が行われて精神状態検出手段１７に出力され、精神状態検出手段１７では、カフによる加圧刺激時の心拍間隔の変化を検出し、この時の揺らぎとカフ加圧前の心拍間隔の揺らぎとを比較して、被験者の精神状態を検出している。
【００２２】
図３にカフ加圧前後の心拍間隔の変化の様子を示す。図中Ａはカフ加圧前の基準状態、Ｂは圧力発生手段によりカフに圧力が加えられてカフ圧が上昇している状態、Ｃは圧力発生手段によるカフ圧の上昇が停止し減圧中の状態、Ｄは血圧測定が終了しカフ圧が大気圧に開放された状態である。加圧カフによる加圧が開始されると、図中Ｂで示されるように心拍間隔は一旦短縮し、加圧が停止し微速排気状態に移行すると再び回復し、カフ加圧前の状態と同程度または多少延長された状態となり、測定が終了すると共にカフ加圧前の心拍間隔に落ち着く。また、呼吸による０．３Hz付近の揺らぎや血圧による０．１Hz揺らぎもカフ加圧前後で変化する（図示せず）が、このような心拍間隔やゆらぎの変化は被験者がリラックスしている時には大きく、緊張時には少なくなる。従って、カフ加圧前後の心拍間隔や揺らぎの変化の状態を調べることによって、血圧を測定している被験者の現在のストレスの状態を検出することが可能となっている。
【００２３】
本基本構成では、カフ加圧時の心拍間隔の平均値Ｔｏを、カフ加圧前の心拍間隔の変化の大きさｔ１で除算して精神状態を数値化し、図２（ａ）に示すように表示手段１２の最下段に−５から＋５の１１段階で表示している。この１１段階の表示は多人数による精神状態の測定データから確率分布を求め、この分布から統計的に換算式を算出して１１段階の表示に換算している。
【００２４】
さらに、本基本構成では、過去数回の血圧値と精神状態検出結果とを記憶手段１８に記憶させておき、演算手段１９により両者の関係式を求めている。演算手段１９の演算結果を用いて精神状態補正血圧推定手段２０が、新たに測定した血圧値と精神状態との関係について、演算手段１９が算出した関係式からどれだけ離れているかを調べ、その値を表示手段１０に表示し、さらに、関係式からの差があらかじめ決められた値より大きい場合に、血圧値と精神状態との関係が変化したとみなし、被験者に報知している。血圧値と精神状態の関係の一例を図４に示す。図中横軸は精神状態検出手段の出力でカフ加圧前後の心拍間隔の変化率（ｔ１／Ｔｏ）、縦軸は収縮期血圧であり、図のようにばらつきはあるが、両者は負の相関を示す。この回帰直線から縦軸に平行な方向の距離は、平均的な関係からどれだけ離れているかを示し、同じリラックス状態に換算した時に血圧値が変化したかを判断する指標となる。この距離を用いることにより、精神状態によらず血圧がどのように変化したかが分かるので、精神状態に左右されずに血圧値の動向の正しい把握が可能になる。例えば、新たに測定された血圧値と精神状態のデータが図中Ａにプロットされた場合、血圧値は自体は平均に近いが、精神状態検出手段がリラックスしていると判断したので、回帰直線より１０mmHg上方にあり、血圧の状態が上昇側に行っていることを示している。このような判定は、表示切り替えスイッチ２１を押すことにより、図２（ｂ）に示すように過去の精神状態と血圧値との回帰直線のグラフと新たに採取したデータとを表示手段１０に表示させている。
【００２５】
（実施例）
図５に本実施例の電子血圧計のブロック図、図６に本実施例の電子血圧計の外観図を示す。本実施例の電子血圧計はカフを上腕に巻き付け、カフと本体が分離している上腕分離式の血圧計となっている。
【００２６】
本実施例が基本構成と異なる点は、精神状態検出手段１７が用いる生理情報が筋電図であり、カフを装着した側の腕の筋電図を検出して精神状態を検出する点にある。
【００２７】
被験者の精神状態を検出するに当たっては、心拍間隔の変動とともに筋電図も有効である。図７にカフ加圧前後の筋電図の振り幅の変化の様子を示す。図のようにカフ加圧前（図中Ａ）ではほぼ一定値Ｖｏとなるのに対しカフ加圧時（Ｂ）にカフ加圧の刺激によって筋の収縮が見られ、瞬間的に筋電図の振り幅は上昇する。カフの圧力上昇が停止し微速排気状態に移行（Ｃ）しても継続して筋電図の振り幅は大きなまま（Ｖ１）で、血圧測定が終了してカフの圧力が開放される（Ｄ）と、筋電図の振り幅は回復する。このカフ加圧中の筋電図の振り幅上昇はカフ加圧前の緊張状態によって変化し、リラックス状態では振り幅の増加は大きく、緊張状態では小さくなる。本実施例ではこのように変化するカフ加圧前後の筋電図の振り幅の変化Ｖ１／Ｖｏを算出し、血圧測定を行っている人体の精神状態を検出し、基本構成の電子血圧計と同様な処理が可能となっている。
【００２８】
なお、本実施例の電子血圧計では筋電図を採取する電極を一方（第一の筋電電極２２）をカフの腕と接触する表面に、もう一方（第二の筋電電極２３）をカフと分離して配置される本体ケース１２表面に配置され、筋電検出手段２４により第一の筋電極２２と第二の筋電電極２３との間の電位差から筋電図を検出している。血圧測定時は、被験者は本体ケース１２表面の第二の筋電電極２３の上に手首を乗せて、血圧と筋電図の測定を同時に行う構成としている。これによって、心電信号と同様に簡単に血圧測定と筋電図による精神状態検出を同時に行うことができる。図８に左腕を用いた計測時の外観図を示す。
【００２９】
なお、以上の実施例では、血圧測定時は一度加圧した後に微速排気させ、微速排気時にカフ１に発生するカフ圧の微少な変化から脈波を採取しているが、微速に排気せずに、徐々に加圧しその過程での脈波の変化を用いるものでもよい。また、カフ圧の微小な変化による脈波を用いずにカフ圧の変化により発生するコロトコフ音を用いて血圧を決定する構成でもよい。
【００３０】
また、以上の実施例では、微速排気弁は制御手段の制御を受けているが、制御を受けず、機構的にカフの減圧速度を一定に保つものでもよい。
【００３１】
上記に示すように本発明の電子血圧計は、血圧採取の際に被験者の精神状態も検出し、検出された精神状態に基づいて測定された血圧値を評価できるので、精神状態に左右されず適切な循環系の診断を行うことができる電子血圧計を提供できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に係る電子血圧計は、精神状態検出手段が、加圧手段が上肢を加圧する際の安定した刺激を用い、その前後の精神状態により変化する生体情報の変化を検出して被験者の精神状態を検出できるので、個人差のない精神状態の検出ができる。さらに、血圧を測定しながら精神状態を検出するので、精神状態が安定するまで待つ必要がない。加えて、加圧手段が接触した側の上肢の２点に接触した一対の電極から得られた筋電図の変化から人体の精神状態を検出するので、正確かつ簡単に人体の精神状態を検出できる。
【００３４】
また、請求項２に係る電子血圧計は、複数の血圧値とその時点での精神状態で被験者の血圧値と精神状態との関係を知ることができるので、新たに測定された血圧値と精神状態との関係と記憶手段に記憶された被験者の血圧値と精神状態との関係とをひかくすることによって、精神状態の影響を取り除いた血圧の評価が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基本構成における電子血圧計のブロック図
【図２】  （ａ）同装置の実測血圧表示中の外観図
（ｂ）同装置の精神状態補正血圧表示中の外観図
【図３】  同装置の心拍間隔算出手段の出力波形図
【図４】  同装置のカフ加圧前後の心拍間隔変化率と収縮期血圧との関係図
【図５】  本発明の実施例における電子血圧計のブロック図
【図６】  同装置の外観図
【図７】  同装置の筋電信号出力手段の出力波形図
【図８】  同装置の計測時の外観図
【符号の説明】
１ カフ（圧力印加手段）
２ 加圧ポンプ（加圧手段）
３ 微速排気弁（圧力調整手段）
５ 圧力センサ（圧力検出手段）
６ 脈波検出手段
７ 血圧値決定手段
１２ ケース
１３ 第一の心電電極
１４ 第二の心電電極
１７ 精神状態検出手段
１８ 記憶手段
２０ 精神状態補正血圧推定手段
２１ 表示切り替えスイッチ
２２ 第一の筋電電極
２３ 第二の筋電電極
２４ 筋電検出手段
【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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