专利名称：电子血压计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用脉搏波确定血压值的电子血压计，特别是涉及一种以脉搏波的波形特征量为基础确定血压值的电子血压计。
然而，对于这种现有的电子血压计，由于脉搏波信号水平低(即较弱)的部分也使用于血压值的计算，因此，包含在所检测的脉搏波信号内的噪音成分变大，S/N比变小。其结果，脉搏波的检测、脉搏波的波形特征量的计算、以及以计算出的波形特征量为基础的血压值的计算所产生的误差增大，其结果是难以得到高精度的血压值。
本发明的一个方面的电子血压计，具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述臂带压控制装置设置有加压上限压及加压下限压。
因而，由脉搏波检测装置检测脉搏，由波形特征量计算装置计算脉搏波的波形特征量，由血压计算装置对血压值作出推断是在不超过加压上限压以及不低于加压下限压的范围内控制臂带压而进行的。因此，臂带压超过加压上限压，或低于加压下限压时，脉搏波包含有噪音成分，但是由于臂带压被控制在加压上限压及加压下限压的范围内，因此，能够避免该噪音成分对测定的影响，从而可提高血压测定的精度。
另外，由于设计了加压上限压，因此，防止加压过高，从而能够减轻过高的压力对被测试者造成的痛苦。
本发明另一方面的电子血压计具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述脉搏波检测装置在平均血压或其附近检测所述脉搏波。
因而，由于在平均血压或其附近产生的脉搏波的振幅基本上是最大，而且S/N比较高，所以推断血压的精度可提高。
本发明另一方面的电子血压计具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述臂带压控制装置是为了探测合适的血压测定压力而控制所述臂带压并反复加压或减压。
因而，虽然因为每个被测定者，甚至同一测定者的身体状态、测定时间等因素，适合于推断血压的臂带压是变化的，但由于对每次测定要探索适合于测定血压的臂带压，因此，即使每个被测定者，甚至于同一被测者的身体状态、测定时间等有偏差，也能得到较高的测定精度。
本发明另一方面的电子血压计具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述臂带压控制装置是为了在多个不同的所述臂带压下测定血压而控制所述臂带压，所述血压计算装置在推断所述多个不同臂带压下的血压值时，越接近平均血压越加大加权(重み)，并计算血压值的平均，把它作为血压值。
因而，着眼于检测到脉搏波时的臂带压和对应的平均血压越接近(即两者的差越小)，该脉搏波的振幅越大(S/N比越大且误差越小)，为了使误差很小的值在血压计算装置的计算中起到有效作用，而增大其加权(重み)。因而，能够提高血压值的推断精度。
本发明另一方面的电子血压计具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述波形特征量的种类包含所述脉搏波的振幅，所述臂带压控制装置是为了在多个不同的臂带压下测定血压而控制所述臂带压，所述血压计算装置在推断所述多个不同臂带压下的血压值时，由所述波形特征量计算装置计算出的所述脉搏波的振幅越大越加大加权，并计算所述血压值的平均，把它作为所述血压推断值。
因而，脉搏波的振幅越大，换言之，S/N比越大以及误差越小，为了在血压计算装置的计算中起到有效作用，越增大该加权。因而，能够提高血压值的推定精度。
本发明另一方面的电子血压计具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述臂带压控制装置为上述臂带的加压目标值设定任意的允许误差。
因而，在血压测定时，不必要把臂带压严密地控制为某个特定的加压目标值，而是可以控制在任意的允许误差内，因此可高速加压，能够缩短测定时间。
上述电子血压计若血压测定的结果是平均血压与测定时的所述臂带压不同，则所述臂带压控制装置控制所述臂带压，进行至少一次加压或减压至所述平均血压或其附近，进行血压测定。
因而，虽然对每个被测者，甚至于同一被测者的身体状态、测定时间等，适合于推断血压的臂带压会发生变化，但每次测定，若平均血压与测定时的臂带压不同，则控制臂带压进行至少一次加压或减压至平均血压或其附近，查找到适合于推断血压的臂带压，因此，即使每个被测者，甚至于同一被测者的身体状况、测定时间有偏差，也均能够提高血压测定精度。
上述电子血压计的所述臂带压控制装置在所述血压测定时把所述臂带压控制在可检测到所述脉搏波的测定时加压上压限和测定时加压下限压内。
因此，血压测定时避免了不能检测到脉搏波的噪音成分对测定的影响，从而能提高血压测定精度。另外，血压测定中，因为有加压上限压所以可防止过高的加压，从而可减轻过高的压力对被测者造成的痛苦。
图5是本实施形式的电子血压计的臂带压调整的曲线图；图6(A)～图6(D)是对本实施形式的脉搏波波形特征量进行说明的示意图；图7是本实施形式的概率密度函数组的示意图；图8是计算本实施形式的概率密度函数组而推断血压值的顺序的示意图；图9(A)～图9(C)是臂带压随时间变化的变化例的示意图。
在此，作为加压上限压和加压下限压的区间内指的是可检测到脉搏波的臂带压大小的范围内，优选能检测到噪音很小的脉搏波的臂带压大小的范围内。
电子血压计的构成下面参照
图1说明本实施例的电子血压计的构成。电子血压计具备安装在身体的测定部位上、用于压迫动脉的臂带1；用于检测臂带压的压力传感器2；用于对臂带1加压、使臂带压上升的加压泵3；快速排出臂带1内的空气以快速减压的快速排气阀4；放大从压力传感器2输出的臂带压信号的信号放大器5；从信号放大器5输出的臂带压信号中取出脉搏波的带通滤波器6；驱动加压泵3的的泵驱动电路7；操作快速排气阀4的开关动作的阀开关电路8；输入从信号放大器5输出的经放大后的臂带压的模拟信号、将该信号变换成数字信号并输出至MPU(微处理器单元)10的A/D(模拟/数字)变换器9；显示出由MPU10计算出的血压值等的显示器11；接通或关闭电子血压计电源的电源开关12以及对臂带1进行开始加压的操作的加压开关13。MPU10控制加压泵3的泵驱动电路7、快速排气阀4的阀开关电路8及显示器11等。
本实施例的血压测定动作根据图2至图4的流程，并参照按阶段改变图5所示的测定时间过程所对应的臂带压大小时的曲线说明图1的电子血压计的血压测定动作。
电源开关12压下后(步骤ST(以下简称为ST)10)，MPU10使内部的图未示出的RAM、接口以及计时器等初始化至能够测定血压的状态(ST11)。MPU10经信号放大器5及A/D变换器9开始读取从压力传感器2输出的臂带压的数据。
MPU10不间断地监视电源开关12及加压开关13是否被压下(ST13，ST14)。若MPU10检测出加压开关13被压下，则因为向阀开关电路8输出阀关闭信号，从而关闭快速排气阀4(ST15)。把任意的规定大小的加压目标压设定为初始值(例如，100mmHg)(ST16)。该加压目标压值是如图5那样改变臂带压时的大小，可随意地改变。一般加压目标压值如图5所示设定在加压上限压和加压下限压的区间内。
上述加压目标压的大小并不严格要求，例如，还可相对于规定大小的加压目标压设定为±α如允许±10mmHg的任意允许误差。
MPU10向泵驱动电路7输出泵驱动信号，该泵驱动电路7驱动加压泵3动作。其结果，在图5的时间点t1对臂带1加压(ST17)。MPU10依次输入从压力传感器2输出的当前臂带压，并不间断地比较当前臂带压和加压目标压(ST18)。若比较结果在图5的时间点t2处，检测出当前臂带压为加压目标压以上时，MPU10向泵驱动电路7输出泵停止信号，使加压泵3停止工作，停止对臂带加压操作。
加压停止后，MPU10等待当前臂带压稳定下来后，由带通滤波器6及A/D变换器9检测(输出)从臂带压的信号中过滤出的脉搏波的数据(ST20)。检测出的脉搏波的数量为1个以上即可。此处例如为3个。MPU10按照脉搏波波形特征量抽取法抽取所检测出的各脉搏波的波形特征量(ST21)。关于脉搏波波形特征量抽取法将在后面叙述。
基于各脉搏波所抽出的特征量，按照血压值计算方法，计算出收缩期血压(以下称为SBP(Systalic Blood Pressure))及扩张期血压(以下称为DBP(Diastolic Blood Pressure)的值(ST22)。
然后，MPU10判断计算出的SBP和DBP是否正常(ST23)。具体地，对所检测到的各脉搏波计算出的SBP中的最大值和最小值的差为基准值以下时，计算出的SBP判断为正常值。这里，把基准值定为5mmHg，但并不限于此值。同样地，对各脉搏波计算出的DBP中的最大值和最小值的差为基准值以下时，计算出的DBP判断为正常值。这里，把基准值定为5mmHg，但并不限于此值。在计算出的SBP和DBP都被判断为正常值时，由SBP和DBP表示的计算出的血压值判断为正常值(ST23)。
接着，判断是初次血压测定还是再次测定(ST24)。判断为初次血压测定时，判断计算出的血压值是正常值还是异常值(非正常值)(ST25)。计算出的血压值为正常值时，求出对所检测到的每个脉搏波计算出的SBP的平均值。把求得的平均值作为SBP的结果值。并且，求出对每个脉搏波计算出的DBP的平均值，并把该值作为DBP的结果值(ST26)。然后，按照公知的顺序计算脉搏拍数(ST27)。
SBP的结果值、DBP的结果值及计算得到的脉搏拍数由显示器11显示出来(ST28)。把排气目标压设定为初始值(ST29)。该值可变更，这里，例如设为5mmHg。
MPU10向阀开关电路8输出阀打开信号，快速排气阀4打开(ST30)。其结果，臂带1内的臂带压快速减少。MPU10依次输入由压力传感器2输出的当前臂带压，不间断地比较输入的当前臂带压和排气目标压。
根据比较结果，若当前的臂带压为排气目标压以下时，则返回到MPU10不间断地监视电源开关12及加压开关13是否被压下的状态(ST13)。若电源开关12被压下，MPU10关闭显示器11(ST32)，中止从压力传感器2读取臂带压数据(ST33)。因此，一连串的血压测定结束。
在初次血压测定过程中计算出的血压值为异常值时，按照图3的流程再设定加压目标压，进行再次测定。在图3的流程中，MPU10于ST22中对在ST20中检测到的每个脉搏波计算出SBP和DBP，再从SBP和DBP中计算每个脉搏波的平均血压(以下称为MAP)(ST34)。这里，MAP用以下的公式来计算。
MAP＝DBP+((SBP-DBP)/3) …(式1)(式1)是公知的公式。然后，从由每个脉搏波计算出的MAP中取出相近的2个值，对取出的2个MAP计算平均值(以下称为<MAP>(ST35)。在相对于每个脉搏波检测到的臂带压的大小不同时，MPU10利用以下的(式2)的加权平均(重み付き平均)进行计算。(式2)中，变量a[i]表示加权，对应的脉搏波的振幅越大，则其越大，振幅越小，则其越小。<MAP>=Σi=12a[i]MAP[i]]]>…(式2)MPU10将计算出的<MAP>与输入的当前臂带压的值进行比较(ST36)。比较结果判断为<MAP>不高于当前的臂带压值时，跳到后述的ST40的处理，而在判断<MAP>为当前的臂带压值以上时，由于当前的臂带压低，所以把<MAP>与加压上限压(例如130mmHg)进行比较(ST37)。
比较结果判断出<MAP>为加压上限压以下(不超过加压上限压)时，为使当前的臂带压接近于平均血压，换言之，为了使脉搏波振幅成为最大，MPU10把加压目标压变更设定为<MAP>(ST38)，在判断出<MAP>不低于加压上限压(加压上限压以上)时，为使当前的臂带压接近平均血压，换言之，为使脉搏波振幅成为最大，MPU10把加压目标压变更设定为加压上限压(ST39)。
如上所述变更设定加压目标压后，驱动加压泵3，使臂带压上升至变更后的加压目标压(ST17)。此时，臂带压沿图5的箭头A的方向上升。以下同样地，若被加压到设定变更后的加压目标压(前次计算出的<MAP>)时，之后臂带压保持在加压目标压附近(加压目标压或其附近的压力)(ST18，ST19)，进行脉搏波的检测，脉搏波特征量的计算和以计算出的特征量为基础的血压值的计算(ST20～ST22)。
另一方面，在<MAP>低于当前臂带压时(ST36为“否”)，则将<MAP>与加压下限压比较(ST40)。比较结果是<MAP>未到加压下限压时，把排气目标压变更设定为加压下限压(ST45)，若<MAP>为加压下限压以上时，把排气目标压变更设定为<MAP>(ST41)。
为把当前的臂带压减少到如此设定变更后的排气目标压，MPU10向阀开关电路8输出阀打开信号，快速排气阀4打开(ST42)。结果臂带压开始快速减少。此时，臂带压沿图5箭头B所示的方向下降。MPU10依次输入由压力传感器2检测到的当前臂带压，不间断地比较输入的当前臂带压和排气目标压(ST43)。当当前的臂带压为排气目标压以下时(ST43为“是”)，MPU10向阀开关电路8输出阀关闭信号，快速排气阀4关闭(ST44)，结果成为臂带压保持在排气目标压附近(排气目标压或其附近的压力)的状态，根据脉搏波的检测、基于检测到的脉搏波的波形特征量的计算、及计算出的波形特征量，来计算血压值(ST20～ST22)。
如上所述，脉搏波的检测、脉搏波的波形特征量的计算和基于所计算出的波形特征量的血压值的计算是设定加压上限压及加压下限压，并在该区间内进行的。另外，脉搏波的检测、所检测的脉搏波的波形特征量的计算和基于所计算出的波形特征量的血压值的计算是按以下方式进行的，即可变地设定加压设定值，以便于使用平均血压附近(是平均血压或其附近的血压，脉搏波振幅为最大的附近的血压)所检测出的脉搏波，把臂带压调整为所设定的加压设定值，之后，在保持于加压设定值附近的臂带压下检测脉搏波。
图5的由加压上限压和加压下限压限定的范围也可以设定成血压测定过程中与血压测定开始时不同的大小，即，最好是成为血压测定过程中能够更合适地检测脉搏波的范围。
这里，将参照图6(A)～图6(D)说明前述的脉搏波波形特征量的计算方法(ST21)。在此，对检测到的每个脉搏波计算表示了4种脉搏波波形的特征的波形特征量，即计算脉搏波振幅Am，相对波形幅Rw，相对最小倾斜Dfn及波形平均值Rav，但所计算出的波形特征量并不限于这4种类型。要计算的波形特征量是1种以上就行。下面示出这4种波形特征量的计算公式。
Am＝PWmax-PWmin…(式3)Rw=TwT×100]]>…(式4)Dfn=DWmax-DWminDWmin×100]]>…(式5)Rav=MaAm×100]]>…(式6)Ma=∫0TPW(t)dtT]]>…(式7)在上述(式3)中，变量PWmax是1拍脉搏波的振幅最大值，变量PWmin是1拍脉搏波的振幅最小值。
上述(式4)变量T是1拍脉搏波的周期，变量Tw是表示波形值从最大点下降至可变范围值Th的时间。范围值Th在波形最大点和最小点之间作为相对于振幅Am的比率可任意地变化。
在上述(式5)的变量DWmax是对1拍脉搏波进行微分，生成脉搏波微分波形时的该波形中的最大值。同样地，变量DWmin是脉搏波微分波形中的最小值。
在上述(式6)中变量Ma是1拍脉搏波的平均值，由(式7)表示。
下面，使用图7的概率密度函数组说明上述血压计算方法(ST22)。
图7的概率密度函数组是在使用上述脉搏波波形特征量和脉搏波检测点的臂带压计算血压值时使用的，对后述的分等级的每个相对臂带压表示脉搏波波形特征量的概率密度。脉搏波波形特征量及脉搏波检测点的臂带压是在各血压测定时计算或测试的数据，概率密度函数组是预先存储于MPU10的内部存储器内的数据。这样的概率密度函数组设置为2类。
第1类概率密度函数组是计算SBP时要参照的概率密度函数组。概率密度函数组的各函数是使用脉搏波波形特征量和SBP相对臂带压Prs的2个变量定义的双变量函数。该概率密度函数组仅仅脉搏波波形特征量的种类数是独立存在的。SBP相对臂带压Prs是使用臂带压Pc和SBP，即以(式8)来定义的。
Prs＝Pc-SBP …(式8)这里，臂带压Pc表示对应于脉搏波检测点检测到的臂带压。
第2类概率密度函数组是计算DBP时要参照的概率密度函数组。概率密度函数组的各函数是具有脉搏波波形特征量和DBP相对臂带压Prd的2个变量的双变量函数。该概率密度函数组仅仅脉搏波波形特征量的种类数是独立存在的。DBP相对臂带压Prd是使用臂带压Pc和DBP，以(式9)来定义的。
Prd＝Pc-DBP …(式9)概率密度函数组是从多个被试验者身上收集脉搏波波形特征量、脉搏波检测点的臂带压，SBP及DBP而生成的。此时，为概率密度函数组生成而使用的数据是在加压下限压和加压上限压之间调整臂带压而收集到的数据。
下面，示出使用概率密度函数组，对任意脉搏波推断SBP及DBP的顺序(1)～(4)。该顺序是公知的顺序，对于SBP及DBP是一样的。
(1)针对为计算血压(SBP或DBP)所实测到的脉搏波，计算全部的脉搏波波形特征量。
(2)根据计算出的脉搏波波形特征量，将其所属的相对臂带压等级的概率密度函数从对应的概率密度函数组中抽出。现在例如是将图8中的(A)～(D)的概率密度函数组抽出。
(3)以相同的相对臂带压等级计算被抽出的各脉搏波波形特征量，把最后所得的函数称为综合概率密度函数(参照图8中的(D))。这里，计算单纯使用乘法。
(4)指定对应于综合概率密度函数的最大值的相对臂带压。通过从对应的脉搏被检测到时的臂带压中减去指定的相对臂带压，就可推断出(计算出)血压值(SBP，DBP)。
使用加权的血压值的计算上述ST21和ST22的处理在多个不同的臂带压的基础下检测出脉搏波，计算出脉搏波的波形特征量，算出血压值时，还可如下所述，使用加权进行计算。
图9(A)～图9(C)分别示出了臂带压随经过的测定时间变化的变形例。在这些测定过程中，是在加压上限压和加压下限压的范围内改变臂带压检测脉搏波。图9(A)示出了如图5那样阶段性地改变臂带压，以多个不同的任意臂带压大小C1、C2、C3为基础检测脉搏波PL，计算出脉搏波PL的波形特征量，计算血压值的情况。图9(B)及图9(C)示出分别在减压过程及加压过程中测定血压时，以多个不同的任意臂带压大小C1、C2、C3为基础检测脉搏波PL，计算出脉搏波PL的波形特征量，算出血压值的情况。
即，分别在图9(A)～图9(C)中，着眼于检测到脉搏波PL时的臂带压和对应的MAP越接近(即两者的差越小)，该脉搏波PL的振幅就越大(S/N比更大而误差更小)，增大其加权来计算，以便误差小的值在计算结果中发挥有效作用。
具体地，在ST22的血压值的计算过程中，对于以多个不同的臂带压为基础检测到的各脉搏波PL，相应的臂带压和关于该脉搏波PL计算出的MAP越靠近，越要增大加权，计算出血压值(SBP，DBP)的平均，把计算结果作为血压值推断(或计算)为血压值。
另外，脉搏波PL的ST21中计算出的脉搏波振幅Am越大，则越要增大加权，计算血压值(SBP、DBP)的平均，并推断该计算结果为血压值也可以。
本实施形式的构成和效果本实施形式中，根据脉搏波的检测、脉搏波的波形特征量的计算及脉搏波的波形特征量对血压值的计算先分别设定加压上限压及加压下限压，然后在该区间内进行。
根据脉搏波的检测、脉搏波的波形特征量的计算及计算出的波形特征量计算血压值时，使用平均血压附近的脉搏波。
在多个不同的臂带压大小下，检测脉搏波，计算出脉搏波的波形特征量而算出血压值时，以吻合臂带压大小(式2)的加权的平均式平均血压值。其中的任何一个或二个以上的组合来测定血压，因此，可得到以下的特点。
血压测定精度得到提高。通过指定由加压上限压和加压下限压所代表的测定区间，能够减少计算血压所必需的MPU10内部数据量，从而可降低MPU10中的存储器的占用容量。
在使用噪音成份比重大的脉搏波情况下，从前必须采取移动平均处理、过滤处理等去除噪音的处理，但本实施形式中，由于使用噪音成份低的平均血压附近的脉搏波，因此，不必要进行噪音去除处理，结果只要搭载低廉的微处理器和小容量的存储器就可实现。
本次所公开的实施形式各方面均是示范性的，不应该认为是一种限制。本发明的范围不是由上述说明来限定的，而是由权利要求书来限定的，同时还包括与权利要求的范围相同的构思以及在该范围内的全部变化。
发明的效果根据本发明，由于脉搏波的检测、脉搏波的波形特征量的计算及脉搏波的波形特征量对血压值的计算是分别先设定加压上限压及加压下限压，并在该区间内进行，因此，能够抑制噪音，提高血压测定精度。
另外，由于血压的平均值或者该平均值附近产生的脉搏波的振幅基本上是最大，S/N比也高，因此，血压计算产生的误差少，血压测定精度也就高。
另外，不必要预先知道每个被测定者适合于计算其血压的规定大小。因为由于每个被测定者，或者同一被测定者的身体状态、测定时间等因素，适合于计算血压的规定大小是变化的，由于要对每次测定探索该规定大小，因此，即使每个被测定者，或者同一被测者的身体状态、测定时间等有偏差，也能得到较高的测定精度。
另外，着眼于检测到脉搏波时的臂带压和对应的平均血压越接近，该脉搏波的振幅越大的原则，为了使误差小的值有效地作用于血压计算装置的运算，要增大其加权，从而能够抑制血压计算装置的运算结果中所包含的误差。
另外，对脉搏波计算出的脉搏波振幅，若S/N越大及误差越小，为了在血压计算装置的运算中发挥有效作用，应增大其加权，从而能够抑制血压计算装置的运算装置中所包含的误差。
权利要求
1.一种电子血压计，其特征在于，具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述臂带压控制装置设置有加压上限压及加压下限压。
2.一种电子血压计，其特征在于，具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述脉搏波检测装置在平均血压或其附近检测所述脉搏波。
3.一种电子血压计，其特征在于，具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述臂带压控制装置是为了探测合适的血压测定压力而控制所述臂带压并反复加压或减压。
4.一种电子血压计，其特征在于，具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述臂带压控制装置是为了在多个不同的所述臂带压下测定血压而控制所述臂带压，所述血压计算装置在推断所述多个不同臂带压下的血压值时，越接近平均血压越加大加权，并计算血压值的平均，把它作为血压值。
5.一种电子血压计，其特征在于，具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述波形特征量的种类包含所述脉搏波的振幅，所述臂带压控制装置是为了在多个不同的臂带压下测定血压而控制所述臂带压，所述血压计算装置在推断所述多个不同臂带压下的血压值时，由所述波形特征量计算装置计算出的所述脉搏波的振幅越大越加大加权，并计算所述血压值的平均，把它作为所述血压推断值。
6.一种电子血压计，其特征在于，具备安装在身体规定部位，用于压迫动脉的臂带；控制作为所述臂带内压力的臂带压的臂带压控制装置；检测所述臂带压的压力检测装置；检测受所述臂带压压迫而产生的所述动脉的容积变化的脉动成分引起的脉搏波的脉搏波检测装置；计算由所述脉搏波检测装置检测到的所述脉搏波的1种以上的波形特征量的波形特征量计算装置；函数存储装置，分别对应于所述波形特征量的种类，存储1个以上的由双变量函数构成的函数组，该函数组是把表示相对于血压的相对的所述臂带压大小的相对臂带压和该波形特征量作为变量；单变量函数输出装置，针对由所述波形特征量计算装置计算出的1种以上的所述各波形特征量，从所述函数存储装置的对应的所述函数组中输出单变量函数，该单变量函数是只以由该波形特征量指定的所述相对臂带压为变量；对由所述单变量函数输出装置输出的所述单变量函数确定赋予最大值的所述相对臂带压值的相对臂带压确定装置；利用由所述相对臂带压确定装置所确定的所述相对臂带压值和在所述脉搏波检测装置检测到所述脉搏波的时刻的由所述压力检测装置检测出的所述臂带压进行计算，把计算结果作为血压推断值的血压计算装置，所述臂带压控制装置为上述臂带的加压目标值设定任意的允许误差。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电子血压计，其特征在于，若血压测定的结果是平均血压与测定时的所述臂带压不同，则所述臂带压控制装置控制所述臂带压，进行至少一次加压或减压至所述平均血压或其附近，进行血压测定。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的电子血压计，其特征在于，所述臂带压控制装置在所述血压测定时把所述臂带压控制在可检测到所述脉搏波的测定时加压上压限和测定时加压下限压内。
全文摘要
本发明涉及一种电子血压计，可使测定精度提高；在测定血压时MPU控制臂带内的压力，经带通滤波器等检测由于臂带压的压迫而产生的脉搏波，计算出所检测到的脉搏波的波形特征量，使用计算出的波形特征量计算血压并输出时，MPU在可检测到脉搏波的臂带压的范围内检测脉搏波。因而，由脉搏波的检测、波形特征量的计算及血压的计算所构成的血压测定处理在可检测到脉搏波的臂带压的范围内进行，所以在不能检测到脉搏波的范围内不进行上述处理，能够提高血压测定精度。
文档编号A61B5/021GK1449718SQ03110359
公开日2003年10月22日 申请日期2003年4月10日 优先权日2002年4月10日
发明者尾浜昇 申请人:欧姆龙株式会社