(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に発生する脈波を検出する脈波検出手段と、該脈波検出手段により検出された脈波の頂点を基準として該生体の脈波伝播速度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を備え、予め求められた対応関係から、該生体の実際の脈波伝播速度情報に基づいて該生体の血圧を監視する血圧監視装置であって、
前記脈波の頂点のずれ量を検出する脈波頂点ずれ検出手段と、
該脈波頂点ずれ検出手段により検出された脈波の頂点のずれに基づいて、前記対応関係を修正する対応関係修正手段と
を、含むことを特徴とする血圧監視装置。
【請求項２】
前記生体の一部を圧迫するカフを用いて該生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、前記対応関係から前記生体の実際の脈波伝播速度情報に基づいて監視血圧値を逐次決定する監視血圧値決定手段と、該監視血圧値決定手段により逐次決定された監視血圧値が予め設定された判断基準値を越える異常値であるか否かを判定し、異常値を判定した場合には前記血圧測定手段により血圧測定を起動させる監視血圧値異常判定手段をさらに含むものである請求項１の血圧監視装置。
【請求項３】
所定の周期で生体に装着されたカフの圧迫圧力を変化させ、該圧迫圧力の変化過程において発生する脈波の大きさの変化に基づいて該生体の血圧値を測定する血圧測定手段と、前記生体の２部位に装着した第１脈波検出装置および第２脈波検出装置によりそれぞれ検出される脈波の頂点を基準として脈波伝播速度情報を逐次算出する脈波伝播速度情報算出手段と、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の変化値が、予め設定された判断基準範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させる監視血圧値変化判定手段とを備えた血圧監視装置であって、
前記脈波の頂点をずれ量を検出する脈波頂点ずれ検出手段と、
該脈波頂点ずれ検出手段により検出された脈波の頂点のずれに基づいて、前記監視血圧値変化判定手段による判定を修正する判定修正手段と
を、含むことを特徴とする血圧監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播時間或いは伝播速度等の伝播速度情報に基づいて、生体の血圧を監視する血圧監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度情報である伝播時間ＤＴ或いはそれに基づいて算出される伝播速度ＶM （m/s ）は、所定の範囲において生体の血圧値ＢＰ（mmHg）と反比例或いは比例関係を有することが知られている。そこで、予め測定される生体の血圧値ＢＰと伝播時間ＤＴ或いは伝播速度ＶM から、たとえばＢＰ＝Ａ（１／ＤＴ）＋Ｂ、或いはＢＰ＝Ｃ（ＶM ）＋Ｄで表されるような関係式における係数Ａ及びＢを予め決定し、その関係式から、逐次測定される伝播速度ＶM に基づいて、生体の血圧値ＢＰを監視する血圧監視装置が提案されている。
【０００３】
従来、上記脈波の伝播時間ＤＴは、たとえば心電誘導装置により検出された心電誘導波形のＲ波と、生体の動脈或いは末梢動脈上に装着された脈波センサ等により検出された脈波との間の時間差、或いは生体の動脈および末梢動脈上に装着された一対の脈波センサ等により検出された脈波間の時間差を求めることにより検出されていた。このとき、監視血圧値ＢＰには最高血圧値が用いられることから、脈波のうちの最高血圧値に対応する頂点を基準点として上記伝播時間ＤＴが算出される。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
ところで、上記伝播時間ＤＴの算出に用いられる脈波には、動脈の分岐点などから反射される反射波と合成される場合が多く、その反射波は同一検出条件下であってもその大きさなどが逐次変化する性質があることから、その反射波との合成によって形状が変化する脈波の頂点が、その反射波の大きさによって本来の頂点からずらされてしまうので、伝播時間ＤＴ或いは伝播速度ＶM 等の伝播速度情報、又はそれに基づいて決定される監視血圧の精度が充分に得られない場合があった。
【０００５】
本発明は以上のような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、生体の動脈内を伝播する脈波の伝播速度情報に基づいて生体の血圧値を監視する血圧監視装置において、高い血圧監視精度が得られるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】
本発明者は以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、脈波の立ち上がり点などを基準点としてその脈波の頂点のずれを求め、その頂点のずれに基づいて前記対応関係を修正すると、好適な血圧監視精度が得られること見いだした。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。
【０００７】
すなわち、本第１発明の要旨とするところは、生体に発生する脈波を検出する脈波検出手段と、その脈波検出手段により検出された脈波の頂点を基準として生体の脈波伝播速度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を備え、予め求められた対応関係から、生体の実際の脈波伝播速度情報に基づいて生体の血圧を監視する血圧監視装置であって、（ａ）前記脈波の頂点のずれ量を検出する脈波頂点ずれ検出手段と、（ｂ）その脈波頂点ずれ検出手段により検出された脈波の頂点のずれに基づいて、前記対応関係を修正する対応関係修正手段とを、含むことにある。
【０００８】
【第１発明の効果】
このようにすれば、脈波頂点ずれ検出手段により脈波の頂点のずれが検出されると、対応関係修正手段により、その脈波の頂点のずれに基づいて前記対応関係が修正される。したがって、反射波との合成波である脈波の頂点がその反射波の影響によってずれた場合には、その変化傾向に基づいて前記対応関係が修正されることから、反射波の不安定性に拘わらず常に正確な血圧値を決定することが可能になる。
【０００９】
【発明の他の形態】
ここで、好適には、前記第１発明の血圧監視装置には、前記生体の一部を圧迫す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、前記生体の血圧値とその生体の脈波伝播速度情報との予め求められた対応関係から、その生体の実際の脈波伝播速度情報に基づいて監視血圧値を逐次決定する監視血圧値決定手段と、その監視血圧値決定手段により逐次決定された監視血圧値が予め設定された判断基準値を越える異常値であるか否かを判定し、異常値を判定した場合には前記血圧測定手段により血圧測定を起動させる監視血圧値異常判定手段とが、さらに備えられる。このようにすれば、監視血圧値異常判定手段により監視血圧値が異常であると判定されると、前記血圧測定手段によるカフを用いた血圧測定が起動されることから、監視血圧異常時において自動的にカフを用いた血圧測定値が得られるので、血圧監視の信頼性が一層高められる。
【００１０】
また、好適には、前記監視血圧値決定手段により逐次決定される監視血圧値を表示する表示器が備えられる。このようにすれば、表示器に表示される監視血圧値を見ることにより、上記血圧測定手段による血圧測定が行われない期間において、カフの圧迫による負担を与えない状態で生体の血圧値を連続的に監視できる。
【００１１】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記課題を達成するための本第２発明の要旨とするところは、所定の周期で生体に装着されたカフの圧迫圧力を変化させ、その圧迫圧力の変化過程において発生する脈波の大きさ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と、前記生体の２部位に装着した第１脈波検出装置および第２脈波検出装置によりそれぞれ検出される脈波の頂点を基準として脈波伝播速度情報を逐次算出する脈波伝播速度情報算出手段と、そ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の変化値が、予め設定された判断基準範囲を外れたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定を起動させる監視血圧値変化判定手段とを備えた血圧監視装置であって、（ａ）前記脈波の頂点のずれ量を検出する脈波頂点ずれ検出手段と、（ｂ）その脈波頂点ずれ検出手段により検出された脈波の頂点のずれに基づいて、前記監視血圧値変化判定手段による判定を修正する判定修正手段とを、含むことにある。
【００１２】
【第２発明の効果】
このようにすれば、監視血圧値変化判定手段により、脈波伝播速度情報算出手段により逐次算出された脈波伝播速度情報の変化値が予め設定された判断基準値を超えたことに基づいて前記血圧測定手段による血圧測定が起動させられる。このとき、反射波との合成波である脈波の頂点がその反射波の影響によってずれた場合でも、そのずれの変化傾向に基づいて前記監視血圧値変化判定手段による判定が修正されることから、反射波の不安定性に拘らず常に正確な血圧値を監視することが可能になる。
【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血圧監視装置８の回路構成を説明するブロック線図である。
【００１４】
図１において、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、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３０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である。
【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】
圧脈波検出プローブ３４は、前記カフ１０が装着されているか或いは装着されていない上腕部１２の動脈下流側の手首４２において、容器状を成すハウジング３６の開口端が体表面３８に対向する状態で装着バンド４０により手首４２に着脱可能に取り付けられるようになっている。ハウジング３６の内部には、ダイヤフラム４４を介して圧脈波センサ４６が相対移動可能かつハウジング３６の開口端からの突出し可能に設けられており、これらハウジング３６およびダイヤフラム４４等によって圧力室４８が形成されている。この圧力室４８内には、空気ポンプ５０から調圧弁５２を経て圧力エアが供給されるようになっており、これにより、圧脈波センサ４６は圧力室４８内の圧力に応じた押圧力ＰHDで前記体表面３８に押圧される。圧力室４８を構成するハウジング３６、ダイヤフラム４４等が圧脈波センサ４６の押圧装置として機能している。
【００１８】
上記圧脈波センサ４６は、たとえば、単結晶シリコン等から成る半導体チップの押圧面５４に多数の半導体感圧素子（図示せず）が配列されて構成されており、手首４２の体表面３８の撓骨動脈５６上に押圧されることにより、撓骨動脈５６から発生して体表面３８に伝達される圧力振動波すなわち圧脈波を検出し、その圧脈波を表す圧脈波信号ＳＭ2 をＡ／Ｄ変換器５８を介して電子制御装置２８へ供給する。圧脈波センサ４６は、その平坦な押圧面５４によって撓骨動脈５６の管壁の一部が平坦となるまでダイヤフラム４４により押圧された状態で圧脈波を検出することから、撓骨動脈５６の管壁の張力の影響が除去されるので、圧脈波信号ＳＭ2 は撓骨動脈５６内の圧力を略示するものである。
【００１９】
また、前記電子制御装置２８のＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従って、空気ポンプ５０および調圧弁５２へ駆動信号を出力し、圧力室４８内の圧力すなわち圧脈波センサ４６の皮膚に対する押圧力を調節する。これにより、連続血圧監視に際しては、圧力室４８内の圧力変化過程で逐次得られる圧脈波に基づいて圧脈波センサ４６の最適押圧力ＰHDP が決定され、圧脈波センサ４６の最適押圧力ＰHDP を維持するように調圧弁５２が制御される。
【００２０】
心電誘導装置６０は、生体の所定の部位に貼り着けられる複数の電極６２を介して心筋の活動電位を示す心電誘導波、所謂心電図を連続的に検出するものであり、その心電誘導波を示す信号を前記電子制御装置２８へ供給する。なお、この心電誘導装置６０は心臓内の血液を大動脈へ向かって拍出開始する時期すなわち大動脈内の圧脈波の発生時期に対応する心電誘導波のうちのＲ波を検出するためのものであることから、第１脈波検出装置として実質的に機能している。
【００２１】
図２は、上記血圧監視装置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によってたとえばカフ１０の圧迫圧力が所定の目標圧力値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。
【００２２】
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６０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、圧脈波検出プローブ３４により逐次検出される圧脈波の周期毎に発生する頂点までの時間差（伝播時間）ＤＴRPを逐次算出する脈波伝播時間算出手段を備え、その脈波伝播時間算出手段により逐次算出される伝播時間ＤＴRPに基づいて、予め記憶される数式１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。数式１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。
【００２３】
【数１】
ＶM ＝Ｌ／（ＤＴRP−ＴPEP ）
【００２４】
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 とその血圧測定期間内における脈波伝播時間ＤＴRPたとえばその期間内における脈波伝播時間ＤＴRPの平均値に基づいて、数式２で表される伝播時間ＤＴRPと最高血圧値ＢＰSYS との関係式における係数Ａ及びＢを、或いは、血圧測定手段７０により測定された最高血圧値ＢＰSYS とその血圧測定期間内における伝播速度ＶM たとえばその期間内における伝播速度ＶM の平均値に基づいて、数式３で表される伝播速度ＶM と最高血圧値ＢＰSYS との関係式における係数Ｃ及びＤを予め決定する。
【００２５】
【数２】
ＢＰSYS ＝Ａ（１／ＤＴRP）・α＋Ｂ
【００２６】
【数３】
ＢＰSYS ＝Ｃ（ＶM ）・α＋Ｄ
【００２７】
監視血圧値決定手段７８は、生体の血圧値とその生体の脈波伝播時間或いは伝播速度との間の上記対応関係（数式２或いは数式３）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或いは脈波伝播速度ＶM に基づいて監視血圧値ＭＢＰSYS を逐次決定し、それを表示器３２にそれぞれ表示させる。
【００２８】
監視血圧値異常判定手段８０は、上記監視血圧値決定手段７８により逐次決定された監視血圧値ＭＢＰSYS が予め設定された判断基準値を越える異常値であるか否かを判定し、異常値を判定した場合には前記血圧測定手段７０によるカフ１０を用いた血圧測定作動を起動させる。従って、この監視血圧値異常判定手段８０は、監視血圧値ＭＢＰSYS が異常値となったときに血圧測定手段７０によるカフ１０を用いた血圧測定作動を起動させる血圧測定起動手段としても機能している。
【００２９】
脈波頂点ずれ検出手段８２は、圧脈波検出プローブ３４により検出された圧脈波の基準点たとえば立ち上がり点ＰA と頂点ＰP とを判定し、それら立ち上がり点ＰA と頂点ＰP との間の時間差ＴP を用いて頂点ＰP の時間位置を決定するとともに、対応関係決定手段７６により数式２或いは３に示す対応関係が決定された時点における時間差ＴPiに対するずれ量、すなわち対応関係決定手段７６により対応関係が決定された時点における圧脈波の頂点ＰPiに対する実際の圧脈波の頂点ＰP のずれ量ΔＴP （＝ＴPi−ＴP ）を逐次検出する。図４に示すように、圧脈波検出プローブ３４により検出された圧脈波は、心臓から伝播する進行波ＷP と動脈の分岐点から反射する反射波ＷR との合成波として検出されるのであるが、その反射波ＷR は同一検出条件下であってもその大きさなどが比較的不安定である。このため、反射波ＷR が比較的小さい間は、圧脈波の頂点ＰP と進行波の頂点とが相互に一致しているが、反射波ＷR が相対的に大きくなると、その反射波ＷR に影響されて圧脈波の頂点ＰP が進行波の頂点に対してずらされ、誤差Ｇが発生することが避けられない。本実施例では、対応関係が決定された時点を基準として圧脈波の頂点ＰP の実際のずれ量ΔＴP からその対応関係を修正することにより、対応関係決定時点の精度を維持しようとするものである。
【００３０】
対応関係修正手段８６は、上記脈波頂点ずれ検出手段８２により検出された、対応関係決定手段７６により対応関係が決定された時点における圧脈波の頂点ＰPiに対する実際の圧脈波の頂点ＰP のずれ量ΔＴP に基づいて、たとえば図５に示される予め記憶された関係を用いて、数式２に表される伝播時間ＤＴRPと最高血圧値ＢＰSYS との関係式の修正係数α、或いは数式３で表される伝播速度ＶM と最高血圧値ＢＰSYS との関係式の修正係数αを決定する。尚、図５に表される関係は予め実験的に求められるものである。
【００３１】
図６、図７、図８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り、図６は血圧監視ルーチンを、図７は伝播速度情報算出ルーチンを、図８は関係修正ルーチンをそれぞれ示している。
【００３２】
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、脈波伝播速度情報算出手段７４に対応するＳＡ２では、カフ昇圧期間において、心電誘導波形のＲ波からプローブ３４により逐次検出される圧脈波の頂点（最大点）までの時間差すなわち伝播時間ＤＴRPが決定され、前記数式１からその伝播時間ＤＴRPに基づいて脈波伝播速度ＶM （m/sec ）が算出される。図７は、ＳＡ２において実行される伝播速度情報算出ルーチンを詳しく示している。
【００３３】
図７のＳＡ２１では、心電誘導装置６０により逐次検出される心電誘導波形が読み込まれるとともに、ＳＡ２２では、圧脈波センサ４６により逐次検出される圧脈波が読み込まれる。次いで、ＳＡ２３では、心電誘導波形のＲ波（Ｒ点）が検出されたか否かが判断される。この判断が否定された場合は前記ＳＡ２１以下が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、ＳＡ２４において圧脈波の最大点が検出されたか否かが判断される。このＳＡ２４の判断が否定された場合は前記ＳＡ２１以下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内の脈波伝播時間算出手段に対応するＳＡ２５において、図３に示すように、心電誘導波形のＲ波から圧脈波の最大値までの時間差ＤＴRPが算出される。そして、ＳＡ２６において、予め記憶された数式１からＳＡ２５において実際に求められた時間差ＤＴRPに基づいて脈波伝播速度ＶM が算出される。
【００３４】
図６に戻って、前記カフ圧制御手段７２に対応するＳＡ３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、血圧測定のためにカフ１０の急速昇圧が開始される。続くカフ圧制御手段７２に対応するＳＡ４では、カフ圧ＰC が１８０mmHg程度に予め設定された目標圧迫圧ＰCM以上となったか否かが判断される。このＳＡ４の判断が否定された場合は、上記ＳＡ２以下が繰り返し実行されることによりカフ圧ＰC の上昇が継続される。しかし、カフ圧ＰC の上昇により上記ＳＡ４の判断が肯定されると、前記血圧測定手段７０に対応するＳＡ５において、血圧測定アルゴリズムが実行される。すなわち、空気ポンプ１８を停止させ且つ切換弁１６を徐速排圧状態に切り換えてカフ１０内の圧力を予め定められた３mmHg/sec程度の緩やかな速度で下降させることにより、この徐速降圧過程で逐次得られる脈波信号ＳＭ1 が表す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最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA が測定されるとともに、脈波間隔に基づいて脈拍数などが決定されるのである。そして、その測定された血圧値および脈拍数などが表示器３２に表示されるとともに、切換弁１６が急速排圧状態に切り換えられてカフ１０内が急速に排圧される。
【００３５】
次に、前記対応関係決定手段７６に対応するＳＡ６では、ＳＡ２において求められた脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM と、ＳＡ５において測定されたカフ１０による血圧値ＢＰSYS との間の対応関係が求められる。すなわち、ＳＡ５において血圧値ＢＰSYS 、ＢＰMEAN、およびＢＰDIA が測定されると、その最高血圧値ＢＰSYS と実際の脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM とに基づいて、対応関係（数式２、数式３）が決定されるのである。
【００３６】
上記のようにして対応関係が決定されると、ＳＡ７において、心電誘導波形のＲ波および圧脈波が入力されたか否かが判断される。このＳＡ７の判断が否定された場合はＳＡ７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ＳＡ８において、新たに入力された心電誘導波形のＲ波および圧脈波についての脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM がＳＡ２と同様にして算出される。
【００３７】
そして、監視血圧値決定手段７８に対応するＳＡ９において、上記ＳＡ６において求められた伝播速度血圧対応関係から、上記ＳＡ８において求められた脈波伝播速度ＶM に基づいて、監視血圧値ＭＢＰ（最高血圧値）が決定され、且つ一拍毎の監視血圧値ＭＢＰをトレンド表示させるために表示器３２に出力される。
【００３８】
次いで、前記監視血圧値異常判定手段８０に対応するＳＡ１０では、ＳＡ９において決定された監視血圧値ＭＢＰが予め設定された判断基準範囲たとえば２００mmHgを越えたか否かが判断される。このＳＡ１０の判断が否定された場合はＳＡ１１が実行されるが、肯定された場合は、ＳＡ１２において表示器３２に血圧異常表示が行われた後、伝播速度血圧対応関係を再決定させるためにＳＡ２以下が再び実行される。
【００３９】
上記ＳＡ１１では、ＳＡ５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ＳＡ１１の判断が否定された場合には、前記ＳＡ７以下の血圧監視ルーチンが繰り返し実行され、監視血圧値ＭＢＰが１拍毎に連続的に決定され、且つその決定された監視血圧値ＭＢＰ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ＳＡ１１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。
【００４０】
図８は、図６と並列的に実行される関係修正ルーチンを示している。図８のＳＢ１では、圧脈波プローブ３４から圧脈波が１拍検出されたか否かが判断される。この判断が否定された場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合には、前記脈波頂点ずれ検出手段８２に対応するＳＢ２、ＳＢ３において、圧脈波の基準点すなわち立ち上がり点ＰA から圧脈波の頂点ＰP までの実際の時間差ＴP が算出されるとともに、前記ＳＡ６において対応関係が決定された時点における時間差ＴPiと上記実際の時間差ＴP とのずれ量、すなわちＳＡ６において対応関係が決定された時点における圧脈波の頂点ＰPiと実際の頂点ＰP とのずれ量ΔＴP （＝ＴPi−ＴP ）が逐次算出される。
【００４１】
次いで、前記対応関係修正手段８６に対応するＳＢ４では、図５に示す予め設定された関係から実際のずれ量ΔＴP に基づいて、数式２或いは数式３における係数αが決定されることにより、数式２或いは数式３の対応関係が修正される。
【００４２】
上述のように本実施例によれば、脈波頂点ずれ検出手段８２（ＳＢ２、ＳＢ３）により圧脈波の頂点ＰP のずれ量ΔＴP が検出されると、対応関係修正手段８６（ＳＢ４）により、その圧脈波の頂点ＰP のずれ量ΔＴP に基づいて前記対応関係が修正されることから、反射波ＷR と進行波ＷP との合成波である圧脈波の頂点ＰP がその反射波ＷR の影響によってずれた場合には、その変化傾向に基づいて前記対応関係が修正されることから、反射波の不安定性に拘わらず常に正確な血圧値を決定することが可能になる。
【００４３】
また、本実施例によれば、監視血圧値異常判定手段８０（ＳＡ１０）により、監視血圧値決定手段７８により逐次決定される監視血圧値が異常であると判定されると、血圧測定手段７０によるカフ１０を用いた血圧測定が起動されることから、監視血圧異常時において自動的にカフを用いた血圧測定値が得られるので、血圧監視の信頼性が一層高められる。
【００４４】
また、本実施例によれば、監視血圧値決定手段７８により逐次決定される監視血圧値を表示する表示器３２が備えられているので、表示器３２に表示される監視血圧値を見ることにより、上記血圧測定手段７０による血圧測定が行われない期間において、カフ１０の圧迫による負担を与えない状態で生体の血圧値を連続的に監視できる。
【００４５】
次に、本発明の他の実施例について図面に基づいて詳細に説明する。尚、上記実施例と同一の構成を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図９、図１０および図１１は、第２発明に対応する実施例である血圧監視装置の要部を説明する機能ブロック線図およびフローチャートである。本実施例の血圧監視装置では、装置の機構および回路構成は前述の図１の実施例と共通するが、電子制御装置２８による血圧監視方法が相違する。すなわち、本実施例の血圧監視装置では、予め設定された血圧測定周期ＴB 毎にカフ１０による血圧測定が行われる一方、血圧測定が行われない測定休止期間において、一拍毎に求められる伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM の変化値ΔＤＴRP或いはΔＶM が所定の判断基準範囲β或いはγを越えたか否かに基づいて血圧変動を監視し、変化値ΔＤＴRP或いはΔＶM が所定の判断基準範囲β或いはγを越えたと判定された場合には、カフ１０による血圧測定を実行させて最新の血圧測定値が得られるようになっている。
【００４７】
図９は、本実施例の血圧監視装置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。図において、血圧測定手段７０は、予め設定された血圧測定周期ＴB 毎に血圧測定が起動されることによりカフ１０を用いる血圧測定作動を実行し、表示器３２に表示される血圧値を更新する。伝播速度情報変化値算出手段８８は、脈波伝播速度情報算出手段７４により一拍毎に算出された伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM の変化値ΔＤＴRP或いはΔＶM を算出する。この変化値ΔＤＴRP或いはΔＶM は、たとえば脈波伝播速度情報算出手段７４により逐次求められる伝播時間ＤＴRPの移動平均値ＤＴRPAV或いは脈波伝播速度ＶM の移動平均値ＶM AV、または血圧測定手段７０により前回血圧測定が実行されたときの伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM に対する変化率或いは変化量である。監視血圧値変化判定手段９０は、上記伝播速度情報変化値算出手段８８により算出された伝播時間ＤＴRPの変化値ΔＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM の変化値ΔＶM が予め設定された判断基準範囲β或いはγを超えたことに基づいて生体の血圧変化を判定し、その生体の血圧変化を表示器３２に表示させるとともに、カフ１０を用いた血圧測定値を得るために血圧測定手段７０の血圧測定動作を起動させる。すなわち、上記監視血圧値変化判定手段９０は、伝播時間ＤＴRPの変化値ΔＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM の変化値ΔＶM が予め設定された判断基準範囲β或いはγを外れたときに血圧測定手段７０の血圧測定動作を起動させる起動手段としても機能しているのである。
【００４８】
判定修正手段９２は、脈波頂点ずれ検出手段８２により検出された、前記対応関係が決定された時点における時間差ＴPiと上記実際の時間差ＴP とのずれ量、すなわちＳＡ６において対応関係が決定された時点における圧脈波の頂点ＰPiと実際の頂点ＰP とのずれ量ΔＴP （＝ＴPi−ＴP ）に基づいて、上記監視血圧値変化判定手段９０による判定を修正する。この判定修正手段９２は、たとえばずれ量ΔＴP に基づいて、前記判断基準範囲β或いはγを修正する。
【００４９】
図１０は、本実施例の電子制御装置２８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図において、ＳＣ１ではＳＡ１と同様の初期処理が実行された後、ＳＣ２では、心電誘導波形のＲ波および圧脈波が発生したか否かが判断される。このＳＣ２の判断が否定された場合は、ＳＣ３において、ＳＣ８によるカフを用いた前回の血圧測定から予め設定された血圧測定周期ＴB が経過したか否かが判断される。この血圧測定周期ＴB は、たとえば十数分乃至数十分というように比較的長時間に設定される。このＳＣ３の判断が否定された場合は本ルーチンが終了させられて、ＳＣ１以下が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、周期的に到来する血圧測定期間であるので、前記血圧測定手段７０に対応するＳＣ８において、カフ１０を用いてオシロメトリック法により血圧測定が実行されることにより、最高血圧値ＢＰSYS および最低血圧値ＢＰDIA が決定され且つ表示されてから、本ルーチンが終了させられる。
【００５０】
上記ＳＣ２の判断が肯定された場合は、ＳＣ４において、心電誘導波形のＲ波および圧脈波がそれぞれ読み込まれるとともに、脈波伝播速度情報算出手段７４に対応するＳＣ５において、ＳＡ８と同様にして伝播時間ＤＴRP或いはそれから脈波伝播速度ＶM が算出される。次いで、伝播速度情報変化値算出手段８８に対応するＳＣ６において、上記伝播時間ＤＴRPの変化値ΔＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM の変化値ΔＶM が算出される。たとえばその変化値ΔＶM としては、移動平均値ＶM AV〔＝ＶM i-n ＋・・・＋ＶM i-1 ＋ＶM i ／（ｎ＋１）〕に対する変化量（＝ＶM i −ＶM AV）、或いは変化率〔＝（ＶM i −ＶM AV）／ＶM AV〕、または、前回カフによる血圧測定が実行されたときの脈波伝播速度ＶM m に対する変化量（＝ＶM i −ＶM m ）、或いは変化率〔＝（ＶM i −ＶM m ）／ＶM m 〕などが用いられる。
【００５１】
そして、前記監視血圧値変化判定手段９０に対応するＳＣ７では、上記伝播時間ＤＴRPの変化値ΔＤＴRPが予め設定された判断基準範囲βを外れたか否か、或いは上記脈波伝播速度ＶM の変化値ΔＶM が予め設定された判断基準値γを外れたか否かが判断される。この判断基準値β或いはγは、患者の血圧値が生体の容体監視の上で問題となる程に変化したか否かを判断するために予め実験的に求められたものである。
【００５２】
上記ＳＣ７の判断が否定された場合は、患者の血圧値が安定している状態であるので、ＳＣ８のカフ１０を用いた血圧測定を実行させないで、ＳＣ３以下が実行される。しかし、上記ＳＣ７の判断が肯定された場合は、患者の血圧値が比較的大きく変化した状態であるので、ＳＣ８のカフ１０を用いた血圧測定が直ちに開始され、監視血圧値の変化を示す文字或いは記号とカフ１０を用いて測定された血圧値とが表示器３２に表示される。
【００５３】
図１１は、上記図１０のルーチンと並列的に実行される判定修正ルーチンである。図１１のＳＤ１乃至ＳＤ３は、図８のＳＢ１乃至ＳＢ３と同様に実行される。判定修正手段９２に対応するＳＤ４では、ＳＤ３により算出された、前回カフによる血圧測定が実行されたときの時間差ＴPiあるいは前記移動平均値ＶM AVが決定された時点における平均時間差ＴPi AV とのずれ量、すなわちＳＣ６において伝播速度情報変化値が算出された時点における圧脈波の頂点ＰPiあるいはその平均値ＰPi AV と実際の頂点ＰP とのずれ量ΔＴP （＝ＴPi−ＴP あるいはＴPi AV −Ｔp ）に基づいて、判断基準範囲β或いはγが修正されることにより、前記監視血圧値変化判定手段９０（ＳＣ７）による判定が修正される。
【００５４】
本実施例によれば、監視血圧値変化判定手段９０（ＳＣ７）により、脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＣ５）により逐次算出された脈波伝播時間ＤＴRP又はそれから得られた脈波伝播速度ＶM の変化値ΔＤＴRP又はΔＶM が予め設定された判断基準値を超えたことに基づいて前記血圧測定手段７０（ＳＣ８）による血圧測定が起動させられる。このとき、反射波ＷR と進行波ＷP との合成波である圧脈波の頂点ＰP がその反射波ＷR の影響によってずれた場合でも、そのずれの変化傾向に基づいて監視血圧値変化判定手段９０による判定が修正されることから、反射波ＷR の不安定性に拘らず常に正確な血圧値を監視することが可能になる。
【００５５】
また、図１乃至図８の実施例において、心電誘導波形のＲ波を検出することにより第１脈波検出装置として機能していた心電誘導装置６０に代えて、頸動脈或いは上腕動脈の圧脈波を検出する圧脈波検出装置が設けられてもよい。図１２は、このような場合における圧脈波を示している。図１２の上段は、たとえば上腕動脈に押圧されてその圧脈波を検出する上腕圧脈波検出装置により検出された上腕動脈圧脈波を示し、下段は圧脈波検出プローブ３４により検出された撓骨動脈圧脈波を示している。本実施例では、監視血圧値決定手段７８において、たとえば数式４或いは５に示す予め設定された関係から、上腕動脈圧脈波の頂点ＰP1から撓骨動脈圧脈波の頂点ＰP2までの伝播時間ＤＴPP或いはそれから求められる伝播速度ＶM に基づいて監視血圧値が決定される。
【００５６】
【数４】
ＢＰSYS ＝Ａ（１／ＤＴRP）・（α1 ／α2 ）＋Ｂ
【００５７】
【数５】
ＢＰSYS ＝Ｃ（ＶM ）・（α1 ／α2 ）＋Ｄ
【００５８】
本実施例の脈波頂点ずれ検出手段８２は、前述の実施例と同様にして上記上腕動脈圧脈波の頂点ＰP1のずれ量ΔＴP1および撓骨動脈圧脈波の頂点ＰP2のずれ量ΔＴP2をそれぞれ検出する。対応関係修正手段８６は、予め設定された図１３および図１４の関係から実際のずれ量ΔＴP1およびΔＴP2に基づいて修正係数α1 およびα2 を決定することにより、数式４或いは数式５に示す対応関係を修正する。本実施例においても、図１乃至図８に示す実施例と同様の効果が得られる。
【００５９】
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。
【００６０】
たとえば、前述の図２の実施例において、対応関係修正手段８６は、数式２或いは数式３に示す対応関係に含まれる修正係数αを、図５の関係からずれ量ΔＴP に基づいて修正するものであったが、数式２或いは数式３に用いられる伝播時間ＤＴRP或いは伝播速度ＶM をずれ量ΔＴP に基づいて予め修正するものであっても差し支えない。
【００６１】
また、前述の図９の実施例において、判定修正手段９２は、監視血圧値変化判定手段９０において用いられる判断基準値β或いはγをずれ量ΔＴP に基づいて修正するものであったが、その監視血圧値変化判定手段９０において用いられる伝播時間ＤＴRP或いは伝播速度ＶM をずれ量ΔＴP に基づいて予め修正するものであっても差し支えない。
【００６２】
また、前述の実施例では、圧脈波が発生する毎にずれ量ΔＴP が算出されていたが、所定数の圧脈波が発生する毎に算出され、所定の拍数毎に血圧監視されるものであってもよい。
【００６３】
また、前述の実施例において、脈波伝播速度ＶM はＲ波から圧脈波の頂点ＰP までの時間差ＤＴRPに基づいて算出されていたが、Ｒ波とＱ波との関係が予め求められていれば、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。
【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を例示するタイムチャートである。
【図４】圧脈波の頂点ＰP の位置に対する反射波ＷR の影響を説明する図である。
【図５】図２の対応関係修正手段において用いられる関係を示す図である。
【図６】図１の実施例に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の実施例に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、伝播速度情報算出ルーチンを示す図である。
【図８】図１の実施例に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、関係修正ルーチンを示す図である。
【図９】本発明の他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って、図２に相当する図である。
【図１０】図９の実施例に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１１】図９の実施例に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、血圧変化判定修正ルーチンを示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例において、２つの圧脈波検出装置から検出された圧脈波を示すタイムチャートである。
【図１３】図１２の実施例の対応関係修正手段において修正係数α1 を求めるための関係を示す図である。
【図１４】図１２の実施例の対応関係修正手段において修正係数α2 を求めるための関係を示す図である。
【符号の説明】
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：監視血圧値決定手段
８０：監視血圧値異常判定手段
８２：脈波頂点ずれ検出手段
８６：対応関係修正手段
８８：伝播速度情報変化値算出手段
９０：監視血圧値変化判定手段
９２：判定修正手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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