CN105310673B - 生物信息测量装置和生物信息测量方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种生物信息测量装置和一种生物信息测量方法。脉动信息检测单元检测与受检者的心跳相关的心跳信息。脉搏波检测单元在受检者的一部分由袖带加压和减压的同时检测脉搏波。振幅计算单元根据心跳信息检测心脏的心动周期，并检测每个心动周期中脉搏波的最大值，并且基于从脉搏波检测到的最大值计算源自被检者的心跳的幅值、由IABP辅助的幅值和源自受检者的血流量的幅值中的至少一个。血压计算单元根据由振幅计算单元计算的幅值与袖带的加压力之间的关系计算血压值。

Description

生物信息测量装置和生物信息测量方法
背景技术
本发明涉及一种生物信息测量装置和一种用于无创血压测量的生物信息测量方法。
主动脉内气囊泵(IABP)是广泛用于左心室的循环辅助装置。在IABP中，气囊导管放置在受检者的胸降主动脉中，并且气囊与心脏的脉动同步地充气和放气，以对心脏进行压力辅助，从而增加对心肌的氧供给并且减少心肌的氧消耗。
例如，JP2007-503883A公开了一种具有最佳地设定IABP的治疗时机的功能的装置。
血压值是用于理解受检者的情况的重要的生命体征。因此在使用IABP期间，准确地得知受检者的血压值也是优选的。后文中，将讨论无创血压(NIBP)测量。
在无创血压测量中，袖带(靠腕)缠绕在受检者的上臂等上，并且上臂及在上臂内部经过的动脉被送入袖带中的空气压缩。被压缩的动脉的脉动作为振动传送到袖带(振荡)，并且根据振动的程度计算血压值。然而，在受检者使用IABP的情况下，不能够彼此区分基于气囊辅助的心跳计算的血压值(例如，收缩压(SYS)、舒张压(DIA)、以及平均动脉压(MAP))与基于受检者的无辅助的心跳计算的血压值(例如，收缩压(SYS)、舒张压(DIA)、以及平均动脉压(MAP))。因此，不能够精确地获得血压值。
发明内容
本发明的说明性方面提供了一种生物信息测量装置和一种生物信息测量方法，根据该生物信息测量装置和生物信息测量方法，即使当受检者可能使用IABP时，也能够精确地获得受检者的血压值，诸如源自受检者的心跳的血压值、由IABP辅助的血压值和源自血流量的幅值。
根据本发明说明性方面，生物信息测量装置包括：脉动信息检测单元，该脉动信息检测单元构造成检测与受检者的心跳相关的心跳信息；脉搏波检测单元，该脉搏波检测单元构造成在将袖带充气以加压所述受检者的一部分的时间段期间以及在将所述袖带放气以减压所述受检者的所述部分的时间段期间，检测所述受检者的脉搏波；振幅计算单元，该振幅计算单元构造成根据所述心跳信息来检测心脏的心动周期，并检测每个所述心动周期中的所述脉搏波的最大值，并且基于由所述脉搏波检测到的所述最大值来计算源自所述受检者的所述心跳的幅值、由IABP辅助的幅值和源自所述受检者的血流量的幅值中的至少一个；以及血压计算单元，该血压计算单元构造成根据由所述振幅计算单元计算的所述幅值与所述袖带的加压力之间的关系来计算血压值。
根据本发明的另一个说明性方面，生物信息测量方法包括：检测与受检者的心跳相关的心跳信息；在将袖带充气以加压所述受检者的一部分的时间段期间以及在将所述袖带放气以减压所述受检者的所述部分的时间段期间，检测所述受检者的脉搏波；根据所述心跳信息检测心脏的心动周期，并且检测每个所述心动周期中的所述脉搏波的最大值；基于根据所述脉搏波检测到的所述最大值，计算源自所述受检者的所述心跳的幅值、由IABP辅助的幅值和源自所述受检者的血流量的幅值中的至少一个；以及根据计算的所述幅值与所述袖带的加压力之间的关系计算血压值。
根据本发明的另一个说明性方面，永久计算机可读介质储存程序，当计算机执行该程序时，使得计算机执行方法，包括：检测与受检者的心跳相关的心跳信息；在将袖带充气以加压所述受检者的一部分的时间段期间以及在将所述袖带放气以减压所述受检者的所述部分的时间段期间，检测所述受检者的脉搏波；根据所述心跳信息检测心脏的心动周期，并且检测每个所述心动周期中的所述脉搏波的最大值；基于根据所述脉搏波检测到的所述最大值，计算源自所述受检者的所述心跳的幅值、由IABP辅助的幅值和源自所述受检者的血流量的幅值中的至少一个；以及根据计算的所述幅值与所述袖带的加压力之间的关系计算血压值。
根据本发明的另一个说明性方面，程序使得计算机执行方法，包括：检测与受检者的心跳相关的心跳信息；在将袖带充气以加压所述受检者的一部分的时间段期间以及在将所述袖带放气以减压所述受检者的所述部分的时间段期间，检测所述受检者的脉搏波；根据所述心跳信息检测心脏的心动周期，并且在每个所述心动周期中检测所述脉搏波的最大值；基于根据所述脉搏波检测到的所述最大值，计算源自所述受检者的所述心跳的幅值、由IABP辅助的幅值和源自所述受检者的血流量的幅值中的至少一个；以及根据计算的所述幅值与所述袖带的加压力之间的关系计算血压值。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施例的生物信息测量装置的构造的框图；
图2A是示出生物信息测量装置的构造的另一个框图；
图2B是示出生物信息测量装置的构造的另一个框图；
图3是示出由生物信息测量装置的袖带产生的袖带压力与有创血压之间的关系的图；
图4是示出由生物信息测量装置的脉搏波检测单元检测的脉搏波的图；
图5是示出ECG波形与振荡波形之间的关系的视图；
图6是示出(A)具有1∶2的IABP辅助比的振荡波形和(B)幅值的计算的图；
图7是示出(A)具有1∶1的IABP辅助比的振荡波形和(B)幅值的计算的图；
图8是示出由生物信息测量装置的振幅计算单元计算的振荡表格(数据列)与袖带压力变化之间的关系的概念图；
图9是示出生物信息测量装置的输出单元的输出画面的实例的视图；以及
图10是示出波峰值的转变的图。
具体实施方式
后文中，将通过参考附图描述本发明的示例性实施例。图1是示出示例性实施例的生物信息测量装置1的构造的框图。生物信息测量装置1具有袖带11、压力传感器12、泵13、电磁阀14、心电图电极15、输出单元16、输入单元17以及控制单元20。生物信息测量装置1构造成无创地测量血压。生物信息测量装置1可以构造成像生物信息监控器一样获得除了血压之外的各种参数。在以下说明中，假定生物信息测量装置1的受检者可以使用主动脉内气囊泵(IABP)。
袖带11通常缠绕在受检者的上臂上。在袖带11中，安置了用于将空气注入袖带11中以压缩受检者的动脉的气囊(图1中未示出)。泵13根据控制单元20的控制将空气注入气囊中。电磁阀14在控制单元20的控制之下控制袖带11中的空气从气囊排出。
压力传感器12检测袖带11中的空气压力，即，袖带压力。在压力传感器12的后段中，适当地安置了A/D转换器、AC放大器和各种滤波器等(图1中未示出)。图2A和2B示出了在压力传感器12与脉搏波检测单元21之间形成的构造的实例。图2A和2B中未示出压力传感器12前段的构造和脉搏波检测单元21的后段的构造。
图2A示出了在主要通过模拟处理执行滤波的情况下的构造实例。在压力传感器12之后的模拟滤波器31执行滤波处理以提取对应于袖带压力的模拟信号，以及对应于脉搏波的模拟信号。A/D转换器32将对应于袖带压力的模拟信号转换成数字信号(袖带压力信号)，并且将数字信号供应到脉搏波检测单元21。
图2B示出了在也通过使用数字处理执行滤波的情况下的构造实例。从压力传感器12输出的模拟信号在模拟滤波器35中经受滤波处理，而后输出到A/D转换器36。A/D转换器36将输入的模拟信号转换成数字信号，并且将数字信号供应至控制单元20中的数字滤波器25。数字滤波器25对数字信号执行数字滤波处理，以提取对应于袖带压力的数字信号(袖带压力信号)，以及对应于受检者的脉搏波的另一个数字信号(脉搏波信号)，并且将所提取到的信号供应到脉搏波检测单元21。图2A和2B的构造仅是实例，并且可以采用任何其它的构造，只要能够将分别与袖带压力和脉搏波相对应的数字值供应至脉搏波检测单元21。
再次参考图1，上述袖带11、压力传感器12、泵13和电磁阀14以与在无创血压检测中使用的通常的构造相似的方式构成。
心电图电极15包括多个电极(包括密封电极和夹子电极)，该多个电极要装接到受检者胸腔和四肢等。输出单元16是安置在生物信息测量装置1的壳体上的显示器或内置打印机等。输入单元17具有布置在生物信息测量装置1的壳体上的各种输入界面，诸如按钮和键盘。输出单元16和输入单元17可以一体地构造为触摸显示器。如上所述，受检者可以有时使用IABP。
控制单元20控制生物信息测量装置1。控制单元20包括脉搏波检测单元21、心电图测量单元22、振幅计算单元23和血压计算单元24。控制单元20还包括未示出的中央处理单元(CPU)、ROM(只读存储器)、随机存取存储器(RAM)、I/O(输入/输出)端口和硬盘驱动等(或者以与这些设备协同的方式运行的设备)。
心电图测量单元22基于从心电图电极15获得的ECG信号获取ECG(心电图)，并且将所获取到的ECG供应至振幅计算单元23。心电图测量单元22的操作和构造可以与通常的心电图测量装置的操作和构造相似。
在描述脉搏波检测单元21之前，将通过参考图3描述袖带压力与有创血压(可以不在装置中获得)之间的关系。在图3的实例中，IABP执行所谓的1∶2辅助(在两个心动周期期间，在一个心动周期中执行气囊辅助)。
如图所示，通过IABP的辅助而增强振荡宽度(脉搏波的压力)的点，以及通过受检者的心跳而增强振荡宽度(脉搏波的压力)的点两者存在于两个心动周期的一个心动周期中。
基于袖带压力信号(未示出)和脉搏波信号(未示出)，脉搏波检测单元21检测在使袖带11充气以对受检者加压的时间段期间和在使袖带11放气以对受检者减压的时间段期间的受检者的脉搏波(后文中，将称为“振荡波形”)。图4示出了由脉搏波检测单元21检测的振荡波形(图4中“OSC”)。图4中示出的振荡波形对应于图3所示的袖带压力和有创血压的变化。脉搏波检测单元21还可以获取波峰值(图4中的“高度”)，该波峰值能够从振荡波形获取。脉搏波检测单元21将获取到的脉搏波的信息(振荡波形和波峰值的信息)和袖带压力的信息供应到振幅计算单元23。
将由脉搏波检测单元21检测到的脉搏波的信息(振荡波形和波峰值的信息)、袖带压力的信息以及由心电图测量单元22所获取的ECG供应至振幅计算单元23。振幅计算单元23根据心跳信息(在本实例中，ECG)检测受检者的心脏的心动周期。然后，根据在一个心动周期中的振荡波形的最大值的检测，振幅计算单元23根据振荡波形计算源自受检者的心跳的振幅的值或者由IABP辅助的振幅的值。下面将详细描述计算处理。
图5是示出ECG波形与振荡波形之间的关系的视图。在图5的实例中，IABP执行所谓的1∶2辅助(在两个心动周期期间，在一个心动周期中执行气囊辅助)。在ECG中，如图所示，在每个心跳中都存在QRS波。并且所谓的R-R间隔对应于一个心动周期(一个心跳周期)。在使用IABP的治疗中，在受检者的心脏的收缩期期间使气囊放气，并且在舒张期期间，在当主动脉瓣闭合的同时使气囊充气。通常地，IABP的气囊与血压(血压波形)或ECG同步地充气/放气。
振幅计算单元23分析ECG波形以检测QRS波，并且获取心脏的一次心跳的间隔。然后，如图5所示，振幅计算单元23参考在从QRS波起给定的时间段内的振荡波形的最小值，对每个心动周期的振荡波形分段。
振幅计算单元23检测每个心动周期中的振荡波形的最大值。此处，最大值是幅值从上升转变为下降的点。除了在心率失常和降中波等的情况下，在不执行气囊辅助的心动周期的情况下，在一个心动周期中存在一个最大值。在执行气囊辅助的心动周期的情况下，在一个心动周期中存在两个最大值。振幅计算单元23不将血压值的上升和下降在短时间段内重复的峰值点(所谓的噪声或者降中波)视作最大值。为了抑制噪声等的影响，振幅计算单元23可以执行滤波处理作为预处理。振幅计算单元23根据最大值的检测情况(在一个心动周期内的最大值的检测数量)估计IABP辅助比。
将参考图6描述将IABP的模式假定为1∶n(n为2以上)的情况下的操作。在将IABP的模式假定为1∶n(n为2以上)的情况下，振幅计算单元23检测出现两个最大值的一个心动周期中的第一个最大值作为源自受检者的心跳(根据受检者的心脏的运行)的幅值(图6，(A))。此外，振幅计算单元23检测出现两个最大值的一个心动周期中的第二个最大值作为由IABP辅助的幅值(图6，(B))。在仅有一个最大值出现的一个心动周期中，振幅计算单元23检测最大值作为源自受检者的心跳(根据受检者的心脏的运行)的幅值(图6，(A))。然后，振幅计算单元23顺次提取来自每个心动周期的源自受检者的心跳的幅值和由IABP辅助的幅值，并且产生表示经过的时间与幅值的变化之间的关系的振荡表格(数据列)(图6，(B))。
将参考图7描述在假定IABP的模式是1∶1的情况下的操作。在假定IABP的模式为1∶1的情况下，振幅计算单元23检测每个心动周期中的第一个最大值作为源自受检者的心跳(根据受检者的心脏的操作)的幅值(图7，(A))。此外，振幅计算单元23检测每个心动周期中的第二个最大值作为由IABP辅助的幅值(图7，(A))。然后，振幅计算单元23顺次提取来自每个心动周期的源自受检者的心跳的幅值和由IABP辅助的幅值，并且产生表示经过的时间与幅值的变化之间的关系的振荡表格(数据列)(图7，(B))。
振幅计算单元23将产生的振荡表格(数据列)(图6和7的(B)中所示的源自受检者的心跳的幅值或者由IABP辅助的幅值)供应至血压计算单元24。在医生等通过使用输入单元17指定将要输出基于源自受检者的心跳的幅值的血压值的情况下，振幅计算单元23可以仅输出关于源自受检者的心跳的幅值的振荡表格(数据列)。而且在医生等指定将要输出由IABP辅助的幅值的情况下，执行相似的操作。
振幅计算单元23还将从脉搏波检测单元21输入的袖带压力的信息供应至血压计算单元24。
生物信息测量装置1的用户(例如，医生)可以将明确地表示是否使用IABP的模式信息输入到生物信息测量装置1。在这种情况下，用户操作输入单元17以输入模式信息。优选地，模式信息包含IABP辅助比的信息。例如，在输入1∶3的比率作为辅助比的情况下，当振幅计算单元23在某一心动周期内检测到两个最大值时，执行计算从而在两个随后的心动周期中仅检测一个最大值。如上所述，明确地输入辅助比，并且因此，振幅计算单元23能够更加恰当地计算振幅值(换句话说，不产生错误检测)。
在一个心动周期中检测到两个最大值的情况下，振幅计算单元23还可以计算检测到第一个最大值的时间点与计算第二个最大值的时间点之间的时间段。在这种情况下，振幅计算单元23判定所计算的时间段(第一该最大值与第二个最大值的检测时间点之间的时间段，即，图6的(A)中的点划线所表示的部分)与预定的时间段之间的差异是否处于给定的范围之内。预定的时间段是从IABP治疗中的无辅助的收缩压到扩增压的优选的时间段(当实现了治疗的高效时)。因此，如果该差异不在给定的范围之内，则振幅计算单元23可以具有判定IABP的治疗时机(气囊的运行时机)不恰当并且将此通知用户的功能。
血压计算单元24根据由振幅计算单元23计算的幅值(即，上述图6和图7的(B)中的振荡表格)与袖带11的加压力的变化之间的关系计算期望的血压。将参考图8详细描述计算血压值的方法。
图8是示出由振幅计算单元23所计算的振荡表格(数据列)与袖带压力的变化之间的关系的概念图。使用由医生等指定的对应于输出模式(输出源自受检者的心跳的血压值的模式、输出由IABP辅助的血压值的模式、或者输出两种血压值的模式)的振荡表格(数据列)作为目标。在图8的实例中，假定医生等选择输出源自受检者的心跳的血压值的模式，并且因此源自受检者的心跳的振荡表格(数据列)(由于受检者的心跳而产生的值)是目标。
血压计算单元24计算与振幅的最大值相对应的袖带压力值作为平均动脉压(MAP)。可任选地，可以利用诸如插值这样的任意处理获得平均动脉压(MAP)。在图8的实例中，与振幅的最大值相对应的袖带压力值是90mmHg，并且因此血压计算单元24计算出平均动脉压(MAP)为90mmHg。血压计算单元24还根据与最大幅值的50％的振幅值相对应的袖带压力计算收缩压(SYS)和舒张压(DIA)。在图8的实例中，血压计算单元24计算出收缩压(SYS)为110mmHg，并且舒张压(DIA)为70mmHg。
关于通过使用振荡表格(数据列)计算血压的方法的细节，参见，例如，TakashiUsuda等，″A blood Pressure Monitor with Robust Noise Reduction System underLinear Cuff Inflation and Deflation″，Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc，2010.的图1。上述血压计算方法是使用通过振荡方法产生振荡表格(数据列)的实例。毫无疑问可以使用其他方法。虽然，在上述说明中，对应于最大幅值的50％计算收缩压(SYS)和舒张压(DIA)，但是，50％的值仅是实例。
血压计算单元24通过输出单元16输出所计算的血压值。图9是示出输出实例的概念图。如图9所示，例如，血压计算单元24一起输出了血压值和输出模式(例如，在纸上打印、或者在生物信息测量装置1的壳体上安置的显示器上显示)。图9的画面实例仅是实例，并且血压值可以与脉搏波和ECG波形一起显示。
(修改)
作为修改，将描述其中注意力集中在受检者的身体中循环的血流量的血压值的计算方法。以上已经描述了其中计算源自受检者的心跳的幅值与由IABP辅助的幅值中的至少一个的方法。在以下实例中，将描述其中考虑源自受检者的心跳的脉动与由IABP辅助的脉动两者的血压值测量方法。
脉搏波检测单元21和心电图测量单元22的处理与上述方法相似。在上述方法中，振幅计算单元23从振荡波形的每个心动周期中检测最大值，并且获得检测的最大值的移动平均值(例如，三点移动平均值或者五点移动平均值)。即，振幅计算单元23基于源自受检者的心跳的幅值和由IABP辅助的幅值两者，通过移动平均计算源自血流量的幅值(源自在受检者的身体中循环的血流量的幅值)。振幅计算单元23通过使用通过移动平均获得的幅值产生振荡表格(数据列)。以与图6(B)和7(B)所示的方法相似的方法产生振荡表格(数据列)。
优选地，移动平均是其中考虑了IABP辅助比的计算。例如，在IABP辅助比是1∶3的情况下，优选地进行三点移动平均值，并且例如在辅助比是1∶5的情况下，优选地进行五点移动平均。即，振幅计算单元23优选地进行其中数据的数量与IABP辅助比相对应的平均处理。例如，在1∶3的辅助比的情况下进行五点移动平均的情况下，可能发生平均处理在五个数据中包括了由IABP辅助的两个数据时进行的情况。类似地，可能发生平均处理在五个数据中仅包括由IABP辅助的一个数据时进行的情况。在两种情况下，计算的血压值的精度稍微降低。然而，当辅助比与平均处理中的处理的数据的数量彼此对应时，准确地反映了IABP的时机，并且能够计算更加准确的血压值。在辅助比与平均处理中的处理的数据的数量彼此对应的情况是这样的概念：其不仅包括当辅助比为1∶3时通过使用三个数据进行平均处理的情况，还包括通过使用其数量为3的倍数的数据进行平均处理的情况。控制单元20可以通过应用JP5229449B2中公开的技术进行平均处理。在产生振荡表格(数据列)之后的处理与上述方法相似。
在基于通过上述的最大值的移动平均值获得的幅值计算血压值的情况下，不论是否进行IABP的辅助，都能够获取受检者的身体中循环的血流量反映的血压值。
可任选地，振幅计算单元23可以通过使用波峰值(图4中的“高度”)进行相似的处理。图10是示出在辅助比为1∶2的情况下的波峰值(与图4一致)以及各种波峰值的视图。如图所示，在从振荡波形获得的波峰值(分别由图中的矩形包围的波峰值的转变)中，源自受检者的心跳的波峰值与由IABP辅助的波峰值交替出现。因此，上述源自受检者的心跳的峰值(检测一个心动周期中的第一个最大值作为源自受检者的心跳的峰值)的检测处理与通过将波峰值的下侧峰连接到一起而形成的波峰值的转变(图中的虚线)相对应。基于相同的振荡波形产生源自受检者的心跳的波峰值(图10中的虚线)和图8中所示的振荡表格(数据列)等，并且因此彼此处于对应的关系。因此，振幅计算单元23也可以基于波峰值的转变计算源自受检者的心跳的血压值。
振幅计算单元23可以通过使用波峰值的移动平均值(在图10的实例中的三点移动平均值或者五点移动平均值)计算血压值。在此情况下，在平均之后处理源自受检者的心跳的幅值以及由IABP辅助的幅值。振幅计算单元23基于通过移动平均获得的波峰值进行计算处理，从而能够计算与预定时间段内的血流量相对应的血压值。
然后，将描述示例性实施例的生物信息测量装置1的效果。如上所述，生物信息测量装置1根据一个心动周期中的脉搏波的最大值的检测(是否存在两个最大值，以及检测到的幅值)，计算源自受检者的心跳的幅值和、IABP辅助的幅值以及在将注意力集中在血流量上的情况下所获得的幅值中至少一个。生物信息测量装置1能够基于幅值计算期望的血压值。例如，在参考源自受检者的心跳的血压值(对应于受检者的心脏的脉动的血压值)的情况下，生物信息测量装置1通过使用源自受检者的心跳的幅值计算血压值。当参考源自受检者的心脏的脉动的血压值时，医生等能够容易地判定IABP治疗的效果或者脱离IABP。
生物信息测量装置1基于检测到ECG的QPS波的时机检测心动周期。ECG的R波示出电压大幅改变的点。因此，当使用R波形作为参考时，生物信息测量装置1能够精确地计算出心动周期。因此，能够精确地计算血压值。
如上所述，振幅计算单元23检测出现两个最大值的一个心动周期中的第一个最大值作为源自受检者的心跳(根据受检者的心脏的运转)的幅值(图6(A))。振幅计算单元23还检测出现两个最大值的一个心动周期中的第二个最大值作为由IABP辅助的幅值(图6(B))。人与人之间检测到最大值的时机(在使用IABP期间，一个心动周期中两个时机，并且在不使用IABP期间，一个心动周期中一个时机)是一致的。因此，对于任意类型的受检者，都能够在一定的性能水平之上计算血压值。
优选地，振幅计算单元23可以通过使用明确指定的模式信息(表明是否使用IABP，以及辅助比的信息)计算血压值。通过提前取得辅助比，振幅计算单元23能够判定当一个心动周期中存在两个最大值时的时机。以这种方式，能够显著地减少由振幅计算单元23引起的幅值的错误检测的可能性。
虽然已经参考本发明的特定示例性实施例描述了本发明，但是本发明的范围不限于上述示例性实施例，并且本领域的技术人员应该理解，在不背离如附加的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，能够在本发明中做出各种改变和修改。
例如，在以上说明中(图8等)，假定使用将袖带11加压到给定值而后减压的示波法。本发明不限于该方法。生物信息测量装置1可以使用其中在加压期间测量无创血压(NIBP)的技术(参见，例如JP2012-040088A以及2014年6月30日可以访问的http：// www.nihonkohden.co.jp/iryo/products/monitor/01_bedside/bsm1700.html)。在这种情况下，当使用上述算法(使用最大值的检测的算法)时，也能够准确地获取期望的血压(源自受检者的心跳的血压值、由IABP辅助的血压值或者源自受检者的血流量的血压值)。
在上述实例中，通过使用ECG计算心动周期。本发明不限于此。ECG用于获得关于心脏的脉动(心跳)的信息(心跳信息)。因此，可以采用除了心电图测量单元22之外的构造，只要该构造能够获得与受检者的心跳相关的心跳信息。例如，可以通过使用SpO2(血氧饱和度)检测脉搏波，并且可以根据脉搏波来估计心动周期，以执行上述处理。即，生物信息测量装置1具有构造成获得受检者的心跳信息(图1的实例中的ECG)的脉动信息检测单元。心电图测量单元22是脉动信息检测单元的一种形式。
可以通过在生物信息测量装置1中运行的电脑程序来实现控制单元20中的处理。即，生物信息测量装置1还包括具有诸如中央处理器(CPU)和存储设备的普通计算机的构造。
程序可以存储在各种类型的任意一种的永久计算机可读介质中，并且然后供应到计算机。永久计算机可读介质包括各种类型的有形的存储介质。永久计算机可读介质的实例是磁记录介质(例如，软盘、磁带以及硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如，磁光盘)、CD只读存储器(CD-ROM)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如，掩模型ROM、可编程ROM(PROM)、可擦PROM(EPROM)、闪存ROM、随机存取存储器(RAM))。可任选地，可以利用各种类型中的任意一种临时计算机可读介质将程序供应到计算机。临时计算机可读介质的实例是电信号、光信号和电磁波。临时计算机可读介质能够通过诸如金属电线或者光纤的有线通信线路或者无线通信线路，将程序供应到计算机。

Claims (8)

1.一种生物信息测量装置，被配置为获取使用IABP的受检者的血压值，所述生物信息测量装置包括：
脉动信息检测单元，该脉动信息检测单元构造成检测与所述受检者的心跳相关的心跳信息；
脉搏波检测单元，该脉搏波检测单元构造成在将袖带充气以加压所述受检者的一部分的时间段期间以及在将所述袖带放气以减压所述受检者的所述部分的时间段期间，检测所述受检者的脉搏波；
振幅计算单元，该振幅计算单元构造成根据所述心跳信息检测心脏的心动周期，并检测每个心动周期中的所述脉搏波的最大值，所述最大值为幅值从上升转变为下降的点，并且基于根据所述脉搏波检测到的所述最大值计算源自所述受检者的所述心跳的幅值、由所述IABP辅助的幅值和源自所述受检者的血流量的幅值中的至少一个；以及
血压计算单元，该血压计算单元构造成根据由所述振幅计算单元计算的所述幅值与所述袖带的加压力之间的关系计算血压值。
2.根据权利要求1所述的生物信息测量装置，其中，所述生物信息是心电图，并且
其中，所述振幅计算单元构造成根据所述心电图检测QRS波，并且通过参考所述QRS波的检测点计算幅值。
3.根据权利要求2所述的生物信息测量装置，其中，所述振幅计算单元构造成：在检测的所述心动周期中存在两个最大值的情况下，通过参考在从所述QRS波的所述检测点起的给定时间段内的所述脉搏波的下降侧上的峰值，计算第一个最大值作为源自所述受检者的所述心跳的所述幅值，并且计算第二个最大值作为由所述IABP辅助的所述幅值。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的生物信息测量装置，其中，所述振幅计算单元构造成对所述检测到的最大值进行平均处理，以计算源自所述受检者的所述血流量的所述幅值。
5.根据权利要求1至3的任意一项所述的生物信息测量装置，还包括输入单元，通过该输入单元输入模式信息，所述模式信息表示是否对所述受检者使用所述IABP，并且
其中，所述振幅计算单元基于所述模式信息检测所述脉搏波的所述最大值。
6.根据权利要求1至3的任意一项所述的生物信息测量装置，其中，在检测的一个所述心动周期内存在两个最大值的情况下，所述振幅计算单元基于所述两个最大值之间的时间间隔，判定所述IABP的操作时机是否正常。
7.根据权利要求4所述的生物信息测量装置，其中，所述振幅计算单元使用其数量与所述IABP的辅助比相对应的数据进行所述平均处理。
8.一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储程序，当由计算机执行时，所述程序使所述计算机执行操作，所述操作获取使用IABP的受检者的血压值，所述操作包括：
检测与所述受检者的心跳相关的心跳信息；
在将袖带充气以加压所述受检者的一部分的时间段期间以及在将所述袖带放气以减压所述受检者的所述部分的时间段期间，检测所述受检者的脉搏波；
根据所述心跳信息检测心脏的心动周期，并且检测每个所述心动周期中的所述脉搏波的最大值，所述最大值为幅值从上升转变为下降的点；
基于根据所述脉搏波检测到的所述最大值，计算源自所述受检者的所述心跳的幅值、由所述IABP辅助的幅值和源自所述受检者的血流量的幅值中的至少一个；以及
根据计算的所述幅值与所述袖带的加压力之间的关系计算血压值。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6642302B2 (ja) * 2016-06-24 2020-02-05 オムロンヘルスケア株式会社 生体情報測定支援装置、生体情報測定装置、生体情報測定支援方法、及び、生体情報測定支援プログラム
CN109567773A (zh) * 2018-11-29 2019-04-05 努比亚技术有限公司 基于指纹的血压测量方法、终端及计算机可读存储介质
JP6722932B1 (ja) * 2020-03-17 2020-07-15 株式会社ケーアンドエス 測定装置
CN113633290B (zh) * 2021-08-18 2022-04-01 北京航空航天大学 血流灌注监测的方法、装置、电子设备和可读存储介质
CN113827179B (zh) * 2021-09-26 2023-06-06 温州医科大学 一种眼睑压力的检测方法、装置、介质及电子设备
CN116370815B (zh) * 2023-06-06 2023-08-11 安徽通灵仿生科技有限公司 一种iabp球囊的充气时刻预测方法及装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6185922A (ja) * 1984-10-02 1986-05-01 コーリン電子株式会社 血圧測定装置
CA1275449C (en) * 1984-11-27 1990-10-23 J. Stanford Hutcheson Portable automated blood pressure monitoring apparatus and method
JP2675824B2 (ja) * 1988-08-08 1997-11-12 コーリン電子株式会社 脈波モニタ装置
US5365933A (en) * 1993-03-12 1994-11-22 Siemens Medical Systems, Inc. Apparatus and method for distinguishing heart beats from intra-aortic balloon pump beats
US5497778A (en) * 1993-06-30 1996-03-12 Hon; Edward H. Apparatus and method for noninvasive measurement of peripheral pressure pulse compliance and systolic time intervals
JP3211130B2 (ja) * 1994-04-21 2001-09-25 オムロン株式会社 電子血圧計
US5743856A (en) * 1995-11-06 1998-04-28 Colin Corporation Apparatus for measuring pulse-wave propagation velocity
EP1658111B1 (en) * 2003-08-29 2018-09-19 Datascope Investment Corp. Timing of intra-aortic balloon pump therapy
DE10344803A1 (de) * 2003-09-26 2005-04-28 Beurer Gmbh & Co Blutdruck-Messverfahren und Blutdruckmessgerät
US7288070B2 (en) * 2004-05-18 2007-10-30 The General Electric Company Method and apparatus for determining extreme blood pressure values
CN1985750B (zh) * 2005-12-21 2011-03-23 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种利用心跳象征信号检测脉搏波的方法及装置
CN100413464C (zh) * 2006-05-26 2008-08-27 中国人民解放军空军航空医学研究所 在脉搏波法动脉血压连续测量中的脉搏波传导时间的获取方法和装置
JP5229449B2 (ja) * 2007-10-31 2013-07-03 日本光電工業株式会社 非観血血圧測定装置
JP5536586B2 (ja) 2010-08-17 2014-07-02 日本光電工業株式会社 血圧測定装置
JP5637051B2 (ja) * 2011-03-31 2014-12-10 日本ゼオン株式会社 大動脈バルーンポンピング駆動装置制御プログラム及び大動脈バルーンポンピング駆動装置

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