(57)【要約】      （修正有）【課題】測定結果に対して体動による誤差が含まれかどうかを判断できる電子血圧計を提供する。【解決手段】被測定部位の血圧を測定する電子血圧計１であって、被測定部位に装着されたカフ２０の圧力を変化させるカフ圧制御部と、カフの圧力を表すカフ圧信号を検出する圧力検出部と、カフ圧信号に重畳された被測定部位の脈波を表す脈波信号を取り出して、その脈波信号が示す振幅の列を取得する脈波検出部と、脈波検出部によって取得された振幅の列に対して、それらの振幅を結ぶ包絡線を作成する包絡線作成部と、被測定部位の体動を検出して加速度信号を発生する加速度検出部と、加速度検出部の検出結果に基づいて、包絡線が実質的に山をなす区間に対する体動発生区間の割合を示す体動区間割合を算出する体動区間割合算出部と、体動区間割合に基づいて、少なくとも３段階の体動の程度を示す情報を生成して報知する体動報知部とを備える。【選択図】図２
2017029602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定部位の血圧を測定する電子血圧計であって、
被測定部位に装着されたカフの圧力を変化させるカフ圧制御部と、
上記カフの圧力を表すカフ圧信号を検出する圧力検出部と、
上記カフ圧信号に重畳された上記被測定部位の脈波を表す脈波信号を取り出して、その脈波信号が示す振幅の列を取得する脈波検出部と、
上記脈波検出部によって取得された上記振幅の列に対して、それらの振幅を結ぶ包絡線を作成する包絡線作成部と、
被測定部位の体動を検出して加速度信号を発生する加速度検出部と、
上記加速度検出部の検出結果に基づいて、上記包絡線が実質的に山をなす区間に対する体動発生区間の割合を示す体動区間割合を算出する体動区間割合算出部と、
上記体動区間割合に基づいて、少なくとも３段階の体動の程度を示す情報を生成して報知する体動報知部とを備えたことを特徴とする電子血圧計。
【請求項２】
請求項１に記載の電子血圧計において、
上記体動報知部は、第１及び第２の閾値レベルを用いて体動の程度を３段階で示す情報を生成して報知し、
上記体動報知部は、上記体動区間割合が上記第２の閾値レベルを超えるとき、測定することが不可能であることを示す体動エラーを表示し、上記体動区間割合が上記第１の閾値レベルより大きくてかつ上記第２の閾値レベル以下であるとき、測定中に体動があったことを示す体動マークを表示することを特徴とする電子血圧計。
【請求項３】
請求項２に記載の電子血圧計において、
上記加速度検出部から上記加速度信号を受信すると、上記包絡線における最大ピークが上記体動発生区間内に含まれるかどうかを判定する体動発生箇所判定部をさらに備え、
上記体動報知部は、上記体動発生箇所判定部による判定結果に応じて、上記第１及び第２の閾値レベルを設定することを特徴とする電子血圧計。
【請求項４】
請求項３に記載の電子血圧計において、
上記体動発生箇所判定部は、上記包絡線における上記体動発生区間外の左右各２点の計４点を用いて交点を生成し、
Ｐを上記交点の脈波振幅とし、Ｑを上記包絡線の最大脈波振幅とし、ｋを任意の実数としたとき、
2017029602.tif 000005
なる関係式が成立するときに上記包絡線における最大ピークが上記体動発生区間内に含まれると判断することを特徴とする電子血圧計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電子血圧計に関し、より詳しくは、カフ圧に重畳される脈拍毎の動脈脈波成分に基づいて、オシロメトリック法により最高血圧値及び最低血圧値を測定する電子血圧計に関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧測定時に被験者の例えば上腕などの被測定部位の動きである体動が発生すると、腕の筋肉が伸縮して被測定部位に装着されたカフの内部容積が変化し、結果としてカフ内の圧力（カフ圧）に対して急激な減圧もしくは加圧を与える。このような急激なカフ圧変化が発生すると、脈波を正確に検出することができず、血圧の測定精度に悪影響を与えてしまう。
【０００３】
従来の電子血圧計としては、例えば特許文献１（特開２０１１−２００５７５号公報）に示すように、体動が検出されて測定できないときにエラーが表示されるとともに血圧測定が中止される電子血圧計が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２００５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記電子血圧計では、エラーが検出されない程度の体動であれば測定結果が表示され、その測定結果に対して体動による誤差が含まれるかどうかを判断できないという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、測定中に体動があった場合に、体動の程度を多段階に分けて報知することができる電子血圧計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の電子血圧計は、
被測定部位の血圧を測定する電子血圧計であって、
被測定部位に装着されたカフの圧力を変化させるカフ圧制御部と、
上記カフの圧力を表すカフ圧信号を検出する圧力検出部と、
上記カフ圧信号に重畳された上記被測定部位の脈波を表す脈波信号を取り出して、その脈波信号が示す振幅の列を取得する脈波検出部と、
上記脈波検出部によって取得された上記振幅の列に対して、それらの振幅を結ぶ包絡線を作成する包絡線作成部と、
被測定部位の体動を検出して加速度信号を発生する加速度検出部と、
上記加速度検出部の検出結果に基づいて、上記包絡線が実質的に山をなす区間に対する体動発生区間の割合を示す体動区間割合を算出する体動区間割合算出部と、
上記体動区間割合に基づいて、少なくとも３段階の体動の程度を示す情報を生成して報知する体動報知部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、上記包絡線は、典型的にはカフ圧を横軸、脈波振幅を縦軸としてグラフ上で表される。
【０００９】
この発明の電子血圧計では、測定中、カフ圧制御部が、被測定部位に装着されたカフの圧力を変化させる。上記カフの圧力の減圧過程または加圧過程で、圧力検出部が、上記カフの圧力を表すカフ圧信号を検出する。脈波検出部は、上記カフ圧信号に重畳された上記被測定部位の脈波を表す脈波信号を取り出して、その脈波信号が示す振幅の列を取得する。包絡線作成部は、上記脈波検出部によって取得された上記振幅の列に対して、それらの振幅を結ぶ包絡線を作成する。加速度検出部は、被測定部位の体動を検出して加速度信号を発生する。体動区間割合算出部は、上記加速度検出部の検出結果に基づいて、上記包絡線が実質的に山をなす区間に対する体動発生区間の割合を示す体動区間割合を算出する。体動報知部は、上記体動区間割合に基づいて、少なくとも３段階の体動の程度を示す情報を生成して報知する
【００１０】
このように、この発明の電子血圧計では、測定中に体動があった場合に、体動の程度を多段階に分けて報知することができる。さらに、測定結果に大きな影響を与えるような体動を検出した場合だけ測定を中止して再測定を促すことが可能となる。
【００１１】
一実施形態の電子血圧計では、
上記体動報知部は、第１及び第２の閾値レベルを用いて体動の程度を３段階で示す情報を生成して報知し、
上記体動報知部は、上記体動区間割合が上記第１の閾値レベルより大きくてかつ上記第２の閾値レベル以下であるとき、測定中に体動があったことを示す体動マークを表示し、上記体動区間割合が上記第２の閾値レベルを超えるとき、測定することが不可能であることを示す体動エラーを表示することを特徴とする。
【００１２】
この一実施形態の電子血圧計では、被験者は、体動の程度を具体的に知ることができる。体動エラーが表示されず、血圧測定値が表示された場合であっても、被験者は測定処理後に体動マークの表示を参照することにより、測定結果には体動による誤差が含まれると判断することができる。
【００１３】
一実施形態の電子血圧計では、
上記加速度検出部から上記加速度信号を受信すると、上記包絡線における最大ピークが上記体動発生区間内に含まれるかどうかを判定する体動発生箇所判定部をさらに備え、
上記体動報知部は、上記体動発生箇所判定部による判定結果に応じて、上記第１及び第２の閾値レベルを設定することを特徴とする。
【００１４】
この一実施形態の電子血圧計では、包絡線における最大ピークの位置に応じて、閾値レベルを変更して設定することができる。例えば、包絡線における最大ピークが上記体動発生区間に含まれる場合の第１、第２の閾値レベルに比して、包絡線における最大ピークが上記体動発生区間に含まれない場合の第１、第２の閾値レベルを大きく設定する。これにより、実際の測定精度に合わせた報知が可能となる。
【００１５】
一実施形態の電子血圧計では、
上記体動発生箇所判定部は、上記包絡線における上記体動発生区間外の左右各２点の計４点を用いて交点を生成し、
Ｐを上記交点の脈波振幅とし、Ｑを上記包絡線の最大脈波振幅とし、ｋを任意の実数としたとき、
2017029602.tif 000003
なる関係式が成立するときに上記包絡線における最大ピークが上記体動発生区間内に含まれると判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上より明らかなように、この発明の電子血圧計によれば、測定中に体動があった場合に、体動の程度を多段階に分けて報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子血圧計１の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の電子血圧計１の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】血圧値を算出するために、電子血圧計１のＣＰＵ１００（ソフトウェア）によって構成される要素を例示する図である。
【図４】図３中の一部の要素によって血圧値を算出する際の処理を説明する図である。
【図５】（Ａ）は上記電子血圧計の圧力センサを介して検出されたカフ圧信号を例示する図であり、（Ｂ）は上記カフ圧信号からハイパスフィルタを通して取り出された信号（ＨＰＦ出力）を例示する図である。
【図６】図５（Ｂ）の信号を減圧過程について拡大して、被測定部位の脈波を表す脈波信号として例示する図である。
【図７】図６の脈波信号が示す振幅の列と、その振幅の列について作成された包絡線とを示す図である。
【図８】図７の包絡線を用いて最高血圧と最低血圧とを算出する方法を示す図である。
【図９】図１の電子血圧計１が実行する血圧測定処理を示すフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ１０５の体動報知処理を詳細に説明するフローチャートである。
【図１１】は測定時間に対する図１の加速度センサ２３により検出されるＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向それぞれの加速度信号の信号レベルの変化を示す時間軸波形図と、測定時間に対する図１の血圧測定用カフ２０のカフ圧の変化を示す時間軸波形図である。
【図１２】体動が検出された場合の包絡線を例示する図である。
【図１３Ａ】体動がない場合の血圧測定誤差を示す図である。
【図１３Ｂ】体動がある場合の血圧測定誤差を示す図である。
【図１４Ａ】図１０のステップＳ２０２における体動発生区間内に脈波信号の振幅最大値を含むかどうかの判定方法を説明するためのグラフである。
【図１４Ｂ】図１０のステップＳ２０２における体動発生区間内に脈波信号の振幅最大値を含むかどうかの判定方法を説明するためのグラフである。
【図１５Ａ】図９のステップＳ１０９において表示器５０に表示される表示例を示す図である。
【図１５Ｂ】図９のステップＳ１０９において表示器５０に表示される表示例を示す図である。
【図１５Ｃ】図９のステップＳ１０９において表示器５０に表示される表示例を示す図である。
【図１６Ａ】本発明により測定された最高血圧値の測定誤差と、従来法により測定された最高血圧値の測定誤差をそれぞれ示すグラフである。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは本発明により測定された最低血圧値の測定誤差と、従来法により測定された最低血圧値の測定誤差をそれぞれ示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
第１の実施形態．
【００２０】
図１は本発明の第１の実施形態に係る電子血圧計１の外観を示す斜視図である。図１の電子血圧計１は、被験者の上腕に装着されるカフ２０と、本体１０と、カフ２０と本体１０とを接続するフレキシブルなチューブ３８と、被験者の体動（動作）の少なくとも１軸の加速度を検出する加速度センサ２３とを備えている。ここで、カフ２０には上腕を圧迫するための流体袋２２が内包されている。本体１０には、表示器５０と、操作部５２とが設けられている。操作部５２は、この例では、電源スイッチ５２Ａと、メモリスイッチ５２Ｂと、進むスイッチ５２Ｃと、戻るスイッチ５２Ｄとを含んでいる。
【００２１】
図２は図１の電子血圧計１の内部構成を概略的に示すブロック図である。本体１０には、上述の表示器５０と操作部５２に加えて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００と、メモリ５１と、電源部５３と、ピエゾ抵抗式の圧力センサ３１と、流体袋２２に流体としての空気を供給するポンプ３２と、流体袋２２の圧力（カフ圧）を調節するための弁３３と、圧力センサ３１からの出力を周波数に変換する発振回路３１０と、ポンプ３２を駆動するポンプ駆動回路３２０と、弁３３を駆動する弁駆動回路３３０と、Ａ／Ｄ変換回路３４０とが搭載されている。圧力センサ３１、ポンプ３２、弁３３は、本体内部に設けられたエア配管３９とこのエア配管３９に連通する上記チューブ３８とを介して、カフ２０に内包された流体袋２２と接続されている。これにより、圧力センサ３１、ポンプ３２、弁３３と、流体袋２２との間で、流体としての空気が流通するようになっている。
【００２２】
図２に示すように、加速度センサ２３は加速度検出部として働き、例えば就寝中などの被験者の体動に関する情報を取得し、当該取得された情報を加速度信号としてＣＰＵ１００に出力する。ここで、加速度センサ２３は、血圧測定用カフ２０を装着した被験者の体動によって生じる振動の加速度を検出して当該検出された加速度データであるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路３４０によりデジタル信号に変換して加速度信号としてＣＰＵ１００に出力する。詳細には、加速度センサ２３は、直交する三方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向およびＺ軸方向）の加速度を検知する三次元加速度センサで構成され、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、加速度センサ２３に対して固有の方向であり、血圧測定用カフ２０を装着した被験者の姿勢（向きや傾き）の変化に従って変化する。すなわち、加速度センサ２３は、検出する三方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向およびＺ軸方向）を、血圧測定用カフ２０の前後方向、左右方向、および上下方向に正しく合わせて血圧測定用カフ２０に配置されている。これにより、前後方向、左右方向、および上下方向の各加速度成分を容易かつ精度良く検出できる。
【００２３】
表示器５０は、ディスプレイおよびインジケータ等を含み、ＣＰＵ１００からの制御信号に従って所定の情報を表示する。
【００２４】
操作部５２では、電源スイッチ５２Ａは、電源部５３をオンオフする指示および血圧の測定開始の指示を受け付ける。メモリスイッチ５２Ｂは、メモリ５１に記憶された血圧値の測定結果のデータを表示器５０に表示させるための指示を受け付ける。進む／戻るスイッチ５２Ｃ，５２Ｄは、表示器５０に表示内容を過去に遡らせ又は進ませるなどの変更の指示を受け付ける。これらのスイッチ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄは、被験者による指示に応じた操作信号をＣＰＵ１００に入力する。
【００２５】
メモリ５１は、電子血圧計１を制御するためのプログラム、電子血圧計１の各種機能を設定するための設定データ、血圧値の測定結果のデータを記憶する。また、メモリ５１は、相関関係記憶部として、制御すべき弁３３と実質的に同じ特性をもつサンプル電磁弁の駆動電圧について、サンプル電磁弁を通して流体が流れ始める流始点電圧Ｖｓとサンプル電磁弁が全開となる限界電圧Ｖｆとの間の相関関係を記憶している。また、メモリ５１は、プログラムが実行されるときのワークメモリなどとして用いられる。
【００２６】
電源部５３は、ＣＰＵ１００、圧力センサ３１、ポンプ３２、弁３３、表示器５０、メモリ５１、発振回路３１０、ポンプ駆動回路３２０、および弁駆動回路３３０の各部に電力を供給する。
【００２７】
ＣＰＵ１００は、メモリ５１に記憶された電子血圧計１を制御するためのプログラムに従ってカフ圧制御部として働いて、操作部５２からの操作信号に応じて、ポンプ駆動回路３２０を介してポンプ３２を駆動するとともに、弁駆動回路３３０を介して弁３３を駆動する制御を行う。弁３３は、流体袋２２の空気を排出し、または封入してカフ圧を制御するために開閉される。また、ＣＰＵ１００は、圧力センサ３１からの信号に基づいて、血圧値を算出し、表示器５０およびメモリ５１を制御する。
【００２８】
ポンプ３２は、カフ２０に内包された流体袋２２内の圧力（カフ圧）を加圧するために、流体袋２２に空気を供給する。弁３３は、流体袋２２の空気を排出し、または封入してカフ圧を制御するために開閉される。ポンプ駆動回路３２０は、ポンプ３２をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて駆動する。弁駆動回路３３０は、弁３３をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて開閉する。
【００２９】
圧力センサ３１と発振回路３１０は、カフの圧力を検出する圧力検出部として働く。圧力センサ３１は、例えば、ピエゾ抵抗式圧力センサであり、カフ用エアチューブ３９を介して、ポンプ３２、弁３３およびカフ２０に内包されている流体袋２２に接続されている。この例では、発振回路３１０は、圧力センサ３１からのピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化に基づく電気信号値に基づき発振して、圧力センサ３１の電気信号値に応じた周波数を有する周波数信号をＣＰＵ１００に出力する。
【００３０】
一般的なオシロメトリック法に従って血圧を測定する場合、概ね、次のような動作が行なわれる。すなわち、被験者の被測定部位（腕など）に予めカフを巻き付けておき、測定時には、ポンプ・弁を制御して、カフ圧を最高血圧より高く加圧し、その後徐々に減圧していく。この減圧する過程において、カフ圧を圧力センサで検出し、被測定部位の動脈で発生する動脈容積の変動を脈波信号として取り出す。その時のカフ圧の変化に伴う脈波信号の振幅の変化（主に立ち上がりと立ち下がり）に基づいて、最高血圧（Systolic Blood Pressure）と最低血圧（Diastolic Blood Pressure）とを算出する。
【００３１】
図３は、血圧値を算出するために、電子血圧計１のＣＰＵ１００（ソフトウェア）によって構成される要素を例示している。図３に示すように、血圧値を算出するための要素は、脈波検出部６１と、包絡線作成部６２と、閾値レベル設定部６３と、最高血圧算出部６４と、最低血圧算出部６５と、体動発生箇所判定部６６と、体動区間割合算出部６７と、体動報知部６８とを含んでいる。図４は、図３中の一部の要素によって血圧値を算出する際の処理を説明する図である。
【００３２】
図３及び図４を参照して、カフ圧信号Ｐｃに基づいて血圧値を算出する方法について以下に説明する。
【００３３】
ｉ）  まず、図３中の脈波検出部６１は、図４中に示すように、上述の圧力センサ３１によって検出されたカフ圧信号Ｐｃを受けて、カフ圧信号Ｐｃに重畳された被測定部位の脈波を表す脈波信号ＳＭを取り出す。すなわち、脈波検出部６１は、カフ圧信号Ｐｃから、被験者の心臓の拍動に同期してカフ圧信号Ｐｃに重畳される圧力成分である脈波を検出する。
【００３４】
図５（Ａ）は上記電子血圧計の圧力センサを介して検出されたカフ圧信号Ｐｃを例示する図である。図５（Ｂ）は、上記カフ圧信号Ｐｃからハイパスフィルタを通して取り出された信号（ＨＰＦ出力）を例示する図である。図６は図５（Ｂ）の信号を減圧過程について拡大して、被測定部位の脈波を表す脈波信号として例示する図である。
【００３５】
ここで、カフ圧信号Ｐｃは、図５（Ａ）に示すように、時間経過に伴って略直線的に上昇（加圧過程）または低下（減圧過程）する圧力に対して、１拍毎の動脈容積変化に伴う変動成分が重畳された信号である。脈波検出部６１は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を通してカフ圧信号Ｐｃから図５（Ｂ）に示すような変動成分（ＨＰＦ出力）を取り出し、図６に示すような脈波信号ＳＭとして出力する。この例では、図６（減圧過程に相当）に示すように、脈波信号ＳＭは、動脈容積の変動に応じて、測定開始から約１２秒で大きくなり始め、約１６秒で最大となり、約２０秒でほぼ消失している。
【００３６】
そして、脈波検出部６１は、その脈波信号ＳＭが示す振幅（以下、適宜「脈波振幅」と呼ぶ。）の列ＡＬを取得する。脈波振幅の列ＡＬは、この例では図７中に示すように、カフ圧を横軸にとって、１拍毎の振幅（ピーク値）ＡＭ１，ＡＭ２，…，ＡＭｉ，…の列ＡＬとして表される。
【００３７】
ｉｉ）  図３中の包絡線作成部６２は、図４中に示すように、脈波検出部６１によって取得された脈波振幅の列ＡＬに対して、それらの振幅を結ぶ包絡線ＥＶを作成する。
【００３８】
ｉｉｉ）  図３中の閾値レベル設定部６３は、最高血圧ＢＰｓｙｓ、最低血圧ＢＰｄｉａを求めるために、包絡線ＥＶにおける最大ピークＥＶＰの値に対してそれぞれ予め定められた割合の最高血圧閾値レベルＴｈｓ、最低血圧閾値レベルＴｈｄを算出して設定する。本実施形態では、第１の閾値レベルＴｈｓを最大ピークＥＶＰの値の４０％とし、また、第２の閾値レベルＴｈｄを最大ピークＥＶＰの値の５０％とする。
【００３９】
ｉｖ）  図３中の体動区間割合算出部６７は、上記加速度検出部の検出結果に基づいて、包絡線ＥＶが実質的に山をなす区間に対する体動発生区間の割合を示す体動区間割合を算出する。
【００４０】
ｖ）  図３中の体動報知部６８は、体動区間割合に基づいて、少なくとも３段階の体動の程度を示す情報を生成して報知する。体動報知部６８は、第１及び第２の閾値レベルを用いて体動の程度を３段階で示す情報を生成して報知する。ここで、体動報知部６８は、体動区間割合が第２の閾値レベルを超えるとき、測定することが不可能であることを示す「体動エラー」を表示する。また、体動報知部６８は、体動区間割合が第１の閾値レベルより大きくてかつ第２の閾値レベル以下であるとき、測定中に体動があったことを示す「体動マーク」を表示する。
【００４１】
詳細には、体動報知部６８は、体動があると判断すれば、「体動マーク」を表示器５０に表示する（後述する図１５Ｂ参照）。さらに、体動報知部６８は、体動区間割合に基づいて、測定結果に大きな影響を与えるような体動であると判断すれば、血圧測定が不可能であることを示す「体動エラー」を表示器５０に表示し（後述する図１５Ｃ参照）、その血圧測定を中止する。なお、「体動エラー」が表示される場合を除き、後述するようにステップＳ１０７において血圧値が算出され、当該算出された血圧値が表示器５０に表示される。この場合、血圧測定処理は中止されず、生成された包絡線ＥＶに基づいて血圧値が測定されるが、被験者は表示器５０に表示される「体動マーク」を参照して再度測定するかどうかを決定することができる。この構成により、表示器５０に表示される測定値が通常の測定値（被験者がおよそ把握している自身の血圧値）と大きくかけ離れた値であったとしても、被験者はその値を異常値（病気である可能性のある値）として不安を抱くことなしに、再度測定を開始することができる。参考までに、図１５Ａには、体動が検出されずに正常に血圧測定が実行された場合の表示例が図示される。
【００４２】
ｖｉ）  図３中の体動発生箇所判定部６６は、加速度センサ２３からＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向のうちの少なくとも１つの方向に対して体動があったことを示す加速度信号を受信すると、体動があったと判断する。次に、体動発生箇所判定部６６は、当該生成された包絡線ＥＶにおける最大ピークが体動発生区間内に含まれるかどうかを判定する。ここで、体動発生箇所判定部６は、包絡線ＥＶのどの区間で体動が発生したかを判定する。
【００４３】
ここで、体動報知部６８は、体動発生箇所判定部６６により包絡線ＥＶにおける最大ピークが体動発生区間内に含まれると判断するとき、第１の閾値レベルを２０％に設定し、第２の閾値レベルを５０％に設定する。また、体動報知部６８は、体動発生箇所判定部６６により包絡線ＥＶにおける最大ピークが体動発生区間内に含まれないと判断するとき、第１の閾値レベルを３０％に設定し、第２の閾値レベルを８０％に設定する。すなわち、包絡線における最大ピークが上記体動発生区間に含まれる場合の第１、第２の閾値レベルに比して、包絡線ＥＶにおける最大ピークが上記体動発生区間に含まれない場合の第１、第２の閾値レベルを大きく設定する。これにより、実際の測定精度に合わせた報知が可能となる。
【００４４】
ｖｉｉ）  次に、図３中の最高血圧算出部６４は、図４および図８中に示すように、包絡線ＥＶの最大ピークＥＶＰよりも高圧側の部分が最高血圧閾値レベルＴｈｓを横切る点の１つの圧力値Ｐｃ１を最高血圧ＢＰｓｙｓとして算出する。また、図３中の最低血圧算出部６５は、図４および図８中に示すように、包絡線ＥＶの最大ピークＥＶＰよりも低圧側の部分が最低血圧閾値レベルＴｈｄを横切る点の１つの圧力値Ｐｃ２を最低血圧ＢＰｄｉａとして算出する。
【００４５】
さらに、算出された血圧値（最高血圧ＢＰｓｙｓと最低血圧ＢＰｄｉａ）は、表示器５０に表示される。
【００４６】
本実施形態では、最高血圧閾値レベルＴｈｓを最大ピークＥＶＰの値の４０％とし、また、最低血圧閾値レベルＴｈｄを最大ピークＥＶＰの値の５０％としたが、これに限定されるものではない。例えば、最大ピークＥＶＰの値に対する閾値レベルの割合を変えて、最高血圧閾値レベルＴｈｓを最大ピークＥＶＰの値の５０％とし、また、最低血圧閾値レベルＴｈｄを最大ピークＥＶＰの値の７０％としてもよい。
【００４７】
以上のように構成された電子血圧計１の動作について以下に説明する。
【００４８】
図９は図１の電子血圧計１が実行する血圧測定処理を示すフローチャートである。図９において、電子血圧計１は、一般的なオシロメトリック法に従って血圧を測定する。なお、この測定フローは、周囲温度Ｔの変化を考慮する必要が無いような、比較的短期間のためのフローである。測定に際して、被験者の被測定部位（この実施形態では上腕）に予めカフを巻き付けられ、操作部５２による操作によって測定開始が指示される。
【００４９】
この電子血圧計１では、ＣＰＵ１００によって、図９のフローに従ってオシロメトリック法により被験者の血圧値が測定される。
【００５０】
具体的には、電源スイッチ５２Ａが押されると、電子血圧計１は血圧測定を開始する。血圧測定開始に際して、ＣＰＵ１００は、処理用メモリ領域を初期化し、弁駆動回路３３０に制御信号を出力する。弁駆動回路３３０は、制御信号に基づいて、弁３３を開放してカフ２０の流体袋２２内の空気を排気する。続いて、圧力センサ３１の０ｍｍＨｇの調整を行う制御を行う。
【００５１】
ｉ）  血圧測定を開始すると、まず、ＣＰＵ１００は、弁駆動回路３３０を介して弁３３を閉鎖し、その後、ポンプ駆動回路３２０を介してポンプ３２を駆動して、圧力センサ３１によってカフ圧Ｐを観測しながら、流体袋２２に空気を送る制御を行う。これにより、流体袋２２を膨張させるとともにカフ圧を徐々に加圧していく（ステップＳ１０１）。カフ圧が加圧されて目標圧力（被験者の最高血圧よりも高く設定され、本実施形態では１５０ｍｍＨｇとする。）に達すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、ポンプ駆動回路３２０を介してポンプ３２を停止する。
【００５２】
ｉｉ）  次に、ＣＰＵ１００は、弁駆動回路３３０を介して弁３３を徐々に開放する制御を行う。これにより、流体袋２２を収縮させるとともにカフ圧を徐々に減圧する（ステップＳ１０３）。ここで、減圧速度については、カフの加圧中に目標となる目標減圧速度を設定し、その目標減圧速度となるようにＣＰＵ１００が弁３３の開口度を制御する。
【００５３】
ｉｉｉ）  ステップＳ１０３での減圧過程において、ＣＰＵ１００は、圧力センサ３１により検出されたカフ圧信号Ｐｃから脈波信号ＳＭを生成し、当該脈波信号ＳＭの脈波振幅をプロットして包絡線ＥＶを生成する（ステップＳ１０４）。
【００５４】
ｉｖ）  この後、ＣＰＵ１００は、体動報知処理を実行し（ステップＳ１０５）、体動エラーが検出されたかどうかを判定する（ステップＳ１０６）。
【００５５】
図１０は図９のステップＳ１０５の体動報知処理を詳細に説明するフローチャートである。図１０のステップＳ２０１では、ＣＰＵ１００は、加速度センサ２３からＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向のうちの少なくとも１つの方向に対して体動があったことを示す加速度信号を受信すると、体動があったと判断し（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、次のステップＳ２０２に移動する。ここで、加速度センサ２３による体動の検出について以下にグラフを用いて説明する。
【００５６】
図１１は測定時間に対する図１の加速度センサ２３により検出されるＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向それぞれの加速度信号の信号レベルの変化を示す時間軸波形図と、測定時間に対する図１の血圧測定用カフ２０のカフ圧の変化を示す時間軸波形図である。図１１に示すように、測定を開始してから約１０秒が経過した時点で、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対する加速度の信号レベルがそれぞれ急峻に変化しており、加速度センサ２３により体動が検出されたことが示されている。
【００５７】
図１２は体動が検出された場合の包絡線ＥＶを例示する。ここで、体動フラグが１である区間を体動発生区間（図１２の領域Ａの部分）とした場合に、領域Ｂにおいて体動による包絡線ＥＶの形状が崩れていることが理解できる。すなわち、体動がない場合の包絡線ＥＶの最大ピークＥＶＰ１は包絡線ＥＶの最大ピークＥＶＰ２へと左にシフトされている。従って、体動により最大ピークが変動するので、算出される血圧値も変動する。これについて以下に説明する。
【００５８】
図１３Ａは体動がない場合の血圧測定誤差ΔＥ１を示し、図１３Ｂは体動がある場合の血圧測定誤差ΔＥ２を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂにおいて、最高血圧値を算出する閾値レベルはいずれも脈波振幅最大値の６０％と仮定した場合について説明する。ここで、リファレンス血圧（聴診値）Ｐ１とは、間欠法の一種である聴診器を用いた聴診法により測定された血圧値であり、この血圧値との差分を誤差とみなす。
【００５９】
図１３Ａでは、脈波振幅最大値Ｘであり、この脈波振幅最大値Ｘに６０％を乗じて得られる値（Ｘ×６０％）を最高血圧値を算出する閾値レベルとする。包絡線ＥＶが閾値レベルを交差する血圧計算出値Ｐ２が最高血圧値として算出される。この場合には、血圧測定誤差ΔＥ１＝Ｐ２−Ｐ１となる。
【００６０】
図１３Ｂでは、脈波振幅最大値Ｙであり、この脈波振幅最大値Ｙに６０％を乗じて得られる値（Ｙ×６０％）を最高血圧値を算出する閾値レベルとする。包絡線ＥＶが閾値レベルを交差する血圧計算出値Ｐ３が最高血圧値として算出される。ここで、体動により包絡線ＥＶの形状が崩れるので、脈波振幅最大値が変動する。その結果、血圧計算出値Ｐ３は血圧値算出値Ｐ２よりも大きくなる。この場合には、血圧測定誤差ΔＥ２＝Ｐ３−Ｐ１となる。
【００６１】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、血圧測定誤差ΔＥ２は血圧測定誤差ΔＥ１よりも大きい。これより、体動の影響により測定される血圧測定誤差はより大きくなるという問題が発生することが理解できる。
【００６２】
図１３Ａ及び図１３Ｂを用いて最高血圧値に関する測定誤差について説明したが、最低血圧値に関する測定誤差についても同様である。
【００６３】
図１２において、包絡線ＥＶの最大ピークの値が体動により大きくなり、この最大ピークにより設定される上述した最高血圧閾値レベルＴｈｓ及び最低血圧閾値レベルＴｈｄの値に誤差が発生する。従って、最高血圧閾値レベルＴｈｓ及び最低血圧閾値レベルＴｈｄの値に基づいて算出される血圧値（最高血圧ＢＰｓｙｓ及び最低血圧ＢＰｄｉａ）にも誤差が発生する。すなわち、体動が発生した区間に包絡線ＥＶの最大ピークを含んでいるか、含んでいないかを判定することが重要となる。
【００６４】
そこで、図１０のステップＳ２０２では、ＣＰＵ１００は、体動発生区間内に脈波信号の振幅最大値を含むかどうかを判定する。すなわち、ＣＰＵ１００は、振幅最大値が体動の影響を受けているかどうかを判定する。この判定方法について以下に説明する。
【００６５】
先ず、包絡線ＥＶにおける体動発生区間の前後各２点を用いて交点を生成する。ここで、交点は、該各２点それぞれを通る直線の交点である。次に、包絡線ＥＶの脈波振幅最大値を求め、次式が成立する場合には、体動発生区間内において脈波振幅最大値を含むと判断される。これに対して、次式が成立しない場合には、体動発生区間内において脈波振幅最大値を含まないと判断される。
【００６６】
【数１】
2017029602.tif 000004
【００６７】
ここで、Ｐは上記交点の脈波振幅であり、Ｑは上記包絡線ＥＶの最大脈波振幅である。なお、（１）式での係数１．２は実験値から算出される値であり、他の任意の実数ｋであってもよい。
【００６８】
図１４Ａ及び図１４Ｂは図１０のステップＳ２０２における体動発生区間内に脈波信号の振幅最大値を含むかどうかの判定方法を説明するためのグラフである。図１４Ａでは体動発生区間内において脈波振幅最大値を含む場合を図示し、図１４Ｂでは体動発生区間内において脈波振幅最大値を含まない場合を図示する。なお、図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、点線部は体動がない場合の包絡線ＥＶをそれぞれ参考までに示している。ここで、包絡線ＥＶの形状は体動発生区間において変形していることが理解できる。
【００６９】
図１４Ａでは、カフ圧Ｐ２からカフ圧Ｐ１まで減圧されるまで体動が発生する場合について説明する。ここで、カフ圧Ｐ１での点Ｂ及びその次の点Ｃを通る直線と、カフ圧Ｐ２での点Ｄおよびその前の点Ｅを通る直線との交点Ａの脈波振幅ＰＷ２と、包絡線ＥＶの最大脈波振幅ＰＷ１（点Ｄでの脈波振幅）との間で上述した（１）式の関係式が成立する場合には、体動発生区間内において脈波振幅最大値を含むと判断される。
【００７０】
図１４Ｂにおいて、カフ圧Ｐ２からカフ圧Ｐ１まで減圧されるまで体動が発生する場合について説明する。ここで、カフ圧Ｐ１での点Ｂ及びその次の点Ｃを通る直線と、カフ圧Ｐ２での点Ｄおよびその前の点Ｅを通る直線との交点Ａの脈波振幅ＰＷ２と、包絡線ＥＶの最大脈波振幅ＰＷ１（点Ｆでの脈波振幅）との間で上述した（１）式の関係式は成立しない。従って、体動発生区間内において脈波振幅最大値を含まないと判断される。
【００７１】
図１０のステップＳ２０２において、脈波信号の振幅最大値が体動発生区間内に含むと判断されれば（Ｓ２０２のＹＥＳ）、ステップＳ２０３に移動する。ステップＳ２０３では、ＣＰＵ１００により算出される体動区間割合が２０％より大きくかつ５０％以下であるかを判定する。ステップＳ２０３において、体動区間割合が２０％より大きくかつ５０％以下であると判断されれば（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、体動マークを表示し（ステップＳ２０４）、この処理は終了する。
【００７２】
ステップＳ２０３において、体動区間割合が２０％以下であるかもしくは５０％より大きいと判断されれば（ステップＳ２０３のＮＯ）、ステップＳ２０５に移動する。ステップＳ２０５では、ＣＰＵ１００は体動区間割合が５０％より大きいかどうかを判定する。ステップＳ２０５において、体動区間割合が５０％より大きいと判断されれば（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、ステップＳ２０８に移動する。ステップＳ２０５において、体動区間割合が２０％以下であると判断されれば（ステップＳ２０５のＮＯ）、この処理は終了する。
【００７３】
ステップＳ２０２において、体動発生区間内に脈波信号の振幅最大値を含まないと判断されれば（ステップＳ２０２のＮＯ）、ステップＳ２０６に移動する。ステップＳ２０６では、ＣＰＵ１００により算出される体動区間割合が３０％より大きくかつ８０％以下であるかを判定する。ステップＳ２０６において、体動区間割合が３０％より大きくかつ８０％以下であると判断されれば（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、体動マークを表示し（ステップＳ２０４）、この処理は終了する。
【００７４】
ステップＳ２０６において、体動区間割合が３０％以下であるかもしくは８０％より大きいと判断されれば（ステップＳ２０６のＮＯ）、ステップＳ２０７に移動する。ステップＳ２０７では、ＣＰＵ１００は体動区間割合が８０％より大きいかどうかを判定する。ステップＳ２０７において、体動区間割合が８０％より大きいと判断されれば（Ｓ２０７のＹＥＳ）、ステップＳ２０８に移動する。Ｓ２０７において、体動区間割合が３０％以下であると判断されれば（ステップＳ２０７のＮＯ）、この処理は終了する。
【００７５】
ステップＳ２０８では、ＣＰＵ１００は、測定結果に大きな影響を与えるような体動を検出して血圧測定処理を中止し（以下、「体動エラー」という。）、その旨を報知するメッセージ（体動エラー表示）を表示器５０に表示する。すなわち、ＣＰＵ１００は、体動エラーを検出してその旨を表示する。
【００７６】
ステップＳ１０６において、体動エラーが検出された場合には（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ステップＳ１１１に移動する。また、体動エラーが検出されなかった場合には（ステップＳ１０６でＮＯ）、次のステップＳ１０７に移動する。
【００７７】
ｖ）  ステップＳ１０７において、ＣＰＵ１００は、取得したデータ（脈波によるカフ圧Ｐの変化）に対してオシロメトリック法により公知のアルゴリズムを適用して、血圧値（最高血圧と最低血圧）を算出する。血圧値を算出して決定すると（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は算出した血圧値を表示器５０へ表示する（ステップＳ１０９）。
【００７８】
図１５Ａ〜図１５Ｃは図９のステップＳ１０９において表示器５０に表示される表示例をそれぞれ示している。図１５Ａには測定中に体動が検出されなかった場合の表示例が示され、図１５Ｂには測定中に体動が検出された場合の表示例が示され、図１５Ｃには測定中に体動エラーが検出された場合の表示例が示されている。
【００７９】
ｖｉ）  次に、ＣＰＵ１００は血圧値をメモリ５１へ保存する制御を行い（ステップＳ１１０）、ＣＰＵ１００は、弁駆動回路３３０を介して弁３３を開放し、カフ２０の流体袋２２内の空気を排気する制御を行う（ステップＳ１１１）。この後、上記電源スイッチ５２Ａが押されると、血圧測定を終了する。
【００８０】
図１６Ａは本発明により測定された最高血圧値の測定誤差と、従来法により測定された最高血圧値の測定誤差をそれぞれ示している。図１６Ｂは本発明により測定された最低血圧値の測定誤差と、従来法により測定された最低血圧値の測定誤差をそれぞれ示している。図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、聴診法よりも測定誤差が大幅に改善されていることが理解できる。
【００８１】
上述の実施形態では、被測定部位は、腕であるとしたが、これに限られるものではない。被測定部位は、手首や脚であってもよい。
【００８２】
また、上述の実施形態では、カフ圧の減圧中に血圧を決定するとしたが、これに限られるものではない。カフ圧の加圧中に血圧を決定してもよい。
【００８３】
また、この発明の電子血圧計は、血圧値を測定するだけでなく、他の生体情報、例えば脈拍数などを併せて測定するものであってもよい。
【００８４】
上述の実施形態は例示に過ぎず、この発明の範囲から逸脱することなく種々の変形が可能である。
【００８５】
なお、本実施形態では、体動報知部６８は、体動発生箇所判定部６６により包絡線ＥＶにおける最大ピークが体動発生区間内に含まれると判断するとき、第１の閾値レベルを２０％に設定し、第２の閾値レベルを５０％に設定するように構成され、体動発生箇所判定部６６により包絡線ＥＶにおける最大ピークが体動発生区間内に含まれないと判断するとき、第１の閾値レベルを３０％に設定し、第２の閾値レベルを８０％に設定するように構成されたが、本発明はこれに限定されない。例えば、包絡線ＥＶにおける最大ピークが上記体動発生区間に含まれる場合の第１、第２の閾値レベルに比して、包絡線ＥＶにおける最大ピークが上記体動発生区間に含まれない場合の第１、第２の閾値レベルを大きく設定するように構成されるのであれば、それ以外の値に設定するように構成されてもよい。この場合においても本実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  電子血圧計
１０  本体
２０  カフ
２２  流体袋
２３  加速度センサ
３１  圧力センサ
３２  ポンプ
３３  弁
３８  チューブ
５０  表示器
５１  メモリ
５２  操作部
５２Ａ  電源スイッチ
５２Ｂ  メモリスイッチ
５２Ｃ  進むスイッチ
５２Ｄ  戻るスイッチ
５３  電源部
６１  脈波検出部
６２  包絡線作成部
６３  閾値レベル設定部
６４  最高血圧算出部
６５  最低血圧算出部
６６  体動発生箇所判定部
６７  体動区間割合算出部
６８  体動報知部
３１０  発振回路
３２０  ポンプ駆動回路
３３０  弁駆動回路
３４０  Ａ／Ｄ変換回路
１００  ＣＰＵ
【図１】
2017029602.tif 000006
【図２】
2017029602.tif 000007
【図３】
2017029602.tif 000008
【図４】
2017029602.tif 000009
【図５】
2017029602.tif 000010
【図６】
2017029602.tif 000011
【図７】
2017029602.tif 000012
【図８】
2017029602.tif 000013
【図９】
2017029602.tif 000014
【図１０】
2017029602.tif 000015
【図１１】
2017029602.tif 000016
【図１２】
2017029602.tif 000017
【図１３Ａ】
2017029602.tif 000018
【図１３Ｂ】
2017029602.tif 000019
【図１４Ａ】
2017029602.tif 000020
【図１４Ｂ】
2017029602.tif 000021
【図１５Ａ】
2017029602.tif 000022
【図１５Ｂ】
2017029602.tif 000023
【図１５Ｃ】
2017029602.tif 000024
【図１６Ａ】
2017029602.tif 000025
【図１６Ｂ】
2017029602.tif 000026