CN102843964A - 血压测定装置及血压测定装置的控制方法 - Google Patents

血压测定装置及血压测定装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

在袖带压与用规定方法计算出的最低血压及最高血压一致时,分别将容积检测部检测出的动脉容积信号的值,决定为最低血压时的值及最高血压时的值,检测由容积检测部检测出的动脉容积信号所示的容积开始增加的上升拐点和容积开始减少的下降拐点,在从检测出上升拐点开始到检测出下降拐点为止的上升阶段,使规定的控制目标值从所决定的最低血压时的值变化到最高血压时的值的附近,在从检测出下降拐点开始到检测出上升拐点为止的下降阶段,使规定的控制目标值从所决定的最高血压时的值变化到最低血压时的值的附近(步骤ST31-ST35)。由此,能够应用控制目标值来测定血压,该控制目标值考虑到了通过利用容积补偿法而使身体组织变形的影响。

Description

血压测定装置及血压测定装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种血压信息测定装置、及血压信息测定装置的控制方法,特别是涉及一种利用容积补偿法的血压信息测定装置及此血压信息测定装置的控制方法。
背景技术
现有的电子血压计,将腕带(袖带)卷绕在测定部位上,在将袖带内的压力(袖带压)增加至比最高血压更高的血压,之后又逐渐地减压的过程中,通过压力传感器经由袖带检测出动脉产生的脉动,并利用袖带压和此时的脉动的大小(脉搏波振幅)来决定最高血压和最低血压(示波法)。
相比之下,开发了无创地连续测定每次心跳时的血压的容积补偿式的血压计(参照日本特开昭54-50175号公报,下面称为“专利文献1”)。容积补偿法是指,通过利用袖带从身体外压迫动脉,并且保持发生脉动的动脉的单位长度的容积一致,来使压迫压力(袖带压)与动脉内压(即血压)平衡,并且,通过在保持该状态时检测出袖带压来获得连续血压值。
通过保持动脉内压与施加在动脉上的袖带压一直平衡,使动脉管壁变成无负载状态(即没有施加压力的自然状态)。在此,有两点重要的问题,即如何在动脉处于无负载状态时检测容积值(控制目标值)以及如何保持该状态(伺服控制)。特别是,由于控制目标值的精度会对血压测定精度造成很大的影响,所以决定控制目标值是非常重要的。
已知发明了如下的方法来作为决定控制目标值的方法:一边通过袖带逐渐地压迫动脉,一边检测从光电容积脉搏波或阻抗脉搏波获得的动脉容积变化信号(容积脉搏波的交流成分)的最大点,并将此时的动脉容积值(容积脉搏波的直流成分)作为控制目标值(参照日本特开昭59-156325号公报,下面称为“专利文献2”)。利用专利文献2的容积补偿法的电子血压计在控制袖带压的整个范围内,使用固定的控制目标值。
但是,实际上在压迫动脉的过程中,与动脉容积的变化相比,在受到动脉周围的身体(生体)组织变形的影响下,容积脉搏波的直流成分值的变化更大。因此,存在这样的问题:只能通过身体组织的变形小的手指部来测定,并且测定的最高血压与最低血压的差(脉压)比实际的血压值小。
关于该问题点,发明了一种决定考虑到身体组织变形影响的控制目标值的方法(参照日本特开平8-581号公报,下面称为“专利文献3”)。根据该发明,在逐渐压迫动脉的过程中,通过示波法计算出最低血压和最高血压,并且检测出在这两点的动脉容积值。这两点的动脉容积值即为最低血压和最高血压的控制目标值。通过用任意的曲线插补这两点,能够决定一次心跳(心拍)内的任意点的控制目标值,该控制目标值考虑了身体组织变形的影响。通过使用以上述方式来决定的控制目标值,能够消除在使用固定的控制目标值的情况下产生的测定误差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭54-50175号公报
专利文献2:日本特开昭59-156325号公报
专利文献3:日本特开平8-581号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在专利文献3的发明中,虽然公开了决定考虑到身体组织变形影响的控制目标值的方法,但是没有公开实际使用该控制目标值的方法。因此,存在这样的问题:在实际的容积补偿式血压计中,不能使用考虑了身体组织变形影响的控制目标值。
本发明是为了解决上述问题而提出的,其目的之一在于提供一种血压测定装置、及血压测定装置的控制方法,该血压测定装置,能够应用控制目标值来测定血压,该控制目标值考虑到了通过利用容积补偿法而使身体组织变形的影响。
用于解决课题的手段
为了达成上述的目的,根据本发明的一个技术方案,提供一种血压测定装置,该血压测定装置用于利用容积补偿法来测定血压,其具有袖带,用于在装戴于血压的测定部位的情况下压迫上述测定部位的动脉,加减压部,用于增加及减少上述袖带的内部的压力,压力检测部,用于检测上述袖带的内部的压力即袖带压,容积检测部,用于检测动脉容积信号,该动脉容积信号表示每单位长度的上述动脉的容积,控制部;上述控制部包括:压力控制单元,用于控制上述加减压部来调整上述袖带的压力,使得上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的上述容积与规定的控制目标值一致,提取单元,用于提取在特定情况下由上述压力检测部检测出的上述袖带压来作为被测定者的血压,上述特定情况是指,通过上述压力控制单元进行调整的结果,上述容积满足规定条件的情况,上述规定条件用于判断上述容积与上述规定的控制目标值一致。
上述控制部还包括:决定单元,在袖带压与用规定方法计算出的最低血压及最高血压一致时,分别将上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号的值,决定为最低血压时的值及最高血压时的值,变化点检测单元,用于检测上升拐点和下降拐点,上述上升拐点是表示上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的容积开始增加的点,上述下降拐点是表示上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的容积开始减少的点,变化单元,在从上述变化点检测单元检测出上述上升拐点开始到检测出上述下降拐点为止的上升阶段,使上述规定的控制目标值从上述决定单元所决定的上述最低血压时的值变化到上述最高血压时的值的附近,另一方面,在从检测出上述下降拐点开始到检测出上述上升拐点为止的下降阶段,使上述规定的控制目标值从上述决定单元所决定的上述最高血压时的值变化到上述最低血压时的值的附近。
优选地,在上述上升阶段,上述变化单元根据在将第一波形输入至低通滤波器时输出的值,来改变上述规定的控制目标值,上述第一波形是指,从上述决定单元所决定的上述最低血压时的值起阶段性变化为上述最高血压时的值的波形,另一方面,在上述下降阶段,上述变化单元根据在将第二波形输入至低通滤波器时输出的值,来改变上述规定的控制目标值,上述第二波形是指,从上述最高血压时的值起阶段性变化为上述最低血压时的值的波形。
更优选地,与上述上升阶段相比,上述下降阶段的上述低通滤波器的时间常数更大。
根据本发明的另一个技术方案,提供一种控制血压测定装置的控制方法,该控制血压测定装置的控制方法用于控制血压测定装置,该血压测定装置利用容积补偿法来测定血压。该血压测定装置具有:袖带,用于在装戴于血压的测定部位的情况下用内部的液体或者气体压迫上述测定部位的动脉,加减压部,用于增加及减少上述袖带的内部的压力,压力检测部,用于检测上述袖带的内部的压力即袖带压,容积检测部,用于检测动脉容积信号,该动脉容积信号表示每单位长度的上述动脉的容积,控制部。
该血压测定装置的控制方法的特征在于,上述控制部执行如下步骤:决定步骤,在袖带压与用规定方法计算出的最低血压及最高血压一致时,分别将上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号的值,决定为最低血压时的值及最高血压时的值,变化点检测步骤,检测上升拐点和下降拐点,上述上升拐点表示上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的容积开始增加的点,上述下降拐点表示上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的容积开始减少的点,变化步骤,在从检测出上述上升拐点开始到检测出上述下降拐点为止的上升阶段,使上述规定的控制目标值从所决定的上述最低血压时的值变化到上述最高血压时的值的附近,另一方面,在从检测出上述下降拐点开始到检测出上述上升拐点为止的下降阶段,使上述规定的控制目标值从所决定的上述最高血压时的值变化到上述最低血压时的值的附近,压力控制步骤,控制上述加减压部来调整上述袖带的压力,使得上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的上述容积与上述规定的控制目标值一致,提取步骤,提取在特定情况下由上述压力检测部检测出的上述袖带压来作为被测定者的血压,上述特定情况是指,对上述袖带的压力进行调整的结果,上述容积满足规定条件的情况,上述规定条件用于判断上述容积与上述规定的控制目标值一致。
发明的效果
根据本发明,血压测定装置,在袖带压与用规定方法计算出的最低血压及最高血压一致时,分别将容积检测部检测出的动脉容积信号的值,决定为最低血压时的值及最高血压时的值,检测由容积检测部检测出的动脉容积信号所示的容积开始增加的上升拐点及容积开始减少的下降拐点,并且,在从检测出上升拐点开始到检测出下降拐点为止的上升阶段,使规定的控制目标值从所决定的最低血压时的值变化到最高血压时的值的附近,另一方面,在从检测出下降拐点开始到检测出上升拐点为止的下降阶段,使规定的控制目标值从所决定的最高血压时的值变化到最低血压时的值的附近。
因此,通过血压测定装置,能够一边按照与各时间的血压值相近的值来改变控制目标值,一边获得被测定者的血压。其结果,能够提供一种血压测定装置及血压测定装置的控制方法,该血压测定装置,能够应用控制目标值来测定血压,该控制目标值考虑到了通过利用容积补偿法而使身体组织变形的影响。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电子血压计的外观立体图。
图2是表示控制用于本发明的实施方式的电子血压计的血压测定的袖带压的概念图。
图3是表示本发明的实施方式的电子血压计的硬件结构的框图。
图4是表示动脉的力学特性的曲线图。
图5是表示本发明的实施方式的血压测定处理的流程的流程图。
图6是表示本发明的实施方式的控制目标值检测处理的流程的流程图。
图7是用于说明本发明的实施方式的决定控制目标值的方法的曲线图。
图8是表示本发明的实施方式的控制目标值切换处理的流程的流程图。
图9是用于说明本发明的实施方式的切换控制目标值的方法的曲线图。
具体实施方式
下面,参照附图,针对本发明的实施方式详细地进行说明。此外,针对图中同一个或者同等的部分标注同一个附图标记,并且不重复说明。
本实施方式的电子血压计1,利用容积补偿法连续地测定血压。在电子血压计1中,通过袖带从身体外对动脉施加外压,并且,为了使身体外压即袖带压与动脉内压即血压一直平衡,利用所决定的最适合的伺服增益来进行伺服控制。即,电子血压计1对袖带压进行微调,以使动脉管壁保持在无负载状态,并且通过测定此时(无负载状态)的袖带压来连续地测定血压。
图1是本发明的实施方式的电子血压计1的外观立体图。参照图1,电子血压计1具有主体部10和能够卷绕在被测定者的四肢上的袖带20。主体部10安装在袖带20上。在主体部10的表面上,配置有由例如液晶等构成的显示部40和用于接收用户(被测定者)的指示的操作部41。操作部41包含多个开关。
在本实施方式中,“四肢”表示上肢及下肢。即,四肢包含从手腕到手臂根部的部位,和从脚踝到腿部根部的部位。在下面的说明中,袖带20装戴在被测定者的手腕上。
此外,如图1所示,针对本实施方式的电子血压计1,以将主体部10安装在袖带20上的形式作为例子进行说明,但也可以采用上臂式的血压计所采用的形式,即利用空气管(后述的图3中的空气管31)将主体部10与袖带20相连接。
图2是表示控制用于本发明的实施方式的电子血压计的血压测定的袖带压的概念图。在图2中,示出了将袖带20装戴在被测定者的手腕200上的情况。
参照图2,在主体部10上安装有袖带压的调整机构,该袖带压的调整机构包括泵51及排气阀(下面,简称为“阀”)52。
空气系统30包括:泵51、阀52、用于检测空气袋21内的压力(袖带压)的压力传感器32,该空气系统30经由空气管31与袖带20内含的空气袋21相连接。
在空气袋21的内侧,按规定的间隔安装有发光元件71与感光元件(受光元件)72。在本实施方式中,在袖带20的装戴状态下,沿着手腕200的周围并排安装发光元件71和感光元件72,但并不限定于该安装方式。
另外,虽然在袖带20中包含有空气袋21,但供给袖带20的流体不仅限于空气,例如,还可以为液体或胶体。或者不仅限于流体,还可以为微珠等均匀的颗粒。
图3是表示本发明的实施方式的电子血压计1的硬件结构的框图。参照图3,电子血压计1的袖带20包含空气袋21和动脉容积传感器70。
动脉容积传感器70为用于检测被测定者的血压测定部位的动脉的容积的传感器,由光电传感器构成,该光电传感器具有:上述发光元件71(例如,发光二极管)和感光元件72(例如,光敏三极管)。发光元件71对动脉照射光线,感光元件72接收由发光元件71照射出的光透过动脉的透射光或者被动脉反射的反射光。
此外,动脉容积传感器70只要能够检测动脉的容积即可,还可以通过阻抗型传感器(Impedance Plethysmograph:阻抗体积描记器)来检测动脉的容积。在该情况下,可以取代发光元件71及感光元件72,而使动脉容积传感器70包含多个电极(用于通电的电极对,及用于检测电压的电极对),这多个电极用于检测包含动脉的部位的阻抗。
主体部10除了包括上述显示部40及操作部41以外,还包括:CPU(Central Processing Unit:中央处理器)100,用于集中控制各个部分,并进行各种的计算处理;存储器部42,用于存储使CPU100执行规定操作的程序和各种数据;非易失性存储器,例如快闪存储器43,用于存储测定出的血压数据;电源44,其经由CPU100而给各个部分供电;定时器45,用于记录当前时间并将计时数据输出至CPU100。
操作部41具有:电源开关41A,用于接收打开(ON)电源或者关闭(OFF)电源的指示的输入;测定开关41B,用于接收测定开始的指示;停止开关41C,用于接收测定停止的指示;存储器开关41D,用于接收读取记录在快闪存储器43中的血压等信息的指示,ID(Identification:识别)开关41E,用于输入用来识别被测定者的ID信息。
主体部10还包括:上述空气系统30、袖带压的调整机构50、振荡电路33、发光元件驱动电路73、动脉容积检测电路74。
调整机构50除了具有泵51及阀52以外,还具有泵驱动电路53和阀驱动电路54。
泵51向空气袋21供给空气,来增加袖带压。打开或者关闭阀52,来排出空气袋21的空气或者将空气封入空气袋21。泵驱动电路53基于来自CPU100的控制信号,控制泵51的驱动。阀驱动电路54基于来自CPU100的控制信号,进行阀52的开闭控制。
发光元件驱动电路73基于来自CPU100的指令信号,控制发光元件71的发光量。
动脉容积检测电路74向CPU100输出如下两种信号:容积脉搏波信号(动脉容积信号PGdc),其是基于特定光到达感光元件72的透射光量或者反射光量的信号,该特定光既是由发光元件71发出的光,又是在流经血管的血液(红血球)所包含的血红蛋白的吸收带上的光;容积脉搏波信号的交流成分的动脉容积变化信号PGac,其是通过在高通滤波器(High-pass filter)电路中处理容积脉搏波信号而得到的。例如,将高通滤波器电路的滤波器常数设为0.6Hz,则超过0.6Hz的信号为交流成分。
压力传感器32为电容式的压力传感器,其电容值根据袖带压的变化而变化。振荡电路33,向CPU100输出与压力传感器32对应的电容值振荡频率的信号。CPU100将来自振荡电路33的信号转换成压力,从而检测出该压力。
图4是表示动脉的力学特性的曲线图。图4的曲线图,表示动脉内外压差Ptr与动脉容积V的关系,其中,横轴表示动脉内外压差Ptr,纵轴表示动脉容积V。动脉内外压差Ptr,用来表示动脉内压Pa与从身体的外部通过袖带施加的袖带压(身体外压)Pc之间的差。
如该曲线图所示,动脉的力学特性通常显示很强的非线型性。在动脉内外压差Ptr为0(平衡状态)时,即,在动脉管壁处在无负载状态时,动脉的顺应性(Compliance)(因脉动引起的容积的变化量)最大。即,容积变化对压力变化的追随性(进展性)最大。
在通常的容积补偿法中,通过依次控制身体外压(袖带压)来测定血压,以使检测出的动脉容积一直为容积值V0,该容积值V0为动脉内外压差Ptr为0时的容积值。为此,在血压测定之前,需要决定内外压差Ptr为0时的容积值,即,需要决定控制目标值V0。
图5是表示本发明的实施方式的血压测定处理的流程的流程图。参照图5,首先,CPU100等待按下电源开关41A的操作输入(步骤ST1)。
按下电源开关41A之后,CPU100进行初始化处理(步骤ST2)。具体来说,CPU100进行下面的初始化处理:将存储器部42内用于该处理的存储区域初始化,将空气袋21的空气排出,并且对压力传感器32的0mmHg进行校正。
接着,CPU100等待按下测定开关41B的操作输入(步骤ST3)。按下测定开关41B之后,CPU100执行控制目标值检测处理(步骤ST4)。
图6是表示本发明的实施方式的控制目标值检测处理的流程的流程图。参照图6,首先,CPU100将存储在存储器部42内的动脉容积变化信号的最大值PGacmax’及袖带压值Pc0’初始化(步骤ST11)。此外,由于在下面的处理中动脉容积变化信号的最大值PGacmax’及袖带压值Pc0’被随时更新,所以该最大值PGacmax’及袖带压值Pc0’为临时值,直至最终确定为止。
接着,CPU100驱动控制泵驱动电路53,并增加袖带压(步骤ST12)。在增加袖带压的阶段,CPU100检测出来自动脉容积检测电路74的信号(动脉容积信号PGdc、动脉容积变化信号PGac)(步骤ST13)。
图7是用来说明表示本发明的实施方式的决定控制目标值的方法的曲线图。参照图7,在第三段的曲线中,一边上下略微振动一边随着按压力(袖带压)的增加而增加的曲线表示动脉容积信号PGdc。另外,第二段的曲线表示动脉容积变化信号PGac。
返回图6,另外,以一次心跳周期为时间单位检测动脉容积信号PGdc的振幅的最大点,并用任意的第一曲线(此处用直线)来插补这些最大点。该第一曲线连接在每次心跳中最低血压时的动脉容积信号的值。将该第一曲线命名为PGdc_DIA。另外,以一次心跳周期为时间单位检测动脉容积信号PGdc的振幅的最小点,并用任意的第二曲线(此处用直线)插补这些最小点。该第二曲线连接在每次心跳中最高血压时的动脉容积信号的值。将该第二曲线命名为PGdc_SYS。以上述方式,CPU100计算出曲线PGdc_DIA、PGdc_SYS(步骤ST14)。
再次参照图7,在第三段的曲线中,在动脉容积信号PGdc的曲线上方的曲线表示曲线PGdc_DIA,下方的曲线表示曲线PGdc_SYS。
此外,此处用直线插补的方式计算出曲线PGdc_DIA、PGdc_SYS,但并不限于此,还可以用样条(Spline)曲线插补的方式计算出曲线PGdc_DIA、PGdc_SYS。
返回图6,CPU100判断在步骤ST13中检测出的动脉容积变化信号PGac的一次心跳周期的振幅是否比最大值PGacmax’大(步骤ST15),该最大值PGacmax’为从开始增加袖带压到本次检测之前所检测出的动脉容积变化信号PGac中振幅最大的值。在判断为比最大值PGacmax’大的情况下,CPU100将本次检测出的振幅的值更新为最大值PGacmax’,并且更新本次检测出的袖带压Pc0’(步骤ST16)。
再次参照图7,第一段的曲线表示动脉容积变化信号PGac的振幅值的连接线,即,表示包络线。在确定动脉容积变化信号的振幅的最大值PGacmax’之后,CPU100将该最大值PGacmax’与规定的常数(例如0.7及0.5)相乘,从而计算出两个阈值TH_DIA及TH_SYS。
然后,CPU100推断出如下结论:在与检测出最大值PGacmax’时的袖带压MEAN相比袖带压低的一侧,阈值TH_DIA与包络线的交差点的袖带压为最低血压(Dia,Diastolic blood pressure:舒张期血压)。
另外,CPU100推断出如下结论:在与袖带压MEAN相比袖带压高的一侧,阈值THSYS与包络线的交差点的袖带压为最高血压(Sys,Systolic bloodpressure:收缩期血压)。将以这种方式决定最高血压及最低血压的方法称为容积振动法。
返回图6,CPU100通过容积振动法判断是否决定了最低血压(步骤ST17)。在判断为决定了最低血压的情况下,CPU100将在步骤ST14中计算出曲线PGdc_DIA的最低血压时的值,决定为最低血压时动脉容积值V0_DIA(步骤ST18)。
另外,CPU100通过容积振动法判断是否决定了最高血压(步骤ST19)。在判断为决定了最高血压的情况下,CPU100将在步骤ST14中计算出曲线PGdc_SYS的最高血压时的值,决定为最高血压时动脉容积值V0_SYS(步骤ST20)。
再次参照图7,表示最低血压的线与曲线PGdc_DIA的交差点的动脉容积信号PGdc的值,为最低血压时动脉容积值V0_DIA。另外,表示最高血压的线与曲线PGdc_SYS的交差点的动脉容积信号PGdc的值,为最高血压时动脉容积值V0_SYS。
返回图6,CPU100判断袖带压是否达到了规定压力(步骤ST21)。规定压力为与被测定者的最高血压相比足够高的压力,例如200mmHg。在判断为没有达到规定压力的情况下,CPU100返回步骤ST12的处理,并重复到步骤ST20为止的处理。
在判断为袖带压达到了规定压力的情况下,CPU100确定动脉容积变化信号的振幅的最大值PGacmax’,计算出在成为最大值PGacmax’时的一次心跳周期的动脉容积信号PGdc的平均值来作为控制目标值的初始值V0,并确定此时的袖带压Pc0’来作为控制初期袖带压Pc0(步骤ST22)。此后,CPU100返回到调用当前执行的处理。
返回图5,CPU100将袖带压设定为在图6的步骤ST22中确定的控制初始袖带压Pc0(步骤ST5)。接着,CPU100执行控制目标值切换处理(步骤ST6)。此外,在初次的控制目标值切换处理中,将在图6的步骤ST22中决定的控制目标值的初始值V0设定为控制目标值。
图8是表示本发明的实施方式的控制目标值切换处理的流程的流程图。参照图8,首先,CPU100判断是否检测出了动脉容积信号PGdc的上升拐点(步骤ST31)。
图9是表示用于说明本发明的实施方式的切换控制目标值的方法的曲线图。参照图9,CPU100根据第一段的曲线所表示的动脉容积信号PGdc,计算出第二段的曲线所表示的微分波形。然后,在检测出第二段的曲线所表示的微分波形在一次心跳周期内的最大点(极大点)时,CPU100判断为检测出了动脉容积信号PGdc的上升拐点。上升拐点为动脉容积信号PGdc在一次心跳周期内的最小点(极小点)。
返回图8,在判断为检测出了动脉容积信号PGdc的上升拐点的情况下,CPU100将在图6的步骤ST20中决定的最高血压时动脉容积值V0_SYS设定为初始值(步骤ST32)。
接着,CPU100判断是否检测出了动脉容积信号PGdc的下降拐点(步骤ST33)。
再次参照图9,在检测出了第二段曲线所表示的微分波形在一次心跳周期内的值从正值变成负值的点,即变为0的点(过零点)时,CPU100判断为检测出了动脉容积信号PGdc的下降拐点。下降拐点为动脉容积信号PGdc在一次心跳周期内的最大点。
返回图8,在判断为检测出了动脉容积信号PGdc的下降拐点的情况下,CPU100将在图6的步骤ST18中决定的最低血压时动脉容积值V0_DIA设定为初始值(步骤ST34)。
接着,CPU100计算出低通滤波器的输出值来作为控制目标值,该低通滤波器的输出值为从在步骤ST32或者步骤ST34中设定初始值到当前时间点所经过的期间内低通滤波器的输出值(步骤ST35)。此后,CPU100返回到调用当前执行的处理。
具体来说,在从动脉容积信号的上升拐点开始到下降拐点为止的上升阶段,CPU100计算出规定的低通滤波器的第一输出值来作为控制目标值,该规定的低通滤波器的第一输出值是指,在将最高血压时动脉容积值V0_SYS输入至规定的低通滤波器的情况下,在从上升拐点开始经过时间t之后的执行步骤ST35的时间点上的规定的低通滤波器输出的输出值。在从动脉容积信号的下降拐点开始到下一个上升拐点为止的下降阶段,CPU100计算出规定的低通滤波器的第二输出值来作为控制目标值,该规定的低通滤波器的第二输出值为,在将最低血压时动脉容积值V0_DIA输入至规定的低通滤波器的情况下,在从下降拐点开始经过时间t之后的执行步骤ST35的时间点上的规定的低通滤波器输出的输出值。
再次参照图9,在第一段的曲线所表示的动脉容积信号的下降阶段,如第三段的曲线所示,将最低血压时动脉容积值V0_DIA作为输入值输入至规定的低通滤波器。由此,如第四段的曲线所示,规定的低通滤波器输出从最高血压时动脉容积值V0_SYS平滑地变化到最低血压时动脉容积值V0_DIA附近的输出值。
另外,在第一段的曲线所表示的动脉容积信号的上升阶段,如第三段的曲线所示,将最高血压时动脉容积值V0_SYS作为输入值输入至规定的低通滤波器。由此,如第四段的曲线所示,规定的低通滤波器输出从最低血压时动脉容积值V0_DIA平滑地变化到最高血压时动脉容积值V0_SYS附近的输出值。
然后,计算出从上升拐点或者从下降拐点开始到执行步骤ST35的时间点所经过的时间t内的规定的低通滤波器的输出值,并且,将该规定的低通滤波器的输出值作为控制目标值。
此外,可以将规定的低通滤波器的截止频率或者时间常数分别设为:例如,在上升阶段,大约5Hz或者0.03秒;在下降阶段,大约1Hz或者0.16秒。在此,在血压的变动中,由于与上升阶段相比下降阶段的时间更长,所以与动脉容积信号PGdc的上升阶段相比,在下降阶段中用于计算控制目标值的规定的低通滤波器的时间常数更大。
返回图5,作为动脉容积恒定控制,CPU100控制泵驱动电路53及阀驱动电路54来改变袖带压Pc,以使得动脉容积信号PGdc的值与控制目标值一致。
判断动脉容积变化信号PGac的振幅是否在规定的阈值以下(步骤ST8)。在振幅在规定的阈值以下的情况下判断为动脉容积恒定控制收敛,所以CPU100将此时的袖带压来决定为被测定者的血压,并将决定的血压值显示在显示部40上(步骤ST9)。还可以将决定的血压值存储在快闪存储器43中。
然后,CPU100判断是否已经通过操作停止开关41C来输入了停止信号(停止开关为接通(ON)状态)。在判断为没有输入停止信号(停止开关为断开(OFF)状态)的情况下,CPU100返回步骤ST6的处理。另一方面,在判断为输入了停止信号(停止开关为接通状态)的情况下,CPU100结束该血压测定处理,并关闭电子血压计1的电源。
在如利用现有的容积补偿法进行的血压测定那样使用固定控制目标值V0的情况下,参照图7,求出动脉容积变化信号PGac的振幅变为最大时的一次心跳周期内的动脉容积信号PGdc的平均值,来作为控制目标值V0。
然后,在使用该固定的控制目标值V0的情况下,计算出最低血压的值来作为交差点的值A,该交差点的值A是指,动脉容器信号PGdc在V0的线与曲线PGdc_DIA的交差点的值;计算出最高血压的值来作为交差点的值B,该交差点的值B是指,动脉容积信号PGdc在V0的线与曲线PGdcSYS的交差点的值。
因此,在使用固定的控制目标值V0的情况下,会产生与真实的血压值的误差。以这种方式,在压迫动脉的过程中,会受到动脉的力学性滞回(Hysteresis)及动脉周围的身体组织的变形的影响,导致与实际的动脉容积的变化相比动脉容积信号PGdc的值变化更大。
如本实施方式所示,在切换最低血压时动脉容积值V0_DIA及最高血压时动脉容积值V0_SYS来进行动脉容积恒定控制的情况下,由于得到的作为被测定者的最低血压的值及得到的作为最高血压的值,与真实的血压值相近,所以能够减小最低血压及最高血压附近的误差。
进一步,由于使用通过平滑地插补最低血压时动脉容积值V0_DIA及最高血压时动脉容积值V0_SYS所得到的控制目标值,所以能够模拟再现在一次心跳内的全部时间点上的控制目标值,从而不仅能够减小最低血压及最高血压附近的计算误差,还能够减小连续血压的计算误差。
接着,针对上述实施方式的变形例进行说明。
(1)在前述实施方式中,输入至规定的低通滤波器的输入值为脉冲信号。该输入值,在从动脉容积信号的上升拐点开始到下降拐点为止的阶段,为最高血压时动脉容积值V0_SYS;在从动脉容积信号的下降拐点开始到下一个上升拐点为止的阶段,为最低血压时动脉容积值V0_DIA。
但是,本发明不限于此,只要为能够从规定的低通滤波器获得输出值的输入值即可,还可以为其他的输入值,其中,从规定的低通滤波器获得的输出值,在从上升拐点开始到下降拐点为止的期间内,能够从最低血压时动脉容积值V0_DIA平滑地变化到最高血压时动脉容积值V0_SYS的附近;在从下降拐点开始到下一个上升拐点为止的期间内,能够从最高血压时动脉容积值V0_SYS平滑地变化到最低血压时动脉容积值V0_DIA的附近。
(2)在上述实施方式中,在动脉容积信号PGdc的上升阶段和下降阶段,分别固定了各阶段的低通滤波器的截止频率及时间常数。
但是,本发明不限于此,在起动电子血压计1时,临时测定被测定者的大概心跳周期,根据在该心跳周期中上升所需的时间及下降所需的时间,分别计算出上升阶段及下降阶段的截止频率或者时间常数,还可以用已经计算出的截止频率或者时间常数。
由此,能够根据每位被测定者的心跳周期来改变控制目标值,并且能够根据被测定者进行更加正确的血压测定。
(3)在上述实施方式中,在动脉容积信号PGdc的上升阶段和下降阶段,分别固定了各阶段的低通滤波器的截止频率及时间常数。虽然心跳周期会变化,但不会发生急剧的变化。因此,即使固定了截止频率及时间常数,血压测定也不会产生很大的误差。
但是,本发明不限于此,可以以一次心跳周期或者以多个心跳周期为时间单位来切换上升阶段和下降阶段的截止频率或者时间常数。
例如,可以根据在一次心跳周期之前或者多个心跳周期之前的心跳周期中上升所需的时间和下降所需的时间,计算上升阶段和下降阶段的截止频率或者时间常数,从而在该心跳周期或者从该心跳周期开始到多个心跳周期的期间内都使用计算出的截止频率或者时间常数。
由此,在连续血压测定中,即使心跳周期发生任何变化的情况下,也能够根据心跳周期改变控制目标值,因此,根据心跳周期的变化,能够更加正确地进行连续血压测定。
(4)在上述实施方式中,为了在上升拐点和下降拐点顺利地切换控制目标值,使用在最低血压时动脉容积值V0_DIA和最高血压时动脉容积值V0SYS之间进行平滑插补的规定低通滤波器的输出值来作为控制目标值。但是,本发明不限于此,只要在最低血压时动脉容积值V0_DIA和最高血压时动脉容积值V0_SYS之间能够平滑地进行插补的方法即可,例如可以用与低通滤波器的输出曲线不同的正弦波之类的曲线进行插补,还可以以三角波、方波的方式进行直线性的插补。
(5)应该注意的是,本次公开的实施方式在所有方面只是例示性,而非限定。本发明的范围并不由上述说明来示出,而是由技术方案(权利要求书)来示出,包括与技术方案(权利要求书)的范围等同的含义以及在该范围内的所有变更的内容。
附图标记说明
1   电子血压计,
10  主体部,
20  袖带,
21  空气袋,
30  空气系统,
31  空气管,
32  压力传感器,
33  振荡电路,
40  显示部,
41  操作部,
41A 电源开关,
41B 测定开关,
41C 停止开关,
41D 存储器开关,
41E ID开关,
42  存储器部,
43  快闪存储器,
44  电源,
45  定时器,
50  调整机构,
51  泵,
52  阀,
53  泵驱动电路,
54  阀驱动电路,
70  动脉容积传感器,
71  发光元件,
72  感光元件,
73  发光元件驱动电路,
74  动脉容积检测电路,
100 CPU。

Claims (4)

1.一种血压测定装置(1),用于利用容积补偿法来测定血压,
具有:
袖带(20),用于在装戴于血压的测定部位的情况下压迫上述测定部位的动脉,
加减压部(21、30、31、51~54),用于增加及减少上述袖带的内部的压力,
压力检测部(32),用于检测上述袖带的内部的压力即袖带压,
容积检测部(70~72),用于检测动脉容积信号,该动脉容积信号表示每单位长度的上述动脉的容积,
控制部(100);
上述控制部包括:
压力控制单元(步骤ST7),用于控制上述加减压部来调整上述袖带的压力,使得上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的上述容积与规定的控制目标值一致,
提取单元(步骤ST8、ST9),用于提取在特定情况下由上述压力检测部检测出的上述袖带压来作为被测定者的血压,上述特定情况是指,通过上述压力控制单元进行调整的结果,上述容积满足规定条件的情况,上述规定条件用于判断上述容积与上述规定的控制目标值一致,
该血压测定装置的特征在于,
上述控制部还包括:
决定单元(步骤ST17~ST20),在上述袖带压与用规定方法计算出的最低血压及最高血压一致时,分别将上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号的值,决定为最低血压时的值及最高血压时的值,
变化点检测单元(步骤ST31、ST33),用于检测上升拐点和下降拐点,上述上升拐点是表示上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的容积开始增加的点,上述下降拐点是表示上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的容积开始减少的点,
变化单元(步骤ST31~ST35),在从上述变化点检测单元检测出上述上升拐点开始到检测出上述下降拐点为止的上升阶段,使上述规定的控制目标值从上述决定单元所决定的上述最低血压时的值变化到上述最高血压时的值的附近,另一方面,在从检测出上述下降拐点开始到检测出上述上升拐点为止的下降阶段,使上述规定的控制目标值从上述决定单元所决定的上述最高血压时的值变化到上述最低血压时的值的附近。
2.如权利要求1所述的血压测定装置,其特征在于,
在上述上升阶段,上述变化单元根据在将第一波形输入至低通滤波器时输出的值,来改变上述规定的控制目标值,上述第一波形是指,从上述决定单元所决定的上述最低血压时的值起阶段性变化为上述最高血压时的值的波形,另一方面,在上述下降阶段,上述变化单元根据在将第二波形输入至低通滤波器时输出的值,来改变上述规定的控制目标值,上述第二波形是指,从上述最高血压时的值起阶段性变化为上述最低血压时的值的波形(步骤ST35)。
3.如权利要求2所述的血压测定装置,其特征在于,
与上述上升阶段相比,上述下降阶段的上述低通滤波器的时间常数更大。
4.一种血压测定装置的控制方法,用于控制血压测定装置,该血压测定装置利用容积补偿法来测定血压,
该血压测定装置具有:
袖带(20),用于在装戴于血压的测定部位的情况下压迫上述测定部位的动脉,
加减压部(21、30、31、51~54),用于增加及减少上述袖带的内部的压力,
压力检测部(32),用于检测上述袖带的内部的压力即袖带压,
容积检测部(70~72),用于检测动脉容积信号,该动脉容积信号表示每单位长度的上述动脉的容积,
控制部(100);
该血压测定装置的控制方法的特征在于,
上述控制部执行如下步骤:
决定步骤(步骤ST17~ST20),在上述袖带压与用规定方法计算出的最低血压及最高血压一致时,分别将上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号的值,决定为最低血压时的值及最高血压时的值,
变化点检测步骤(步骤ST31、ST33),检测上升拐点和下降拐点,上述上升拐点表示上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的容积开始增加的点,上述下降拐点表示上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的容积开始减少的点,
变化步骤(步骤ST31~ST35),在从检测出上述上升拐点开始到检测出上述下降拐点为止的上升阶段,使上述规定的控制目标值从所决定的上述最低血压时的值变化到上述最高血压时的值的附近,另一方面,在从检测出上述下降拐点开始到检测出上述上升拐点为止的下降阶段,使上述规定的控制目标值从所决定的上述最高血压时的值变化到上述最低血压时的值的附近,
压力控制步骤(步骤ST7),控制上述加减压部来调整上述袖带的压力,使得上述容积检测部检测出的上述动脉容积信号所示的上述容积与上述规定的控制目标值一致,
提取步骤(步骤ST8、ST9),提取在特定情况下由上述压力检测部检测出的上述袖带压来作为被测定者的血压,上述特定情况是指,对上述袖带的压力进行调整的结果,上述容积满足规定条件的情况,上述规定条件用于判断上述容积与上述规定的控制目标值一致。
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