JP5683759B1 - 血圧測定装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)発光素子と受光素子の取り付け状態の変化に加えて、
(b)例えば手首の橈骨動脈部に取り付けるか、もしくは、指先に取り付けるかの取り付け部位に応じて、
(c)また、例えば同一の橈骨動脈部の部位に取り付けるにしても、痩せた被測定者と、太った被測定者とでその者の皮膚の厚さに応じて、
(d)さらに、例えば血管からの反射光を用いる反射型光探触子を用いるか、もしくは、血管を通過した通過光を用いる通過型光探触子を用いるかの光探触子の種類に応じて、
血管の脈動取得動作がしばしば不安定な状態になり、脈動波形データを取得できない場合が多発して、測定現場ではほとんど全く使いものにならないという問題点があった。
皮膚を介して血管に光を放射する発光素子と、上記血管からの反射光又は上記血管を介した透過光を皮膚を介して受光する受光素子とを含む光探触子と、
入力される駆動信号に基づいて上記発光素子を駆動する駆動回路と、
上記受光素子により受光された光を電気信号に変換して出力する検出回路とを備えた光探触子回路を用いて血管脈波測定を行う血管脈波測定システムにおいて、
上記電気信号を上記駆動信号として上記駆動回路に直接に同期帰還することで、上記検出回路から自励発振信号を発生して、当該自励発振信号を血管脈波信号として測定する測定手段と、
上記自励発振信号のレベルが実質的に最大となるように、上記検出回路及び上記駆動回路の少なくとも一方の動作点を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
血管上の皮膚を介して設けられ当該血管に流れる脈波の圧力変化を検出して血管脈波信号の電圧値として測定する第1の圧力センサと、
印加する圧力値を制御可能な圧力印加機構と、
上記第1の圧力センサの近傍に設けられ、圧力値が予め校正されかつ上記圧力印加機構により第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加するときの圧力値を検出する第2の圧力センサと、
上記血管脈波信号及び上記検出される圧力値に基づいて、最大血圧値及び最小血圧値を測定する制御手段とを備える血圧測定装置であって、
上記制御手段は、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止した後減圧し、その後上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定し、次いで、さらに減圧し、所定の定常脈波の電圧値を有する血管脈波信号を測定したとき、そのときの第2の圧力センサの圧力値を最小血圧値として測定することを特徴とする。
(1)上記血管脈波信号を測定したときに、上記第1の圧力センサにより測定された血管脈波信号の電圧値に基づいて、上記脈波の圧力変化における最大電圧値と最小電圧値と1拍時間とを測定する定常脈波の事前測定処理と、
(2)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止する加圧処理と、
(3)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第1の減圧速度で減圧する第1の減圧処理と、
(4)上記第1の減圧処理において上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定する第1の測定処理と、
(5)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第2の減圧速度で減圧する第2の減圧処理と、
(6)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第3の減圧速度で減圧する第3の減圧処理と、
(7)上記第3の減圧処理において上記事前測定処理における定常脈波の電圧値を有する血管脈波信号を測定したとき、そのときの第2の圧力センサの圧力値を最小血圧値として測定する第2の測定処理とを実行し、
少なくとも上記第1及び第3の減圧速度は上記測定された1拍時間に対して反比例するように設定されることを特徴とする。
上記制御手段は、上記ステップ減圧法での減圧を、上記再生されたクロックに基づいて上記血管脈波信号に同期させて実行することを特徴とする。
皮膚を介して血管に光を放射する発光素子と、上記血管からの反射光又は上記血管を介した透過光を皮膚を介して受光する受光素子とを含む光探触子と、
入力される駆動信号に基づいて上記発光素子を駆動する駆動回路と、
上記受光素子により受光された光を電気信号に変換して出力する検出回路とを備えた光探触子回路を用いて構成された光センサであり、
上記第2の圧力センサは、上記血管に流れる脈波の圧力変化を抵抗値変化として検出するMEMS圧力センサであることを特徴とする。
圧力値が予め校正されかつ血管上の皮膚を介して設けられ当該血管に流れる脈波の圧力変化を検出して血管脈波信号の電圧値として測定する第1の圧力センサと、
印加する圧力値を制御可能な圧力印加機構と、
上記第1の圧力センサの近傍に設けられ、圧力値が予め校正されかつ上記圧力印加機構により第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加するときの圧力値を検出する第2の圧力センサと、
上記血管脈波信号及び上記検出される圧力値に基づいて、最大血圧値及び最小血圧値を測定する制御手段とを備える血圧測定装置であって、
上記制御手段は、
(1)上記血管脈波信号を測定したときに、上記第1の圧力センサにより測定された血管脈波信号の電圧値に基づいて、上記脈波の圧力変化における最大電圧値と最小電圧値とを測定し、最大電圧値と最小電圧値と所定の校正値とに基づいて上記最大電圧値及び上記最小電圧値にそれぞれ対応する最大圧力値及び最小圧力値を演算する定常脈波の事前測定演算処理と、
(2)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止する加圧処理と、
(3)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第1の減圧速度で減圧する第1の減圧処理と、
(4)上記第1の減圧処理において上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定する第1の測定処理と、
(5)上記測定された最大血圧値と、上記最大圧力値と、上記最小圧力値とに基づいて、最小血圧値を推定して測定する第3の測定処理とを実行することを特徴とする。
上記第1の減圧速度は上記測定された1拍時間に対して反比例するように設定されることを特徴とする。
上記制御手段は、上記ステップ減圧法での減圧を、上記再生されたクロックに基づいて上記血管脈波信号に同期させて実行することを特徴とする。
上記第1及び第2の圧力センサは上記第3の関節に設けられ、
上記測定手段は、上記両端の一軸関節を回転させることにより上記第3の一軸関節の位置を移動させることにより、上記5関節リンク機構は上記第3の一軸関節から上記第1及び第2の圧力センサ並びに皮膚を介して血管に対して所定の圧力を印加することを特徴とする。
血管上の皮膚を介して設けられ当該血管に流れる脈波の圧力変化を検出して血管脈波信号の電圧値として測定する第1の圧力センサと、
印加する圧力値を制御可能な圧力印加機構と、
上記第1の圧力センサの近傍に設けられ、圧力値が予め校正されかつ上記圧力印加機構により第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加するときの圧力値を検出する第2の圧力センサと、
上記血管脈波信号及び上記検出される圧力値に基づいて、最大血圧値及び最小血圧値を測定する制御手段とを備える血圧測定装置のための血圧測定方法であって、
上記制御手段は、
上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止した後減圧し、その後上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定し、次いで、さらに減圧し、所定の定常脈波の電圧値を有する血管脈波信号を測定したとき、そのときの第2の圧力センサの圧力値を最小血圧値として測定するステップを実行することを特徴とする。
(1)上記血管脈波信号を測定したときに、上記第1の圧力センサにより測定された血管脈波信号の電圧値に基づいて、上記脈波の圧力変化における最大電圧値と最小電圧値と1拍時間とを測定する定常脈波の事前測定処理と、
(2)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止する加圧処理と、
(3)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第1の減圧速度で減圧する第1の減圧処理と、
(4)上記第1の減圧処理において上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定する第1の測定処理と、
(5)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第2の減圧速度で減圧する第2の減圧処理と、
(6)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第3の減圧速度で減圧する第3の減圧処理と、
(7)上記第3の減圧処理において上記事前測定処理における定常脈波の電圧値を有する血管脈波信号を測定したとき、そのときの第2の圧力センサの圧力値を最小血圧値として測定する第2の測定処理とを実行し、
少なくとも上記第1及び第3の減圧速度は上記測定された1拍時間に対して反比例するように設定されることを特徴とする。
圧力値が予め校正されかつ血管上の皮膚を介して設けられ当該血管に流れる脈波の圧力変化を検出して血管脈波信号の電圧値として測定する第1の圧力センサと、
印加する圧力値を制御可能な圧力印加機構と、
上記第1の圧力センサの近傍に設けられ、圧力値が予め校正されかつ上記圧力印加機構により第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加するときの圧力値を検出する第2の圧力センサと、
上記血管脈波信号及び上記検出される圧力値に基づいて、最大血圧値及び最小血圧値を測定する制御手段とを備える血圧測定装置のための血圧測定方法であって、
上記制御手段は、
(1)上記血管脈波信号を測定したときに、上記第1の圧力センサにより測定された血管脈波信号の電圧値に基づいて、上記脈波の圧力変化における最大電圧値と最小電圧値とを測定し、最大電圧値と最小電圧値と所定の校正値とに基づいて上記最大電圧値及び上記最小電圧値にそれぞれ対応する最大圧力値及び最小圧力値を演算する定常脈波の事前測定演算処理と、
(2)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止する加圧処理と、
(3)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第1の減圧速度で減圧する第1の減圧処理と、
(4)上記第1の減圧処理において上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定する第1の測定処理と、
(5)上記測定された最大血圧値と、上記最大圧力値と、上記最小圧力値とに基づいて、最小血圧値を推定して測定する第3の測定処理とを実行することを特徴とする。
図1は本発明の第1の実施形態に係る血管脈波測定システムの構成を示すブロック図である。また、図2は図1の脈波及び圧力検出印加装置20の詳細構成を示す側面図である。
(a)被測定者6の血管の脈動取得に適した部位に取り付けられるMEMS圧力センサ30及び圧力印加機構である5関節リンク機構21を備えた脈波及び圧力検出印加装置20と、
(b)脈波及び圧力検出印加装置20のMEMS圧力センサ30からの出力電圧Voutを電圧増幅する電圧増幅器32と、
(c)電圧増幅器32からの出力電圧をディジタルデータにA/D変換して装置コントローラ50に出力するA/D変換器33と、
(d)装置コントローラ50からの制御信号Sc1,Sc2(好ましくは、ステッピングパルス信号である。)を5関節リンク機構21のステッピングモータM1,M2に出力する制御信号線34と、
(e)内部メモリ50mを含む例えばディジタル計算機などの制御装置であって、血管脈波測定処理モジュール51と、血圧値校正処理モジュール52と、睡眠状態判別処理モジュール53とを備え、A/D変換器33からのディジタルデータを処理して血管脈波データを発生し、血管脈波データに対して血圧値校正処理(図13)、血管脈波測定処理(図14)及び睡眠状態判別処理(図15)を実行する装置コントローラ50と、
(f)例えばディスプレイ又はプリンタであって、装置コントローラ50からの出力データに基づいて、脈動波形表示(移動平均処理後の脈動波形表示61及びローパスフィルタ処理後の脈動波形表示62)及び各血管脈波測定値表示(脈拍、最大血圧値Pmax及び最小血圧値Pmin)を表示する表示部60と、
を備えて構成される。
(2)関節J3及びMEMS圧力センサ30の位置を所定距離だけ−Y方向で移動させて被測定者の手首の橈骨動脈部7又は指先9に対して所定の圧力幅だけ上昇加圧して印加するための圧力上昇用制御信号Sc1,Sc2。当該圧力上昇用制御信号Sc1,Sc2により加圧速度を変化させ、圧力値を例えば時間に対してリニアに又は段階的に(ステップ的に)変化させることができる。
(3)関節J3及びMEMS圧力センサ30の位置を所定距離だけY方向で移動させて被測定者の手首の橈骨動脈部7又は指先9に対して所定の圧力幅だけ下降減圧して印加するための圧力下降用制御信号Sc1,Sc2。当該圧力下降用制御信号Sc1,Sc2により減圧度を変化させ、圧力値を例えば時間に対してリニアに又は段階的に(ステップ的に)変化させることができる。
(a)R−EOG A1:公知の眼球電計により測定された眼球電波形である。
(b)Chin−Ref:公知の顎運動測定器により測定された顎の変位量である。
(c)心電図:公知の心電計により測定された心電波形である。
(d)筋電図:公知の筋電計により測定された筋電波形である。
(e)いびき:小型マイクロホンにより測定されたいびき音である。
(f)呼吸波形:被測定者の呼吸にともなう身体下の圧力変化を感圧センサが検出し、呼吸波形を計測したときの呼吸波形である。
(g)SpO2:公知のパルスオキシメーターにより測定された血中酸素飽和度である。
(h)本システム:本実施形態に係る血管脈波測定システムにより測定された脈波波形である。
(a)R−EOG A1:公知の眼球電計により測定された眼球電波形である。
(b)Chin−Ref:公知の顎運動測定器により測定された顎の変位量である。
(c)心電図:公知の心電計により測定された心電波形である。
(d)筋電図:公知の筋電計により測定された筋電波形である。
(e)いびき:小型マイクロホンにより測定されたいびき音である。
(f)呼吸温度センサ:口元に設けられた温度センサにより測定された呼吸温度である。
(g)呼吸圧:被測定者の呼吸にともなう身体下の圧力変化を感圧センサが検出し、呼吸波形を計測したときの呼吸圧波形である。
(h)胸郭変動:被測定者の胸郭の変化を測定する応力センサにより測定された胸郭変動量である。
(i)腹部変動:被測定者の腹部の変化を測定する応力センサにより測定された腹部変動量である。
(j)SpO2:公知のパルスオキシメーターにより測定された血中酸素飽和度である。
(k)本システム:本実施形態に係る血管脈波測定システムにより測定された脈波波形である。
P’=(Pmax(21)−Pmax(1))/(t(21)―t(1)) (3)
図19は本発明の第2の実施形態に係る血圧測定装置に用いる脈波及び圧力検出印加装置20Eを手首の橈骨動脈部7に装着したときの斜視図である。図19において、脈波及び圧力検出印加装置20Eは、
(1)第1の実施形態に係る5関節リンク機構21を備え血管脈波信号を測定するMEMS圧力センサ30と、
(2)MEMS圧力センサ30の近傍に設けられ、予め圧力値が校正されかつ装置コントローラ50により制御される5関節リンク機構21により手首の橈骨動脈部7に対して応力を印加したときの圧力値を測定する校正圧力センサ(例えばMEMS圧力センサ、歪み圧力センサなどで構成される)39と
を備えて構成し、第2の実施形態では、これら2つの圧力センサ30,39を用いて血圧測定処理を行うことを特徴とする。ここで、5関節リンク機構21は、印加する圧力値を所定の加圧速度又は減圧速度で制御可能な圧力印加機構であり、装置コントローラ50によりその圧力値が制御される。その他の構成は第1の実施形態と同様である。なお、校正圧力センサ39の配置は5関節リンク機構21により押圧される応力を検知できれば、直接的又は間接的(図18Aと同様)に圧力を検知できる構成でよい。
(1)1拍時間T1が長くなるとき、減圧速度を小さくする。
(2)1拍時間T1が短くなるとき、減圧速度を大きくする。
すなわち、1拍時間T1と減圧速度との関係が反比例の関係となるように減圧速度を設定する。
(A)T1>T1th1のとき、減圧速度を所定値Grp1に設定する。
(B)T1th1≧T1≧T1th2のとき、減圧速度を所定値Grp2に設定する。
(C)T1<T1th2のとき、減圧速度を所定値Grp3に設定する。
図23は第2の実施形態の変形例に係る血圧測定装置によって実行される血圧測定処理のタイミングチャートである。また、図24は第2の実施形態の変形例に係る血圧測定装置の装置コントローラ50(図1)によって実行される血圧測定処理のフローチャートである。第2の実施形態の変形例に係る血圧測定処理は、図21及び図22の第2の実施形態に係る血圧測定処理に比較して、以下の点が異なる。
(1)ステップS41の事前測定処理に代えて、ステップS41Aにおいて事前測定演算処理を行う。すなわち、校正値aが事前に計算された(もしくは事前に圧力値が校正された)MEMS圧力センサ30を用いて、最大脈波電圧値Vmax、最小脈波電圧値Vmin、定常電圧振幅Vd(=Vmax−Vmin)及び1拍時間T1(血管脈波信号の周期)に加えて、最大圧力値Pmaxpre及び最小圧力値Pminpreを演算する。次いで、ステップS42〜S46の処理は図21と同様に実行される。
(2)ステップS47〜S50に代えて、ステップS51及びS50の処理を実行する。ステップS51において、最大血圧値Pmaxに基づく最小血圧値Pminの演算処理を行う。なお、ステップS50の処理は図21と同様に実行される。
以下、相違点について詳述する。
Pminpre=a×Vmin (8)
Poffset=Pmax−Pmaxpre (10)
図25は本発明の第3の実施形態に係る血圧測定装置に用いる脈波及び圧力検出印加装置20Fを手首の橈骨動脈部7に装着したときの斜視図である。図25において、第3の実施形態に係る血圧測定装置では、図19の第2の実施形態に比較して、血管脈波信号を測定するために光探触子回路120を用いたことを特徴としている。その他の構成は第2の実施形態及びその変形例と同様であり、血圧測定処理も同様に実行する。
図19において、脈波及び圧力検出印加装置20EのMEMS圧力センサ30に対して、5関節リンク機構21により圧力が印加されるが、本発明はこれに限らず、5関節リンク機構21に代えて、図16Aのように圧力アクチュエータ36により圧力を印加してもよい。
本発明に係る血管脈波測定法は、従来技術に係る容積振動法(例えば、特許文献5参照。)や超音波を用いた方法(例えば、特許文献6、非特許文献1参照。)などとは全く異なる原理に基づく測定方法であって、MEMS圧力センサ30とホイーストンブリッジ回路15とを組合せて、いわば「MEMS圧力センサ及びホイーストンブリッジ法」と呼ぶ非侵襲的測定方法である。本発明によれば以下の特有の作用効果を有する。
(1)本発明は、血管脈波の振動のみならず、従来技術に係る非侵襲的測定方法では取得しえなかった、覚醒反応による交感神経活動上昇と抹消の血管抵抗の一時的上昇、その後反射的な血管拡張による脈圧低下、並びに、無呼吸による交感神経活動の過剰上昇などの血圧値のベースライン(電圧信号DCレベル)の変化(脈動波形信号のデータ)をも測定でき、しかも装置構成が簡単でしかもサイズが極めて小さい、MEMS圧力センサ30を含む脈波及び圧力検出印加装置20,20A,20Bを用いて血管脈波測定システムを実現できるという特有の作用効果を有している。
(2)また、上記脈波波形信号のデータを用いて、従来技術に比較して簡単な構成でかつ高精度で、無呼吸状態などの呼吸異常を検出することができる。
(3)さらに、上記脈波波形信号のデータを用いて、従来技術に比較して極めて簡単な校正でかつ高精度で、血管脈波信号の血圧値電圧を血圧値に変換するように校正することができる。
7…橈骨動脈部、
9…指先、
10…血管脈波測定システム、
11…直流電圧源、
12…MEMSセンサ抵抗、
15…ホイーストンブリッジ回路、
20,20A,20B,20C,20D,20E,20F…脈波及び圧力検出印加装置、
21…5関節リンク機構、
22…筐体、
22a,22b…軸受け孔、
30…MEMS圧力センサ、
31−1〜31−N…単位センサ回路、
32…電圧増幅器、
33…A/D変換器、
34…制御信号線、
36…圧力アクチュエータ、
37…筐体、
37A…ジェルシート、
38…充填材、
38A…ジェル、
39…校正圧力センサ、
50…装置コントローラ、
50m…内部メモリ、
51…血管脈波測定処理モジュール、
52…血圧値校正処理モジュール、
53…睡眠状態判別処理モジュール、
60…表示部、
61,62…脈動波形表示、
63…血管脈波測定値表示、
71…クロック再生回路、
112…光探触子、
113…保持部、
114…発光素子、
116…受光素子、
118…回路基板、
120…光探触子回路、
122…負荷抵抗、
124…駆動トランジスタ、
125…センサコントローラ、
126…距離選択スイッチ、
127…素子選択スイッチ、
130…増幅器、
J1〜J5…関節、
L1〜L4…リンク、
M1,M2…ステッピングモータ。
Claims (19)
- 血管上の皮膚を介して設けられ当該血管に流れる脈波の圧力変化を検出して血管脈波信号の電圧値として測定する第1の圧力センサと、
印加する圧力値を制御可能な圧力印加機構と、
上記第1の圧力センサの近傍に設けられ、圧力値が予め校正されかつ上記圧力印加機構により第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加するときの圧力値を検出する第2の圧力センサと、
上記血管脈波信号及び上記検出される圧力値に基づいて、最大血圧値及び最小血圧値を測定する制御手段とを備える血圧測定装置であって、
上記制御手段は、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止した後減圧し、その後上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定し、次いで、さらに減圧し、所定の定常脈波の電圧値を有する血管脈波信号を測定したとき、そのときの第2の圧力センサの圧力値を最小血圧値として測定し、
上記圧力印加機構は、両端の一軸関節が固定された5個の第1〜第5の一軸関節と、上記5個の一軸関節のうちの互いに隣接する一対の一軸関節を連結する4本のリンクとを備えた5関節リンク機構であり、
上記第1及び第2の圧力センサは上記第3の関節に設けられ、
上記測定手段は、上記両端の一軸関節を回転させることにより上記第3の一軸関節の位置を移動させることにより、上記5関節リンク機構は上記第3の一軸関節から上記第1及び第2の圧力センサ並びに皮膚を介して血管に対して所定の圧力を印加することを特徴とする血圧測定装置。 - 上記制御手段は、
(1)上記血管脈波信号を測定したときに、上記第1の圧力センサにより測定された血管脈波信号の電圧値に基づいて、上記脈波の圧力変化における最大電圧値と最小電圧値と1拍時間とを測定する定常脈波の事前測定処理と、
(2)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止する加圧処理と、
(3)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第1の減圧速度で減圧する第1の減圧処理と、
(4)上記第1の減圧処理において上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定する第1の測定処理と、
(5)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第2の減圧速度で減圧する第2の減圧処理と、
(6)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第3の減圧速度で減圧する第3の減圧処理と、
(7)上記第3の減圧処理において上記事前測定処理における定常脈波の電圧値を有する血管脈波信号を測定したとき、そのときの第2の圧力センサの圧力値を最小血圧値として測定する第2の測定処理とを実行し、
少なくとも上記第1及び第3の減圧速度は上記測定された1拍時間に対して反比例するように設定されることを特徴とする請求項1記載の血圧測定装置。 - 上記制御手段は、上記第1の減圧処理と上記第3の減圧処理のうちの少なくとも1つにおいて、上記圧力値が段階的にステップ減圧法で下降して上記減圧を行うように上記圧力印加機構を制御することを特徴とする請求項2記載の血圧測定装置。
- 上記制御手段は、上記ステップ減圧法での減圧を上記血管脈波信号に同期させて実行することを特徴とする請求項3記載の血圧測定装置。
- 上記血管脈波信号からクロックを再生するクロック再生回路をさらに備え、
上記制御手段は、上記ステップ減圧法での減圧を、上記再生されたクロックに基づいて上記血管脈波信号に同期させて実行することを特徴とする請求項4記載の血圧測定装置。 - 上記第2の減圧速度は上記第1及び第3の減圧速度よりも速くなるように設定されることを特徴とする請求項2〜5のうちのいずれか1つに記載の血圧測定装置。
- 上記制御手段は、上記第2の減圧処理を、リニア減圧法により時間に対して圧力値がリニアに減圧するように上記圧力印加機構を制御することを特徴とする請求項2〜6のうちのいずれか1つに記載の血圧測定装置。
- 上記第1及び第2の圧力センサは、上記血管に流れる脈波の圧力変化を抵抗値変化として検出するMEMS圧力センサであることを特徴とする請求項1〜7のうちのいずれか1つに記載の血圧測定装置。
- 上記第1の圧力センサは、
皮膚を介して血管に光を放射する発光素子と、上記血管からの反射光又は上記血管を介した透過光を皮膚を介して受光する受光素子とを含む光探触子と、
入力される駆動信号に基づいて上記発光素子を駆動する駆動回路と、
上記受光素子により受光された光を電気信号に変換して出力する検出回路とを備えた光探触子回路を用いて構成された光センサであり、
上記第2の圧力センサは、上記血管に流れる脈波の圧力変化を抵抗値変化として検出するMEMS圧力センサであることを特徴とする請求項1〜7のうちのいずれか1つに記載の血圧測定装置。 - 圧力値が予め校正されかつ血管上の皮膚を介して設けられ当該血管に流れる脈波の圧力変化を検出して血管脈波信号の電圧値として測定する第1の圧力センサと、
印加する圧力値を制御可能な圧力印加機構と、
上記第1の圧力センサの近傍に設けられ、圧力値が予め校正されかつ上記圧力印加機構により第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加するときの圧力値を検出する第2の圧力センサと、
上記血管脈波信号及び上記検出される圧力値に基づいて、最大血圧値及び最小血圧値を測定する制御手段とを備える血圧測定装置であって、
上記制御手段は、
(1)上記血管脈波信号を測定したときに、上記第1の圧力センサにより測定された血管脈波信号の電圧値に基づいて、上記脈波の圧力変化における最大電圧値と最小電圧値とを測定し、最大電圧値と最小電圧値と所定の校正値とに基づいて上記最大電圧値及び上記最小電圧値にそれぞれ対応する最大圧力値及び最小圧力値を演算する定常脈波の事前測定演算処理と、
(2)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止する加圧処理と、
(3)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第1の減圧速度で減圧する第1の減圧処理と、
(4)上記第1の減圧処理において上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定する第1の測定処理と、
(5)上記測定された最大血圧値と、上記最大圧力値と、上記最小圧力値とに基づいて、最小血圧値を推定して測定する第3の測定処理とを実行することを特徴とする血圧測定装置。 - 上記制御手段は、上記第1の圧力センサにより測定された血管脈波信号の電圧値に基づいて、上記脈波の圧力変化における1拍時間をさらに測定し、
上記第1の減圧速度は上記測定された1拍時間に対して反比例するように設定されることを特徴とする請求項10記載の血圧測定装置。 - 上記制御手段は、上記第1の減圧処理において、上記圧力値が段階的にステップ減圧法で下降して上記減圧を行うように上記圧力印加機構を制御することを特徴とする請求項10又は11記載の血圧測定装置。
- 上記制御手段は、上記ステップ減圧法での減圧を上記血管脈波信号に同期させて実行することを特徴とする請求項12記載の血圧測定装置。
- 上記血管脈波信号からクロックを再生するクロック再生回路をさらに備え、
上記制御手段は、上記ステップ減圧法での減圧を、上記再生されたクロックに基づいて上記血管脈波信号に同期させて実行することを特徴とする請求項13記載の血圧測定装置。 - 上記第1及び第2の圧力センサは、上記血管に流れる脈波の圧力変化を抵抗値変化として検出するMEMS圧力センサであることを特徴とする請求項10〜14のうちのいずれか1つに記載の血圧測定装置。
- 上記圧力印加機構は、上記第1及び第2の圧力センサ並びに皮膚を介して血管に対して所定の圧力を印加する圧力アクチュエータであることを特徴とする請求項1〜15のうちのいずれか1つに記載の血圧測定装置。
- 上記圧力印加機構は、両端の一軸関節が固定された5個の第1〜第5の一軸関節と、上記5個の一軸関節のうちの互いに隣接する一対の一軸関節を連結する4本のリンクとを備えた5関節リンク機構であり、
上記第1及び第2の圧力センサは上記第3の関節に設けられ、
上記測定手段は、上記両端の一軸関節を回転させることにより上記第3の一軸関節の位置を移動させることにより、上記5関節リンク機構は上記第3の一軸関節から上記第1及び第2の圧力センサ並びに皮膚を介して血管に対して所定の圧力を印加することを特徴とする請求項10〜15のうちのいずれか1つに記載の血圧測定装置。 - 血管上の皮膚を介して設けられ当該血管に流れる脈波の圧力変化を検出して血管脈波信号の電圧値として測定する第1の圧力センサと、
印加する圧力値を制御可能な圧力印加機構と、
上記第1の圧力センサの近傍に設けられ、圧力値が予め校正されかつ上記圧力印加機構により第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加するときの圧力値を検出する第2の圧力センサと、
上記血管脈波信号及び上記検出される圧力値に基づいて、最大血圧値及び最小血圧値を測定する制御手段とを備える血圧測定装置のための血圧測定方法であって、
上記圧力印加機構は、両端の一軸関節が固定された5個の第1〜第5の一軸関節と、上記5個の一軸関節のうちの互いに隣接する一対の一軸関節を連結する4本のリンクとを備えた5関節リンク機構であり、
上記第1及び第2の圧力センサは上記第3の関節に設けられ、
上記測定手段は、上記両端の一軸関節を回転させることにより上記第3の一軸関節の位置を移動させることにより、上記5関節リンク機構は上記第3の一軸関節から上記第1及び第2の圧力センサ並びに皮膚を介して血管に対して所定の圧力を印加し、
上記制御手段は、
上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止した後減圧し、その後上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定し、次いで、さらに減圧し、所定の定常脈波の電圧値を有する血管脈波信号を測定したとき、そのときの第2の圧力センサの圧力値を最小血圧値として測定するステップを実行することを特徴とする血圧測定方法。 - 圧力値が予め校正されかつ血管上の皮膚を介して設けられ当該血管に流れる脈波の圧力変化を検出して血管脈波信号の電圧値として測定する第1の圧力センサと、
印加する圧力値を制御可能な圧力印加機構と、
上記第1の圧力センサの近傍に設けられ、圧力値が予め校正されかつ上記圧力印加機構により第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加するときの圧力値を検出する第2の圧力センサと、
上記血管脈波信号及び上記検出される圧力値に基づいて、最大血圧値及び最小血圧値を測定する制御手段とを備える血圧測定装置のための血圧測定方法であって、
上記制御手段は、
(1)上記血管脈波信号を測定したときに、上記第1の圧力センサにより測定された血管脈波信号の電圧値に基づいて、上記脈波の圧力変化における最大電圧値と最小電圧値とを測定し、最大電圧値と最小電圧値と所定の校正値とに基づいて上記最大電圧値及び上記最小電圧値にそれぞれ対応する最大圧力値及び最小圧力値を演算する定常脈波の事前測定演算処理と、
(2)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力を印加して加圧して上記血管脈波信号を測定しなくなったとき、加圧を停止する加圧処理と、
(3)次いで、上記圧力印加機構により上記第2の圧力センサ及び上記皮膚を介して上記血管に対して応力の圧力値を所定の第1の減圧速度で減圧する第1の減圧処理と、
(4)上記第1の減圧処理において上記血管脈波信号を測定したとき、その直前の第2の圧力センサの圧力値を最大血圧値として測定する第1の測定処理と、
(5)上記測定された最大血圧値と、上記最大圧力値と、上記最小圧力値とに基づいて、最小血圧値を推定して測定する第3の測定処理とを実行することを特徴とする血圧測定方法。
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