JPH0347088B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0347088B2 JPH0347088B2 JP58063473A JP6347383A JPH0347088B2 JP H0347088 B2 JPH0347088 B2 JP H0347088B2 JP 58063473 A JP58063473 A JP 58063473A JP 6347383 A JP6347383 A JP 6347383A JP H0347088 B2 JPH0347088 B2 JP H0347088B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse wave
- wave signal
- signal sequence
- cuff
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 claims description 102
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 claims description 45
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 claims description 13
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 6
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000035487 diastolic blood pressure Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000035488 systolic blood pressure Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 101001106432 Homo sapiens Rod outer segment membrane protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 102100021424 Rod outer segment membrane protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、心拍に同期して生体の動脈から発生
する脈波を表す脈波信号から雑音を除去するため
の脈波信号処理装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a pulse wave signal processing device for removing noise from a pulse wave signal representing a pulse wave generated from an artery of a living body in synchronization with a heartbeat. .
従来の技術およびその課題
心拍に同期して生体の動脈から発生する脈波を
検出し、その脈波に基づいてその生体の状態を判
断する装置が知られている。たとえば、血圧測定
装置がそれである。この血圧測定装置は、一般
に、人体の一部を圧迫すべく取り付けられたカフ
の圧力変化に関連して変化する脈波に基づいて血
圧値を測定するようにされている。そして、通
常、その対象とする脈波によつて、マイクロホン
方式、オシロメトリツク方式及び超音波方式など
に分類される。すなわち、マイクロホン方式の血
圧測定装置にあつては心臓の拍動(以下単に心拍
という)に同期して動脈に発生するコロトコフ音
が脈波とされ、このコロトコフ音に基づいて血圧
値が測定されるのであり、オシロメトリツク方式
の血圧測定装置にあつては、心拍に同期してカフ
内に発生する圧力振動が脈波として検出され、こ
れに基づいて血圧値が測定されるのであり、更に
超音波方式の血圧測定装置にあつては、心拍に同
期して発生する動脈表壁の拍動を脈波とし、この
動脈表壁の拍動を超音波で検出してその検出信号
に基づいて血圧値を測定するようにされているの
である。BACKGROUND ART Devices are known that detect pulse waves generated from the arteries of a living body in synchronization with heartbeats and determine the state of the living body based on the pulse waves. For example, a blood pressure measuring device. This blood pressure measuring device generally measures a blood pressure value based on a pulse wave that changes in relation to a change in pressure of a cuff attached to compress a part of the human body. Generally, the methods are classified into microphone methods, oscillometric methods, ultrasonic methods, etc., depending on the target pulse wave. In other words, in the case of a microphone-type blood pressure measuring device, the Korotkoff sound generated in the arteries in synchronization with the heartbeat (hereinafter simply referred to as heartbeat) is used as a pulse wave, and the blood pressure value is measured based on this Korotkoff sound. In the case of an oscillometric blood pressure measuring device, the pressure vibrations generated within the cuff in synchronization with the heartbeat are detected as pulse waves, and the blood pressure value is measured based on this. In the case of a sound wave type blood pressure measuring device, the pulsation of the surface wall of the artery that occurs in synchronization with the heartbeat is used as a pulse wave, and the pulsation of the surface wall of the artery is detected by ultrasound, and the blood pressure is measured based on the detection signal. It is designed to measure the value.
ところで、この種の血圧測定装置においては、
周波数成分が脈波に類似してフイルタ等の通常の
手段によつて除去されることが困難であるため、
電気メスや、被測定者の体動などに起因するモー
シヨンアーテイフアクトなどの雑音が脈波中に混
入することが避けられず、この脈波中に混入した
雑音によつて血圧値の測定精度が低下してしまう
という問題があつた。このため、この種の血圧測
定装置では、上述の如き雑音の混入による測定精
度の低下を防止することが一つの課題とされてお
り、これを解決するために従来より種々の方法が
提案されている。 By the way, in this type of blood pressure measuring device,
Because the frequency components are similar to pulse waves and are difficult to remove by ordinary means such as filters,
It is unavoidable that noise such as motion artifacts caused by the electric scalpel or the subject's body movements is mixed into the pulse wave, and this noise mixed into the pulse wave makes it difficult to measure blood pressure values. There was a problem that the accuracy decreased. Therefore, one of the challenges in this type of blood pressure measuring device is to prevent the measurement accuracy from decreasing due to the noise introduced above, and various methods have been proposed to solve this problem. There is.
例えば、マイクロホン方式の血圧測定装置にお
いて、ある一定の期間内に所定の数以上の信号が
現われた時、その一連の信号を各々のコロトコフ
音と認知する方式や、或はオシロメトリツク方式
の血圧測定装置において、脈波として得られた
個々の信号の大きさをその前後の信号の大きさと
比較し、その前後の信号の大きさの大小関係から
大きく外れるものを雑音として除去する方式、更
に同じくオシロメトリツク方式の血圧測定装置に
おいて、脈波として検出される信号の簡単なパタ
ーン認識を行い、その認識されたパターンが基準
のパターンと大きく異なる場合、それを雑音とし
て除去する方式等がそれである。 For example, in a microphone-type blood pressure measuring device, when a predetermined number of signals or more appear within a certain period of time, a series of signals is recognized as each Korotkoff sound, or an oscillometric blood pressure measuring device is used. In a measuring device, the magnitude of each signal obtained as a pulse wave is compared with the magnitude of the signals before and after it, and any signal that deviates significantly from the magnitude relationship between the magnitudes of the signals before and after it is removed as noise. In an oscillometric blood pressure measuring device, a simple pattern recognition is performed on the signal detected as a pulse wave, and if the recognized pattern is significantly different from the standard pattern, it is removed as noise. .
しかしながら、上述の如き従来の雑音除去の方
式では、必ずしも有効な雑音防止が行われず、従
つて血圧値の測定精度の低下も必ずしも十分に防
止され得ないというのが実情であつた。すなわ
ち、前述のマイクロホン方式の血圧測定装置にお
けるコロトコフ音を認知する方式にあつては、散
発的な雑音に対しては有効であるが、ある程度連
続的な雑音に対しては全く効果がなく、また、オ
シロメトリツク方式の血圧測定装置における各雑
音除去方式にあつては、脈波信号と同程度の大き
さの雑音が入つた場合、或は同様のパターンを有
する雑音が入つた場合などに、その雑音を除去し
得なかつたのであり、特にそのような除去できな
い大きさ、形状の雑音が脈波信号中に混入するケ
ースが多かつたのである。なお、オシロメトリツ
ク方式の血圧測定装置におけるパターン認識によ
る雑音除去方式では、各信号のパターン認識を厳
密に行えば雑音を十分有効に除去し得るものと考
えられるが、そのような厳密なパターン認識を行
うためには回路構成を複雑にせざるを得ず、その
実行時間も多くを要して、血圧測定装置として採
用するには現実的ではないのである。 However, the reality is that the conventional noise removal methods described above do not always effectively prevent noise, and therefore cannot necessarily sufficiently prevent a decrease in the measurement accuracy of blood pressure values. In other words, the method for recognizing Korotkoff sounds in the microphone-based blood pressure measuring device described above is effective against sporadic noise, but is completely ineffective against continuous noise to some extent. For each noise removal method in an oscillometric blood pressure measuring device, when noise of the same magnitude as the pulse wave signal or noise with a similar pattern is introduced, This noise could not be removed, and in particular, there were many cases in which noise of such size and shape that could not be removed was mixed into the pulse wave signal. In addition, in the noise removal method using pattern recognition in an oscillometric blood pressure measuring device, it is thought that noise can be removed effectively if the pattern recognition of each signal is performed strictly, but such strict pattern recognition is not possible. In order to do this, the circuit configuration has to be complicated and the execution time is also long, making it impractical for use as a blood pressure measuring device.
本発明は、以上の事情を背景として為されたも
のであり、その目的とするところは、脈波中に混
入した雑音を従来よりも一層効果的に除去し得る
脈波信号処理装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and its purpose is to provide a pulse wave signal processing device that can remove noise mixed in pulse waves more effectively than before. There is a particular thing.
課題を解決するための手段
かかる目的を達成するための本発明の要旨とす
るところは、心拍に同期して生体の動脈から発生
する脈波を表す脈波信号に含まれる雑音を除去す
るための脈波信号処理装置であつて、(a)前記脈波
を検出し、脈波信号を出力する脈波センサと、(b)
その脈波センサによつて検出された脈波信号を順
次記憶する記憶手段と、(c)その記憶手段に記憶さ
れた情報に基づいて前記脈波信号の各々のピーク
値間隔に対応する周期を備えた一連の一次脈波信
号列を作成し、その一次脈波信号列にフーリエ変
換処理または自己相関処理を施して、その一次脈
波信号列の基本周波数の周期を決定する一次脈波
信号列基本周期決定手段と、(d)前記一次脈波信号
列を構成する各信号のうち、前記基本周波数の周
期を中心とする予め定められた範囲内の周期を有
する信号を選択することにより、複数組の二次脈
波信号列を作成する二次脈波信号列作成手段と、
(e)前記複数組の二次脈波信号列の前記基本周波数
の周期における自己相関の強さをそれぞれ求め、
それら複数組の二次脈波信号列のうち最も自己相
関の強い組を決定する二次脈波信号列決定手段
と、(f)前記記憶手段に記憶された脈波信号のう
ち、その二次脈波信号列決定手段により決定され
た組の二次脈波信号列に対応する脈波信号を選択
する脈波選択手段とを、含むことにある。Means for Solving the Problems The gist of the present invention for achieving the above object is to provide a method for removing noise contained in a pulse wave signal representing a pulse wave generated from an artery of a living body in synchronization with a heartbeat. A pulse wave signal processing device comprising: (a) a pulse wave sensor that detects the pulse wave and outputs a pulse wave signal; and (b)
(c) storage means for sequentially storing the pulse wave signals detected by the pulse wave sensor; A primary pulse wave signal sequence in which a series of primary pulse wave signal sequences are created, and the period of the fundamental frequency of the primary pulse wave signal sequence is determined by performing Fourier transform processing or autocorrelation processing on the primary pulse wave signal sequence. (d) selecting a signal having a period within a predetermined range centered on the period of the fundamental frequency from among the signals constituting the primary pulse wave signal sequence; secondary pulse wave signal train creation means for creating a set of secondary pulse wave signal train;
(e) determining the strength of autocorrelation in the period of the fundamental frequency of the plurality of sets of secondary pulse wave signal sequences, respectively;
(f) a secondary pulse wave signal sequence determining means for determining a set having the strongest autocorrelation among the plurality of sets of secondary pulse wave signal sequences; and pulse wave selection means for selecting pulse wave signals corresponding to the set of secondary pulse wave signal sequences determined by the pulse wave signal sequence determination means.
作用および発明の効果
上記構成の本発明を第1図について説明すれ
ば、先ず、脈波センサで、カフの圧力変動によつ
て発生される脈波並びにモーシヨンアーテイフア
クトなどに起因して発生される雑音が、脈波信号
として一律に検出され、これが記憶手段に順次記
憶される。そして、一次脈波信号列基本周期決定
手段では、上記記憶手段において記憶された脈波
信号のピーク値間隔に対応する周期を備えた一連
の脈波信号列が作成され、その一次脈波信号列に
フーリエ変換処理または自己相関処理が施され
て、その一次脈波信号列の基本周波数の周期が決
定される。すなわち、一次脈波信号列は、正規の
周期的な数多くの脈波に基づく信号と、全くラン
ダムに発生される比較的数の少ない雑音に基づく
信号とから成つているため、上記一次脈波信号列
の基本周期を求めることによつて、結局正規の脈
波の基本周期が求められるのである。Operation and Effects of the Invention The present invention having the above configuration will be explained with reference to FIG. This noise is uniformly detected as a pulse wave signal, and this is sequentially stored in the storage means. Then, the primary pulse wave signal sequence basic period determining means creates a series of pulse wave signal sequences having a period corresponding to the peak value interval of the pulse wave signal stored in the storage means, and creates the primary pulse wave signal sequence. is subjected to Fourier transform processing or autocorrelation processing to determine the period of the fundamental frequency of the primary pulse wave signal sequence. In other words, the primary pulse wave signal sequence consists of signals based on a large number of regular periodic pulse waves and signals based on a relatively small number of completely randomly generated noises. By finding the fundamental period of the sequence, the fundamental period of the regular pulse wave can be found.
そして、この正規の脈脈の基本周波数の基本周
期に基づいて、二次脈波信号列作成手段で、前記
第一脈波信号列を構成する信号の中から、基本周
波数を中心とする予め定められた範囲内の周期を
有する信号が選択されることにより複数組の二次
脈波信号列が作成される。これにより、正規の脈
波からなると思われる信号列が幾組も作成される
のであり、一次脈波信号列を構成する信号のうち
の周期性のない信号がこの段階で除去される。 Then, based on the fundamental period of the fundamental frequency of this normal pulse pulse, the secondary pulse wave signal train generating means generates a predetermined signal centered on the fundamental frequency from among the signals constituting the first pulse wave signal train. A plurality of sets of secondary pulse wave signal sequences are created by selecting signals having periods within the specified range. As a result, a number of signal sequences that are considered to be regular pulse waves are created, and non-periodic signals among the signals that constitute the primary pulse wave signal sequence are removed at this stage.
このように複数組作成された二次脈波信号列
は、前記基本周波数の周期における自己相関の強
さがそれぞれ求められ、それら複数組の二次脈波
信号列のうち最も自己相関の強い組が決定され
る。そして、脈波選択手段では、前記記憶手段に
記憶された脈波信号のうち、その二次脈波信号列
決定手段により決定された組の二次脈波信号列に
対応する脈波信号が選択される。この脈波信号
は、規則性のない雑音を除いたものとなるので、
この脈波信号に基づけば、生体の状態が高精度で
判断され得る。たとえば、その脈波信号に基づい
て血圧値が決定されれば、正確な血圧値が得られ
るのである。 For the multiple sets of secondary pulse wave signal sequences created in this way, the strength of autocorrelation in the period of the fundamental frequency is determined, and the set with the strongest autocorrelation among the multiple sets of secondary pulse wave signal sequences is determined. is determined. The pulse wave selection means selects a pulse wave signal corresponding to the set of secondary pulse wave signal sequences determined by the secondary pulse wave signal sequence determination means from among the pulse wave signals stored in the storage means. be done. This pulse wave signal has irregular noise removed, so
Based on this pulse wave signal, the condition of the living body can be determined with high accuracy. For example, if a blood pressure value is determined based on the pulse wave signal, an accurate blood pressure value can be obtained.
上述のように、本発明によれば、極めて精度の
高い血圧値が雑音の有無に拘らず安定して求めら
れるのである。しかも一次脈波信号列の基本周波
数について求めた基本周期に基づいて二次脈波信
号列を作成するようにしているので、二次脈波信
号列を全くランダムな周期に基づいてきわめて多
数組作成する場合に比べて二次信号列が少数組と
なり、必要な二次脈波信号列を極めて早く求める
ことが出来、また、二次脈波信号列を記憶するた
めの記憶手段の容量も極めて少なくて済むのであ
る。 As described above, according to the present invention, extremely accurate blood pressure values can be stably determined regardless of the presence or absence of noise. Furthermore, since the secondary pulse wave signal sequence is created based on the fundamental period determined for the fundamental frequency of the primary pulse wave signal sequence, an extremely large number of sets of secondary pulse wave signal sequences are created based on completely random periods. Compared to the case where the secondary pulse wave signal sequence is used, there are fewer sets of secondary signal sequences, the necessary secondary pulse wave signal sequence can be obtained extremely quickly, and the capacity of the storage means for storing the secondary pulse wave signal sequence is also extremely small. You can get away with it.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第2図は本発明をオシロメトリツク方式の血圧
測定装置に適用した場合の一実施例を示すブロツ
ク線図である。同図において、2は人体の一部に
取り付けられて当該部分を圧迫するための袋状の
カフであつて、このカフ2に、カフ2内の圧力を
検出してその圧力を表わす圧力信号SPを出力す
る圧力センサ4が取り付けられている。そしてこ
の圧力信号SPが拍動検出器6及びA/Dコンバ
ータ8に供給される。 FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to an oscillometric blood pressure measuring device. In the same figure, reference numeral 2 denotes a bag-shaped cuff attached to a part of the human body to compress that part, and a pressure signal SP is sent to the cuff 2 to detect the pressure inside the cuff 2 and express the pressure. A pressure sensor 4 that outputs is attached. This pressure signal SP is then supplied to the pulsation detector 6 and the A/D converter 8.
拍動検出器6はバンドパスフイルタとA/Dコ
ンバータとから構成され、圧力信号SP中に含ま
れる脈波(振動成分)並びにモーシヨンアーテイ
フアクトなどによつてカフ2内に誘起された雑音
を共に検知し、それら脈波並びに雑音の大きさを
表わし且つそれら脈波並びに雑音に同期した脈波
信号SMをI/Oポート10に供給する。すなわ
ち、本実施例では、カフ2内の圧力を検出する圧
力センサ4と、圧力センサ4からの圧力信号SP
中に含まれる振動成分としての脈波並びに雑音を
検出する拍動検出器6とによつて、脈波センサが
構成されているのである。 The pulsation detector 6 is composed of a bandpass filter and an A/D converter, and detects noise induced in the cuff 2 by pulse waves (vibration components) included in the pressure signal SP and motion artifacts. A pulse wave signal SM representing the magnitude of the pulse waves and noise and synchronized with the pulse waves and noise is supplied to the I/O port 10. That is, in this embodiment, a pressure sensor 4 that detects the pressure inside the cuff 2 and a pressure signal SP from the pressure sensor 4 are used.
A pulse wave sensor is constituted by the pulse wave detector 6 that detects the pulse wave as a vibration component contained therein and the noise.
一方、A/Dコンバータ8はローパスフイルタ
を備えた構成とされており、圧力信号SP中から
脈波並びに雑音の除かれた静的な圧力値信号PV
を取り出し、これをI/Oポート10に供給す
る。 On the other hand, the A/D converter 8 is configured with a low-pass filter, and generates a static pressure value signal PV from which pulse waves and noise are removed from the pressure signal SP.
is taken out and supplied to the I/O port 10.
また、I/Oポート10には、測定開始を指令
するためのスタート押釦12が接続されており、
これが押圧操作させられるとスタート信号SSが
I/Oポート10に供給されるようになつてい
る。 Further, a start push button 12 for instructing the start of measurement is connected to the I/O port 10.
When this is pressed, a start signal SS is supplied to the I/O port 10.
I/Oポート10はデータバスラインを介して
CPU14(演算処理装置)、RAM16及びROM
18に接続されており、CPU14からの指令に
従つて圧力値信号PV、脈波信号(一次脈波信号
列)SM及びスタート信号SSをデータバスライン
に供給する。CPU14は予めROM18に記憶さ
れたプログラムに従つてRAM16の一時記憶機
能を利用しつつ信号処理を実行し、I/Oポート
10を介してポンプ駆動信号SA及び排出量信号
SEをポンプ駆動装置20及び流量調節装置22
に供給すると共に、同じくI/Oポート10を介
して、信号処理によつて求められた所定の血圧値
を表示信号DDとして表示器24に供給し、表示
する。 I/O port 10 is connected via the data bus line.
CPU14 (arithmetic processing unit), RAM16 and ROM
18, and supplies a pressure value signal PV, a pulse wave signal (primary pulse wave signal train) SM, and a start signal SS to the data bus line according to instructions from the CPU 14. The CPU 14 executes signal processing using the temporary storage function of the RAM 16 according to the program stored in the ROM 18 in advance, and sends a pump drive signal SA and a discharge amount signal via the I/O port 10.
SE as pump drive device 20 and flow rate adjustment device 22
Similarly, via the I/O port 10, a predetermined blood pressure value determined by signal processing is supplied as a display signal DD to the display 24 for display.
すなわち、上述の記載から明らかなように、本
実施例では、圧力値信号PV並びに脈波信号列
SMは一時記憶機能を有するRAM16に記憶さ
れるのであり、従つて、このRAM16が所謂記
憶手段となる。 That is, as is clear from the above description, in this embodiment, the pressure value signal PV and the pulse wave signal sequence
The SM is stored in the RAM 16 which has a temporary storage function, and thus this RAM 16 serves as a so-called storage means.
なお、前記ポンプ駆動装置20は、ポンプ駆動
信号SAを受けている間、カフ2に接続された電
動ポンプを駆動し、カフ2内に空気を圧送するよ
うにされており、また流量調節装置22は、急速
排気用並びに定速排気用の二つの排出弁を備え、
排出量信号SEの内容に応じてそれら二つの排気
弁の開閉を制御することにより、カフ2内からの
排出量を調節し得るようにされている。 The pump drive device 20 is configured to drive an electric pump connected to the cuff 2 to forcefully feed air into the cuff 2 while receiving the pump drive signal SA, and also controls the flow rate adjustment device 22. is equipped with two exhaust valves, one for rapid exhaust and one for constant speed exhaust,
By controlling the opening and closing of these two exhaust valves according to the contents of the discharge amount signal SE, the amount of discharge from the inside of the cuff 2 can be adjusted.
以下、本実施例の作動を説明する。 The operation of this embodiment will be explained below.
図示しない電源スイツチが投入されると装置の
各部に電源が供給され、CPU14が予めROM1
8に記憶されたメインプログラムを示す第3図の
フローチヤートに従つて制御作動を為す。 When a power switch (not shown) is turned on, power is supplied to each part of the device, and the CPU 14 is preset to ROM1.
The control operation is performed according to the flowchart of FIG. 3 showing the main program stored in 8.
先ず、ステツプS1が実行され、スタート押釦
12の操作状態が判断される。スタート押釦12
が操作されない間はステツプS1の実行が繰返さ
れるが、血圧測定開始のためにスタート押釦12
が押圧操作され、スタート信号SSがI/Oポー
ト10を介して供給されると、次のステツプS2
及びS3が実行される。 First, step S1 is executed, and the operating state of the start push button 12 is determined. Start push button 12
The execution of step S1 is repeated while the button is not operated, but the start button 12 is pressed to start blood pressure measurement.
When is pressed and the start signal SS is supplied via the I/O port 10, the next step S2
and S3 are executed.
ステツプS2においては、流量調節装置22へ
の排出量信号SEの内容が変更されて、それまで
開状態とされていた二つの排気弁が共に閉じられ
ると共に、ポンプ駆動装置20へのポンプ駆動信
号SAの供給が開始されて、カフ2への空気の圧
送が開始される。一方、ステツプS3において
は、圧力値信号PVが表わすカフ2内の実際の圧
力Pが、予め設定された目標上限圧力PMよりも
大きいか否かが判断される。実際の圧力Pが目標
上限圧力PMよりも未だ小さい間はステツプS3
が繰返されるが、反対に実際の圧力Pが目標上限
圧力PMを上回つた場合には、ステツプS4及び
ステツプS5が直ちに実行される。すなわち、ス
テツプS4において、ポンプ駆動信号SAの出力
が解消されてポンプ駆動装置20によるカフ2内
への空気の圧送が停止されると共に、排出量信号
SEの内容が変更されて定速排気弁が開かれ、カ
フ2内の圧力Pが徐々に一定の速度で減少させら
れるのであり、ステツプS5において、上記カフ
2の減圧過程で発生され、脈波センサで検出され
る脈波信号SMおよびその各種情報、例えば、各
脈波信号SMのピーク値、各ピーク値間の間隔
や、それに関連して各脈波信号SMのピーク値が
得られた時点におけるカフ2内の圧力Pなどの情
報が記憶されるのである。 In step S2, the content of the discharge amount signal SE to the flow rate adjustment device 22 is changed, the two exhaust valves that had been in the open state up until then are both closed, and the pump drive signal SA to the pump drive device 20 is changed. The supply of air to the cuff 2 is started, and the pumping of air to the cuff 2 is started. On the other hand, in step S3, it is determined whether the actual pressure P within the cuff 2 represented by the pressure value signal PV is greater than a preset target upper limit pressure PM. While the actual pressure P is still smaller than the target upper limit pressure PM, proceed to step S3.
However, if the actual pressure P exceeds the target upper limit pressure PM, steps S4 and S5 are immediately executed. That is, in step S4, the output of the pump drive signal SA is canceled, the pump drive device 20 stops pumping air into the cuff 2, and the output of the output amount signal SA is canceled.
The contents of SE are changed, the constant speed exhaust valve is opened, and the pressure P inside the cuff 2 is gradually decreased at a constant speed.In step S5, the pulse wave generated during the depressurization process of the cuff 2 is The pulse wave signal SM detected by the sensor and its various information, such as the peak value of each pulse wave signal SM, the interval between each peak value, and the time when the peak value of each pulse wave signal SM was obtained in relation to it. Information such as the pressure P inside the cuff 2 is stored.
ステツプS5に引き続いてステツプS6が実行
され、所定の血圧値を算定するのに必要な情報が
全て揃つたか否かを判断するために、カフ2内の
実際の圧力Pが予め定めた十分小さな目標最低圧
力POより小さくなつたかどうかが比較される。
そして、実際の圧力Pが目標最低圧力POより大
きく末だ十分な情報が揃わない間は、ステツプS
5及びS6が繰返されるが、圧力Pが目標最低圧
力POより小さくなつて必要且つ十分な情報が得
られたと判断されると、ステツプS7が直ちに実
施され、排出量信号SEの内容が変更されて急速
排気弁が開かれ、カフ2内の気体が急速に排出さ
れる。 Step S6 is executed following step S5, and in order to judge whether all the information necessary to calculate a predetermined blood pressure value has been collected, the actual pressure P in the cuff 2 is determined to be sufficiently small as determined in advance. A comparison is made to see if the pressure has become smaller than the target minimum pressure PO.
Then, unless sufficient information is available to determine whether the actual pressure P is greater than the target minimum pressure PO, proceed to step S.
Steps 5 and S6 are repeated, but when the pressure P becomes smaller than the target minimum pressure PO and it is determined that necessary and sufficient information has been obtained, step S7 is immediately executed and the content of the discharge amount signal SE is changed. The rapid exhaust valve is opened and the gas in the cuff 2 is rapidly exhausted.
そして、ステツプS7に引き続いてステツプS
8及びS9が実行される。すなわち、ステツプS
8においては、前記ステツプS5で記憶された脈
波信号SMのピーク値に同期した所定のパルス幅
を有する一連のパルス列から成る一次脈波信号列
が作成され、その一次脈波信号列についての自己
相関がとられるのである。そして、ステツプS9
において、ステツプS8をとられた自己相関数の
周期性に基づいて、上記パルス列の最も大きな周
波数成分である基本周波数0の周期(基本周期)
T0が求められる。 Then, step S7 is followed by step S7.
8 and S9 are executed. That is, step S
In Step 8, a primary pulse wave signal train consisting of a series of pulse trains having a predetermined pulse width synchronized with the peak value of the pulse wave signal SM stored in step S5 is created, and an autolog of the primary pulse wave signal train is created. A correlation is taken. And step S9
In step S8, based on the periodicity of the autocorrelation number, the period of the fundamental frequency 0 , which is the largest frequency component of the pulse train, is determined (fundamental period).
T 0 is required.
なお、ここで自己相関関数はτだけ離れた二点
間の相関の強さを表わすものであつて、通常、関
数s(t)とした場合、
ψ(τ)=()(+)
で表わされ、関数s(t)が隠れた周期性を有す
るとき、その自己相関関数ψ(τ)にもその周期
性が現われるものである。また、本実施例でかか
る自己相関がとられる関数s(t)としてのパル
ス列は、不規則に発生するノイズを含むが基本的
には周期的な正規の脈波成分によつて構成されて
いる。従つて、上述のステツプS8及びS9によ
つて求められた基本周期T0は正規の脈波成分だ
けからなる信号列の基本周期にほとんど等しくな
る。 Note that the autocorrelation function here represents the strength of the correlation between two points separated by τ, and is usually expressed as ψ(τ) = () (+) when it is a function s(t). When the function s(t) has hidden periodicity, the periodicity also appears in its autocorrelation function ψ(τ). In addition, the pulse train as the function s(t) for which such autocorrelation is taken in this embodiment includes irregularly occurring noise, but is basically composed of regular periodic pulse wave components. . Therefore, the fundamental period T 0 found in steps S8 and S9 described above is almost equal to the fundamental period of the signal train consisting only of normal pulse wave components.
ステツプS9の実行後ステツプS10が引き続
いて実行される。すなわち、このステツプS10
においては、ステツプS9で求められた基本周波
数0の基本周期T0に基づいて二次脈波信号列si
(t)が作成されるのである。 After step S9 is executed, step S10 is subsequently executed. That is, this step S10
In step S9 , the secondary pulse wave signal sequence s
(t) is created.
脈波センサで検出された一次脈波信号列は、正
規の脈波成分とモーシヨンアーテイフアクトなど
に基因する雑音成分とを含んでいる。そして、そ
の雑音成分は正規の脈波成分に何ら関わりなく全
く不規則に含まれており、一方脈波成分は呼吸な
どの影響によつて多少その間隔にばらつきがあ
る。従つて、第一脈波信号列中に現われる信号成
分中、基本周期T0毎に現われる信号は必ずしも
正規の脈波成分とは限らず、また必ずしも基本周
期T0毎に信号成分が現われるものではない。す
なわち、かかる理由に基づいて、二次脈波信号列
si(t)は、一次脈波信号列の基本周波数の基本
周期T0を中心とする予め定められた範囲(1±
0.25)T0内の周期を有する信号を選択することに
より、複数組の二次脈波信号列が作成される。時
系列的関数である一次脈波信号列においてどの時
点が真の脈波のピーク時点(基準時点)であるか
が不明であるから、その基準時点を逐次ずらしつ
つ上記の周基範囲内にあるパルスを選択すること
により、二次脈波信号列が幾組も作成されるので
ある。この複数組の二次脈波信号列のうちの一つ
が、正規の脈波の発生周期に同期した信号列であ
るから、以下のステツプにおいてそれが判定され
るようになつている。 The primary pulse wave signal train detected by the pulse wave sensor includes a normal pulse wave component and a noise component caused by motion artifacts and the like. The noise component is included completely irregularly without any relation to the regular pulse wave component, and on the other hand, the interval of the pulse wave component varies somewhat due to the influence of breathing and the like. Therefore, among the signal components that appear in the first pulse wave signal train, the signal that appears every basic period T 0 is not necessarily a regular pulse wave component, and the signal component does not necessarily appear every basic period T 0 . do not have. That is, based on this reason, the secondary pulse wave signal sequence
si(t) is a predetermined range ( 1 ±
0.25) By selecting signals having a period within T 0 , multiple sets of secondary pulse wave signal sequences are created. Since it is unclear which time point in the primary pulse wave signal sequence, which is a time-series function, is the true peak time point (reference time point) of the pulse wave, the reference time point is successively shifted and determined within the above-mentioned base range. By selecting pulses, several sets of secondary pulse wave signal trains are created. Since one of the plurality of sets of secondary pulse wave signal sequences is a signal sequence synchronized with the regular pulse wave generation cycle, it is determined in the following steps.
そして、ステツプS10に続くステツプS11
で、ステツプS10で作成された二次脈波信号列
si(t)についての自己相関ψi(t)が求められ、
基本周期T0における自己相関の強さψi(T0)が求
められる。すなわち、ステツプS11において
は、ステツプS10で作成された二次脈波信号列
si(t)が如何に多くの正規の脈波成分に同期し
たパルスからなるかの指標が数値として求められ
るのである。そして、この指標としての自己相関
の強さψi(T0)が、ステツプS11に続いて直ち
に実行されるS12において、予め定められた自
己相関の強さの目標値ψ0と比較され、その目標
値ψ0より大きいときにはステツプS13が、ま
た目標値ψ0より未だ小さいときにはステツプS
14が、それぞれ直ちに実行されることとなる。 Then, step S11 follows step S10.
Then, the secondary pulse wave signal train created in step S10
The autocorrelation ψi(t) for si(t) is determined,
The autocorrelation strength ψi (T 0 ) at the fundamental period T 0 is determined. That is, in step S11, the secondary pulse wave signal sequence created in step S10 is
An index of how many pulses synchronized with normal pulse wave components si(t) consists of is determined as a numerical value. The strength of autocorrelation ψi (T 0 ) as this index is then compared with a predetermined target value ψ 0 of the strength of autocorrelation in step S12, which is executed immediately after step S11, and the If the value ψ is greater than 0 , step S13 is executed, and if it is still smaller than the target value ψ 0 , step S13 is executed.
14 will be executed immediately.
すなわち、ステツプS12において、基本周期
T0における自己相関の強さψi(T0)が目標値ψ0よ
りも大きく、その二次脈波信号列si(t)が雑音
をほとんど含んでいないと判断された場合には、
ステツプS13において、その二次脈波信号列si
(t)が血圧測定用の信号列として選択され、引
き続いて実行されるステツプS15の血圧値算定
ルーチンにおいて、その選択された二次脈波信号
列si(t)に対応した一次脈波信号列(脈波信号
SM)に基づいて所定の血圧値が算定されること
となる。 That is, in step S12, the fundamental period
If the autocorrelation strength ψi (T 0 ) at T 0 is larger than the target value ψ 0 and it is determined that the secondary pulse wave signal sequence si (t) contains almost no noise,
In step S13, the secondary pulse wave signal sequence si
(t) is selected as the signal sequence for blood pressure measurement, and in the blood pressure value calculation routine of step S15, which is subsequently executed, the primary pulse wave signal sequence corresponding to the selected secondary pulse wave signal sequence si(t). (Pulse wave signal
A predetermined blood pressure value will be calculated based on the SM).
一方、ステツプS12において、基本周期T0
における自己相関の強さψi(T0)が目標値ψ0より
も小さく、二次脈波信号列si(t)中に未だ多く
の雑音が含まれていると判断された場合には、ス
テツプS14において、その二次脈波信号列si
(t)が何番目に作成された信号列であるのかが
判断される。すなわち、二次脈波信号列si(t)
がその添字のiで示されるi番目に作成された二
次脈波信号列であるとすれば、そのiが予め定め
られた数値、例えば100と比較され、iが未だ100
に達していない間は前記ステツプS10乃至S1
2が繰返されることとなる。ただし、この場合、
ステツプS10で作成される二次脈波信号列si
(t)は、それ以前に作成された全ての二次脈波
信号列si(t)とは異なるものとされ、その添字
のiも1づつ増したものとして表わされる。ステ
ツプS14で比較される二次脈波信号列si(t)
が100番目のものである場合、即ちs100(t)であ
る場合、ステツプS16が実行されることとな
る。 On the other hand, in step S12, the fundamental period T 0
If it is determined that the autocorrelation strength ψi(T 0 ) is smaller than the target value ψ 0 and that the secondary pulse wave signal sequence si(t) still contains a lot of noise, the step In S14, the secondary pulse wave signal sequence si
It is determined which signal sequence (t) was created. That is, the secondary pulse wave signal sequence si(t)
If is the i-th created secondary pulse wave signal sequence indicated by the subscript i, that i is compared with a predetermined value, for example 100, and if i is still 100.
Until the above step S10 to S1 is reached,
2 will be repeated. However, in this case,
Secondary pulse wave signal sequence si created in step S10
(t) is different from all the secondary pulse wave signal sequences si(t) created before it, and its subscript i is also expressed as being incremented by one. Secondary pulse wave signal sequence si(t) compared in step S14
is the 100th one, that is, s 100 (t), step S16 will be executed.
ステツプS16においては、それまでに作成さ
れた100種類の二次脈波信号列si(t)についてス
テツプS11で求められた基本周期T0における
自己相関の強さψi(T0)がそれぞれ比較され、そ
のうち自己相関の強さψi(T0)の最も大きい二次
脈波信号列si(t)が決定され、ステツプS5に
おいて予め記憶された脈波信号SMのうち、上記
決定された1組の二次脈波信号列si(t)に対応
する脈波信号が選択される。そして、その選択さ
れた脈波信号に基づいて、引き続いて実行される
ステツプS15において、所定の血圧値が算定さ
れるのである。 In step S16, the autocorrelation strength ψi(T 0 ) at the fundamental period T 0 obtained in step S11 is compared for the 100 types of secondary pulse wave signal sequences si(t) created so far. , among which the secondary pulse wave signal sequence si(t) with the largest autocorrelation strength ψi(T 0 ) is determined, and in step S5, the set of determined pulse wave signals SM is selected from among the pulse wave signals SM stored in advance. A pulse wave signal corresponding to the secondary pulse wave signal sequence si(t) is selected. Based on the selected pulse wave signal, a predetermined blood pressure value is calculated in the subsequently executed step S15.
すなわち、上述のステツプS14及び16は、
第一脈波信号列SM中において、そこに含まれる
雑音が多く、基本周期T0における自己相関の強
さψi(T0)の十分大きな二次脈波信号列si(t)が
なかなか作成され得ない場合、或はステツプS1
2における目標値ψ0が高く容易にその目標値ψ0
に達する自己相関の強さψi(T0)を有する二次脈
波信号列si(t)が得られない場合などに、演算
時間を短縮する目的で設けられているものであ
り、ステツプS14で比較されるべき二次脈波信
号列si(t)の数は、演算時間の許す限り、また
二次脈波信号列si(t)を含む各記憶内容がRAM
16の記憶容量内にある限り、多いことが望まし
く、例えば本実施例のように100程度が実用上望
ましいのである。 That is, the above-mentioned steps S14 and 16 are as follows.
The first pulse wave signal sequence SM contains a lot of noise, and it is difficult to create a secondary pulse wave signal sequence si(t) with a sufficiently large autocorrelation strength ψi(T 0 ) at the fundamental period T 0 . If not, or step S1
The target value ψ 0 in 2 is high and the target value ψ 0 is easily
This is provided for the purpose of shortening the computation time when a secondary pulse wave signal sequence si(t) having an autocorrelation strength ψi(T 0 ) reaching ψi(T 0 ) cannot be obtained. The number of secondary pulse wave signal sequences si(t) to be compared can be determined as long as the calculation time allows, and each storage content including the secondary pulse wave signal sequence si(t) can be
As long as it is within the storage capacity of 16, it is desirable that the number be as large as possible; for example, as in this embodiment, about 100 is practically desirable.
前述のように、ステツプS13或はS16の終
了後実行されるステツプS15においては、それ
らステツプS13或はS16で選択された二次脈
波信号列を構成する各パルスに対応した各脈波信
号SMに基づいて、所定の血圧値、例えば最高及
び最低血圧値を算定するものであるが、通常、そ
の最高及び最低血圧値は、脈波信号SMのピーク
値が隣接する脈波信号間で急激に大きくなつた時
のカフ2内の実際の圧力Pを最高血圧値として、
また急激に小さくなつた時の圧力Pを最低血圧値
として、求めるようにされている。 As mentioned above, in step S15 executed after the end of step S13 or S16, each pulse wave signal SM corresponding to each pulse constituting the secondary pulse wave signal train selected in those steps S13 or S16 is A predetermined blood pressure value, for example, the systolic and diastolic blood pressure values are calculated based on The actual pressure P inside the cuff 2 when it increases is taken as the systolic blood pressure value,
Further, the pressure P when the pressure suddenly decreases is determined as the diastolic blood pressure value.
ステツプS15の終了後、メインプログラムは
直ちに終了される。 After completing step S15, the main program is immediately terminated.
上述の説明から明らかなように、本実施例にお
いては、ステツプS8及びステツプS9によつて
一次脈波信号列基本周期決定手段が、また、ステ
ツプS10によつて二次脈波信号列作成手段が、
更に、ステツプS11,S12,S13,S14
によつて二次脈波信号列決定手段が、ステツプS
16によつて脈波選択手段がそれぞれ構成されて
いるのであり、ステツプS15の血圧算定ルーチ
ンによつて血圧測定手段が構成されているのであ
る。付言すれば、ステツプS1乃至S4、並びに
S6及びS7と、前記ポンプ駆動装置20及び流
量調節装置22とによつて、カフ2内の圧力Pを
調節する圧力制御手段が構成されているのであ
る。 As is clear from the above description, in this embodiment, the primary pulse wave signal sequence fundamental period determining means is executed in steps S8 and S9, and the secondary pulse wave signal sequence creating means is executed in step S10. ,
Furthermore, steps S11, S12, S13, S14
In step S, the secondary pulse wave signal sequence determining means
16 constitute a pulse wave selection means, and the blood pressure calculation routine of step S15 constitutes a blood pressure measuring means. In addition, steps S1 to S4, S6 and S7, the pump driving device 20 and the flow rate adjusting device 22 constitute a pressure control means for regulating the pressure P within the cuff 2.
以上説明した本実施例によれば、脈波信号SM
中に含まれる雑音の有無に拘らず、精度の高い血
圧値が極めて安定して得られることとなり、実用
上の効果も顕著なものがある。 According to this embodiment described above, the pulse wave signal SM
Regardless of the presence or absence of noise contained therein, highly accurate blood pressure values can be obtained in an extremely stable manner, and the practical effects are also significant.
すなわち、本実施例においては、複数二次脈波
信号列si(t)の中から雑音をほとんど含まない
二次脈波信号列を選択するに際して、基本周期
T0における二次脈波信号列si(t)の自己相関の
強さψi(t)を目標値ψ0と比較し、その目標値ψ0
を超える自己相関の強さψi(t)を有する二次脈
波信号列があつた場合には、その二次脈波信号列
を血圧測定用として選択し、或はそのような二次
脈波信号列がなかなか作成されず、二次脈波信号
列si(t)の数が所定の数に先に達した場合には、
その所定数のうちの二次脈波信号列si(t)のう
ち、基本周期T0における自己相関の強さψi(t)
が最も大きいものを血圧測定用の二次脈波信号列
として選択する、二段構えの二次脈波信号列選択
方式が採用され、雑音の除去と演算時間の短縮
化、記憶手段としてのRAM16の小容量化とが
極めて効率的に達成され得る構成とされているの
であり、血圧測定装置としての操作面、或は価格
面等の現実問題に十分対応し得るようにされるの
である。 That is, in this embodiment, when selecting a secondary pulse wave signal sequence containing almost no noise from among multiple secondary pulse wave signal sequences si(t), the basic period is
The autocorrelation strength ψi(t) of the secondary pulse wave signal sequence si(t) at T 0 is compared with the target value ψ 0 , and the target value ψ 0
If there is a secondary pulse wave signal sequence with an autocorrelation strength ψi(t) exceeding , that secondary pulse wave signal sequence is selected for blood pressure measurement, or If the signal sequence is not created easily and the number of secondary pulse wave signal sequences si(t) reaches a predetermined number,
Among the predetermined number of secondary pulse wave signal sequences si(t), the strength of autocorrelation at the fundamental period T 0 ψi(t)
A two-stage secondary pulse wave signal sequence selection method is adopted in which the one with the largest value is selected as the secondary pulse wave signal sequence for blood pressure measurement, which eliminates noise, shortens calculation time, and uses RAM 16 as a storage means. The structure is such that a reduction in the capacity of the blood pressure measuring device can be achieved extremely efficiently, and it is possible to sufficiently deal with practical problems such as operational aspects and cost aspects of a blood pressure measuring device.
なお、基本周期T0における自己相関の強さψi
(t)が目標値ψ0に達せず、選択された二次脈波
信号列が当初の期待ほどに雑音が除去されたもの
でない場合においても、二次脈波信号列si(t)
自体が予め雑音の多くが除去されたものであるこ
とを考えれば、その選択された二次脈波信号列の
基本周期T0における自己相関の強さが目標値ψ0
に近い十分大きなものであり、実用上血圧測定精
度の向上に差支えがない程度に雑音が除去された
ものであることは、容易に認識されるのである。
ただし、この場合において、その実用上の支障が
ない程度に設定するには、目標値ψ0並びに二次
脈波信号列の作成数を十分考慮することが必要と
なり、目標値ψ0としては0.9程度、作成数として
は前記したように100程度が実用上望ましいので
ある。 In addition, the strength of autocorrelation at fundamental period T 0 ψi
Even if (t) does not reach the target value ψ 0 and the selected secondary pulse wave signal sequence is not as noise-removed as initially expected, the secondary pulse wave signal sequence si(t)
Considering that most of the noise has been removed in advance, the strength of autocorrelation at the fundamental period T 0 of the selected secondary pulse wave signal sequence is the target value ψ 0
It is easily recognized that the noise is sufficiently large, close to , and that noise has been removed to the extent that there is no problem in improving the accuracy of blood pressure measurement in practice.
However, in this case, in order to set it to a level that does not cause any practical problems, it is necessary to sufficiently consider the target value ψ 0 and the number of secondary pulse wave signal sequences to be created, and the target value ψ 0 is set to 0.9. As mentioned above, it is practically desirable to have about 100 in terms of the number and number of copies.
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明
がかかる実施例に何等限定されるものでないこと
は勿論である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to this embodiment in any way.
例えば、前記実施例においては、一次脈波信号
列SMの基本周波数0の周期T0を求めるに際し
て、一次脈波信号列に含まれる全ての脈波成分並
びに雑音からなる脈波信号SMに対して所定幅の
パルスを考え、かかるパルスからなるパルス列に
ついて自己相関関数を求めて、その周期性から求
めるようにしていたが、上述のようなパルス列を
必ずしも考える必要はなく、上記各脈波信号SM
間を一周期とする、各脈波信号SM間毎に周期の
変動する一連の正弦波を考え、かかる正弦波の自
己相関関数を求めることにより基本周期T0を求
めてもよく、また、それらパルス列乃至は正弦波
のフーリエ変換(フーリエスペクトル)を求め、
そのフーリエ変換から基本周波数0を求めてその
基本周期T0を算出するようにしてもよいのであ
る。 For example, in the above embodiment, when determining the period T 0 of the fundamental frequency 0 of the primary pulse wave signal sequence SM, for the pulse wave signal SM consisting of all the pulse wave components and noise included in the primary pulse wave signal sequence SM, Considering a pulse of a predetermined width, the autocorrelation function was calculated for a pulse train consisting of such pulses and determined from its periodicity, but it is not necessary to consider the pulse train as described above, and each of the above pulse wave signals SM
The fundamental period T 0 may be determined by considering a series of sine waves whose period varies between each pulse wave signal SM, and determining the autocorrelation function of such sine waves. Find the Fourier transform (Fourier spectrum) of a pulse train or sine wave,
The fundamental frequency 0 may be obtained from the Fourier transform and the fundamental period T 0 may be calculated.
なお、ここにフーリエ変換は一次脈波信号列を
s(t)とした場合、
F()=∫∞ -∞s(t)ε-j〓tdt
で表わされるものであり、その最大値をとるの
値が基本周波数0を示すことから、基本周期T0
はその逆数(1/0)を求めることにより得られ
るのである。 Note that here, the Fourier transform is expressed as F()=∫ ∞ -∞ s(t)ε -j 〓 t dt, where the primary pulse wave signal sequence is s(t), and its maximum value is Since the value of T indicates the fundamental frequency 0 , the fundamental period T 0
can be obtained by finding its reciprocal ( 1/0 ).
更に、上記自己相関関数、並びにフーリエ変換
を求めるに際して、必ずしも測定した全ての一次
脈波信号列SMにわたつてそれらを求める必要は
なく、統計的に基本周期T0がほとんど誤りなく
求められる範囲であれば、より少ない数の脈波信
号SMからなる一部の一次脈波信号列について求
めるだけで、基本周期T0を求めることが可能で
あり、その決定時期も必要な情報の記憶後であれ
ば、何時でもよいのである。 Furthermore, when calculating the above autocorrelation function and Fourier transform, it is not necessary to calculate them over all the measured primary pulse wave signal sequences SM, but within the range where the fundamental period T 0 can be calculated statistically with almost no error. If there is, it is possible to find the fundamental period T 0 by simply finding it for a part of the primary pulse wave signal train consisting of a smaller number of pulse wave signals SM, and it can be determined at any time after the necessary information has been memorized. Well, any time is fine.
また、二次脈波信号列si(t)を作成するに際
しては、前記実施例では相隣り合う脈波信号SM
間の間隔がT0±0.25T0を基準として一連のパル
ス列を選択作成するものとしたが、上記範囲は必
ずしもそれに限定されるものではなく、必要に応
じて変更できるものであることは勿論である。 In addition, when creating the secondary pulse wave signal sequence si(t), in the above embodiment, adjacent pulse wave signals SM
A series of pulse trains was selected and created based on the interval T 0 ±0.25T 0 , but the above range is not necessarily limited to this and can of course be changed as necessary. be.
更に、前記実施例においては、二次脈波信号列
si(t)中から一つを選択する場合、前述の如く、
目標値ψ0と信号列数iとの両方で信号列の作成
数の限界を定め、その作成数のうちから一つの二
次脈波信号列を選択するようにされていたが、そ
れらのうち一方のみを作成数を限定する手段とし
て採用しても本発明の目的は一応達成されるので
ある。なお、上記二次脈波信号列si(t)中から
一つの二次脈波信号列を選択するに際しては、必
ずしも二次脈波信号列si(t)の基本周期T0にお
ける自己相関の強さにより選択する必要はなく、
各二次脈波信号列si(t)と一次脈波信号列との
相互相関をとり、その相互相関の最も強いものを
選択するようにしてもよい。 Furthermore, in the embodiment, the secondary pulse wave signal train
When selecting one from si(t), as mentioned above,
The limit on the number of signal sequences to be created is determined by both the target value ψ 0 and the number of signal sequences i, and one secondary pulse wave signal sequence is selected from among the number of created signal sequences. Even if only one of them is adopted as a means for limiting the number of products to be produced, the object of the present invention can be achieved to a certain extent. Note that when selecting one secondary pulse wave signal sequence from the secondary pulse wave signal sequence si(t), it is not necessary to consider the strength of autocorrelation in the fundamental period T 0 of the secondary pulse wave signal sequence si(t). There is no need to choose based on
The cross-correlation between each secondary pulse wave signal sequence si(t) and the primary pulse wave signal sequence may be calculated, and the one with the strongest cross-correlation may be selected.
加えて、本発明はオシロメトリツク方式の血圧
測定装置のみならず、マイクロホン方式の血圧測
定装置並びに超音波方式等の血圧測定装置にもそ
の適用が可能なものである。 In addition, the present invention is applicable not only to oscillometric type blood pressure measuring apparatuses but also to microphone type blood pressure measuring apparatuses, ultrasonic type blood pressure measuring apparatuses, and the like.
なお、本発明をマイクロホン方式の血圧測定装
置に適用した場合には、脈波としてのコロトコフ
音はマイクロホンで検出されることとなり、圧力
センサ4ではカフ2内の実際の圧力Pを表わす圧
力値信号PVのみが検出されることとなる。そし
て、この場合一次脈波信号列はコロトコフ音と雑
音の入り混じつたものとなり、二次脈波信号列で
はかかるコロトコフ音に混入した雑音の少ないも
のが作成され、選択されることとなる。そして、
更に、かかるマイクロホン方式の血圧測定装置で
は、その血圧測定手段(前記実施例のステツプS
15)において、上述のような雑音の少ないコロ
トコフ音からなる選択された二次脈波信号列に基
づいて、その最初のコロトコフ音に対応する時点
のカフ2の内圧が最高血圧とされ、また最後のコ
ロトコフ音に対応する時点の内圧が最低血圧とし
て求められるのである。 Note that when the present invention is applied to a microphone-type blood pressure measuring device, the Korotkoff sound as a pulse wave will be detected by the microphone, and the pressure sensor 4 will detect a pressure value signal representing the actual pressure P in the cuff 2. Only PV will be detected. In this case, the primary pulse wave signal train is a mixture of Korotkoff sounds and noise, and the secondary pulse wave signal train is created and selected with less noise mixed in with the Korotkoff sounds. and,
Furthermore, in such a microphone type blood pressure measuring device, the blood pressure measuring means (step S of the above embodiment)
In step 15), based on the selected secondary pulse wave signal sequence consisting of Korotkoff sounds with less noise as described above, the internal pressure of cuff 2 at the time corresponding to the first Korotkoff sound is determined to be the systolic blood pressure, and the last The internal pressure at the time corresponding to the Korotkoff sound is determined as the diastolic blood pressure.
また、超音波方式の血圧測定装置においては、
カフ2で圧迫された動脈の脈壁に対して発射され
た超音波がその動脈の振動によつてドツプラ変位
されるのであるが、そのドツプラ変位を受けた超
音波の変位量が脈波として一次脈波信号列を形成
するのであり、その中に雑音が含まれているので
ある。従つて、この場合には、その動脈の振動に
基づくドツプラ変化量以外の雑音が除去されるの
であり、これによつて雑音のない正規の動脈の振
動に基づく精度の高い血圧値が所定の公知の手法
によつて求められることとなるのである。 In addition, in ultrasonic blood pressure measurement devices,
Ultrasonic waves emitted against the artery wall compressed by cuff 2 are subjected to Doppler displacement due to the vibrations of the artery, and the amount of displacement of the ultrasound waves that undergoes Doppler displacement is the primary pulse wave. It forms a pulse wave signal train, which contains noise. Therefore, in this case, noise other than the amount of Doppler change based on the vibration of the artery is removed, and as a result, a highly accurate blood pressure value based on normal vibration of the artery without noise can be obtained from a predetermined known known value. This can be determined using the following method.
尚、上述したのはあくまでも本発明の実施例で
あり、本発明はその精神を逸脱しない範囲におい
て種々変更が加えられ得るものである。 The above-mentioned embodiments are merely examples of the present invention, and various modifications may be made to the present invention without departing from the spirit thereof.
第1図は本発明のクレーム対応図であり、第2
図は本発明をオシロメトリツク方式の血圧測定装
置に適用した場合の一実施例を示すブロツク線図
であり、第3図は第2図に示す装置の作動を説明
するためのプログラムを示すフローチヤートであ
る。
2:カフ、4:圧力センサ(脈波センサ)、
6:拍動検出器(脈波センサ)、14:CPU(演
算処理装置)、16:RAM(記憶手段)、18:
ROM。
Fig. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention, and Fig. 2 is a diagram corresponding to claims of the present invention.
The figure is a block diagram showing an embodiment of the present invention applied to an oscillometric blood pressure measuring device, and FIG. 3 is a flowchart showing a program for explaining the operation of the device shown in FIG. It's a chat. 2: Cuff, 4: Pressure sensor (pulse wave sensor),
6: Pulse detector (pulse wave sensor), 14: CPU (processing unit), 16: RAM (storage means), 18:
ROM.
Claims (1)
を表す脈波信号に含まれる雑音を除去するための
脈波信号処理装置であつて、 前記脈波を検出し、脈波信号を出力する脈波セ
ンサと、 該脈波センサによつて検出された脈波信号を順
次記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶された情報に基づいて前記脈
波信号の各々のピーク値間隔に対応する周期を備
えた一連の一次脈波信号列を作成し、該一次脈波
信号列にフーリエ変換処理または自己相関処理を
施して、該一次脈波信号列の基本周波数の周期を
決定する一次脈波信号列基本周期決定手段と、 前記一次脈波信号列を構成する各信号のうち、
前記基本周波数の周期を中心とする予め定められ
た範囲内の周期を有する信号を選択することによ
り、複数組の二次脈波信号列を作成する二次脈波
信号列作成手段と、 前記複数組の二次脈波信号列の前記基本周波数
の周期における自己相関の強さをそれぞれ求め、
該複数組の二次脈波信号列のうち最も自己相関の
強い組を決定する二次脈波信号列決定手段と、 前記記憶手段に記憶された脈波信号のうち、前
記二次脈波信号列決定手段により決定された組の
二次脈波信号列に対応する脈波信号を選択する脈
波選択手段と を含むことを特徴とする脈波信号処理装置。 2 前記脈波は、カフを用いて生体の血圧を測定
するに際して該カフによる圧迫により心拍に同期
して発生するコロトコフ音であり、前記脈波セン
サは、該コロトコフ音を検出するマイクロホンを
含むものである特許請求の範囲第1項に記載の脈
波信号処理装置。 3 前記脈波は、カフを用いて生体の血圧を測定
するに際して心拍に同期して該カフ内に発生する
圧力振動であり、前記脈波センサは、該カフに接
続されて該カフ内の圧力振動を検出して電気信号
に変換する圧力センサを含むものである特許請求
の範囲第1項に記載の脈波信号処理装置。 4 前記脈波は、心拍に同期して発生する動脈壁
の脈動であり、前記脈波センサは、該動脈壁の拍
動を超音波を用いて検出する超音波センサを含む
ものである特許請求の範囲第1項に記載の脈波信
号処理装置。[Scope of Claims] 1. A pulse wave signal processing device for removing noise contained in a pulse wave signal representing a pulse wave generated from an artery of a living body in synchronization with a heartbeat, which detects the pulse wave, a pulse wave sensor that outputs a pulse wave signal; a storage unit that sequentially stores the pulse wave signals detected by the pulse wave sensor; and a memory unit that sequentially stores the pulse wave signals detected by the pulse wave sensor; A series of primary pulse wave signal sequences with a period corresponding to the peak value interval is created, and the primary pulse wave signal sequence is subjected to Fourier transform processing or autocorrelation processing to determine the period of the fundamental frequency of the primary pulse wave signal sequence. a primary pulse wave signal sequence fundamental period determining means for determining the primary pulse wave signal sequence; and of each signal forming the primary pulse wave signal sequence,
a secondary pulse wave signal sequence creating means for creating a plurality of sets of secondary pulse wave signal sequences by selecting a signal having a period within a predetermined range centered on the period of the fundamental frequency; Determine the strength of autocorrelation in the period of the fundamental frequency of the set of secondary pulse wave signal sequences, respectively,
a secondary pulse wave signal sequence determining means for determining a set with the strongest autocorrelation among the plurality of sets of secondary pulse wave signal sequences; and a secondary pulse wave signal among the pulse wave signals stored in the storage means. A pulse wave signal processing device comprising: pulse wave selection means for selecting pulse wave signals corresponding to the set of secondary pulse wave signal sequences determined by the sequence determination means. 2. The pulse wave is a Korotkoff sound that is generated in synchronization with the heartbeat due to compression by the cuff when measuring the blood pressure of a living body using the cuff, and the pulse wave sensor includes a microphone that detects the Korotkoff sound. A pulse wave signal processing device according to claim 1. 3. The pulse wave is a pressure vibration generated within the cuff in synchronization with the heartbeat when measuring the blood pressure of a living body using the cuff, and the pulse wave sensor is connected to the cuff and measures the pressure within the cuff. The pulse wave signal processing device according to claim 1, which includes a pressure sensor that detects vibration and converts it into an electrical signal. 4. Claims in which the pulse wave is a pulsation of an artery wall that occurs in synchronization with a heartbeat, and the pulse wave sensor includes an ultrasonic sensor that detects the pulsation of the artery wall using ultrasonic waves. The pulse wave signal processing device according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063473A JPS59189830A (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | Homomanometer apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063473A JPS59189830A (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | Homomanometer apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59189830A JPS59189830A (en) | 1984-10-27 |
| JPH0347088B2 true JPH0347088B2 (en) | 1991-07-18 |
Family
ID=13230231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58063473A Granted JPS59189830A (en) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | Homomanometer apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59189830A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0968681B1 (en) * | 1997-11-20 | 2005-12-14 | Seiko Epson Corporation | Pulse wave examination apparatus |
| JP2019180939A (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-24 | オムロン株式会社 | Biological information measuring apparatus, method, and program |
-
1983
- 1983-04-11 JP JP58063473A patent/JPS59189830A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59189830A (en) | 1984-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kovács et al. | A rule-based phonocardiographic method for long-term fetal heart rate monitoring | |
| EP2055229B1 (en) | Blood pressure calculation method for non-invasive blood pressure measurement apparatus | |
| JP4213188B2 (en) | Electronic blood pressure monitor | |
| JP3590613B2 (en) | Amplitude increase index calculation device and arteriosclerosis test device | |
| CA2290247C (en) | Method and device for measuring systolic and diastolic blood pressure and heart rate in an environment with extreme levels of noise and vibrations | |
| CN101002672A (en) | Computation of blood pressure using different signal processing channels | |
| JP3649703B2 (en) | Blood pressure measurement device with amplitude increase index measurement function | |
| JP3621395B2 (en) | Blood pressure measurement device with waveform analysis function | |
| JP2004195071A (en) | Atherosclerosis evaluation device | |
| EP0912136B1 (en) | Method and apparatus for detecting blood pressure by blood pressure sounds in the presence of significant noise | |
| KR890004553B1 (en) | Sphygmonanometer adopting recognition of korotkoff sounds | |
| JPH04261640A (en) | Blood pressure monitoring apparatus | |
| EP0955873B1 (en) | Coherent pattern identification in non-stationary periodic blood pressure data | |
| JP3623493B2 (en) | Blood pressure measurement device with pulse wave detection function | |
| JPH0375169B2 (en) | ||
| JPH0347088B2 (en) | ||
| US20040077959A1 (en) | Vital-information obtaining apparatus | |
| JP2006247221A (en) | Pulse wave detector | |
| JPH07265274A (en) | Blood pressure measuring device | |
| JP2003245256A (en) | Dicrotic notch detector and pulsation propagation speed information detector | |
| JP4398553B2 (en) | Electronic blood pressure monitor | |
| JPH0445686Y2 (en) | ||
| JPH0343A (en) | Electronic blood pressure gauge | |
| JPH04180728A (en) | Blood pressure measuring instrument | |
| JP2025084621A (en) | Arterial endothelial function testing device |