JP6051744B2 - 電子血圧計 - Google Patents

Description

本発明は電子血圧計に関する。

血圧は循環器系疾患を解析する指標の一つであり、血圧に基づいてリスク解析を行うことは、たとえば脳卒中や心不全や心筋梗塞などの心血管系の疾患の予防に有効である。従来は通院時や健康診断時などの医療機関で測定される血圧（随時血圧）により診断が行われていた。しかしながら近年の研究により、家庭で測定する血圧（家庭血圧）が随時血圧より循環器系疾患の診断に有用であることが判明してきた。それに伴い、家庭で使用する血圧計が普及している。

血圧の測定部位は、基本的に動脈の脈が触れるところであればどこでもよいが、典型的には上腕、手首、足首、足背、などの部位とされている。

一方で、測定部位の高度と心臓の高度との差が血圧に大きく影響することが知られている。これは血液が重力の影響を受けるためであり、測定部位の高度と心臓の高度との差が１０ｃｍあると約８ｍｍＨｇの水頭圧による測定誤差が発生する。従って、特に手首、足首、足背を測定部位として血圧を測定する際には、測定部位の高度に留意する必要がある。

測定部位の高度と心臓の高度との差に起因する測定誤差を解消する方法として、測定部位を心臓の高度にガイドする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、測定部位の姿勢を加速度センサ等によって取得し、その角度情報より測定部位の高度と心臓の高度との差を検出し、測定部位を心臓の高度へガイドするものである。

測定部位の高度と心臓の高度との差に起因する測定誤差を解消する他の方法として、測定部位の高度を検出し、血圧値を補正する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載された血圧値の補正方法は、絶対圧センサ（気圧センサ）をカフの近傍に設け、気圧の変化により測定部位の高度を検出し、検出された高度情報から水頭圧による誤差の補正量を算出するものである。これは高度計などで使用されている原理と同じである。

特開２００７−０５４６４８号公報 特開２０１１−１０４０７３号公報

上述したとおり、測定部位の高度と心臓の高度との差が１０ｃｍで約８ｍｍＨｇの水頭圧が発生するため、絶対圧センサを用いた血圧の補正方法において、例えば測定誤差を４ｍｍＨｇ以下に抑えるには、高さ分解能が５ｃｍ以下である必要がある。そして、気圧は１０００ｍで１００ｈＰａ変化するため、５ｃｍの高さを検出するには、絶対圧センサの圧力分解能は０．５Ｐａ以下である必要がある。

圧力分解能が０．５Ｐａ以下である絶対圧センサは市場に存在するが、一般に、センサの出力には、そのセンサのドリフト誤差が含まれる。絶対圧センサによっては、気温、気圧などの周囲環境が一定であっても±３０Ｐａのドリフトが発生する場合もある。±３０Ｐａの誤差は、高さに換算して±３ｍの誤差に相当する。高度計として使用する分には十分な精度ではあるが、血圧計において測定部位の高度を検出するには不十分な精度である。このドリフトは、気温、気圧などの周囲環境によっては、さらに大きなものとなり得る。

そこで、絶対圧センサのドリフト補正をすることが考えられるが、絶対圧センサの出力だけでは、ドリフトが発生したのか測定部位の高度が変化したのかを判別できず、ドリフト補正を適切に行うことができない。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、被測定者の血圧測定部位の高度を適切に検出し、血圧の測定精度を高めることを目的とする。

被測定者の血圧測定部位における血圧を測定する測定部と、前記血圧測定部位の高度を検出する第１高度センサと、前記血圧測定部位の高さ方向の変位を検出する第１変位センサと、前記第１変位センサによって検出された第１変位情報に基づいて、前記第１高度センサによって検出された第１高度情報に対するドリフト補正を実施する補正部と、前記補正部によって処理された前記第１高度情報を用いて前記血圧測定部位と前記被測定者の心臓との高度差を算出する高度差算出部と、を備える電子血圧計。

本発明によれば、被測定者の血圧測定部位の高度を適切に検出することができ、血圧の測定精度を高めることができる。

本発明の実施形態を説明するための、電子血圧計の一例の構成を示す図である。 図１の電子血圧計の使用状態の一例を示す図である。 図１の電子血圧計の機能ブロック図である。 血圧測定部位の圧迫圧力を徐々に減圧した際の脈波及び脈波振幅の一例を示すグラフである。 図１の電子血圧計による血圧測定方法を説明するためのグラフである。 図１の電子血圧計を用いた血圧測定のフローチャートである。 図６の血圧測定のフローにおける高さセンサのドリフト補正処理のフローチャートである。 図１の電子血圧計の変形例における水頭圧の補正方法を示すグラフである。 本発明の実施形態を説明するための、電子血圧計の他の例の機能ブロック図である。 図９の電子血圧計による血圧測定方法を説明するためのグラフである。 本発明の実施形態を説明するための、電子血圧計の他の例の機能ブロック図である。 図１１の電子血圧計を用いた血圧測定のフローチャートである。 本発明の実施形態を説明するための、電子血圧計の他の例の機能ブロック図である。 図１３の電子血圧計による血圧測定のフローチャートである。

図１は、本発明の実施形態を説明するための電子血圧計の一例の構成を示し、図２は図１の電子血圧計の使用状態の一例を示す。

電子血圧計１は、オシロメトリック法により血圧を測定する。オシロメトリック法による血圧の測定は、被測定者の血圧測定部位を圧迫し、血圧測定部の圧迫圧力を徐々に減圧する過程で血圧測定部位における脈波を逐次検出し、脈波振幅の変化に基づき、所定のアルゴリズムを用いて血圧を決定するものである。

電子血圧計１は、被測定者の血圧測定部位に装着されるカフ２と、血圧計本体４と、を備えている。図２に示す例では、被測定者の血圧測定部位が手首であり、被測定者の姿勢が座位で肘より先をテーブル等の台に載せた姿勢となっているが、血圧測定部位は例えば上腕や足首や足背などであってもよく、被測定者の姿勢は座位で腕を垂下させた状態であってもよいし、また、横臥位や立位であってもよい。

カフ２は、空気等の流体を圧力媒体として、この圧力媒体によって膨張・収縮する流体袋１０を内包しており、手首を包持し、流体袋１０の膨張・収縮によって手首を圧迫する。

カフ２は、圧力媒体を流通させる管を内包したコード５によって血圧計本体４に接続されており、血圧計本体４には、カフ２の流体袋に圧力媒体を供給するポンプが設けられている。流体袋１０は、コード５を介して、血圧計本体４から圧力媒体の供給を受け、膨張・収縮する。

カフ２には、このカフ２が装着された手首の高度を検出するための高さセンサ及び手首の高さ方向の変位を検出するための変位センサが設けられている。本電子血圧計１では、高さセンサは絶対圧センサ（気圧センサ）１４とされており、変位センサは加速度センサ１５とされている。

絶対圧センサ１４や加速度センサ１５の出力信号は、コード５を介して血圧計本体４との間で授受される。

図３は、電子血圧計１の機能ブロックを示す。

電子血圧計１は、被測定者の血圧測定部位における血圧を測定する測定部２０と、測定によって得られた血圧値等を表示する表示部２１と、血圧測定の開始・停止等を操作する操作部２２と、電源部２３とを備えており、これらは血圧計本体４に設けられている。

測定部２０は、電子血圧計１の血圧測定動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）３０と、ＣＰＵ３０のワークメモリとして機能する第１メモリ３１と、ＣＰＵ３０によって実行されるプログラム、そして被測定者の身長情報や測定によって得られた血圧値などの種々の情報を記憶する第２メモリ３２と、カフ２の流体袋１０内の圧力を調節する圧力調節部３３と、タイマ３４とを含む。なお、ＣＰＵ３０は、血圧測定動作に限らず、電子血圧計１の全体的な動作を制御する。

表示部２１は、液晶ディスプレイなどの表示装置３５を含み、ＣＰＵ３０の制御の下で血圧値等を表示装置３５に表示させる。

操作部２２は、電子血圧計１に対する電源投入のオン／オフを切換えるために操作される電源スイッチ３６、電子血圧計１の血圧測定動作の開始／停止を指示するために操作される測定スイッチ３７、被測定者の身長情報などの情報を電子血圧計１に入力するために操作される設定スイッチ３８、第２メモリ３２に記憶された種々の情報を呼出すために操作される記録呼出スイッチ３９を含む。

圧力調節部３３は、カフ２の流体袋１０の内圧を検出するための圧力センサ４０と、圧力センサ４０の出力を周波数に変換してＣＰＵ３０に入力する発振回路４１と、カフ２の流体袋１０に圧力媒体を供給するポンプ４２と、ポンプ４２を駆動するポンプ駆動回路４３と、カフ２の流体袋１０内の圧力媒体を排出しまたは閉じ込めるために開閉する弁４４と、弁４４を駆動する弁駆動回路４５とを含む。

ＣＰＵ３０は、発振回路４１から入力される発振周波数の信号を圧力に変換して流体袋１０内の圧力を検出し、カフ２の圧迫圧力（以下、「カフ圧」という。）が所望の圧力となるようにポンプ駆動回路４３及び弁駆動回路４５を制御する。

さらに、電子血圧計１は、絶対圧センサ１４の出力信号に対してドリフト補正を実施する補正部と、この補正部によって処理された絶対圧センサ１４の出力信号を用いて血圧測定部と被測定者の心臓との高度差を算出する算出部とを備え、これらの機能はＣＰＵ３０によって実現されている。

さらに、ＣＰＵ３０は、血圧測定部位における血圧に対して、血圧測定部位と心臓との高度差に起因する水頭圧を補正して、被測定者の血圧としての心臓の高度における血圧を算出する。

図４は、オシロメトリック法による血圧測定において、カフ圧を徐々に減圧する過程で得られる脈波及び脈波振幅の一例を示し、図５はオシロメトリック法による被測定者の血圧の決定方法を示す。

カフ圧が被測定者の最高血圧よりも高くなると止血され、カフ圧を徐々に減圧することで血流が再開する。オシロメトリック法は、カフ圧を徐々に減圧する過程で脈波振幅が図４に示すように変化する特性を利用して血圧を測定する。

図５に示すように、まず、被測定者の最高血圧以上の圧力ＰＣ_０までカフ圧を昇圧し、その後に一定の速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で減圧する。カフ圧を徐々に減圧する過程で、カフ圧に重畳して圧力センサ４０によって検出される脈波振幅に所定のアルゴリズムを適用して最高血圧および最低血圧を決定する。

具体的には、カフ圧を減圧する過程で脈波振幅が最大となった脈波振幅最大点Ａ_ｍａｘでの脈波振幅に定数（例えば０．５）を乗じた値を閾値ＴＨ_ＳＢＰとし、最大点Ａ_ｍａｘに定数（例えば０．７）を乗じた値を閾値ＴＨ_ＤＢＰとして、脈波振幅の包絡線Ｃと閾値ＴＨ_ＳＢＰとが交わる点に対応する、脈波振幅最大点Ａ_ｍａｘを検出したカフ圧より高いカフ圧を最高血圧ＳＢＰに決定し、また包絡線Ｃと閾値ＴＨ_ＤＢＰとが交わる点に対応する、脈波振幅最大点Ａ_ｍａｘを検出したカフ圧より低いカフ圧を最低血圧ＤＢＰに決定する。

図６は、電子血圧計１を用いた血圧測定のフローを示す。

まず、被測定者又はその他の操作者によって電源スイッチ３６が操作される（ステップＳＴ１）。これにより、電子血圧計１では、ＣＰＵ３０によって初期化が行なわれる（ステップＳＴ２）。初期化には、例えば、第１メモリ３１の初期化、カフ２の流体袋１０内の圧力媒体の排出、圧力センサ４０の０ｍｍＨｇの補正、等の処理が含まれる。

初期化の後、ＣＰＵ３０は、絶対圧センサ１４のドリフト補正処理を開始する（ステップＳＴ３）。絶対圧センサ１４のドリフト補正処理は、電子血圧計１の電源がオフされるまで継続される。ドリフト補正処理については後述する。

次に、操作者によって被測定者の身長情報が電子血圧計１に設定される（ステップＳＴ４）。身長情報は、この被測定者の身長情報が第２メモリに記憶されていない場合には、設定スイッチ３８の操作によって身長情報が入力されて設定され、この被測定者の身長情報が第２メモリに記憶されている場合には、記録呼出スイッチ３９の操作によって第２メモリに記憶されている該当の身長情報が呼出されて設定される。

身長情報が設定された後、手首を血圧測定部位として座位で血圧を測定する際の所定の基本姿勢が被測定者によってとられる（ステップＳＴ５）。この状態で、ＣＰＵ３０は、カフ２に設けられた絶対圧センサ１４のドリフト補正処理された気圧信号に基づいて、血圧測定部位の高度での気圧を算出し、算出した気圧を基準圧ＰＡ_０に決定する（ステップＳＴ６）。

なお、手首を血圧測定部位として座位で血圧を測定する際の基本姿勢としては、例えば図２に破線で示すように、腕を垂下させた状態とすることができる。

基準圧ＰＡ_０が決定された後、操作者によって測定スイッチ３７が押圧されると（ステップＳＴ７）、電子血圧計１では、ＣＰＵ３０による制御の下で、オシロメトリック法による血圧測定動作が実行される。なお、測定期間中の被測定者の姿勢は任意であり、例えば上記の基本姿勢としてもよいし、又は、図２に実線で示すように、肘から先をテーブル等の台に載せた姿勢とすることもできる。

まず、ＣＰＵ３０は、ポンプ４２を作動させ、カフ圧ＰＣを被測定者の最高血圧以上の圧力ＰＣ_０まで昇圧させる（ステップＳＴ８〜９）。

カフ圧ＰＣを圧力ＰＣ_０まで昇圧した後、ＣＰＵ３０は、ポンプ４２を停止させ（ステップＳＴ１０）、そして、ＣＰＵ３０は、弁４４を開放させ、カフ圧ＰＣを一定の速度で減圧させる（ステップＳＴ１１）。

そして、カフ圧ＰＣを減圧する過程で、ＣＰＵ３０は、圧力センサ４０から出力される圧力信号を逐次取得し、取得した圧力信号からオシロメトリック法によって血圧測定部位における血圧を決定する（ステップＳＴ１２）。

具体的には、ＣＰＵ３０は、圧力信号に含まれる定常的な圧力成分であるカフ圧と、圧力信号に含まれる振動成分である脈波とをフィルタ処理によって弁別し、弁別した脈波から脈波振幅を検出する。

そして、ＣＰＵ３０は、上述した通り、脈波振幅最大点Ａ_ｍａｘを検出し、最大点Ａ_ｍａｘでの脈波振幅に定数を乗じた値を閾値ＴＨ_ＳＢＰとし、また最大点Ａ_ｍａｘに定数を乗じた値を閾値ＴＨ_ＤＢＰとして、脈波振幅の包絡線Ｃと閾値ＴＨ_ＳＢＰとが交わる点に対応する、脈波振幅最大点Ａ_ｍａｘを検出したカフ圧より高いカフ圧を最高血圧ＳＢＰに決定し、また包絡線Ｃと閾値ＴＨ_ＤＢＰとが交わる点に対応する、脈波振幅最大点Ａ_ｍａｘを検出したカフ圧より低いカフ圧を最低血圧ＤＢＰに決定する（図５参照）。

ＣＰＵ３０は、血圧（最高血圧および最低血圧）の決定が済んだか否かを判断し（ステップＳＴ１３）、血圧の決定が済むまでカフ圧の減圧制御と血圧決定処理とを継続し、血圧を決定した後、弁４４を完全に開放してカフ２の流体袋１０内の圧力媒体を排出する（ステップＳＴ１４）。

次に、ＣＰＵ３０は、測定期間中の姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１（図２参照）を算出する（ステップＳＴ１５）。

具体的には、ＣＰＵ３０は、カフ２に設けられた絶対圧センサ１４のドリフト補正処理された気圧信号に基づいて、血圧測定部位の高度での気圧を算出し、算出した気圧ＰＡ_１と基準圧ＰＡ_０との差に基づいて、測定期間中の姿勢と基準姿勢との間での血圧測定部位の高度の変化量Δ_ｈ（図２参照）を算出する。

そして、ＣＰＵ３０は、ステップＳＴ４で電子血圧計１に設定された身長情報から、基準姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_０（図２参照）を算出する。第２メモリ３２には、身長と基準姿勢での平均的な高度差とを関連付けて保持したデータテーブルが予め記憶されており、ＣＰＵ３０は、このデータテーブルを参照して、設定された身長情報に応じた差ｈ_０を算出する。

そして、ＣＰＵ３０は、算出した差ｈ_０から測定期間中の姿勢と基準姿勢との間での血圧測定部位の高度の変化量Δ_ｈを減じて、測定期間中の姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１を算出する。

測定期間中の姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１（血圧測定部位の高度−心臓の高度）を算出した後、ＣＰＵ３０は、この差ｈ_１に基づいて、ステップＳＴ１２で決定した血圧測定部位における血圧（最高血圧ＳＢＰ、最低血圧ＤＢＰ）に対して次式（１）に従って水頭圧補正を行い、被測定者の血圧としての心臓の高度における血圧（最高血圧ＳＢＰ´、最低血圧ＤＢＰ´）を算出する（ステップＳＴ１６）。

そして、ＣＰＵ３０は、算出した血圧値を表示装置３５に表示させ、また、第２メモリ３２に記憶させ（ステップＳＴ１７）、電子血圧計１の血圧測定動作を終了する。

図７は、絶対圧センサ１４のドリフト補正処理のフローを示す。

まず、ＣＰＵ３０は、絶対圧センサ１４から出力される気圧信号を取得し（ステップＳＴ１０１）、そして、加速度センサ１５から出力される加速度信号を取得する（ステップＳＴ１０２）。

次に、ＣＰＵ３０は、ステップＳＴ１０１で取得した気圧信号と前回取得した気圧信号との差Δ_ＰＡと、所定の閾値ＴＨ_ＰＡとを比較する（ステップＳＴ１０３）。

差Δ_ＰＡが閾値ＴＨ_ＰＡ以下である場合に、ＣＰＵ３０は、ドリフト補正不要と判定し、処理を終了する。

一方、差Δ_ＰＡが閾値ＴＨ_ＰＡを越える場合に、ＣＰＵ３０は、ステップＳＴ１０２で取得した加速度信号と前回取得した加速度信号との差Δ_ＡＣＣと、所定の閾値ＴＨ_ＡＣＣとを比較する（ステップＳＴ１０４）。

差Δ_ＡＣＣが閾値ＴＨ_ＡＣＣ以上である場合に、ＣＰＵ３０は、差Δ_ＰＡは絶対圧センサ１４の変位、即ち血圧測定部位の変位によるものと判定し、ドリフト補正不要と判定して、処理を終了する。

一方、差Δ_ＡＣＣが閾値ＴＨ_ＡＣＣ未満である場合に、ＣＰＵ３０は、血圧測定部位の高さ方向の変位はなく、差Δ_ＰＡは絶対圧センサ１４のドリフトによるものであってドリフト補正が必要と判定し、ドリフト補正を実行する（ステップＳＴ１０５）。

ドリフト補正は、例えばステップＳＴ１０４においてドリフト補正が必要と判定したときの差Δ_ＰＡを累積し、その累積値を取得した気圧信号値から減算することによって行うことができる。

以上の電子血圧計１を用いた血圧測定のフローにおいて、ステップＳＴ５及びステップＳＴ１４の各々において算出される気圧ＰＡ_０，ＰＡ_１は、上述したドリフト補正処理にによって、ドリフトの影響が適切に除去ないし軽減された絶対圧センサ１４の気圧信号に基づいて算出されており、従って、これらの気圧ＰＡ_０，ＰＡ_１から算出される測定期間中の姿勢と基準姿勢との間での血圧測定部位の高度の変化量Δ_ｈの精度を高めることができる。それにより、測定期間中の姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１及び高度差ｈ_１に基づく水頭圧の精度を高め、ひいては血圧測定精度を高めることができる。

なお、以上の説明では、手首を血圧測定部位として座位で血圧を測定するものとして説明したが、上述の通り、血圧測定部位は上腕や足首や足背であってもよく、また、血圧測定時の姿勢は横臥位や立位であってもよい。そこで、血圧測定部及び姿勢の組み合わせに応じて上記の基準姿勢を定め、身長と基準姿勢での平均的な高度差とを関連付けて保持したデータテーブルを用意しておき、被測定者の身長情報の設定と共に血圧測定部及び姿勢を設定するようにしてもよい。

図８は、上述した電子血圧計１の変形例における水頭圧の補正方法を示す。

上述した水頭圧補正は、血圧測定部位における血圧を決定し、決定した血圧に対して、測定期間中の姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１に対応する水頭圧を加算して水頭圧補正を行うものであるが、図８に示す例は、脈波振幅の包絡線Ｃに適用する閾値を血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１に応じて変化させることによって水頭圧補正を行い、被測定者の血圧としての心臓の高度における血圧（最高血圧ＳＢＰ´、最低血圧ＤＢＰ´）を算出する。

具体的には、次式（２）に示すように、最高血圧の決定に用いる閾値については、血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１が正の値から負の値にわたって小さくなる程に閾値を増大させる定数α_１を差ｈ_１に乗じ、その値を上記の閾値ＴＨ_ＳＢＰに加算して、包絡線Ｃに適用する閾値ＴＨ_ＳＢＰ´とする。また、最低血圧の決定に用いる閾値については、血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１が正の値から負の値にわたって小さくなる程に閾値を減少させる定数α_２を差ｈ_１に乗じ、その値を上記の閾値ＴＨ_ＤＢＰに加算して、包絡線Ｃに適用する閾値ＴＨ_ＤＢＰ´とする。

こうして得られる閾値ＴＨ_ＳＢＰ´，ＴＨ_ＤＢＰ´を包絡線Ｃに適用し、脈波振幅の包絡線Ｃと閾値ＴＨ_ＳＢＰとが交わる点に対応する、脈波振幅最大点Ａ_ｍａｘを検出したカフ圧より高いカフ圧を最高血圧ＳＢＰ´とし、また包絡線Ｃと閾値ＴＨ_ＤＢＰとが交わる点に対応する、脈波振幅最大点Ａ_ｍａｘを検出したカフ圧より低いカフ圧を最低血圧ＤＢＰ´とする。

図８に示す例は、測定期間中の姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１が負の値、即ち血圧測定部位が心臓よりも低い位置にあり、血圧測定部位における血圧が心臓の高度における血圧よりも高くなる場合であって、閾値ＴＨ_ＳＢＰ´（＞ＴＨ_ＳＢＰ），ＴＨ_ＤＢＰ´（＜ＴＨ_ＤＢＰ）を包絡線Ｃに適用することによって水頭圧補正を行って、被測定者の血圧としての心臓の高度における血圧（最高血圧ＳＢＰ´、最低血圧ＤＢＰ´）を算出している。

図９は、本発明の実施形態を説明するための、電子血圧計の他の例の機能ブロックを示す。なお、上述した電子血圧計１と共通する要素には共通の符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。

上述した電子血圧計１は、オシロメトリック法により血圧を測定するものとして説明したが、図９に示す電子血圧計１０１は、コロトコフ法により血圧を測定する。この電子血圧計１０１は、血流が動脈壁にぶつかる音に相当するコロトコフ音を検出するためのマイクロフォン１１６を備え、このマイクロフォンはカフ２に設けられている。

図１０は、コロトコフ法による血圧測定における血圧の決定方法を示す。

カフ圧が被測定者の最高血圧よりも高くなると止血され、徐々にカフ圧を減圧することで、血流が再開する。コロトコフ法は、カフ圧を徐々に減圧する過程で発生するコロトコフ音を検出し、減圧開始からコロトコフ音が初めて検出された時点、その後検出され続けていたコロトコフ音が消失した時点でのカフ圧に基づいて血圧が算出される。

まず、被測定者の最高血圧以上の圧力ＰＣ_０までカフ圧を昇圧し、その後に一定の速度で減圧する。所定の閾値ＴＨ_ＳＢＰを越えた音圧をマイクロフォン１６によって検出した時点、即ちコロトコフ音を初めて検出した時点でのカフ圧を最高血圧ＳＢＰに決定し、その後検出され続けていたコロトコフ音が消失した時点、即ちマイクロフォン１６によって検出される音の音圧が所定の閾値ＴＨ_ＤＢＰ未満となった時点でのカフ圧を最低血圧ＤＢＰに決定する。

本電子血圧計１０１においても、上述した電子血圧計１と同様に、血圧測定部位における血圧（最高血圧ＳＢＰ、最低血圧ＤＢＰ）を決定し、決定した血圧に対して、血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１に対応する水頭圧を加算して水頭圧補正を行うことができ、また、閾値ＴＨ_ＳＢＰ，ＴＨ_ＤＢＰを血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１に応じて変化させることによって水頭圧補正を行うこともできる。

図１１は、本発明の実施形態を説明するための、電子血圧計の他の例の機能ブロックを示す。なお、上述した電子血圧計１と共通する要素には共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。

図１１に示す電子血圧計２０１は、被測定者の胸部に装着され、胸部（心臓）の高度を検出するための絶対圧センサ２１４及び胸部の高さ方向の変位を検出するための加速度センサ２１５を備えている。

ＣＰＵ３０は、絶対圧センサ１４の出力信号及び絶対圧センサ２１４の出力信号に対するドリフト補正を実施し、ドリフト補正処理された絶対圧センサ１４，２１４の出力信号に基づいて血圧測定部と被測定者の心臓との高度差ｈ_１（図２参照）を算出する。

図１２は、電子血圧計２０１を用いた血圧測定のフローを示す。

まず、被測定者又はその他の操作者によって電源スイッチ３６が操作される（ステップＳＴ２０１）。これにより、電子血圧計１では、ＣＰＵ３０によって初期化が行なわれる（ステップＳＴ２０２）。

初期化の後、ＣＰＵ３０は、絶対圧センサ１４，２１４のドリフト補正処理を開始する（ステップＳＴ２０３）。ドリフト補正処理は、上述した電子血圧計１における絶対圧センサ１４のドリフト補正処理と同様である。

そして、操作者によって測定スイッチ３７が押圧されると（ステップＳＴ２０４）、電子血圧計１では、ＣＰＵ３０による制御の下で、オシロメトリック法による血圧測定動作が実行される。なお、測定期間中の被測定者の姿勢は任意であり、例えば上記の基本姿勢としてもよいし、又は、図２に実線で示すように、肘から先をテーブル等の台に載せた姿勢とすることもできる。

まず、ＣＰＵ３０は、ポンプ４２を作動させ、カフ圧ＰＣを被測定者の最高血圧以上の圧力ＰＣ_０まで昇圧させる（ステップＳＴ２０５〜２０６）。

カフ圧ＰＣを圧力ＰＣ_０まで昇圧した後、ＣＰＵ３０は、ポンプ４２を停止させ（ステップＳＴ２０７）、そして、ＣＰＵ３０は、弁４４を開放させ、カフ圧ＰＣを一定の速度で減圧させる（ステップＳＴ２０８）。

そして、カフ圧ＰＣを減圧する過程で、ＣＰＵ３０は、圧力センサ４０から出力される圧力信号を逐次取得し、取得した圧力信号からオシロメトリック法によって血圧測定部位における血圧を決定する（ステップＳＴ２０９）。

ＣＰＵ３０は、血圧（最高血圧および最低血圧）の決定が済んだか否かを判断し（ステップＳＴ２１０）、血圧の決定が済むまでカフ圧の減圧制御と血圧決定処理とを継続し、血圧を決定した後、弁４４を完全に開放してカフ２の流体袋１０内の圧力媒体を排出する（ステップＳＴ２１１）。

次に、ＣＰＵ３０は、測定期間中の姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１（図２参照）を算出する（ステップＳＴ２１２）。

ここで、ＣＰＵ３０は、カフ２に設けられた絶対圧センサ１４のドリフト補正処理がなされた気圧信号、及び被測定者の胸部に装着された絶対圧センサ２１４のドリフト補正処理がなされた気圧信号から、血圧測定部位の高度での気圧と胸部（心臓）の高度での気圧と差を算出し、算出した気圧差に基づいて、血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１を算出する。

血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１（血圧測定部位の高度−心臓の高度）を算出した後、ＣＰＵ３０は、この差ｈ_１に基づいて、ステップＳＴ２０９で決定した血圧測定部位における血圧（最高血圧ＳＢＰ、最低血圧ＤＢＰ）に対して水頭圧補正を行い、被測定者の血圧としての心臓の高度における血圧を算出する（スッテプＳＴ２１３）。

水頭圧補正は、上述した電子血圧計１で説明したように、血圧測定部位における血圧を決定し、決定した血圧に対して、血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１に対応する水頭圧を加算して行うことができ、又は、閾値を血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１に応じて変化させることによって行うこともできる。

そして、ＣＰＵ３０は、算出した血圧値を表示装置３５に表示させ、また、第２メモリ３２に記憶させ（ステップＳＴＳＴ２１４）、電子血圧計２０１の血圧測定動作を終了する。

本電子血圧計２０１によれば、カフ２に設けられた絶対圧センサ１４の気圧信号、及び被測定者の胸部に装着された絶対圧センサ２１５の気圧信号から、血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１を直接算出することができ、被測定者によって基準姿勢がとられるステップを省くことができ、利便性を高めることができる。

なお、電子血圧計２０１は、オシロメトリック法によって血圧を測定するものとして説明したが、上述した電子血圧計１０１と同様に、カフ２にマイクロフォンを設け、コロトコフ法によって血圧を測定するように構成することもできる。

図１３は、本発明の実施形態を説明するための、電子血圧計の他の例の機能ブロックを示す。なお、上述した電子血圧計１と共通する要素には共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。

上述した電子血圧計１，１０１，２０１は、いずれも血圧測定部と心臓との高度差ｈ_１を算出して、この高度差ｈ_１に起因する水頭圧を補正するものであるが、図１３に示す電子血圧計３０１は、血圧測定部と心臓との高度差ｈ_１を算出して、この高度差ｈ_１に基づいて、血圧測定部位を心臓の高度にガイドする。

電子血圧計３０１では、上述した電子血圧計１と同様に、ＣＰＵ３０が、絶対圧センサ１４の出力信号に対してドリフト補正を実施し、ドリフト補正処理された絶対圧センサ１４の出力信号を用いて血圧測定部と被測定者の心臓との高度差ｈ_１を算出する。

そして、ＣＰＵ３０は、表示部２１の表示装置３５に例えば高度差ｈ_１を表示させ、血圧測定部位を心臓の高度にガイドする。なお、表示装置３５の表示によるガイドに替えて、血圧計本体４にスピーカを設け、音声によってガイドするように構成してもよい。

図１４は、電子血圧計３０１を用いた血圧測定のフローを示す。

まず、被測定者又はその他の操作者によって電源スイッチ３６が操作される（ステップＳＴ３０１）。これにより、電子血圧計１では、ＣＰＵ３０によって初期化が行なわれる（ステップＳＴ３０２）。

初期化の後、ＣＰＵ３０は、絶対圧センサ１４のドリフト補正処理を開始する（ステップＳＴ３０３）。ドリフト補正処理は、上述した電子血圧計１における絶対圧センサ１４のドリフト補正処理と同様である。

次に、操作者によって被測定者の身長情報が電子血圧計１に設定される（ステップＳＴ３０４）。

身長情報が設定された後、手首を血圧測定部位として座位で血圧を測定する際の所定の基本姿勢が被測定者によってとられる（ステップＳＴ３０５）。この状態で、ＣＰＵ３０は、カフ２に設けられた絶対圧センサ１４のドリフト補正処理された気圧信号に基づいて、血圧測定部位の高度での気圧を算出し、算出した気圧を基準圧ＰＡ_０に決定する（ステップＳＴ３０６）。

基準圧ＰＡ_０が決定された後、ＣＰＵ３０は、血圧測定部と被測定者の心臓との高度差ｈ_１を算出する（ステップＳＴ３０７）。

具体的には、ＣＰＵ３０は、カフ２に設けられた絶対圧センサ１４のドリフト補正処理された気圧信号に基づいて、血圧測定部位の高度での気圧ＰＡ_１を算出し、算出した気圧ＰＡ_１と基準圧ＰＡ_０との差に基づいて、血圧測定部位の高度の変化量Δ_ｈ（図２参照）を算出する。

そして、ＣＰＵ３０は、ステップＳＴ４で電子血圧計１に設定された身長情報から、基準姿勢での血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_０（図２参照）を算出する。第２メモリ３２には、身長と基準姿勢での平均的な高度差とを関連付けて保持したデータテーブルが予め記憶されており、ＣＰＵ３０は、このデータテーブルを参照して、設定された身長情報に応じた差ｈ_０を算出する。

そして、ＣＰＵ３０は、算出した差ｈ_０から血圧測定部位の高度の変化量Δ_ｈを減じて、血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１を算出する。

血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１を算出した後、ＣＰＵ３０は、高度差ｈ_１の絶対値と所定の閾値ＴＨ_ｈとを比較する（ステップＳＴ３０８）。

高度差ｈ_１が閾値ＴＨ_ｈを超える場合に、ＣＰＵ３０は、表示部２２の表示装置３５に高低差ｈ_１を表示させ、血圧測定部位の高度を心臓の高度に一致させるようにガイドする（ステップＳＴ３０９）。ＣＰＵ３０は、高度差ｈ_１が閾値ＴＨ_ｈ以下となるまで、上記の高度差ｈ_１の算出及びガイドの処理（ステップＳＴ３０７〜ＳＴ３０９）を繰り返し行う。

高度差ｈ_１が閾値ＴＨ_ｈ以下となった後、操作者によって測定スイッチ３７が押圧されると（ステップＳＴ３１０）、電子血圧計３０１では、ＣＰＵ３０による制御の下で、オシロメトリック法による血圧測定動作が実行される。

まず、ＣＰＵ３０は、ポンプ４２を作動させ、カフ圧ＰＣを被測定者の最高血圧以上の圧力ＰＣ_０まで昇圧させる（ステップＳＴ３１１〜ＳＴ３１２）。

カフ圧ＰＣを圧力ＰＣ_０まで昇圧した後、ＣＰＵ３０は、ポンプ４２を停止させ（ステップＳＴ３１３）、そして、ＣＰＵ３０は、弁４４を開放させ、カフ圧ＰＣを一定の速度で減圧させる（ステップＳＴ３１４）。

そして、カフ圧ＰＣを減圧する過程で、ＣＰＵ３０は、圧力センサ４０から出力される圧力信号を逐次取得し、取得した圧力信号からオシロメトリック法によって血圧測定部位における血圧を決定する（ステップＳＴ３１５）。

ＣＰＵ３０は、血圧（最高血圧および最低血圧）の決定が済んだか否かを判断し（ステップＳＴ３１６）、血圧の決定が済むまでカフ圧の減圧制御と血圧決定処理とを継続し、血圧を決定した後、弁４４を完全に開放してカフ２の流体袋１０内の圧力媒体を排出する（ステップＳＴ３１７）。

そして、ＣＰＵ３０は、算出した血圧値を表示装置３５に表示させ、また、第２メモリ３２に記憶させ（ステップＳＴ３１８）、電子血圧計３０１の血圧測定動作を終了する。

本電子血圧計３０１では、血圧測定部位の高度が心臓の高度に一致した状態で血圧の測定がなされるので、血圧測定部位における血圧と心臓の高度における血圧とは一致しており、水頭圧補正は行わない。

本電子血圧計３０１によれば、ドリフトの影響が適切に除去ないし軽減された絶対圧センサ１４の気圧信号に基づいて血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１が算出されており、高度差ｈ_１の精度を高めることができ、高度差ｈ_１に基づくガイドによって血圧測定部位の高度を心臓の高度に精度よく一致させることができる。それにより、血圧測定精度を高めることができる。

なお、電子血圧計３０１は、オシロメトリック法によって血圧を測定するものとして説明したが、上述した電子血圧計１０１と同様に、カフ２にマイクロフォンを設け、コロトコフ法によって血圧を測定するように構成することもできる。また、上述した電子血圧計２０１と同様に、被測定者の胸部に装着される絶対圧センサ及び加速度センサを設け、カフ２に設けられた絶対圧センサ１４の気圧信号、及び被測定者の胸部に装着された絶対圧センサの気圧信号から、血圧測定部位と心臓との高度差ｈ_１を直接算出するように構成することもできる。

以上、説明したように、本明細書には以下の事項が開示されている。

（１） 被測定者の血圧測定部位における血圧を測定する測定部と、前記血圧測定部位の高度を検出する第１高度センサと、前記血圧測定部位の高さ方向の変位を検出する第１変位センサと、前記第１変位センサによって検出された第１変位情報に基づいて、前記第１高度センサによって検出された第１高度情報に対するドリフト補正を実施する補正部と、前記補正部によって処理された前記第１高度情報を用いて前記血圧測定部と前記被測定者の心臓との高度差を算出する高度差算出部と、を備える電子血圧計。
（２） （１）に記載の電子血圧計であって、前記補正部は、前記第１高度情報に変化があり、且つ前記第１変位情報に変化がある場合に、前記第１高度情報に対するドリフト補正を実施する電子血圧計。
（３） （１）又は（２）に記載の電子血圧計であって、身長と、所定の姿勢での前記血圧測定部位と心臓との平均高度差とを関連付けて保持したデータテーブルを記憶した記憶部をさらに備え、前記高度差算出部は、前記測定部による測定開始前に前記所定の姿勢で予め取得された第１高度情報と前記測定部による測定の際に取得された第１高度情報とから前記血圧測定部位の高さ方向の変位量を算出し、前記データテーブルに保持されている被測定者の身長情報に対応した前記平均高度差及び前記変位量から、前記高度差を算出する電子血圧計。
（４） （１）から（３）のいずれか一つに記載の電子血圧計であって、前記第１高度センサは絶対圧センサである電子血圧計。
（５） （１）から（４）のいずれか一つに記載の電子血圧計であって、前記第１変位センサは加速度センサである電子血圧計。
（６） （１）又は（２）に記載の電子血圧計であって、前記被測定者の心臓の高度を検出する第２高度センサと、前記被測定者の心臓の変位を検出する第２変位センサと、をさらに備え、前記補正部は、前記第２変位センサによって検出された第２変位情報に基づいて、前記第２高度センサによって検出された第２高度情報に対するドリフト補正を実施し、前記算出部は、前記補正部によって処理された前記第１高度情報及び前記第２高度情報から、前記高度差を算出する電子血圧計。
（７） （６）に記載の電子血圧計であって、前記補正部は、前記第２高度情報に変化があり、且つ前記第２変位情報に変化がある場合に、前記第２高度情報に対するドリフト補正を実施する電子血圧計。
（８） （６）又は（７）に記載の電子血圧計であって、前記第１高度センサ及び前記第２高度センサは絶対圧センサである電子血圧計。
（９） （６）から（８）のいずれか一つに記載の電子血圧計であって、前記第１変位センサ及び前記第２変位センサは加速度センサである電子血圧計。
（１０） （１）から（９）のいずれか一つに記載の電子血圧計であって、前記測定部によって測定される前記血圧測定部位における血圧の、前記高度差に起因する水頭圧を補正して、前記被測定者の血圧を算出する血圧算出部をさらに備える電子血圧計。
（１１） （１０）に記載の電子血圧計であって、前記血圧算出部は、前記測定部によって測定された血圧に、前記高度差に対応する水頭圧を加算して、前記被測定者の血圧を算出する電子血圧計。
（１２） （１０）に記載の電子血圧計であって、前記血圧測定部位に装着されるカフをさらに備え、前記測定部は、前記血圧測定部位に対する前記カフの圧迫圧力を徐々に変化させる圧力調節部と、前記カフの圧迫圧力を変化させる過程での前記血圧測定部位における脈動の特徴量を検出する検出部とを有し、前記検出部によって検出された特徴量が所定の閾値レベルになったときの前記カフの圧迫圧力を血圧に決定し、前記血圧算出部は、前記高度差に応じて前記閾値レベルを増減させ、前記測定部によって決定される血圧を前記被測定者の血圧とする電子血圧計。
（１３） （１２）に記載の電子血圧計であって、前記特徴量は脈波振幅である電子血圧計。
（１４） （１２）に記載の電子血圧計であって、前記特徴量はコロトコフ音である電子血圧計。
（１５） （１）から（９）のいずれか一つに記載の電子血圧計であって、前記高度差に基づいて、前記血圧測定部位を被測定者の心臓の高度にガイドするガイド部をさらに備える電子血圧計。

１ 電子血圧計
２ カフ
４ 血圧計本体
５ コード
１０ 流体袋
１４ 絶対圧センサ
１５ 加速度センサ
２０ 測定部
２１ 表示部
２２ 操作部
２３ 電源部
３０ ＣＰＵ
３１ 第１メモリ
３２ 第２メモリ
３３ 圧力調節部
３４ タイマ
３５ 表示装置
３６ 電源スイッチ
３７ 測定スイッチ
３８ 設定スイッチ
３９ 記録呼出スイッチ
４０ 圧力センサ
４１ 発振回路
４２ ポンプ
４３ ポンプ駆動回路
４４ 弁
４５ 弁駆動回路

Claims (15)

1. 被測定者の血圧測定部位における血圧を測定する測定部と、
   前記血圧測定部位の高度を検出する第１高度センサと、
   前記血圧測定部位の高さ方向の変位を検出する第１変位センサと、
   前記第１変位センサによって検出された第１変位情報に基づいて、前記第１高度センサによって検出された第１高度情報に対するドリフト補正を実施する補正部と、
   前記補正部によって処理された前記第１高度情報を用いて前記血圧測定部位と前記被測定者の心臓との高度差を算出する高度差算出部と、
   を備える電子血圧計。
2. 請求項１に記載の電子血圧計であって、
   前記補正部は、前記第１高度情報に変化があり、且つ前記第１変位情報に変化がある場合に、前記第１高度情報に対するドリフト補正を実施する電子血圧計。
3. 請求項１又は２に記載の電子血圧計であって、
   身長と、所定の姿勢での前記血圧測定部位と心臓との平均高度差とを関連付けて保持したデータテーブルを記憶した記憶部をさらに備え、
   前記高度差算出部は、前記測定部による測定開始前に前記所定の姿勢で予め取得された第１高度情報と前記測定部による測定の際に取得された第１高度情報とから前記血圧測定部位の高さ方向の変位量を算出し、前記データテーブルに保持されている被測定者の身長情報に対応した前記平均高度差及び前記変位量から、前記高度差を算出する電子血圧計。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電子血圧計であって、
   前記第１高度センサは絶対圧センサである電子血圧計。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電子血圧計であって、
   前記第１変位センサは加速度センサである電子血圧計。
6. 請求項１又は２に記載の電子血圧計であって、
   前記被測定者の心臓の高度を検出する第２高度センサと、
   前記被測定者の心臓の変位を検出する第２変位センサと、
   をさらに備え、
   前記補正部は、前記第２変位センサによって検出された第２変位情報に基づいて、前記第２高度センサによって検出された第２高度情報に対するドリフト補正を実施し、
   前記算出部は、前記補正部によって処理された前記第１高度情報及び前記第２高度情報から、前記高度差を算出する電子血圧計。
7. 請求項６に記載の電子血圧計であって、
   前記補正部は、前記第２高度情報に変化があり、且つ前記第２変位情報に変化がある場合に、前記第２高度情報に対するドリフト補正を実施する電子血圧計。
8. 請求項６又は７に記載の電子血圧計であって、
   前記第１高度センサ及び前記第２高度センサは絶対圧センサである電子血圧計。
9. 請求項６から８のいずれか一項に記載の電子血圧計であって、
   前記第１変位センサ及び前記第２変位センサは加速度センサである電子血圧計。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電子血圧計であって、
    前記測定部によって測定される前記血圧測定部位における血圧の、前記高度差に起因する水頭圧を補正して、前記被測定者の血圧を算出する血圧算出部をさらに備える電子血圧計。
11. 請求項１０に記載の電子血圧計であって、
    前記血圧算出部は、前記測定部によって測定された血圧に、前記高度差に対応する水頭圧を加算して、前記被測定者の血圧を算出する電子血圧計。
12. 請求項１０に記載の電子血圧計であって、
    前記血圧測定部位に装着されるカフをさらに備え、
    前記測定部は、前記血圧測定部位に対する前記カフの圧迫圧力を徐々に変化させる圧力調節部と、前記カフの圧迫圧力を変化させる過程での前記血圧測定部位における脈動の特徴量を検出する検出部とを有し、前記検出部によって検出された特徴量が所定の閾値レベルになったときの前記カフの圧迫圧力を血圧に決定し、
    前記血圧算出部は、前記高度差に応じて前記閾値レベルを増減させ、前記測定部によって決定される血圧を前記被測定者の血圧とする電子血圧計。
13. 請求項１２に記載の電子血圧計であって、
    前記特徴量は脈波振幅である電子血圧計。
14. 請求項１２に記載の電子血圧計であって、
    前記特徴量はコロトコフ音である電子血圧計。
15. 請求項１から９のいずれか一項に記載の電子血圧計であって、
    前記高度差に基づいて、前記血圧測定部位を被測定者の心臓の高度にガイドするガイド部をさらに備える電子血圧計。
    

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