(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の心拍出量を監視するための心拍出量監視装置であって、
前記生体の末梢部の容積脈波を検出する容積脈波検出装置と、
該容積脈波検出装置により検出された容積脈波の面積を算出する脈波面積算出手段と、
前記生体の心拍数に関連する心拍数情報を算出する心拍数情報算出手段と、
前記脈波面積算出手段により算出された容積脈波面積と前記心拍数情報算出手段により算出された心拍数情報との積である疑似心拍出量を逐次算出する疑似心拍出量算出手段と、
該疑似心拍出量算出手段により逐次算出された疑似心拍出量の変化値を算出する変化値算出手段と、
該変化値算出手段により算出された変化値を表示器に表示する変化値表示手段と
を、含むことを特徴とする心拍出量監視装置。
【請求項２】
生体の心拍出量を監視するための心拍出量監視装置であって、
前記生体の末梢部の容積脈波を検出する容積脈波検出装置と、
該容積脈波検出装置により検出された容積脈波の面積を算出する脈波面積算出手段と、
前記生体の心拍数に関連する心拍数情報を算出する心拍数情報算出手段と、
前記脈波面積算出手段により算出された容積脈波面積と前記心拍数情報算出手段により算出された心拍数情報との積である疑似心拍出量を逐次算出する疑似心拍出量算出手段と、
該疑似心拍出量算出手段により逐次算出された疑似心拍出量の変化値を算出する変化値算出手段と、
該変化値算出手段により算出された変化値を表示器に表示する変化値表示手段とを、含み、
前記変化値表示手段は、前記変化値算出手段により算出された変化値を表示器にグラフ表示するものであることを特徴とする心拍出量監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の末梢部の脈波の変動に基づいて、連続的に生体の心拍出量を監視する心拍出量監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
心臓からの血液の拍出量を監視することは、患者の容態を監視するにあたり極めて重要であり、心臓からの血液拍出量が低下した場合は至急の処置を必要とする。１分当たりの心臓からの血液拍出量を示す分時拍出量すなわち心拍出量は、Ｆｉｃｋの原理を利用して、１分間の酸素採取量Ｏ2 を、動脈血の酸素含有量Ａと混合静脈血の酸素含有量Ｖとの差（Ａ−Ｖ）で割ることにより間接的に求められる。また、生体の一部から色素或いは放射性同位元素等を注入し、デンシトメーターを用いて透過光の変化を検出し、その色素等の濃度の経過曲線を求める希釈法によっても間接的に求めることができる。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】
しかし、上記Ｆｉｃｋの原理を利用して心拍出量を算出する場合、１分間の酸素採取量Ｏ2 および動脈血の酸素含有量Ａは実測容易であるが、混合静脈血の酸素含有量Ｖは測定が困難であり、たとえば、混合静脈血を酸素含有量Ｖを直接測定するには、カテーテルを肺動脈または右心室に入れるなどして肺動脈血を採取しなければならない。また、間接的方法であっても、適当な組成のガスを再呼吸させた後の肺胞気の所見または再呼吸の間に連続動脈血を採取してガス含有量の変化を実測して混合静脈血の酸素含有量Ｖを推定する方法、または、さらにアセチレンのようなガスを嚢から短時間再呼吸させて嚢中ガスの組成より動脈血の酸素含有量Ａと混合静脈血の酸素含有量Ｖとの差（Ａ−Ｖ）を計算する方法を用いなければならない。従って、患者の心拍出量を連続的に監視することは困難であった。また、希釈法により心拍出量を測定する方法も、生体の一部から色素或いは放射性同位元素を注入しなければならないので、装置が複雑且つ大型となるとともに、患者の心拍出量を連続的に監視することは困難であった。
【０００４】
そのため、患者の容態の監視には、一般的に心拍出量の代用値として血圧値が用いられる。その血圧値を比較的長期にわたって監視する場合は、一般的に、生体の一部に巻回されるカフを有して、そのカフによる圧迫圧力を変化させることによりその生体の血圧値を測定する血圧測定手段が所定の周期で自動的に起動させられる血圧監視装置が用いられる。この血圧測定手段によりカフを用いて測定される血圧測定値は比較的信頼性が得られるからである。
【０００５】
しかしながら、上記血圧監視装置によって血圧を測定して患者の容態を監視する場合には、血圧監視の遅れを解消しようとして自動起動周期を短くすると、カフの生体に対する圧迫頻度が高くなるので大きな負担を生体に強いる欠点があり、また、カフによる圧迫頻度が極端に高くなると、鬱血が生じて正確な血圧値が得られなくなる場合もある。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、生体の心拍出量の変化を容易に且つ連続的に監視することができる心拍出量監視装置を提供することにある。
【０００７】
本発明者は、以上の事情を背景として種々研究を重ねるうち、単位時間当たりの末梢部の血液流量が生体の心拍出量の変化と密接に関連して変化する事実を見いだした。本発明は、このような知見に基づいて為されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、生体の心拍出量を監視するための心拍出量監視装置であって、(a) 前記生体の末梢部の容積脈波を検出する容積脈波検出装置と、(b) その容積脈波検出装置により検出された容積脈波の面積を算出する脈波面積算出手段と、(c) 前記生体の心拍数に関連する心拍数情報を算出する心拍数情報算出手段と、(d) 前記脈波面積算出手段により算出された容積脈波面積と前記心拍数情報算出手段により算出された心拍数情報との積である疑似心拍出量を逐次算出する疑似心拍出量算出手段と、(e) その疑似心拍出量算出手段により逐次算出された疑似心拍出量の変化値を算出する変化値算出手段と、(f) その変化値算出手段により算出された変化値を表示器に表示する変化値表示手段とを、含むことにある。
【０００９】
【発明の効果】
このようにすれば、容積脈波検出装置により生体の末梢部の容積脈波が検出されると、脈波面積算出手段により、その容積脈波検出装置により検出された容積脈波から末梢部の血液流量を示す脈波面積が算出され、疑似心拍出量算出手段において、その脈波面積と心拍数情報算出手段で算出された心拍数情報との積が心拍出量の変化に関連して変化する疑似心拍出量として逐次算出され、変化値算出手段ではその逐次算出された疑似心拍出量の変化値が算出され、変化値表示手段により、その変化値が表示器に表示される。従って、心拍出量の変化に関連して変化する疑似心拍出量の変化値が表示器に表示されるので、生体の心拍出量の変化を容易に且つ連続的に監視することができる。
【００１０】
また、上記目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、生体の心拍出量を監視するための心拍出量監視装置であって、(a) 前記生体の末梢部の容積脈波を検出する容積脈波検出装置と、(b) その容積脈波検出装置により検出された容積脈波の面積を算出する脈波面積算出手段と、(c) 前記生体の心拍数に関連する心拍数情報を算出する心拍数情報算出手段と、(d) 前記脈波面積算出手段により算出された容積脈波面積と前記心拍数情報算出手段により算出された心拍数情報との積である疑似心拍出量を逐次算出する疑似心拍出量算出手段と、(e) その疑似心拍出量算出手段により逐次算出された疑似心拍出量の変化値を算出する変化値算出手段と、(f) その変化値算出手段により算出された変化値を表示器に表示する変化値表示手段とを、含み、 (g) 前記変化値表示手段は、前記変化値算出手段により算出された変化値を表示器にグラフ表示するものである。このようにすれば、容積脈波検出装置により生体の末梢部の容積脈波が検出されると、脈波面積算出手段により、その容積脈波検出装置により検出された容積脈波から末梢部の血液流量を示す脈波面積が算出され、疑似心拍出量算出手段において、その脈波面積と心拍数情報算出手段で算出された心拍数情報との積が心拍出量の変化に関連して変化する疑似心拍出量として逐次算出され、変化値算出手段ではその逐次算出された疑似心拍出量の変化値が算出され、変化値表示手段により、その変化値が表示器に表示される。従って、心拍出量の変化に関連して変化する疑似心拍出量の変化値が表示器に表示されるので、生体の心拍出量の変化を容易に且つ連続的に監視することができる。また、前記変化値表示手段は、前記変化値算出手段により算出された変化値を表示器にグラフ表示するものであるので、前記変化値の大きさ、すなわち心拍出量の変化を容易に認識できる利点がある。
【００１１】
ここで、好適には、前記心拍出量監視装置は、前記生体の一部への圧迫圧力を変化させるカフを用いてその生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、前記変化値算出手段により算出された変化値が予め設定された判断基準範囲を越えたことに基づいてその血圧測定手段による血圧測定を起動させる血圧測定起動手段とをさらに含むものである。このようにすれば、変化値算出手段において算出される疑似心拍出量の変化値が予め設定された判断基準範囲を越えた場合には、血圧測定手段によるカフを用いた血圧測定が直ちに起動されるので、信頼性の高いカフによる血圧測定値が生体の心拍出量変化判定時に自動的に得られる利点がある。
【００１２】
また、好適には、前記心拍出量監視装置は、前記変化値算出手段により算出された疑似心拍出量の変化値が予め設定された判断基準範囲を越えたと判断された時に、疑似心拍出量の変化の異常を表示する異常表示手段を含むものである。このようにすれば、心拍出量の変化に関連して変化する疑似心拍出量の変化値の異常が表示されるので、生体の心拍出量が異常に変化したことが容易に認識できる利点がある。
【００１３】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用された心拍出量監視装置８の構成を説明するブロック図である。
【００１４】
図１において、心拍出量監視装置８は、ゴム製袋を布製帯状袋内に有してたとえば患者の上腕部１２に巻回されるカフ１０と、このカフ１０に配管２０を介してそれぞれ接続された圧力センサ１４、切換弁１６、および空気ポンプ１８とを備えている。この切換弁１６は、カフ１０内への圧力の供給を許容する圧力供給状態、カフ１０内を徐々に排圧する徐速排圧状態、およびカフ１０内を急速に排圧する急速排圧状態の３つの状態に切り換えられるように構成されている。
【００１５】
圧力センサ１４は、カフ１０内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号ＳＰを静圧弁別回路２２および脈波弁別回路２４にそれぞれ供給する。静圧弁別回路２２はローパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力すなわちカフ圧ＰC を表すカフ圧信号ＳＫを弁別してそのカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器２６を介して電子制御装置２８へ供給する。
【００１６】
上記脈波弁別回路２４はバンドパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰの振動成分である脈波信号ＳＭ1 を周波数的に弁別してその脈波信号ＳＭ1 をＡ／Ｄ変換器２９を介して電子制御装置２８へ供給する。この脈波信号ＳＭ1 が表すカフ脈波は、患者の心拍に同期して図示しない上腕動脈から発生してカフ１０に伝達される圧力振動波すなわちカフ脈波であり、上記カフ１０、圧力センサ１４、および脈波弁別回路２４は、カフ脈波センサとして機能している。
【００１７】
上記電子制御装置２８は、ＣＰＵ３０，ＲＯＭ３２，ＲＡＭ３４，および図示しないＩ／Ｏポート等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されており、ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３２に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ３４の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を出力して切換弁１６および空気ポンプ１８を制御するとともに、表示器３６の表示内容を制御する。
【００１８】
容積脈波検出装置として機能する光電脈波センサ４０は、生体の末梢血管の容積脈波（プレシスモグラフ）を検出するために、たとえば脈拍検出などに用いるものと同様に構成されており、指尖部などの生体の一部を収容可能なハウジング４２内には、ヘモグロビンによって反射可能な波長帯の赤色光或いは赤外光、好ましくは酸素飽和度によって影響を受けない８００ｎｍ程度の波長、を生体の表皮に向かって照射する光源である発光素子４４と、ハウジング４２の発光素子４４に対向する側に設けられ、上記生体の一部を透過してきた光を検出する受光素子４６とを備え、毛細血管内の血液容積に対応する光電脈波信号ＳＭ2 を出力し、Ａ／Ｄ変換器４８を介して電子制御装置２８へ供給する。この光電脈波信号ＳＭ2 は、末梢部の毛細血管内のヘモグロビンの量すなわち血液量に対応して一拍毎に脈動する信号であるので、光電脈波センサ４０は生体の心拍信号を検出する心拍信号検出装置としても機能している。
【００１９】
図２は、上記心拍出量監視装置８における電子制御装置２８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２において、血圧測定手段６０は、予め設定された血圧測定周期毎に血圧測定が起動され、カフ圧制御手段６２によってたとえば生体の上腕部に巻回されたカフ１０の圧迫圧力を所定の目標圧力値ＰCM（たとえば、１８０mmHg程度の圧力値）まで急速昇圧させたあとに3mmHg/sec 程度の速度で徐速降圧させられる徐速降圧期間内において、順次採取される脈波信号ＳＭ1 が表す脈波の振幅の変化に基づきよく知られたオシロメトリック法を用いて最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA などを決定し、その決定された最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA などを表示器３６に表示させる。
【００２０】
脈波面積算出手段６４は、光電脈波センサ４０により検出された末梢血管の容積脈波の面積Ｓを算出する。前記光電脈波センサ４０から出力される脈波信号ＳＭ2 は、図３に示されるように一拍毎に脈動しているので、脈波面積算出手段６４では、たとえば、その脈波信号ＳＭ2 の強度を一拍毎、あるいは二拍以上の所定拍数毎に積分（脈波信号ＳＭ2 のサンプリング値を加算）することにより末梢血流量を表す脈波面積Ｓを算出する。あるいは、予め設定された破線Ｂで示される一定の基準値を越えた部分の面積や、一点鎖線Ｃで示されるピークの立ち上がり点から次のピークの立ち上がり点までを結ぶ線と脈波で囲まれる範囲の面積が一拍毎あるいは二拍以上の所定拍数毎に算出されること等により脈波の変動成分の面積が主として算出されてもよい。
【００２１】
心拍数情報算出手段６６は、心拍信号検出装置により検出された心拍信号から生体の心拍に関する心拍数情報すなわち心拍周期ＴＨ、心拍数ＨＲ、脈拍周期ＴＰ、脈拍数ＰＲ等を算出する。たとえば、脈波センサ４０により検出された光電脈波信号ＳＭ2 から得られる脈波の所定部位間の間隔たとえばピーク間隔から心拍周期ＴＨ(sec) を計測し、さらに心拍数ＨＲ（回／min ）をＨＲ＝６０／ＴＨの関係より算出する。
【００２２】
疑似心拍出量算出手段６８は、脈波面積算出手段６４により算出された末梢部の脈波面積Ｓと前記心拍数情報算出手段６６により算出された心拍数情報との積である疑似心拍出量ＳＳを算出する。この疑似心拍出量ＳＳは、生体の心拍出量に比例して変化する単位時間当たりの血流量を表すものであり、たとえば、１分当たりの血液流量を表すように、脈波面積算出手段６４において算出される一拍分の脈波面積Ｓと心拍数情報算出手段６６において算出される心拍数ＨＲ（回／ｍｉｎ）との積（＝Ｓ×ＨＲ）を疑似心拍出量ＳＳとして算出する。
【００２３】
変化値算出手段７０は、疑似心拍出量算出手段６８において算出された疑似心拍出量の変化値ΔＳＳを算出する。この変化値ΔＳＳは、たとえば前記疑似心拍出量の移動平均値ＳＳAV或いは所定拍数前の脈波に基づいて決定された疑似心拍出量ＳＳに対する変化率或いは変化量である。上記疑似心拍出量ＳＳは、生体の心拍出量に比例するものであるので、その変化値ΔＳＳは生体の心拍出量の変化を示すものである。
【００２４】
血圧測定起動手段７２は、上記変化値算出手段７０において算出された疑似心拍出量の変化値ΔＳＳの異常を判定する変化値異常判定手段としても機能するものであり、変化値ΔＳＳが予め設定された判断基準範囲を越えたか否かを判定し、変化値ΔＳＳがその判断基準範囲を越えたことに基づいて前記血圧測定手段６０による血圧測定を起動させる。たとえば疑似心拍出量ＳＳの移動平均値ＳＳAV〔＝（ＳＳi-n ＋・・・＋ＳＳi-1 ＋ＳＳi ）／（ｎ＋１）〕或いは前回のカフによる血圧測定時に算出された疑似心拍出量ＳＳを基準としてそれから所定値或いは所定割合変化したか否かに基づいて変化値ΔＳＳの異常を判定し、変化値ΔＳＳの異常が判定された場合には前記血圧測定手段６０による血圧測定を起動させる。
【００２５】
変化値表示手段７４は、変化値算出手段７０により算出された疑似心拍出量の変化値ΔＳＳを表示器３６に表示する。たとえば、変化値ΔＳＳを示す数値が表示され、或いは、その変化値ΔＳＳがグラフ表示される。
【００２６】
異常表示手段７６は、変化値算出手段７０により算出された疑似心拍出量の変化値が予め設定された判断基準範囲を越えたと判断された時、すなわち血圧測定起動手段（変化値異常判定手段）７２において、変化値ΔＳＳの異常が判定されて血圧測定手段６０による血圧測定が起動される時に、疑似心拍出量の変化値ΔＳＳの異常を表示する。たとえば、表示器３６に疑似心拍出量の変化値ΔＳＳの異常を示す文字或いは記号が表示され、また或いは、心拍出量監視装置８の図示しないスピーカーから変化値ΔＳＳの異常を示す音声あるいは警告音が出力される。
【００２７】
図４は、上記電子制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図のステップＳＡ１（以下、ステップを省略する。）において図示しないカウンタやレジスタをクリアする初期処理が実行された後、ＳＡ２において、一拍分の光電脈波、すなわち一脈波が入力されたか否かが判断される。このＳＡ２の判断が否定された場合はＳＡ２が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、続く脈波面積算出手段６４に対応するＳＡ３において、ＳＡ２で光電脈波センサ４０から入力された一脈波分の光電脈波信号ＳＭ2 の強度を積分して一拍毎の脈波面積Ｓが算出される。
【００２８】
続く心拍数情報算出手段６６に対応するＳＡ４では、脈波センサ４０により検出された脈波のピーク間隔が計測され、そのピーク間隔すなわち心拍周期ＴＨ(sec) から心拍数ＨＲ（回／ｍｉｎ）が算出され、続く疑似心拍出量算出手段６８に対応するＳＡ５では、ＳＡ３で算出された脈波面積Ｓと、ＳＡ４で算出された心拍数ＨＲとの積（Ｓ×ＨＲ）が算出されることにより１分当たりの血液容積を表す疑似心拍出量ＳＳが算出される。
【００２９】
続く変化値算出手段７０に対応するＳＡ６では、ＳＡ５において算出された疑似心拍出量ＳＳの、前回までの過去１分間に算出された疑似心拍出量の平均値ＳＳAVに対する変化率ΔＳＳ（％）が算出される。すなわち、ＳＡ５において算出された疑似心拍出量ＳＳの、前回のルーチンにおいて後述するＳＡ７で算出された過去１分間の疑似心拍出量の平均値ＳＳAVに対する変化率ΔＳＳ（％）が数式１に基づいて算出される。
【００３０】
【数１】
ΔＳＳ＝｜ＳＳ−ＳＳAV｜／ＳＳAV
【００３１】
そして続くＳＡ７では、今回のＳＡ５において算出された疑似心拍出量ＳＳを含め、過去１分間に算出された疑似心拍出量の平均値ＳＳAVが算出されることにより平均値ＳＳAVが更新され、次回のルーチンのＳＡ６における変化値ΔＳＳの算出に供される。
【００３２】
続く変化値表示手段７４に対応するＳＡ８では、ＳＡ６で算出された変化率ΔＳＳ（％）が表示器３６にグラフ表示される。たとえば、図５に示されるように、逐次算出される変化率ΔＳＳが表示器３６にトレンドグラフ表示され、また、図６に示されるように、矢印７８の傾きにより変化率ΔＳＳの大きさが示される。図６に示される例においては、図示しない矢印７８の先端が垂直方向上向きの状態が変化率ΔＳＳが０％の状態であり、図６の（ａ）は変化率ΔＳＳが２０％以上の場合に示されるグラフであり、（ｂ）は変化率ΔＳＳが３０％以上の場合に表示されるグラフの一例である。
【００３３】
続く血圧測定起動手段すなわち変化値異常判定手段７２に対応するＳＡ９では、ＳＡ６で算出された変化率ΔＳＳ（％）が予め設定された判断基準範囲、たとえば３０％を越えたか否かが判断される。この判断が肯定される場合は、心拍出量が急激に変化している可能性があるので、続く異常表示手段７６に対応するＳＡ１０において、表示器３６に心拍出量の異常を示す表示、たとえば、図６（ｂ）のグラフの背色部８０が赤色とされ、且つ心拍出量の異常を示す文字或いは記号が表示がされた後に、続く血圧測定手段６０に対応するＳＡ１１においてカフ１０を用いた血圧測定が起動され、その測定された血圧値が表示器３６に表示される。そして、ＳＡ１１が実行された後は前記ＳＡ２以降が繰り返し実行される。
【００３４】
しかし、上記ＳＡ９の判断が否定された場合には、ＳＡ１２において、前回カフ１０による血圧測定が行われてからの経過時間が予め設定された２０分程度の設定周期すなわちキャリブレーション周期を経過したか否かが判断される。このＳＡ１２の判断が否定された場合はＳＡ２以降が繰り返し実行され、肯定された場合には、前記ＳＡ１１におけるカフ１０による血圧測定が実行される。
【００３５】
上述のように、本実施例によれば、光電脈波センサ４０により生体の末梢部の光電脈波が検出されると、脈波面積算出手段６４（ＳＡ３）により、その光電脈波センサ４０により検出された光電脈波から末梢部の血液流量を示す脈波面積Ｓが算出され、疑似心拍出量算出手段６８（ＳＡ５）において、その脈波面積Ｓと心拍数情報算出手段６６（ＳＡ４）で算出された心拍数ＨＲとの積が心拍出量の変化に関連して変化する疑似心拍出量ＳＳとして算出され、変化値算出手段７０（ＳＡ６）ではその疑似心拍出量の変化値ΔＳＳが算出され、変化値表示手段７４（ＳＡ８）により、その変化値ΔＳＳが表示器３６に表示される。従って、心拍出量の変化に関連して変化する疑似心拍出量の変化値ΔＳＳが表示器３６に表示されるので、生体の心拍出量の変化を容易に且つ連続的に監視することができる。
【００３６】
また、本実施例によれば、変化値表示手段７４（ＳＡ８）は、変化値算出手段７０（ＳＡ６）により算出された変化値ΔＳＳを表示器３６にグラフ表示するものであったので、変化値ΔＳＳの大きさ、すなわち心拍出量の変化を容易に認識できる利点がある。
【００３７】
また、本実施例によれば、心拍出量監視装置８は、生体の一部への圧迫圧力を変化させるカフ１０を用いてその生体の血圧値を測定する血圧測定手段６０（ＳＡ１１）と、変化値算出手段７０（ＳＡ６）により算出された変化値ΔＳＳが予め設定された判断基準範囲を越えたことに基づいてその血圧測定手段６０（ＳＡ１１）による血圧測定を起動させる血圧測定起動手段７２（ＳＡ９）とを含むものであるので、変化値算出手段７０（ＳＡ６）において算出される変化値ΔＳＳが予め設定された判断基準範囲を越えた場合には、血圧測定手段６０（ＳＡ１１）によるカフ１０を用いた血圧測定が直ちに起動されるので、信頼性の高いカフによる血圧測定値が生体の心拍出量変化判定時に自動的に得られる利点がある。
【００３８】
また、本実施例によれば、異常表示手段７６（ＳＡ１０）は、変化値算出手段７０（ＳＡ６）により算出された疑似心拍出量の変化値ΔＳＳが３０％を越えたと判断された時に、疑似心拍出量ＳＳの変化の異常が表示器３６に表示するものである。従って、心拍出量の変化に関連して変化する疑似心拍出量の変化値ΔＳＳの異常が表示されるので、生体の心拍出量が異常に変化したことが容易に認識できる利点がある。
【００３９】
図７は、容積脈波検出装置として、所謂血中酸素飽和度測定のためのパルスオキシメータ８８の光電脈波検出プローブ９０が用いられた心拍出量監視装置の一例を示している。パルスオキシメータ８８は、血中酸素飽和度を測定するために光電脈波検出用プローブ９０（以下、単にプローブという）を備えている。このプローブ９０は、例えば、患者の額などの体表面３８に図示しない装着バンド等により密着した状態で装着されている。プローブ９０は、一方向において開口する容器状のハウジング９２と、そのハウジング９２の底部内面の外周側に位置する部分に設けられ、ＬＥＤ等から成る複数の第１発光素子９４ａおよび第２発光素子９４ｂ（以下、特に区別しない場合は単に発光素子９４という）と、ハウジング９２の底部内面の中央部分に設けられ、フォトダイオードやフォトトランジスタ等から成る受光素子９６と、ハウジング９２内に一体的に設けられて発光素子９４および受光素子９６を覆う透明な樹脂９８と、ハウジング９２内において発光素子９４と受光素子９６との間に設けられ、発光素子９４から前記体表面３８に向かって照射された光のその体表面３８から受光素子９６に向かう反射光を遮光する環状の遮蔽部材１００とを備えて構成されている。
【００４０】
上記第１発光素子９４ａは、例えば６６０ｎｍ程度の波長の赤色光を発光し、第２発光素子９４ｂは例えば８００ｎｍ程度の波長の赤外光をそれぞれ発光するものである。これら第１発光素子９４ａおよび第２発光素子９４ｂは、駆動回路１０１からの駆動電流にしたがって所定周波数で交互に発光させられると共に、それら発光素子９４から前記体表面３８に向かって照射された光の体内の毛細血管が密集している部位からの反射光は共通の受光素子９６によりそれぞれ受光される。
【００４１】
受光素子９６は、その受光量に対応した大きさの光電脈波信号ＳＭ3 をローパスフィルタ１０２を介して出力する。受光素子９６とローパスフィルタ１０２との間には、増幅器等が適宜設けられる。ローパスフィルタ１０２は、入力された光電脈波信号ＳＭ3 から脈波の周波数よりも高い周波数を有するノイズを除去し、そのノイズが除去された信号ＳＭ3 をデマルチプレクサ１０４に出力する。デマルチプレクサ１０４は、電子制御装置２８からの信号に従って第１発光素子９４ａおよび第２発光素子９４ｂの発光に同期して切り換えられることにより、赤色光による電気信号ＳＭR をサンプルホールド回路１０６およびＡ／Ｄ変換器１０９を介して、赤外光による電気信号ＳＭIRをサンプルホールド回路１０８およびＡ／Ｄ変換器１１０を介して、それぞれ酸素飽和度測定用電子制御装置１１２の図示しないＩ／Ｏポートに逐次供給する。サンプルホールド回路１０６，１０８は、入力された電気信号ＳＭR ，ＳＭIRをＡ／Ｄ変換器１０９，１１０へ逐次出力する際に、前回出力した電気信号ＳＭR ，ＳＭIRについてのＡ／Ｄ変換器１０９，１１０における変換作動が終了するまで次に出力する電気信号ＳＭR ，ＳＭIRをそれぞれ保持するためのものである。なお、上記電子制御装置１１２には、血液中酸素飽和度を表示するために図示しない表示器が接続されている。
【００４２】
電子制御装置１１２は、ＣＰＵ１１４、ＲＡＭ１１６、ＲＯＭ１１８などを備え且つ前記電子制御装置２８と相互に通信可能なマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ１１４は、ＲＡＭ１１６の記憶機能を利用しつつＲＯＭ１１８に予め記憶されたプログラムに従って測定動作を実行し、上記電気信号ＳＭR ，ＳＭIRに従って酸素飽和度を算出して表示させる一方、図３に示すような波形を表す上記電気信号ＳＭR またはＳＭIRを容積脈波として前記電子制御装置２８へ逐次出力する。
【００４３】
なお、上記酸素飽和度の算出方法は、例えば、本出願人が先に出願して公開された特開平３−１５４４０号公報に記載された決定方法と同様であり、｛（ＶdR−ＶSR）／（ＶdR＋ＶSR）｝／｛（ＶdIR −ＶSIR ）／（ＶdIR ＋ＶSIR ）｝にて示される比と、酸素飽和度との間の予め求められた関係から実際の比に基づいて酸素飽和度が決定される。なお、上式において、ＶdR，ＶSRはそれぞれ赤色光による光電脈波形の上ピーク値，下ピーク値であり、ＶdIR ，ＶSIR はそれぞれ赤外光による光電脈波形の上ピーク値，下ピーク値である。また、ＶdR−ＶSRおよびＶdIR −ＶSIR は各光電脈波形の交流成分の振幅をそれぞれ表しており、ＶdR＋ＶSRおよびＶdIR ＋ＶSIR は各光電脈波形の直流成分を２倍したものをそれぞれ表している。
【００４４】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４５】
たとえば、前述の実施例では、容積脈波検出装置として、光電脈波センサ４０或いは酸素飽和度測定用の光電脈波検出用プローブ９０が用いられていたが、インピーダンス脈波センサが用いられてもよい。このインピーダンス脈波センサは、生体の表皮に所定間隔を隔てて接触させられる少なくとも２個の電極を備え、それら２個の電極間に位置する生体組織の血液容積に対応するインピーダンス脈波を出力するように構成される。
【００４６】
また、前述の実施例では、容積脈波検出装置として機能する光電脈波センサ４０および光電脈波検出プローブ９０が心拍信号検出装置としても機能していたが、生体の上腕部１２に巻回されるカフ１０に上記上腕部１２を僅かに圧迫するように圧力が供給されることにより、カフ脈波が連続的に検出され、そのカフ脈波が心拍信号として用いられてもよいし、心電誘導装置や心音マイクロホン等が心拍信号検出装置として備えられてもよい。
【００４７】
また、前述の実施例の血圧測定手段６０（ＳＡ１１）では、予め設定された血圧測定周期毎および血圧測定起動手段７２（ＳＡ９）において血圧測定の起動が判断された場合に血圧測定を実行していたが、上記血圧測定周期毎の血圧測定の実行は行われず、血圧測定起動手段７２（ＳＡ９）において血圧測定の起動が判断された場合にのみ血圧測定を実行するものであってもよい。
【００４８】
また、前述の実施例の血圧測定手段６０（ＳＡ１１）は、所謂オシロメトリック法に従い、カフ１０の圧迫圧力に伴って変化する圧脈波の大きさの変化状態に基づいて血圧値を決定するように構成されていたが、所謂コロトコフ音法に従い、カフ１０の圧迫圧力に伴って発生および消滅するコロトコフ音に基づいて血圧値を決定するように構成されてもよい。
【００４９】
また、前述の疑似心拍出量算出手段６８（ＳＡ５）は、心拍数ＨＲと脈波面積Ｓとの積（Ｓ×ＨＲ）を疑似心拍出量ＳＳとして算出していたが、心拍周期ＴＨ(sec) の逆数（１／ＴＨ）と脈波面積Ｓとの積（Ｓ／ＴＨ）を疑似心拍出量として算出するものであってもよい。
【００５０】
また、前述の実施例では、１脈波毎に変化値ΔＳＳの異常が判定されていたが、２拍以上の所定拍数毎に異常が判定されるものであってもよい。
【００５１】
また、前述の実施例では、変化値表示手段７４（ＳＡ８）では、所定範囲の変化率ΔＳＳ毎に、変化率ΔＳＳを示す矢印７８の傾きが段階的に変化させられていたが、変化率ΔＳＳに対応して連続的に変化させられるものであってもよい。
【００５２】
また、前述の変化値算出手段７０（ＳＡ６）において算出される変化値ΔＳＳは、変化の方向すなわち逐次算出される疑似心拍出量ＳＳの平均値ＳＳAVに対する大小は区別されていないが、逐次算出される疑似心拍出量ＳＳと平均値ＳＳAVとの大小も区別した変化値ΔＳＳが算出されるものであってもよい。
【００５３】
その他、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である心拍出量監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】図１の実施例の光電脈波センサにより検出される光電脈波を説明する図である。
【図４】図１の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図５】図１の心拍出量監視装置の表示器に表示される変化値のトレンドグラフを示す図である。
【図６】図１の心拍出量監視装置の表示器に表示される変化値のグラフの一例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例であって、容積脈波検出装置としてオキシメータの光電脈波検出プローブを備えた心拍出量監視装置の要部を示す図である。
【符号の説明】
８：心拍出量監視装置
３６：表示器
４０：光電脈波センサ（容積脈波検出装置、心拍信号検出装置）
６４：脈波面積算出手段
６６：心拍数情報算出手段
６８：脈波面積正規化手段
７０：変化値算出手段
７２：血圧測定起動手段（変化値異常判定手段）
７４：変化値表示手段
７６：異常表示手段
【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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