JP3041936B2 - 電子血圧計 - Google Patents

電子血圧計

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JP3041936B2
JP3041936B2 JP2278895A JP27889590A JP3041936B2 JP 3041936 B2 JP3041936 B2 JP 3041936B2 JP 2278895 A JP2278895 A JP 2278895A JP 27889590 A JP27889590 A JP 27889590A JP 3041936 B2 JP3041936 B2 JP 3041936B2
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修 白崎
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、振動法式電子血圧計であって、減圧過程
において血圧測定に不要な最高血圧近傍から最大脈波発
生までを急速減圧し、測定時間の短縮化を実現する電子
血圧計に関する。
(ロ)従来の技術 振動法式電子血圧計は、カフとこのカフを加圧する加
圧ポンプと、カフ圧を減圧する排気弁と、カフ圧を検出
する圧力センサと、マイクロコンピュータ(MPU)を備
えている。
このMPUは、圧力センサの出力信号により脈波成分を
検出し、この脈波成分より脈波振幅値を算出すると共
に、カフ圧と脈波振幅値より最高血圧(SYS)及び最低
血圧値(DIA)を決定する機能を含んでいる。一般に、
振動法式電子血圧計は、血圧値の決定にしきい値方式を
採用している。測定に際しては、カフを加圧し動脈を阻
血した後、減圧する過程でカフ圧に含まれる脈波振幅値
を検出する。脈波は、カフ圧を微速度で減圧する際に、
血液が流れ始める時点で生ずる動脈の体積変動であり、
この変動がカフに伝わり検出される。この脈波振幅値
は、カフ圧の減少につれて徐々に大きくなり最大値をと
った後、暫時減少傾向を示す曲線(包絡線)を描く。こ
こにおいて、最大脈波振幅値を検出し、前述の脈波振幅
増加過程において、最大脈波振幅値の所定割合であるし
きい値(例えば最大脈波振幅値の50%)に最も近い脈波
振幅値を検出し、この時点のカフ圧を最高血圧値と決定
する。また、脈波振幅減少過程において、最大脈波振幅
値の所定割合である他のしきい値(例えば最大脈波振幅
値の70%)に最も近い脈波振幅値を検出し、この時点の
カフ圧を最低血圧値と決定している。
(ハ)発明が解決しようとする課題 振動法式電子血圧計は、カフを加圧目標値(最高血圧
値以上の加圧値)まで加圧して動脈を阻血した後、一定
の微速排気(4mmHg/s)による減圧過程でカフ圧と脈波
情報とを得、このカフ圧と脈波情報に基づいて血圧を決
定するものである。この血圧測定方式では、測定中、一
定の微速排気を続行するため、測定に時間がかかる。こ
の結果、被測定者はカフによる長時間の圧迫に耐えねば
ならず測定に苦痛を伴う。特に高血圧患者の場合には、
カフに大きな圧をかけた状態から微速排気を続行するた
め、測定時間が大幅に長くかかり、腕が痺れる或いは動
脈部位に鬱血が生じる等の不利があった。
この発明は、以上のような課題を解消させ、測定時間
が短時間ですみ、被測定者に与える苦痛を軽減し得る電
子血圧計を提供することを目的とする。
(ニ)課題を解決するための手段及び作用 この目的を達成させるため、この発明の電子血圧計で
は、次のような構成としている。
電子血圧計は、カフと、カフを加圧する加圧手段と、
カフ内圧力を減圧する減圧手段と、前記カフ内の流体圧
を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段の出力信
号中に含まれる脈波成分を検出する脈波成分検出手段
と、この脈波成分検出手段で検出された脈波成分より脈
波振幅値を算出する脈波振幅値算出手段と、この脈波振
幅値算出手段の出力信号及び前記圧力検出手段の出力信
号に基づいて最高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧
値決定手段とから成る電子血圧計であって、上記カフを
加圧目標値まで急速加圧する加圧過程において、カフ圧
の脈波情報を検出する脈波情報検出手段と、この検出し
た脈波情報に基づいて最大脈波発生時のカフ圧の推定及
び最高血圧の推定とを行う推定手段と、カフを微速排気
する減圧過程において、前記推定手段により推定した最
高血圧推定値より所定値を引いたカフ圧点から、最大脈
波発生時のカフ圧に所定値を加えたカフ圧点までを急速
減圧する減圧制御手段を設けたことを特徴としている。
このような構成を有する電子血圧計では、カフ加圧時
に抽出した脈波情報をもとに、最大脈波(脈波ピーク
点)を検出すると共に、最大脈波発生時のカフ圧と最高
血圧とを推定する。そして、カフの微速排気(減圧)過
程において、最高血圧推定値近傍の脈波とカフ圧とを読
み込み、最大脈波の50%の脈波に対応するカフ圧(真正
の最高血圧)を検出する。更に、カフ圧が推定した最高
血圧推定値より所定値(例えば15mmHg)を引いたカフ圧
点を過ぎると、このカフ圧点から、最大脈波発生時のカ
フ圧に所定値(15mmHg)を加えたカフ圧点までを一気に
急速減圧する。この期間は、最高血圧(最大脈波の上昇
過程における50%に対応するカフ圧)をすぎ、最大脈波
に至るまでの本来、血圧測定に不要な期間である。従っ
て、この期間を一気に急速減圧することで、測定時間を
短縮する。更に、カフ圧が再大脈波発生時のカフ圧に所
定値を加えたカフ圧点にまで減圧された時、再びカフ微
速排気に戻り、最大脈波を抽出すると共に最低血圧(最
大脈波の下降過程における70%に対応するカフ圧)を検
出する。
かくして、血圧測定におけるカフ減圧を、一定速度の
微速減圧(例えば4mmHg/s排気)により画一的に行うの
ではなく、血圧測定に不要な期間(最高血圧を過ぎ最大
脈波に至るまでの期間)を一気に急速減圧することで、
測定時間の短縮化を実現し、測定中の圧迫による被測定
者の苦痛が解消できる。
(ホ)実施例 第2図は、この発明に係る電子血圧計の空気系と測定
回路の具体的な一実施例を示すブロック図である。
カフ1には、チューブ1aを介して加圧ポンプ(加圧手
段)2、コントロール弁(排気手段)3及び圧力センサ
(圧力検出手段)4が接続してある。コントロール弁3
は、PWM信号にて制御され、完全「閉」から完全「開」
までパルスのDutyを変えることによりアナログ的にコン
トロールされる。圧力センサ4は、例えばひずみゲージ
を使用したダイヤフラム変換器、或いは半導体圧力変換
素子等が使用される。前記加圧ポンプ2とコントロール
弁3は、後述するCPU(セントラルプロセッシングユニ
ット)8によって制御される。圧力センサ4の出力信号
(アナログ量)は、増幅器5で増幅され、ローパスフィ
ルタ6を介してA/D変換器7でデジタル値に変換され
る。ローパスフィルタ6は、加圧時のポンプノイズを除
去するためのものであり、加圧過程の脈波を忠実に抽出
するため、フィルタのカットオフ周波数は10乃至30Hzに
設定にしてある。CPU8は、A/D変換器7によりデジタル
値に変換された圧力センサ4の出力信号を一定周期で取
り込む。また、圧力センサ4の出力信号は、増幅器5を
介してローパスフィルタ6に通され、ローパスフィルタ
6ではカフ圧信号上に現れる脈波成分を抽出し、この脈
波信号(脈波成分)をCPU8が取り込む。
CPU8は、脈波振幅値を算出する機能、得られた脈波振
幅値及びカフ圧値から最低血圧値、最高血圧値を決定す
る機能を有する。また、CPU8は、カフ加圧過程において
得られた脈波情報に基づいて、抽出され最大脈波発生時
点のカフ圧及び最高血圧を推定し、これをメモリに記憶
させる機能を有する。更に、CPU8は推定した最高血圧推
定値より所定値(15mmHg)を引いた値のカフ圧点から、
最大脈波発生時のカフ圧に所定値(15mmHg)を加えた値
のカフ圧点までを急速減圧させる機能を有している。
また、CPU8には最高血圧値及び最低血圧値を表示器9
に表示させる機能を備えている。
第1図(A)及び第1図(B)は、実施例電子血圧計
の具体的な処理動作を示すフローチャートである。
血圧計の加圧スイッチをONする〔ステップ以下「ST」
という1〕と、加圧ポンプ2が駆動する(ST2)。同時
に、コントロール弁3が完全「閉」とされ(ST3)、カ
フ1が急速加圧される。このカフ加圧状況のもとで、カ
フ圧が読み込まれると共に脈波が抽出される(ST4及びS
T5)。ST6では、最大脈波が抽出されたか否かを判定し
ている。第3図に示すように、カフ1の急速加圧段階に
おいて、最大脈波(脈波ピーク値)が抽出されると、こ
のST6の判定がYESとなり、ST7で最大脈波発生時のカフ
圧PM′が記憶される(第3図参照)。そして、引き続き
カフ圧が読み込まれると共に脈波が抽出される(ST8及
びST9)。ST10では、最高血圧値の推定が完了したか否
かを判定している。最高血圧値の推定は、最大脈波の上
昇過程の50%におけるカフ圧に対応する圧として推定さ
れる。この最高血圧推定値Ps′(第3図参照)が推定さ
れると、ST10の判定がYESとなり、最高血圧推定値Ps′
がメモリに記憶される(ST11)。そして、カフ1が加圧
目標値まで加圧された時、加圧ポンプ2の駆動が停止し
た後(ST12)、カフ1の微速減圧を開始する(ST13)。
カフ1の微速排気はコントロール弁により4mmHg/s程度
の速度に制御される。このカフ微速排気状態において、
カフ圧が読み込まれる(ST14)。ST15では、現在のカフ
圧が最高血圧推定値に所定値α(15mmHg)を加えた圧
(Ps′+α)より低いか否かを判定している。第3図に
示すように、カフ1が減圧され、カフ圧がこの点以下と
なったとすると、ST15の判定がYESとなり、微速排気状
態のままカフ圧の読み込み及び脈波抽出が実行される
(ST16及びST17)。そして、ST18では、現在のカフ圧が
最高血圧推定値Ps′より所定値α(15mmHg)を引いた圧
(Ps′−α)より低いか否かを判定している。仮に、カ
フ1がこの点以下にまで減圧されたとすると、ST18の判
定がYESとなりカフ1が急速減圧される(ST19)。つま
り、カフ1の加圧中に推定した概略の最高血圧推定値P
s′の前後(±15mmHg)範囲のカフ圧と脈波振幅を検出
し、真正のPs(最大脈波の50%の脈波、及びこの脈波に
対応するカフ圧)を検出し、この後にカフ1の急速排気
に移行する。
そして、第1図(B)で示すように、このカフ1の急
速減圧過程においてカフ圧が読み込まれる(ST20)。ST
21では、カフ圧が最大脈波発生時のカフ圧PM′に所定値
α(15mmHg)を加えた圧(PM′+α)以下になったか否
かを判定している。つまり、カフ圧が最大脈波が発生す
る近傍にまで近づいたか否かを判定している。第3図に
示すように、カフ1の圧が(PM′+α)の点まで降下し
たとすると、ST21の判定がYESとなってコントロール弁
3により、急速減圧を停止し再びカフ1が微速排気状態
とされる(ST22)。そして、カフ微速排気状態のもとで
カフ圧読み込み及び脈波抽出が実行され(ST23及びST2
4)、最大脈波AMが検出される(ST25)。そして、このA
Mから所定の演算によりAS(SYS時点の脈波振幅)が求め
られ、それが発生したカフ圧(AM発生より高カフ圧側)
を最高血圧として算出する(ST26)。更に、AMから所定
の演算が施され、AD(DIA時の脈波振幅)が求められる
(ST27)。そして、カフ圧の読み込み及び脈波抽出が実
行される(ST28及びST29)。ST30では、ST27で求めたAD
発生時のカフ圧PD(第3図参照)、つまり最低血圧を記
憶したか否かを判定し、最低血圧を記憶したとすると、
このST30の判定がYESとなって、最高血圧及び最低血圧
を表示器9に表示させた後(ST31)、カフ1を急速減圧
する(ST32)。
(ヘ)発明の効果 この発明では、以上のように、カフ加圧時の脈波情報
をもとに、最大脈波発生時のカフ圧及び最高血圧を推定
し、カフ減圧過程において、最高血圧推定値から所定値
を引いた値のカフ圧点から、最大脈波発生時のカフ圧に
所定値を加えた値のカフ圧点までを急速排気することと
したから、本来測定に不必要な最高血圧を過ぎたあたり
から最大脈波発生に至るまでの期間を急速減圧できる。
従って、測定の無駄がなくなり測定時間の短縮化を実現
し得ると共に、被測定者に長時間の圧迫による苦痛を与
えることなく測定を実行できる。また、測定時間が短縮
できるから、体動等のノイズの混入確率が減少し、測定
精度の信頼性が向上する等、発明目的を達成した優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)、第1図(B)は、実施例電子血圧計の具
体的な処理動作を示すフローチャート、第2図は、実施
例電子血圧計の空気系及び回路構成例を示すブロック
図、第3図は、実施例電子血圧計による血圧測定の状況
を示すカフ圧と脈波振幅の関係を示す説明図である。 1:カフ、2:加圧ポンプ、 3:コントロール弁、4:圧力センサ、 8:CPU。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福良 正史 京都府京都市下京区中堂寺南町17番地 サイエンスセンタービル 株式会社オム ロンライフサイエンス研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−32841(JP,A) 特開 昭63−194639(JP,A) 特開 平2−234740(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/022 - 5/0295

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カフと、カフを加圧する加圧手段と、カフ
    内圧力を減圧する減圧手段と、前記カフ内の流体圧を検
    出する圧力検出手段と、この圧力検出手段の出力信号中
    に含まれる脈波成分を検出する脈波成分検出手段と、こ
    の脈波成分検出手段で検出された脈波成分より脈波振幅
    値を算出する脈波振幅値算出手段と、この脈波振幅値算
    出手段の出力信号及び前記圧力検出手段の出力信号に基
    づいて最高血圧値及び最低血圧値を決定する血圧値決定
    手段とから成る電子血圧計において、 上記カフを加圧目標値まで急速加圧する加圧過程におい
    て、カフ圧の脈波情報を検出する脈波情報検出手段と、
    この検出した脈波情報に基づいて最大脈波発生時のカフ
    圧の推定及び最高血圧の推定とを行う推定手段と、カフ
    を微速排気する減圧過程において、前記推定手段により
    推定した最高血圧推定値より所定値を引いたカフ圧点か
    ら、最大脈波発生時のカフ圧に所定値を加えたカフ圧点
    までを急速減圧する減圧制御手段を設けたことを特徴と
    する電子血圧計。
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