非観血連続血圧計

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【発明の名称】	非観血連続血圧計
【発明者】	【氏名】西村有史【氏名】長谷川欣也【氏名】萩原尚
【要約】	【課題】血管内に振動を誘発して血圧を測定する非観血連続血圧計において、血圧値の測定精度および信頼性を向上させる。【解決手段】ＭＰＵ６により、複数の異なる周波数の振動を発生する。何種類かの加振周波数の振動のうちの１つを、加振器２を用いて体表から生体内の動脈上に誘発する。誘発された振動の伝搬波を、伝搬波センサ３によって検出する。検出された伝搬波における位相変化を、ＭＰＵ６によって算出して比較する。複数の異なる周波数のうちで、各被検者の血圧の測定に最も適した加振周波数を最適周波数と決定する。最適周波数により測定した結果と、キャリブレーション用血圧計７による血圧測定結果とを比較して、血圧を求める。複数の周波数と複数の波形のうちから、最適の周波数と波形を選択するようにしてもよい。

【特許請求の範囲】
【請求項１】血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非観血連続血圧計において、被検体の血圧測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振周波数で血管を加振する手段と、それら各加振周波数での振動を前記振動検出手段により検出する手段と、前記振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振周波数を求める手段と、前記加振手段の加振周波数を前記最適周波数と決定する手段とを具備することを特徴とする非観血連続血圧計。
【請求項２】前記最適周波数を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の減衰が最小になる周波数を選択する手段を有することを特徴とする請求項１記載の非観血連続血圧計。
【請求項３】前記最適周波数を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる周波数を選択する手段を有することを特徴とする請求項１記載の非観血連続血圧計。
【請求項４】前記最適周波数を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる周波数を選択する手段を有することを特徴とする請求項１記載の非観血連続血圧計。
【請求項５】前記最適周波数を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする周波数を選択する手段を有することを特徴とする請求項１記載の非観血連続血圧計。
【請求項６】血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非観血連続血圧計において、被検体の血圧測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振波形で血管を加振する手段と、それら各加振波形での振動を前記振動検出手段により検出する手段と、前記振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振波形を求める手段と、前記加振手段の加振波形を前記最適波形と決定する手段とを具備することを特徴とする非観血連続血圧計。
【請求項７】前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰が最小になる波形を選択することを特徴とする請求項６記載の非観血連続血圧計の測定精度を向上させる方法。
【請求項８】前記最適波形を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる波形を選択する手段を有することを特徴とする請求項６記載の非観血連続血圧計。
【請求項９】前記最適波形を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる波形を選択する手段を有することを特徴とする請求項６記載の非観血連続血圧計。
【請求項１０】前記最適波形を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする波形を選択する手段を有することを特徴とする請求項６記載の非観血連続血圧計。
【請求項１１】血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非観血連続血圧測定方法において、被検体の血圧測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振周波数で血管を加振し、それら各加振周波数での振動を前記振動検出手段により検出し、前記振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振周波数を求め、前記加振手段の加振周波数を前記最適周波数とすることを特徴とする非観血連続血圧測定方法。
【請求項１２】前記最適周波数の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰が最小になる周波数を選択することを特徴とする請求項１１記載の非観血連続血圧測定方法。
【請求項１３】前記最適周波数の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる周波数を選択することを特徴とする請求項１１記載の非観血連続血圧測定方法。
【請求項１４】前記最適周波数の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる周波数を選択することを特徴とする請求項１１記載の非観血連続血圧測定方法。
【請求項１５】前記最適周波数の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする周波数を選択することを特徴とする請求項１１記載の非観血連続血圧測定方法。
【請求項１６】血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非観血連続血圧測定方法において、被検体の血圧測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振波形で血管を加振し、それら各加振波形での振動を前記振動検出手段により検出し、前記振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振波形を求め、前記加振手段の加振波形を前記最適波形とすることを特徴とする非観血連続血圧測定方法。
【請求項１７】前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰が最小になる波形を選択することを特徴とする請求項１６記載の非観血連続血圧測定方法。
【請求項１８】前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる波形を選択することを特徴とする請求項１６記載の非観血連続血圧測定方法。
【請求項１９】前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる波形を選択することを特徴とする請求項１６記載の非観血連続血圧測定方法。
【請求項２０】前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする波形を選択することを特徴とする請求項１６記載の非観血連続血圧測定方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非観血連続血圧計に関し、特に、生体内血管に微弱な振動を与え、血管内を伝搬した振動を検出し、解析することで血圧を連続的に測定する非観血連続血圧計に関する。
【０００２】
【従来の技術】非観血的かつ連続的に血圧を測定する方法として、特表平9－506024号公報に開示された方法が知られている。これは、血圧の変化に応じて血管の弾性が変化することを利用して、血管中の信号の伝搬速度を検出することで、血管の弾性を算出し、その血管の弾性から血圧を推定するものである。その処理の概要は以下の通りである。被検体の体表から血管を振動させ、血管上を伝搬した振動を検出する。検出した振動をディジタル信号に変換した後、フィルタリング処理と位相検波処理を行ない、血圧変動による位相変化を算出し、振動伝搬速度の変化を得る。振動伝搬速度変化は血管弾性の変化を表し、血管の弾性の変化は血圧の変化、すなわち動圧を表す。この変化を、同一被検体に別に設置した校正用の血圧計による最高血圧及び最低血圧の測定値で校正することにより、生体内の血圧を非観血的かつ連続に計測する。測定された血圧波形は、心電図、呼吸曲線、酸素飽和度の生体情報波形とともに、同一のモニタ上に時間掃引されながら表示される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特表平9-506024号公報に開示された発明において、測定される血圧値の精度と信頼性は、血管を振動させる際の加振周波数および加振波形に大きく左右される。また、被検者の血管の周波数伝搬特性にはそれぞれ個人差があり、最適周波数および最適波形を一概に決定することはできない。
【０００４】特表平9-506024号公報には、生体内の血管の振動を励起する際の加振周波数は任意で、加振波形に関しても、正弦波、矩形波、三角波またはその他適当な波形であればいかなるものでもよいと記載されている。しかしながら、各被検者に対する最適な加振周波数、加振波形を決定する手段に関する記載はない。
【０００５】本発明は、血管壁上への振動の誘発に際して、複数の周波数、複数の波形の振動を用いることにより、各被検者に対して、より適した加振周波数と加振波形を決定し、それによって、高信頼性かつ高精度の非観血連続血圧計を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、本発明では、複数の異なる加振周波数、加振波形を用いて体表から生体内の動脈を振動させる手段と、加振手段により与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に変換する振動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値を測定するキャリブレーション用血圧計と、振動検出手段により検出された振動信号の位相変化から相対的な血圧値の変化を算出する手段と、算出された相対的な血圧値の変化とキャリブレーション用血圧計からの測定値により連続的に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備え、血管に振動を誘発する際に用いた各々の加振周波数、加振波形を持つ振動波について振動検出手段によって検出された振動信号の位相変化および振幅変化から円弧推定を行ない、振幅の減衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振周波数、加振波形を最適な加振周波数、加振波形と決定するように構成したものである。
【０００７】このように構成したことにより、各被検者に対してより適した加振周波数、加振波形を決定し、それによって高信頼性、高精度を実現する非観血連続血圧計が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非観血連続血圧計において、被検体の血圧測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振周波数で血管を加振する手段と、それら各加振周波数での振動を前記振動検出手段により検出する手段と、前記振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振周波数を求める手段と、前記加振手段の加振周波数を前記最適周波数と決定する手段とを具備する非観血連続血圧計であり、最適の周波数を選択して血圧測定をすることにより、血圧測定の信頼性および精度を向上させるという作用を有する。
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の非観血連続血圧計において、前記最適周波数を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の減衰が最小になる周波数を選択する手段を有するものであり、減衰の少ない最適な周波数の加振信号により血圧を測定するという作用を有する。
【００１０】本発明の請求項３記載の発明は、請求項１記載の非観血連続血圧計において、前記最適周波数を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる周波数を選択する手段を有するものであり、分散の少ない最適な周波数の加振信号により血圧を測定するという作用を有する。
【００１１】本発明の請求項４記載の発明は、請求項１記載の非観血連続血圧計において、前記最適周波数を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる周波数を選択する手段を有するものであり、位相偏移の大きい最適な周波数の加振信号により血圧を測定するという作用を有する。
【００１２】本発明の請求項５記載の発明は、請求項１記載の非観血連続血圧計において、前記最適周波数を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする周波数を選択する手段を有するものであり、総合的な効率のよい最適な周波数の加振信号により血圧を測定するという作用を有する。
【００１３】本発明の請求項６記載の発明は、血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非観血連続血圧計において、被検体の血圧測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振波形で血管を加振する手段と、それら各加振波形での振動を前記振動検出手段により検出する手段と、前記振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振波形を求める手段と、前記加振手段の加振波形を前記最適波形と決定する手段とを具備する非観血連続血圧計であり、最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００１４】本発明の請求項７記載の発明は、請求項６記載の非観血連続血圧計において、前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰が最小になる波形を選択するものであり、減衰の小さい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００１５】本発明の請求項８記載の発明は、請求項６記載の非観血連続血圧計であり、前記最適波形を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる波形を選択する手段を有するものであり、分散の小さい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００１６】本発明の請求項９記載の発明は、請求項６記載の非観血連続血圧計において、前記最適波形を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる波形を選択する手段を有するものであり、位相偏移の大きい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００１７】本発明の請求項１０記載の発明は、請求項６記載の非観血連続血圧計において、前記最適波形を決定する手段は、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする波形を選択する手段を有するものであり、総合的な効率のよい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００１８】本発明の請求項１１記載の発明は、血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非観血連続血圧測定方法において、被検体の血圧測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振周波数で血管を加振し、それら各加振周波数での振動を前記振動検出手段により検出し、前記振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振周波数を求め、前記加振手段の加振周波数を前記最適周波数とする非観血連続血圧測定方法であり、最適の周波数を選択して血圧測定をすることにより、血圧測定の信頼性および精度を向上させるという作用を有する。
【００１９】本発明の請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の非観血連続血圧測定方法において、前記最適周波数の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰が最小になる周波数を選択するものであり、減衰の少ない最適な周波数の加振信号により血圧を測定するという作用を有する。
【００２０】本発明の請求項１３記載の発明は、請求項１１記載の非観血連続血圧測定方法において、前記最適周波数の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる周波数を選択するものであり、分散の少ない最適な周波数の加振信号により血圧を測定するという作用を有する。
【００２１】本発明の請求項１４記載の発明は、請求項１１記載の非観血連続血圧測定方法において、前記最適周波数の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる周波数を選択するものであり、位相偏移の大きい最適な周波数の加振信号により血圧を測定するという作用を有する。
【００２２】本発明の請求項１５記載の発明は、請求項１１記載の非観血連続血圧測定方法において、前記最適周波数の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする周波数を選択するものであり、総合的な効率のよい最適な周波数の加振信号により血圧を測定するという作用を有する。
【００２３】本発明の請求項１６記載の発明は、血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、振動センサからの電気信号を位相検波する位相検波手段と、位相検波信号を解析するプロセッサ手段とを備え、振動の伝搬速度を計測することで人体の血圧を連続的かつ非観血的に測定する非観血連続血圧測定方法において、被検体の血圧測定に先立って、前記加振手段により複数の異なる加振波形で血管を加振し、それら各加振波形での振動を前記振動検出手段により検出し、前記振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振波形を求め、前記加振手段の加振波形を前記最適波形とする非観血連続血圧測定方法であり、最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００２４】本発明の請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の非観血連続血圧測定方法において、前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰が最小になる波形を選択するものであり、減衰の小さい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００２５】本発明の請求項１８記載の発明は、請求項１６記載の非観血連続血圧測定方法において、前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散が最小になる波形を選択するものであり、分散の小さい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００２６】本発明の請求項１９記載の発明は、請求項１６記載の非観血連続血圧測定方法において、前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の位相偏移が最大になる波形を選択するものであり、位相偏移の大きい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００２７】本発明の請求項２０記載の発明は、請求項１６記載の非観血連続血圧測定方法において、前記最適波形の選択方法に関して、血管を伝搬した加振信号の減衰と、血管を伝搬した加振信号の振幅の分散と、血管を伝搬した加振信号の位相偏移のいずれか２つ、もしくは全てを含む評価関数を最小にする波形を選択するものであり、総合的な効率のよい最適な波形の加振信号を選択して血圧を測定するという作用を有する。
【００２８】以下、本発明の実施の形態について、図１～図５を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態は、被検体の血圧測定に先立って、加振手段により複数の異なる加振周波数で血管を加振し、それら各加振周波数での振動を振動検出手段により検出し、振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振周波数を求め、加振手段の加振周波数を最適周波数とする非観血連続血圧計である。
【００３０】図１は、本発明の第１の実施の形態の非観血連続血圧計の構成を示すブロック図である。図１において、加振器センサ１は、超音波センサーである。加振器２は、超音波振動子である。伝搬波センサ３は、超音波センサーである。増幅器４は、駆動用の超音波とセンサーの超音波を増幅するアンプである。ＡＤ／ＤＡ変換器５は、デジタル変換するＡＤ変換器とアナログ変換するＤＡ変換器である。ＭＰＵ６は、波形の生成と最適周波数の決定と各種の演算処理を行なうプロセッサである。キャリブレーション用血圧計７は、基準となる血圧を測定する装置である。モニタ８は、表示装置である。
【００３１】ＭＰＵ６は、まず周波数ｆ₁の加振波形Ａsin（２πｆ₁ｔ）を生成する。ＭＰＵ６によって生成された加振波形Ａsin（２πｆ₁ｔ）は、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＤＡ変換され、増幅器４によって増幅される。加振器２は、増幅器４によって増幅された加振波形Ａsin（２πｆ₁ｔ）を血管上に誘発する。このときの振動は、加振器センサ１によって計測され、増幅器４によって増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換されて、ＭＰＵ６に入力される。
【００３２】伝搬波センサ３は、加振器２によって誘発され、血管壁を伝搬してきた振動を計測する。伝搬波センサ３によって計測された振動は、増幅器４によって増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換されて、振動信号Ｗ₁としてＭＰＵ６に入力される。この動作は、Ｔ秒間連続して行なわれる。次に、ＭＰＵ６は、周波数ｆ₂の加振波形Ａsin（２πｆ₂ｔ）を生成し、周波数ｆ₁のときと同じプロセスを経て、伝搬波センサ３によって計測された振動信号Ｗ₂が、ＭＰＵ６に入力される。同様にして、ｆ₃、ｆ₄、・・・、ｆ_nという周波数を持つ任意の数の加振波形Ａsin（２πｆ_iｔ）（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）について、上記のプロセスが実行され、ＭＰＵ６に振動信号Ｗ_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）が入力される。ＭＰＵ６は、加振器センサ１の信号と振動信号Ｗ_iに基づいて、加振周波数ｆ₁，ｆ₂，・・・，ｆ_nの中から、被検者の血圧の測定に最も適した加振周波数を決定する。ＭＰＵ６は、得られた最適加振周波数で加振器２を振動させて、血管に振動を誘発し、キャリブレーション用血圧計７から出力される最高血圧および最低血圧の絶対値と、伝搬波センサ３によって検出された振動信号の入力から、特表平9－506024号公報で述べられている方式により、連続血圧を算出する。算出された連続血圧値は、時系列波形として、モニタ８に出力される。また、モニタ８には、一心拍毎の最高、最低血圧と心拍数も表示される。
【００３３】図２に示すとおり、本発明の第１の実施の形態は、ステップ51の最適周波数決定ステップとステップ52の血圧測定ステップとから構成される。図３は、ＭＰＵ６によって実行される最適加振周波数決定ステップの手順を表している。
【００３４】ＭＰＵ６に入力された振動信号Ｗ₁は、ステップ101におけるフィルタ処理によって、周波数ｆ₁の加振波形成分が他の成分から分離される。フィルタ処理によって得られた加振波形成分は、ステップ102で、直交検波として知られている方法によって位相変化分が算出され、位相変化分の実成分（Ｉ成分）と虚成分（Ｑ成分）が出力される。
【００３５】ステップ103では、図４に示すように、加振波形の位相変化分のＩ成分とＱ成分がＩ－Ｑ平面上で形成する円弧の中心推定を行なう。ステップ104では、ステップ103において求められた円弧の中心点と、ステップ102の直交検波によって得られた各点（Ｉ₁，Ｑ₁）、（Ｉ₂，Ｑ₂）、・・・、（Ｉ_n，Ｑ_n）との距離（円弧半径）ｒ₁、ｒ₂、・・・、ｒ_nの平均値Ｒ_f1Aveを求め、加振器センサ１によって検出される加振器波形の振幅Ａ_exに対する振幅（円弧半径）の減衰率Ｐ_f1を、以下の式によって算出する。
Ｐ_f1＝１・（Ｒ_f1Ave／Ａ_ex）
【００３６】また、ステップ104では、ｒ₁、ｒ₂、・・・、ｒ_nの分散値Ｒ_f1Varも求める。同様にして、ステップ104では、振動信号Ｗ₂、Ｗ₃、・・・、Ｗ_nから、Ｐ_f2、Ｐ_f3、・・・、Ｐ_fn、およびＲ_f1Var、Ｒ_f2Var、・・・、Ｒ_fnVarを算出する。
【００３７】ステップ105では、ステップ104において算出されたＰ_f1、Ｒ_f1Var（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）に基づいて、ｆ_iの中から被検者の血圧の測定に最も適した加振振動周波数を算出する。ステップ105では、まず振幅減衰率Ｐ_f1、Ｐ_f2、・・・、Ｐ_fnと、円弧半径の分散値Ｒ_f1Var、Ｒ_f2Var、・・・、Ｒ_fnVarの標準偏差Ｐ_Std、Ｒ_Stdを計算する。つぎに、Ｐ_Std、Ｒ_Stdを用いて、最適加振周波数判定値Ｚ_fi（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を、以下の式から求める。
Ｚ_fi＝α・（Ｐ_fi／Ｐ_Std）＋β・（Ｒ_fiVar／Ｒ_Std）
【００３８】ステップ105では、Ｚ_fiが最も小さくなるｆ_iを、被検者の血圧の測定に最も適した加振振動周波数として出力する。なお、α、βは、各判定要素（Ｐ_fi／Ｐ_Std）と（Ｒ_fiVar／Ｒ_Std）の重要度に応じて決定される、重み付けのため値である。
【００３９】上記のように、本発明の第１の実施の形態では、非観血連続血圧計を、複数の異なる加振周波数を用いて体表から生体内の動脈を振動させる手段と、加振手段により与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に変換する振動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値を測定するキャリブレーション用血圧計と、振動検出手段により検出された振動信号の位相変化から相対的な血圧値の変化を算出する手段と、算出された相対的な血圧値の変化とキャリブレーション用血圧計からの測定値により連続的に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備え、血管に振動を誘発する際に用いた各々の加振周波数を持つ振動波について振動検出手段によって検出された振動信号の位相変化および振幅変化から円弧推定を行ない、振幅の減衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振周波数を最適な加振周波数と決定するように構成したので、各被検者に対してより適した加振周波数を決定し、それによって高信頼性、高精度を実現できる。
【００４０】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態は、被検体の血圧測定に先立って、加振手段により複数の異なる波形の加振振動で血管を加振し、それら各加振波形での振動を振動検出手段により検出し、振動検出手段からの電気信号を解析することで最適加振波形を求め、加振手段の加振波形を最適波形とする非観血連続血圧計である。
【００４１】本発明の第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なるところは、矩形波や三角波など、正弦波以外の複数の波形を用いて血管を振動させて、最適な加振振動波形を決定する点である。
【００４２】本発明の第２の実施の形態の非観血連続血圧計の構成は、図１に示すブロック図と同じである。図５は、本発明の第２の実施の形態の処理手順を示すフロー図である。ステップ61の最適波形決定ステップと、ステップ62の血圧測定ステップとから構成される。
【００４３】ＭＰＵ６は、まず周波数ｆの加振矩形波を生成する。ＭＰＵ６によって生成された加振矩形波は、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＤＡ変換され、増幅器４によって増幅される。加振器２は、増幅器４によって増幅された加振矩形波を血管上に誘発する。このときの振動は、加振器センサ１によって計測され、増幅器４によって増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換されて、ＭＰＵ６に入力される。
【００４４】伝搬波センサ３は、加振器２によって誘発され、血管壁を伝搬してきた振動を計測する。伝搬波センサ３によって計測された振動は、増幅器４によって増幅され、ＡＤ／ＤＡ変換器５によってＡＤ変換されて、振動信号Ｗ₁としてＭＰＵ６に入力される。この動作は、Ｔ秒間連続して行なわれる。次に、ＭＰＵ６は、周波数ｆの加振三角波を生成し、矩形波のときと同じプロセスを経て、伝搬波センサ３によって計測された振動信号Ｗ₂が、ＭＰＵ６に入力される。同様にして、鋸歯状波など任意の数の加振波形について、上記のプロセスが実行され、ＭＰＵ６に振動信号Ｗ_i（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）が入力される。ＭＰＵ６は、加振器センサ１の信号と振動信号Ｗ_iに基づいて、加振波形の中から、被検者の血圧の測定に最も適した加振波形を決定する。ＭＰＵ６は、得られた最適加振波形で加振器２を振動させて、血管に振動を誘発し、キャリブレーション用血圧計７から出力される最高血圧および最低血圧の絶対値と、伝搬波センサ３によって検出された振動信号の入力から、特表平9－506024号公報で述べられている方式により、連続血圧を算出する。算出された連続血圧値は、時系列波形として、モニタ８に出力される。また、モニタ８には、一心拍毎の最高、最低血圧と心拍数も表示される。
【００４５】図５に示すとおり、本発明の第２の実施の形態は、ステップ61の最適波形決定ステップとステップ62の血圧測定ステップとから構成される。ＭＰＵ６によって実行される最適加振波形決定ステップの手順は、図３と同じである。
【００４６】上記のように、本発明の第２の実施の形態では、非観血連続血圧計を、複数の異なる加振波形を用いて体表から生体内の動脈を振動させる手段と、加振手段により与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に変換する振動検出手段と、最高血圧と最低血圧の絶対値を測定するキャリブレーション用血圧計と、振動検出手段により検出された振動信号の位相変化から相対的な血圧値の変化を算出する手段と、算出された相対的な血圧値の変化とキャリブレーション用血圧計からの測定値により連続的に生体内の血圧を算出する血圧算出手段を備え、血管に振動を誘発する際に用いた各々の加振波形を持つ振動波について振動検出手段によって検出された振動信号の位相変化および振幅変化から円弧推定を行ない、振幅の減衰率、円弧半径の変動率が最も小さい加振波形を、最適な加振波形と決定するように構成したので、各被検者に対してより適した加振波形を決定し、それによって高信頼性、高精度を実現できる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、複数の異なる加振周波数、加振波形を用いて体表から生体内の動脈を振動させることにより、各被検者血圧の測定に最も適した加振周波数と加振波形を決定して、非観血連続血圧計の測定精度および信頼性を向上させるという効果が得られる。

【出願人】	【識別番号】０００００５８２１【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】	平成１０年（１９９８）６月１日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】役昌明（外３名）
【公開番号】	特開平１１－３４２１１６
【公開日】	平成１１年（１９９９）１２月１４日
【出願番号】	特願平１０－１６５８３９