JP5309954B2 - 電子血圧計 - Google Patents

Description

本発明は、電子血圧計に関し、特に、角度センサを備えた電子血圧計に関する。

上腕、手首、指の動脈圧情報により血圧を測定する電子血圧計が普及している。測定部位の高さが心臓位置より高ければ血圧値は低く、心臓位置より低ければ血圧値は高い傾向に判定される。そのため、測定部位の高さと心臓の高さとを一致させて血圧を測定する必要がある。測定部位の高さと心臓の高さとの不一致は、毎日の血圧値変化を管理する上での大きな変動要因であった。

そのため、従来より、測定部位の高さと心臓の高さとを一致させて血圧を測定するための提案がなされている（特許文献１〜３）。たとえば特許文献１には、測定部位が手首の電子血圧計において、前腕の角度検出手段に加えて上腕に角度検出手段を設け、前腕と上腕の検出角度に基づいてカフの位置と心臓の位置との高低差が算出されることが開示されている。また、２軸の角度検出手段により前腕のピッチ方向およびロール方向の角度が検出され、これらの検出値に基づいてカフの位置と心臓の位置との高低差が算出されることも開示されている。
特開２００７−０５４６４８号公報 特開２００３−１０２６９３号公報 特開平８−５８０号公報

上記のような従来技術では、カフの位置と心臓の位置との高低差を算出することで正しい測定姿勢に導くことは可能である。しかし、血圧測定中に姿勢がくずれた（両者の高低差が所定範囲を超えた）場合には、圧脈波が乱れることにより、測定精度を保ちながら継続して測定を続けることはできない。したがって、そのような場合には、測定精度を保つために、測定を始めからやり直さなければならなかった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、測定途中に測定部位の位置（高さ）と心臓の位置（高さ）とがずれたとしても測定を続けることができ、かつ、測定精度を保つことのできる電子血圧計を提供することである。

この発明のある局面に従う電子血圧計は、被測定者の所定の測定部位に巻き付けるためのカフと、所定の基準方向に対するカフの角度を検出するための角度検出手段と、カフ内の圧力を表わすカフ圧信号を検出するための圧力検出手段と、カフ内の圧力を特定方向に変化させるための第１の圧力制御を行ない、かつ、第１の圧力制御の際にカフ圧信号を取得することにより圧脈波を測定するための圧力制御手段と、第１の圧力制御が実行されている際に、角度検出手段からの出力に基づいて、カフの位置と仮想的な心臓位置との位置ずれが発生したか否かを判断するための判断手段と、判断手段により位置ずれが発生したと判断された場合に、第１の圧力制御を停止し、特定方向とは逆方向にカフ内の圧力を変化させるための第２の圧力制御を行なうことにより、カフ内の圧力を、位置ずれが発生する前の圧力値を表わす特定圧力値まで戻すための戻り処理手段とを備え、圧力制御手段は、戻り処理手段による処理の後に、第１の圧力制御を再開する。

好ましくは、位置ずれが発生する前に測定された圧脈波の振幅と、圧力制御が再開された後の圧脈波の振幅とに基づいて、血圧値を算出するための算出手段をさらに備える。

好ましくは、戻り処理手段は、角度検出手段からの出力に基づいて、被測定者に対し、カフの位置を補正するためのガイドを行なう。

好ましくは、表示手段をさらに備え、戻り処理手段は、角度検出手段からの出力に基づいて、カフの位置と心臓位置との位置関係を示す情報を表示手段に表示するための処理を行なう。

好ましくは、圧力制御手段は、戻り処理手段による処理の結果、カフの位置と心臓位置とが所定範囲内に収まったことを検知した場合に、第１の圧力制御を再開する。

好ましくは、圧力制御手段は、戻り処理手段による処理の結果、カフの位置と心臓位置とが所定範囲内に収まったことを検知し、かつ、波形が安定したことを検知した場合に、第１の圧力制御を再開する。

好ましくは、測定開始前に、角度検出手段からの出力に基づいて、カフの位置と心臓位置との関係を報知するための報知処理手段をさらに備え、圧力制御手段は、カフの位置と心臓位置とが所定範囲内に収まったことを検知した場合に、第１の圧力制御を開始する。

好ましくは、特定圧力値は、第１の圧力制御を停止した時点の圧力値から所定値差し引いた値である。

好ましくは、特定圧力値は、位置ずれが発生した時点の圧力値から所定値差し引いた値である。

本発明によると、測定途中にカフの位置と心臓位置とがずれたとしても測定を続けることができる。また、位置ずれが発生する前の圧力値までカフ内の圧力を戻してから第１の圧力制御を再開するので、測定精度を高く維持することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜外観および構成について＞
はじめに、本発明の実施の形態に係る電子血圧計（以下「血圧計」という）１の外観および構成について説明する。

（外観について）
図１は、本発明の実施の形態に係る血圧計１の外観斜視図である。

図１を参照して、血圧計１は、本体部１０と、被測定者の手首に巻き付け可能なカフ２０とを備える。本体部１０はカフ２０に取り付けられている。本体部１０の表面には、たとえば液晶等により構成される表示部４０と、ユーザ（代表的に被測定者）からの指示を受付けるための操作部４１とが配置されている。操作部４１は、たとえば複数のスイッチを含む。

（ハードウェア構成について）
図２は、本発明の実施の形態に係る血圧計１のハードウェア構成を表わすブロック図である。

図２を参照して、血圧計１のカフ２０は、空気袋２１を含む。空気袋２１は、エアチューブ３１を介して、エア系３０に接続される。

本体部１０は、上述の表示部４０および操作部４１に加え、エア系３０と、各部を集中的に制御し、各種演算処理を行なうためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１００と、ＣＰＵ１００に所定の動作をさせるプログラムや各種データを記憶するためのメモリ部４２と、測定された血圧値を記憶するための不揮発性メモリ（たとえばフラッシュメモリ）４３と、ＣＰＵ１００に電力を供給するための電源４４と、計時動作を行なう計時部４５と、外部よりデータの入力を受付けるためのデータ入出力部４６と、所定の基準方向に対する、（カフ２０に取り付けられた）本体部１０の角度を検出するための角度センサ６０と、角度センサ６０からのアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ（analog to digital）コンバータ６１と、警告音等を発するためのブザー６２とを含む。

操作部４１は、電源をＯＮまたはＯＦＦするための指示の入力を受付ける電源スイッチ４１Ａと、測定開始の指示を受付けるための測定スイッチ４１Ｂと、測定停止の指示を受付けるための停止スイッチ４１Ｃと、フラッシュメモリ４３に記録された血圧などの情報を読み出す指示を受付けるためのメモリスイッチ４１Ｄとを有する。なお、操作部４１は、被測定者を識別するためのＩＤ（Identification）情報を入力するために操作されるＩＤスイッチ（図示せず）をさらに有してもよい。これにより、被測定者ごとに測定データの記録および読出しをすることができる。

エア系３０は、空気袋２１内の圧力（カフ圧）を検出するための圧力センサ３２と、カフ圧を加圧するために、空気袋２１に空気を供給するためのポンプ５１と、空気袋２１の空気を排出しまたは封入するために開閉される弁５２とを含む。

本体部１０は、上記エア系３０に関連して、発振回路３３と、ポンプ駆動回路５３と、弁駆動回路５４とをさらに含む。

圧力センサ３２は、静電容量形の圧力センサであり、カフ圧により容量値が変化する。なお、圧力センサ３２は、静電容量式に限定されず、たとえばピエゾ抵抗式であってもよい。発振回路３３は、圧力センサ３２の容量値に応じた発振周波数の信号をＣＰＵ１００に出力する。ＣＰＵ１００は、発振回路３３から得られる信号を圧力に変換し圧力を検知する。ポンプ駆動回路５３は、ポンプ５１の駆動をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて制御する。弁駆動回路５４は弁５２の開閉制御をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて行なう。

ポンプ５１、弁５２、ポンプ駆動回路５３および弁駆動回路５４は、カフ圧を調整するための調整機構５０を構成する。なお、カフ圧を調整するためのデバイスは、これらに限定されるものではない。

データ入出力部４６は、たとえば、着脱可能な記録媒体１３２からプログラムやデータの読み出しおよび書き込みをする。また／あるいは、データ入出力部４６は、外部の図示しないコンピュータから通信回線を介してプログラムやデータの送受信ができてもよい。

角度センサ６０は、たとえば２軸の角度センサであり、ピッチ方向の重力加速度センサ６０１と、ロール方向の重力加速度センサ６０２とを含む。この場合、角度検出の基準となる「基準方向」は、たとえば鉛直方向である。

Ａ／Ｄコンバータ６１は、２つの重力加速度センサ６０１，６０２より信号を入力し、それぞれの信号をデジタル信号に変換する。そして、変換したデジタル信号を、独立にＣＰＵ１００に与える。これにより、ＣＰＵ１００は、測定部位である手首と仮想的な心臓位置とのずれ幅（代表的に高低差）を算出することができる。

なお、角度センサ６０は、手首に巻き付けられたカフ２０の角度を検出することができれば、このような２軸の角度センサでなくてもよく、１軸の角度センサであってもよい。または、特許文献１に記載のように、本体部１０だけでなく、別途上腕にも角度センサを設けてもよい。

また、本実施の形態における血圧計１は、図１に示されるように、本体部１０がカフ２０に取り付けられた形態であることとするが、上腕式の血圧計で採用されているような、本体部１０とカフ２０とがエアチューブ（図２においてエアチューブ３１）によって接続される形態のものであってもよい。その場合、本体部１０ではなくカフ２０に、角度センサ６０が設置されればよい。

なお、カフ２０には空気袋２１が含まれることとしたが、カフ２０に供給される流体は空気に限定されるものではなく、たとえば液体やゲルであってもよい。あるいは、流体に限定されるものではなく、マイクロビーズなどの均一な微粒子であってもよい。

また、本実施の形態では、所定の測定部位が手首であることとするが、限定的ではなく、上腕など他の部位であってもよい。

（機能構成について）
図３は、本発明の実施の形態に係る血圧計１の機能構成を示す機能ブロック図である。なお、図３には、加圧測定方式すなわち、加圧の際に得られた圧力値に基づいて、血圧値を算出する方式の機能構成が示されている。

図３を参照して、ＣＰＵ１００は、その機能として、ずれ算出部１０１と、報知処理部１０２と、加圧制御部１０４と、戻り処理部１０６と、血圧算出部１０８と、出力処理部１１０とを含む。加圧制御部１０４は、ずれ判断部１１２を有する。なお、図３には、説明を簡単にするために、ＣＰＵ１００の有する各機能部との間で直接的に信号を授受する周辺のハードウェアのみ示されている。

ずれ算出部１０１は、Ａ／Ｄコンバータ６１より入力された、２つの重力加速度センサ６０１，６０２の検出信号に基づいて、手首の高さと仮想的な心臓の高さとの相対的なずれ幅を算出する。具体的には、まず、Ａ／Ｄコンバータ６１より入力される２つの検出信号に基づいて手首のピッチ方向の角度およびロール方向の角度を算出する。そして、算出された角度から心臓と血圧計１の所定の基準位置との高低差（すなわちずれ幅）を算出する。本実施の形態では、特許文献１に記載された手法でずれ幅を算出することとしたが、このような手法に限定されず、公知の手法で実現可能である。ずれ算出部１０１は、算出したずれ幅の情報を、報知処理部１０２、加圧制御部１０４のずれ判断部１１２、および戻り処理部１０６に出力する。

報知処理部１０２は、測定開始前に、被測定者の測定姿勢を正しい姿勢に導くために、入力されたずれ幅の情報に基づいて、手首の位置と心臓の位置との関係を報知する処理を行なう。具体的には、たとえば、入力されたずれ幅の情報を表示部４０に表示したり、ブザー６２にて警告音を発生させる。

加圧制御部１０４は、カフ２０内の圧力を特定方向すなわち上昇方向に変化させるための制御を行なう。つまり、ポンプ５１を駆動させることでカフ２０の加圧制御を行なう。また、加圧制御部１０４は、加圧制御の際に、発振回路３３からの信号を入力し、圧脈波を測定する。本実施の形態では、加圧制御部１０４は、加圧制御の際に圧脈波の振幅も算出する。

加圧制御部１０４の処理と並行して、判断部１１２は、ずれ算出部１０１より入力されるずれ幅の情報に基づいて、手首の高さと心臓の高さとが所定値以上ずれたか否か、つまり、手首の位置と心臓位置との位置ずれが発生したか否かを判断する。

戻り処理部１０６は、ずれ判断部１１２により位置ずれが発生したと判断された場合に、加圧制御を停止し、位置ずれが発生する前の特定圧力値まで減圧する処理を行なう。「特定圧力値」は、たとえば、加圧制御が停止された時点の圧力値から所定値（たとえば８ｍｍＨｇ）差し引いた値、または、位置ずれが発生した時点の圧力値から所定値（たとえば５ｍｍＨｇ）差し引いた値である。上記２つの所定値は、いずれも、位置ずれが発生した時点から１〜３拍の時間（成人の標準的な時間）に相当する分、戻るような値であることが好ましい。このような所定値は、たとえば出荷時に、加圧制御の速度に依存して定められてよい。なお、加圧速度が状況や条件等によって変更可能であるような場合には、所定値に限定されず、位置ずれが発生した時点から１〜３拍の時間（成人の標準的な時間）に相当する分、戻すための圧力値を算出してもよい。

戻り処理部１０６により一部の圧力区間逆方向の圧力制御が行なわれると、再び加圧制御部１０４による加圧制御が実行される。

血圧算出部１０８は、加圧制御部１０４により加圧制御中に算出された圧脈波の振幅に基づいて、血圧値、たとえば最高血圧および最低血圧を算出する。測定期間中、戻り処理部１０６による処理が実行されると、血圧算出部１０８は、位置ずれが発生する前に測定された圧脈波の振幅と、加圧制御が再開された後の圧脈波の振幅とに基づいて、血圧値を算出する。算出した血圧値の情報は、出力処理部１１０に出力される。

出力処理部１１０は、入力した血圧値の情報を出力する処理を行なう。具体的には、たとえば、表示部４０に血圧値を表示する。また、フラッシュメモリ４３に測定の際の日時と対応付けて血圧値を記憶してもよい。

なお、上述の各機能ブロックの動作は、メモリ部４２中に格納されたソフトウェアを実行することで実現されてもよいし、これらの機能ブロックのうち少なくとも１つについては、ハードウェアで実現されてもよい。

＜動作について＞
図４は、本発明の実施の形態における血圧計１が実行する血圧測定処理を示すフローチャートである。図４のフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてメモリ部４２に格納されており、ＣＰＵ１００がこのプログラムを読み出して実行することにより、血圧測定処理の機能が実現される。

なお、この処理は、電源がオンされた後、測定スイッチ４１Ｂが押下された場合に開始されてよい。測定スイッチ４１Ｂが押下されると、ずれ算出部１０１によるずれ幅の算出処理が別ルーチンで実行されており、算出されたずれ幅の情報が、たとえばメモリ部４２の所定の領域に上書き記録されていると仮定する。

図４を参照して、はじめに、ＣＰＵ１００は、ゼロセッティングすなわち初期リセットを完了する（ステップＳ２）。具体的には、メモリ部４２の所定の領域を初期化し、空気袋２１の空気を排気し、圧力センサ３２の０ｍｍＨｇ補正を行なう。

次に、報知処理部１０２が、ずれ算出部１０１が算出したずれ幅が所定範囲内か否かを判断する（ステップＳ４）。つまり、手首の位置と心臓の位置との高低差が、所定値以上であるか否かが判断される。ずれ幅が所定範囲内でなければ（ステップＳ４においてＮＯ）、ずれ幅が所定範囲内になるように報知し（ステップＳ６）、ステップＳ４に戻る。ステップＳ６では、たとえば、表示部４０に、高低差すなわち、手首の高さと心臓の高さとの位置関係を示す情報を表示してもよいし、手首の高さが規定の位置であるか否かを示す情報を表示してもよい。

ステップＳ６での報知画面の一例を図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
図５（ａ）を参照して、手首の高さと心臓の高さとがほぼ一致しており、両者のずれ幅が所定範囲内である状態５０１の場合、たとえば画面４０１に示されるような１つのマーク４１０が表示される。マーク４１０は、ハートマークに１拍分の脈波が重畳したような形状である。図５（ｂ）を参照して、手首の位置が心臓の位置よりも所定範囲を越えて下方向にずれている状態５０２の場合、たとえば画面４０２に示されるようにハートマーク４１１の下に、上向きの三角マーク４１２が表示される。図５（ｃ）を参照して、手首の位置が心臓の位置よりも所定範囲を越えて上方向にずれている状態５０３の場合、たとえば画面４０３に示されるようにハートマーク４１１の上に、下向きの三角マーク４１３が表示される。

なお、図５（ｂ），（ｃ）に示すような状態５０２，５０３の場合、ブザー６２にて警告音を発生させてもよい。

このように、三角マーク４１３の位置をずれた方向に一致させ、かつ、三角マーク４１３の向きにより矢印の機能も果たしている。さらに、ハートマーク４１１を基準として、三角マーク４１３の位置を、手首の高さに応じて変えている。したがって、被測定者は、カフ２０を巻き付けた手首を、どちらの方向にどれ位、動かすべきか直感的に把握することができる。

ステップＳ６での報知画面の他の例を図６（ａ），（ｂ）に示す。
図６（ａ）を参照して、手首の高さと心臓の高さとがほぼ一致した状態（図５（ａ）の状態５０１）の場合、画面４０４に示されるように「高さＯＫ」というメッセージが表示される。その後、両者のずれ幅が所定範囲を越えた場合、図６（ｂ）の画面４０５に示されるように、「高さＯＫ」というメッセージが非表示とされる。図６（ｂ）の画面４０５とともにブザー６２により警告音が発生されてもよい。

なお、特に図６に示したような報知形態の場合、報知処理部１０２は、ずれ幅の大きさに応じて、警告音のパターンを変えてもよい。

再び図４を参照して、ずれ幅が所定範囲内になったと判断されると（ステップＳ４においてＹＥＳ）、血圧測定が開始される（ステップＳ８）。

はじめに、加圧制御部１０４は、カフ２０の加圧を開始する（ステップＳ１０）。血圧計１は加圧測定方式であるため、血圧算出が可能となるように、単位時間当りの圧力増加量が一定となるように、徐々にカフ２０を加圧する制御を行なう。加圧制御部１０４は、加圧期間中、発振回路３３からの出力に基づいて、圧脈波を取得し、圧脈波の１拍ごとに脈波振幅を算出する（ステップＳ１１）。算出された脈波振幅のデータは、カフ圧データと関連付けられて時系列にメモリ部４２内に記録される。このようなメモリ部４２内の脈波関連情報のデータ構造例については後述する。

加圧期間中、ずれ判断部１１２は、ずれ算出部１０１が算出したずれ幅が所定範囲内か否かを判断する（ステップＳ１２）。加圧期間中、ずれ幅が所定範囲内であれば（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。一方、加圧制御中、ずれ幅が所定範囲外となると、「戻り処理」が実行される（ステップＳ３０）。戻り処理については、図７および図８を参照して後に詳細に説明する。

ステップＳ１４において、加圧制御部１０４は、所定値（たとえば２００ｍｍＨｇ）まで加圧されたか否かを判断する。カフ圧が所定値に達していないと判断された場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、ステップＳ１１に戻り、上記処理（ステップＳ１１，Ｓ１２）を繰返す。

カフ圧が所定値に達すると（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、加圧は停止され（ステップＳ１６）、カフ２０内の空気が排気される（ステップＳ１８）。同時に、血圧算出部１０８は、たとえばオシロメトリック法に従い、ステップＳ１１で算出された脈波振幅とそのときのカフ圧とに基づいて、血圧値（最高血圧および最低血圧）を算出する（ステップＳ２０）。なお、測定途中に戻り処理が実行された場合の具体的な血圧算出方法については後述する。

最後に、出力処理部１１０は、測定結果すなわち算出された最高血圧および最低血圧を表示および記録する（ステップＳ２２）。

なお、本実施の形態では、所定値に達するまで加圧制御を続けることとしたが、リアルタイムで血圧値を算出する場合には、最高血圧が算出された時点で加圧を終了してもよい。

（戻り処理）
ここで、本実施の形態における戻り処理について説明する。

図７は、本発明の実施の形態の血圧測定処理における戻り処理を示すフローチャートである。

図７を参照して、戻り処理部１０６は、まず、カフ２０の加圧を停止する（ステップＳ１０２）。つまり、ポンプ５１の駆動を停止する。

次に、戻り処理部１０６は、閉じていた弁５２を徐々に開いていき、測定停止時の圧力値から所定圧分減圧する（ステップＳ１０４）。

戻り処理部１０６は、所定圧だけカフ圧を減圧させると、弁５２を封鎖することにより減圧を停止し、圧力を保持する（ステップＳ１０６）。

このようにして位置ずれが発生した時点よりも前の圧力値までカフ圧が戻されると、戻り処理部１０６は、ずれ算出部１０１が算出したずれ幅が所定範囲内になるまで姿勢のガイドを行なうとともに（ステップＳ１０８）、圧脈波が安定したか否かを判断する（ステップＳ１１０）。姿勢のガイドとしては、たとえば、上述のステップＳ６の報知処理と同様の処理を行なうこととしてよい。つまり、手首の高さと心臓の高さとの位置関係を示す情報を表示する処理が行なわれる。これにより、被測定者は、測定姿勢が正常になるように、すなわち手首の高さと心臓の高さとの高低差が所定値内に収まるように、カフ２０を巻き付けた手首の位置を補正することができる。

そして、圧脈波が安定すると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、メインルーチンに戻る。圧脈波が安定したか否かは、たとえば、圧脈波の振幅値がほぼ一定になったか否か、すなわち前後の振幅値の差が、所定数連続して所定値以下となったか否かで検出可能である。このように、圧脈波が安定したことを検出してから再加圧することで、血圧値の精度をより向上させることができる。

従来は、測定中に姿勢がくずれると、測定精度が保てないためエラー表示をして測定を終了していたが、本実施の形態によると、測定中に姿勢がくずれたとしても、被測定者に手首の位置の補正を導いて測定中止を回避することができる。したがって、被測定者は、始めから測定をやり直す必要がないため、トータルの測定時間を短縮することができる。

以上説明したような戻り処理を図８を用いてより具体的に説明する。
図８は、本発明の実施の形態における血圧測定処理にて実行される戻り処理について説明するための図である。図８（ａ）には、測定期間中に、発振回路３３からの信号に基づいて得られる圧力値が、計時部４５が計時する時間軸に沿って示される。図８（ｂ）には、図８（ａ）における２つの特徴点Ｐ１，Ｐ２それぞれにおける圧脈波のイメージが示される。

図８（ａ）を参照して、加圧制御が開始され（開始時点を時間ｔ０で表わしている）、時間ｔ１において異常（位置ずれ）が検出されたとする（ステップＳ１２）。時間ｔ１において、測定された圧脈波は、図８（ｂ）に示されるように、それまでの正常な波形とは異なり乱れた波形となっている。

位置ずれが発生すると、カフ２０の加圧制御は停止される（ステップＳ１０２）。異常が検出されてから完全に加圧を停止するまでに多少のタイムラグがあるため、時間ｔ２にて加圧が停止されたとする。その時点の圧力値を“ＰＣａ”と表わす。

圧力値ＰＣａから減圧する所定の圧力値を“ΔＴＨｐ”で表わすと、圧力値は、停止時の圧力値ＰＣａから所定圧ΔＴＨｐを差し引いた圧力値“ＰＣｂ”まで徐々に減圧される（ステップＳ１０４）。圧力値ＰＣｂまで減圧された時点が時間ｔ３で表わされているとする。所定圧ΔＴＨｐは、タイムラグを加味して、位置ずれが発生した特徴点Ｐ１の圧力値よりも一定量低くなるような値であるため、圧力値“ＰＣｂ”は、特徴点Ｐ１の圧力値よりも一定量低い値ともいえる。

圧力値ＰＣｂまで一旦減圧されると、圧脈波が安定するまでその圧力値ＰＣｂが維持される（ステップＳ１０６）。時間ｔ３〜ｔ４の間で圧脈波の安定が検出されると、再び加圧が開始される（ステップＳ１１０でＹＥＳ，ステップＳ１０）。加圧が再開されてからの、位置ずれが発生した特徴点Ｐ１と同じ圧力レベルの特徴点Ｐ２（時間ｔ５）においては、図８（ｂ）に示されるように、測定された圧脈波は本来の正常な波形となる。

図８に示したような戻り処理が測定途中に挿入された場合、異常検出前の加圧制御において圧力値ＰＣｂであった時点を時間ｔａと表わすと、血圧算出部１０８は、時間ｔ０〜ｔａまでに検出された圧脈波情報に基づく振幅値と、時間ｔ４〜ｔ６までに検出された圧脈波情報に基づく振幅値とに基づいて、最高血圧（図中“ＳＹＳ”）および最低血圧（図中“ＤＩＡ”）を算出することができる。

ここで、測定途中に戻り処理が実行された場合の、血圧算出部１０８による血圧算出方法について、図９を参照しながら説明する。

図９は、測定期間中にメモリ部４２に記憶される圧脈波関連情報のデータ構造の一例を示す図である。

図９を参照して、圧脈波関連情報には、４つの項目、すなわち、時間データを示す項目９１と、カフ圧データを示す項目９２と、算出された脈波振幅データを示す項目９３と、中断フラグの項目９４とが含まれる。カフ圧データは、制御値としてのカフ圧であり、脈波振幅データは、ステップＳ１１で算出された脈波振幅の値を表わす。時間データとカフ圧データと脈波振幅データとが、対応付けられて記憶されている。なお、脈波振幅データは、カフ圧データと関連付けられていればよい。なお、脈波振幅データには、「０」も含む数値が記録されるものとする。

中断フラグ（１または０）は、対応する脈波振幅を血圧算出に用いるか否かを識別するためのフラグである。中断フラグ、たとえば時間データ（またはカフ圧データ）に対応付けられて記憶されればよく、初期値として“０”が記憶される。

図９（ａ）に、測定（加圧）開始から再加圧開始まで（ｔ０〜ｔ４）の圧脈波関連情報が示され、図９（ｂ）に、再加圧開始から測定終了まで（ｔ４〜ｔ６）の圧脈波関連情報が示されているとする。なお、図９（ｂ）において、再加圧が開始されたときの時間データを例として“１０１”としている。

図９（ａ）を参照して、時間データ“１０”の時点で加圧が停止されたと仮定する。この場合、時間データ“１０”に対応するカフ圧データＰＣ（１０）が、図８（ａ）の圧力値ＰＣａに相当する。

仮に、カフ圧データＰＣ（１０）から、所定圧ΔＴＨｐ差し引いた圧力値が、たとえばカフ圧データＰＣ（６）の値であるとする。そうすると、ＰＣ（６）以降、再加圧がされるまでの間、つまり、時間データ“６”から“１００”までの中断フラグを“１”にセットする。

このような場合、図９（ａ）のデータのうち、中断フラグが“１”である時間データ“６”以降のデータ群９７は血圧算出に用いられない。血圧算出部１０８は、中断フラグが“０”である時間データを用いて血圧値を算出する。つまり、図９（ａ）の時間データ“１”〜“５”までのデータ群９６と図９（ｂ）の全データとをつなぎ合せることで、血圧値が算出される。より具体的には、図９（ａ）の振幅データＡＭ（１）〜ＡＭ（５）、および、図９（ｂ）の振幅データＡＭ（１０１）以降の値に基づいて、最高血圧および最低血圧を算出する。

このように、本実施の形態によると、測定の途中に姿勢がくずれたとしても、正しい姿勢の際の振幅データのみが血圧算出に用いられるため、測定精度を良好に保つことができる。

なお、本実施の形態では、加圧制御中に算出された脈波振幅を用いて血圧値を算出することとしたが、加圧制御中はカフ圧データ（圧脈波データ）のみを記録し、測定終了後につなぎ合わせたカフ圧データより脈波振幅を算出することで、血圧値を算出してもよい。

なお、本実施の形態では、停止位置の圧力値から所定値（たとえば８ｍｍＨｇ）減圧したが、位置ずれ発生時の圧力値から所定値（たとえば５ｍｍＨｇ）減圧することとしてもよい。

または、本実施の形態では、停止位置の圧力値から所定値だけ減圧することとしたが、たとえば３拍分前の時点の圧力値を推定し、推定した圧力値まで減圧することとしてもよい。被測定者の１拍当りの時間から、３拍分前の時点の圧力値を推定することが可能である。この場合、位置ずれが発生した時点よりも所定拍分前の圧力値が、上記特定圧力値に対応する。

または、減圧の際に圧脈波の振幅を算出し、位置ずれ発生直前の圧脈波の振幅値と算出した振幅値との差が所定値以内になった時点で減圧を停止してもよい。この場合、位置ずれが発生直前の振幅値との差が所定値以内である圧力値が、上記特定圧力値に対応する。

上記実施の形態では、加圧測定方式を例に説明したが、減圧測定方式にも適用することができる。つまり、異常が発生して減圧を停止すると、停止時の圧力値から所定圧分加圧して、手首の高さの補正がされてから減圧を再開することとしてよい。

また、上記実施の形態では、位置ずれ発生時の圧力値にかかわらず、戻り処理をすることとしたが、高い圧力値で加圧を中断すると、被測定者が苦痛を感じる恐れも考えられる。したがって、所定値（たとえば１３０ｍｍＨｇ）より高い圧力値で位置ずれが発生した場合には、エラー表示とし、測定のやり直しを促してもよい。

または、測定精度をより向上させるために、血圧算出に用いられることが推定される圧力区間（たとえば６０〜１５０ｍｍＨｇ）において位置ずれが発生した場合には、エラー表示とし、測定のやり直しを促してもよい。

または、異常を検出して加圧（減圧）を停止してから、再加圧（減圧）するまでに特定時間を超えると、排気して測定中止としてもよい。また、当該特定時間は、異常検出時の圧力値に応じて変更できてもよい。具体的には、たとえば、異常検出時の圧力値と、時間とを対応付けたデータテーブルをメモリ部４２に予め格納しておけば、実現可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る血圧計の外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係る血圧計のハードウェア構成を表わすブロック図である。 本発明の実施の形態に係る血圧計の機能構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態における血圧計が実行する血圧測定処理を示すフローチャートである。 測定部位と心臓との位置関係を報知する画面の一例を示す図である。 測定部位と心臓との位置関係を報知する画面の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態の血圧測定処理における戻り処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における血圧測定処理にて実行される戻り処理について説明するための図である。 測定期間中にメモリ部に記憶される圧脈波関連情報のデータ構造の一例を示す図である。

符号の説明

１ 電子血圧計、１０ 本体部、２０ カフ、２１ 空気袋、３０ エア系、３１ エアチューブ、３２ 圧力センサ、３３ 発振回路、４０ 表示部、４１ 操作部、４１Ａ 電源スイッチ、４１Ｂ 測定スイッチ、４１Ｃ 停止スイッチ、４１Ｄ メモリスイッチ、４２ メモリ部、４３ フラッシュメモリ、４４ 電源、４５ 計時部、４６ データ入出力部、５０ 調整機構、５１ ポンプ、５２ 弁、５３ ポンプ駆動回路、５４ 弁駆動回路、６０ 角度センサ、６１ Ａ／Ｄコンバータ、６２ ブザー、１００ ＣＰＵ、１０１ ずれ算出部、１０２ 報知処理部、１０４ 加圧制御部、１０６ 戻り処理部、１０８ 血圧算出部、１１０ 出力処理部、１１２ ずれ判断部、１３２ 記録媒体、６０１，６０２ 重力加速度センサ。

Claims (8)

1. 被測定者の所定の測定部位に巻き付けるためのカフと、
   所定の基準方向に対する前記カフの角度を検出するための角度検出手段と、
   前記カフ内の圧力を表わすカフ圧信号を検出するための圧力検出手段と、
   前記カフ内の圧力を特定方向に変化させるための第１の圧力制御を行ない、かつ、前記第１の圧力制御の際に前記カフ圧信号を取得することにより圧脈波を測定するための圧力制御手段と、
   前記第１の圧力制御が実行されている際に、前記角度検出手段からの出力に基づいて、前記カフの位置と仮想的な心臓位置との位置ずれが発生したか否かを判断するための判断手段と、
   前記判断手段により位置ずれが発生したと判断された場合に、前記第１の圧力制御を停止し、前記特定方向とは逆方向に前記カフ内の圧力を変化させるための第２の圧力制御を行なうことにより、前記カフ内の圧力を、位置ずれが発生する前の圧力値を表わす特定圧力値まで戻すための戻り処理手段とを備え、
   前記圧力制御手段は、
   前記戻り処理手段による処理により、前記第２の圧力制御による圧脈派を測定し、
   位置ずれが発生する前に測定された圧脈波の振幅と、前記第２の圧力制御により測定された圧脈派の振幅とに基づいて、前記第２の圧力制御を停止し、
   前記第２の圧力制御を停止した後、前記角度検出手段からの出力に基づいて、前記カフの位置と前記心臓位置とが所定範囲内に収まったことを検知し、かつ、波形が安定したことを検知した場合に、前記第１の圧力制御を再開する、電子血圧計。
2. 位置ずれが発生する前に測定された圧脈波の振幅と、前記第１の圧力制御が再開された後の圧脈波の振幅とに基づいて、血圧値を算出するための算出手段をさらに備える、請求項１に記載の電子血圧計。
3. 前記戻り処理手段は、前記角度検出手段からの出力に基づいて、前記被測定者に対し、前記カフの位置を補正するためのガイドを行なう、請求項１または２に記載の電子血圧計。
4. 表示手段をさらに備え、
   前記戻り処理手段は、前記角度検出手段からの出力に基づいて、前記カフの位置と前記心臓位置との位置関係を示す情報を前記表示手段に表示するための処理を行なう、請求項３に記載の電子血圧計。
5. 前記圧力制御手段は、前記戻り処理手段による処理の結果、前記カフの位置と前記心臓位置とが所定範囲内に収まったことを検知した場合に、前記第１の圧力制御を再開する、請求項１〜４のいずれかに記載の電子血圧計。
6. 測定開始前に、前記角度検出手段からの出力に基づいて、前記カフの位置と前記心臓位置との関係を報知するための報知処理手段をさらに備え、
   前記圧力制御手段は、前記カフの位置と前記心臓位置とが所定範囲内に収まったことを検知した場合に、前記第１の圧力制御を開始する、請求項５に記載の電子血圧計。
7. 前記特定圧力値は、前記第１の圧力制御を停止した時点の圧力値から所定値差し引いた値である、請求項１〜６のいずれかに記載の電子血圧計。
8. 前記特定圧力値は、前記位置ずれが発生した時点の圧力値から所定値差し引いた値である、請求項１〜６のいずれかに記載の電子血圧計。

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