JPS5858096B2 - 血圧測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、血圧測定装置に関し、さらに詳しくは血流
と血管壁との摩擦によって生じるコロトコフ音を電気的
に検出する電子血圧測定装置に関する。

この種の電子血圧測定装置では、マイクロフォンにより
脈搏音を捕捉し、この脈搏音信号からコロトコフ音信号
を抽出している。

そして、最高血圧および最低血圧の測定時点を見出すの
にコロトコフ音信号を所定の固定したレベルでレベル弁
別している。

ところが、コロトコフ音信号の大きさは、被測定者によ
って、または測定状態に応じて異なるので、固定したレ
ベルで弁別すると血圧測定に誤差を生じる。

とくに、最低血圧の測定誤差は非常に大きくなる。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、被
測定者や測定状態に無関係に常に正確な血圧測定が可能
となる、血圧測定装置を提供するものである。

以下、図面を参照してこの発明の実施例について詳しく
説明する。

第１図において、圧力検出器１は、血圧測定装置の圧力
系内に設けられ、この系内の圧力を測定するものであっ
て、半導体圧力センサを用いることが好ましい。

圧力系には、人体の腕に巻くマンシェツト、このマンシ
ェツトに送気スる加圧用ゴム球または加圧ポンプ、およ
びこれらを連通ずるゴム管などが含まれている。

圧力検出器１の出力はＡ−Ｄ変換器２に送られ、ここで
デジタル量に変換されたのち圧力表示器３に送られ、圧
力系内の圧力が逐一、デジタル量で表示される。

他方、マイクロフォン４によって捕捉された脈搏音の信
号は帯域通過フィルタ７に送られ、脈搏音信号中からコ
ロトコフ音信号が抽出される。

フィルタ１からのコロトコフ音信号は、レベル弁別回路
８に送られ、後述する所定の弁別レベルＳでレベル弁別
される。

コロトコフ音信号はまたレベル検出回路９に送られその
大きさが検出される。

そして、レベル弁別回路８の弁別レベルＳは、レベル検
出回路９の出力にもとづきコロトコフ音信号の大きさに
応じて相対的に変えられる。

後に明らかになるように、弁別レベルＳが相対的に変え
られることの意味には、弁別レベルＳが現実に変えられ
ることと、弁別レベルＳは一定でレベル弁別回路８に入
力するコロトコフ音信号の大きさが一定の割合で変えら
れることとの両方が含まれる。

帯域通過フィルタ７、レベル弁別回路８およびレベル検
出回路９によりコロトコフ音検出回路５が構成されてい
る。

フィルタ７からのコロトコフ音信号が弁別レベルＳを超
えている場合に、そのコロトコフ音信号はコロトコフ音
検出信号としてコロトコフ音表示器６に送られ、コロト
コフ音の発生毎にその旨の表示がされる。

したがって、血圧測定者は、マンシェツト内に送気しで
上腕動脈内の血行を阻止しうる以上に加圧したのちに、
この圧力を徐々に低下させていく減圧過程で、コロトコ
フ音が最初に検出されたときの圧力表示器３の表示内容
により最高血圧を、コロトコフ音が最後に検出されたと
きまたは消滅したときの圧力表示器３の内容により最低
血圧をそれぞれ知ることができる。

ナオ、レベル弁別回路８がらコロトコフ音信号が最初に
出力されたときのＡ−Ｄ変換器２の出力を読取り、かつ
コロトコフ音検出信号が最後に出力されまたは消滅した
ときのＡ−Ｄ変換器２の出力を読取る最高・最低血圧決
定回路を設け、この血圧決定回路の出力を圧力表示器３
に表示し、コロトコフ音表示器６を省略することもでき
る。

第２図は、レベル弁別回路８およびレベル検出回路９の
一例を示している。

フィルタ７からのコロトコフ音信号は演算増巾器１１，
１５の非反転入力端子に送られる。

演算増巾器１１０反転入力端子には抵抗１２，１３（お
よび１４）で適当な値に分圧された電圧が入力している
。

この反転入力端子の電圧がレベル弁別回路８の弁別レベ
ルＳである。

抵抗１２には並列に抵抗１４が接続され、この抵抗１４
の接地側にトランジスタ２０が接続されている。

演算増巾器１５の反転入力端子にもまた抵抗１６，１７
により分圧された電圧が加えられている。

この反転入力端子の電圧がレベル検出回路９の検出レベ
ルにである。

演算増巾器１５の出力はフリップ・フロップなどの記憶
回路１８に送られ、上記出力がＨ“になったとき記憶回
路１８がセットされる。

記憶回路１８の出力はインバータ１９を経てトランジス
タ２００ベース端子に送られる。

記憶回路１８は血圧測定にさきだちリセットされている
。

さて、血圧測定の初期状態では記憶回路１８はリセット
されているからその出力は１Ｌ“でインバータ１９の出
力は１Ｈ“どなっており、トランジスタ２０はオンの状
態にある。

したがって、弁別レベルＳは抵抗１２，１４の並列接続
抵抗と抵抗１３どの分割比によって定まる。

このときの弁別レベルを８１とする。

記憶回路１８がセントされた場合にはその出別は１Ｈ“
でインバータ１９の出力はゝＬ“どなるからトランジス
タ２０はオフとなる。

したがって、弁別レベルＳは抵抗１２と抵抗１３との分
割比によって定まる。

このときの弁別レベルを８２とする。

抵抗１２，１４０並列接続抵抗と抵抗１２とでは明らか
に抵抗１２の方が抵抗値が大きいので、必ずＳ １ ＜
８２の関係にある。

すなわち、記憶回路１８がリセットの状態に保持されて
いる場合の方が、セントされた場合よりも弁別レベルＳ
は低い値となっている。

フィルタ７から出力されるコロトコフ音信号が、抵抗１
６と抵抗１７どの分割比によって定まる検出レベルによ
りも小さい場合には、演算増巾器１５の出力は１Ｌ“で
あって記憶回路１８はセットされることはない。

したがって、演算増巾器１１の弁別レベルはＳｌに保た
れ、この弁別レベルＳ１よりも大きいコロトコフ音信号
が入力したときに、これと同期したコロトコフ音検出信
号が演算増巾器１１から出力される。

検出レベルＫを超えたコロトコフ音信号が送られた場合
には演算増巾器１５の出力がＨ“どなって記憶回路１８
はセントされるので、演算増巾器１１の弁別レベルはＳ
ｌとなる。

したがって、レベルＳ２よりも大きなコロトコフ音信号
が入力しないかぎり演算増巾器１１からコロトコフ音検
出信号は出力されない。

コロトコフ音信号の大きさが小さければ低い弁別レベル
Ｓ１を基準としてコロトコフ音信号の検出が行なわれ、
コロトコフ音信号が大きければその検出は高い弁別レベ
ルＳ２を基準として行なわれることが理解されよう。

第３図に比較的大きいコロトコフ音信号と比較的小さい
コロトコフ音信号との比較が示されている。

上述のように演算増巾器１１の弁別レベルＳは最初はレ
ベルＳ１に保たれているから、このレベルＳ１よりも大
きいコロトコフ音信号が入力したときに、コロトコフ音
検出信号が出力される。

コロトコフ音検出信号が最初に出力されたときの圧力値
カ最高血圧である。

この後、マンシェラトノ減圧にともないコロトコフ音は
しだいに大きくなっていく。

検出レベルによりも大きなコロトコフ音信号が入力する
と、演算増巾器１５から出力が発生し、弁別レベルＳは
ＳｌからＳｌとなる。

したがって、レベルＳ２よりも大きなコロトコフ音信号
が入力した場合にのみコロトコフ音検出信号が出力され
る。

マンシェツト内の圧力をさらに減少させていくと、コロ
トコフ音はしだいに小さくなり、これに応じてコロトコ
フ音信号も小さくなっていく。

そして、コロトコフ音信号が遂に弁別レベルＳ２よりも
小さくなると、コロトコフ音検出信号は出力されなくな
る。

コロ）・コツ音検出信号が最後に出力されたときのマン
シェツト内ノ圧力が最低血圧である。

比較的小さいコロトコフ音信号の場合には、検出レベル
Ｋを超えることがないので、弁別レベルＳはＳｌのまま
に保持される。

コロトコフ音信号の大きさが弁別レベルＳ１よりも大き
い場合にはコロトコフ音検出信号が出力されるが、コロ
トコフ音信号がしだいに小さくなっていって遂に弁別レ
ベルＳ１よりも小さくなると、コロトコフ音検出信号は
出力されなくなる。

この場合にも、コロトコフ音検出信号が最後に出力され
たときの圧力が最低血圧である。

コロトコフ音が大きい場合には、コロトコフ音が小さい
場合に比べ、マンシェツト内の圧力が低くなっても弁別
レベルＳ１よりも大きなコロトコフ音信号が出力され続
ける。

このため弁別レベルＳを８１に固定しておくと、コロト
コフ音の大小によって最低血圧の圧力測定時点が変わる
。

しかしながら、この発明ではコロトコフ音が大きい場合
には弁別レベルＳをＳｌからＳｌに変えているので、コ
ロトコフ音の大小に関係なくマンシェツト内の圧力がほ
ぼ同じ圧力になったときにコロトコフ音検出信号が出力
されなくなり、常に正確な最低血圧の測定が可能となる
。

第４図は他の実施例を示している。

この例では、レベル弁別回路８の演算増巾器１１の基準
となる弁別レベルＳは抵抗１２と抵抗１３との分割比で
定まり常に一定に保たれている。

レベル検出回路９の演算増巾器１５の基準となる検出レ
ベルにもまた抵抗１６と抵抗１７どの分割比で定まり一
定である。

そして、フィルタ７から出力されるコロトコフ音信号の
大きさに応じて、各演算増巾器ＩＬ１５に入力するコロ
トコフ音信号の大きさが変えられる。

血圧測定の初期の段階では記憶回路２９，３０はともに
リセットされており、その出力はＸＸＬ“であるからト
ランジスタ２６．２７゜２８はいずれもオフの状態にあ
る。

このとぎ、フィルタ１から出力されるコロトコフ音信号
が弁別レベルＳよりも太きければ演算増巾器１１からコ
ロトコフ音検出信号が出力されるのは言うまでもない。

検出レベルによりも大きなコロトコフ音信号がフィルタ
７から出力されると、演算増巾器１５から検出信号が出
力されるので記憶回路２９がセントされ、トランジスタ
２６．２７がともにオンとなる。

演算増巾器１５の出力はＡＮＤ回路３１にも送られるが
、ＡＮＤ回路３１の他方の入力信号は記憶回路２９の出
力であってこれはゝＬ“であるから記憶回路３０がセッ
トされることなく、トランジスタ２８はオフの状態に維
持される。

トランジスタ２１がオンとなる結果、演算増巾器１１の
非反転入力端子に入力するコロトコフ音信号は抵抗２１
と抵抗２２とによって分割され、フィルタ７から出力さ
れるコロトコフ音信号よりも小さくなる。

このときの演算増巾器１１に入力するコロトコフ音信号
をＡ１とする。

したがって、コロトコフｆ信号Ａ１が弁別レベルＳより
も大きい場合にのみ演算増巾器１１からコロトコフ音検
出信号が出力される状態となる。

他方、トランジスタ２６がオンとなる結果、演算増巾器
１５の非反転入力端子に入力するコロトコフ音信号もま
た抵抗２４と抵抗２５とによって分割され、フィルタ７
から出力されるコロトコフ音信号よりも小さくなる。

このときの演算増巾器１５に入力するコロトコフ音信号
をＢ１とする。

コロトコフ音信号Ｂ１が検出レベルによりも大きい場合
には再び演算増巾器１５から検出信号が出力される。

記憶回路２９は既にセットされておりその出力は１Ｈ“
であるから、演算増巾器１５の検出信号はＡＮＤ回路３
１を経て記憶回路３０に送られ、この記憶回路３０がセ
ットされる。

したがって、トランジスタ２８がオンとなる。

記憶回路２９はセントされ続け、両トランジスタ２６゜
２７はオンの状態に保持され続けるのは言うまでもない
。

トランジスタ２８がオンとなる結果、演算増巾器１１に
入力するコロトコフ音信号は、抵抗２１と、抵抗２２，
２３０並列接続抵抗とによって分割される。

このときの演算増巾器１１に入力するコロトコフ音信号
をＡ２とすると、ＡＩ＞Ａ２となり、コロトコフ音信号
Ａ２＋Ｘさらに小さくなる。

そして、コロトコフ音信号Ａ２が弁別レベルＳよりも大
きい場合にのみ演算増巾器１１からコロトコフ音検出信
号が出力される状態となり、コロトコフ音信号Ａ２がレ
ベルＳよりも小さければコロトコフ音検出信号は出力さ
れない。

このように、弁別レベルＳが一定であっても、コロトコ
フ音信号が太きければ演算増巾器１１に入力するコロト
コフ音信号は抵抗２１と抵抗２２（および抵抗２３）と
によって分割され、小さな値ＡＩ、Ａ２になるので、弁
別レベルＳが高くなったと同等の効果がある。

また、この実施例では、演算増巾器１１に入力するコロ
トコフ音信号が２段階ＡＩ、Ａ２に変化しているので、
第２図に示す実施例よりもより正確な最低血圧の測定が
保証される。

なお、記憶回路２９．３０およびＡＮＤ回路３１は集積
回路で構成することができる。

第２図に示す回路における相対的な弁別レベルの変化の
比率は１：２程度、第４図における相対的な弁別レベル
変化の比率はに２二２．５程度が好ましい。

また、レベル弁別回路の弁別レベルまたはレベル弁別回
路に入力するコロトコフ音信号の大きさを、２段階のみ
ならず、コロトコフ音信号の大きさに応じて３段階以上
に変えるようにすることもできる。

以上のように、この発明による血圧測定装置では、コロ
トコフ音信号レベル検出回路によってコロトコフ音信号
の大きさを検出し、この大きさを記憶回路に記憶させて
いるから、検出されたレベルは血圧測定終了まで保持さ
れている。

そして、記憶回路に記憶されているコロトコフ音信号の
大きさに応じて、コロトコフ音検出信号を出力するレベ
ル弁別回路の弁別レベルを相対的に変化させているから
、コロトコフ音信号の大きさが被測定者または測定状態
に応じて異なったとしても常に正確な血圧測定、とくに
最低血圧の測定が可能となる。

また、記憶回路は、血圧測定ごとにかつ測定に先だちり
セントされるから、弁別レベルの変更は各測定ごとに行
なわれ、被測定者または測定状態等のその情況に適合し
たレベル変更が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は血圧測定装置
の全体を示すブロック図、第２図はコロトコフ音検出回
路の構成を詳細に示す回路図、第３図は第２図に示す回
路の出力波形を示すタイム・チャー１・、第４図は他の
実施例を示し、コロトコフ音検出回路の回路図である。 １・・・・−・圧力検出器、３・−・・・・圧力表示器
、４・・・・・・マイクロフォン、５・・・・・・コロ
トコフ音検出回路、７・・・・・・帯域通過フィルタ、
８・・・・・・レベル弁別回路、９・・・・・・レベル
検出回路、１８ 、２９ 、３０・・・・・・記憶回路
、Ｓ、Ｓｌ、Ｂ２・・・・・・弁別レベル、Ｋ−・・・
−・検出レベル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マンシェツトを含む圧力系に設けられた圧力検出器
   、この圧力検出器の出力を表示する血圧表示装置、およ
   び採取された脈搏音信号がらコロトコフ音信号を検出す
   るコロトコフ音検出回路を含む血圧測定装置において、
   上記コロトコフ音検出回路は、コロトコフ音信号を所要
   の弁別レベルでレベル弁別してコロトコフ音検出信号を
   出力するコロトコフ音信号レベル弁別回路と、コロトコ
   フ音信号の大きさを検出するコロトコフ音信号レベル弁
   別回路と、血圧測定ごとにかつ測定に先だちリセットさ
   れるものであって、レベル検出回路によって検出された
   レベルを記憶する記憶回路とを含み、記憶回路に記憶さ
   れているコロトコフ音信号の大きさに応じて上記レベル
   弁別回路の弁別レベルをコロトコフ音信号の大きさに対
   して相対的に変える、血圧測定装置。 ２ コロトコフ音信号の大きさに応じて上記レベル弁別
   回路の弁別レベルを変える、特許請求の範囲第１項記載
   の血圧測定装置。 ３ 上記レベル弁別回路の弁別レベルを一定とし。 コロトコフ音信号の大きさに応じて上記レベル弁別回路
   に入力するコロトコフ音信号の大きさを変える、特許請
   求の範囲第１項記載の血圧測定装置。 ４ 上記レベル検出回路に、コロトコフ音信号の大きさ
   を検出するための基準となる検出レベルを１段階設定し
   、コロトコフ音信号の大きさがこの検出レベルを超えた
   ときに、上記レベル弁別回路の弁別レベルを相対的に変
   える、特許請求の範囲第１項記載の血圧測定装置。 ５ 上記レベル検出回路に、コロトコフ音信号の大きさ
   を検出するための基準となる検出レベルを、コロトコフ
   音信号の大きさに対して相対的に複数段階設定し、コロ
   トコフ音信号の大きさの段階に応じて上記レベル弁別回
   路の弁別レベルを相対的に複数段階に変える、特許請求
   の範囲第１項記載の血圧測定装置。