(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に装着されたカフの圧迫圧力が徐々に下降させられる過程で発生する脈拍同期波の変化に基づいて生体の血圧値を測定する血圧測定手段を備え、該血圧測定手段による血圧値の測定完了前に暫定血圧値を表示する暫定血圧値表示装置機能を備えた自動血圧測定装置であって、
前記生体の前記カフよりも末梢側部位に装着されて動脈内の脈波を検出する末梢側脈波センサと、
前記生体の脈波伝播に関連する脈波伝播速度情報を算出する脈波伝播速度情報算出手段と、
前記生体に関する血圧値と脈波伝播速度情報との間の予め設定された関係から、該脈波伝播速度情報算出手段により算出された脈波伝播速度情報に基づいて推定最高血圧値を決定する推定血圧値決定手段と、
前記カフの圧迫圧力が徐々に下降させられるに先立つ該カフの圧迫圧力の上昇過程で、該圧迫圧力が前記推定最高血圧値に到達したときに、前記末梢側脈波センサにより検出された脈波が消滅したか否かを判定する末梢側脈波消滅判定手段と、
該末梢側脈波消滅判定手段により脈波が消滅したことが判定された場合には、前記推定血圧値決定手段により決定された推定最高血圧値を、前記血圧測定手段により測定された血圧値の表示に先立って表示する暫定血圧値表示手段と
を、含むことを特徴とする暫定血圧値表示機能を備えた自動血圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の自動血圧測定に際して、カフの圧迫を利用して測定される血圧値の表示に先立って、暫定血圧値を表示する暫定血圧値表示機能を備えた自動血圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動血圧測定装置では、一般に、予め定められた手順に従ってカフの圧迫圧力が変化させられ、そのカフの圧迫圧力がたとえば３mmHg/sec程度の速度で徐々に変化させられる徐速変化過程で発生する脈拍同期波たとえば脈拍に同期して発生するカフ脈波或いは脈音の変化に基づいて、生体の血圧値が自動的に測定される。たとえば、オシロメトリック方式では、脈拍に同期するカフの圧力振動であるカフ脈波の振幅が急激に変化した時点のカフ圧が血圧値として決定され、コロトコフ音方式では、波の振幅の変化或いはコロトコフ音の発生および消滅時点のカフ圧が最高血圧値および最低血圧値として決定される。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】
ところで、上記のような従来の自動血圧測定装置により、カフの圧迫を利用して生体の血圧値が自動的に測定される場合には、カフによる圧迫の開始から血圧値の測定完了までに３０秒程度の比較的長い時間が必要である。このため、生体の容体が変化した緊急の場合には、速やかに生体の血圧値を知ることができなかった。
【０００４】
これに対し、たとえば、実開昭６２−１８０４０８号公報や特開昭６３−４３６４５号公報に記載されているように、正規の血圧測定により最高血圧値が決定される前に仮の最高血圧値を表示する自動血圧測定装置が提案されている。しかし、そのような自動血圧測定装置によれば、正規の血圧測定による最高血圧値よりも速やかに仮の最高血圧値が得られるが、未だ十分早期に得られる訳ではなかった。たとえば、実開昭６２−１８０４０８号公報により提案された技術は、カフ圧の徐速降圧過程において逐次算出された脈波振幅の差分値のうち、最大差分値以後の差分値減少開始点におけるカフ圧を仮の最高血圧値として一時的に表示するものであるが、これによれば、カフ圧がその最高値まで昇圧させられた後に開始される徐速降圧開始後であって脈波振幅の最大差分値発生後或いは前回の最高血圧発生時点と同じ脈波振幅が発生した時において仮の最高血圧値が決定されることから、必ずしも早期に知ることができなかった。
【０００５】
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、一層早期に最高血圧値を知ることができる暫定血圧値表示機能を備えた自動血圧測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、生体に装着されたカフの圧迫圧力が徐々に下降させられる過程で発生する脈拍同期波の変化に基づいて生体の血圧値を測定する血圧測定手段を備え、その血圧測定手段による血圧値の測定完了前に暫定血圧値を表示する暫定血圧値表示装置であって、（ａ）前記生体の前記カフよりも末梢側部位に装着されて動脈内の脈波を検出する末梢側脈波センサと、（ｂ）前記生体の脈波伝播速度情報を算出する脈波伝播速度情報算出手段と、（ｃ）前記生体に関する血圧値と脈波伝播速度情報との間の予め設定された関係から、上記の脈波伝播速度情報算出手段により算出された脈波伝播速度情報に基づいて推定最高血圧値を決定する推定血圧値決定手段と、（ｄ）前記カフの圧迫圧力が徐々に下降させられるに先立つそのカフの圧迫圧力の上昇過程で、その圧迫圧力が前記推定最高血圧値に到達したときに、前記末梢側脈波センサにより検出された脈波が消滅したか否かを判定する末梢側脈波消滅判定手段と、（ｅ）その末梢側脈波消滅判定手段により脈波が消滅したことが判定された場合には、前記推定血圧値決定手段により決定された推定最高血圧値を、前記血圧測定手段により測定された血圧値の表示に先立って表示する暫定血圧値表示手段とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、カフの圧迫圧力が徐々に下降させられるに先立つそのカフの圧迫圧力の上昇過程で、末梢側脈波消滅判定手段において、推定血圧値決定手段により予め設定された関係から脈波伝播速度情報算出手段により算出された脈波伝播速度情報に基づいて決定された推定最高血圧値にカフの圧迫圧力が到達したときに、前記末梢側脈波センサにより検出された脈波が消滅したか否かが判定され、その末梢側脈波消滅判定手段により脈波が消滅したことが判定された場合には、暫定血圧値表示手段によって、推定血圧値決定手段により決定された推定最高血圧値が、血圧測定手段により測定される血圧値の表示に先立って表示される。したがって、カフの圧迫圧力が徐々に下降させられるに先立つそのカフの圧迫圧力の上昇過程で、上記推定最高血圧値が暫定血圧値として表示されるので、一層速やかに暫定最高血圧値すなわち仮の最高血圧値が表示される。
【０００８】
また、本発明によれば、脈波伝播速度情報算出手段により算出された脈波伝播速度情報に基づいて推定された最高血圧値をそのまま暫定最高血圧値として表示する場合に比較して、カフ圧がその推定最高血圧値に到達するとカフよりも末梢側の脈波が消滅したことが確認されることが条件とされているので、暫定最高血圧値の精度が一層高められる。
【０００９】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記脈波伝播速度情報算出手段は、脈波伝播時間或いは脈波伝播速度などの脈波伝播速度情報を逐次算出すると同時に、算出された脈波伝播速度情報とそれ以前の所定数の脈波に関連して得られた脈波伝播速度情報との移動平均値を求めることにより前記脈波伝播速度情報を算出するものである。このようにすれば、生体の体動などに起因するノイズに対する影響が緩和される利点がある。
【００１０】
また、好適には、生体の体表面に貼着された電極を通して心電誘導波形を検出する心電誘導装置を備え、前記脈波伝播速度情報算出手段は、その心電誘導波形のＲ波と前記脈波センサにより検出された脈波の基準点との間の脈波伝播時間を逐次算出すると同時に、算出された脈波伝播時間或いはそれから得られた脈波伝播速度とそれ以前の所定数の脈波に関連して得られた脈波伝播時間或いは脈波伝播速度との移動平均値を求めることにより前記脈波伝播時間或いは脈波伝播速度を算出するものである。このようにすれば、第１脈波検出装置として心電誘導装置が用いられ、第２脈波検出装置としてカフの末梢側に装着された脈波センサが用いられることにより、心電誘導波形のＲ波と前記脈波センサにより検出された脈波の基準点との間の脈波伝播時間が求められるので、動脈上に第１脈波検出装置を装着する場合に比較して脈波伝播時間が大きい値となるので、脈波伝播速度情報の精度が高められる。
【００１１】
また、好適には、前記脈波伝播速度情報算出手段により算出された脈波伝播速度情報とそのカフによる圧迫に関連して前記血圧測定手段により測定された最高血圧値とに基づいて、前記生体に関する最高血圧値と脈波伝播速度情報との間の対応関係を決定する対応関係決定手段が、備えられる。また、好適には、この対応関係決定手段は、前記カフの圧迫開始時点からその圧迫圧力が平均血圧値に到達するまでの期間内、より好適には圧迫圧力が平均血圧値に到達する直前の時点において前記脈波伝播速度情報算出手段により算出された脈波伝播速度情報とそのカフによる圧迫に関連して前記血圧測定手段により測定された血圧値とに基づいて、前記対応関係を決定するものである。このようにすれば、最高血圧値決定時点に可及的に接近したタイミングで決定された脈波伝播速度情報が用いられるので、対応関係の精度が一層高められる利点がある。
【００１２】
また、好適には、前記対応関係決定手段において用いられる平均血圧値は、カフによる圧迫直前において脈波伝播速度情報から推定された推定最高血圧値に、前回のカフによる血圧測定に際して得られた平均血圧値最高血圧値比を乗算することにより算出された値が用いられる。このようにすれば、上記平均血圧値が実際の値に近い値となるので、血圧決定時点と脈波伝播速度情報の取得時点とが可及的に接近させられ得て監視血圧精度が一層高められ得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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血圧監視装置８の構成を説明するブロック線図である。
【００１４】
図１において、暫定血圧値表示機能を備えた自動血圧測定装置である血圧監視装置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、たとえば、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内を徐々に昇圧或いは降圧する徐速変化状態、或いはカフ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１０の圧迫圧力ＰC （単に、カフ圧ＰC とも称する）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。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の振動成分であるカフ脈波信号ＳＭ1 を周波数的に弁別してそのカフ脈波信号ＳＭ1 をＡ／Ｄ変換器３０を介して電子制御装置２８へ供給する。このカフ脈波信号ＳＭ1 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を示している。
【００１６】
上記電子制御装置２８は、ＣＰＵ２９、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３３、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、ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ３３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。
【００１７】
心電誘導装置３４は、生体の心臓の収縮に関連してその生体から発生する第１信号すなわち心筋の活動電位を示す心電誘導波、所謂心電図を、生体の所定の部位に貼り着けられる複数の電極３６を介して連続的に検出して、その心電誘導波を示す信号ＳＭ2 （第１信号）を前記電子制御装置２８へ出力する。なお、この心電誘導装置３４は、心臓内の血液を大動脈へ向かって拍出開始する時期に対応する心電誘導波のうちのＲ波などを検出するためのものであることから、第１信号検出装置として機能している。
【００１８】
パルスオキシメータ用の光電脈波検出プローブ３８（以下、単にプローブという）は、毛細血管を含む末梢動脈へ伝播した脈波を検出して光電脈波信号ＳＭR およびＳＭIR（第２信号）を出力する第２信号検出装置或いは末梢脈波センサとして機能するものであり、例えば、生体のカフ１０より下流側すなわちの末梢側部位である指尖部などの生体皮膚すなわち体表面４０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３８は、一方向において開口する容器状のハウジング４２と、そのハウジング４２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４４a および第２発光素子４４b （以下、特に区別しない場合は単に発光素子４４という）と、ハウジング４２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４６と、ハウジング４２内に一体的に設けられて発光素子４４及び受光素子４６を覆う透明な樹脂４８と、ハウジング４２内において発光素子４４と受光素子４６との間に設けられ、発光素子４４から前記体表面４０に向かって照射された光のその体表面４０から受光素子４６に向かう反射光を遮光する環状の遮蔽部材５０とを備えて構成されている。
【００１９】
上記第１発光素子４４a は、例えば６６０ｎｍ程度の波長の赤色光を発光し、第２発光素子４４b は、例えば８８０ｎｍ程度の波長の赤外光を発光するものである。これら第１発光素子４４a 及び第２発光素子４４b は、一定時間づつ順番に所定周波数で発光させられると共に、それら発光素子４４から前記体表面４０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４６によりそれぞれ受光される。なお、発光素子４４の発光する光の波長は上記の値に限られず、第１発光素子４４a は酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの吸光係数が大きく異なる波長の光を、第２発光素子４４b はそれらの吸光係数が略同じとなる波長、すなわち酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとにより反射される波長の光をそれぞれ発光するものであればよい。
【００２０】
受光素子４６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５２を介して出力する。受光素子４６とローパスフィルタ５２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５２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光電脈波信号ＳＭ3 をデマルチプレクサ５４に出力する。この光電脈波信号ＳＭ3 が表す光電脈波は、患者の脈拍に同期して発生する容積脈波である。なお、この光電脈波は脈拍同期波に対応している。
【００２１】
デマルチプレクサ５４は、電子制御装置２８からの信号に従って第１発光素子４４a 及び第２発光素子４４b の発光に同期して切り換えられることにより、赤色光による光電脈波信号ＳＭR をサンプルホールド回路５６及びＡ／Ｄ変換器５８を介して、赤外光による光電脈波信号ＳＭIRをサンプルホールド回路６０及びＡ／Ｄ変換器６２を介して、それぞれ電子制御装置２８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５６、６０は、入力された光電脈波信号ＳＭR 、ＳＭIRをＡ／Ｄ変換器５８、６２へ出力する際に、前回出力した光電脈波信号ＳＭR 、ＳＭIRについてのＡ／Ｄ変換器５８、６２における変換作動が終了するまでに、次に出力する光電脈波信号ＳＭR 、ＳＭIRをそれぞれ保持するためのものである。
【００２２】
電子制御装置２８のＣＰＵ２９は、ＲＡＭ３３の記憶機能を利用しつつＲＯＭ３１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、駆動回路６４に制御信号ＳＬＶを出力して発光素子４４a 、４４b を順次所定の周波数で一定時間づつ発光させる一方、それら発光素子４４a 、４４b の発光に同期して切換信号ＳＣを出力してデマルチプレクサ５４を切り換えることにより、前記光電脈波信号ＳＭR をサンプルホールド回路５６に、光電脈波信号ＳＭIRをサンプルホールド回路６０にそれぞれ振り分ける。上記ＣＰＵ２９は、血中酸素飽和度を算出するために予め記憶された演算式から上記光電脈波信号ＳＭR 、ＳＭIRの振幅値に基づいて生体の血中酸素飽和度を算出する。なお、この酸素飽和度の決定方法としては、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が利用される。
【００２３】
図２は、前記血圧監視装置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７０は、カフ圧制御手段７２によってたとえば生体の上腕に巻回されたカフ１０の圧迫圧力ＰC が所定の目標圧力値ＰM1、たとえば上腕動脈を十分に止血するための１８０mmHg程度の圧力値まで急速昇圧させた後に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、順次採取されるカフ脈波信号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 および最低血圧値ＢＰDIA などを決定する。たとえば、上記血圧測定手段７０は、上記徐速降圧期間内において振幅が増加した後で減少する脈波振幅の差分の最大値が発生した点すなわち脈波振幅を結ぶ包絡線の変曲点のカフ圧を最高血圧値ＢＰSYS および最低血圧値ＢＰDIA として決定し、脈波振幅の最大値が発生した点のカフ圧を平均血圧値ＢＰMEANとして決定する。
【００２４】
脈波伝播速度情報算出手段７４は、図３に示すように心電誘導装置３４により逐次検出される心電誘導波の周期毎に発生する所定の部位たとえばＲ波から、プローブ３８により逐次検出される光電脈波の周期毎に発生する所定の部位たとえば立ち上がり点或いは下ピーク点までの時間差（脈波伝播時間）ＤＴRPを、一拍毎に逐次算出する。
【００２５】
対応関係決定手段７６は、カフ１０による圧迫期間のうちその圧迫圧力が平均血圧値ＢＰMEANよりも低い期間内において前記脈波伝播速度情報算出手段７４により算出された脈波伝播速度情報すなわち脈波伝播時間ＤＴRPとそのカフ１０による圧迫に関連して前記血圧測定手段７０により測定された血圧値たとえば最高血圧値ＢＰSYS とに基づいて、図４に示すような対応関係を決定する。たとえば、上記対応関係決定手段７６は、カフ圧制御手段７２によって図５に示すようにカフ１０の圧迫圧力ＰC が変化させられるとき、圧迫開始以後から圧迫圧力ＰC が平均血圧値ＢＰMEANに到達する前の期間内、たとえば平均血圧値ＢＰMEANに到達する直前により算出された脈波伝播時間ＤＴRPとそのカフ１０による圧迫に関連して前記血圧測定手段７０により測定された最高血圧値ＢＰSYS とに基づいて図４に示すような対応関係を決定する。なお、図５の上段に示す光電脈波信号は、カフ１０が装着された上腕よりも末梢側部位に光電脈波検出プローブ３８が装着された場合の波形を示しており、カフ１０による圧迫に伴ってその振幅が減少させられている。
【００２６】
たとえば、上記対応関係決定手段７６は、血圧測定手段７０により測定された最高血圧値ＢＰSYS と、その血圧測定のカフ圧迫期間内であって平均血圧値ＢＰMEANに到達する直前の脈波伝播時間ＤＴRPおよびそれ以前に求められた脈波伝播時間ＤＴRPの所定拍数期間の移動平均値とに基づいて、数式１で示される脈波伝播時間ＤＴRPと最高血圧値ＢＰSYS との関係式における係数α及びβを、予め決定する。
【００２７】
【数１】
ＥＢＰ＝α（ＤＴRP）＋β    ・・・（１）
（但し、αは負の定数、βは正の定数）
【００２８】
推定血圧値決定手段７８は、生体の血圧値とその生体の脈波伝播時間ＤＴRPとの間の上記対応関係（数式１）から、脈波伝播速度情報算出手段７４により逐次算出される生体の実際の脈波伝播時間ＤＴRPに基づいて推定最高血圧値ＥＢＰSYS を一拍毎に逐次決定し、その推定最高血圧値ＥＢＰを表示器３２に所定の時間軸に沿って対比可能にトレンド表示させる。一般に、生体の動脈内を伝播する脈波の脈波伝播速度情報として、所定の２部位間の伝播時間ＤＴや伝播速度ＶM （m/s ）が知られており、このような脈波伝播速度情報は、所定の範囲内では生体の血圧値ＢＰ（mmHg）と略比例関係を有することが知られている。そこで、所定の生体に関して、カフを用いて測定された比較的信頼性のある血圧値ＢＰとその生体から得られた脈波伝播速度情報とから、たとえばＥＢＰ＝α（ＤＴ）＋β（但しαは負の値）、或いはＥＢＰ＝α（ＶM ）＋β（但しαは正の値）で表されるような対応関係における係数α及びβを予め決定し、そのようにして決定された対応関係から、逐次検出される脈波伝播速度情報に基づいて推定血圧値ＥＢＰが連続的に求められ得るのである。
【００２９】
止血圧到達判定手段８０は、カフ圧制御手段７２によりカフ１０の圧迫圧力ＰC が徐々に下降させられるに先立つそのカフの圧迫圧力ＰC の上昇過程で、その圧迫圧力ＰC が、推定血圧値決定手段７８により推定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS に略到達したか否か、たとえば圧迫圧力ＰC ≧（ＥＢＰSYS −γ）が成立したか否かを判断する。そのγは、上腕動脈がカフ１０により止血された状態を判定するための余裕値であって、１０〜２０mmHg程度の一定値或いはＥＢＰSYS の１０％程度の値である。
【００３０】
末梢側脈波消滅判定手段８２は、上記止血圧到達判定手段８０により、カフ１０の圧迫圧力ＰC が徐々に下降させられるに先立つそのカフ１０の圧迫圧力ＰC の急速上昇過程で、その圧迫圧力ＰC が推定血圧値決定手段７８により推定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS に略到達したことが判定されたとき、末梢側脈波センサとして機能するプローブ３８により検出された脈波が消滅したか否かを判定する。
【００３１】
暫定血圧値表示手段８４は、上記末梢側脈波消滅判定手段８２により脈波が消滅したことが判定された場合には、前記推定血圧値決定手段７８により推定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS を、前記血圧測定手段７０により測定された血圧値の表示に先立って表示器３２に表示する。
【００３２】
図６は、上記血圧監視装置８の電子制御装置２８における制御作動の要部を説明するフローチャートである。図６において、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フラグ、カウンタ、レジスタをクリアする初期処理が実行された後、対応関係決定手段７６に対応するＳＡ２では、推定血圧を算出する基礎となる対応関係を決定するために、たとえば図７に示す対応関係決定ルーチンが実行される。この図７において対応関係を決定するためのカフ１０を用いた血圧測定は徐速降圧期間内において実行される。
【００３３】
図７のＳＢ１では、切換弁１６が圧力供給状態に切り換えられ且つ空気ポンプ１８が駆動されることにより生体の上腕部に巻回されたカフ１０の急速昇圧が開始される。図５のｔ1 はこの時点を示す。続くＳＢ２において、カフ圧ＰC が平均血圧値ＢＰMEAN以下であるか否かが判断される。この平均血圧値ＢＰMEANは、カフ１０の圧迫により求められるような実際値に近い値であることが望ましいが、そのカフ１０の圧迫による血圧測定期間開始状態であるので、便宜的に、数式２と、前記数式１から実際の脈波伝播時間ＤＴRPに基づいて算出された推定最高血圧値ＥＢＰSYS とを用いて予め算出された推定値ＢＰMEANM が設定される。数式２において、ＥＢＰSYS は後述のＳＡ５において一拍毎に算出される推定最高血圧値であり、好適には、今回の血圧測定開始時点に接近した時点たとえばカフ１０による圧迫開始直前の値が用いられる。また、数式２において、ＢＰMEANおよびＢＰSYS は前回のＳＡ２におけるカフ１０を用いた血圧測定時に測定された平均血圧値および最高血圧値である。これにより、平均血圧値最高血圧値比ＢＰMEAN／ＢＰSYS は生体固有の値とされるので、上記推定値ＢＰMEANM が一層正確となる。
【００３４】
【数２】
ＢＰMEANM ＝ＥＢＰSYS ×（ＢＰMEAN／ＢＰSYS ）・・・（２）
（但し、αは負の定数、βは正の定数）
【００３５】
当初は上記ＳＢ２の判断が否定されるので、前記脈波伝播速度情報算出手段７４に対応するＳＢ３において、心電誘導装置３４により逐次検出される心電誘導波の周期毎に発生する所定の部位たとえばＲ波から、プローブ３８により逐次検出される光電脈波の周期毎に発生する所定の部位たとえば立ち上がり点或いは下ピーク点までの時間差（脈波伝播時間）ＤＴRPがそれ以前の所定拍数の期間内の移動平均値として算出され、且つ記憶される。
【００３６】
次いで、推定血圧値決定手段７８に対応するＳＢ４において、たとえば図４或いは数式１に示す関係から、ＳＢ３において求められた実際の脈波伝播時間ＤＴRPに基づいて推定最高血圧値ＥＢＰSYS が算出される。続いて、前記止血圧到達判定手段８０に対応するＳＢ５において、カフ圧ＰC が予め求められた判断基準（ＥＢＰSYS −γ）以上となったか否かが判断される。この判断基準（ＥＢＰSYS −γ）は、カフ１０の圧迫圧力ＰC が徐々に下降させられるに先立つ急速上昇過程でその圧迫圧力ＰC が推定最高血圧値ＥＢＰSYS に略到達したこと、すなわち、生体の上腕動脈を略止血したことを判定するための必要かつ十分な値であって、生体毎にその推定最高血圧値ＥＢＰSYS に基づいて決定された値である。
【００３７】
当初は上記ＳＢ５の判断が否定されるので、ＳＢ８において、カフ１０の圧迫圧力ＰC が予め設定された目標圧迫圧力値すなわち判断基準値ＰM1以上となったか否かが判断される。この判断基準値ＰM1は、生体の最高血圧値よりも十分に高い値たとえば１８０mmHg程度の値に設定される。当初はこのＳＢ８の判断も否定されるので、ＳＢ１以下が繰り返し実行される。
【００３８】
以上のステップが繰り返し実行されるうち、カフ１０の圧迫圧力ＰC が生体の平均血圧値ＢＰMEAN以上となって前記ＳＢ２の判断が肯定されると、それ以後はＳＢ３が実行されることなくＳＢ４が実行されるようになり、脈波伝播速度ＤＴRPの更新が停止させられる。図５のｔ2 時点はこの状態を示す。
【００３９】
以上のステップが繰り返し実行されるうち、カフ１０の圧迫圧力ＰC が予め求められた判断基準（ＥＢＰSYS −γ）以上となってＳＢ５の判断が肯定されると、前記末梢側脈波消滅判定手段８２に対応するＳＢ６において、光電脈波検出プローブ３８により検出される脈波が予め設定された判断基準値以下となったか否かすなわちその脈波が消滅したか否かが判断される。このＳＢ６の判断が否定された場合は前記ＳＢ８以下が実行されるが、肯定された場合には、前記暫定血圧値表示手段８４に対応するＳＢ７において、ＳＢ４にて決定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS が暫定最高血圧値として表示器３２の最高血圧表示場所に表示される。
【００４０】
そして、カフ１０の圧迫圧力ＰC が前記判断基準値ＰM1以上となってＳＢ８の判断が肯定されると、ＳＢ９以下において実質的な血圧測定作動の実行が開始される。図５のｔ3 はこの状態を示している。先ず、ＳＢ９では、空気ポンプ１８が停止され且つ切換弁１６が徐速降圧状態に切り換えられることにより、予め定められた３mmHg/sec程度の緩やかな速度で徐速降圧が開始される。
【００４１】
次いで、ＳＢ１０において、カフ脈波が発生したか否かがカフ脈波信号ＳＭ1 に基づいて判断される。このＳＢ１０の判断が否定されるうちは上記ＳＢ９以下が繰り返し実行されるが、肯定されると、ＳＢ１１において、上記徐速降圧期間内において発生するカフ脈波信号ＳＭ1 が表すカフ脈波の振幅の変化に基づいて、良く知られたオシロメトリック方式の血圧値決定アルゴリズムに従って血圧値たとえば最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA を決定するための血圧値決定ルーチンが実行された後、ＳＢ１２において血圧値決定が完了したか否かが判断される。
【００４２】
当初は、上記カフ脈波の発生数が十分でなく、ＳＢ１２の判断が否定されるので、前記ＳＢ９以下が繰り返し実行される。そして、上記ステップが繰り返し実行されるうち、最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA が全て決定されることにより血圧値決定が完了すると、ＳＢ１２の判断が肯定されるので、ＳＢ１３において切換弁１６が圧力解放状態に切り換えられることによりカフ１０が急速解放される。図５のｔ5 はその時点を示す。本実施例では、そのＳＢ１３および前記ＳＢ１、ＳＢ８、ＳＢ９が、前記カフ圧制御手段７２に対応している。
【００４３】
次いで、前記対応関係決定手段７６に対応するＳＢ１４において、上記ＳＢ１１において決定された最高血圧値ＢＰSYS と前記ＳＢ３において記憶された脈波伝播時間ＤＴRPとから、前記数式１に示す対応関係が決定されるとともに、ＳＢ１１において決定された血圧値が表示器３２に出力される。これにより、表示器３２の最高血圧値決定場所では、それまで表示されていた暫定最高血圧値ＥＢＰSYS に代えて最高血圧値ＢＰSYS が表示される。なお、上記対応関係の決定は、当初は数式１における定数βとして予め設定された初期値を用いて、上記最高血圧値ＢＰSYS と脈波伝播時間ＤＴRPを数式１に代入して係数αを求めることにより行われ、２回目以後の対応関係決定では、新たに求められた最高血圧値ＢＰSYS と脈波伝播時間ＤＴRPを用いて上記係数αおよび定数βが修正される。
【００４４】
以上のようにして対応関係が決定されると、図６のＳＡ３以下が実行される。ＳＡ３では心電波形のＲ波および光電脈波が入力されたか否かが判断される。このＳＡ３の判断が否定された場合はＳＡ３が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、前記脈波伝播速度情報算出手段７４に対応するＳＡ４において、新たに入力された心電波形のＲ波および光電脈波についての脈波伝播時間ＤＴRPがＳＡ２と同様にして算出される。
【００４５】
そして、推定血圧値決定手段７８に対応するＳＡ５において、上記ＳＡ２において求められた伝播時間と血圧の対応関係から、上記ＳＡ４において求められた脈波伝播時間ＤＴRPに基づいて、推定最高血圧値ＥＢＰSYS が決定され、且つ一拍毎の推定最高血圧値ＥＢＰSYS をトレンド表示させるために表示器３２に出力される。
【００４６】
次いで、ＳＡ６では、ＳＡ２においてカフ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１５乃至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ＳＡ６の判断が否定された場合には、前記ＳＡ３以下の血圧監視ルーチンが繰り返し実行され、推定最高血圧値ＥＢＰSYS が１拍毎に連続的に決定され、且つその決定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS が表示器３２において時系列的にトレンド表示される。しかし、このＳＡ６の判断が肯定された場合には、前記対応関係を再決定するために前記ＳＡ２以下のカフキャリブレーションルーチンが再び実行される。
【００４７】
上述のように本実施例によれば、カフ１０の圧迫圧力ＰC が徐々に下降させられるに先立つそのカフ１０の急速昇圧過程で、末梢側脈波消滅判定手段８２（ＳＢ６）において、推定血圧値決定手段７８（ＳＢ４）により予め設定された関係から脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＢ３）により算出された脈波伝播速度情報に基づいて決定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS にカフの圧迫圧力が到達したときに、光電脈波検出プローブ（末梢側脈波センサ）３８により検出された脈波が消滅したか否かが判定され、その末梢側脈波消滅判定手段８２（ＳＢ６）により脈波が消滅したことが判定された場合には、暫定血圧値表示手段８４（ＳＢ７）によって、推定血圧値決定手段７８（ＳＢ４）により決定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS が、血圧測定手段７０（ＳＢ１０）により測定される血圧値の表示に先立って表示される。したがって、カフ１０の圧迫圧力ＰC が徐々に下降させられるに先立つそのカフの圧迫圧力の急速上昇過程で、上記推定最高血圧値ＥＢＰSYS が暫定血圧値として表示されるので、一層速やかに暫定最高血圧値すなわち仮の最高血圧値が表示される。
【００４８】
また、本実施例によれば、脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＢ３）により算出された脈波伝播速度情報に基づいて推定された最高血圧値ＥＢＰSYS をそのまま暫定最高血圧値として表示する場合に比較して、カフ圧ＰC がその推定最高血圧値ＥＢＰSYS に到達するとカフ１０よりも末梢側の脈波が消滅したことが確認されることが条件とされているので、暫定最高血圧値の精度が一層高められる。
【００４９】
また、本実施例では、脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＢ３）は、脈波伝播時間ＤＴRP（脈波伝播速度情報）を逐次算出すると同時に、算出された脈波伝播時間ＤＴRPとそれ以前の所定数の脈波に関連して得られた脈波伝播時間ＤＴRPとの移動平均値を求めることにより血圧値の推定に用いるための脈波伝播時間ＤＴRPが算出されるため、生体の体動などに起因するノイズに対する影響が緩和される利点がある。
【００５０】
また、本実施例では、生体の体表面に貼着された電極３６を通して心電誘導波形を検出する心電誘導装置３４を備え、脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＢ３）は、その心電誘導波形のＲ波と光電脈波検出プローブ（前記脈波センサ）３８により検出された脈波の基準点との間の脈波伝播時間ＤＴRPを逐次算出すると同時に、算出された脈波伝播時間ＤＴRPとそれ以前の所定数の脈波に関連して得られた脈波伝播時間ＤＴRPとの移動平均値を求めることにより血圧値の推定に用いるための脈波伝播時間ＤＴRPを算出するものであることから、動脈上に第１脈波検出装置を装着する場合に比較して脈波伝播時間ＤＴRPが大きい値となるので、脈波伝播速度情報の精度が高められる。
【００５１】
また、本実施例では、脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＢ３）により算出された脈波伝播時間ＤＴRPとカフ１０による圧迫に関連して血圧測定手段７０により測定された最高血圧値ＢＰSYS とに基づいて、所定の生体に関する最高血圧値ＢＰSYS と脈波伝播時間ＤＴRPとの間の対応関係を決定する対応関係決定手段７６（ＳＢ１４）が、備えられる。そして、その対応関係決定手段７６（ＳＢ１４）は、カフ１０の圧迫開始時点からその圧迫圧力ＰC が平均血圧値ＢＰMEANに到達するまでの期間内、より好適には圧迫圧力が平均血圧値に到達する直前の時点において脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＢ３）により算出された脈波伝播時間ＤＴRPとそのカフ１０による圧迫に関連して血圧測定手段７０により測定された最高血圧値ＢＰSYS とに基づいて、図４の対応関係を決定するものである。このようにすれば、最高血圧値決定時点に可及的に接近したタイミングで決定された脈波伝播速度情報が用いられるので、対応関係の精度が一層高められる利点がある。
【００５２】
また、本実施例では、対応関係決定手段７６（ＳＢ１４）において用いられる平均血圧値ＢＰMEANは、カフ１０による圧迫直前において脈波伝播時間ＤＴRPから推定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS に、前回のカフによる血圧測定に際して得られた平均血圧値最高血圧値比を乗算することにより算出された値が用いられることから、上記平均血圧値ＢＰMEANが実際の値に近い値となるので、血圧決定時点と脈波伝播速度情報の取得時点とが可及的に接近させられ得て監視血圧精度が一層高められ得る。
【００５３】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５４】
たとえば、前述の図７の実施例において、推定血圧値と脈波伝播時間ＤＴRPとの対応関係を作成する場合について説明されていたが、推定血圧値と脈波伝播速度ＶM （脈波伝播速度情報）との対応関係が作成されても差し支えない。この場合には、図４において横軸が脈波伝播速度ＶM を示す軸となって右上がりの特性となる。このとき、前記脈波伝播速度情報算出手段７４は、その時間ＤＴRPに基づいて、予め記憶される数式３から、被測定者の動脈内を伝播する脈波の伝播速度ＶM （m/sec ）を逐次算出する。尚、数式３において、Ｌ（ｍ）は左心室から大動脈を経て前記プローブ３８が装着される部位までの距離であり、ＴPEP （ｓec）は心電誘導波形のＲ波から光電脈波の下ピーク点までの前駆出期間である。これらの距離Ｌおよび前駆出期間ＴPEP は定数であり、予め実験的に求められた値が用いられる。また、前記対応関係決定手段７６は、血圧測定手段７０により測定された最高血圧値ＢＰSYS とそれぞれのカフ圧迫期間内であってカフ圧ＰC が平均血圧値以下の期間内における脈波伝播速度ＶM 、たとえばその期間内における脈波伝播速度ＶM の平均値に基づいて、数式４で示される伝播速度ＶM と最高血圧値ＢＰSYS との関係式における係数α及びβを、予め決定する。
【００５５】
【数３】
ＶM ＝Ｌ／（ＤＴRP−ＴPEP ）  ・・・（３）
【００５６】
【数４】
ＥＢＰSYS ＝α（ＶM ）＋β  ・・・（４）
（但し、αは正の定数、βは正の定数）
【００５７】
また、前述の実施例において、前記脈波伝播速度情報算出手段７４に対応するＳＢ３では、カフ圧ＰC が平均血圧値ＢＰMEANに到達する直前の脈波伝播時間ＤＴRPを含む移動平均値が求められていたが、カフ圧ＰC が平均血圧値ＢＰMEANに到達する直前の値だけが求められ、その直前の値とカフ１０により測定された最高血圧値との間の対応関係が決定されてもよい。
【００５８】
また、前述の実施例の数式１或いは数式４に示す対応関係は一次式を用いて説明されていたが、二次式などの多次式であっても差し支えない。
【００５９】
また、前述の実施例の血圧測定手段７０は、カフ脈波振幅の変化に基づいて血圧を測定する所謂オシロメトリック方式が採用されていたが、脈拍に同期して動脈から発生する信号波であるコロトコフ音の発生時および消滅時のカフ圧を最高血圧値および最低血圧値として決定する所謂Ｋ音方式により血圧測定するものであっても差し支えない。
【００６０】
また、前述の実施例では、第２信号検出手段すなわち末梢側脈波検出手段として反射型の光電脈波検出プロープ３８が用いられていたが、透過型光電脈波検出プロープであってもよいし、たとえば、指に装着された電極を介してインピーダンス変化を検出するインピーダンス脈波検出装置、撓骨動脈に押圧されてその内圧を検出する圧脈波検出装置、所定圧を保持したカフ１０からカフ脈波を検出するカフ脈波センサなどが用いられてもよい。要するに、生体末梢部において動脈を伝播してきた脈波を検出するものであればよいのである。
【００６１】
また、前述の実施例では、心電誘導装置３４により検出された心電波形の所定部位であるＲ波と光電脈波検出プロープ３８により検出された光電脈波の所定部位との間の時間差に基づいて脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM が求められていたが、頸動脈を押圧する頸動脈波センサ或いは上腕動脈に装着されて脈波を検出するカフなどの第１信号検出手段と手首或いは指などの末梢部に装着された第２信号検出手段との間で脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM が求められてもよい。
【００６２】
また、前述の実施例において、脈波伝播速度ＶM はＲ波から光電脈波の立ち上がり点までの時間差に基づいて算出されていたが、心電波形のＱ波から光電脈波の立ち上がり点までの時間差を用いるなどの他の算出方式が用いられる。
【００６３】
また、前述の実施例のカフ１０および光電脈波検出プローブ３８は生体の上腕の基部および末端部に装着されていたが、生体の大腿部の基部および末端部に装着されても差し支えない。
【００６４】
なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲においてその他種々の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暫定血圧値表示機能を備えた血圧監視装置の回路構成を説明するブロック線図である。
【図２】図１の実施例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３】図１の実施例における電子制御装置２８の制御作動により求められる時間差ＤＴRPを例示する図である。
【図４】図３の対応関係決定手段により決定される対応関係を示す図である。
【図５】血圧測定に際して、図２のカフ圧制御手段により制御されるカフ圧の変化を示すタイムチャートである。
【図６】図１の実施例おける電子制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、血圧監視ルーチンを示す図である。
【図７】図１の実施例おける電子制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、対応関係決定ルーチンを示す図である。
【符号の説明】
１０：カフ
３４：心電誘導装置（第１信号検出装置）
３８：光電脈波検出プローブ（第２信号検出装置、末梢側脈波センサ）
７０：血圧測定手段
７４：脈波伝播速度情報算出手段
７６：対応関係決定手段
７８：推定血圧値決定手段
８０：止血圧到達判定手段
８２：末梢側脈波消滅判定手段
８４：暫定血圧値表示手段
【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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