血压测量装置及其控制方法

专利名称：血压测量装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及血压测量技术，特别涉及提供导出血压值时所利用的数据的可靠性方 面的信息。
背景技术：
在治疗高血压病时血压测量非常重要。根据WH0/ISH的高血压治疗指南，高血压 病的程度以5mmHg单位的血压值而被分类从而推荐对于各类的适当的治疗方法。因此，能 否得到适当的治疗依赖于所测量出的血压值。另外，最近，随着人口的老龄化发展，考虑到 预防与高血压病有很大关联的心血管疾病、代谢综合症的情况下，对血压测量的精度、可靠 性的要求非常突出。历来，作为将袖带卷在血压测量部位、使袖带压力从高于收缩期血压(也称作最 高血压)的压力开始慢慢变化为低于舒张期血压(也称作最低血压)并对血压进行测量的 非观血式血压计的测量法，采用传声器法(microphone法)与示波法，所述传声器法与听诊 法同样地检测出科罗特科夫音从而测量血压，所述示波法通过检测出叠加于袖带内的空气 袋的内压上的压力型脉搏波的变化来测量血压。进而，在专利文献1中公开了双袖带法，其为在示波法中，通过将脉搏波检测用袖 带设置于从阻血用空气袋的中央部而稍稍向着末梢侧来进一步改良测量精度。另外，在专 利文献2中，为了判断所测量出的血压值的可靠性，公开了由第一轴与第二轴所构成的2维 图形的显示技术，所述第一轴以袖带的压迫强度为变量，所述第二轴以袖带脉搏波的振幅 为变量。专利文献1 日本特开2000-79101号公报专利文献2 日本特公平2-25610号公报

发明内容
上述的传声器法中科罗特科夫音的检测敏感度或示波法中的具体的血压值导出 方法，随各血压计制造商的不同而不同，而且也是非公开的。对于所测量出的收缩期血压值 以及舒张期血压值的精度保障，仅仅只是在与EC或美国所制定的听诊法的精度比较指南 的基础上，公开了由少数例所实施的结果，而通常没有公开在各个测量所表示的血压值中 以怎样的精度进行了测量、或以怎样的依据确定收缩期血压、舒张期血压。从母集团通过统计处理求出在传声器法中科罗特科夫音的变化、或求出在示波法 中压力型脉搏波的变化与听诊法所得到的收缩期血压、舒张期血压之间的相关性，从而作 为血压的测量方法而采用。因此，其不是考虑到测量者各自活体、生理变化的方法。因此， 由于各人的血管伸展性不同或存在心律失常等，在获得了偏离通常的统计分布的脉搏波振 幅值的变化曲线的情况下，有时不能够导出正确的血压值。例如，利用者不能确认由血压测量装置所导出的各自的测量值(血压值)是否可 靠。通过利用上述专利文献2中所记载的技术，虽然在混入了大的伪影(由于体动所产生的干扰)的情况下可以判断是否影响精度，但是，当混入了小的伪影的情况下，例如，由于 被测量者的呼吸引起的袖带脉搏波的变化等，还不能够充分判断。另外，在血压值的决定方 法自身是非公开的情况下，不能判断利用者以什么程度的干扰怎样地影响血压值。在对测 量值产生疑问的情况下，为了更正确地测量，需要进行多次血压测量，或，由医师采用听诊 法进行测量。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于向利用者提供能够判断所导出的各 个测量值的可靠性的信息。为了解决上述问题，本发明的血压测量装置具有以下结构。即，其特征 在于具有 袖带，用于压迫血压测量部位；压力控制装置，使所述袖带内加压或减压；压力传感器，检 测所述袖带内的压力；脉搏波信号抽取装置，在通过所述压力控制装置对所述袖带进行加 压或减压的过程中，抽取叠加于由所述压力传感器所检测的袖带内压力上的脉搏波信号时 序数据；显示装置，基于所抽取出的脉搏波信号时序数据，一并显示对应于至少1周期的脉 搏波信号的脉搏波形状和对应于该脉搏波信号的袖带内的压力值。为了解决上述问题，本发明的血压测量装置的控制方法具有以下结构。S卩，该血压 测量装置具有用于压迫血压测量部位的袖带、使该袖带内加压或减压的压力控制装置、以 及检测该袖带内的压力的压力传感器，该血压测量装置的控制方法的特征在于具有下述步 骤脉搏波信号抽取步骤，在通过所述压力控制装置进行加压或减压的过程中，抽取叠加于 所述压力传感器检测的袖带内的压力上的脉搏波信号时序数据；显示步骤，基于所抽取出 的脉搏波信号的时序数据，一并显示对应于至少1周期的脉搏波信号的脉搏波形状和对应 于该脉搏波信号的袖带内压力值。根据本发明，能够向利用者提供能判断由血压测量装置所导出的各测量值的可靠 性的信息。本发明的其他的特征及优点，能够由以下的参考附图的说明而变得明确。需要说 明的是，在附图中，对于相同或同样的结构，标以同样的附图标记。


附图包含于说明书，构成说明书的一部份，并表示本发明的实施方式，与其记述同 时用于说明本发明的原理。图1为表示在袖带压力的减压过程中、脉搏波信号叠加于袖带压力上的情形的 图。图2为同时表示在袖带压力的减压过程中的、叠加于袖带压力上的脉搏波振幅值 的变化情形和袖带压力的变化的图。图3为第一实施方式的血压测量装置的袖带(双袖带)的长度方向的剖面图。图4为变形例的血压测量装置的袖带(三袖带)的长度方向的剖面图。图5为示意地表示脉搏波信号PW中所包含的各成分的图(双袖带的情况下)。图6为示意地表示Wl-A成分在袖带压力的减压过程中产生、变化的情形的图，其 中Wl-A成分来源于袖带中央部A之下的血管内容积变化。图7A为表示当袖带压力为收缩期血压值与舒张期血压值之间的时刻所检测出的 叠加于袖带压力之上的脉搏波信号的图。
图7B为表示当袖带压力为在舒张期血压值的时刻所检测出的叠加于袖带压力之 上的脉搏波信号的图。图8为表示第一实施方式的血压测量装置的结构的图。图9为表示第一实施方式的血压测量装置的概略操作的流程图。图10为决定舒张期血压值和收缩期血压值的详细流程图。图IlA为表示由IXD所显示的图像显示的一例的图。图IlB为表示由IXD所显示的图像显示的一例的图。图12为表示由IXD所显示的图像显示的其他例子的图(数据一览显示)。图13为表示由IXD所显示的图像显示的其他例子的图(动画显示)。图14A为表示由双袖带所得到的1周期的脉搏波信号的图。图14B为表示由三袖带所得到的1周期的脉搏波信号的图。
具体实施例方式(第一实施方式)参考附图，基于优选实施方式对本发明的血压测量装置进行说明。下面，首先对在 袖带压力的减压过程中由示波法得到的脉搏波信号进行详细地说明后，对本发明的血压测 量装置的详细操作进行说明。<装置结构>图8为表示第一实施方式的血压测量装置的结构的图。血管阻血用的大袖带1通过管11与加压泵3和减压控制阀(电磁阀)4连接。另 夕卜，大袖带1通过流体阻抗13与压力传感器5连接。另外，脉搏波检测用的小袖带2位于 大袖带1的大致中央位置，通过管12与压力传感器5连接。对于使用上述双袖带测量血压 的大概，由在背景技术所述的专利文献1所公开。脉搏波检测用小袖带2，设置于血管阻血用的大袖带1和袖带中央部，最能捕捉袖 带中央部的血管内容积变化。另外，为了减小由脉搏波振动的扩散所引起的脉搏波信号的 衰减，使小袖带2尽可能地小。流体阻抗13是用于衰减或屏蔽由大袖带1所检测的脉搏波 信号的机械过滤器，据此，能由小袖带2正确地获取袖带下的血管内容积变化。使用采用半 导体容积压力的隔板型(diaphragm type)压力-电力交换器作为压力传感器5。压力传 感器5的输出信号(压力信号)通过放大器6而被放大，经由低通滤波器7，由A/D交换器 (转换器)8而被数字转换从而输入到CPU9。由低通滤波器7限制输出信号的频率区域，除 去控制阀噪声等高频噪声。将截止频率设定为10 30Hz。由CPU9控制加压泵3和减压控制阀(电磁阀)4。特别是，由来自CPU9的PWM信 号(通断脉冲信号)控制(PWM控制)减压控制阀(电磁阀)4的开闭，由完全“关”至完全 “开”，通过改变PWM信号的Duty连续地控制开口孔的面积。进而，CPU9具有下述功能，即周期性地读取来自A/D交换器(转换器)8的变换为 数字的压力信号(袖带压力信号)，从袖带压力信号分离出叠加于其上的脉搏波信号，从该 脉搏波信号与袖带压力(信号)决定收缩期血压值与舒张期血压值。而关于决定收缩期血 压值与舒张期血压值的详细情形在后面进行说明。另外，在CPU9中，将如上述那样决定的收缩期血压值与舒张期血压值显示于显示用IXD10。并且，CPU9还具有在IXDlO显示2维图形的功能。为此，IXDlO由能够显示2维 图形的点阵LCD等所构成。<袖带的压力与脉搏波信号>图1为表示在袖带压力的减压过程中，在袖带压力上叠加有脉搏波信号的情形的 图。在该图中显示出随着袖带压力的减少脉搏波信号的大小或形状变化的情形。另外，图 2为同时表示在袖带压力的减压过程中的叠加于袖带压力上的脉搏波振幅值的变化情形与 袖带压力的变化的图。在袖带压力的减压过程中，呈现出如下倾向，即，脉搏波振幅值渐渐 变大，在经过出现最大振幅值的点M后脉搏波振幅值渐渐减小。图3为第一实施方式的血压测量装置的袖带(双袖带)的长度方向(上臂的延伸 方向)的剖面图。如上所述，第一实施方式的袖带是由血管阻血用的大袖带(第一袖带)1 与脉搏波检测用的小袖带(第二袖带)2所形成的双袖带。图3中，通过被加压的血管阻血 用大袖带1使血管100在Q的部分被阻血，显示从上游侧IOOa向下游侧IOOb的血流被抑 制的情形。由大袖带1压迫手臂的力，在袖带的宽度方向的中央部(图3的A部分，以下只称 作袖带中央部A)最强，随着接近两端而变弱，在两端处几乎变为零。小袖带2被设置于该 袖带的宽度方向的袖带中央部A，由此能最良好地捕捉该部分处的血管内压力变化(血管 内容积变化)。需要说明的是，在说明书中“袖带压力”意味着袖带内的压力，然而由于实质 上和袖带的宽度方向的袖带中央部A处的手臂的压迫力相同，所以也是施加于袖带的宽度 方向的袖带中央部A之下的血管上的、来自袖带的压力。<构成脉搏波信号的各成分的性质>在由脉搏波检测用的小袖带2所检测的袖带压力之上所叠加的脉搏波信号，可分 为源于伴随着袖带的上游侧的血流的排放所产生的直接的压力变化(血管内容积变化)的 成分Wl (以下称为Wl成分)，和源于由袖带的下游侧的血管的反射所产生的压力变化(血 管内容积变化)的成分W2(以下称为W2成分)。而且Wl成分可以分为源于袖带的宽度方 向的中央部、即袖带中央部A的部分之下的压力变化(血管内容积变化)的成分Wl-A(以 下称为Wl-A成分)；源于袖带的宽度方向的上游部、即图3的B的部分(以下简称为袖带 上游部B)之下的压力变化(血管内容积变化)的成分Wl-B(以下称作Wl-B成分)；和源 于袖带的宽度方向的下游部、即图3的C部分(以下简称为袖带下游部C)之下的血管内容 积变化的成分Wl-C (以下称为Wl-C成分)进行考虑。图5为示意地表示脉搏波信号PW所包含的各成分的图。具体而言，粗线所表示的 脉搏波信号PW中含有Wl成分和W2成分，进而，Wl成分由Wl-A成分、Wl-B成分以及Wl-C 成分所构成。脉搏波信号PW为在减压过程中所观察到的袖带压力处于收缩期血压值与舒张期 血压值之间的情形下的代表例。在减压过程中的袖带压力从收缩期血压值至舒张期血压值 之间，袖带中央部A处血流流入，能发现由袖带将血流向下游侧的血管排放的现象。而且， 该情况下，伴随着将血流排放向下游侧的，源于袖带中央部A下的血管内容积变化的Wl-A 成分和源于袖带下游部C下的血管内容积变化的Wl-C成分，与源于流入袖带上游部B下的 血流引起的血管内容积变化的Wl-B成分以具有时间上滞后的方式，即以具有时间差的方 式重叠形成Wl成分，进而，其与从下游侧的反射引起的W2成分以具有时间差的方式叠加，形成叠加于袖带压力上的脉搏波信号PW。在此，由于脉搏波检测用的小袖带2安置于大致袖带中央部A处，相比于Wl-B成 分和Wl-C成分，最易于感知Wl-A成分。因此，与Wl-B成分和Wl-C成分的特征相比，Wl-A 成分的特征更大地反应在Wl成分的形状上。
Wl-B成分表示袖带上游部B之下的血管内容积变化，但与中央部A和下游部C相 比上游部B处于上游侧(心脏侧)，因此比Wl-A成分、Wl-C成分更早出现，反映在Wl成分 的上升的形状上。另外，Wl-C成分表示袖带下游部C之下的血管内容积变化，但下游部C位 于中央部A的下游侧，下游部C的袖带压迫力比中央部A的袖带的压迫力更小，因此下游部 C之下的血管的开闭与中央部A下的血管的开闭几乎同步，Wl-A成分与Wl-C成分的出现没 有实质上的时间差。W2成分是对应于来自上游的血流的排放的来自袖带下游侧血管的反射，根据下游 侧的血管内压力高于袖带压力的定时，W2成分的峰值的出现有时迟于有时早于Wl成分的 峰值的出现，图5中示出W2成分的峰值的出现迟于Wl成分的峰值的出现的情形。通常， W2成分的形状在脉搏波信号的全体形状中的反映，小于Wl成分(W1-A成分、Wl-B成分以及 Wl-C成分的合成)的形状的反映。另外，在减压过程中，袖带压力在舒张期血压值附近时， 袖带下游侧的血管内压力充分恢复为被袖带阻血前的状态，因此来自下游侧的血管的反射 实质上消失。因此，在袖带压力为舒张期血压值附近处所检测的脉搏波信号中，实质上W2 成分已消失。图6为示意性地给出Wl-A成分在袖带压力的减压过程中产生、变化的情形的图， 所述Wl-A成分源于袖带中央部A之下的血管内容积变化。在图形1中，横轴表示当袖带压力以一定的减压速度进行减压的情形下的经过时 间，纵轴表示血管内外压力差(血管内压力-袖带压力)，在将观血波形(血管内压力变化) 简化为三角形波形的情形下，表示源于经过时间中各时刻的观血波形(血管内压力变化) 的袖带中央部A下的血管内外压力差的变化(与观血波形相同的三角形波形)。另外，在图像1的上侧，以纵轴作为血管内容积，以图形2表示对应于血管内外压 力差的变化所产生的各时刻的血管内容积的变化。在血管内外压力差的纵轴的左侧，由以 血管内容积为横轴的图形3表示将血管内外压力差的变化(图形1)变换为血管内容积的 变化(图形2)的血管内外压力差-血管内容积的关系。关于图形3的血管内外压力差-血管内容积的关系，关注在血管内外压力差为0 附近时血管内容积急速变化(急速增加或急速减少)的倾向，从而假设将其简化后的关系。 艮口，在血管内外压力差的增减过程中通过折线表示血管为全开状态(血管内容积为0)与全 闭状态(血管内容积Vmax)之间的变化，该折线具有在血管内容积为VO与Vl点的2个弯 折部，由VO与Vl间的陡坡部分、以及VO以下和Vl以上的缓坡部分的直线所形成。这表示，在血管内外压力差为0的位置处血管由于自身重量呈扁状(血管内容积 V0)，而如果从该位置开始血管内外压力差变为正值则血管内容积急速增大，到达血管充分 打开的状态(血管内容积VI)，此后，相对血管内外压力差的变化显示出缓慢增大(朝向最 大血管内容积Vmax)倾向；如果从血管内外压力差为0的位置处开始变化为负值则血管内 容积缓慢减小(朝向血管内容积为0)倾向。需要说明的是，在图形3中，由于在血管内容 积为VO与Vl之间的陡坡部分近似为直线，因此血管内容积变化的比例在此区间内相同，但是实际上，在血管内外压力差为O的位置(血管内容积VO的位置)处的变化比例最大。如上所述的血管内容积在血管内外压力差为0附近的急速变化(急速增加)的倾 向的程度，依赖于被测量者的血管的伸展性的大小，但能够认为倾向本身可一般化。在图形1中给出了袖带压力的减压过程(经过时间)中以下各时刻的袖带中央部 A下的血管内外压力差的变化(三角形波形)，即，a为袖带压力等于收缩期血压值的时刻、 b为袖带压力位于收缩期血压值与舒张期血压值的大致中央处的时刻、c为袖带压力等于 舒张期血压值的时刻。在经过时间的各时刻处的血管内外压力差的变化(三角形波形)a、b、c的各顶点 (峰值点)来自于观血波形(血管内压力变化)上的收缩期血压值部分(即，心脏舒张期初 期)，向下的顶点(底值点)来自于观血波形(血管内压力变化)上的舒张期血压值部分 (即，心脏收缩期初期)。利用图形3的血管内外压力差-血管内容积的关系将所述图形1的a、b、c的血 管内外压力差变化变换为血管内容积的变化，由图形2的(a)、(b)、(c)示出。在(a)、(b)、 (c)中，心脏收缩期初期的位置(前后2处)由空心圆所示。上述空心圆对应于观血波形 (血管内压力变化)的向下顶点(底值点)。而该心脏的收缩期初期位置(前后两处)之 间所示出的成分(由粗线表示)为Wl-A成分。S卩，图形2中给出了 Wl A成分在袖带压 力的减压过程(经过时间)的各时刻处的变化情形。在(b)、(c)的Wl-A成分(血管内容积变化)中，先于峰值点出现的血管内外压力 差变为0的位置由圆点表示。(a)的Wl-A成分(血管内容积变化)中，峰值点对应于血管 内外压力差为0的位置，该位置由圆点表示。(a)、(b)、(c)的由圆点表示的血管内外压力 差为0的位置，实际上变为血管内容积急速增加(急速上升)的部分(波形的前半部分的 最大坡度点)。进而，在(a)、(b)、(c)的Wl-A成分中，将迟于峰值点而产生的血管内容积为最小 的位置也用圆点表示。已知迟于该Wl-A成分的峰值点所产生的血管内容积变为最小的位 置，几乎等于实际的脉搏波信号向下峰值点(底值点)的位置。因此，以下将迟于Wl-A成 分的峰值点所产生的血管内容积变为最小的位置称为Wl-A成分的底值点。在图形2中，用tl表示Wl-A成分的血管内容积急速上升部分(波形的前半部分 的最大坡度点)[由圆点表示的血管内外压力差变为0的位置]从先于Wl-A成分的心脏收 缩期初期位置开始所延迟的时间(时间差)，另外，用t2表示Wl-A成分的底值点从下一个 心脏收缩期初期位置开始所进行的时间(时间差)，用T表示脉搏波信号的一个周期。此 处，脉搏波信号的周期T在测量期间中实质上恒定。另外，用H表示Wl-A成分的底值点从 血管内容积急速上升部分(波形前半部分的最大坡度点)开始向下方的变量。将延迟的时间(时间差)tl与进行的时间(时间差)t2的和取为t (t = tl+t2)。 考虑到连续生成的Wl-A成分的tl与t2几乎相同，可以认为t表示所关注的Wl-A成分的 急速上升部分(前半部分处的最大坡度点)的、从之前的Wl-A成分的底值点开始的延迟时 间(时间差)，即最大坡度点的、从在先的(W1-A成分的)底值点开始出现的时间差。如图形2的(a)、(b)、(c)所示，随着袖带压力从收缩期血压值而接近舒张期血压 值，时间差tl与时间差t2变小。即，随着袖带压力从收缩期血压值变为接近舒张期血压值， 从在先的底值点开始至出现最大坡度点的时间差t变小。由于脉搏波信号周期T在测量期间实质上恒定，因此，同样地，随着袖带压力从收缩期血压值变为接近舒张期血压值，从在 先的底值点开始至出现最大坡度点的相位差2 π (t/T)也变小。从而，如图形2的(C)可知，在袖带压力变为等于舒张期血压值的时刻，根据该被 简化的图形，Wl-A成分的在先底值点与最大坡度点(急速上升点)以及心脏收缩期初期同 时产生，tl = 0，t2 = 0，且变为t = 0。进而，由图形2的(b)、(c)可知，如果袖带压力接近舒张期血压值，则Wl-A成分的 底值点的从最大坡度点(急速上升点)开始的下方变量H变小，。而且，如(c)所见，在袖 带压力变为等于舒张期血压值的时刻，在该简化图形中，Wl-A成分的底值点位置与最大坡 度点位置一致，变为H = 0 (变量消失)。由上述能够发现实际的Wl-A成分的以下3个特征。.ffl-Α成分陡峭上升部分(最大坡度点)的从底值点开始的延迟(时间差t或相 差2 π (t/T))，随着袖带压力接近舒张期血压值而变小。·随着袖带压力接近舒张期血压值，从Wl-A成分的陡峭上升部分(最大坡度点) 开始的底值点的变量H变小。· Wl-A成分的形状在袖带压力变为小于收缩期血压值的压力时出现。〈脉搏波信号的特征〉以上给出了对脉搏波信号PW按成分进行区分后关于Wl-A成分的简化后的研究内 容，但实际上，脉搏波信号PW没有分离为Wl-A成分或Wl-B成分等而是作为各自叠加的1 个脉搏波信号，由脉搏波检测用小袖带2检测。然而，如上所述，Wl-B成分反映于Wl成分上升时的部分，而Wl-A成分很大程度上 反映了叠加于袖带压力上的脉搏波信号的Wl成分的形状。进而，脉搏波信号的W2成分通 常小于Wl成分，在袖带压力为舒张期血压值附近处消失。因此，关于所检测的脉搏波信号的特征，能够发现下述3个特征。 随着袖带压力接近舒张期血压值，脉搏波信号的陡峭上升部分(最大坡度点)的 从底值点开始的延迟(时间差t或相位差2 π (t/T))变小。 随着袖带压力接近舒张期血压值，脉搏波信号的从陡峭上升部分(最大坡度点) 开始的底值点的变量H变小。·在袖带压力小于收缩期血压值的压力的时刻，脉搏波信号的陡峭上升部分发生 很大变化。图7A和图7B分别为在袖带压力处于收缩期血压值与舒张期血压值之间时以及为 舒张期血压值时所检测的袖带压力上所叠加的脉搏波信号的图。在各脉搏波信号中示出了前半部分的陡峭上升部分(最大坡度点)Um、峰值点Pe 以及先于或迟于峰值点Pe所产生的2个底值点B1、B2。进而，在图中还给出了最大坡度点 Um从底值点Bl开始的时间差t ；周期T ；底值点B2从最大坡度点(急速上升点)Um下方开 始的变量H。需要说明的是，底值点Bl也是迟于之前产生的脉搏波信号的峰值点所产生的 底值点B2，由于连续生成的脉搏波信号几乎是相同形状，所关注的脉搏波信号的从底值点 B2开始的最大坡度点(急速上升点)Um的变量，与底值点Bl从最大坡度点(急速上升点) Um开始的 变量几乎相同。如上所述，在舒张期血压值的时刻，可以看到与处于收缩期血压值和舒张期血压值之间的时刻相比时间差t(相位差2 π (t/T))与变量H变小的情形。相比于Wl-B成分，Wl-A成分更大地反映了叠加于袖带压力上的脉搏波信号的Wl 成分的形状。这意味着陡峭上升部分(最大坡度点)Um所出现的位置在Wl-A成分出现的时 亥IJ，从已经反映了 Wl-B成分的部分而变化为出现Wl-A成分的位置。由于在变为收缩期血 压值以下时才首次出现Wl-A成分，因此，可以发现如下情况陡峭上升部分(最大坡度点) Um在收缩期血压值以下的血压值时的形状，自在袖带上施加高于收缩期血压值的压力时的 形状发生很大变化。<血压值的决定>因此，基于上述脉搏波信号的特征，能够如下述那样决定血压值。·将出现先于脉 搏波信号的峰值点所产生的底值点与出现最大坡度点(急速上升点)的相位差小于预定阈 值时刻的袖带压力作为舒张期血压值(舒张期血压值决定1)。·将先于或迟于脉搏波信号峰值点而产生的底值点的从最大坡度点(急速上升 点)开始的变量(振幅值的差)小于预定阈值时刻的袖带压力作为舒张期血压值(舒张期 血压值决定2)。·从袖带压力低的脉搏波信号开始依次确认出现先于脉搏波信号的峰值点所产生 的底值点与出现最大坡度点(急速上升点)的相位差的值，将值没有连续性而示出较大变 化的点的袖带压力值作为收缩期血压值(收缩期血压值决定1)。·从袖带压力低的脉搏波信号开始依次确认先于或迟于脉搏波信号的峰值点所产 生的底值点的从最大坡度点(急速上升点)开始的变量(振幅值的差)的值，将值没有连 续性而显示较大变化的袖带压力值作为收缩期血压值(收缩期血压值决定2)。如上所述，脉搏波信号的底值点或最大坡度点(急速上升点)是从各个脉搏波信 号中所检测的点。另外，预定阈值是在考虑所检测的脉搏波的信号处理过程中的噪声等而 设定的。需要说明的是，在该信号处理过程中对噪声等的因个体差或减压速度等测量条件 引起的影响通常较小。从而，上述的血压值的决定方法，不需要如现有的示波式血压计那样，采用被测量 者的个体差或测量条件(减压速度等)的影响大的参数(基于统计方法而设定的脉搏波振 幅值相对最大脉搏波振幅值的比例等)处理在袖带压力的减压过程的脉搏波振幅值的变 化曲线。因此，能够实现由于个体差或测量条件(减压速度等)而产生的波动较小的测量。需要说明的是，为了以较高精度识别W1-A、C，需要以高时间分辨率取得脉搏波信 号的数据。因此，A/D交换器8的采样率例如优选为250Hz以上。而在现有的示波法中，只 要能够测量脉搏波振幅的大小变化即可，因此例如可以使用IOOHz程度的采样率。〈装置的工作〉图9为表示第一实施方式的血压测量装置的概略工作的流程图。打开电子血压计的测量的开始SW(开关)(步骤Si)，则减压控制阀4变为完全的“闭”(步骤S2)，通过CPU9的控制，使加压泵3的驱动开始(ON)(步骤S3)。当加压泵3被驱动时，开始读取袖带压力(步骤S4)，继而判断所读取的袖带压力 是否变为相对于预先设定的收缩期血压值而足够高的压力值(设定压力)(步骤S5)。从而， 驱动加压泵直至袖带压力变为设定压力，当袖带压力变为设定压力时使加压泵3的驱动停 止(OFF)(步骤 S6)。
此后，通过CPU9控制减压控制阀4开始微速排气，据此以预定的减压速度(例如， 2 3mmHg/秒)开始微速减压(步骤S7)。在该减压过程中，通过CPU9逐次读取每个预定 时间间隔(每个样品时间)的袖带压力(步骤S8)，抽取叠加于袖带压力上的脉搏波信号 (步骤S9)。需要说明的是，在抽取脉搏波信号时，可以构成为以包含与袖带压力相当的直 流(DC)偏置的形式进行处理，也可以构成为以除去DC偏置相应量的形式进行处理。接着，基于在步骤S9所抽取出的脉搏波信号，以所对应的袖带压力变大的顺序按 每个脉搏波周期依次导出脉搏波的相位差(t/T)的值。接着，检索相位差值变得小于预定 阈值的点，将对应于检测到的点的袖带压力值决定为舒张期血压值(步骤S10)。此后，对于 所取得的脉搏波信号，按照对应的袖带压力从低到高的顺序，检索相位差值发生较大变化 的点，将对应于所检测到的点的袖带压力值决定为收缩期血压值(步骤Sll)。而对于决定 收缩期血压值和舒张期血压值的流程将在后面叙述。在决定各血压值后，使减压控制阀全开(完全“开”)而让袖带压力恢复为大气 压(步骤S12)。从而，通过CPU9的控制，将所存储的收缩期血压值与舒张期血压值显示于 IXDlO (步骤S13)。需要说明的是，如后所述在IXDlO中一并显示作为决定血压的依据的图 形。图10为决定舒张期血压值和收缩期血压值的详细流程图。在决定收缩期血压值后，也以每个预定时间间隔(每个样品时间)检测袖带压力 P(步骤S100)，抽取叠加于袖带压力上的脉搏波信号(参考图7A和图7B)(步骤S101)。 从脉搏波信号检测连续的底值点Bi，B2以及其间的峰值点Pe (步骤S102、步骤S103、步骤 S104)，检测在该底值点Bl (先于峰值点所产生的底值点)与峰值点Pe之间、即脉搏波信号 的前半部分具有最大坡度的点(最大坡度点)Um(步骤S105)。然后，计算出出现底值点Bl 与出现具有最大坡度的点(最大坡度点)Um的时间差t (步骤S106)。求出出现底值点Bl 与出现底值点B2的时间间隔T(步骤S107)，计算出相位差(t/T)(步骤S108)。此处，由于 底值点B2是下一个脉搏波信号的底值点Bi，所以时间间隔T也是脉搏波间隔，还是脉冲周 期。当该相位差(t/T)变为小于预定的阈值k时，决定以该时刻的袖带压力P作为舒 张期血压值(步骤S110)。当相位差(t/T)为预定的阈值k以上时，进一步对于叠加于被减 压的袖带压力上的下一个脉搏波信号，依次进行同样的处理，决定舒张期血压值。在决定了舒张期血压值后，按照从所对应的袖带压力低的脉搏波信号开始的顺 序，依次检查相位差的变化(差量)(步骤sill、S112)。当发现相位差变化为较大变化的 点时，决定以与该点对应的袖带压力P为收缩期血压值(步骤S113)。以上，对〈血压值的决定〉中所示的(舒张期血压值决定1)和(收缩期血压值决 定1)的组合举例进行了说明。但是，也可以基于舒张期血压值和收缩期血压值的决定方法 的其它组合来加以实行。特别是，通过将分别对于舒张期血压值和收缩期血压值的多个决 定方法进行组合使用，能够导出更高精度的血压值。〈画面显示的例子〉如上所述，在IXDlO中一并显示成为决定血压的根据的图像。图IlA和 图IlB为 表示IXD所显示的图像显示的一例的图。图IlA为表示取横轴(X轴)方向为时间、纵轴(Y轴)方向为脉搏波振幅的2维图形的图。需要说明的是，在图中，以底值点作为基准取坐标，具体而言，使底值点为(x，y) =(200，0)。另外，该图给出了收缩期血压值为155mmHg左右时的例子。另外，在各个图形 显示中，优选一并显示在得到该脉搏波信号时刻的袖带压力值。作为由2维图形所显示的范围，优选取横轴(X轴)方向为1周期的脉搏波信号，但也可以构成为显示多个周期的脉搏波信号。另外，纵轴(Y轴)方向可以是预先设定的脉 搏波振幅，也可以如图IlA和图IlB所示那样改变尺度进行显示。通过如上所述进行构成， 从而具有测量者易于确认1周期脉搏波的形状这样的优点。进而，也可以根据脉搏波信号所对应的成分可识别地进行显示。例如，优选如图 IlB所示用不同记号对Wl-B成分(X轴200 300)和Wl-A成分(除上述之外)进行显 示。另外，如果LCDlO能够进行彩色显示，也可以通过改变颜色进行显示。通过进行这样的 显示，利用者能够容易地判断由步骤S13所显示的血压值的可靠性。也就是说，在所显示的 2维图形中，能够根据由步骤S13所显示的对应于血压值的袖带压力部分中有无Wl-A成分 而容易地判断。另外，还可如下构成，即，设置有能够将脉搏波信号数据在测量结束后保存于未图 示的存储部，而能够在测量后根据利用者的操作进行显示。例如，如图12所示，也可以生成 数据一览表，所述数据一览表使1周期脉搏波信号与相应的袖带压力进行对应。通过如上 述那样构成，利用者通过未图示的操作部选择“袖带压力，，的值，从而能够对与该袖带压力 所对应的1周期脉搏波信号的形状进行显示，因此是合适的。另外，也可以构成为，根据未图示的存储部所保存的数据，以袖带压力下降顺序方 向连续显示1周期脉搏波信号(动画显示)。在此情况下，优选如图13所示，一并显示取得 脉搏波信号时的脉搏波振幅的时序数据。此外，在图13中，在画面的左上方配置有动画显 示部，在画面下部显示脉搏波振幅的时序数据。并且，在1周期脉搏波振幅的脉搏波振幅时 序数据上，对动画显示部当前所显示的位置以箭头“丨”表示。另外，在画面右上方显示有 在该测量中的血压值和脉搏数。如上所述，根据第一实施方式的血压测量装置，不是采用统计性方法而是根据脉 搏波信号(1周期脉搏波信号)的形状变化来决定血压值(收缩期血压值和舒张期血压 值)。另外，一并在LCD画面上显示有血压测量所采用的脉搏波信号，以使利用者能够确认。 通过如上述这样进行构成，利用者能够客观地判断所导出的血压值是否妥当。因此，能够提高血压测量的客观性、可接受性、可靠性。另外，通过显示测量中所检 测出的科罗特科夫音的振幅、或压力型脉搏波的从底值至最大变化点的压力差，从而能够 获知关于心律不齐的程度、由体动等引起的伪影的程度、以及由于个体引起的脉搏波大小 的差等信息。因此，与现有的只显示数值的血压计相比，能向测量者告知更多的信息。其结 果，除了测量的可靠性之外还能够提供测量中的信息，得知再测量的必要性，从而能够提供 可靠性高的血压值。另外，能够提供与心律不齐、血压变化等与治疗有关的患者信息，对治 疗是有用的。需要说明的是，在第一实施方式中，以采用对示波法进行改良的双袖带法的血压 测量装置为例进行了说明。(变形例)此处，以采用对双袖带法进一步改良的三袖带法的血压测量装置为例进行说明。需要说明的是，关于袖带以外的部分的装置结构以及装置的工作，由于与第一实施方式相 同因而省略说明。下面，以由于使用三袖带而产生的效果为主进行说明。图4为变形例的血压测量装置的袖带(三袖带)的长度方向的剖面图。变形例的 袖带含有如下3个袖带血管阻血用大袖带1 ；脉搏波检测用小袖带2 ；以及设置于上游部 的副袖带3。另外，在大袖带1与小袖带2之间、以及大袖带1与副袖带3之间，分别设置 有用于降低振动传播的阻尼器4。并且，大袖带1与副袖带3通过流体阻抗而被连接后，与 压力传感器5通过空气连通。需要说明的是，图4中给出了因被加压的血管阻血用大袖带 1而使血管100在Q部分被阻血，从上游侧IOOa向下游侧IOOb的血流被抑制的情形。如在第一实施方式中所说明的，叠加于由脉搏波检测用小袖带2所检测的袖带压 力上的脉搏波信号，可分为源于伴随着袖带的上游侧的血流的排放所产生的直接的压力变 化(血管内容积变化)的成分Wl (以下称为Wl成分)，和源于由袖带的下游侧的血管的反 射所产生的压力变化(血管内容积变化)的成分W2(以下称为W2成分)。并且，可以将Wl 成分分成Wl-A、Wl-B、Wl-C这3个成分进行考虑。副袖带3，通过补偿大袖带1的袖带边缘效应，而具有抑制Wl-B成分的效果，所述 Wl-B成分源于流入袖带上游部B之下的血流而引起的血管内容积变化。图14A为表示由双 袖带所取得的1周期的脉搏波信号的图。图14B为表示由三袖带所取得的1周期的脉搏波 信号的图。由图14A和图14B可知，在由三袖带所取得的脉搏波信号中，由于Wl-B成分被 很大程度地降低，结果能够更明确地捕捉Wl-A成分。因此，可以理解为能够更明确地捕捉 在决定血压值中最为重要的Wl-A和Wl-C成分。其结果，能够以更高的精度导出决定血压 值所用的“相位差”或“(振幅值)变量”。如以上所说明的，根据变形例的血压测量装置，能够以高精度取得对决定血压重 要的脉搏波信号。其结果，能够导出精度更高的血压值(收缩期血压值及舒张期血压值)。 另外，能够向利用者提供表示所导出的血压值是否为妥当的血压值的高精度数据。本发明不受上述实施方式的限制，在不脱离本发明宗旨及范围的前提下能够进行 各种各样的变化及变形。为了公开本发明的范围，给出本发明的权利要求。
权利要求
一种血压测量装置，其特征在于，具有袖带，用于压迫血压测量部位；压力控制装置，使所述袖带内加压或减压；压力传感器，检测所述袖带内的压力；脉搏波信号抽取装置，在通过所述压力控制装置使所述袖带加压或减压的过程中，抽取叠加于由所述压力传感器检测的袖带内的压力上的脉搏波信号的时序数据；显示装置，基于所抽取出的脉搏波信号时序数据，一并显示对应于至少1周期的脉搏波信号的脉搏波形状和对应于该脉搏波信号的袖带内的压力值。
2.如权利要求1所述的血压测量装置，其特征在于， 还具有列表显示装置，对在所抽取的脉搏波信号时序数据中所包含的多个1周期脉搏波信号 的每一个，按每个周期进行列表显示；选择装置，从所述被列表显示的多个1周期脉搏波信号选择1个1周期脉搏波信号， 其中，所述显示装置一并显示由所述选择装置所选择出的1周期脉搏波信号和对应于 该1周期脉搏波信号的袖带内的压力值。
3.如权利要求1所述的血压测量装置，其特征在于， 还具有时序显示装置，将所抽取出的脉搏波信号的时序数据作为2维图形进行显示，所述2维 图形将袖带内压力设为第一轴、将时间设为第二轴；选择装置，选择作为2维图形而被显示的脉搏波信号时序数据的期间中所包含的一个 时刻，所述显示装置一并显示由所述选择装置所选择出的时刻所对应的1周期脉搏波信号 和对应于该1周期脉搏波信号的袖带内的压力值。
4.如权利要求1所述的血压测量装置，其特征在于，所述显示装置以预先所指定的时间间隔一并更新显示对应于最新N周期的脉搏波信 号的脉搏波形状和对应于该脉搏波信号的袖带内压力值，所述最新N周期的脉搏波信号包 含在由所述脉搏波信号抽取装置所抽取出的脉搏波信号的时序数据中，并且，N为自然数。
5.如权利要求1 4的任一项所述的血压测量装置，其特征在于， 所述脉搏波信号的时序数据的时间分辨率为250Hz以上。
6.如权利要求1 5的任一项所述的血压测量装置，其特征在于，所述袖带包括通过流体阻抗而被连接的血管阻血用大袖带和脉搏波检测用小袖带。
7.一种血压测量装置的控制方法，所述血压测量装置具有用于压迫血压测量部位的袖 带、使该袖带内加压或减压的压力控制装置、以及检测该袖带内的压力的压力传感器，其特 征在于，包括以下步骤脉搏波信号抽取步骤，在通过所述压力控制装置进行加压或减压的过程中，抽取叠加 于由所述压力传感器所检测的袖带内的压力上的脉搏波信号时序数据；显示步骤，基于所抽取出的脉搏波信号的时序数据，一并显示对应于最少1周期的脉 搏波信号的脉搏波形状和对应于该脉搏波信号的袖带内的压力值。
全文摘要
本发明提供一种血压测量装置及其控制方法，向利用者提供能够判断所测量的血压值的可靠性的信息。在血压测量装置中具有袖带，用于压迫血压测量部位；压力控制装置，使所述袖带内加压或减压；压力传感器，检测所述袖带内的压力型脉搏波信号抽取装置，在通过所述压力控制装置对所述袖带进行加压或减压的过程中，抽取叠加于由所述压力传感器检测的袖带内压力上的脉搏波信号的时序数据；显示装置，基于所抽取出的脉搏波信号时序数据，一并显示对应于至少1周期的脉搏波信号的脉搏波形状和对应于该脉搏波信号的袖带内的压力值。
文档编号A61B5/022GK101835419SQ200880113139
公开日2010年9月15日 申请日期2008年10月21日 优先权日2007年10月25日
发明者井上耕一, 杤久保修 申请人:泰尔茂株式会社;公立大学法人横滨市立大学