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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-28
(45)【発行日】2024-03-07
(54)【発明の名称】自動血圧測定装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/022 20060101AFI20240229BHJP
【ＦＩ】
A61B5/022 400F
A61B5/022 300A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020092610
(22)【出願日】2020-05-27
(65)【公開番号】P2021186091
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2023-05-09
(73)【特許権者】
【識別番号】522193547
【氏名又は名称】株式会社エー・アンド・デイ
(74)【代理人】
【識別番号】110003100
【氏名又は名称】弁理士法人池田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】古越 雅貴
(72)【発明者】
【氏名】長谷部 直嵩
(72)【発明者】
【氏名】西林 秀郎
【審査官】▲高▼ 芳徳
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１９８７４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５１６５０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２０９０５５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１１／０４５８０６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００６－０４３１４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２２３０４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０７１０５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ５／０２ － ５／０３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体の被圧迫部位に巻き付けられ、幅方向に連ねられて前記生体の被圧迫部位を各々圧迫する独立した上流側膨張袋、中間膨張袋、および下流側膨張袋を有し、前記上流側膨張袋、前記中間膨張袋、および前記下流側膨張袋によりそれぞれ同じ圧迫圧力で前記被圧迫部位内の動脈血管を圧迫する圧迫帯を、備える自動血圧測定装置であって、前記圧迫帯による前記被圧迫部位に対する圧迫圧力を変化させる過程で、前記中間膨張袋内の圧迫圧力に含まれる前記生体の心拍に同期した圧力振動である中間脈波を抽出する脈波抽出部と、
前記圧迫帯の圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、前記下流側膨張袋の下流側端部下において前記動脈血管の断面積が変化する点から上流側へ反射した反射波が重畳する前記中間脈波の一次微分波形の二次ピーク波の大きさ又は振幅が予め設定された判定閾値未満となったときの前記圧迫帯の圧迫圧力に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する最低血圧値決定部と、を含む
ことを特徴とする自動血圧測定装置。
【請求項2】
生体の被圧迫部位に巻き付けられ、幅方向に連ねられて前記生体の被圧迫部位を各々圧迫する独立した上流側膨張袋、中間膨張袋、および下流側膨張袋を有し、前記上流側膨張袋、前記中間膨張袋、および前記下流側膨張袋によりそれぞれ同じ圧迫圧力で前記被圧迫部位内の動脈血管を圧迫する圧迫帯を、備える自動血圧測定装置であって、
前記圧迫帯による前記被圧迫部位に対する圧迫圧力を変化させる過程で、前記中間膨張袋内の圧迫圧力に含まれる前記生体の心拍に同期した圧力振動である中間脈波を抽出する脈波抽出部と、
前記圧迫帯の圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、前記下流側膨張袋の下流側端部下において前記動脈血管の断面積が変化する点から上流側へ反射した反射波が重畳する前記中間脈波の二次微分波形における一次極大極小波後の所定期間の波形が零を示す基線と交差しなくなったときの前記圧迫帯の圧迫圧力に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する最低血圧値決定部と、を含む
ことを特徴とする自動血圧測定装置。
【請求項3】
前記脈波抽出部は、前記中間膨張袋内の圧迫圧力を表す信号を、４５Ｈｚ以上の周波数成分を除去する上限遮断周波数を有するローパスフィルタ処理を施すことで、前記中間膨張袋内の圧迫圧力に含まれる圧力振動である前記中間脈波を抽出することを特徴とする請求項１又は２の自動血圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、腕、足首のような生体の肢体である被圧迫部位に巻き付けられる圧迫帯を備えた自動血圧測定装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
生体の被圧迫部位に巻き付けられる圧迫帯を備え、その圧迫帯の圧迫圧力を変化させる過程でその圧迫帯内の圧力振動である脈波を逐次抽出し、その脈波の変化に基づいて生体の血圧値を決定する自動血圧測定装置において、幅方向に連ねられて生体の被圧迫部位を各々圧迫する独立した気室を有する複数の膨張袋を有する圧迫帯を用いるものが知られている。例えば、特許文献１に記載されたものがそれである。特許文献１では、上記幅方向に連ねられた独立した気室である複数の膨張袋は、上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋と称されている。
【0003】
特許文献１の実施例１に記載された自動血圧測定装置では、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、例えば中間膨張袋から得られた脈波の頂点を結ぶ包絡線（エンベロープ）が急激な上昇を示す点及び急激な下降を示す点のそれぞれの圧迫圧力を最高血圧値及び最低血圧値として決定する血圧値決定アルゴリズムが用いられている。また、特許文献１の実施例２に記載された自動血圧測定装置では、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、下流側膨張袋から得られる脈波の振幅値とその下流側膨張袋よりも上流側に位置する膨張袋から得られる脈波の振幅値の比の変化に基づいて最高血圧値を決定する最高血圧値決定アルゴリズムが用いられている。また、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、下流側膨張袋から得られる脈波とその下流側膨張袋よりも上流側に位置する膨張袋から得られる脈波との間の、位相差関連情報（時間差、脈波伝播速度）の変化に基づいて最低血圧値を決定する最低血圧値決定アルゴリズムが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１２－０７１０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、下流側膨張袋から得られる脈波とその下流側膨張袋よりも上流側に位置する膨張袋から得られる脈波との間の位相差関連情報（時間差、脈波伝播速度）は、動脈血管の径が変化する点からの反射波が重畳して変化するため、圧迫圧力の下降に伴う最低血圧値付近において安定的に認識できる明確な変化現象とは言い難いものであった。このため、特許文献１に記載された自動血圧測定装置では、上記の位相差関連情報に基づいて最低血圧値を正確に決定することができない場合があった。
【0006】
本発明の目的とするところは、中間膨張袋から得られる脈波に含まれる反射波情報を用いて、生体の最低血圧値を正確に決定できる自動血圧測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、以上の事情を背景として、幅方向に連ねられて独立して生体をそれぞれ圧迫できる上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋を有する３連カフを用いて、各膨張袋から独立に得られるカフ脈波を比較検討するうち、圧迫帯による圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、上流側膨張袋、中間膨張袋、および下流側膨張袋からそれぞれ得られる上流側脈波、中間脈波、および下流側脈波の一次微分波形のうち、中間脈波の一次微分波形および二次微分が最低血圧値付近において特徴的な変化を示すという事実を見出した。その特徴的な変化は、脈波の伝播経路において、下流側膨張袋の下流側端部において動脈血管の断面積が変化する点から上流側へ伝播する反射波の、圧迫圧力の低下に関連した減衰に由来するものと推定される。本発明はかかる知見に基づいて為されたものである。
【0008】
すなわち、第１発明の要旨とするところは、（ａ）生体の被圧迫部位に巻き付けられ、幅方向に連ねられて前記生体の被圧迫部位を各々圧迫する独立した上流側膨張袋、中間膨張袋、および下流側膨張袋を有し、前記上流側膨張袋、前記中間膨張袋、および前記下流側膨張袋によりそれぞれ同じ圧迫圧力で前記被圧迫部位内の動脈血管を圧迫する圧迫帯を、備える自動血圧測定装置であって、（ｂ）前記圧迫帯による前記被圧迫部位に対する圧迫圧力を変化させる過程で、前記中間膨張袋内の圧迫圧力に含まれる前記生体の心拍に同期した圧力振動である中間脈波を抽出する脈波抽出部と、（ｃ）前記圧迫帯の圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、前記下流側膨張袋の下流側端部下において前記動脈血管の断面積が変化する点から上流側へ反射した反射波が重畳する前記中間脈波の一次微分波形の二次ピーク波の大きさ又は振幅が予め設定された判定閾値未満となったときの前記圧迫帯の圧迫圧力に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する最低血圧値決定部と、を含むことにある。
【発明の効果】
【0009】
第１発明の自動血圧測定装置によれば、前記圧迫帯の圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、前記下流側膨張袋の下流側端部下において前記動脈血管の断面積が変化する点から上流側へ反射した反射波が重畳する前記中間脈波の一次微分波形の二次ピーク波の大きさ又は振幅が予め設定された判定閾値未満となったときの前記圧迫帯の圧迫圧力に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する最低血圧値決定部を含む。これにより、前記下流側膨張袋の下流側端部下において前記動脈血管の断面積が変化する点から上流側へ反射して前記中間脈波に重畳する反射波が所定以上減衰したことが安定的に判定されるので、生体の最低血圧値の決定精度が高められる。
【0011】
第２発明の要旨とするところは、（ａ）生体の被圧迫部位に巻き付けられ、幅方向に連ねられて前記生体の被圧迫部位を各々圧迫する独立した上流側膨張袋、中間膨張袋、および下流側膨張袋を有し、前記上流側膨張袋、前記中間膨張袋、および前記下流側膨張袋によりそれぞれ同じ圧迫圧力で前記被圧迫部位内の動脈血管を圧迫する圧迫帯を、備える自動血圧測定装置であって、（ｂ） 前記圧迫帯による前記被圧迫部位に対する圧迫圧力を変化させる過程で、前記中間膨張袋内の圧迫圧力に含まれる前記生体の心拍に同期した圧力振動である中間脈波を抽出する脈波抽出部と、（ｃ）前記圧迫帯の圧迫圧力が最高血圧値よりも高い値から下降させられる過程で、前記下流側膨張袋の下流側端部下において前記動脈血管の断面積が変化する点から上流側へ反射した反射波が重畳する前記中間脈波の二次微分波形における一次極大極小波後の所定期間の波形が零を示す基線と交差しなくなったときの前記圧迫帯の圧迫圧力に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する最低血圧値決定部と、を含むことにある。これにより、前記中間脈波の二次微分波形の一次極大極小波形後の波形が零を示す基線と交差しなくなったことが安定的に判定されるので、生体の最低血圧値の決定精度が高められる。
【0012】
第３発明の要旨とするところは、第１発明又は第２発明において、前記脈波抽出部は、前記中間膨張袋内の圧迫圧力を表す信号から、４５Ｈｚ、好適には３０Ｈｚ、さらに好適には２５Ｈｚ、またさらに好適には２０Ｈｚの上限遮断周波数を有し、その上限遮断周波数未満の周波数成分を通過させるローパスフィルタ処理を施すことで、前記中間膨張袋内の圧迫圧力に含まれる圧力振動である前記中間脈波を抽出する。これにより、反射波の影響を示す特徴を明確に含む中間脈波が得られるので、生体の最低血圧値の決定精度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施例である自動血圧測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図7】最高血圧値よりも充分高い圧迫圧力による圧迫状態において、図５の脈波抽出部により上流側膨張袋、中間膨張袋、及び下流側膨張袋の圧迫圧力からそれぞれ抽出された脈波の波形と、図５の一次微分波形算出部により算出された脈波の一次微分波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例1】
【0015】
図１は、被圧迫部位である生体１４の肢体例えば上腕１６に巻き付けられた上腕用の圧迫帯１２を備えた本発明の一例の自動血圧測定装置１０を示している。この自動血圧測定装置１０は、上腕１６内の動脈１８を止血するのに十分な値まで昇圧させた圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣを降圧させる過程において、動脈１８の容積変化に応答して発生する圧迫帯１２内の圧迫圧力ＰＣの圧力振動である脈波を逐次抽出し、その脈波から得られる情報に基づいて生体１４の最高血圧値ＳＢＰ及び最低血圧値ＤＢＰを測定するものである。
【0016】
図２は圧迫帯１２を外周側面不織布２０ａの一部を切り欠いて示す図である。図２に示すように、圧迫帯１２は、ＰＶＣ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）等の合成樹脂により裏面が相互にラミネートされた合成樹脂繊維製の外周側面不織布２０ａ及び内周側不織布２０ｂから成る帯状外袋２０と、その帯状外袋２０内において幅方向に順次収容され、例えば軟質ポリ塩化ビニールシートなどの可撓性シートから構成されて独立して上腕１６を圧迫可能な上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６と、を備える。この圧迫帯１２は、外周側面不織布２０ａの端部に取り付けられた面ファスナ２８ａに内周側不織布２０ｂの端部に取り付けられた起毛パイル２８ｂが着脱可能に接着されることによって、上腕１６に着脱可能に装着されるようになっている。
【0017】
上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６は、長手状の圧迫帯１２の幅方向に連ねられて上腕１６を各々圧迫する独立した気室をそれぞれ有するとともに、管接続用コネクタ３２、３４及び３６を外周面側に備えている。それら管接続用コネクタ３２、３４及び３６は、外周側面不織布２０ａを通して圧迫帯１２の外周面に露出されている。
【0018】
図３は圧迫帯１２内に備えられた上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び、下流側膨張袋２６を示す平面図であり、図４は図３のＩＶ－ＩＶ視断面図である。上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６は、それらにより圧迫された動脈１８の容積変化に応答して発生する圧力振動である脈波を検出するためのものであり、それぞれ長手状を成している。上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６は、中間膨張袋２４の両側に隣接した状態で配置されている。また、中間膨張袋２４は、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の間に挟まれた状態で圧迫帯１２の幅方向の中央部に配置されている。なお、圧迫帯１２が上腕１６に巻き付けられた状態においては、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６は上腕１６の長手方向に所定間隔を隔てて位置させられ、また、中間膨張袋２４は上腕１６の長手方向において連なるように上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の間に配置させられる。
【0019】
中間膨張袋２４は所謂マチ構造の側縁部を両側に備えている。すなわち、中間膨張袋２４の上腕１６の長手方向すなわち圧迫帯１２の幅方向における両端部には、互いに接近するほど深くなるように互いに接近する方向に折れ込まれた可撓性シートから成る一対の折込溝２４ｆ、２４ｇがそれぞれ形成されている。そして、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４に隣接する側の端部２２ａ及び２６ａが一対の折込溝２４ｆ、２４ｇ内にそれぞれ差し入れられて配置されるようになっている。これにより、中間膨張袋２４の端部２４ａと上流側膨張袋２２の端部２２ａとが相互に重ねられ、且つ、中間膨張袋２４の端部２４ｂと下流側膨張袋２６の端部２６ａとが相互に重ねられた構造すなわちオーバラップ構造となるので、上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６が等圧で上腕１６を圧迫したときにそれらの境界付近においても均等な圧力分布が得られる。
【0020】
上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６も、マチ構造の側縁部を中間膨張袋２４とは反対側の端部２２ｂ及び２６ｂに備えている。すなわち、上流側膨張袋２２の中間膨張袋２４とは反対側の端部２２ｂには、互いに接近するほど深くなるように互いに接近する方向に折れ込まれた可撓性シートから成る折込溝２２ｆが形成されている。また、下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４とは反対側の端部２６ｂには、互いに接近するほど深くなるように互いに接近する方向に折れ込まれた可撓性シートから成る折込溝２６ｇが形成されている。圧迫帯１２の幅方向に飛び出ないように、折込溝２２ｆを構成するシートは、上流側膨張袋２２内に配置された貫通穴を備える接続シート３８を介してその反対側部分すなわち中間膨張袋２４側の部分に接続されている。同様に、折込溝２６ｇを構成するシートは、下流側膨張袋２６内に配置された貫通穴を備える接続シート４０を介してその反対側部分すなわち中間膨張袋２４側の部分に接続されている。
【0021】
これにより、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の端部２２ｂ及び２６ｂにおいても上腕１６の動脈１８に対する圧迫圧力が他の部分と同様に得られるので、圧迫帯１２の幅方向の有効圧迫幅がその幅寸法と同等になる。圧迫帯１２の幅方向は１２ｃｍ程度であり、その幅方向に３つの上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６が配置された構造であるから、それぞれが実質的に４ｃｍ程度の幅寸法とならざるを得ない。このような狭い幅寸法であっても圧迫機能を十分に発生させるために、中間膨張袋２４の両端部２４ａ及び２４ｂと上流側膨張袋２２の端部２２ａ及び下流側膨張袋２６の端部２６ａとが相互に重ねられたオーバラップ構造とされるとともに、上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４とは反対側の端部２２ｂ及び２６ｂが所謂マチ構造の側縁部とされている。
【0022】
上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４側の端部２２ａ及び２６ａと、それが差し入れられている一対の折込溝２４ｆ、２４ｇの内壁面すなわち相対向する溝側面との間には、圧迫帯１２の長手方向の曲げ剛性よりもその圧迫帯１２の幅方向の曲げ剛性が高い剛性の異方性を有する長手状の遮蔽部材４２ｎ、４２ｍがそれぞれ介在させられている。遮蔽部材４２ｎは、上流側膨張袋２２と中間膨張袋２４との重なり寸法と同様の長さ寸法を備えている。同様に、遮蔽部材４２ｍは、下流側膨張袋２６と中間膨張袋２４との重なり寸法と同様の長さ寸法を備えている。
【0023】
図３及び図４に示すように、上流側膨張袋２２の端部２２ａとそれが差し入れられている折込溝２４ｆとの間の隙間のうちの外周側の隙間、及び、下流側膨張袋２６の端部２６ａとそれが差し入れられている折込溝２４ｇとの間の隙間のうちの外周側の隙間には、長手状の遮蔽部材４２ｎ、４２ｍがそれぞれ介在させられている。本実施例では、内周側の隙間に比較して外周側の隙間の方が遮蔽効果が大きいので長手状の遮蔽部材４２ｎ、４２ｍは外周側の隙間に設けられているが、外周側の隙間と内周側の隙間との両方に設けられていてもよい。
【0024】
遮蔽部材４２ｎ、４２ｍは、上腕１６の長手方向（すなわち圧迫帯１２の幅方向）に平行な樹脂製の複数本の可撓性中空管４４が互いに平行な状態で、上腕１６の周方向（すなわち圧迫帯１２の長手方向）に連ねて配列されるとともに、それら可撓性中空管４４が型成形或いは接着により直接に或いは粘着テープなどの可撓性シート等の他の部材を介して間接的に相互に連結されることにより構成されている。遮蔽部材４２ｎは、上流側膨張袋２２の中間膨張袋２４側の端部２２ａの外周側の複数箇所に設けられた複数の掛止シート４６に掛け止められている。同様に、遮蔽部材４２ｍは、下流側膨張袋２６の中間膨張袋２４側の端部２６ａの外周側の複数箇所に設けられた複数の掛止シート４６に掛け止められている。
【0025】
図１に戻って、自動血圧測定装置１０においては、空気ポンプ５０、急速排気弁５２、及び、排気制御弁５４が主配管５６にそれぞれ接続されている。その主配管５６からは、上流側膨張袋２２に接続された第１分岐管５８、中間膨張袋２４に接続された第２分岐管６２、及び、下流側膨張袋２６に接続された第３分岐管６４がそれぞれ分岐させられている。第１分岐管５８は、空気ポンプ５０と上流側膨張袋２２との間を直接開閉するための第１開閉弁Ｅ１を備えている。第２分岐管６２は、空気ポンプ５０と中間膨張袋２４との間を直接開閉するための第２開閉弁Ｅ２を備えている。第３分岐管６４は、空気ポンプ５０と下流側膨張袋２６との間を直接開閉するための第３開閉弁Ｅ３を備えている。
【0026】
第１分岐管５８には、上流側膨張袋２２内の圧力値を検出するための第１圧力センサＴ１が接続され、第２分岐管６２には、中間膨張袋２４内の圧力値を検出するための第２圧力センサＴ２が接続され、第３分岐管６４には、下流側膨張袋２６内の圧力値を検出するための第３圧力センサＴ３が接続され、主配管５６には、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣを検出するための第４圧力センサＴ４が接続されている。電子制御装置７０には、第１圧力センサＴ１から上流側膨張袋２２内の圧力値すなわち上流側膨張袋２２の圧迫圧力ＰＣ１を示す出力信号が供給され、第２圧力センサＴ２から中間膨張袋２４内の圧力値すなわち中間膨張袋２４の圧迫圧力ＰＣ２を示す出力信号が供給され、第３圧力センサＴ３から下流側膨張袋２６内の圧力値すなわち下流側膨張袋２６の圧迫圧力ＰＣ３を示す出力信号が供給され、第４圧力センサＴ４から圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣを示す出力信号が供給される。
【0027】
電子制御装置７０は、ＣＰＵ７２、ＲＡＭ７４、ＲＯＭ７６、表示装置７８、及び図示しないＩ／Ｏポートなどを含む所謂マイクロコンピュータである。この電子制御装置７０は、ＣＰＵ７２がＲＡＭ７４の記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ７６に記憶されたプログラムにしたがって入力信号を処理し、血圧測定開始操作釦８０の操作に応答して、電動式の空気ポンプ５０、急速排気弁５２、排気制御弁５４、第１開閉弁Ｅ１、第２開閉弁Ｅ２、及び第３開閉弁Ｅ３をそれぞれ制御することにより、自動血圧測定制御を実行し、測定結果を表示装置７８に表示させる。
【0028】
図５は、電子制御装置７０に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図５において、電子制御装置７０は、カフ圧制御部８２、脈波抽出部８４、一次微分波形算出部８６、最高血圧値決定部８８、最低血圧値決定部９０等を、機能的に備えている。図６は、カフ圧制御部８２による圧迫帯１２の圧迫圧力制御作動の要部を説明するタイムチャートである。
【0029】
カフ圧制御部８２は、図５に示す血圧測定開始操作釦８０の操作に応答して、急速排気弁５２及び排気制御弁５４を閉じ、第１開閉弁Ｅ１、第２開閉弁Ｅ２、及び第３開閉弁Ｅ３を開き、空気ポンプ５０を作動させることにより、生体１４の最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い圧、例えば１８０ｍｍＨｇに予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭとなるまで圧迫帯１２の生体１４に対する圧迫圧力ＰＣを急速昇圧させる。
【0030】
次いで、カフ圧制御部８２は、排気制御弁５４を所定の周期で所定の期間繰り返し開くことで、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが生体１４の最低血圧値よりも充分に低い圧、例えば３０ｍｍＨｇに予め設定された測定終了圧力値ＰＣＥに到達するまでの間で複数のステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘが順次形成されるように、予め設定された降圧速度で圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣをステップ状に徐速降圧させる。
【0031】
カフ圧制御部８２は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが測定終了圧力値ＰＣＥよりも小さくなったときに、急速排気弁５２を用いて上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６内の圧力をそれぞれ大気圧まで排圧する。このように制御された圧迫帯１２では、上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６は同じ圧迫圧力ＰＣで生体１４に対して圧迫するが、図６では第４圧力センサにより検出された圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが示されている。
【0032】
脈波抽出部８４は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが上記徐速降圧中の各ステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘに維持された状態において、第１圧力センサＴ１、第２圧力センサＴ２及び第３圧力センサＴ３からの出力信号に基づき上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６の各圧迫圧力ＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３に重畳する、生体の心拍に同期した圧力変動である脈波を示す脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３を逐次抽出し、記憶させる。
【0033】
具体的には、第１圧力センサＴ１、第２圧力センサＴ２、及び第３圧力センサＴ３からの出力信号に対して、例えば４５Ｈｚ、好適には３０Ｈｚ、さらに好適には２５Ｈｚ、またさらに好適には２０Ｈｚ以上の周波数成分を除去する上限遮断周波数（－３ｄＢのカットオフ周波数）を有するローパスフィルタ処理をそれぞれ行なうことにより脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３を抽出する。これら脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３は、ＲＡＭ７４等の所定の記憶領域に逐次記憶される。脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３は、例えば図７から図１１に示されるものであり、それぞれ上流側脈波、中間脈波、及び下流側脈波を表している。
【0034】
一次微分波形算出部８６は、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３に対してよく知られた１階微分処理を行なうことで、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔをそれぞれ算出する。図７から図１１は、脈波抽出部８４により、上流側膨張袋２２の圧迫圧力ＰＣ１、中間膨張袋２４の圧迫圧力ＰＣ２及び下流側膨張袋２６の圧迫圧力ＰＣ３から、それらに重畳する圧力振動をそれぞれ抽出した脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３の波形と、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔとを、たとえば複数段階のステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘ毎にそれぞれ例示する図である。
【0035】
図７は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが生体の最高血圧値ＳＢＰよりも高く、上腕１６の動脈１８が上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６閉じられている状態を示している。この状態では、動脈１８内の圧力変動は専ら上流側膨張袋２２の容積変化を発生させる一方で、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６は容積変化が少なく、脈波信号ＳＭ１の振幅は脈波信号ＳＭ２及びＳＭ３よりも大きい。脈波信号ＳＭ２及びＳＭ３は、上流側膨張袋２２から中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６へ順次伝達される小さな容積変化（クロストーク）に基づいて順に小さな振幅を示す。
【0036】
図８は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが生体の最高血圧値ＳＢＰよりも低くなって血流が開始された後の状態を示している。この状態では、その血流によって、上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６の容積変化が共に発生し、脈波信号ＳＭ１、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６の振幅は相互に同様となる。この状態における、一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔには、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の立ち上がりの傾斜に対応する一次ピーク波Ｐ１ＳＭ１、Ｐ１ＳＭ２、Ｐ１ＳＭ３が、形成され、図９のような二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３が形成されていない。動脈１８内において、血流が図１に示す下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃの直下へ到達したときには、上流側膨張袋２２および中間膨張袋２４の直下の動脈１８は閉じていて、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ直下に発生する反射波が到達しないからであると推定される。ここで、ピーク波とは、一つの頂点を有する一つの独立峰状の波形を示している。
【0037】
図９は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが図８の状態よりも更に低くなった状態を示している。この状態における、一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔには、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の立ち上がりの傾斜に対応する一次ピーク波Ｐ１ＳＭ１、Ｐ１ＳＭ２、Ｐ１ＳＭ３と、それに続く二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３とが、それぞれ形成されている。二次ピーク波Ｐ２ＳＭ３は、Ｐ１ＳＭ３に重畳していて認識できない。二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３は、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ直下に発生する反射波の到達を示している。反射波は、動脈１８内において血流の流通抵抗（インピーダンス）が急変した点、すなわち下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ直下において動脈１８の断面積が急増した点において発生する。このような動脈１８の断面積が急増した点は、所謂コロトコフ音の発生要因であるとされている。
【0038】
図１０は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが図９の状態よりも更に低くなり、生体１４の最低血圧値ＤＢＰに到達した状態を示している。この状態では、一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔにおいて、二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３が殆ど消失しており、図１０のＡ１に示すように、特に中間膨張袋２４内の圧迫圧力ＰＣ２から抽出した脈波信号ＳＭ２の一次微分波形ｄＳＭ２／ｄｔでは、二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２の痕跡すら見当たらない。このような最低血圧値ＤＢＰに到達した圧迫圧力ＰＣでは、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ直下において動脈１８の断面積の変化が小さいため、反射波が殆ど発生しないと推定される。
【0039】
図１１は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが図１０の状態よりも更に低くなり、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを下回った状態を示している。この状態では、反射波が生じないため、一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔにおいて、二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３が全く消失している。
【0040】
最高血圧値決定部８８は、例えば、よく知られたオシロメトリック式血圧値決定アルゴリズムを用いて最高血圧値ＳＢＰを決定する。すなわち、例えば圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣを示す軸と脈波振幅を示す軸との二次元座標において脈波信号ＳＭ２の振幅値を結ぶ包絡線（エンベロープ）を生成し、その包絡線のエンベロープが急激に増加したときすなわちエンベロープの微分波形の極大点に対応する圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣを、最高血圧値ＳＢＰとして決定する。
【0041】
最低血圧値決定部９０は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ直下において動脈１８の断面積が変化する点から上流側へ反射して脈波信号ＳＭ２に重畳する反射波が所定値未満に減衰したときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを決定する。最低血圧値決定部９０は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、たとえば、脈波信号ＳＭ２の一次微分波形ｄＳＭ２／ｄｔの二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２が消滅したとき、具体的には二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２の大きさ（振幅）が予め実験的に設定された判定閾値Ｔｄｉａ１未満となったときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを決定する。
【0042】
図１２は、電子制御装置７０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。血圧測定開始操作釦８０が操作されると、カフ圧制御部８２に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１では、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが昇圧される。具体的には、図６に示すように、急速排気弁５２が閉状態とされるとともに、空気ポンプ５０が作動状態とされてその空気ポンプ５０から圧送される圧縮空気により主配管５６内及びそれに連通された上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４、及び下流側膨張袋２６内の圧力が急速に高められる。そして、圧迫帯１２による上腕１６の圧迫が開始される。
【0043】
次いで、カフ圧制御部８２に対応するＳ２では、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣを示す第４圧力センサＴ４の出力信号に基づいて、その圧迫圧力ＰＣが予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭ（例えば１８０ｍｍＨｇ）以上であるか否かが判定される。図６の時間ｔ２より前の時点では、上記Ｓ２の判定が否定されて図１２のＳ１以下が繰り返し実行される。
【0044】
圧迫圧力ＰＣが昇圧目標圧力値ＰＣＭに到達してＳ２の判定が肯定されると、カフ圧制御部８２に対応するＳ３では、空気ポンプ５０の作動が停止され、上流側膨張袋２２、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが例えば３～５ｍｍＨｇ／ｓｅｃ毎に予め設定されたステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘが順次形成されるステップ降圧で徐速排気するように排気制御弁５４、第１開閉弁Ｅ１、第２開閉弁Ｅ２及び第３開閉弁Ｅ３が作動させられる。
【0045】
上記ステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘを保持する場合には第１開閉弁Ｅ１、第２開閉弁Ｅ２、及び第３開閉弁Ｅ３がそれぞれ閉状態とされる。図６の時間ｔ２は上記徐速排気の開始時点であり、また時間ｔ３～ｔ４の間は圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣがステップ圧Ｐ１に所定時間例えば２拍が発生する間保持されている時間である。
【0046】
次いで、脈波抽出部８４に対応するＳ４では、圧迫圧力ＰＣ１、ＰＣ２及びＰＣ３がそれぞれ所定時間保持される間に、第１圧力センサＴ１、第２圧力センサＴ２及び第３圧力センサＴ３からの出力信号に対して、たとえば２５Ｈｚ未満の波長帯の信号を弁別するローパスフィルタ処理がそれぞれ為されることにより上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６からの脈波を示す脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３が抽出されるとともに、第４圧力センサＴ４からの出力信号に対してローパスフィルタ処理が為されることにより交流成分が除去された圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが抽出される。そして、それらが互いに関連付けられて記憶される。
【0047】
カフ圧制御部８２に対応するＳ５では、圧迫圧力ＰＣが予め設定された測定終了圧力値ＰＣＥ（例えば３０ｍｍＨｇ）以下であるか否かが判定される。図６の時間ｔ１１より前の時点では、上記Ｓ５の判定が否定されてＳ３以下が繰り返し実行される。
【0048】
圧迫圧力ＰＣが測定終了圧力値ＰＣＥ以下となってＳ５の判定が肯定されると、カフ圧制御部８２に対応するＳ６では、上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６内の圧力がそれぞれ大気圧まで排圧させられるように急速排気弁５２が作動させられる。図６の時間ｔ１１以降はこの状態を示す。
【0049】
次いで、一次微分波形算出部８６に対応するＳ７では、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３のそれぞれの一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔが算出される。
【0050】
次いで、一次微分波形算出部に対応するＳ８では、一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔにおいて、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の立ち上がりの傾斜に対応する一次ピーク波Ｐ１ＳＭ１、Ｐ１ＳＭ２、Ｐ１ＳＭ３に続いて発生する二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３の大きさ（振幅）が算出される。
【0051】
次に、最低血圧値決定部９０に対応するＳ９では、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、脈波信号ＳＭ２（中間脈波）の一次微分波形ｄＳＭ２／ｄｔの二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２の大きさ（振幅）が、その消滅を判定するために予め設定された判定閾値Ｔｄｉａ１を下回ったか否かが判定される。その判定が否定された場合はＳ７以下が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、最低血圧値決定部９０に対応するＳ１０において、その肯定されたときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰが決定される。脈波信号ＳＭ２（中間脈波）に重畳する反射波は脈波信号ＳＭ２からの認識が難しく、その反射波の存在は一次微分波形ｄＳＭ２／ｄｔの二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２の大きさ（振幅）で示される。このため、上記二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２の大きさ（振幅）が、その消滅を判定するために予め設定された判定閾値Ｔｄｉａ１を下回ったか否かが判定は、反射波の減衰の有無を判定している。
【0052】
そして、最高血圧値決定部８８に対応するＳ１１では、圧迫圧力ＰＣを示す軸と脈波振幅を示す軸との二次元座標において脈波信号ＳＭ２の振幅値を結ぶ包絡線（エンベロープ）が生成され、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、その包絡線のエンベロープが急激に増加したときすなわちエンベロープの微分波形の極大点に対応する圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが、最高血圧値ＳＢＰとして決定される。Ｓ１１において決定された最高血圧値ＳＢＰ、およびＳ１０において決定された最低血圧値ＤＢＰは、表示装置７８に表示される。
【0053】
上述のように、本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、圧迫帯１２による被圧迫部位１６に対する圧迫圧力ＰＣを変化させる過程で、中間膨張袋２４内の圧迫圧力ＰＣ２に含まれる生体１４の心拍に同期した圧力振動である中間脈波（脈波信号ＳＭ２）を抽出する脈波抽出部８４と、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ下において動脈（動脈血管）１８の断面積が変化する点から上流側へ反射して中間脈波（脈波信号ＳＭ２）に重畳する反射波の大きさが所定値未満に減衰したときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを決定する最低血圧値決定部９０と、を含む。これにより、圧迫圧力ＰＣの変化に伴い、最低血圧値ＤＢＰ付近において中間脈波（脈波信号ＳＭ２）に重畳する反射波の減衰に基づいて安定的に判定できるので、生体１４の最低血圧値ＤＢＰの決定精度が高められる。
【0054】
また、本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、最低血圧値決定部９０は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが生体１４の最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、中間脈波（脈波信号ＳＭ２）の一次微分波形ｄＳＭ２／ｄｔの二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２が予め設定された判定閾値Ｔｄｉａ１未満となったときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを決定する。このように中間脈波（脈波信号ＳＭ２）の一次微分波形ｄＳＭ２／ｄｔの二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２が判定閾値Ｔｄｉａ１未満となったことにより、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ下において動脈１８の断面積が変化する点から上流側へ反射して中間脈波（脈波信号ＳＭ２）に重畳する反射波が所定値未満に減衰したことが安定的に判定されるので、生体１４の最低血圧値ＤＢＰの決定精度が高められる。
【0055】
また、本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、脈波抽出部８４は、中間膨張袋２４内の圧迫圧力ＰＣ２を表す信号を、少なくとも４５Ｈｚ以上の周数数成分を除去する上限遮断周波数を有するローパスフィルタ処理を施すことで、中間膨張袋２４内の圧迫圧力ＰＣ２に含まれる圧力振動である中間脈波（脈波信号ＳＭ２）を抽出する。これにより、反射波の影響を示す特徴を明確に含む中間脈波（脈波信号ＳＭ２）が得られるので、生体１４の最低血圧値ＤＢＰの決定精度が高められる。
【実施例2】
【0056】
次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の実施例の説明において、実施例相互に重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0057】
図１３は、電子制御装置７０の他の実施例の機能を説明する機能ブロック線図である。図１３に示す電子制御装置７０においては、前述の実施例の図５に示す電子制御装置７０に比較して、二次微分波形算出部９２および最低血圧値決定部９４が備えられている点で、相違する。二次微分波形算出部９２は、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３に対してよく知られた２階微分処理を行なうことで、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の二次微分波形ｄ２ＳＭ１／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２及びｄ２ＳＭ３／ｄｔ２をそれぞれ算出する。また、二次微分波形算出部９２は、中間脈波ＳＭ２の二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２における一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２に続く部分である所定期間の波形Δｄｗを算出する。図１４から図１８は、脈波抽出部８４により、上流側膨張袋２２の圧迫圧力ＰＣ１、中間膨張袋２４の圧迫圧力ＰＣ２及び下流側膨張袋２６の圧迫圧力ＰＣ３から、それらに重畳する圧力振動をそれぞれ抽出した脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２、ＳＭ３の波形と、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３の二次微分波形ｄ２ＳＭ１／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２及びｄ２ＳＭ３／ｄｔ２とを、たとえば複数段階のステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘ毎に例示する図である。
【0058】
図１４は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが生体の最高血圧値ＳＢＰよりも高く、上腕１６の動脈１８が上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６閉じられている状態を示している。この状態では、動脈１８内の圧力変動は専ら上流側膨張袋２２の容積変化を発生させる一方で、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６は容積変化が少なく、脈波信号ＳＭ１の振幅は脈波信号ＳＭ２及びＳＭ３よりも大きい。脈波信号ＳＭ２及びＳＭ３は、上流側膨張袋２２から中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６へ順次伝達される小さな容積変化（クロストーク）に基づいて順に小さな振幅を示す。
【0059】
図１５は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが生体の最高血圧値よりも低くなって血流が開始された後の状態を示している。この状態では、その血流によって、上流側膨張袋２２、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６の容積変化が共に発生し、脈波信号ＳＭ１、中間膨張袋２４及び下流側膨張袋２６の振幅は相互に同様となる。この状態における、二次微分波形ｄ２ＳＭ１／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２及びｄ２ＳＭ３／ｄｔ２は、一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔの傾斜をそれぞれ示す一次極大極小波Ｗ１ＳＭ１、Ｗ１ＳＭ２、Ｗ１ＳＭ３を示していて、零を示す基線（零ライン）ＺＬに対して上下方向にそれぞれ交差している。動脈１８内において、血流が下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ直下へ到達したときには、上流側膨張袋２２および中間膨張袋２４の直下の動脈１８は閉じていて、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ直下に発生する反射波が到達しないので、反射波の影響が見られない。ここで、極大極小波とは、一つの極大点を有する山と一つの極小点を有する谷とを含む１周期の波形を示している。
【0060】
図１６は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが図１５の状態よりも更に低くなった状態を示している。この状態における、二次微分波形ｄ２ＳＭ１／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２及びｄ２ＳＭ３／ｄｔ２には、前述の一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔの一次ピーク波Ｐ１ＳＭ１、Ｐ１ＳＭ２、Ｐ１ＳＭ３、および、それに続く二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３に対応して、一次極大極小波Ｗ１ＳＭ１、Ｗ１ＳＭ２、Ｗ１ＳＭ３および二次極大極小波Ｗ２ＳＭ１、Ｗ２ＳＭ２、Ｗ２ＳＭ３がそれぞれ形成されている。それら二次極大極小波Ｗ２ＳＭ１、Ｗ２ＳＭ２、Ｗ２ＳＭ３は、基線（零ライン）ＺＬに対して上下方向にそれぞれ交差している。
【0061】
図１７は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが図１６の状態よりも更に低くなり、生体１４の最低血圧値ＤＢＰに到達した状態を示している。この状態における二次微分波形ｄ２ＳＭ１／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２及びｄ２ＳＭ３／ｄｔ２には、前述の一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔの二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３に対応する二次極大極小波Ｗ２ＳＭ１、Ｗ２ＳＭ２、Ｗ２ＳＭ３が抑制されている。特に、二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２では、図１７のＢ１に示すように、二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２に対応する二次極大極小波Ｗ２ＳＭ２が無いため、二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２のうちの一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２を除いた波形、すなわち、一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２後の所定期間の波形Δｄｗは基線（零ライン）ＺＬと交差していない。前述の図１０のＡ１に示すように、一次微分波形ｄＳＭ２／ｄｔに、二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２の痕跡が見当たらないからである。このような最低血圧値ＤＢＰに到達した圧迫圧力ＰＣでは、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ下において動脈１８の断面積の変化が小さいため、反射波が殆ど発生しないと推定される。
【0062】
図１８は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが図１７の状態よりも更に低くなり、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを下回った状態を示している。この状態では、反射波が生じないため、二次微分波形ｄ２ＳＭ１／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２及びｄ２ＳＭ３／ｄｔ２において、一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ及びｄＳＭ３／ｄｔの二次ピーク波Ｐ２ＳＭ１、Ｐ２ＳＭ２、Ｐ２ＳＭ３に対応する二次極大極小波Ｗ２ＳＭ１、Ｗ２ＳＭ２、Ｗ２ＳＭ３が全く消失している。
【0063】
最低血圧値決定部９４は、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、下流側膨張袋２６の下流側端部２６ｃ下において動脈１８の断面積が変化する点から上流側へ反射して中間脈波（脈波信号ＳＭ２）に重畳する反射波が所定値未満に減衰したときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを決定する。すなわち、最低血圧値決定部９４は、圧迫圧力ＰＣが最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、たとえば、中間脈波ＳＭ２（脈波信号ＳＭ２）の二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２における一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２に続く部分である所定期間の波形Δｄｗが基線（零ライン）ＺＬと交差しなくなったときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰを決定する。
【0064】
図１９は、電子制御装置７０の他の作動例を説明するフローチャートである。図１９において、Ｓ１～Ｓ６、Ｓ１１は図１２と共通しているので、説明を省略する。図１９において、図１２のＳ７～Ｓ１０は、Ｓ１７～Ｓ２０に置き換えられている。
【0065】
二次微分波形算出部９２に対応するＳ１７では、脈波信号ＳＭ１、ＳＭ２及びＳＭ３のそれぞれの二次微分波形ｄ２ＳＭ１／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２及びｄ２ＳＭ３／ｄｔ２が算出される。次いで、二次微分波形算出部９２に対応するＳ１８では、二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２の一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２後の部分すなわち一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２を除いた所定期間の波形Δｄｗが算出される。
【0066】
次に、最低血圧値決定部９４に対応するＳ１９では、圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣが最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高い予め設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２の一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２後の部分すなわち一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２を除いた所定期間の波形Δｄｗが、基線（零ライン）ＺＬよりも低くなったか否かが、判断される。このＳ１９の判断が否定される場合はＳ１７以後が繰り返し実行されるが、肯定された場合は、最低血圧値決定部９４に対応するＳ２０において、Ｓ１９の判断が肯定されたときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰが決定される。
【0067】
本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、最低血圧値決定部９４は、圧迫帯１２による圧迫圧力ＰＣが生体１４の最高血圧値ＳＢＰよりも充分に高く設定された昇圧目標圧力値ＰＣＭから下降させられる過程で、中間脈波（脈波信号ＳＭ２）の二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２の一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２後の所定期間の波形Δｄｗが、基線（零ライン）ＺＬと交差しなくなったときの圧迫帯１２の圧迫圧力ＰＣに基づいて、生体１４の最低血圧値ＤＢＰが決定される。これにより、中間脈波（脈波信号ＳＭ２）の二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２の一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２後の所定期間の波形Δｄｗが、基線ＺＬと交差しなくなったことが安定的に判定されるので、生体１４の最低血圧値ＤＢＰの決定精度が高められる。
【0068】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【0069】
例えば、実施例１の最低血圧値決定部９０により決定された最低血圧値ＤＢＰおよび実施例２の最低血圧値決定部９４により決定された最低血圧値ＤＢＰのうちの一方が、表示装置７８に最低血圧値として表示されてもよいし、両方の平均値が最低血圧値として表示装置７８に表示されるようにしてもよい。
【0070】
また、実施例１及び実施例２において、圧迫帯１２による上腕１６に対する圧迫圧力ＰＣとして、上流側膨張袋２２内の圧迫圧力ＰＣ１、中間膨張袋２４の圧迫圧力ＰＣ２、下流側膨張袋２６内の圧迫圧力ＰＣ３、または、それらの平均圧力が用いられてもよい。
【0071】
また、実施例１の図１２或いは実施例２の図１９では、圧迫帯１２による上腕１６への圧迫が終了したＳ６の後において、一次微分波形ｄＳＭ１／ｄｔ、ｄＳＭ２／ｄｔ、ｄＳＭ３／ｄｔおよび二次ピーク波Ｐ２ＳＭ２の算出、二次微分波形ｄ２ＳＭ１／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２、ｄ２ＳＭ３／ｄｔ２および二次微分波形ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２における一次極大極小波Ｗ１ＳＭ２後の所定期間の波形Δｄｗの算出処理が行なわれていたが、例えばステップ圧Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・Ｐｘが形成されている間にそれらの算出処理が順次実行されるものであってもよい。
【0072】
また、実施例１及び実施例２では、圧迫帯１２が上腕１６を圧迫するものであったが、生体１４の一部、例えば手首、下肢を圧迫するものであってもよい。
【0073】
また、実施例１及び実施例２では、圧迫帯１２による血圧測定のための圧迫方法として、ステップ降圧が採用されていたが、連続降圧であってもよいし、連続昇圧であってもよい。
【0074】
また、実施例１及び実施例２において、圧迫帯１２に備えられる膨張袋は３つに限らず、４つ以上であってもよい。上流側膨張袋２２及び下流側膨張袋２６と、それらの間に設けられた中間膨張袋２４とが、相対的に存在するものであればよい。
【0075】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【0076】
１０：自動血圧測定装置
１２：圧迫帯
１４：生体
１６：上腕（被圧迫部位）
２２：上流側膨張袋
２４：中間膨張袋
２６：下流側膨張袋
２６ｃ：下流側端部
８４：脈波抽出部
９０，９４：最低血圧値決定部
９２：二次微分波形算出部
ＳＢＰ：最高血圧値
ＤＢＰ：最低血圧値
ｄＳＭ２／ｄｔ：一次微分波形
ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２：二次微分波形
ＰＣ：圧迫帯の圧迫圧力
ＰＣ２：中間膨張袋内の圧迫圧力
ＰＣＭ：昇圧目標圧力値（最高血圧値よりも高い値）
Ｐ２ＳＭ２：二次ピーク波
ＳＭ２：脈波信号（中間脈波）
Ｗ１ＳＭ２：一次極大極小波
Δｄｗ：所定期間の波形
１２：圧迫帯
１４：生体
１６：上腕（被圧迫部位）
２２：上流側膨張袋
２４：中間膨張袋
２６：下流側膨張袋
２６ｃ：下流側端部
８４：脈波抽出部
９０，９４：最低血圧値決定部
９２：二次微分波形算出部
ＳＢＰ：最高血圧値
ＤＢＰ：最低血圧値
ｄＳＭ２／ｄｔ：一次微分波形
ｄ２ＳＭ２／ｄｔ２：二次微分波形
ＰＣ：圧迫帯の圧迫圧力
ＰＣ２：中間膨張袋内の圧迫圧力
ＰＣＭ：昇圧目標圧力値（最高血圧値よりも高い値）
Ｐ２ＳＭ２：二次ピーク波
ＳＭ２：脈波信号（中間脈波）
Ｗ１ＳＭ２：一次極大極小波
Δｄｗ：所定期間の波形
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】