JP2003250770A - 電子血圧計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より短時間の血圧測定機能と、より正確な血
圧測定機能とを同一機器で実現できる電子血圧計を提供
する。 【解決手段】 電子血圧計には、圧力を徐々に変化させ
る過程で血圧を算出するので、測定に時間はかかるけれ
ども、多くの生体情報量を用いて高精度の血圧を算出で
きるオシロメトリック測定部２０と、１拍または数拍の
脈波しか用いずに血圧を算出するので、生体情報量が少
なく測定精度は個人によりばらつきが生じるが測定は短
時間ですむＳＰＤ法測定部３０とが搭載される。オシロ
メトリック測定部２０による測定時には、ＳＰＤ法測定
部３０のための較正処理が併せて実施されるので、複雑
な較正操作は実質上排除可能となる。また、異なる動作
・特徴の血圧測定機能は同一の電子血圧計で一体化され
ることにより、異なる血圧測定機能の血圧計を個々に購
入する必要はなく便利かつ経済的である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電子血圧計に関
し、特に、空気などの流体を注入して生体の四肢または
その他の部位を圧迫するための圧迫部（以下、カフとい
う）を用いる電子血圧計に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】カフ
を用いて血圧を測定する方法には、カフによって圧迫さ
れた動脈の内容積変化に由来する種々の動脈信号（以
下、脈波という）を、カフ内の圧力（以下、カフ圧とい
う）を徐々に変化させる過程で捕らえ、それに基づいて
血圧値を算出して決定するものがある。これをオシロメ
トリック法と呼ぶ。

【０００３】図１４は、従来および本発明の実施の形態
に適用される電子血圧計の機器構成を示す図である。図
１４の電子血圧計は、電子血圧計自体を集中的に制御お
よび監視するためのＣＰＵ（中央処理装置の略）１Ａお
よびメモリ１Ｂを含むマイクロプロセッサ１、生体の所
定部位に装着されて動脈を圧迫するためのカフ２、カフ
２にエアー系により接続される徐々減圧部３、急速排気
部４、加圧部５およびカフ圧検出部６、カフ２により加
圧される過程で生じる動脈の容積変化に由来する脈波を
検出する脈波検出部７、増幅回路／ＡＤ（アナログ−デ
ジタル）変換器８および９、入力部１０ならびに出力部
１１を含む。徐々減圧部３、急速排気部４および加圧部
５はカフ２内の圧力を制御する。

【０００４】マイクロプロセッサ１のＣＰＵ１Ａは他の
各部を制御する。加圧部５は加圧ポンプを有して、加圧
ポンプによりカフ２を所定カフ圧まで加圧する。徐々減
圧部３はカフ圧を減じるための弁を有する。この弁はカ
フ２を加圧中は閉じているが、開くとカフ圧を徐々に減
じるよう作用する。急速排気部４はカフ圧を減じるため
の弁を有する。この弁はカフ２を加圧中は閉じている
が、開くとカフ圧を急速に減じるよう作用する。カフ圧
検出部６は圧力センサを有して、カフ圧を検出する。脈
波検出部７は脈波を検出する。増幅回路／ＡＤ変換器８
および９のそれぞれは、カフ圧検出部６と脈波検出部７
それぞれから出力される信号をデジタル値に変換し、マ
イクロプロセッサ１に与える。マイクロプロセッサ１は
与えられるデータを処理して、血圧値を算出し、算出結
果を出力部１１を介して出力する。入力部１０はスイッ
チ、ボタンなどからなり、使用者により外部操作可能な
ようにして設けられる。出力部１１は情報を表示するた
めの表示部、情報を印刷するためのプリンタ、情報を音
声出力するための音声出力部などを含んで構成される。

【０００５】脈波は、カフ２により圧迫されることによ
って外圧（カフ圧）が加えられた動脈管が、外圧と脈動
する内圧（血圧）とのバランスによって内容積変化を起
こすことに由来する。オシロメトリック法では、カフ圧
を収縮期血圧（いわゆる最高血圧）付近と拡張期血圧
（いわゆる最低血圧）付近との間の範囲で、徐々に、た
とえばステップ状に、または連続的に加圧または減圧さ
せる過程で変化する時系列のカフ圧レベルに対応する脈
波の振幅変化のパターンから血圧値（収縮期血圧値、拡
張期血圧値および平均血圧値の少なくとも１つ）が算出
される。

【０００６】この方法では、最初にカフ２を収縮期血圧
以上にまで加圧する必要があるが、収縮期血圧は個人ご
と、または個人単位でもさまざまな要因によって大きく
変動するため、入力部１０に設けられた切換スイッチで
カフ２に対する加圧部５による加圧量を調節してから加
圧を開始するようになっていた。しかしながら、血圧を
知るために電子血圧計を用いて計測するのに、測定しよ
うとする電子血圧計を予め使用者が推定して加圧量を調
整するというのは、矛盾しており、事実、使用者にとっ
て難しい操作であった。

【０００７】そこで、カフ２に対する加圧部５による加
圧中に脈波を検出して収縮期血圧をある程度の精度で推
定し、それに基づいた最適な加圧レベルでカフ２に対す
る加圧を停止する方法が考案された。この方法を自動加
圧設定機能と呼び、特許番号２８４２６９６号、２９３
６８１４号、２９３６８１６号、３００８５８２号、３
０４２０５１号、および３０４２０５２号に示される。
これによって、収縮期血圧を推定して加圧値を調整する
という使用者による手動操作が不要となった。

【０００８】しかしながら、オシロメトリック法では、
なお収縮期血圧より高い高圧から拡張期血圧以下までの
比較的低い圧力までカフ圧を徐々に減圧させる必要があ
るから、長期間に渡り血圧測定のための情報が得られ
る、すなわち多くの生体情報が得られるので、測定精度
は高くなるけれども、使用者は長時間血圧測定処理に拘
束されて煩わしいだけでなく、使用環境が制限され、急
激な血圧変動を捕捉できないなどの問題があった。すな
わち、測定精度を維持するためにはカフ圧を高速に減じ
ることができないとの理由から、オシロメトリック法で
は測定に時間がかかっていた。

【０００９】これに対し、カフ２を用いる測定方法であ
っても測定時間を短縮できる方法が提案された。この方
法を、説明を簡単にするため、ここではＳＰＤ法（Sing
le Pulse Determination;１拍脈波法）と呼ぶ。ＳＰＤ
法は特許番号２７４５４６７号および２８５５７６７号
などに示される。ＳＰＤ法に基づけば、任意の高さまで
カフ圧を上昇させて維持し、１拍または数拍分だけ脈波
信号を捕捉すれば、血圧値が推定できる。ＳＰＤ法が適
用される電子血圧計の機器構成は、図１４で示されるも
のとほぼ同様であり、唯一異なるのは、カフ圧を徐々に
減圧するための徐々減圧部３が不要とされることであ
る。

【００１０】ＳＰＤ法は、血圧に対する相対的なカフ圧
の高さ（以下、相対カフ圧と呼ぶ）に依存する脈波波形
の変化を利用する。簡単に原理を説明すると、まず任意
の高さまでカフ圧を上昇させて、脈波を少なくとも１拍
捕捉し、その脈波の波形特徴量を取得する。波形特徴量
とは、脈波の波形の特徴を数値化したものである。次
に、波形特徴量を、相対カフ圧と脈波の波形特徴量との
関係を定義する所定関数と照合し、脈波を捕捉した時点
の相対カフ圧を推定する。最後に、推定された相対カフ
圧の値を、脈波捕捉時に、カフ圧検出部６により検出さ
れた既知のカフ圧（以下、絶対カフ圧と呼ぶ）から差引
くことによって血圧値が推定される。

【００１１】このようにＳＰＤ法によれば、オシロメト
リック法のように、広い範囲にわたってカフ圧を変化さ
せたときの脈波の変化（振幅変化）を捕らえるのではな
く、１拍の脈波の波形特徴量の絶対値から血圧を推定す
るため、原理的には１拍の脈波で血圧値が算出できる。
したがって、使用者は血圧測定に拘束される期間が極め
て短くなって、急激な血圧変動を検出できる、使用環境
を選ばずいつでもどこでも測定できる、苦痛を伴わず快
適であるなどの利点が得られる。しかしながら、ＳＰＤ
法は測定時間が非常に短縮される反面、少ない生体情報
量で血圧値を決定することと、相対カフ圧−波形特徴量
の関係には個人差があることに起因して、使用者によっ
ては精度が不十分な場合があった。

【００１２】このように、オシロメトリック法の血圧測
定とＳＰＤ法の血圧測定とは、相反する特徴を有してい
たから、使用者は時間や場所などの状況に応じて測定法
を使い分けたいという要望があった。つまり、勤務中は
ＳＰＤ法の血圧測定で短期間に測定し、自宅では時間が
かかってもよいからオシロメトリック法で精度よく測定
したいという使い分けの要望があった。しかしながら、
従来、オシロメトリック法の血圧測定とＳＰＤ法の血圧
測定の両機能を搭載した電子血圧計はなかったので、使
用者はオシロメトリック法の電子血圧計とＳＰＤ法の電
子血圧計とを購入しなければならず、経済的でなかっ
た。

【００１３】また、ＳＰＤ法は測定時間が非常に短縮さ
れるけれども、使用者によっては精度が不十分な場合が
あったので、高精度が求められる用途では、相対カフ圧
−波形特徴量の関係を、個人ごとにまちまちである脈波
の特徴を示す情報を用いて調整して測定結果を較正する
必要があった。以下、測定結果を較正するために用いら
れる情報を較正情報と呼ぶ。言い換えれば、精度を求め
ようとすれば較正に用いる従来法の電子血圧計（たとえ
ば、オシロメトリック法の電子血圧計）を較正情報を得
るために別途購入し、ＳＰＤ法の電子血圧計と従来の電
子血圧計の両者を動作させ、従来の電子血圧計の値、す
なわち較正情報をＳＰＤ法の電子血圧計に入力しなけれ
ばならなくなって、煩雑な操作が必要となる。

【００１４】また、ＳＰＤ法は原理上、任意の圧力まで
カフ２を加圧し、その下で脈波を最低１拍捕捉すれば血
圧を算出できるけれども、加圧値があまり大きく血圧と
離れている場合、生体から伝わる脈波が微弱となり、ノ
イズ成分が相対的に大きくなって、すなわちＳ／Ｎ比が
劣化して脈波の波形特徴量が正確に計算できず、大きな
誤差が生じるという課題もあった。

【００１５】それゆえにこの発明の目的は、より短時間
で、かつより正確に血圧測定のできる電子血圧計を提供
することである。

【００１６】この発明の他の目的は、より短時間の血圧
測定機能と、より正確な血圧測定機能とを同一機器で実
現できる電子血圧計を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明のある局面に従
えば、電子血圧計は、生体の所定部位に装着されて動脈
を圧迫するためのカフと、カフ内の圧力を制御するカフ
圧制御手段と、カフ内の圧力を検出する圧力検出手段
と、カフにより圧迫されて生じる動脈の容積変化に由来
する脈波を検出する脈波検出手段とを備える構成におい
て、選択的に起動される第１血圧測定手段と第２血圧測
定手段とをさらに備える。

【００１８】第１血圧測定手段は、第１血圧算出手段と
第２血圧測定手段について較正するための較正手段とを
有する。第１血圧算出手段は、カフ圧制御手段により圧
力を徐々に変化させる過程において、圧力検出手段およ
び脈波検出手段により時系列に検出される圧力と対応の
脈波の振幅との情報に基づいて血圧を演算して出力す
る。

【００１９】第２血圧測定手段は、実測パラメータ算出
手段と、関数群記憶手段と、関数選出手段と、第２血圧
算出手段とを有する。

【００２０】実測パラメータ算出手段は、脈波検出手段
により検出された少なくとも１つの脈波についての、血
圧に対する圧力検出手段により検出された任意の圧力の
相対的な高さを示す相対圧に対応した波形を表す１種類
以上の脈波パラメータを実測パラメータとして算出す
る。

【００２１】関数群記憶手段は、１種類以上の脈波パラ
メータそれぞれについて、相対圧と、圧力に対応する該
脈波パラメータとを変数とする統計により得られた複数
の２次元関数からなる関数群を予め記憶する。

【００２２】関数選出手段は、実測パラメータ算出手段
によって算出された１種類以上の実測パラメータそれぞ
れについて、関数群記憶手段の対応する関数群から該実
測パラメータのレベルに相当する２次元関数を選択的に
抽出する。

【００２３】第２血圧算出手段は、１種類以上の脈波パ
ラメータそれぞれについて関数選出手段により抽出され
た２次元関数について最大値を与える相対圧と、脈波検
出手段により少なくとも１つの脈波が検出された時点で
圧力検出手段により検出された圧力とを用いて血圧を演
算して出力する。

【００２４】較正手段は、圧力を徐々に変化させる過程
において脈波検出手段により時系列に検出された脈波毎
に、該脈波について相対圧および対応する１種類以上の
脈波パラメータの値を収集する情報収集手段と、１種類
以上の脈波パラメータそれぞれについて、関数群記憶手
段の該脈波パラメータに対応の関数群の値を、情報収集
手段により収集された相対圧および対応する該脈波パラ
メータの値を用いて更新する更新手段とを含む。

【００２５】したがって、第１血圧測定手段は、第２血
圧測定手段について較正するための較正手段をさらに有
するので、複雑な較正操作は実質上排除可能としなが
ら、より短時間で測定可能な第２血圧測定手段による血
圧測定精度を向上させることができる。

【００２６】較正操作は実質上排除可能とは、具体的に
は、使用者は予め第１血圧測定手段により血圧測定する
と、この測定中に、較正手段により較正が完了すること
である。つまり、情報収集手段により第２血圧測定手段
の較正に必要な較正情報、すなわち、そのときの第１血
圧測定手段により算出された血圧値と、この血圧値を基
準とした広い相対圧範囲にわたる１拍または数拍の脈波
パラメータ（特徴量）が収集されて、更新手段は、脈波
パラメータについて、関数群記憶手段の該脈波パラメー
タに対応の関数群の値を、収集された相対圧および対応
する該脈波パラメータの値を用いて更新されるから、使
用者は単に第１血圧測定手段により血圧測定を実行する
だけ、何ら特別な操作は求められない。

【００２７】上述の電子血圧計は、望ましくは、第１血
圧算出手段および第２血圧算出手段のそれぞれにより算
出される血圧は、収縮期血圧および拡張期血圧および平
均血圧の少なくとも１つである。

【００２８】また、電子血圧計には、圧力を徐々に変化
させる過程で血圧を算出するので、測定に時間はかかる
けれども、多くの生体情報量を用いて高精度の血圧を算
出できる第１血圧測定手段と、少なくとも１つの脈波を
用いて血圧を算出するので、生体情報量が少なく測定精
度は個人によりばらつきが生じるが測定は短時間ですむ
第２血圧測定手段とが搭載される。

【００２９】したがって、異なる動作・特徴の血圧測定
機能が同一の電子血圧計で一体化されることにより、異
なる動作・特徴の血圧測定機能の血圧計を個々に購入す
る必要はなくなって、便利であり、経済的である。

【００３０】２種類の血圧測定機能が同一電子血圧計を
共有するので、機器の製造コストは個別に製造するより
大幅に削減できる。

【００３１】さらに、設計上、たとえばマイクロプロセ
ッサなどに両方の機能を組込んでおいて、微小な設定に
よって測定機能を切換えるようにしておけば、単一原理
・機能の異なる製品を１つの製造ラインで製造すること
もできる。

【００３２】上述の電子血圧計は、望ましくは、外部か
ら操作可能な入力部をさらに備えて、入力部を介した操
作内容に基づいて、第１血圧測定手段および第２血圧測
定手段の一方が選択されて起動する。

【００３３】したがって、場面に応じた動作・特徴を有
する測定手段を選択して使い分けるなどできるから、使
用者の利便性は大幅に向上する。

【００３４】上述の電子血圧計では、望ましくは、更新
手段は、１種類以上の脈波パラメータそれぞれについ
て、関数群記憶手段の該脈波パラメータに対応の関数群
の値を、情報収集手段により収集された相対圧と対応す
る該脈波パラメータとを変数とする２次元関数に対応す
る値を用いて更新する。

【００３５】したがって、値の更新は同一次元および同
一変数の関数同士で行われるので、簡単に値を更新でき
る。

【００３６】上述の電子血圧計では、望ましくは、更新
は、加算および乗算の一方を用いて行われる。したがっ
て、簡単な演算で更新処理は完了する。

【００３７】上述の電子血圧計では、望ましくは、脈波
検出手段により時系列に検出された脈波毎に情報収集手
段により収集される相対圧は、該脈波に対応して圧力検
出手段により検出された圧力から第１血圧算出手段によ
り算出された血圧を減じることにより得られる。

【００３８】したがって、簡単に相対圧を得ることがで
きるから、簡単に更新できる。上述の電子血圧計は、望
ましくは、第２血圧測定手段は加圧設定手段をさらに有
する。

【００３９】加圧設定手段は、カフ圧制御手段により圧
力を上昇させる過程において、圧力検出手段により順次
検出される圧力と、該圧力に対応して脈波検出手段によ
り順次検出される脈波の振幅とに基づいて算出された目
標圧力レベルにまで、圧力制御手段により圧力を上昇さ
せる。

【００４０】実測パラメータ算出手段において脈波検出
手段により検出される少なくとも１つの脈波は、圧力が
加圧設定手段により目標圧力レベルまで上昇した際に検
出されて、目標圧力レベルは、少なくとも１つの脈波パ
ラメータに基づいた第２血圧測定手段の精度を高くする
レベルである。

【００４１】したがって、第２血圧測定手段による測定
時の加圧値が毎回最適化できる。具体的には、第２血圧
測定手段による重大な誤差要因の１つは、実測パラメー
タ算出手段により、脈波が検出されるとき、検出時に任
意圧力の値が不適切な場合、血圧（収縮期血圧、拡張期
血圧、平均血圧）からかけ離れた値であった場合には、
小さい脈波しか検出できず、Ｓ／Ｎ比が低下して、実測
される脈波パラメータの精度が不十分なために起こる血
圧の算出誤差である。さらに重要な誤差は、脈波検出を
行う任意の圧力が、前述の関数群が血圧を精度よく与え
ない範囲に及んで起こるものである。これを防止するに
は、カフをできるだけ収縮期血圧付近または拡張期血圧
付近もしくは平均血圧付近などの血圧に近い圧力に加圧
することが望まれる。

【００４２】加圧設定手段は、加圧中に脈波の振幅を捕
捉するとともに、血圧をある程度の精度で推定できる。
これを利用すれば、第２血圧測定手段によりカフを加圧
する際、検出されるべき脈波振幅が必要な大きさになっ
た、あるいは前述の血圧付近に近づいた点に目標圧力レ
ベルを設定できる。このため、第２血圧測定手段による
血圧算出精度は向上する。

【００４３】上述の電子血圧計は、望ましくは、目標圧
力レベルは収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧および脈
波の振幅を最大とする圧力のいずれか、またはそれらの
少なくとも２つの組合せから算出したレベルである。

【００４４】したがって、検出される脈波は、よりＳ／
Ｎ比の高いものとなる、あるいは関数群により精度良く
血圧が与えられるようになる。

【００４５】この発明の他の局面に従えば、電子血圧計
は、生体の所定部位に装着されて動脈を圧迫するための
カフと、カフ内の圧力を制御するカフ圧制御手段と、カ
フ内の圧力を検出する圧力検出手段と、カフにより圧迫
されて生じる動脈の容積変化に由来する脈波を検出する
脈波検出手段とを備える構成において、さらに選択的に
起動される第１血圧測定手段と第２血圧測定手段とを備
える。

【００４６】第１血圧測定手段は、第１血圧算出手段を
有する。第１血圧算出手段は、カフ圧制御手段により圧
力を徐々に変化させる過程において、圧力検出手段およ
び脈波検出手段により時系列に検出される圧力と対応の
脈波の振幅との情報に基づいて血圧を演算して出力す
る。

【００４７】第２血圧測定手段は、実測パラメータ算出
手段と、関数群記憶手段と、関数選出手段と、第２血圧
算出手段とを有する。

【００４８】実測パラメータ算出手段は、脈波検出手段
により検出された少なくとも１つの脈波についての、血
圧に対する圧力検出手段により検出された任意の圧力の
相対的な高さを示す相対圧に対応した波形を表す１種類
以上の脈波パラメータを実測パラメータとして算出す
る。

【００４９】関数群記憶手段は、１種類以上の脈波パラ
メータそれぞれについて、相対圧と、圧力に対応する該
脈波パラメータとを変数とする統計により得られた複数
の２次元関数からなる関数群を予め記憶する。

【００５０】関数選出手段は、実測パラメータ算出手段
によって算出された１種類以上の実測パラメータそれぞ
れについて、関数群記憶手段の対応する関数群から該実
測パラメータのレベルに相当する２次元関数を選択的に
抽出する。

【００５１】第２血圧算出手段は、１種類以上の脈波パ
ラメータそれぞれについて関数選出手段により抽出され
た２次元関数について最大値を与える相対圧と、脈波検
出手段により少なくとも１つの脈波が検出された時点で
圧力検出手段により検出された圧力とを用いて血圧を演
算して出力する。

【００５２】このように、電子血圧計には、圧力を徐々
に変化させる過程で血圧を算出するので、測定に時間は
かかるけれども、多くの生体情報量を用いて高精度の血
圧を算出できる第１血圧測定手段と、少なくとも１つの
脈波を用いて血圧を算出するので、生体情報量が少なく
測定精度は個人によりばらつきが生じるが測定は短時間
ですむ第２血圧測定手段とが搭載される。

【００５３】したがって、異なる動作・特徴の血圧測定
機能が同一の電子血圧計で一体化されることにより、異
なる動作・特徴の血圧測定機能の血圧計を個々に購入す
る必要はなくなって、便利であり、経済的である。

【００５４】２種類の血圧測定機能が同一電子血圧計を
共有するので、機器の製造コストは個別に製造するより
大幅に削減できる。

【００５５】さらに、設計上、たとえばマイクロプロセ
ッサなどに両方の機能を組込んでおいて、微小な設定に
よって測定機能を切換えるようにしておけば、単一原理
・機能の異なる製品を１つの製造ラインで製造すること
もできる。

【００５６】上述の電子血圧計は、望ましくは、外部か
ら操作可能な入力部をさらに備えて、入力部を介した操
作内容に基づいて、第１血圧測定手段および第２血圧測
定手段の一方が選択されて起動する。

【００５７】したがって、場面に応じた動作・特徴を有
する測定手段を選択して使い分けるなどできるから、使
用者の利便性は大幅に向上する。

【００５８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の各実施の形態に
ついて図面を参照し説明する。なお、各実施の形態では
脈波は、カフ圧信号に重畳する脈波（カフ圧脈波）に基
づき検出しているが、脈波検出にはカフ圧脈波以外にも
光学的、電気的原理に基づくものもあり、これらを限定
するものではない。

【００５９】（実施の形態１）本実施の形態１では、オ
シロメトリック法に従い検出された情報に基づいてＳＰ
Ｄ法の測定精度を向上させるような処理が行われる。こ
の処理を電子血圧計の機器構成、全体の動作、オシロメ
トリック法による血圧測定動作、ＳＰＤ法による血圧測
定の原理、本実施の形態によるＳＰＤ法血圧測定動作、
および本実施の形態に適用されるＳＰＤ法の個人較正の
原理の順に説明する。

【００６０】（機器構成）各実施の形態に係る電子血圧
計は図１４に示されたのと同様の機器構成を有するの
で、説明は省略する。図１には各実施の形態に係る電子
血圧測定のための機能構成を示す図である。

【００６１】図１を参照して、電子血圧計は、メモリ１
Ｂに格納される情報を参照しながら処理を実行するオシ
ロメトリック法に従い血圧測定するオシロメトリック測
定部２０およびＳＰＤ法に従い血圧測定するＳＰＤ法血
圧測定部３０を含む。メモリ１Ｂに格納される情報に
は、後述する複数の確率密度関数群ＦＧ、決定した収縮
期血圧ＳＹＳおよび拡張期血圧ＤＩＡおよび較正情報を
格納するためのテーブルＴＢが含まれる。決定した収縮
期血圧ＳＹＳおよび拡張期血圧ＤＩＡは、ＳＰＤ法の較
正処理に用いられるので、較正情報といってもよい。

【００６２】オシロメトリック測定部２０は血圧を測定
して算出するための血圧算出部２１およびＳＰＤ法の測
定精度を較正するための較正部２２を含む。較正部２２
は、較正情報を収集する情報収集部２３および収集され
た較正情報に基づいて、ＳＰＤ法により参照される情報
を更新する更新部２４を有する。

【００６３】ＳＰＤ法測定部３０は、実測された脈波の
波形の特徴を示すパラメータについて算出する実測パラ
メータ算出部３１、算出された実測パラメータに基づい
て対応する関数を選択的に抽出する関数選出部３２、選
出された関数を用いて血圧を算出する血圧算出部３３、
および加圧設定部３４を含む。加圧設定部３４は、実測
パラメータ算出部３１による脈波の実測に先だって、最
適なカフ圧で脈波を検出することができるように、カフ
２の加圧レベルを決定して、このレベルまで加圧するよ
うに動作する。

【００６４】これら各部の詳細については、後述する。 （全体の動作）図２は、本実施の形態に係る電子血圧計
の全体動作を示すフローチャートである。ここでは、推
定される収縮期血圧と拡張期血圧を収縮期血圧ＳＰと拡
張期血圧ＤＰと呼び、最終的に決定される収縮期血圧と
拡張期血圧を収縮期血圧ＳＹＳと拡張期血圧ＤＩＡと呼
ぶ。使用者は血圧測定時には、入力部１０のスイッチ操
作によりオシロメトリック法およびＳＰＤ法のいずれか
の測定モードを選択できる。

【００６５】図２を参照して、まず、ＣＰＵ１Ａは、使
用者による入力部１０のスイッチ操作などに基づいて、
オシロメトリック法およびＳＰＤ法のいずれの測定モー
ドが選択されているか判断する（ＳＴ１）。オシロメト
リック法が選択されていれば、オシロメトリック測定部
２０によりオシロメトリック法に従う血圧測定処理が実
行されて（ＳＴ２）、ＳＰＤ法が選択されていればＳＰ
Ｄ法測定部３０によりＳＰＤ法に従う血圧測定処理が実
行されて（ＳＴ３）、いずれの場合も測定動作を実行後
は終了する。これら２つの血圧測定処理については後述
する。

【００６６】図２には示されないが、オシロメトリック
法血圧測定処理中に、較正部２２により、ＳＰＤ法の測
定精度を向上させるための個人の較正情報に基づいた較
正処理が実行される。つまり、情報収集部２３はオシロ
メトリック法の血圧測定動作中に出現する、脈波１拍ご
との波形特徴量とカフ圧を較正情報としてメモリ１Ｂの
テーブルＴＢに逐次記憶し、更新部２４は記憶された内
容に従う較正情報に基づき較正処理を実行する。

【００６７】ここでいう較正処理とは、オシロメトリッ
ク法により得られた使用者個人の脈波波形上の特性、す
なわち波形特徴量を、ＳＰＤ法の血圧測定アルゴリズム
に反映可能なように処理することを指す。したがって、
較正処理が実行されると、ＳＰＤ法の測定であっても、
個人の脈波の特性に従う測定が可能となって測定精度は
向上する。

【００６８】ここで、脈波波形上の特性は、使用者個人
でも種々の要因によって、たとえば季節変動、疾病の進
行・縮退、薬剤の投与に伴う生理的条件の変動などによ
って変化するので、較正処理には常に最新の較正情報を
用いることが望ましい。それゆえに較正処理は一定時間
経過する毎に、新たな較正情報をもとに繰返し実行され
ることが望ましい。

【００６９】そのために本実施の形態では、たとえば、
ＣＰＵ１Ａは、最後に較正処理を実行してから一定期間
経過しているときには、使用者がＳＰＤ法の測定モード
を選択している場合であっても、強制的にオシロメトリ
ック測定部２０を起動してオシロメトリック法血圧測定
および較正処理を実行する。また、使用者が電子血圧計
を購入した直後には使用者個人の較正情報はＳＰＤ法の
アルゴリズムに反映されていないから、このような状況
でも、ＣＰＵ１Ａは初回使用であるか否かを認識するよ
うにして、初回使用と認識した場合には、無条件にオシ
ロメトリック測定部２０を起動してオシロメトリック法
に従う血圧測定および較正処理を実行させる。

【００７０】以下、オシロメトリック法による血圧測定
処理、それに含まれる較正処理、およびＳＰＤ法血圧測
定処理について順に述べる。

【００７１】（オシロメトリック法による血圧測定動
作）図３は、本実施の形態に係るオシロメトリック法血
圧測定全体動作を示すフローチャートである。図３の処
理は図２のＳＴ２の処理に相当する。

【００７２】使用者が入力部１０を介してスイッチ操作
などによって測定動作が起動されると、加圧部５により
カフ２の加圧が開始される（ＳＴ１０１）。この加圧中
に脈波検出部７が脈波を１拍ごとに認識し（ＳＴ１０
２）、脈波振幅データが算出されると、その値はメモリ
１Ｂに逐次記憶される（ＳＴ１０３）。さらに、その拍
に対応するカフ圧のデータはカフ圧検出部６により検出
されて、脈波振幅データと対応付けられてメモリ１Ｂに
記憶される（ＳＴ１０４）。

【００７３】このような検出と記憶動作は、メモリ１Ｂ
の記憶内容が収縮期血圧ＳＰが推定可能な状態に至るま
で繰返される。このような繰返しにより記憶・蓄積され
たカフ圧と脈波振幅のデータをもとに、収縮期血圧ＳＰ
が推定される（ＳＴ１０５）。収縮期血圧ＳＰがまだ推
定不可能な状態においては（ＳＴ１０６でＮｏ）、ＳＴ
１０２に戻り、推定可能状態に至るまで（ＳＴ１０６で
Ｙｅｓ）、ＳＴ１０２〜ＳＴ１０５の処理が繰返され
る。

【００７４】収縮期血圧ＳＰは推定完了したと判定され
た場合（ＳＴ１０６でＹｅｓ）、現在のカフ圧が、収縮
期血圧ＳＰの値を基に設定された加圧目標値に到達した
かどうかが判定され（ＳＴ１０７）、到達したと判定さ
れた時点で（ＳＴ１０７でＹｅｓ）、加圧部５によるカ
フ２に対する加圧が停止される（ＳＴ１０８）。

【００７５】以上が、前述した自動加圧設定機能による
動作である。なお、ここで推定された収縮期血圧ＳＰ
は、加圧設定を行なうために高速で加圧する過程で得た
推定値であり、最終的に測定値として決定されて出力部
１１を介し表示されるものとは別のものである。

【００７６】加圧停止後は、血圧を測定するために徐々
減圧部３によりカフ圧は徐々に減じられる（ＳＴ１０
９）。減圧過程で時系列に検出される脈波の振幅とカフ
圧とを用いて加圧途上と同様の処理によって、収縮期血
圧ＳＹＳおよび拡張期血圧ＤＩＡが順に算出されて決定
される。収縮期血圧ＳＹＳおよび拡張期血圧ＤＩＡはメ
モリ１Ｂに格納される。このとき、平均血圧も決定して
よい（ＳＴ１１０〜ＳＴ１１４）。

【００７７】ＳＴ１１３の処理では、情報収集部２３に
より、使用者についての各種の脈波パラメータ（脈波特
徴量）が算出されてメモリ１ＢのテーブルＴＢに記憶さ
れる。ＳＴ１１３の処理の詳細は後述する。

【００７８】その後、収縮期血圧ＳＹＳと拡張期血圧Ｄ
ＩＡが決定したことが判定されると（ＳＴ１１５でＹｅ
ｓ）、急速排気部４によりカフ圧は完全に除去されて測
定結果である収縮期血圧ＳＹＳと拡張期血圧ＤＩＡは出
力部１１を介してデータ出力される（ＳＴ１１６、ＳＴ
１１７）。その後、更新部２４により較正処理がおこな
われる（ＳＴ１１８）。つまり、ＳＰＤ法において個人
毎に測定精度を較正するために適用される関数（以下、
補正関数と呼ぶ）の算出が行なわれて、該補正関数を用
いてメモリ１Ｂの確率密度関数群ＦＧの値が更新され
る。その後、オシロメトリック法血圧測定動作は終了す
る。ＳＴ１１８の処理の詳細は後述する。

【００７９】（ＳＰＤ法血圧測定の原理について）ここ
で、現在のカフ圧が血圧（収縮期血圧ＳＹＳ、拡張期血
圧ＤＩＡおよび平均血圧のいずれか）に対してどの程度
高い／低いかを示す値を相対カフ圧ＲＰｃと呼ぶ。

【００８０】図４（Ａ）〜（Ｄ）は脈波パラメータを示
す図である。図５（Ａ）〜（Ｄ）は相対カフ圧ＲＰｃの
軸上にプロットされた脈波パラメータの値を示す図であ
る。図６は、確率密度分布から算出された確率密度関数
を例示する図である。

【００８１】脈波の波形は、相対カフ圧ＲＰｃのレベル
に依存して変化する。ＳＰＤ法の測定原理は、相対カフ
圧ＲＰｃと脈波波形変化との関係（以下、圧−波形関係
と呼ぶ）に基づいている。カフ圧を任意の高さまで上昇
させて脈波を捕捉し、その波形特徴量を、メモリ１Ｂに
予め記憶された確率密度関数群ＦＧで示される圧−波形
関係と照合して、脈波を捕捉したときの相対カフ圧ＲＰ
ｃを推定する。脈波を捕捉したときのカフ圧（以下、絶
対カフ圧Ｐｃと呼ぶ）値は容易に知ることができるか
ら、相対カフ圧ＲＰｃの値を絶対カフ圧Ｐｃの値から差
引けば、血圧値を推定できる。

【００８２】脈波の波形特徴には種々考えられるが、そ
れらを数値化するには、たとえば図４（Ａ）〜（Ｄ）に
示すような脈波振幅ＡＭＰ、脈波積分レベルＲＡＶ、相
対波形幅ＷＩＤおよび屈曲率ＣＯＮの４種類の脈波パラ
メータを算出する。脈波の波形特徴を示す脈波パラメー
タの数や種類は少なくとも１つ以上であればよく、これ
らに限定されない。各脈波パラメータの算出過程につい
ては特許２７４５４６７号にしめされているので、ここ
では算出過程の説明と、図中の各種変数についての説明
は省略する。これら４種類の脈波パラメータの値を非常
に多数の被験者から予め収集し、相対カフ圧ＲＰｃを横
軸とする２次元座標空間にプロットすると、図５（Ａ）
〜（Ｄ）のような分布状況になる。

【００８３】これらの図を見てわかるのは、脈波パラメ
ータの値の分布領域が、相対カフ圧ＲＰｃに依存して変
化することである。これは脈波を実測すれば、実測され
た脈波パラメータの値を、これらの図の分布した値と比
較することで、相対カフ圧ＲＰｃをある程度限定できる
ことを示す。つまり、図５（Ａ）〜（Ｄ）のような分布
状況は脈波パラメータのレベルに依存した相対カフ圧Ｒ
Ｐｃの確率密度分布と考えることができる。さらに、図
５（Ａ）〜（Ｄ）を比較してわかるのは、相対カフ圧Ｒ
Ｐｃに依存した分布領域が、脈波パラメータによって異
なることである。これは、個々の脈波パラメータでは十
分狭い範囲に相対カフ圧ＲＰｃを特定できないが、異な
る分布を持つ脈波パラメータを複数種類組合せれば、よ
り狭い範囲に相対カフ圧ＲＰｃを特定することができる
ことを意味する。

【００８４】図５（Ａ）〜（Ｄ）の脈波パラメータの分
布情報のそれぞれは、ＳＰＤ法で血圧を測定しようとす
る際に実測脈波のパラメータ値と比較照合されるもの
で、予めメモリ１Ｂまたは別途設けられた図示されない
メモリに記憶されている。これら脈波パラメータそれぞ
れの分布情報は、数式を伴う形式でメモリ１Ｂに記憶し
てもよいが、図６に示されるように相対カフ圧ＲＰｃと
脈波パラメータのレベルを十分小さな間隔で２次元的に
ランク分けし、それぞれのランクに含まれる例数を確率
関数値とするデータテーブルの形でメモリ１Ｂに記憶す
るようにすれば、メモリ容量を節約できる。この脈波パ
ラメータそれぞれのデータテーブルは、ある範囲のパラ
メータレベルの確率密度関数が複数個集まった関数群と
考えることができる。ここでは、脈波パラメータの種類
毎に、この関数群が準備されて、確率密度関数群ＦＧと
してメモリ１Ｂに格納されている。

【００８５】次に、ＳＰＤ法測定部３０により血圧を実
測するときの処理を説明する。まず、加圧部５を介し
て、カフ２を任意の圧力まで加圧する。その際の圧力値
（絶対カフ圧Ｐｃ）はカフ圧検出部６により容易に検出
される。次に、この絶対カフ圧Ｐｃの下で脈波検出部７
により脈波が少なくとも１拍捕捉され、捕捉された脈波
についての各種の脈波パラメータの値は実測パラメータ
算出部３１において算出される。捕捉された脈波につい
て算出された脈波パラメータの値を実測パラメータ値と
呼ぶ。次に、関数選出部３２は、各種の脈波パラメータ
について、対応の確率密度関数群ＦＧのうちから、実測
パラメータ値と一致するパラメータレベルの確率密度関
数を選択的に抽出する。このように抽出された確率密度
関数を部分確率密度関数という。

【００８６】本実施の形態で、部分確率密度関数を前述
の４種類の脈波パラメータ（脈波振幅ＡＭＰ、脈波積分
レベルＲＡＶ、相対波形幅ＷＩＤおよび屈曲率ＣＯＮ）
それぞれについて抽出すると、たとえば、図７（Ａ）〜
（Ｄ）のように４つの部分確率密度関数Ｐａｍｐ，Ｐｒ
ａｖ，ＰｗｉｄおよびＰｃｏｎが、それぞれの確率密度
関数群ＦＧから選択的に抽出されることになる。つま
り、それぞれの脈波パラメータ値の分布と実測パラメー
タ値に基づいた相対カフ圧ＲＰｃの確率密度が４つの部
分確率密度関数Ｐａｍｐ，Ｐｒａｖ，ＰｗｉｄおよびＰ
ｃｏｎで示される。

【００８７】図７（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように各脈
波パラメータの部分確率密度関数は一致しない。血圧値
を求めるには、これらの部分確率密度関数の情報を統合
して、１つの相対カフ圧ＲＰｃの推定値を求める必要が
ある。そのために、血圧算出部３３は、相対カフ圧ＲＰ
ｃの同一レベルに対応の部分確率密度関数の値を、異な
る部分確率密度関数間にわたって乗算あるいは加算など
の演算を施す。このようにして得られた結果は、たとえ
ば図７（Ｅ）のように相対カフ圧ＲＰｃに従う１つの確
率密度関数となる。これを統合確率密度関数Ｐと呼ぶ。

【００８８】統合確率密度関数Ｐは、すべての脈波パラ
メータの情報を統合して、起こり得る相対カフ圧ＲＰｃ
をレベルごとに示したものであるから、統合確率密度関
数Ｐの最大値に対応の相対カフ圧ＲＰｃの値が、最も起
こり得る値、つまり推定値とすることができる。血圧算
出部３３は、脈波捕捉時の絶対カフ圧Ｐｃの値から、推
定された相対カフ圧ＲＰｃの値を減算じて、血圧の推定
値を得る。

【００８９】以上のようにＳＰＤ法測定によれば、原理
的に脈波を１拍捕捉するだけで血圧を推定できるから、
オシロメトリック法に比べて測定時間を大幅に短縮でき
るという特徴を有する。

【００９０】ＳＰＤ法の測定原理に基づく電子血圧計の
機器構成は、図１４に示されるものと全く共通のもので
よい。ただし、脈波を捕捉する間、カフ圧が一定である
方が好ましい場合は、徐々減圧部３の排気の弁を完全に
閉塞するようにしてもよい。

【００９１】（本実施の形態によるＳＰＤ法血圧測定動
作）上述したような測定原理に基づくＳＰＤ法の、本実
施の形態に係る血圧測定処理について、図８のＳＰＤ法
血圧測定のフローチャートに従い説明する。図８のフロ
ーチャートは、図２のＳＴ３の処理に相当する。

【００９２】まず、使用者が入力部１０のスイッチ操作
をして、ＳＰＤ法測定部３３により血圧測定動作が起動
されると、加圧部５が作動し、カフ２に対する加圧が開
始される（ＳＴ２０１）、カフ圧検出部６により検出さ
れるカフ圧が所定の加圧目標値に到達したことが判定さ
れると（ＳＴ２０２でＹｅｓ）、加圧部５による加圧が
停止される（ＳＴ２０３）。

【００９３】少なくとも１拍の脈波が脈波検出部７によ
り検出され（ＳＴ２０４）、それについて前述したよう
な４種類の脈波パラメータについての値、すなわち実測
パラメータの値が実測パラメータ算出部３２により算出
される（ＳＴ２０５）。次に、該脈波を検出した時点の
カフ圧である、絶対カフ圧Ｐｃがカフ圧検出部６により
検出され、メモリ１Ｂに絶対カフ圧Ｐｃの値が記憶され
（ＳＴ２０６）、カフ圧は急速排気部４により急速に減
じられて最終的に除去される（ＳＴ２０７）。

【００９４】次に、関数選出部３２は、得られた４種類
の実測パラメータそれぞれのレベルが、メモリ１Ｂに予
め記憶されている対応の確率密度関数群ＦＧのパラメー
タランクのどれに相当するか判断し、対応する確率密度
関数を選択的に抽出する。すなわち４種類の実測パラメ
ータそれぞれについて部分確率密度関数が抽出される
（ＳＴ２０８）。

【００９５】次に、血圧算出部３３は、各実測パラメー
タについて選択的に抽出された部分確率密度関数につい
て、対応する相対カフ圧ＲＰｃのレベルの部分確率密度
関数の値同士で演算を行なう（ＳＴ２０９）。これは、
図７（Ａ）〜（Ｄ）で示される部分確率密度関数Ｐａｍ
ｐ，Ｐｒａｖ，ＰｗｉｄおよびＰｃｏｎを演算（加算ま
たは乗算）処理し、統合確率密度関数Ｐ（図７（Ｅ））
参照）を得る処理に相当する。

【００９６】次に統合確率密度関数Ｐに最大値を与える
相対カフ圧ＲＰｃの値を判定する（ＳＴ２１０）。最後
に、絶対カフ圧Ｐｃの値から相対カフ圧ＲＰｃの推定値
を減算し、結果を血圧値（収縮期血圧、拡張期血圧およ
び平均血圧の少なくとも１つ）の推定値とし出力する
（ＳＴ２１１）。

【００９７】なお、以上の説明では、収縮期血圧と拡張
期血圧をすべて血圧と呼んで説明したが、収縮および拡
張期血圧の算出過程はすべて共通である。ただし、収縮
および拡張期血圧それぞれを算出する場合に、高い精度
が得られる脈波パラメータの種類は同一とは限らないた
め、実測パラメータおよび確率密度関数の種類や数は異
なるようにしてもよい。

【００９８】次に、本実施の形態に基づき、オシロメト
リック法の機能を活かして、これにＳＰＤ法の血圧測定
機能を融合するための処理と電子血圧計測動作について
説明する。

【００９９】まず、ＳＰＤ法の測定精度を向上させるた
めの較正処理（図３のＳ１１３、Ｓ１１８参照）につい
て説明する。ＳＰＤ法は前述のように、非常に、多くの
被験者から得た複数種類の脈波パラメータと相対カフ圧
ＲＰｃとの関係を用いて血圧を推定する。しかしなが
ら、圧−波形関係には個人差が存在する。したがって、
個人ごとの圧−波形関係を血圧算出過程に反映させれ
ば、ＳＰＤ法の測定精度は向上する。

【０１００】（ＳＰＤ法の個人についての較正処理）図
３のＳＴ１１３における個人ごとの較正情報を捕捉する
ための処理は、血圧（収縮期血圧ＳＹＳおよび拡張期血
圧ＤＩＡ）が決定されるまで脈波が検出される毎に繰返
される。したがって、情報収集部２３により、脈波の１
拍ごとに、４種類の実測パラメータの値を算出し、かつ
該脈波に対応の絶対カフ圧Ｐｃを検出し、１拍ごとに、
これら算出および検出の値を対応付けてメモリ１Ｂのテ
ーブルＴＢに記憶する。

【０１０１】図９（Ａ）と（Ｂ）は１拍ごとの４種類の
脈波パラメータと対応の絶対カフ圧Ｐｃとの値を格納し
たテーブルＴＢを示す図である。図９（Ａ）のテーブル
ＴＢには、脈波のｉ（ｉ＝１，２，３,・・・Ｎ）拍ご
とに、算出された４種類の実測パラメータの値Ｐ１
（ｉ）〜Ｐ４（ｉ）と、検出された絶対カフ圧Ｐｃの値
Ｐｃ（ｉ）とが対応付けされて登録されている。

【０１０２】次に、テーブルＴＢの較正情報である脈波
パラメータのデータを、図６に示すような確率密度関数
に反映させることを考える。しかしながら、この個人の
脈波パラメータはそのまま確率密度関数に対応付けられ
ない。なぜならば、確率密度関数は相対カフ圧ＲＰｃの
関数として定義付けられているので、相対カフ圧ＲＰｃ
とパラメータレベルの規則的なランクごとに関数値が与
えられているのに対して、図９（Ａ）のテーブルＴＢに
登録された個人の脈波パラメータのデータは、絶対カフ
圧Ｐｃに対応した不規則な離散データの形式を取るから
である。

【０１０３】そこで、本実施の形態ではテーブルＴＢに
おいて個人の較正情報が取得されると、図３のＳＰＤ法
較正処理（ＳＴ１１８）が実行される。具体的には、情
報収集部２３は、まず個人の脈波パラメータのデータを
相対カフ圧ＲＰｃに対応付ける。つまり、図９（Ａ）の
テーブルＴＢの絶対カフ圧の値Ｐｃ（１）、Ｐｃ
（２）、…、Ｐｃ（Ｎ）それぞれから、図３のＳＴ１１
４で決定されてメモリ１Ｂに記憶している収縮期血圧Ｓ
ＹＳ、拡張期血圧ＤＩＡまたは平均血圧の値を差引い
て、相対カフ圧ＲＰｃの値ＲＰｃ（１）、ＲＰｃ
（２）、…、ＲＰｃ（Ｎ）を求める。たとえば、収縮期
血圧ＳＹＳの値を減じるとすれば、ＲＰｃ（１）＝Ｐｃ
（１）−ＳＹＳ、ＲＰｃ（２）＝Ｐｃ（２）−ＳＹＳ…
ＲＰｃ（Ｎ）＝Ｐｃ（Ｎ）−ＳＹＳと求めることができ
る。

【０１０４】この結果、算出された相対カフ圧ＲＰｃの
値ＲＰｃ（ｉ）はテーブルＴＢに追加登録されて、テー
ブルＴＢは図９（Ｂ）のようになる。

【０１０５】次に、更新部２４により個人の脈波パラメ
ータの不規則な離散データを確率密度関数に反映させ
る。この処理を説明する。

【０１０６】図１０は、相対カフ圧ＲＰｃの値ＲＰｃ
（ｉ）と脈波パラメータＰ１（ｉ）〜Ｐ４（ｉ）とのレ
ベルを、予めメモリ１Ｂに登録されている確率密度関数
群ＦＧと同じランクで分けて格子状に分割した状態を示
す。この格子状の座標上に前述の図９（Ｂ）の個人のあ
る種類の脈波パラメータＰｊ（ｉ）（ｊ＝１、２、３、
４）のデータをプロットすると、図１１のように、その
曲線は一部の格子だけを通過することになる。言い換え
れば、この使用者については、それ以外の領域で圧−波
形関係が生じる確率は低いといえる。

【０１０７】そこで、確率密度関数群ＦＧを、この個人
の圧−波形関係に近づけるように補正するのに用いる補
正関数を求める。具体的には、図１２のように、まず、
格子状のランクすべてに、たとえば１などの初期値を持
つ関数を用意する。次に、図１１の曲線が通過したラン
クについてのみ、その関数の値を初期値よりも大きな
値、たとえば３に変更して、補正関数が求まる。最後
に、ランクごとに、確率密度関数群ＦＧの該ランクに対
応する値に補正関数の該ランクに対応する値（１または
３）を乗算する。この乗算の結果、確率密度関数群ＦＧ
では、個人の圧−波形関係が生じる領域では確率密度関
数の値が相対的に大きな値となり、ＳＰＤ法による血圧
推定過程に個人データを反映させて推定値の精度を向上
させることができる。

【０１０８】なお、ここでは補正関数と確率密度関数を
用いた演算には乗算を用いたが、乗算に限定されず、た
とえば加算であってもよい。

【０１０９】また、実測パラメータとして上述の４種類
のパラメータを求めているが、少なくとも１種類であれ
ばよい。

【０１１０】（実施の形態２）ＳＰＤ法に従う原理で
は、カフ圧の任意レベルの下で血圧算出が可能ではある
が、カフ圧のレベルが実際の血圧レベルからあまり離れ
ていると、脈波の振幅が小さくなってＳ／Ｎ比は低下し
たり、確率密度関数が正確な血圧推定値を与えなくなっ
たりして血圧算出の精度は劣化する。そこで、本実施の
形態２では、実施の形態１のＳＰＤ法に従う血圧測定機
能に、加圧設定部３４による自動化圧設定機能を適用し
てＳＰＤ法の加圧値を最適化し、結果として、より高い
測定精度を得るようにする。

【０１１１】（ＳＰＤ法の加圧設定の最適化）本実施の
形態２のＳＰＤ法による血圧測定全体動作のフローチャ
ートが図１３に示される。まず、使用者が入力部１０の
スイッチ操作などをしてＳＰＤ法測定部３０により血圧
測定動作が起動されると、加圧部５によってカフ２に対
する加圧が開始される（ＳＴ３０１）。次に、脈波検出
部７により脈波の検出が開始されて、検出された脈波デ
ータはマイクロプロセッサ１に与えられるので、ＣＰＵ
１Ａは与えられる脈波について脈波振幅データを順に算
出し、メモリ１Ｂに記憶する（ＳＴ３０２、ＳＴ３０
３）。このとき同時に、対応する絶対カフ圧Ｐｃがカフ
圧検出部６により検出されてマイクロプロセッサ１に与
えられるので、絶対カフ圧Ｐｃのデータも同様に脈波振
幅データに対応付けて順にメモリ１Ｂに記憶される（Ｓ
Ｔ３０４）。

【０１１２】次に、ＳＰＤ法の血圧測定を実行するため
に目標カフ圧値まで加圧するが、この目標カフ圧値がメ
モリ１Ｂの内容に基づいて算出される（ＳＴ３０５）。

【０１１３】この算出手順としては、目標カフ圧値をど
のような値に設定するかによって種々のものを適用可能
である。たとえば、収縮期血圧ＳＹＳまたは拡張期血圧
ＤＩＡのいずれかを特に重視して精度よく算出したけれ
ば、ＳＴ３０３と３０４で算出し記憶した脈波振幅およ
びカフ圧Ｐｃのデータを用いてオシロメトリック法と同
様の血圧推定処理によって収縮期血圧および拡張期血圧
のいずれかの推定値を求めて目標カフ圧値とすればよ
い。また、平均血圧の推定値を求めて目標カフ圧値とし
てもよい。脈波波形の特徴量を精度よく算出したければ
脈波振幅が最大になるカフ圧Ｐｃ値を検知して、これを
目標カフ圧値とすればよい。また、収縮期血圧、拡張期
血圧および平均血圧の推定値、ならびに脈波振幅が最大
になるカフ圧Ｐｃ値の少なくとも２つの組合せから算出
した値としてもよい。

【０１１４】いずれにせよ、ＳＴ３０５において目標カ
フ圧値が算出されると、ＳＴ３０６にて算出済みか否か
判定されて、算出済みと判定されない間はＳＴ３０２〜
ＳＴ３０５の処理が繰返される。算出済みと判定される
と（ＳＴ３０６でＹｅｓ）、加圧部５によるカフ２に対
する加圧が停止され（ＳＴ３０７）、もし現在カフ圧Ｐ
ｃより目標カフ圧が低ければ目標カフ圧値となるまで急
速減圧部４により減圧が行なわれる（ＳＴ３０８）。

【０１１５】次に、実施の形態１に従う較正処理が適用
されたＳＰＤ法血圧測定処理（ＳＴ２０４〜ＳＴ２１
１）が行なわれ、血圧測定結果が得られる（ＳＴ３０
９）。その後、急速排気部４によりカフ圧がすべて排除
され（ＳＴ３１０）、測定結果は出力部１１を介して出
力されて、動作は終了する。

【０１１６】本実施の形態２では、実施の形態１のＳＰ
Ｄ法に従う血圧測定機能に自動加圧設定機能を適用して
ＳＰＤ法の加圧値を最適化するから、より高い測定精度
を得ることができる。

【０１１７】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【０１１８】

【発明の効果】電子血圧計には、圧力を徐々に変化させ
る過程で血圧を算出するので、測定に時間はかかるけれ
ども、多くの生体情報量を用いて高精度の血圧を算出で
きる第１血圧測定手段と、１拍または数拍の脈波しか用
いずに血圧を算出するので、生体情報量が少なく測定精
度は個人によりばらつきが生じるため第１血圧測定手段
による較正を行うことが望まれるが測定は短時間ですむ
第２血圧測定手段とが搭載される。このように、第１血
圧測定手段は、第２血圧測定手段について較正するため
の較正手段を有するので、複雑な較正操作が実質上排除
可能としながら、より短時間で測定可能な第２血圧測定
手段による血圧測定精度を向上させることができる。

【０１１９】また、異なる動作・特徴の血圧測定機能は
同一の電子血圧計で一体化されることにより、異なる動
作・特徴の血圧測定機能の血圧計を個々に購入する必要
はなくなって、便利であり、経済的である。また、２種
類の血圧測定機能が同一電子血圧計を共有するので、機
器の製造コストは個別に製造するより大幅に削減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 各実施の形態に係る電子血圧測定のための機
能構成を示す図である。

【図２】 実施の形態１に係る電子血圧計の全体動作を
示すフローチャートである。

【図３】 実施の形態１に係るオシロメトリック法血圧
測定全体動作を示すフローチャートである。

【図４】 （Ａ）〜（Ｄ）は脈波パラメータを示す図で
ある。

【図５】 （Ａ）〜（Ｄ）は相対カフ圧の軸上にプロッ
トされた脈波パラメータの値を示す図である。

【図６】 確率密度分布から算出された確率密度関数を
例示する図である。

【図７】 （Ａ）〜（Ｅ）は抽出された確率密度関数と
統合確率密度関数を示す図である。

【図８】 ＳＰＤ法血圧測定のフローチャートである。

【図９】 （Ａ）と（Ｂ）は１拍ごとの４種類の脈波パ
ラメータと対応の絶対カフ圧との値を格納したテーブル
を示す図である。

【図１０】 相対カフ圧とパラメータレベルの軸に表し
たそれぞれのランク分けを示す図である。

【図１１】 ランク分け座標にプロットした個人パラメ
ータデータによる曲線を示す図である。

【図１２】 規則的なランクに当てはめた個人パラメー
タデータを示す図である。

【図１３】 加圧設定最適化機能を加えたＳＰＤ法全体
動作のフローチャートである。

【図１４】 従来および本発明の実施の形態に適用され
る電子血圧計の機器構成を示す図である。

【符号の説明】

１ マイクロプロセッサ、２ カフ、３ 徐々減圧部、
４ 急速排気部、５加圧部、６ カフ圧検出部、７ 脈
波検出部、８，９ 増幅回路／ＡＤ変換器、１０ 入力
部、１１ 出力部、２０ オシロメトリック測定部、２
１,３３ 血圧算出部、２２ 較正部、３１ 実測パラ
メータ算出部、３２ 関数選出部、３４ 加圧設定部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体の所定部位に装着されて動脈を圧迫
   するためのカフと、前記カフ内の圧力を制御するカフ圧
   制御手段と、前記カフ内の前記圧力を検出する圧力検出
   手段と、前記カフにより圧迫されて生じる前記動脈の容
   積変化に由来する脈波を検出する脈波検出手段とを備え
   る電子血圧計であって、 選択的に起動される第１血圧測定手段と第２血圧測定手
   段とをさらに備えて、 前記第１血圧測定手段は、 前記カフ圧制御手段により前記圧力を徐々に変化させる
   過程において、前記圧力検出手段および前記脈波検出手
   段により時系列に検出される前記圧力と対応の前記脈波
   の振幅との情報に基づいて血圧を演算して出力する第１
   血圧算出手段と、 前記第２血圧測定手段について較正するための較正手段
   とを有し、 前記第２血圧測定手段は、 前記脈波検出手段により検出された少なくとも１つの前
   記脈波についての、血圧に対する前記圧力検出手段によ
   り検出された任意の前記圧力の相対的な高さを示す相対
   圧に対応した波形を表す１種類以上の脈波パラメータを
   実測パラメータとして算出する実測パラメータ算出手段
   と、 前記１種類以上の脈波パラメータそれぞれについて、前
   記相対圧と、前記圧力に対応する該脈波パラメータとを
   変数とする統計により得られた複数の２次元関数からな
   る関数群を予め記憶する関数群記憶手段と、 前記実測パラメータ算出手段によって算出された前記１
   種類以上の実測パラメータそれぞれについて、前記関数
   群記憶手段の対応する前記関数群から該実測パラメータ
   のレベルに相当する前記２次元関数を選択的に抽出する
   関数選出手段と、 前記１種類以上の脈波パラメータそれぞれについて前記
   関数選出手段により抽出された前記２次元関数について
   最大値を与える前記相対圧と、前記脈波検出手段により
   前記少なくとも１つの前記脈波が検出された時点で前記
   圧力検出手段により検出された前記圧力とを用いて血圧
   を演算して出力する第２血圧算出手段とを有し、 前記較正手段は、 前記圧力を徐々に変化させる過程において前記脈波検出
   手段により時系列に検出された前記脈波毎に、該脈波に
   ついて前記相対圧および対応する前記１種類以上の脈波
   パラメータの値を収集する情報収集手段と、 前記１種類以上の脈波パラメータそれぞれについて、前
   記関数群記憶手段の該脈波パラメータに対応の前記関数
   群の値を、前記情報収集手段により収集された前記相対
   圧および対応する該脈波パラメータの値を用いて更新す
   る更新手段とを含む、電子血圧計。
2. 【請求項２】 外部から操作可能な入力部をさらに備え
   て、 前記入力部を介した操作内容に基づいて、前記第１血圧
   測定手段および前記第２血圧測定手段の一方が選択され
   て起動する、請求項１に記載の電子血圧計。
3. 【請求項３】 前記更新手段は、 前記１種類以上の脈波パラメータそれぞれについて、前
   記関数群記憶手段の該脈波パラメータに対応の前記関数
   群の値を、前記情報収集手段により収集された前記相対
   圧と対応する該脈波パラメータとを変数とする前記２次
   元関数に対応する値を用いて更新する、請求項１または
   ２に記載の電子血圧計。
4. 【請求項４】 前記第２血圧測定手段は、 前記カフ圧制御手段により前記圧力を上昇させる過程に
   おいて、前記圧力検出手段により順次検出される前記圧
   力と、該圧力に対応して前記脈波検出手段により順次検
   出される前記脈波の振幅とに基づいて算出された目標圧
   力レベルにまで、前記圧力制御手段により前記圧力を上
   昇させる加圧設定手段をさらに有し、 前記実測パラメータ算出手段において前記脈波検出手段
   により検出される前記少なくとも１つの脈波は、前記圧
   力が前記加圧設定手段により前記目標圧力レベルまで上
   昇した際に検出されて、 前記目標圧力レベルは、前記少なくとも１つの脈波パラ
   メータに基づいた前記第２血圧測定手段の測定精度を高
   くするレベルである、請求項１から請求項３のいずれか
   １項に記載の電子血圧計。
5. 【請求項５】 前記目標圧力レベルは収縮期血圧、拡張
   期血圧、平均血圧および前記脈波の振幅を最大とする前
   記圧力のいずれか、またはそれらの少なくとも２つの組
   合せから算出したレベルである、請求項４に記載の電子
   血圧計。
6. 【請求項６】 生体の所定部位に装着されて動脈を圧迫
   するためのカフと、前記カフ内の圧力を制御するカフ圧
   制御手段と、前記カフ内の前記圧力を検出する圧力検出
   手段と、前記カフにより圧迫されて生じる前記動脈の容
   積変化に由来する脈波を検出する脈波検出手段とを備え
   る電子血圧計であって、 選択的に起動される第１血圧測定手段と第２血圧測定手
   段とをさらに備えて、 前記第１血圧測定手段は、 前記カフ圧制御手段により前記圧力を徐々に変化させる
   過程において、前記圧力検出手段および前記脈波検出手
   段により時系列に検出される前記圧力と対応の前記脈波
   の振幅との情報に基づいて血圧を演算して出力する第１
   血圧算出手段を有し、 前記第２血圧測定手段は、 前記脈波検出手段により検出された少なくとも１つの前
   記脈波についての、血圧に対する前記圧力検出手段によ
   り検出された任意の前記圧力の相対的な高さを示す相対
   圧に対応した波形を表す１種類以上の脈波パラメータを
   実測パラメータとして算出する実測パラメータ算出手段
   と、 前記１種類以上の脈波パラメータそれぞれについて、前
   記相対圧と、前記圧力に対応する該脈波パラメータとを
   変数とする統計により得られた複数の２次元関数からな
   る関数群を予め記憶する関数群記憶手段と、 前記実測パラメータ算出手段によって算出された前記１
   種類以上の実測パラメータそれぞれについて、前記関数
   群記憶手段の対応する前記関数群から該実測パラメータ
   のレベルに相当する前記２次元関数を選択的に抽出する
   関数選出手段と、 前記１種類以上の脈波パラメータそれぞれについて前記
   関数選出手段により抽出された前記２次元関数について
   最大値を与える前記相対圧と、前記脈波検出手段により
   前記少なくとも１つの前記脈波が検出された時点で前記
   圧力検出手段により検出された前記圧力とを用いて血圧
   を演算して出力する第２血圧算出手段とを有する、電子
   血圧計。
7. 【請求項７】 外部から操作可能な入力部をさらに備え
   て、 前記入力部を介した操作内容に基づいて、前記第１血圧
   測定手段および前記第２血圧測定手段の一方が選択され
   て起動する、請求項６に記載の電子血圧計。