(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カフの圧迫圧力が変化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と、
前記生体の動脈内の脈波伝播速度に関連する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と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、それら脈波伝播速度情報と血圧値との間の対応関係を所定の周期で決定し且つその対応関係を更新する対応関係更新手段と、
該対応関係更新手段により更新された対応関係から前記脈波伝播速度情報算出手段により逐次算出された実際の生体の脈波伝播速度情報に基づいて該生体の推定血圧値を逐次決定する推定血圧値決定手段と
を備える形式の血圧監視装置であって、
前記血圧測定手段による血圧値の測定動作前後において前記脈波伝播速度情報差を算出する脈波伝播速度情報差算出手段と、
該脈波伝播速度情報差算出手段により算出された脈波伝播速度情報差が予め設定された判断基準値より小さい場合には前記対応関係更新手段による対応関係の更新を許容するが、該脈波伝播速度情報差が該判断基準値より大きい場合には対応関係の更新を禁止する対応関係更新禁止手段と
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脈波伝播速度情報に基づいて、生体の血圧を連続的に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 ）などが知られており、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伝播速度情報から、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、以後の推定血圧値ＥＢＰを連続的に求めて生体の血圧値を監視する血圧監視装置が提案されている。この装置によれば、カフの圧迫による負担を与えることなく血圧監視を所定期間行うことができる。たとえば、特開平７−３１５９３号公報に記載された血圧監視装置がそれである。
【０００３】
上記のような血圧監視装置では、所定の生体についてカフを用いて測定された血圧値とその生体から得られた脈波伝播速度情報とに基づいて対応関係が作成されるが、監視血圧の精度を維持するためには、その対応関係自体の作成精度を高くすることが必要である。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
ところで、上記従来の血圧監視装置では、予め設定された比較的長い周期で対応関係を決定して更新する対応関係更新手段が備えられ、その対応関係更新手段では、比較的信頼性の高いカフの圧迫を利用した血圧測定が実行され、それにより得られた血圧値とそのカフによる圧迫開始直前に得られた脈波伝播速度情報とに基づいて上記対応関係が決定されていた。しかし、上記カフの圧迫を利用した血圧測定は、約３０秒程度の比較的長い測定時間を必要とするため、その測定時間内に生体の血圧値が変化し続ける場合がある。このような場合には、精度の低い対応関係が作成されることになって監視血圧の精度が得られないという問題があった。
【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、精度の低い対応関係の作成およびそれに起因する監視血圧精度の低下が防止される血圧監視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】
上記の目的を達成するための本発明の要旨とするところは、カフの圧迫圧力が変化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と、前記生体の動脈内の脈波伝播速度に関連する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と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、それら脈波伝播速度情報と血圧値との間の対応関係を所定の周期で決定し且つその対応関係を更新する対応関係更新手段と、その対応関係更新手段により更新された対応関係から前記脈波伝播速度情報算出手段により逐次算出された実際の生体の脈波伝播速度情報に基づいて該生体の推定血圧値を逐次決定する推定血圧値決定手段とを備える形式の血圧監視装置であって、（ａ）前記血圧測定手段による血圧値の測定期間前後において前記脈波伝播速度情報差を算出する脈波伝播速度情報差算出手段と、（ｂ）その脈波伝播速度情報差算出手段により算出された脈波伝播速度情報差が予め設定された判断基準値より小さい場合には前記対応関係更新手段による対応関係の更新を許容するが、該脈波伝播速度情報差が該判断基準値より大きい場合には対応関係の更新を禁止する対応関係更新禁止手段とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、対応関係更新禁止手段により、脈波伝播速度情報差算出手段により算出された脈波伝播速度情報差が予め設定された判断基準値より小さい場合には前記対応関係更新手段による対応関係の更新が許容されるが、その脈波伝播速度情報差がその判断基準値より大きい場合には対応関係の更新が禁止される。したがって、カフの圧迫を利用した血圧測定期間内において血圧変化が大きい場合には、対応関係の更新が回避されるので、精度の低い対応関係の作成およびそれに起因する監視血圧精度の低下が防止される。
【０００８】
【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、脈波の発生に同期して脈波伝播速度情報を算出すると同時に、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。
【０００９】
また、好適には、前記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ＰC 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、カフの圧迫開始以後において決定される血圧値との時間差が小さくなって対応関係の精度が好適に高められる利点がある。
【００１０】
また、好適には、前記脈波伝播速度情報差算出手段は、前記血圧測定手段によるカフの圧迫開始時において得られた脈波伝播速度情報とそのカフの圧迫終了時において得られた脈波伝播速度情報との差を算出するものである。このようにすれば、カフの圧迫が無く且つ血圧測定期間に接近した時期の脈波伝播速度情報を用いるので、カフの圧迫による脈波の変形の影響が無くしかも血圧測定期間中の血圧変化の有無の判定精度が高められる。
【００１１】
【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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。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。
【００１４】
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。
【００１５】
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脈波検出装置として機能している。
【００１６】
パルスオキシメータ用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検出手段として機能するものであり、例えば、被測定者のカフ１０よりも末梢側部位たとえば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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【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、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。
【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最大傾斜点までの時間差（脈波伝播時間）ＤＴRPを、一脈拍毎に逐次算出する。
【００２３】
対応関係更新手段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、脈波伝播速度情報算出周期或いは血圧値推定周期よりも十分に長い１５乃至２０分程度の所定の周期で決定し、それまでの用いた対応関係から新たに決定された対応関係に更新する。すなわち、図５に示すようにカフ１０の圧迫圧ＰC が変化させられる場合には、圧迫開始時点から所定の拍数が経過した後であって、その圧迫圧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が装着された腕の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。
【００２４】
たとえば、上記対応関係更新手段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。
【００２５】
【数１】
ＥＢＰ＝α（ＤＴRP）＋β    ・・・（１）
（但し、αは負の定数、βは正の定数）
【００２６】
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、一脈拍毎に逐次決定し、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。
【００２７】
カフ測定起動手段８０は、推定血圧値決定手段７８により決定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS が予め設定された判断基準値を越えたことに基づいて前記血圧測定手段７０による血圧測定を起動させる。すなわち、カフ測定起動手段８０は、推定血圧値決定手段７８により決定された推定最高血圧値ＥＢＰSYS が予め設定された判断基準値たとえば血圧測定手段７０による前回のカフによる血圧測定時を基準としてそれから所定値或いは所定割合以上変化したことを以て異常判定する推定血圧値異常判定手段としても機能するものであり、たとえば血圧測定手段７０による前回のカフによる血圧測定時に対して２０％以上変化したときに前記血圧測定手段７０による血圧測定を起動させる。
【００２８】
脈波伝播速度情報差算出手段８２は、前記血圧測定手段７０による血圧値の測定動作前後における血圧変動量に対応する脈波伝播速度情報の差（変化量）、たとえば血圧値の測定動作直前における脈波伝播時間ＤＴRPとその血圧値の測定動作直後における脈波伝播時間ＤＴRP’との差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜を算出する。対応関係更新禁止手段８４は、その脈波伝播速度情報差算出手段８２により算出された脈波伝播速度情報差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜が予め設定された判断基準値δより小さい場合には前記対応関係更新手段７６による対応関係の更新を許容するが、その脈波伝播速度情報差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜が判断基準値δより大きい場合には対応関係の更新を禁止する。その判断基準値δは、血圧測定期間内における血圧変化量が大きくて対応関係決定に不適当であることを判断するために予め実験的に設定された値である。
【００２９】
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、対応関係更新手段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更新するために、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。
【００３０】
図７のＳＣ１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カフ圧ＰC の急速昇圧が開始される。図５のｔ1 はその時点を示す。次いで、ＳＣ２では、カフ圧ＰC が予め設定された平均血圧値ＢＰMEAN以下であるか否かが判断される。この平均血圧値ＢＰMEANは、カフの圧迫によって光電脈波が歪を受けない上限値であり、統計的に設定された一定値であってもよいが、前回の対応関係決定ルーチンにおいて測定された値であってもよい。当初は上記ＳＣ２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ＳＣ３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上がり点、上ピーク点、或いは最大傾斜点までの時間差（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。
【００３１】
次いで、ＳＣ４において、カフ圧ＰC が予め設定された目標圧迫圧ＰM1以上となったか否かが判断される。この目標圧迫圧ＰM1は、生体の最高血圧よりも十分に高く設定された値であり、たとえば１８０mmHg程度の値に設定される。当初は、このＳＣ４の判断が否定されるので、ＳＣ１以下が繰り返し実行される。
【００３２】
以上のステップが繰り返し実行されるうち、カフ圧ＰC が予め設定された平均血圧値ＢＰMEANを上回ることにより前記ＳＣ２の判断が肯定されると、ＳＣ３が実行されることなくＳＣ４が実行されるようになり、カフ圧ＰC が平均血圧値ＢＰMEAN以下である期間内であって、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およびそれ以前の所定拍数の期間内の脈波伝播時間の移動平均値として脈波伝播時間ＤＴRPがＳＣ３で記憶される。
【００３３】
そして、上記ステップがさらに繰り返し実行されるうち、カフ圧ＰC が目標圧迫圧ＰM1に到達してＳＣ４の判断が肯定されると、ＳＣ５において空気ポンプ１８が停止させられるとともに切換弁１６が徐速変化状態に切り換えられることにより、カフ圧ＰC がたとえば３mmHg/sec程度の予め設定された速度で徐速降圧させられる。図５のｔ2 はその時点を示す。
【００３４】
次いで、ＳＣ６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ＳＣ６の判断が否定されるうちは上記ＳＣ５以下が繰り返し実行されるが、肯定されると、ＳＣ７において、オシロメトリック法により血圧値を決定するための血圧決定ルーチンが実行された後、ＳＣ８において上記血圧決定ルーチンの実行により血圧決定が完了したか否かが判断される。
【００３５】
当初は、上記カフ脈波の発生数が十分でなく、ＳＣ８の判断が否定されるので、前記ＳＣ５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、ＳＣ８の判断が肯定されるので、ＳＣ９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、上記最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA が表示器３２に表示される。図５のｔ3 はその時点を示す。本実施例では、そのＳＣ９および前記ＳＣ１、ＳＣ４、ＳＣ５は、前記カフ圧制御手段７２に対応している。
【００３６】
続いて、前記脈波伝播速度情報算出手段７４に対応するＳＣ１０において、血圧測定完了直後の脈波伝播速度情報である脈波伝播時間ＤＴRP’が前述と同様にして算出された後、前記脈波伝播速度情報差算出手段８２に対応するＳＣ１１において、血圧変動量に対応する脈波伝播速度情報差すなわちたとえば血圧値の測定動作直前における脈波伝播時間ＤＴRPとその血圧値の測定動作直後における脈波伝播時間ＤＴRP’との差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜が算出される。
【００３７】
そして、前記対応関係更新禁止手段８４に対応するＳＣ１２において、上記ＳＣ１１において算出された脈波伝播時間差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜が予め設定された判断基準値δ以上であるか否かが判断される。この判断基準値δは、血圧測定期間内における血圧変化量が大きくて対応関係決定に不適当であることを判断するための値である。
【００３８】
血圧測定期間前後の血圧変動量に対応する脈波伝播時間差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜が判断基準値δより小さい場合は、上記ＳＣ１２の判断が否定されることにより、前記対応関係更新手段７６に対応するＳＣ１３の実行が許容される。このため、ＳＣ１３において、上記ＳＣ７において決定された最高血圧値ＢＰSYS と上記ＳＣ３において記憶された脈波伝播時間ＤＴRPとから、前記数式１に示す対応関係が新たに決定され、それまでの対応関係からその新たに決定された対応関係に更新される。
【００３９】
しかし、上記脈波伝播時間差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜が判断基準値δ以上である場合には、上記ＳＣ１２の判断が肯定されて上記ＳＣ１３の実行が回避されることにより、対応関係の更新が禁止される。
【００４０】
以上のようにして対応関係が再決定され且つ更新されると、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が算出される。
【００４１】
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。
【００４２】
次いで、前記カフ測定起動手段８０に対応するＳＡ６では、たとえば推定血圧値ＥＢＰが、たとえば前回のカフ測定時の値に対して上下２０乃至２５％程度に予め設定された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７０（ＳＣ７，ＳＣ８）による血圧測定を起動させる。このＳＡ６の判断が否定された場合はＳＡ７が実行される。このＳＡ７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ＳＡ７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ＳＡ７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。
【００４３】
しかし、前記ＳＡ６の判断が肯定された場合は、ＳＡ８において推定最高血圧値ＥＢＰSYS の異常表示が表示器３２において行われた後、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ことにより、カフ１０による血圧測定が起動される。
【００４４】
上述のように本実施例によれば、対応関係更新禁止手段８４（ＳＣ１２）により、脈波伝播速度情報差算出手段８２（ＳＣ１１）により算出された脈波伝播時間差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜が予め設定された判断基準値δより小さい場合には対応関係更新手段７６（ＳＣ１３）による対応関係の更新が許容されるが、その脈波伝播時間差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜がその判断基準値δより大きい場合には対応関係の更新が禁止される。したがって、カフ１０の圧迫を利用した血圧測定期間内において血圧変化が大きい場合には、たとえば図４に示す対応関係の更新が回避されるので、精度の低い対応関係の作成およびそれに起因する監視血圧精度の低下が防止される。
【００４５】
また、本実施例によれば、脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＡ４）は、脈波の発生に同期して脈波伝播時間ＤＴRPを逐次算出すると同時に、脈波伝播速度情報算出手段７４（ＳＣ３）は、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対応関係の基礎となる脈波伝播時間ＤＴRP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。
【００４６】
また、本実施例によれば、対応関係更新手段７６（ＳＣ１３）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ＰC が平均血圧値ＢＰMEAN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（ＳＣ３）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（ＳＣ７，ＳＣ８）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ので、カフ１０の圧迫開始以後において決定される血圧値との時間差が小さくなって、対応関係の精度が好適に高められる利点がある。
【００４７】
また、本実施例によれば、脈波伝播速度情報差算出手段８２（ＳＣ１１）は、血圧測定手段７０（ＳＣ７，ＳＣ８）によるカフ１０の圧迫開始時において得られた脈波伝播時間ＤＴRPとそのカフ１０の圧迫終了時において得られた脈波伝播時間ＤＴRP’との差を算出するものであることから、脈波に歪みを実質的に与えるようなカフ１０の圧迫期間から外れ且つ血圧測定時点に可及的に接近した時期の脈波伝播時間ＤＴRP，ＤＴRP’を用いているので、カフ１０と光電脈波検出プロ─ブ３８とが同腕に設けられている場合であっても、カフ１０の圧迫による脈波の変形に起因した脈波伝播時間ＤＴRP，ＤＴRP’の精度の低下が無く、しかも血圧測定期間中の血圧変化の有無の判定精度が高められる。
【００４８】
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。
【００４９】
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、その時間差｜ＤＴRP−ＤＴRP’｜に基づいて、予め記憶される数式２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２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波から大動脈起始部脈波の立上がり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、前記対応関係更新手段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３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。
【００５０】
【数２】
ＶM ＝Ｌ／（ＤＴRP−ＴPEP ）  ・・・（２）
【００５１】
【数３】
ＥＢＰSYS ＝α（ＶM ）＋β  ・・・（３）
（但し、αは正の定数、βは正の定数）
【００５２】
また、前述の数式１および数式３に示す対応関係を求めるＳＣ１３において、上記最高血圧値ＢＰSYS に代えて、血圧測定手段７０により測定された平均血圧値ＢＰMEAN或いは最低血圧値ＢＰDIA とカフ圧迫期間内における脈波伝播時間ＤＴRP或いは脈波伝播速度ＶM との関係が求められてもよい。要するに、監視（推定）血圧値ＥＢＰを最高血圧値とするか、平均血圧値とするか、最低血圧値とするかによって選択される。
【００５３】
また、前述の実施例において、前記脈波伝播速度情報差算出手段８２に対応するＳＣ１１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用いられていたが、カフ圧ＰC が平均血圧値ＢＰMEANに到達する直前の値のみが用いられても差し支えないし、カフ圧ＰC の上昇開始時点或いはそれよりも前の脈波伝播時間ＤＴRPが用いられてもよい。また、血圧測定動作後の脈波伝播時間ＤＴRP’は、血圧測定完了直後のｔ3 時点のみならず、その時点よりも所定時間後に検出されたものであってもよい。要するに血圧測定期間内の血圧変動を把握できる時点であればよいのである。
【００５４】
また、前述の実施例の図７は、血圧測定の決定に際してカフ圧ＰC が最高血圧よりも高く上昇させられてから徐速降圧させられる過程で血圧決定が行われる実施例を示すものであったが、カフ圧ＰC が生体の最低血圧直下の値まで急速昇圧された後に徐速昇圧させられる過程で、血圧決定アルゴリズムが実行され、血圧決定が完了するとカフ１０が急速解放させらえる形式の所謂昇圧測定であっても差し支えない。
【００５５】
また、前述の実施例において、数式１或いは数式３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。
【００５６】
また、前述の実施例の血圧測定手段７０は、所謂オシロメトリック方式で血圧を測定するように構成されていたが、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。
【００５７】
また、前述の実施例では、第２信号検出手段すなわち末梢脈波検出手段として反射型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、撓骨動脈に押圧されて圧脈波を検出するトノメトリセンサ、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。
【００５８】
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。
【００５９】
また、前述の実施例において、脈波伝播時間ＤＴRP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。
【００６０】
また、前述の実施例において、Ｒ波或いは光電脈波の１拍毎に血圧監視されていたが、２以上の拍数毎に血圧監視されるものであってもよい。
【００６１】
また、プロ─ブ３８がカフ１０が装着された腕の下流部とは異なる部位に装着される場合には、カフ１０の圧迫による光電脈波の歪みが生じないので、前出のＳＣ２が除去されても差し支えない。
【００６２】
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
７０：血圧測定手段
７４：脈波伝播速度情報算出手段
７６：対応関係更新手段
７８：推定血圧値決定手段
８２：脈波伝播速度情報差算出手段
８４：対応関係更新禁止手段
【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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