血压测量装置的制作方法

专利名称：血压测量装置的制作方法
技术领域：
本发明尤其涉及一种能够在将外耳及其周边部位作为测量部位的 血压测量中进行高精度的血压导出的技术。
背景技术：
现有的利用脉搏的血压测量装置，根据测量原理的不同，可大致分 为光电脉搏方式、压力脉搏方式、以及科罗特科夫(korotkoff)方式。 光电脉搏方式，由受光传感器取得流过由箍袋(cuff)产生的压迫部的 血液的反射光作为脉搏信号；压力脉搏方式，由压力传感器取得由流过 箍袋(cuff)产生的压迫部的血液造成的血管壁的振动作为脉搏信号； 科罗特科夫方式，由配置在箍袋附近部分的麦克风取得通过由箍袋造成 的压迫产生的科罗特科夫音作为脉搏信号。利用所取得的脉冲信号的时 间变化来进4亍血压的测量。
不过，上述的任一种测量原理，都会因身体活动带来的直接或间接 的因素而产生测量噪声，因此，还提出了如专利文献l那样的方法，即 并用或者切换基于不同原理的多个测量方式来进行测量，由人判断看起 来最准确的结果来进行选择。
另外，在由于某种原因导致脉搏信号小或者大到饱和时，将无法进 行适当的血压测量，因此，输出错误信号来催促变更脉搏检测传感器的
安放位置，再次加压，进行血压测量，或者如专利文献2所示的那样， 通过信号放大等进行了信号电平调整之后，再次加压，进行血压测量。
5专利文献1:日本特许3240324号7>才艮 专利文献2:日本特公平6-18555号公报

发明内容
但是，以往存在以下的烦杂处理，即在没有取得适当的脉搏信 号时，例如必须在进行了箍袋的安放位置的变更之后再次测量。其结 果是，对被测量者进行多次测量动作即多次由箍袋造成的压迫，将会 成为身体上的负担。
本发明是鉴于上述问题而做出的，提供一种血压测量装置和血压 测量方法，能够取得用于可以高精度进行血压测量的适当的脉搏信 号，由此能够减少再次测量带来的麻烦并减轻由箍袋压力造成的对使 用者的身体上的负担。
本发明的血压测量装置，包括箍袋，安装在外耳及其周边部位； 检测由箍袋压迫的部位的脉搏，根据身体活动的特征而分别受到不同 的影响的第一脉搏检测器和第二脉搏检测器；身体活动检测装置，检 测身体活动的特征；脉搏选择装置，基于由身体活动检测装置检测出 的身体活动的特征，选择由第 一脉搏检测器和第二脉搏检测器检测出 的脉搏的一者；以及血压值导出装置，基于由脉搏选择装置所选择的 脉搏，导出血压值。
在此，身体活动检测装置，具有检测身体活动的大小的强度检测 装置，脉搏选择装置，基于由强度检测装置检测出的身体活动的大小， 选择要在血压导出中使用的脉搏。
另外，身体活动检测装置，还具有检测身体活动的周期的周期检 测装置，脉搏选择装置，基于由强度检测装置检测出的身体活动的大 小和由周期检测装置检测出的身体活动的周期，选择要在血压导出中 使用的脉搏。
本发明的血压测量装置，包^舌第一箍袋，安装在外耳及其周边 部位；检测由第一箍袋压迫的部位的脉搏，根据身体活动的特征而分 别受到不同的影响的第 一脉搏检测器和第二脉搏检测器；身体活动检测装置，检测身体活动的特征；第一脉搏选择装置，基于由上述身体 活动检测装置检测出的身体活动的特征，选择由第 一脉搏检测器和第 二脉搏检测器检测出的脉搏的一者；以及第一血压值导出装置，基于 由第一脉搏选择装置所选择的脉搏，导出血压值；第二箍袋，安装在 与第一箍袋不同的位置；血压确定装置，检测由第二箍袋压迫的部位 的脉搏，确定血压；以及加压控制装置，使第一箍袋和第二箍袋的加 压同步。
在此，血压确定装置，包括第三脉搏检测器和第四脉搏检测器， 检测由第二箍袋压迫的部位的脉搏，根据身体活动的特征而分别受到 不同的影响；第二脉搏选择装置，基于由身体活动检测装置检测出的 身体活动的特征，选择由第三脉搏检测器和第四脉搏检测器检测出的
脉搏的一者；以及第二血压值导出装置，基于由第二脉搏选择装置所 选择的脉搏，导出血压值。
本发明的血压测量装置，包括箍袋，安装在外耳及其周边部位； 脉搏检测器，检测由箍袋压迫的部位的脉搏；电平控制装置，控制脉 搏的信号电平；以及血压值导出控制装置，在箍袋升压时由脉搏检测 器检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围之外的情况下，由电平控 制装置进行调整使得信号电平处于预定的范围内，导出基于箍袋降压 时由脉搏检测器检测出的脉搏的血压值。
在此，血压值导出控制装置，在箍袋升压时由脉搏检测器检测出 的脉搏的信号电平处于预定的范围内的情况下，基于该脉搏导出血压 值，结束测量动作。
由脉搏检测器检测的脉搏，是利用血管内的血液进行的光的吸收 和反射而得到的光电容积脉搏。
电平控制装置，包括光量调整装置和增益控制装置的至少一者， 该光量调整装置，调整来自向血管内的血液照射光的发光元件的输出 光量，该增益控制装置，控制来自受光元件的信号电平，该受光元件 检测血管内的血液对由发光元件所照射的光产生的吸收和反射。
本发明的血压测量装置，包括箍袋，安装在外耳及其周边部位；脉搏检测器，检测由箍袋压迫的部位的脉搏；电平控制装置，控制脉 搏的信号电平；以及血压值导出控制装置，在箍袋升压前或升压初期' 由脉搏检测器检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围之外的情况 下，由电平控制装置进行调整使得信号电平处于预定的范围内，导出 基于箍袋继续升压时由脉搏检测器检测出的脉搏的血压值。
在此，由脉搏检测器检测的脉搏，是利用血管内的血液进行的光 的吸收和反射而得到的光电容积脉搏。
此外，电平控制装置，包括光量调整装置和增益控制装置的至少 一者，该光量调整装置，调整来自向血管内的血液照射光的发光元件 的输出光量，该增益控制装置，控制来自受光元件的信号电平，该受 光元件检测血管内的血液对由发光元件所照射的光产生的吸收和反 射。
本发明的血压测量装置，包括第一箍袋，安装在外耳及其周边 部位；脉搏检测器，检测由第一箍袋压迫的部位的脉搏；电平控制装 置，控制脉搏的信号电平；血压值导出控制装置，在第一箍袋升压时 由脉搏检测器检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围之外的情况 下，由电平控制装置进行调整使得信号电平处于预定的范围内，导出 基于第 一箍袋降压时由脉搏检测器检测出的脉搏的血压值；第二箍 袋，安装在与第一箍袋不同的位置；血压确定装置，检测由第二箍袋 压迫的部位的脉搏，确定血压；以及加压控制装置，使第一箍袋和第 二箍袋的加压同步。
本发明的血压测量装置，包括第一箍袋，安装在外耳及其周边 部位；脉搏检测器，检测由第一箍袋压迫的部位的脉搏；电平控制装 置，控制脉搏的信号电平；血压值导出控制装置，在第一箍袋升压前 或升压初期由脉搏检测器检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围 之外的情况下，由电平控制装置进行调整使得信号电平处于预定的范 围内，导出基于第一箍袋继续升压时由脉搏检测器检测出的脉搏的血 压值；第二箍袋，安装在与第一箍袋不同的位置；血压确定装置，检 测由第二箍袋压迫的部位的脉搏，确定血压；以及加压控制装置，使
8第一箍袋和第二箍袋的加压同步。
本发明的血压测量方法，包括检测步骤，检测由安装在外耳及 其周边部位的箍袋压迫的部位的脉搏，检测根据身体活动的特征分别 受到不同的影响的第一脉搏和第二脉搏；身体活动检测步骤，检测身 体活动的特征；脉搏选择步骤，基于由身体活动检测步骤检测出的身 体活动的特征，选择第一脉搏和第二脉搏的一者；以及血压值导出步 骤，基于由脉搏选择步骤所选择的脉搏，导出血压值。
在此，身体活动检测步骤，具有检测身体活动的大小的强度检测 步骤，脉搏选择步骤，基于由强度检测步骤检测出的身体活动的大小， 选择要在血压导出中使用的脉搏。
另外，身体活动检测步骤，还具有检测身体活动的周期的周期检 测步骤，脉搏选择步骤，基于由强度检测步骤检测出的身体活动的大 小和由周期检测步骤检测出的身体活动的周期，选择要在血压导出中 使用的脉搏。
本发明的血压测量方法，包括升压时脉搏检测步骤，当安装在 外耳及其周边部位的箍袋升压时，检测由箍袋压迫的部位的脉搏；电
平控制步骤，当由升压时脉搏检测步骤检测出的脉搏的信号电平处于
预定的范围之外时，控制信号电平使得信号电平处于预定的范围内； 降压时脉搏检测步骤，当箍袋降压时，检测由箍袋压迫的部位的脉搏； 以及血压值导出步骤，导出基于由升压时脉搏检测步骤或降压时脉搏 检测步骤检测出的、信号电平处于预定的范围内的脉搏的血压值。
在此，当由升压时脉搏检测步骤检测出的脉搏的信号电平处于预 定的范围内时，不进行电平控制步骤和降压时脉搏检测步骤，血压值 导出步骤导出基于由升压时脉搏检测步骤检测出的脉搏的血压值。
脉搏，是根据由血管内的血液产生的光的吸收和反射而得到的光电容
积脉搏。
此外，电平控制步骤，包括光量调整步骤和增益控制步骤的至少 一者，该光量调整步骤，调整来自向血管内的血液照射光的发光元件的输出光量，该增益控制步骤，控制来自受光元件的信号电平，该受 光元件检测血管内的血液对由发光元件所照射的光产生的吸收和反射。
本发明的血压测量方法，包括初期脉搏检测步骤，在安装于外 耳及其周边部位的箍袋的升压前或升压初期，检测由该箍袋压迫的部 位的脉搏；电平控制步骤，当由初期脉搏检测步骤检测出的脉搏的信 号电平处于预定的范围之外时，控制信号电平使得信号电平处于预定 的范围内；脉搏检测步骤，在接下来的箍袋升压时，检测由箍袋压迫 的部位的脉搏；以及血压值导出步骤，导出基于由脉搏4企测步骤4全测 出的脉4專的血压值。
在此，由上述脉搏检测步骤检测的脉搏，是根据由血管内的血液 产生的光的吸收和反射而得到的光电容积脉搏。
另外，电平控制步骤，包括光量调整步骤和增益控制步骤的至少 一者，该光量调整步骤，调整来自向血管内的血液照射光的发光元件 的输出光量，该增益控制步骤，控制来自受光元件的信号电平，该受 光元件检测血管内的血液对由发光元件所照射的光产生的吸收和反 射。
按照本发明，能够提供 一 种可以容易地取得适当的脉冲信号以便 用于进行血压测量的技术。
本发明的其他特征和优点，将通过以下的参照附图的说明变得明 了。在附图中，对相同或等效的结构添加相同的标号。


图1是第一实施方式的血压测量装置的内部框图。
图2是表示箍袋内的构造和动作的图。
图3是第一实施方式的血压测量装置的外观立体图。
图4A是第一实施方式的血压测量装置的动作流程图。
图4B是第一实施方式的血压测量装置的动作流程图。
图5是示例性地表示第二实施方式的血压测量装置的基于身体活动的特征的脉搏选择的图。
图6是第三实施方式的血压测量装置的内部框图。 图7是表示将箍袋安装在耳屏及其周边部位的情形的图。 图8是第四实施方式的血压测量装置的内部框图。 图9A是第四实施方式的血压测量装置的动作流程图。 图9B是第四实施方式的血压测量装置的动作流程图。 图10是第四实施方式的血压测量装置的信号电平调整的动作流 程图。
图11是表示血压测量时的箍袋压和脉搏信号的例子的图。 图12是关于信号电平调整的示例性的电路图。 图13A是第五实施方式的血压测量装置的动作流程图。 图13B是第五实施方式的血压测量装置的动作流程图。 图14是第六实施方式的血压测量装置的内部框图。
具体实施例方式
以下，参照附图示例性地详细说明本发明的优选实施方式。不过， 在实施方式中记载的组成部分只是例示而已，并不表明将本发明的范 围限定于这些组成部分。 (第一实施方式)
作为本发明的血压测量装置的第一实施方式，举出以耳屏及其周 边部位为测量部位的血压计作为例子，以下进4于i兌明。
<装置结构>
图1是第一实施方式的血压测量装置的内部框图。图2是表示箍 袋内的构造和动作的图。
l是箍袋，固定在血压测量部位使得能够压迫血管。2是橡胶管， 构成至箍袋1内的空气通路。3是压力泵，将压力空气送入箍袋1内， 4是急排阀，使箍袋1内的压力急剧减少。5是微排阀，使箍袋1内 的压力以恒定速度(例如2~3mmHg/sec)减少。6是压力传感器， 根据箍袋1内的压力使电学参数变化。7是压力脉搏检测放大器(AMP),检测压力传感器6的电学参数，将其转换为电信号并进行 放大，输出模拟的箍袋压力信号P。
8是设于箍袋1内的脉搏传感器，包括向搏动的血管血流照射光 的LED8a,纟企测该血管血流的反射光的光敏晶体管8b。 9是光电脉搏 检测放大器(AMP),放大光敏晶体管8b的输出信号，输出模拟的脉 搏信号M。在此，在LED8a上连接了使光量自动变化的光量控制部 18，而在脉搏检测放大器9上连接了使增益变化的增益控制部19a和 使放大器9的时间常数变化的时间常数控制部19b。另外，为了检测 身体活动而具有加速度传感器20和身体活动检测放大器(AMP) 21, 输出加速度信号A。 10是A/D转换器(A/D),将模拟信号M、 P、 A
(未图示)转换为数字数据D (未图示)。
ll是控制部(CPU),进行本血压测量装置的主控制。CPU11具 有存储调整压力的调整压力寄存器lla。关于控制的详细内容将在后 面说明。12是ROM,存储CPU11执行的例如图3的控制程序。13 是RAM,具有数据存储器和图像存储器等。14是液晶显示器(LCD)， 显示图像存储器的内容。16是键盘，能够通过使用者的操作进行测量 开始指令和调整压力值的设定等。15是蜂鸣器，向使用者通知装置感
知到键盘16内的按键的按下和测量结束等。在本例中，在CPU11设 有调整压力寄存器lla，但也可以在RAM13设置调整压力存储部。
图3是第一实施方式的血压测量装置的外观立体图。17是血压计 主体，在内部含有图1的除箍袋1和脉搏传感器8的结构。在此，橡 胶管2 (空气管)含有与脉搏传感器8相连的信号线(未图示)，连接 在未图示的箍袋1和脉搏传感器8上。LCD的显示板14，使用点矩 阵方式的显示板，因此能够显示各种各样的信息(例如文字、图像、 信号波形等)。此外，30是电源开关，键盘16具有用于输入测量开始 开关(ST)和箍袋的压力值等的0-9数字键。
<安装到测量部位的方法>
图7是表示将箍袋安装在耳屏及其周边部位的情形的图。为了将 耳屏及其周边部位取为测量部位，含有箍袋的测量部，将耳屏从两侧夹持来压迫耳屏。鉴于测量部位的活动最影响血压值的判断，优选的
是，作为身体活动检测装置的加速度传感器20，设在安装了测量部的 位置的附近，或与测量部一体化地i殳置。 <装置的动作>
图4A和图4B是第一实施方式的血压测量装置的动作流程图。
当装置接通电源后，首先进行未图示的自我初始诊断处理，进行 装置的初值化。之后，通过按压测量开始开关ST，开始进行处理。
在步骤S401中，读取箍袋压力P,在步骤S402中，判断箍袋l 的残留压力是否在规定值以内。当残留压力超过规定值时，在步骤 S420中，将"残留压力错误"显示在LCD14上。当残留压力在规定 值以内时，在步骤S403中，使用键盘16设定箍袋的加压值(例如比 120 210mmHg的最高血压值大的值)，在步骤S404中，将光量和增 益设定为预定的值。
当加压值和光量、增益的设定结束后，在步骤S405、 S406中， 关闭急排阀4和微排阀5。在步骤S407中，开始驱动压力泵3，开始 进行加压(升压)。
在步骤S408中，判断箍袋压力是否高于在步骤S403中所设定的 加压值U。当不是P〉U时，继续进行加压。当P〉U时，在步骤S409 中，4吏力口压泵3停止动作。
在步骤S410中，打开微排阀5。这是减压(降压)时的计量过 程的开始，箍袋压力以恒定速度(例如2~3mmHg/sec)开始减少。 同时，开始由身体活动检测装置(加速度传感器)进行的加速度的检 测，利用第一血压确定装置(光电脉搏方式)和第二血压确定装置(压 力脉搏方式)开始脉搏的检测。在第一血压确定装置中，利用发光元 件8a对血管照射光，由受光元件8b接受由血流所反射的反射光，检 测出该受光量数据(根据血管内的血流量进行变化的反射量)作为光 电脉搏，同时，在第二血压确定装置中，压力传感器检测出根据箍袋 内的空气压力即压迫量而进行变化的振动振幅(对应于搏动的血管壁 的振动通过箍袋进行振动的箍袋内的空气压力)作为压力脉搏。这期间在步骤S411中，进行各功能块的数据处理。分别对光电脉搏信号
和压力脉搏信号应用预定的算法进行最高血压和最低血压的测量。在
步骤S412中，判别减压时最低血压值的检测的有无。对于分别根据 光电脉搏数据和压力脉搏数据测量出的最低血压值，当两者没有完成 检测时，继续进行计量。在步骤S413中，判别箍袋压力是否低于预 定值L (例如40mmHg)。当不是P〈L时，则还处于正常测量范围， 流程返回到步骤S411。而当P〈L时，箍袋压力已经低于正常测量范 围，因此，当光电脉搏信号和压力脉搏信号这两者都无法取得正常的 数据时(例如所确定的最高血压值为40mmHg以下等)，在步骤S414 中，将"测量错误"显示在LCD14上。此时，如有必要则附加显示 "减压时信号异常"等详细信息。在步骤S415中打开急排阀4。
在步骤S416中，根据由加速度传感器所得到的值是否超过预先 所设定的预定值C,来选择由光电脉搏所确定的最高血压值和最低血 压值或是由压力脉搏所确定的最高血压值和最低血压值中的一者。此 时，当超过预定值C时，在测量中存在较大的身体活动，判断为无法 根据压力脉搏得到正确的血压，选择由光电脉搏所确定的最高血压值 和最低血压值，当为预定值C以下时，最好是选择由压力脉搏所确定 的最高血压值和最低血压值。在此，在分别根据光电脉搏和压力脉搏 导出血压值之后，进行要显示的血压值的选择，但是，也可以在选择 了光电脉搏和压力脉搏的脉搏数据之后导出血压值。
在步骤S417中，将所选择的最高血压值和最低血压值显示在 LCD14上，在步骤S418中，使蜂鸣器鸣动，通知使用者测量结束。
如上所述，利用本实施方式的血压计，能够根据作为第一血压确 定装置的光电脉搏方式的血压测量结果、作为第二血压测量装置的压 力脉搏方式的血压测量结果、以及作为身体活动检测装置的加速度传 感器的信号强度，将是否超过了对应于预定的加速度的阈值作为判断 基准，客观地选择作为结果显示的适当的血压。另外，对于耳屏及其 周边部位的测量，不能忽略由头部的动作带来的影响，因此具有特别 有效的效果，进而，由此还会产生容易应用于血压的连续测量的效果。
14(第二实施方式) 在第二实施方式中，作为身体活动检测装置，还具有利用加速度
传感器的数据，用CPU11计算身体活动周期成分的功能。因此，在 步骤S416中，根据由光电脉搏所确定的血压值和由压力脉搏所确定 的血压值选择要显示输出的血压值时，能够根据以下的理由有效地进
行选择。
在血压测量方法中，当对光电脉搏方式和压力脉搏方式进行比较 时，根据其测量原理，具有这样的性质，即 一般来说，压力脉沖方 式经由空气来进行检测，因此，在压力脉冲方式中，由周期短(快) 的身体活动引起的干扰振动在空气中衰减，因此难以受到影响，而光 电脉沖方式容易受到因周期短(快)的身体活动带来的影响。因此， 在身体活动强度小于预定值、并且存在周期短(快)的身体活动时的
测量中，最好是利用压力脉搏方式来确定血压。
图5是示例性地表示第二实施方式的血压测量装置的基于身体活 动的特征的脉搏选择的图。在本实施例中，构成为在噪声小的情况下 选择光电脉搏，但也存在根据测量部位选择压力脉搏能够稳定地4全测 的情况。此时，也可以在噪声小的情况下选择压力脉搏。 (第三实施方式)
在第三实施方式中，对能同时计量多个部位的血压测量装置进行 说明。
图6是第三实施方式的血压测量装置的内部框图。在夹持耳屏和 /或其周边部位的一对箍袋都具有光的照射部(参照图6: LED8a和 LED23a)和检测反射光的受光部(参照图6:光敏晶体管8b和光敏 晶体管23b)。 2个箍袋由1个压力泵3同时加压，可以同时计量耳屏 和/或其周边部位的多个部位、即耳屏的内侧和表面侧的血压。在血压 测量中，也可以利用使用不同的测量原理(使用压力脉搏的方法等) 的传感器。其他结构和动作，由于与第一实施方式和第二实施方式相 同，因此省略说明。
众所周知，耳屏和/或其周边部位的血管(细动脉)接近脑内的血的血压变化。另一方面，除了存在于 耳朵的软骨部位(主要是耳屏)的血管(细动脉)之外，直接连接至
心脏的动月7;K (颞浅动乐:K: superficial temporal artery)也4立于耳屏的周 边部位。因此，具有如下的优点能够在耳屏的周边部位用较小的装 置同时测量具有不同的信息(即来自脑内的血压和来自心脏的血压) 的血压。利用本实施方式的血压测量装置，能够基于血压测量期间的 身体活动的特征，由多个方式的血压测量结果客观地选择看起来最准 确的结果，能够进行外耳周边部位的高精度的血压测量。 (第四实施方式) 作为本发明的电子血压计的第四实施方式，举出将外耳及其周边 部位的适当位置作为测量部位的光电容积脉搏血压计的例子，以下进
行说明。
<装置结构>
图8是第四实施方式的血压测量装置的内部框图。l是箍袋，固 定于外耳周边部位的血压测量部位，最好是耳屏，以能够压迫外耳及 其周边部位的血管(细动脉)。2是橡胶管(空气管)，构成对箍袋1 内的空气的通路。3是压力泵，将压力空气送入箍袋l内。4是急排 阀，使箍袋1内的压力急速地减少。5是微排阀，使箍袋l内的压力 以恒定速度(例如2~3mmHg/sec)减少。6是压力传感器，根据箍 袋1内的压力使电学参数变化。7是压力脉搏检测放大器(AMP)， 检测压力传感器6的电学参数，将其转换为电信号并进行放大，输出 模拟的箍袋压力信号P。
8是设于箍袋1内的脉搏传感器，包括向搏动的血管血流照射光 的LED8a,和检测该血管血流的反射光的光敏晶体管8b (图2)。 9 是脉搏检测放大器(AMP)，放大光敏晶体管8b的输出信号，输出模 拟的脉搏信号M。在此，在LED8a上连接了使光量自动变化的光量 控制部18,而在脉搏检测放大器9上连接了使增益自动变化的增益控 制部19a和使构成脉搏检测滤波放大器9的后述的滤波放大器91、 92 的时间常数变化的时间常数控制部19b。 10是A/D转换器(A/D),
16将模拟信号M、 P (未图示)转换为数字数据D (未图示)。
11是控制部(CPU),进行本光电容积脉搏血压计的主控制。 CPUll具有存储调整压力的调整压力寄存器lla。关于该控制的详细 内容将在后面说明。12是ROM,存储了 CPU执行的、进行例如图 9A、图9B、图10所示的控制的程序。13是RAM,具有数据存储器 和图像存储器等。14是液晶显示器(LCD),显示图像存储器的内容。 16是键盘，能够通过使用者的操作进行测量开始指令和调整压力值的 设定等。15是蜂鸣器，向使用者通知装置感知到键盘16内的按键的 按下和测量结束等。在本例中，在CPU11设有调整压力寄存器lla, 但也可以在RAM13 :没置调整压力存々者部。 <对测量部位的安装方法>
为了将耳屏及其周边作为测量部位，如图7所示那样，含有箍袋 的测量部，将耳屏从两侧夹持以压迫。 <装置的动作>
图9A和图9B是第四实施方式的血压测量装置的动作流程图。 当利用电源开关30使装置接通电源后，首先进行未图示的自我初始 诊断处理，进行装置的初值化。之后，通过按压测量开始开关ST, 开始进行处理。
在步骤S901中，读取箍袋压力P,在步骤S902中，判别箍袋l 的残留压力是否在规定值以内。当残留压力超过规定值时，在步骤 S923中，将"残留压力错误"显示在LCD14上。当残留压力在规定 值以内时，在步骤S903中，使用键盘16设定箍袋的加压上限值(例 如比120~210mmHg的最高血压值大的值)，在步骤S904中，将光 量和增益设定为预定的值。
当加压值和光量、增益的设定结束后，在步骤S905、 S906中， 关闭急排阀4和微排阀5。在步骤S907中，开始驱动压力泵3，开始 进行加压(升压)。这是加压时的计量过程的开始，箍袋压力以恒定 速度(例如2 ~ 3mmHg/sec )开始增加。在此期间，在步骤S908中进 行各功能块的数据处理，进行最低血压和最高血压的测量。当测量最高血压(步骤S909)时，在步骤S912使加压泵3停止。在步骤S910 中，判别箍袋压力是否高于在步骤S903中所设定的加压值U。当不 是P〉U时，仍处于正常测量范围，继续进行加压。当P〉U时，箍袋 压力已经高于设定值，因此，在步骤S911中，将"测量错误"显示 在LCD14上。如有必要则附加显示"加压时信号异常"等详细信息。 在步骤S913中，确定所检测的信号电平是否在规定的范围内。如果 所检测的信号电平不在规定的范围内，则进至步骤S914。在步骤S914 中，基于加压时所得到的脉搏信号的信号电平，进行光亮和增益的调整。
当光量、增益的调整结束后，在步骤S915中，打开微排阀5。 这是减压(降压)时的计量过程的开始，箍袋压力开始以恒定速度(例 如2 3mmHg/sec)减少。在此期间，在步骤S916中进行各功能块的 数据处理，进行最高血压和最低血压的测量。在步骤S917中判断减 压时的最低血压值的检测的有无。当未检测出时，继续进行计量。在 步骤S918中，判断箍袋压力是否低于预定值L (例如40mmHg)。当 不是P〈L时，则还处于正常测量范围，流程返回到步骤S916。而当 P〈L时，则箍袋压力已经低于正常测量范围，因此，在步骤S919中， 将"测量错误，，显示在LCD14上。如有必要则附加显示"减压时信
号异常"等详细信息。
另外，在步骤S917判别为测量结束时，在正常测量范围下计量 过程结束，在步骤S920中将测量出的最高血压值和最低血压值显示 在LCD14上，在步骤S921中向蜂鸣器15送出声音(tone)信号。优 选的是在正常结束时和异常结束时发送不同的声音信号。在步骤S922 中急速排出箍袋l中残留的空气，等待下一次测量开始。
图11是示例性地表示血压测量时的箍袋压力和脉搏信号的图。 示出从加压时开始测量(步骤S908 )到减压时结束测量(步骤S916) 的期间内的箍袋压力和使用了速度(变化量检测)传感器时的脉搏信 号的状况。
对应于图11所示的脉搏信号的变化，血压值的导出大致如下述那样进行。即，在加压时的测量中，将脉搏信号的大小开始发生变化
的点(a)的箍袋压力取为最低血压，将脉搏信号的消失时刻(b)的 箍袋压力取为最高血压。另一方面，减压时的血压测量与加压时的血 压测量相反，将脉搏信号的出现时刻(c)的箍袋压力取为最高血压， 将脉搏信号的大小不发生变化的点(d)的箍袋压力取为最低血压。 <装置光量和增益的调整的详细动作>
图10是第四实施方式的血压测量装置的信号电平调整的动作流 程图。另外，图12是信号电平调整的示例性的电路图。
首先，在光量和增益的调整时，在步骤S1001中，使图12的 SW1 SW2为ON而将其闭合，使电阻值成为一半，由此，使脉搏滤 波放大器91、92的时间常数为原来的一半。在该状态下，在步骤S1002 中检测输送波电平，在步骤S1003中检验脉搏的输送波是否在标准值 (A/D10的最大定标(full scale)的20~40% )以内。在标准值以下 时，进入步骤S1004，检验光量是否最大，如果不是最大则在步骤 S1006中控制光量控制部18使光量提高。当光量最大时，在步骤S1005 控制放大器90的反馈使增益提高。在步骤S1005或步骤S1006的处 理后，返回步骤S1002再次重复进行输送波电平的检验。
另一方面，在步骤S1003中，输送波电平在标准值以上时，在步 骤S1007中，检验增益是否最小，如果不是最小则在步骤S1009中由 增益控制部19a控制放大器90的反馈使增益降低。如果最小则在步 骤S1008中使光量降低。当步骤S1008或步骤S1009的处理结束后， 返回到步骤S1002,再次对输送波电平进行枱、验。在步骤S1003中， 如果输送波电平在标准值内，则在步骤S1010中打开SW1 SW2，将 脉搏滤波放大器91~92的时间常数返回到原来的值，在步骤S1011 中用放大器93调整脉搏增益后返回。
在本实施方式中，示出检测血管内的血液的反射光的例子，但也 可以将其替代而才全测透射光。
如上所述，利用本实施方式的光电容积脉搏血压计，能够调整信
号电平使得脉搏信号的信号电平收敛在预定的标准范围内，能够进行高精度的测量，并能够缩短血压测量时间，由此，能够提供一种可减
计。另外，由于耳屏及其周边部位是对疼痛不敏感的部位，因此，还 具有能够减轻箍袋压力带来的疼痛这样的效果，此外，由此还能产生 易于在血压的连续测量中应用这样的效果。
(第五实施方式) 在第五实施方式中，基于在加压时的血压测量之前取得的脉搏信 号，进行光量和增益的调整，提供仅在加压时进行测量的、高精度的 血压测量。
另外，装置的结构、对测量部位的安装方法、血压的计算动作、 以及装置光量和增益的调整的详细动作，由于与第四实施方式相同， 在此省略说明。
<装置的动作>
图13A和图13B是第五实施方式的血压测量装置的动作流程图。 当利用电源开关30使装置接通电源后，首先进行未图示的自我初始 诊断处理，进行装置的初始化。之后，通过按压测量开始开关ST， 开始进行处理。
在步骤S1301中，读取箍袋压力P,在步骤S1302中，判断箍袋 1的残留压力是否在规定值以内。当残留压力超过规定值时，在步骤 S1322中，将"残留压力错误，，显示在LCD14上。当残留压力在规定 值以内时，在步骤S1303中，使用键盘16设定箍袋的加压值(例如 比120~210mmHg的最高血压值大的值)，在步骤S1304中，将光量 和增益设定为预定的值。
当加压值和光量、增益的设定结束后，在步骤S1305、 S1306中， 关闭急排阀4和微排阀5。在步骤S1307中，开始驱动压力泵3,开 始进行加压(升压)。
在步骤S1308中，判别箍袋压力是否高于在步骤S1303中所设定 的加压值C。当不是PX:时，继续进行加压。当P>C时，在步骤S1309 中使加压泵3停止动作。在步骤S1310中，使用传感器8取得脉搏信能得到预定的信号电平的光量和增 益的值。在步骤S1312中，开始驱动压力泵3，再次开始加压。这是 加压时的计量过程的开始，箍袋压力开始以恒定速度(例如2~ 3mmHg/sec)增加。在此期间，在步骤S1313中进行各功能块的数据 处理，进行最低血压和最高血压的测量。当测量出最高血压(步骤 S1314)时，在步骤S1317使加压泵3停止动作，在步骤S1318中急 速排出箍袋1中残留的空气。
在步骤S1315中，判别箍袋压力是否高于在步骤S1303中所设定 的加压值U。当不是P〉U时，仍处于正常测量范围，继续进行加压。 当为P〉U时，箍袋压力已经高于设定值，因此，在步骤S1316中， 将"测量错误"显示在LCD14上。如有必要则附加显示"加压时信
号异常"等详细信息。
另外，在步骤S1314判别为测量结束时，则在正常测量范围下计 量过程结束，在步骤S1319中将测量出的最高血压值和最低血压值显 示在LCD14上，在步骤S13201中向蜂鸣器15送出声音信号。优选 的是在正常结束后和异常结束时发送不同的声音信号。
如上所述，利用本实施方式的光电容积脉搏血压计，能够进行适
当的血压测量，因此，具有以下的效果，即能够调整信号电平使得
脉搏信号的信号电平收敛在预定的标准范围内，并使减压时的血压再
测量的概率降低。通过进一步减少血压测量时间，能够提供一种可减 计。
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(第六实施方式)
在第六实施方式中，对可同时计量多个部位的血压测量装置加以 说明。
图14是第六实施方式的血压测量装置的内部框图。夹持耳屏和/ 或其周边部位的一对箍袋都具有光的照射部(图14的LED8a和
LED23a)和检测反射光的受光部(图14的光敏晶体管8b和光敏晶 体管23b)。 2个箍袋利用1个压力泵3同时进行加压，可以同时计量
21耳屏和/或其周边部位的多个部位、即耳屏的背面(内侧)和表面侧(外
侧)这2个部位的血压。
如图14所示，第六实施方式的血压测量装置，除了第四实施方 式的装置结构(图8)之外，还在另一箍袋22内具有脉搏传感器23。 在箍袋22内部具有对搏动的血管的血流照射光的LED23a和;^测该 血管的血流的反射光的光敏晶体管23b。在血压测量中，也可以利用
使用不同的测量原理的传感器(使用压力脉搏的方法等)。其他结构 和动作，由于与第一实施方式和第二实施方式相同，因此省略"i兌明。
众所周知，耳屏和/或其周边部位的血管(细动脉)接近脑内的血 管，可以认为能测量来自脑内的血压变化。另一方面，除了存在于耳 朵的软骨部位(主要是耳屏)的血管(细动脉)之外，直接连接至心 脏的动脉(颞浅动脉)也位于耳屏的周边部位。因此，具有如下的优 点能够在耳屏的周边部位用较小的装置同时测量具有不同的信息 (即来自脑内的血压和来自心脏的血压)的血压。利用本实施方式的 光电容积脉搏血压计，能够设置信号电平使得脉搏信号的信号电平收 敛在预定的标准范围内，能够进行外耳周边部位的高精度的血压测 量。同时，能够缩短血压测量时间，由此，能够提供一种可减轻由箍 袋压力带来的对使用者的身体上的负担的光电容积脉搏血压计。
本发明不限于上述实施方式，只要不脱离本发明的主旨和范围， 可以进行各种各样的变更和变形。因此，为了公布本发明的范围，而 添加以下的权利要求。
本申请以2004年10月6日提交的日本专利申请特愿2004-294307 和2004年10月6日提交的日本专利申请特愿2004-294308为基础要 求优先权，将其记载的全部内容引用于此。
权利要求
1. 一种血压测量装置，其特征在于，包括箍袋，安装在外耳及其周边部位；脉搏检测器，检测由上述箍袋压迫的部位的脉搏；电平控制装置，控制上述脉搏的信号电平；以及血压值导出控制装置，在上述箍袋升压时由上述脉搏检测器检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围之外的情况下，由上述电平控制装置进行调整使得该信号电平处于预定的范围内，导出基于上述箍袋降压时由上述脉搏检测器检测出的脉搏的血压值。
2. 根据权利要求1所述的血压测量装置，其特征在于 上述血压值导出控制装置，在上述箍袋升压时由上述脉搏检测器检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围内的情况下，基于该脉搏导 出血压值，结束测量动作。
3. 根据权利要求1所述的血压测量装置，其特征在于由上述脉搏检测器检测的脉搏是根据由血管内的血液产生的光 的吸收和反射而得到的光电容积脉搏。
4. 根据权利要求3所述的血压测量装置，其特征在于 上述电平控制装置包括光量调整装置和增益控制装置的至少一者，上述光量调整装置调整来自向上述血管内的血液照射光的发光 元件的输出光量，上述增益控制装置控制来自受光元件的信号电平，该受光元件检 测上述血管内的血液对由上述发光元件所照射的光产生的吸收和反射。
5. —种血压测量装置，其特征在于，包括 箍袋，安装在外耳及其周边部位；脉搏检测器，检测由上述箍袋压迫的部位的脉搏； 电平控制装置，控制上述脉搏的信号电平；以及血压值导出控制装置，在上述箍袋升压前或升压初期由上述脉搏 检测器检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围之外的情况下，由上 述电平控制装置进行调整使得该信号电平处于预定的范围内，导出基
6. 根据权利要求5所述的血压测量装置，其特征在于由上述脉搏检测器检测的脉搏是根据由血管内的血液产生的光 的吸收和反射而得到的光电容积脉搏。
7. 根据权利要求6所述的血压测量装置，其特征在于 上述电平控制装置包括光量调整装置和增益控制装置的至少一者，上述光量调整装置调整来自向上述血管内的血液照射光的发光 元件的输出光量，上述增益控制装置控制来自受光元件的信号电平，该受光元件检 测上述血管内的血液对由上述发光元件所照射的光产生的吸收和反射。
8. —种血压测量装置，其特征在于，包括 第一箍袋，安装在外耳及其周边部位；脉搏检测器，检测由上述第 一箍袋压迫的部位的脉搏； 电平控制装置，控制上述脉搏的信号电平；血压值导出控制装置，在上述第 一箍袋升压时由上述脉搏检测器 检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围之外的情况下，由上述电平 控制装置进行调整使得该信号电平处于预定的范围内，导出基于上述 第 一箍袋降压时由上述脉搏检测器检测出的脉搏的血压值；第二箍袋，安装在与上述第一箍袋不同的位置；血压确定装置，检测由上述第二箍袋压迫的部位的脉搏，确定血 压；以及加压控制装置，使上述第一箍袋和上述第二箍袋的加压同步。
9. 一种血压测量装置，其特征在于，包括 第一箍袋，安装在外耳及其周边部位；脉搏检测器，检测由上述第 一箍袋压迫的部位的脉搏；电平控制装置，控制上述脉搏的信号电平；血压值导出控制装置，在上述第一箍袋升压前或升压初期由上述 脉搏检测器检测出的脉搏的信号电平处于预定的范围之外的情况下， 由上述电平控制装置进行调整使得该信号电平处于预定的范围内，导 出基于上述第 一箍袋继续升压时由上述脉搏检测器检测出的脉搏的 血压值；第二箍袋，安装在与上述第一箍袋不同的位置； 血压确定装置，检测由上述第二箍袋压迫的部位的脉搏，确定血 压；以及加压控制装置，使上述第一箍袋和上述第二箍袋的加压同步。
全文摘要
一种血压测量装置，包括箍袋，安装在外耳及其周边部位；检测由箍袋压迫的部位的脉搏，根据身体活动的特征而分别受到不同的影响的第一脉搏检测器和第二脉搏检测器；身体活动检测装置，检测身体活动的特征；脉搏选择装置，基于由身体活动检测装置检测出的身体活动的特征，选择由第一脉搏检测器和第二脉搏检测器检测出的脉搏的任一者；以及血压值导出装置，基于由脉搏选择装置所选择的脉搏，导出血压值。能够取得用于可进行高精度的血压测量的适当的脉搏信号，减少再次测量所带来的繁杂处理并减轻箍袋压力对使用者的身体上的负担。
文档编号A61B5/022GK101444420SQ20081018236
公开日2009年6月3日 申请日期2005年10月3日 优先权日2004年10月6日
发明者多多良尚爱, 小泉弘, 小泽仁, 楸浩司, 相原公久, 美野真司, 羽生能行 申请人:泰尔茂株式会社;日本电信电话株式会社