JP2675824B2

JP2675824B2 - 脈波モニタ装置

Info

Publication number: JP2675824B2
Application number: JP63197794A
Authority: JP
Inventors: 一二三横江; 親男原田
Original assignee: コーリン電子株式会社
Priority date: 1988-08-08
Filing date: 1988-08-08
Publication date: 1997-11-12
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JPH0246825A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、生体の脈波を検出且つ連続的に表示する脈
波モニタ装置の改良に関するものである。

従来の技術生体の表面において撓骨動脈などの比較的表皮に接近
したで動脈上に脈波センサなどを固定するとともに、そ
の脈波センサを適当な押圧力で動脈に対して押圧するこ
とにより、心拍に同期して動脈が膨張・収縮するのに伴
って発生する圧脈波を検出し、且つその圧脈波を連続的
に表示する形式の脈波モニタ装置が考えられている。こ
のように脈波センサを動脈に対して押圧することにより
検出される圧脈波は、動脈から直接検出された脈波に比
較的近似していることから、生体の状態を正確に把握す
るためにはかかる圧脈波を連続的に監視することが望ま
しいのである。

発明が解決しようとする課題しかしながら、かかる脈波モニタ装置においては、た
とえば手術中などにおいて生体がショック状態に陥った
ときなどには、脈波センサから検出される圧脈波は非常
に小さい振幅となってしまうため、このような圧脈波表
示からは、心拍の状態を正確に把握できないという問題
があった。

問題点を解決するための手段本発明は、以上の事情を背景として為されたものであ
り、その要旨とするところは、生体の脈波を連続的に監
視するためにその脈波を求めて表示器に連続的に表示さ
せる脈波モニタ装置であって、（ａ）前記生体の表皮に
貼着される電極を備え、その電極が貼着された部分にお
けるインピーダンスを連続的に検出し、そのインピーダ
ンスを表すインピーダンス脈波信号を発生させるインピ
ーダンス脈波検出手段と、（ｂ）前記生体の動脈に押圧
されてその動脈に発生する圧脈波を検出し、その圧脈波
を表す圧脈波信号を発生させる圧脈波検出手段と、
（ｃ）その圧脈波検出手段によって検出された圧脈波を
前記表示器に常時表示させるが、その圧脈波検出手段に
よる圧脈波検出が異常となった場合には、その圧脈波に
替えて前記インピーダンス脈波検出手段によって検出さ
れたインピーダンス脈波を表示させる制御手段と、を含
むことにある。

作用および発明の効果このようにすれば、制御手段によって、通常は圧脈波
検出手段により検出された圧脈波が表示器に表示される
が、圧脈波検出が異常となった場合には、インピーダン
ス脈波検出手段により検出されたインピーダンス脈波が
圧脈波に替えて表示されるのである。したがって、本発
明によれば、たとえば生体がショック状態などにあって
検出される圧脈波が非常に小さい場合には、制御手段に
おいて異常であると判断されて、表示器には生体のショ
ック状態であっても比較的脈動が明らかなインピーダン
ス脈波が表示されるので、常に正確な脈波表示が為され
るという効果が得られる。

実施例以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、本実施例の脈波モニタ装置の構成を説明す
る図である。生体の片腕の手首において撓骨上に位置す
る動脈10の上には、脈波検出プローブ12が装着されてい
る。脈波検出プローブ12は、支持バンド14が手首に巻回
され且つ締着されることにより、動脈10上に固定される
ようになっており、第２図に詳しく示すように、比較的
剛性の高い方形容器状のハウジング16と、生体の表皮に
接触するようにハウジング16内に収容された脈波センサ
18と、ハウジング16の側壁と脈波センサ18との間に介挿
されて脈波センサ18をハウジング16に対して支持すると
ともにハウジング16の開口面を密閉するゴム製などの環
状のダイアフラム20とから構成されている。

ハウジング16内には、配管22を通して、電動ポンプ24
から調圧弁26を介して圧力流体が供給されるようになっ
ている。すなわち、ハウジング16内に電動ポンプ24から
圧力流体が供給されると、ハウジング16内の圧力P₁が上
昇するにつれてダイアフラム20が生体表面に向かって膨
張させられるので、それに伴って脈波センサ18も動脈10
に対して押圧されるのである。半導体圧力検出素子など
により構成される脈波センサ18は、生体に対して押圧さ
れることにより、心臓の拍動に同期した動脈10の膨張・
収縮に伴って発生する圧脈波を検出し、その圧脈波を表
す圧脈波信号SM_Pをバンドパスフィルタ27およびA/D変換
器28を介してCPU30に対して出力する。したがって、本
実施例においては、脈波センサ18が圧脈波検出手段とし
て機能する。

調圧弁26は、電動ポンプ24からの圧力流体を調圧する
ものであり、予め定められた20mmHg程度の下限値P_Lに到
達するまでハウジング16内の圧力P₁を急速に上昇させる
急速昇圧状態、その下限値P_Lから圧力P₁を脈波検出に好
適な予め定められた５〜6mmHg/秒程度の所定速度で予め
定められた80mmHg程度の上限値P_Hまで徐々に上昇させる
徐速昇圧状態、ハウジング16内を急速に排圧させる急速
排圧状態、およびハウジング16内を一定の圧力に維持す
る圧力維持状態に切り換えられる。また、ハウジング16
と調圧弁26との間には、配管22において圧力センサ32が
接続されており、ハウジング16内の圧力Ｐを表す圧力信
号SP₁をA/D変換器３を介してCPU30に出力する。

また、脈波センサ18の装着された側の腕の前腕部にお
いては、予め定められた距離離隔した所定の２位置に一
対の電極36,38がそれぞれ貼着されて、差動増幅器40に
接続されている。これら電極36および38に近接して、交
流の定電流電源42に各々接続された電極44および46がそ
れぞれ貼着されている。したがって、電極44,46間にお
いて一定の微弱な電流が流され、電極36および38から差
動増幅器40に対して電圧がそれぞれ供給されて、その差
動増幅器40にて電極36における電圧から電極38における
電圧が減じられることにいより、電極36,38間に発生す
るインピーダンスが検出されるのである。そして、差動
増幅器40からは、電極36,38間のインピーダンスを表す
インピーダンス脈波信号SM₁がバンドパスフィルタ48に
対して出力されるとともに、バンドパスフィルタ48にて
フィルタ処理されたインピーダンス脈波信号SM₁は、A/D
変換器50を介してCPU30に供給されて、後述のRAM70内に
逐次記憶される。したがって、本実施例においては、差
動増幅器40がインピーダンス脈波検出手段として機能す
る。

また、生体のもう一方の腕の上腕部には、袋帯状のカ
フ52が巻回されている。カフ52内には、配管54を通し
て、電動ポンプ56から調圧弁58を介して圧力流体が供給
されるようになっており、カフ52内の圧力（カフ圧）P₂
が上昇させられることにより上腕部が圧迫されるように
なっている。また、カフ52と調圧弁58との間の配管54に
おいては、圧力センサ60が接続されており、この圧力セ
ンサ60からはカフ52内の圧力変動を表す圧力信号SP₂が
脈波検出回路62およびカフ圧検出回路64に対して出力さ
れる。脈波検出回路62は、圧力信号SP₂中の脈動成分を
弁別して脈波信号SMをA/D変換器66を介してCPU30に供給
する。カフ圧検出回路64は、圧力信号SP₂中の静圧成分
すなわちカフ圧成分を弁別してカフ圧信号SP_CをA/D変換
器68を介してCPU30に供給する。また、調圧弁58は、カ
フ圧P₂を生体の最高血圧値よりも高いと予想される180m
mHg程度の予め定められた目標カフ圧P_mまで急速に昇圧
させる急速昇圧状態、血圧測定に好適な約３〜4mmHg/秒
程度に予め定められた所定速度でカフ圧P₂を徐々に降下
させる徐速降圧状態、およびカフ圧P₂を急速に降下させ
る急速降圧状態に切り換えられて、カフ圧P₂を調節する
ものである。

CPU30は、RAM70およびROM72とともに所謂マイクロコ
ンピュータを構成しており、RAM70の記憶機能を利用し
つつROM72に予め記憶されたプログラムに従って入力信
号を処理するとともに、血圧測定動作を実行する。すな
わち、CPU30は、電動ポンプ56に接続された駆動回路73
に対して出力インタフェース76を介してON/OFF信号を供
給して駆動回路73からの電動ポンプ56に対する電力供給
を制御することにより電動ポンプ56の起動および停止を
制御するとともに、出力インターフェース76を介して調
圧弁58に指令信号を供給することにより、カフ圧P₂を目
標カフ圧P_mまで上昇させた後に前記所定速度で徐々に降
下させ、その徐速降圧期間において発生する脈波の大き
さの変化に基づいてカフ圧信号SP_Cが表すカフ圧SP₂から
実際の最高血圧値Ｈおよび最低血圧値Ｌを決定し、RAM7
0内に記憶させるのである。

また、CPU30は、電動ポンプ24に接続された駆動回路7
4に対して出力インタフェース76を介してON/OFF信号を
供給して駆動回路74からの電動ポンプ24に対する電力供
給を制御することにより電動ポンプ24の起動および停止
を制御するとともに、出力インタフェース76を介して調
圧弁26に指令信号を供給することにより、第３図（ａ）
および（ｂ）にそれぞれ示すように、ハウジング16内の
圧力P₁を前記下限値P_Lまで急速上昇させた後、約２秒程
度の期間Ａの間そのまま維持され、そして前記所定速度
にて徐速上昇させる。その徐速昇圧期間Ｂにおいて、脈
波センサ18により検出される圧脈波、および圧力センサ
32により検出される圧力P₁をRAM70内に順次記憶させる
とともに、圧脈波の大きさを算出してその大きさが最大
である最大圧脈波M_Pmaxが発生したときのハウジング16
内の圧力P_1maxを決定するとともにその圧力P_1maxが維持
されるように調圧弁26を急速排圧状態および圧力維持状
態に切り換えてフィードバック制御により作動させる。
なお、前記下限値P_Lおよび上限値P_Hは、圧脈波が最大と
なるときのハウジング16内の圧力P_1maxが個々の被測定
者を通じて略20〜80mmHgの所定範囲内であることが経験
上から判明していることから、それぞれ約20mmHgおよび
80mmHgに決定されている。上述のように下限値P_Lおよび
上限値P_Hを設定して最大脈波M_Pmaxを決定することによ
り、ハウジング16内の昇圧期間が約10秒程度と比較的短
くされるので、圧力P_1maxを算出するために要する時間
が短縮されるとともに、被測定者に与える不快感が軽減
されるという利点がある。

また、CPU30は、上述のように決定されたハウジング1
6内の圧力P_1maxが維持されている状態で検出される圧脈
波をRAM70内に順次記憶させるとともに、その圧脈波に
基づいて、圧脈波と血圧値との予め決定された対応関係
から血圧値を連続的に決定して血圧表示器78に表示させ
る。血圧表示器78は、CPU30から供給された表示信号に
従って第４図に示すように横軸80および縦軸82がそれぞ
れ時間および血圧（mmHg）を表す二次元図表が設けられ
たブラウン管上に、上端Ａおよび下端Ｂがそれぞれ最高
血圧値および最低血圧値を表すバーグラフ84を逐次連続
的に表示するようになっている。

さらに、CPU30は、波形表示器88に出力インタフェー
ス76を介して指令信号を供給することにより、第５図に
示すように、その波形表示器88において横軸92および縦
軸94がそれぞれ時間および脈波振幅を表す二次元図表が
設けられたブラウン管上に、通常は脈波センサ18により
検出された圧脈波の波形（実線で示す）を順次連続的に
表示するようになっている。しかし、CPU30によって脈
波センサ18による圧脈波検出に異常が発生したと判定さ
れた場合には、差動増幅器40からのインピーダンス脈波
信号SM₁が表すインピーダンス脈波の波形（破線で示
す）が圧脈波形に替えて表示されるようになっていると
同時に、上述のように圧脈波と血圧値との対応関係から
血圧値を連続的に決定する際には、CPU30は、圧脈波と
インピーダンス脈波との間の予め求められている対応関
係に基づいて、圧脈波に替えてインピーダンス脈波を用
いて血圧値を連続的に決定する。したがって、本実施例
においては、波形表示器88が表示器として機能するとと
もに、圧脈波検出が異常となった場合には圧脈波に替え
てインピーダンス脈波を表示するためのCPU30,RAM70,RO
M72が制御手段を構成する。なお、CPU30には、クロック
信号源90から２種類の所定周波数のパルス信号CK₁およ
びCK₂がそれぞれ供給されている。

以下、本実施例の脈波モニタ装置の作動を第６図のフ
ローチャートに従って説明する。

先ず、図示しない電源スイッチが投入されるとステッ
プS1が実行され、図示しない起動停止押釦が押圧操作さ
れたか否か、すなわちCPU30に起動停止信号が供給され
ているか否かが判断される。脈波検出プローブ12が生体
の一方の腕の手首に装着され且つカフ52が他方の腕の上
腕部に装着され、また各電極36,38,44,46がそれぞれ前
腕部に貼着された後に起動停止信号が供給されると、次
にステップS2の圧脈波検出ルーチンが実行される。

圧脈波検出ルーチンにおいては、第７図に示すよう
に、先ずステップSS1が実行されて、電動ポンプ24の作
動が開始されるとともに調圧弁26が急速昇圧状態に切り
換えられて、脈波検出プローブ12のハウジング16内が急
速に昇圧される。ステップSS2においては、ハウジング1
6内の圧力P₁が前記下限値P_Lに到達したか否かが判断さ
れる。当初は圧力P₁は下限値P_Lに到達しないので待機さ
せられて圧力P₁がさらに急速上昇させられるが、一旦到
達したと判断されると、続くステップSS3が実行され
る。ステップSS3においては、先ず、圧力P₁が前記期間
Ａに相当する時間下限値P_Lに維持された後、調圧弁26が
徐速昇圧状態に切り換えられて圧力P₁が前記所定速度で
徐速昇圧される。この期間Ａは、脈波検出プローブ12の
装着直後では、脈波センサ18の押圧面が動脈10の直上部
において正確に密着させられていない場合がありノイズ
などが混入するおそれがあるので、それらノイズなどに
より正常な圧脈波の検出が阻害されることを防止するた
めの待機時間であり、必要に応じて除去されても差支え
ない。続くステップSS4においては、かかるハウジング1
6内の徐速昇圧期間Ｂにおいて、圧脈波が検出されてい
るか否かが判断されて、圧脈波が検出されるまで待機さ
せられる。圧脈波が検出されたと判断されると、続くス
テップSS5が実行されて、検出された圧脈波とその圧脈
波が発生した時点のハウジング16内の圧力P₁がRAM70内
に記憶される。ステップSS6においては、圧力P₁が前記
上限値P_Hに到達したか否かが判断される。未だ到達して
いないと判断されると、ステップSS4以下が再び実行さ
れるが、前記徐速昇圧の過程において圧力P₁が上限値P_H
に到達したと判断されると、続くステップSS7が実行さ
れる。ステップSS7においては、上記徐速昇圧期間Ｂに
おいて検出された圧脈波のうち最も大きな圧脈波である
最大圧脈波M_Pmaxが発生したときのハウジング16内の圧
力P_1maxが決定されて、続くステップSS8において、調圧
弁26がたとえば急速排圧状態にされた後圧力維持状態に
切り換えられて、ハウジング16内の圧力がP_1maxに維持
される。そして、このようにハウジング16内の圧力がP
_1maxに維持された状態で、脈波センサ18から検出される
圧脈波が順次RAM70内に記憶されるのである。

第６図に戻って、ステップS3においては、一方のタイ
マの計数内容T₁がリセットされると同時に一方のパルス
信号CK₁の計数が開始される。ステップS4においては、
電動ポンプ56の作動が開始されるとともに調圧弁58が急
速昇圧状態に切り換えられて、カフ52内が急速に昇圧さ
れる。続いてステップS5が実行されて、カフ圧P₂が前記
目標カフ圧P_mに到達したか否かが判断されて、未だ到達
しないと判断されるとステップS4が再び実行されるが、
到達したと判断されると続くステップS6が実行される。
ステップS6においては、カフ52内が前記所定速度にて徐
々に降圧されて、次のステップS7において、そのカフ52
の徐速降圧期間にカフ52内に発生する圧力振動波すなわ
ち脈波が検出されたか否かが判断されて、検出されるま
で待機させられる。脈波が検出されたと判断されると、
続くステップS8において検出された脈波がRAM70内に記
憶されるとともに、ステップS9の血圧測定ルーチンが実
行される。血圧測定ルーチンにおいては、RAM70内に順
次記憶される脈波の大きさの変化に基づいてカフ圧P₂か
ら実際の最高血圧値Ｈおよび最低血圧値Ｌがそれぞれ決
定されるとともに、それら血圧値ＨおよびＬがRAM70内
に記憶される。このステップS9における血圧決定アルゴ
リズムは、たとえば逐次得られる脈波列の振幅が急激に
変化した時点のカフ圧P₂、或いはそれらの振幅の差分の
最大値が発生した時点のカフ圧P₂を求め、予め求められ
たカフ圧P₂と血圧値との関係からそのカフ圧P₂に基づい
て最高血圧値Ｈおよび最低血圧値Ｌを決定する。次い
で、ステップS10が実行されて、ステップS9において最
高および最低血圧値ＨおよびＬが共に決定されたか否か
が判断される。当初は血圧測定に必要な数の脈波が得ら
れていないので、ステップS7以下が再び実行されるが、
血圧値の測定が完了したと判断されると、続くステップ
S11が実行される。

ステップS11においては、前記ステップS2において決
定された最大圧力P_1maxにて脈波センサ18が動脈10に対
して押圧されることにより逐次検出され且つ記憶されて
いる最大振幅を有する圧脈波が、生体がショックを受け
たことなどに起因して異常となっているか否かが判断さ
れる。すなわち、圧脈波は、生体が手術中などにおいて
比較的大きな衝撃を受けてショック状態となった場合な
どには、そのショック状態の継続期間中はその振幅が極
端に小さくなってしまうことから、ステップS11におい
ては、上記ショック状態が継続すると通常予想される期
間に相当する時間内に発生する所定数Ｎ個の一連の圧脈
波がRAM70内に順次記憶されるまで待機させられ、Ｎ個
の圧脈波が記憶された時点でそれらの圧脈波の振幅値の
平均値を算出すると同時に、同様にしてRAM70内に所定
数Ｎ個が記憶された一連のインピーダンス脈波の振幅値
の平均値を算出して、それら２つの平均値を比較するこ
とにより、圧脈波の異常を判定する。すなわち、インピ
ーダンス脈波は生体のショック状態などとは関連性を持
たないことから、圧脈波の平均値からインピーダンス脈
波の平均値を減じた差分が予め定められた許容値αを超
えた場合には、圧脈波が異常であるの判定されるとであ
る。その結果、圧脈波が異常であると判断された場合に
はステップS12が実行されるが、圧脈波が正常であると
判断された場合にはステップS13が実行される。

ステップS13においては、ステップS11において正常で
あると判断された所定数の圧脈波に続いて検出される圧
脈波M_P1が読み込まれるとともに、その圧脈波M_P1の最高
値m_Pmaxおよび最低値m_Pminがそれぞれ決定されて、それ
ら最高値m_Pmaxおよび最低値m_Pminに基づいてそれぞれ最
高血圧値SYSおよび最低血圧値DIAを求めるための関係
式： SYS＝Ｋ・m_Pmax＋ａ・・・（１） DIA＝Ｋ・m_Pmin＋ａ・・・（２）における定数Ｋおよびａが決定される。すなわち、ステ
ップS9にて決定された実際の血圧値ＨおよびＬが最高血
圧値SYSおよび最低血圧値DIAに代入されることにより、
定数Ｋおよびａが算出されるのである。ここで、これら
（１）式および（２）式は、脈波の大きさの変化に基づ
いて決定された最高および最低血圧値と圧脈波の最高値
および最低血圧値との間はそれぞれ比例関係にあること
に基づいて成立している。したがって、定数Ｋおよびａ
は、血圧値をＹ軸とし且つ脈波の大きさをＸ軸とした場
合において、傾きおよびＹ軸の切片をそれぞれ表してい
る。なお、脈波の大きさが零のときであっても血圧値は
必ずしも零とはならないことから、Ｙ切片ａが加えられ
ることによって、血圧値と脈波との関係が正確なものと
なる。

次に、ステップS14において、圧脈波M_P1に続いて圧脈
波が検出されているか否かが判断されて、検出されてい
ると判断されると、続くステップS15が実行されて、そ
の検出された圧脈波M_P2が読み込まれるとともに圧脈波M
_P2の最高値m_Pmax′および最低値m_Pmin′が決定される。
そして、ステップS16においては、前記ステップS13にお
いて既に定数Ｋおよびａが決定されているので、これら
最高値m_Pmax′および最低値m_Pmin′を前式（１）および
（２）に代入することにより、最高血圧値SYSおよび最
低血圧値DIAが決定される。ステップS17においては、波
形表示器88に圧脈波M_P2の波形を表示させるとともに、
血圧表示器78にステップS16にて決定された血圧値SYSお
よびDIAを表示させる。

続くステップS18においては、起動停止押釦が再操作
されたか否かが判断される。再操作されたと判断された
場合には再びステップS1まで戻されるが、再操作されて
いないと判断された場合には、ステップS19が実行され
て一方のタイマの計数内容T₁が予め定められた計数内容
T₀に達したか否かが判断される。この計数内容T₀は上記
ステップS13において決定された対応関係を補正するた
めに、改めてＫおよびａを決定し直す時間間隔に対応す
るもので、たとえば５〜10分程度に設定される。したが
って、計数内容T₁がT₀に到達した場合にはステップS3以
下が再び実行されることになるが、この段階では計数内
容T₁は未だT₀に到達しないので、ステップS14以下が実
行されて、M_P2に続く一連の圧脈波M_P3,M_P4,・・・・・
が検出される毎に最高血圧値SYSおよび最低血圧値DIAが
決定されて、それら血圧値と脈波形状とが連続的に表示
される。

以上のようにステップS14以下の作動が繰り返し実行
される過程で、ステップS19において一方のタイマの計
数内容T₁がT₀に到達したと判断されると、ステップS3以
下が再び実行されることにより、ステップS9において新
たに決定された実際の最高血圧値Ｈおよび最低血圧値Ｌ
と、ステップS13において読み込まれた圧脈波の最高値
および最低値とに基づいて、対応関係式（１）および
（２）の定数Ｋおよびａが再び求められ、その新しい対
応関係式（１）および（２）から引き続いて検出される
圧脈波の最高値および最低値に基づいて連続的に血圧測
定が実行され且つ測定された血圧値および圧脈波形状が
表示されるのである。

ここで、上述のような作動の実行中に、生体がショッ
ク状態に陥った場合には、脈波センサ18から検出される
圧脈波の振幅値はそのショック状態が続く間は非常に小
さくなってしまうので、ステップS11において圧脈波の
振幅値の平均値とインピーダンス脈波の振幅値の平均値
との差が前記許容値αを越えてしまい圧脈波が異常であ
ると判断されて、ステップS12の血圧決定ルーチンが実
行される。

血圧決定ルーチンは、第８図に示すように、ステップ
SR1において、パルス信号CK₂を計数する他方のタイマの
計数内容T₂がリセットされてパルス信号CK₂の計数が開
始される。次のステップSR2においては、差動増幅器40
からインピーダンス脈波が検出されているか否かが判断
されて、検出されるまで待機させられる。インピーダン
ス脈波が検出されたと判断されると、続くステップSR3
が実行されて、検出されたインピーダンス脈波M_I1がRAM
70内に記憶されるとともに、その最高値m_Imaxおよび最
低値m_Iminが決定される。

ステップSR4においては、次式（３）および（４）に
それぞれ示すようなインピーダンス脈波と圧脈波との予
め求められた対応関係から、前式（１）および（２）に
基づいて血圧値が連続的に決定される。すなわち、： m_Pmax＝K₁・m_Imax ・・・（３） m_Pmin＝K₂・m_Imin ・・・（４）但し、K₁およびK₂は定数であるから、これら（３）式および（４）式にステップ
SR3にて決定された最高値m_Imaxおよび最低値m_Iminを代
入することにより、圧脈波の最高値m_Pmaxおよび最低値m
_Pminが求められ、それら最高値m_Pmaxおよび最低値m_Pmin
を前記（１）式および（２）式にそれぞれ代入すること
により、最高血圧値SYSおよび最低血圧値DIAが算出され
るのである。そして、次のステップSR5が実行されるこ
とにより、ステップSR4にて決定された血圧値SYSおよび
DIAと、ステップSR2において検出されたインピーダンス
脈波とがそれぞれ表示されるのである。

次に、ステップSR6においては、前記ステップS11と同
様に、インピーダンス脈波がRAM70内にＮ個記憶される
まで待機させられ、それらＮ個のインピーダンス脈波の
振幅値の平均値と、同様にしてRAM70内にＮ個記憶され
た圧脈波の振幅値の平均値との間の差分が、前記許容値
αを越えたか否か、すなわち圧脈波が正常なものに回復
しているか否かが判断される。圧脈波が正常であると判
断されると、第６図に示すメインルーチンのステップS1
4以下が再び実行されるが、未だ圧脈波が正常な状態に
回復していないと判断されると、続くステップSR7が実
行されて、前記他方のタイマの計数内容T₂が予め定めら
れた計数内容T₀′に達したか否かが判断される。この計
数内容T₀′は、圧脈波が異常であると判断されたときに
前記ステップS13において決定された対応関係を補正す
る時間間隔に対応するもので、生体がショック状態から
回復するのに要すると予想される比較的長い時間に設定
されている。したがって、計数内容T₂がT₀′に到達した
場合にはステップS3以下が再び実行されることになる
が、この段階では未だT₀′に到達しないので、ステップ
SR2以下が実行されて、一連のインピーダンス脈波M₁₂,M
₁₃,・・・・・がステップSR6実行後に検出される毎に最
高血圧値SYSおよび最低血圧値DIAが決定されて、それら
血圧値が血圧値表示器78に連続的に表示されるととも
に、インピーダンス脈波形状が波形表示器88に連続的に
表示されるのである。上記のようにステップSR2以下の
作動が繰り返し実行される過程でステップSR7の判断が
肯定されると、メインルーチンのステップS3以下が再び
実行されて、圧脈波と血圧値との対応関係が求め直され
る。

以上のように、本実施例の脈波モニタ装置において
は、脈波センサ18から圧脈波が正常に検出されている状
態では、圧脈波形状が波形表示器88に表示されるととも
に、予め求められた圧脈波と血圧値との対応関係から、
カフ52による生体の圧迫によって検出される脈波に基づ
いて決定される実際の血圧値ＨおよびＬと圧脈波とに基
づいて最高血圧値SYSおよび最低血圧値DIAがそれぞれ決
定されるが、生体がショック状態に陥ることなどに起因
して、ステップS11において脈波センサ18から検出され
る圧脈波が異常であると判断された場合には、ステップ
S12の血圧決定ルーチンにおいて作動増幅器40から検出
されるインピーダンス脈波が波形表示器88に表示される
とともに、そのインピーダンス脈波に基づいて、血圧値
と圧脈波との対応関係から血圧値が連続的に決定される
のである。したがって、本実施例によれば、圧脈波に異
常が生じた場合には、生体のショック状態であっても比
較的脈動が明らかなインピーダンス脈波が検出且つ表示
されるので、常に正確な脈波表示が行われて心拍が正確
に把握し得るという効果が得られるのである。

以下に、本発明の他の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、本実施例において上述の実施例と共通する部
分には同一の符号を付して説明を省略する。

第９図は、本実施例の作動の一部を示すフローチャー
トであり、第６図に示すメインルーチンが繰り返し実行
される過程で予め定められた所定周期毎に実行されるサ
ブルーチンである。ステップST1においては、脈波セン
サ18にて検出される最新の圧脈波が読み込まれるととも
に、ステップST2においては、差動増幅器40にて検出さ
れる最新のインピーダンス脈波が読み込まれる。次に、
ステップST3が実行されると、次式（５）に示す関係か
ら、末梢血管抵抗が算出される。

（A_P/A_I）・K₃∝Ｒ・・・（５）但し、 A_P:圧脈波の振幅値 A_I:インピーダンス脈波の振幅値 K₃:予め定められた定数 R:末梢血管抵抗そして、ステップST4が実行されて、算出された末梢
血管抵抗が、血圧表示器78或いは波形表示器88において
加えて表示されるか、または別途に設けられた表示器に
おいて表示される。このようにすれば、特別な装置を設
けることなく末梢血管抵抗が比較的容易に検出されて、
生体に関する情報がより詳しく得られるという利点があ
る、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ても好適に実施され得るも
のである。

前述の実施例においては、たとえば生体のショック状
態に起因して圧脈波の振幅が非常に小さくなった場合の
圧脈波の異常を検出していたが、これに替えて、他の異
常判定基準を採用することにより異なる状況で発生する
圧脈波異常を検出するようにしても良いのである。たと
えば、今回検出された圧脈波の前回の圧脈波から変化方
向と、今回検出されたインピーダンス脈波の前回のイン
ピーダンス脈波からの変化方向とを比較して、それらの
変化方向が一致しない場合には、脈波センサ18の装置位
置のずれ、或いは末梢血流抵抗の変化などに起因して圧
脈波の検出が異常となったと判断する。

また、前述の実施例において、インピーダンス脈波の
異常を検出するための工程を設けても良い。たとえば、
生体に固着された電極36,38或いは電極44,46が外れた場
合、また生体自体に何等かの異常が発生した場合には、
外部からのノイズの影響でインピーダンス脈波が乱れた
り、或いは脈波が異常に小さくなってしまうのである。
かかるインピーダンス脈波の異常を検出するため、第８
図の血圧決定ルーチンにおいてたとえばステップSR2に
続いて異常判定ステップを挿入して、インピーダンス脈
波の振幅、基線（たとえば零ボルト線）からインピーダ
ンス脈波のピーク値までの大きさが単位時間（たとえば
５秒）内に50％以上変化したとき、或いはインピーダン
ス脈波の発生時期が正常時の発生周期よりもたとえば30
％以上ずれたときに異常と判定する。そして、この判定
が肯定された場合には、メインルーチンのステップS3以
下が再び実行されて実際の血圧値ＨおよびＬと圧脈波と
の対応関係が再び求められるとともに圧脈波が異常であ
るか否かが判定される。

また、前述の実施例において、脈波は生体の手首近傍
の撓骨上に位置する撓骨動脈である動脈12から採取され
ていたが、生体の表皮に比較的接近して位置するため脈
波が採取し易い他の動脈、たとえば頚動脈，足背動脈な
どから採取するようにしても良い。

また、CPU30に警報装置などを接続して制御させるこ
とにより、脈波センサ18から検出される圧脈波が異常で
あると判定された場合には、その警報装置から警報音な
どで警報表示を行って測定者などに圧脈波検出の異常を
知らせるようにしても良い。

また、前述の実施例の脈波モニタ装置におては、脈波
センサ18から検出された圧脈波とカフ52の圧迫により検
出された実際の血圧値ＨおよびＬとの対応関係に基づい
て血圧値が連続的に決定且つ表示されるようになってい
たが、かかる血圧測定および表示は特に行われなくても
良く、したがって、血圧測定・表示動作のための工程、
およびそれに必要なカフ52,血圧表示器78などの構成要
素は省略され得る。

また、前述の実施例において、カフ52は脈波センサ18
が装着された腕とは他方の腕に装着されていたが、脈波
センサ18と同腕に装着することもできる。

さらに、前述の実施例においては、カフ52の生体に対
する圧迫圧を変化させることにより発生する脈波の大き
さの変化に基づいて血圧値を決定する所謂オシロメトリ
ック方式が血圧測定方法として採用されていたが、これ
に替えて、カフ52の圧迫圧を変化させる過程でカフ52内
に発生する脈音の発生・消滅に基づいて血圧値を決定す
るマイクロフォン方式、或いは超音波方式などを採用し
ても良いのである。また、カフ52内の除速昇圧期間にお
いて発生する脈波に基づいて血圧値を決定するようにし
ても差支えない。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神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】

第１図は本発明の一実施例である脈波モニタ装置の構成
を説明する図である。第２図は第１図の脈波センサの構
成を詳しく示す正面断面図である。第３図（ａ）および
（ｂ）は、第１図の脈波検出プローブのハウジング内の
圧力変化、および脈波センサにより検出される圧脈波の
大きさの変化をそれぞれ経時的に示すタイムチャートで
ある。第４図は第１図における血圧表示器に表示される
血圧値のトレンドの一例を示す図である。第５図は第１
図における波形表示器に表示される波形の一例を示す図
である。第６図は第１図の装置の作動を説明するフロー
チャートである。第７図および第８図は、第６図の作動
の一部をそれぞれ詳しく説明するフローチャートであ
る。第９図は本発明の他の実施例の作動の一部を説明す
るフローチャートである。 12:動脈 18:脈波センサ（圧脈波検出手段） 30:CPU 36,38:電極 40:差動増幅器（インピーダンス脈波検出手段） 70:RAM、42:ROM 88:波形表示器（表示器）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】生体の脈波を連続的に監視するために該脈
波を求めて表示器に連続的に表示させる脈波モニタ装置
であって、前記生体の表皮に貼着される電極を備え、該電極が貼着
された部分におけるインピーダンスを連続的に検出し、
該インピーダンスを表すインピーダンス脈波信号を発生
させるインピーダンス脈波検出手段と、前記生体の動脈に押圧されて該動脈に発生する圧脈波を
検出し、該圧脈波を表す圧脈波信号を発生させる圧脈波
検出手段と、該圧脈波検出手段によって検出された圧脈波を前記表示
器に常時表示させるが、該圧脈波検出手段による圧脈波
検出が異常となった場合には、該圧脈波に替えて前記イ
ンピーダンス脈波検出手段によって検出されたインピー
ダンス脈波を表示させる制御手段と、を含むことを特徴とする脈波モニタ装置。