CN112826478B - 测定装置 - Google Patents

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CN112826478B CN202110021541.2A CN202110021541A CN112826478B CN 112826478 B CN112826478 B CN 112826478B CN 202110021541 A CN202110021541 A CN 202110021541A CN 112826478 B CN112826478 B CN 112826478B
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Abstract

本发明公开了测定装置,包括第一传感器,根据受试者静脉的容积变化来测量第一容积脉搏波;第二传感器,根据受试者的动脉的容积变化来测量第二容积脉搏波;为第一/二传感器提供AC耦合的计算处理单元,计算处理单元处理两个第一容积脉搏波和第二容积脉搏波,当两个容积脉搏波在各个心拍的最高点的增减的趋势相反时,前述第二容积脉搏波的各个心拍的最高点在上升是的第一时间段里,为了让各个心拍的最高点下降,计算处理单元对前述第一容积脉搏波实行第一校正处理。在第一容积脉搏波的各个心拍的最高点升,而第二容积脉搏波的各个心拍的最高点降低的第二时间段里,计算处理单元实行校正第一容积脉搏波的波形的第二校正处理。

Description

测定装置
技术领域
本发明涉及一种测量设备。
背景技术
作为阻塞性血压测量方法,如图20所示,已知一种示波法是在用袖带(臂带)100压缩动脉并逐渐降低压力的过程中检测血压。此外,作为开放式血压测量方法,如图21所示,存在光电容积脉搏波方法,其中通过使用光电传感器110通过吸收和衰减红外光来检测血管体积的变化,在光电容积脉搏波方法中,从投光器发射光,并且通过接收器传感器捕获流过血管的血流的变化,所以不会阻塞血管。然后,基于捕获的血流变化来估计血压变化,作为基于示波法与光电体积脉搏法之比来测定血压的血压测定装置,已被日本特开2011-234876号专利申请所公开。
发明内容
技术问题:图22是用于测量容积脉搏波的测定装置的框示意图。从图22可知,该测定装置由传感器210,AC耦合器220和计算处理单元230组成。传感器210的测量信号(容积脉搏波)的直流部分被AC耦合器220过滤之后,AC部分被输入到计算处理单元230。使用AC耦合器220的原因在于,可以通过削减DC分量来抑制计算处理单元单元230的输入电压(最大值)。
当使用AC耦合器时,因为接近DC的分量(具有低频的信号分量)丢失,从而当受验者的血流临时改变时可能出现波形误差。基于上述情况完成了本发明,并且对于通过对计算处理单元传感器进行AC耦合的测定装置,依据测量的血流量容积脉搏波,关于暂时增加了血流量的变化的期间纠正波形误差。
技术方案:一种测定装置,包括:
第一传感器,根据受试者的静脉的体积变化来测量的第一容积脉搏波;
第二传感器,根据受试者的动脉的体积变化来测量第二容积脉搏波,以及
对第一传感器和第二传感器提供AC交流耦合的计算处理单元,并且该计算处理对于两个容积脉搏波,第一容积脉搏波和第二容积脉搏波中的每一个心拍最高点的增减反向时,在第一时段中,第一容积脉搏波的各个心拍的最大点减少,并且第二容积脉搏波的各个心拍的最大点增加时,执行校正第一容积脉搏波的波形的第一校正处理,以使得各个心拍的最低点随时间减小。并且第一容积脉搏波的各个心拍的最高点升高,第二体积脉冲的各个心拍的最高点减小的在第二时间段中,执行第一容积脉搏波的波形被校正,使得各个心拍的最低点随时间升高。
在该配置的任务:依据计算处理单元部的针对传感器用AC耦合器测定装置,对于所测量的容积脉搏波,当临时改变血流量的期间中校正波形误差。
以下配置可以用作本发明的实施例。
第一传感器可以是具有第一波长的光电传感器,第二传感器是具有比第一波长长的第二波长的光电传感器。通过使第二波长长于第一波长,光到达受试者的较深部分,从而可以从位于较深部分的动脉中检测出容积脉搏波。
以下配置可以用作本发明的实施例。
第一传感器可以连接受试者的耳垂或手指,并且第二传感器可以连接到受试者的胸部。
以下配置可以用作本发明的实施例。
前述第一校正处理可以是针对随时间降低的第一校正线,校正第一容积脉搏波的波形,以使各个心拍的最低点一致。前述第二校正处理可以是针对随时间上升的第二校正线,校正第一容积脉搏波,使各个心拍的最低点一致。在该配置中,可以通过使第一容积脉搏波的各个心拍的最低点与校正线一致,来校正第一容积脉搏波的波形。
以下配置可以用作本发明的实施例。
变换容积脉波是在受试者的动脉从被袖带压缩的状态到减压的过程中,从压脉波最大时的平均血压到前述血脉波消失的最低血压的区间里,依据前述压脉搏的面积变化,变换了前述第一容积脉搏波的各个心拍的脉波面积的波,前述第一校正线的斜率与前述变换容积脉搏波的平均血压是最高血压值和最低血压值的最高点连接而形成的斜率相同的话也是可以的。变换容积脉搏波的平均血压是最高点和最低血压的最高点连接的直线等同于受试者的从平均血压到最低血压的容积脉搏波的变化一致,静脉血流量减少的第一期间里,可以精确的校正第一容积脉搏波。
以下配置可以用作本发明的实施例。
准备压在受试者的血管上袖套和在前述袖套压缩的部位里可测定出压力脉搏波的袖带压力传感器。计算处理单元在同时测量伴随袖带压的变化的压力脉搏波和第一容积脉搏波的基准测定中,而且在测量由多个心拍的压力脉搏波组成的参考压力脉搏波时,在用于测量基准压力脉搏波的基准时间里,测量与各个心拍脉搏波相对应的多个第一容积脉搏波。并且,前述基准压脉波的一个心拍的压脉搏面积与前述基准压脉波的最大振幅时的脉压波面积的比率与相对应的前述第一容积脉搏波面积相乘,就可以用变换血压数据决定平均血压值和最低血压值。并且在测量平均血压值时的袖带压和对应于多个前述第一容积脉搏波的各个袖带压力的比率与平均血压值测定时的前述基准压脉波的面积相乘,就可以决定最高血压到平均血压的变换血压数据。可以基于转换后的血压数据和在基准测量之后进行的主要测量中获得的第一容积脉搏波来计算对象的各个心拍的血压值。利用该配置,当受试者的压力脉搏不是直线波而是呈二次曲线变化时,也可以精确地计算出对象的各个心拍的血压值。
发明效果:计算处理单元根据针对传感器进行过AC交流耦合处理过的测定装置,可以校正所测量的容积脉搏波中出现的临时改变血流期间里的波形误差。
附图说明
图1:袖带测量血压的示意图。
图2:第一光电传感器进行血压测量的示意图。
图3:第二光电传感器进行的血压测量的示意图。
图4:第二光电传感器的配置示意图。
图5:血压测定装置的示意框图。
图6:对应于袖带压力的压力脉搏波和容积脉搏波的示意图。
图7:血压值计算处理的流程图。
图8:第一容积脉搏波的波形图。
图9:比较第一容积脉搏波和第二容积脉搏波的波形的示意图。
图10:波形校正处理的流程图。
图11:校正前的第一容积脉搏波的波形图。
图12:第一容积脉搏波的校正波形图。
图13:血压波形示意图。
图14:血压值计算处理的流程图。
图15:与容积脉搏波相对应的转换压力的示意图。
图16:在最高脉压下的转换后的血压波形图。
图17:在将脉压从最大状态改变为最小状态的过程中基准压力脉搏波达到最大振幅时的转换后的血压波形图。
图18:在脉压最低的状态下的转换后的血压波形图。
图19:容积脉搏波的一个心拍的图。
图20:传统的血压测量方法的示意图。
图21:传统的血压测量方法的示意图。
图22:用于测量容积脉搏波的测定装置的示意框图。
其中:
10-测定装置
20-袖带 21-袖带压力传感器
30-第一光电传感器
35-第二光电传感器
26–第三AC耦合器
32-第一AC耦合器
37-第二AC耦合器
40-数据处理装置 41计算处理单元
具体实施方式:
下面对本发明的具体实施方式详细说明。
实施例1
将参照图1至图13描述的实施例1。
测定装置10用于测量血压,并且如图1至图3所示,包括连接到受试者W的上臂W1袖带20,袖带压力传感器21,第一光电传感器30(本发明中第一传感器的一个例子)和第二光电传感器35(本发明中第二传感器的一个例子)和数据处理装置40。
如图1所示,可以将袖带20安装在受试者W的上臂W1上,并且在袖带20内内置有橡胶袋。橡胶袋连接到用于空气供应的泵22,并且通过向橡胶袋供应和排出空气而将血管压在上臂W1中。
袖带压力传感器21经由例如橡胶软管检测袖带20内的空气的振动,并从被袖带20压缩的上臂W1测量作为血管的压力变动的压力脉搏波。
袖带压力传感器21经由第三增幅器25和第三AC耦合器26连接至数据处理装置40的计算处理单元41。第三AC耦合器26可以是电容器或高通滤波器。
第一光电传感器30,连接到诸如受试者W的手指W2的末梢部分。第一光电传感器30根据对象的静脉W3的体积变化,使用第一波长的光来测量第一容积脉搏波。第一波长可以是可见光波长。可见光的波长为400nm至780nm。
第一光电传感器30,可以是包括投光器30A和受光器30B的透射型传感器。例如,如图2所示,以从两侧夹着受试者W的手指W2的方式安装有投光器30A和受光器30B。通过从投光器30A发射第一波长的光并且通过受光器30B接收通过静脉W3透射的光,伴随着静脉W3的搏动波动的吸光度变化是作为血流的相对变化的体积脉冲,可以将其测量为波浪。第一光电传感器30是第一传感器的示例。
第一光电传感器30,经由第一增幅器31和第一AC耦合器32连接到数据处理装置40的计算处理单元41。经由第一AC耦合器32过滤第一光电传感器30的测量信号的直流分量,并将该交流分量输入到计算处理单元41。第一AC耦合器32可以是电容器或高通滤波器。
第二光电传感器35,安装于被检体的胸部W4等接近心脏的位置。第二光电传感器35通过使用第二波长的光,根据受试者的动脉W5的体积变化来测量第二容积脉搏波。第二波长长于第一波长。第二波长可以是红外光。红外光的波长为780nm至1mm。通过使第二波长比第一波长长,光到达被受试者W的较深的部分,从而能够从位于较深的部分的动脉W5检测出容积脉搏波。
第二光电传感器35可以是包括投光器35A和接收器35B的反射型传感器。例如,如图4所示,投光器35A和接收器35B设于受试体W的胸部W4。通过从投光器35A发出第二波长的光,并通过受光器35B接收由动脉W5反射的光,伴随着动脉W5的脉动变动的吸光度变化可以作为血流量的相对变化的容积脉搏波来测定。
第二光电传感器35,经由第二增幅器36和第二AC耦合器37连接到计算处理单元单元41。第二光电传感器35的测量信号的DC分量经由第二AC耦合器37被过滤,并且AC分量被输入到计算处理单元单元41。第二AC耦合器37可以是电容器或高通滤波器。
数据处理装置40包括第三增幅器25、第一增幅器31、第二增幅器36、第三AC耦合器26、第一AC耦合器32、第二AC耦合器37,计算处理单元41和存储单元42。存储单元42中存储了各种程序;例如,基准血压计算程序,用于根据已知的示波法根据压力脉搏波和袖带压来计算基准血压值,或者血压值计算程序,根据袖带压力与压力脉搏波和容积脉搏波之间的关系来计算血压值,用于执行稍后描述的波形校正处理的程序等。
如图2和图3所示,计算处理单元41连接到触摸面板的操作部14和液晶显示器的显示单元15,并且通过操作部14向计算处理单元41进行输入信息和操作,并且通过显示单元15显示计算处理结果。
计算处理单元41是基于存储在存储单元42中的血压值计算程序来执行血压值计算处理。
请参考图7所示的流程图描述血压计算处理。血压值计算过程包括两个步骤:预备测量和主要测量。
在预备测量中,首先,将袖带20安装在受试者W的上臂W1上,向袖带20的橡胶袋供给空气,直到袖带压力传感器21不再检测到压力脉搏波为止。然后,如图6的上部所示,让袖带压力传感器20从压力脉搏波消失的时间(袖带压P最高的状态)减压到不再出现压力脉搏波的时间(将袖带20的压力降低到最低状态),如图6的中部所示,将由袖带压力传感器21测量出的压力脉搏波作为基准压力脉搏波Pw输入到计算处理单元部4(S11)。图6中的上方的曲线图示出了袖带压力的时间变化,垂直轴示出了压力[mmHg],水平轴示出了时间,中间的曲线图示出了与袖带压力相对应的压力。它显示了脉搏波的时间变化,垂直轴显示了压力脉搏波的强度,水平轴显示了时间。
然后,计算处理单元41基于基准压力脉搏波Pw,根据血压计算程序来计算最大血压值Ps和最小血压值Pd。进而,计算处理单元部41将基准压力脉搏波Pw达到最大振幅时的袖带压P确定为平均血压值Pm(S12)。
另一方面,在受试者W的手指W2中,与基准压力脉搏波Pw的测量的相同时间段,即在参考时间里,如图6的下部所示,由第一光电传感器30测量的第一容积脉搏波Vw,并且将数据输入到计算处理单元41(S13)。下图显示了对应于袖带压力的基准容积脉搏波的时间变化,垂直轴显示了容积脉搏波的强度,水平轴显示了时间。
然后,其中输入了基准压力脉搏波Pw和第一容积脉搏波Vw的计算处理单元算出在平均血压值Pm与最低血压Pd之间中的各压脉波面积(Pw5至Pw9一次心拍的面积)和基准脉搏波Pw达到最大振幅时(测量平均血压值Pm时)压力脉搏波面积(Pw4中的面积)的比率(Pw5/Pw4,Pw6/Pw4,...,Pw9/Pw4)。然后,通过将各个比率(Pw5/Pw4,Pw6/Pw4,...,Pw9/Pw4)乘以相应的容积脉搏波Vw的面积,如图中下部的粗点的单点链线所示。计算出从平均血压到最低血压(M4到M9)的转换后的容积脉搏(S14)。
另外,从最高血压值Ps向平均血压值Pm(M1~M3)的转换后的容积脉搏Mw相当于测量平均血压值Pm和第一容积脉搏波Vw时的袖带压P4。计算与袖带压力Pn的比值(P1/P4,P2/P4,P3/P4),并在平均血压值Pm处各个袖带压力Pn与压力脉搏波面积Pw4的比值(P1/P4,P2/P4,P3/P4)进行乘积计算(S15)。
转换后的容积脉搏波M4至M9是从使压力脉搏波最大化的平均血压到被袖带压缩的状态使受试者的动脉减压的过程中压力脉搏波消失的最低血压期间的压力。该波形是第一容积脉搏波Vw的各个心拍的脉搏波面积St根据脉搏波Pw4至Pw9的面积变化而改变的波形。如图19所示,脉搏波面积St是上脉搏波面积S1和下脉搏波面积S2之和(总脉搏波面积)。
在该测量中,仅第一光电传感器30和第二光电传感器35被连接到受试者被W,并且作为第一光电传感器30的测量信号的第一容积脉搏波Vw和第二光电传感器35的测量信号是第二容积脉搏波Vn被输入到计算处理单元41(S16)。
接下来,计算处理单元41将第一光电传感器30的第一容积脉搏波Vw进行数据处理,并且针对各个心拍分别计算第一容积脉搏波Vw的最高水平V1和最小水平V2(S17)。最高水平V1是基于基本水平Vb的各个拍子的最高点X1的脉搏波水平,最低水平V2是基于基本水平Vb的各个拍子的最低点X2的脉搏波水平。水平是信号强度(脉搏波)。
计算处理单元41基于在S17中计算出的第一容积脉搏波Vw的最高水平V1和最低水平V2来计算各个心拍的血压值(S18)。
具体地,可以基于各个心拍的最大水平V1从公式(1)获得各个心搏的最高血压值Pmax。
此外,可以基于各个心拍的最低水平V2的比率从公式(2)获得各个心搏的最低血压值Pmin。
Pmax=(V1/V1o)x Ps...(公式1)
Pmin=(V2/V2o)x Pd...(公式2)
V1o是通过预备测量计算出的转换后的容积脉搏波M4的最高水平(最高点X1的水平)。
V2o是转换后的容积脉搏波M4的最低水平(最低点X2的水平)
计算处理单元41通过对各个心拍执行上述计算来计算各个心拍的受试者的血压值(最大血压值Pmax,最小血压值Pmin),并将结果显示在显示单元15上。(S19)。
2、第一容积脉搏波Vw的校正处理
图9是以横轴为时间轴的血压波形。具体而言,当受试者W的状态从副交感神经占主导的状态(其放松的状态)暂时过渡到交感神经占主导的状态(交感神经活动活跃的状态)时。它是第一光电传感器30的第一容积脉搏波Vw和第二光电传感器35的第二容积脉搏波Vn的波形。
TA是副交感神经占优势的时期(松弛状态),TB是交感神经占优势的时期(交感神经活动活跃的状态),TC是副交感神经占优势的时期(松弛状态)。例如,当静止的受试者受到强烈刺激时,可能会发生这种状态转换。
如图9所示,在交感神经占优势的时段TB中,第一光电传感器30的第一容积脉搏波Vw和第二光电传感器35的第二容积脉搏波Vn的改变方式相反。具体地,在第一时段T1中,连接各个拍子的最高点X1的改变线A1w的斜率在第一光电传感器30的第一容积脉搏波Vw中为负(相对于时间轴减小)。另一方面,在第二光电传感器35的第二容积脉搏波Vn中,连接各个拍子的最高点X1的改变线A1n的倾斜是正的(相对于时间轴增加)。
此外,在第二时段T2中,在第一光电传感器30的第一容积脉搏波Vw中,连接各个拍子的最高点X1的改变线A2w的倾斜是正的(相对于时间轴增加)。在第二光电传感器35的第二容积脉搏波Vn中,连接各个拍子的最高点X1的改变线A2n的倾斜为负(相对于时间轴减小)。
发生上述现象(两个容积脉搏波的增减反转的现象)的原因如下。当交感神经活动由于心里压力等变得活跃时,系统性末梢静脉血管暂时收紧,并且静脉W3中的血流减少。另一方面,有可能出现由于静脉血管的束紧,动脉W5中的血流量增加。
在该测定中,计算处理单元41将第一光电传感器30的第一容积脉搏波Vw作为数据进行运算,算出血压值,如上所述,交感神经活动活跃,静脉W3如果暂时减少体内的血流量,则担心不能准确地测量最低血压值Pmin。
即,由于第一光电传感器30经由第一AC耦合器32连接至计算处理单元41,因此仅测量信号(第一正位移脉搏波Vw)的AC分量输入到计算处理单元41。
在静脉W3中的血流暂时减少的第一时间段T1中,第一体积脉冲Vw的各个搏动的最小水平V2应当减小,并且最小血压值Pmin应当减小。然而,如图9所示,连接各个心拍的最低点X2的直线B1w具有正的倾斜度。因此,当从第一容积脉搏波Vw算出时,最低血压值Pmin上升,增减相反。
另外,在暂时减少的静脉W3中的血流增加到原始状态的第二期间T2中,第一容积脉搏波Vw的各搏动的最小水平V2原本增加,并且最小血压值Pmin应该增加。然而,如图9所示,连接各个心拍的最低点X2的直线B2w具有负的倾斜度。因此,当从第一容积脉搏波Vw获得时,最低血压值Pmin减小并且增减被反转。
计算处理单元41在该测量期间执行以下波形校正处理,以便抑制第一容积脉搏波Vw的各个心拍的最小电平V2的误差。图10是波形校正处理的流程图。波形校正处理由七个步骤S100至S160组成。
在S100中,计算处理单元41从第一光电传感器30获取第一容积脉搏波Vw并且从第二光电传感器35获取第二容积脉搏波Vn。
在S110中,计算处理单元41将第一光电传感器30的第一容积脉搏波Vw与第二光电传感器35的第二容积脉搏波Vn进行比较。
在S120中,计算处理单元41确定两个正位移脉搏波Vw和Vn的变化是否相反。具体地,将第一容积脉搏波Vw的各个心拍的最大点X1的增减和第二体积量脉搏波V的各个心拍的最高点X2增减比较时,两个容积脉搏波Vw和Vn增减少相反,则该变化被认为是相反的。
计算处理单元41在S130中确定两个正位移脉搏波Vw和Vn的变化模式。具体地判断,第一容积脉搏波Vw的各个心拍的最高点X1暂时降低后,增加并返回到原始状态,而第二容积脉搏波Vn的各个心拍的最高点X1暂时上升,然后减少并返回到原始状态的模式。
当第一容积脉搏波Vw和第二容积脉搏波Vn对应于上述改变模式时,计算处理单元41判断需要校正处理。
当计算处理单元41确定它是校正处理的目标时,在S140中,计算处理单元41对第一时段T1执行第一校正处理。
如图12所示,第一校正处理是校正第一容积脉搏波Vw的波形以使得各个心拍的最低点X2相对于时间轴减小的处理。
在该实施例中,各个心拍的上部脉搏波区域S1不变,并且各个心拍的最低点X2在相对于时间轴具有负(负)倾角的第一校正线C1w上移动,可以校正第一容积脉搏波Vw的波形。
例如,在第一时段T1的第二拍的情况下,脉搏波区域S1不变,并且最低点X2从图11中的改变线B1w上的点移动到第一校正线C1w上的点,校正波形。
第一校正线C1w是从紧接在第一时段T1开始之前的最低点X2s开始相对于时间轴(图12中的水平轴)具有负倾斜的直线。可以从在预备测量中计算出的转换后的容积脉搏波M4至M9获得第一校正线C1w的倾斜度θ。具体地,可以是连接平均血压时的转换后的容积脉搏波M4的最高点X1和最低血压时的经转换的体积脉冲组M9的最高点X1的直线Dw的斜率θ(参照图6)。由于直线Dw是当受试者的血压从平均血压变为最低血压时的容积脉搏波Vw的变化,因此当静脉W3中的血流减少时,在第一时间段T1中,第一容积脉搏波Vw是准确的校正。
计算处理单元41在S150中以第二时段T2为对象,执行第二校正处理。
如图12所示,第二校正处理是校正第一容积脉搏波Vw的波形以使各个心拍的最低点X2相对于时间轴上升的处理。
在该实施例中,各个心拍的上部脉搏波区域S1不改变,并且各个心拍的最低点X2在相对于时间轴具有正(正)倾角的第二校正线C2w上移动,第一容积脉搏波Vw的波形被校正。
例如,在第二周期T2的第二拍的情况下,脉搏波区域S1不变,并且最低点X2从图11中的变化线B2w上的点移动到第二校正线C2w上的点,校正波形。
第二校正线C2w可以是第一容积脉搏波Vw的最高点X1的增减被反转的反转轴C为中心,与第一校正线C1w对称的直线。
通过执行第一校正处理和第二校正处理,将第一正位移脉搏波Vw从图11的波形校正为图12的波形。
之后,在S160中,计算处理单元41基于校正后的第一时间段T1和第二时间段T2的第一容积脉搏波Vw,计算各个心拍的血压值。
具体地,对于各个心拍,基于校正后的第一容积脉搏波Vw的最大水平V1,从公式(1)计算出最高血压值Pmax。此外,基于校正后的第一容积脉搏波Vw的最低水平V2,由公式(2)算出最低血压值Pmin。
如果在S120中做出“是”判断,然后在S130中做出“否”判断,则认为测量系统中存在一些异常,因此在S170中进行错误处理。
图13示出了当受试者的神经活动转变时的血压波形。PC1是动脉血压测量值(闭塞型血压测量方法),而PC2是外周静脉血压测量(开放型血压测量方法)。CC1是动脉部分的收缩压的变化线,CC2是末梢静脉部分的最低血压的变化线,其是基于校正后的第一容积脉搏波Vw计算出的结果。
末梢静脉中的最低血压的变化线CC2表明,其中血液流量暂时减少的第一时间段T1降低,而其中暂时减少血液流量增加到原始状态的第二时间段T2上升,它与最低血压的实际行为(变化)几乎相同。
3效果说明
当通过使用第一AC耦合器32连接第一光电传感器30和计算处理单元41时,第一光电传感器30的测量信号中接近DC的分量(具有低频的分量)将丢失。因此,当受试者W的血流量暂时变化时,有可能发生由第一光电传感器30测量的第一容积脉搏波Vw的波形误差。即,如果暂时改变血流量,则可能会丢失容积脉搏波Vw(图12中的直线LC1和LC2)的中值的变动的成分,并且可能发生第一容积脉搏波Vw的波形误差。
在本发明中,当受试者W的血流暂时变化时,执行第一校正处理和第二校正处理以来校正第一容积脉搏波Vw的波形。通过执行校正处理,可以抑制第一容积脉搏波Vw的波形相对于受试者W的实际血流的变化的偏差。因此,能够在受试者的血流暂时变化的期间内准确地测定受试者W的血压值(最大血压,最低血压)。
实施例2
图14是血压计算处理的流程图。实施例2在血压计算处理方面与实施例1不同。
血压计算处理由S11至S26组成。由于过程S11至S15与第一实施例相同,因此将主要描述过程S21至S26。
计算处理单元41在预备测量中处理S11至S15,在S14中从参考平均血压至最低血压计算出转换后的容积脉搏波M4至M9,并且在S15中最高血压值至基本平均血压分别计算转换后的容积脉搏波M1至M3。
此后,计算处理单元41是关于从图6所示的最高血压值Ps到最低血压值Pd的转换后的容积脉搏波Mw(M1至M9),如图4所示,对应的脉压(从PP1到PP9)算出转换压力PP(S21)。如图15示,由于循环系统的紊乱,受试者W的血脉波不是直线变化,而是二次曲线的变化。
然后,基于图6中的脉搏压力PPs(PP1至PP9)和袖带压力(P1至P9),算出各个转换后的容积脉搏波Mw(M1至M9)中的血压值(最大血压值,最低血压值,平均血压值)。然后,将它们作为转换后的血压波形,转换后的血压表或根据转换后的血压方程式计算出的转换后的血压计算值存储在存储单元42中(S22)。转换后的血压波形,转换后的血压表和转换后的算出的血压值相当于转换后的血压数据。
具体地,在血压值的计算中,首先,获得各个转换后的容积脉搏波(M1至M9),并且将基于压力脉搏Pw产生的脉压(Ps-Pd)算出容积脉搏波M1的脉压(PP1)来计算基准比率。然后,通过将基准比率乘以各个转换后的容积脉搏波(M2至M9)来计算相应的脉冲压力(PP1至PP9)。
然后,将在测量基准压力脉搏波Pw时的各个袖带压Pn设定为图15所示的Ps1至Ps9,并且从以下公式(1)和公式(2)获得转换量脉搏波Mw(M1至M9)。由相应的收缩压值(Ps1至Ps9)计算最低血压值(Pd1至Pd9)。这里,Pmn是各个心拍的转换后的容积脉搏波Mw的第n位的平均血压值,Psn是各个心拍的转换后的容积脉搏波Mw的第n位的最高血压值,Pdn是各个心拍的转换后的脉搏量Mw的在第n位置的最低血压,PPn是各个心搏的转换后的容积脉搏波Mw的在第n位置的血压。
Pmn=Psn-((PPn/3)x2)....(3)
Pdn=Pmn-(PPn/3).........(4)
然后,例如,如图15至图18所示,当脉压处于最高状态(H1)时的转换后的血压波形(见图16)和当脉压处于最低状态(H9)时的转换后的血压波形(见图18),在将脉压从最高状态改变为最低状态的过程中,当参考压力脉搏波Pw达到最大振幅(H4)时,将各个脉压的转换后的血压波形存储在存储单元42中,例如转换后的血压波形(见图17)。如上所述,通过预备测量的各个心拍的转换后的容积脉搏波Mw确定相对应的血压值。
在该测量中,仅将光电传感器30连接到受试者W,并且将由光电传感器30测量的第一容积脉搏波Vw输入到计算处理单元41(S23)。如图19所示,计算处理单元41从输入的第一容积脉搏波Vw根据容积脉搏波的积分值计算各个心拍的脉搏波面积St(S24)。脉搏波面积St是上脉搏波面积S1和下脉搏波面积S2之和(总脉搏波面积)。下部脉搏波面积是第一容积脉搏波Vw的总脉搏波面积中的,连接两个最低点X2的直线C1w的下侧面积,而上部脉搏波是上侧的面积。
然后,根据通过预备测量获得的转换后的血压波形或转换后的血压表(S25)确定与脉搏波面积St相对应的血压值(最大血压值,最低血压值,平均血压值),并确定连续血压值,在显示单元15上显示(S26)。
此外,计算处理单元41在主测量期间,执行图10所示的波形校正处理。然后,当在S120和S130中确定为“是”时,执行第一校正处理和第二校正处理,并且基于校正后的第一容积脉搏波Vw的脉搏波面积St来确定血压值。
通过这样做,可以在临时改变血流的时间段(图9中的时间段TB)期间,准确地测量受试者的血压值。
根据实施例2,在预备测量中获得的基础压力脉搏波Pw和在基础压力脉搏波Pw的测量周期中的对于多个心拍的第一容积脉搏波Vw,算出对应各个袖带压力Pn的变化计算出脉冲压力PPn。然后,基于这些脉搏压力PPn来确定转换后的血压波形或转换血压表,并且通过参考该转换血压表,决定体积脉搏的心拍的来确定血压值(最大血压值,最低血压,平均血压值)。
例如,即使是受试者W的循环系统的紊乱,受试者W的压力脉搏不是线性变化而是呈二次曲线变化的情况下,平均血压的压脉波和在平均血压的容积脉搏波的比率(图15中的单点划线α)来计算对象的各个心拍的血压值的方法相比,可以提高血压值的计算精度。
另外,根据本实施方式,在预备测定中,从袖带压P升高的状态(处于不在出现压脉波的)到袖带压P最低的状态(压力脉搏波消失为止的)的期间里,测定基准压力脉搏波Pw和第一容积脉搏波Vw,并且算出换算血压表。因此能够根据受试者W的第一容积脉搏波Vw的变化求出高精度的血压值。
其他实施方式
本文公开的技术不限于上述附图中描述的实施例,例如包括各种形态。
(1)在上述实施方式中,第一光电传感器30测量来自受试者的静脉的第一容积脉搏波,第二光电传感器35测量来自受试者的动脉的第二容积脉搏波。如果可以分别从受试者的静脉W3和动脉W5检测容积脉搏波Vw和Vn,则传感器的类型不限于光电类型。例如,可以将压力传感器安装在受试者的静脉W3或动脉W5附近以检测容积脉搏波,或者可以通过由超声波传感器接收超声波来检测容积脉搏波。此外,可以通过使用压电片,静电片,红外照相机等来检测容积脉搏波。
(2)在上述实施方式中,示出了将第一光电传感器30安装在受试者的手指上的例子。第一光电传感器30可以连接在其他位置,只要它靠近静脉W3即可。例如,它可以连接到耳垂上。
(3)在上述实施方式中,示出了将第二光电传感器35安装于受试者胸部的例子。第二光电传感器35的位置可以是其他位置,只要它靠近动脉W5即可。例如,可以使用上臂。
(4)在上述实施方式中,第一光电传感器30使用了可见光作为第一容积脉搏波Vw的检测光,第二光电传感器35使用了红外光作为第二容积脉搏波Vn的容积脉搏波的检测光。两个检测光不一定必须具有不同的波长,并且可以具有相同的波长。
(5)在以上实施例中,在第一校正处理中,各个心拍的上脉搏波面积S1不变,并且各个心拍的最低点X2相对于时间轴具有负(负)倾斜。通过将第一校正位移脉搏波Vw移动到校正线C1w上来校正其波形。第一校正处理中,为了使各个心拍的最低点X2相对于时间轴减小,只要是校正第一容积脉搏波的波形,可以通过另一种方法来校正。例如,可以将第一校正线C1w的数据准备为参考表,并且可以通过使用参考表来改变各个心拍的最低点X2以相对于时间轴减小。第二校正处理也相同。
(6)在第一实施方式中,关于计算受试者的各个心拍的血压值P的方法,描述了使用第一容积脉搏波Vw的计算方法。在第二实施例中,描述了使用第一容积脉搏波Vw的脉搏波表面积S的计算方法。用于计算血压值P的方法可以是任意,只要是基于第一容积脉搏波Vw计算的即可。
(7)上述第一和第二实施例中,根据第一容积脉搏波Vw计算并显示对象的各个心拍的血压值P。血压值P不是一定要计算出来的,也可以显示第一容积脉搏波Vw的推移数值。

Claims (3)

1.测定装置,其特征在于,包括:
第一传感器,根据受试者的静脉的容积变化来测量第一容积脉搏波;
第二传感器,根据受试者的动脉的容积变化来测量第二容积脉搏波;
计算处理单元,用于第一传感器和第二传感器的AC耦合计算,其中:该计算处理单元处理第一容积脉搏波和第二容积脉搏波,当各个心拍的最高点的增减相反时,第一容积脉搏波的各个心拍的最高点在下降,第二容积脉搏波的各个心拍最高点在上升的第一时段期间里,校正第一容积脉搏波,让各个心拍的最低点随着时间下降,第一容积脉搏波的各个心拍的最高点在上升,第二容积脉搏波的各个心拍最高点在下降的第二时段期间里,进行校正第一容积脉搏波的第二校正处理,让各个心拍的最低点随着时间上升,其中:
当各个心拍的最高点的增减相反时,第一容积脉搏波的各个心拍的最高点在下降,第二容积脉搏波的各个心拍最高点在上升的第一时段期间里,校正第一容积脉搏波,让各个心拍的最低点随着时间下降的方式有两种:
方式一:校正第一容积脉搏波Vw的波形以使得各个心拍的最低点X2相对于时间轴减小的处理;
各个心拍的上部脉搏波区域S1不变,并且各个心拍的最低点X2在相对于时间轴具有负倾角的第一校正线C1w上移动,校正第一容积脉搏波Vw的波形,其中:
上部脉搏波区域S1为第一容积脉搏波Vw的总脉搏波面积中的,连接两个最低点X2的直线的上侧面积;
从在预备测量中计算出的转换后的容积脉搏波M4至M9获得第一校正线C1w的倾斜度θ,具体地,连接平均血压时的转换后的容积脉搏波M4的最高点和最低血压时的经转换的容积脉搏波M9的最高点的直线Dw的斜率θ;
方式二:将第一校正线C1w的数据准备为参考表,并且通过使用参考表来改变各个心拍的最低点X2以相对于时间轴减小;
第一容积脉搏波的各个心拍的最高点在上升,第二容积脉搏波的各个心拍最高点在下降的第二时段期间里,进行校正第一容积脉搏波的第二校正处理,让各个心拍的最低点随着时间上升的具体步骤如下:
第二校正处理是校正第一容积脉搏波Vw的波形以使各个心拍的最低点X2相对于时间轴上升的处理;
各个心拍的上部脉搏波区域S1不改变,并且各个心拍的最低点X2在相对于时间轴具有正倾角的第二校正线C2w上移动,第一容积脉搏波Vw的波形被校正,其中:上部脉搏波区域S1为第一容积脉搏波Vw的总脉搏波面积中的,连接两个最低点X2的直线的上侧面积;
第二校正线C2w是以第一容积脉搏波Vw的最高点X1的增减被反转的反转轴C为中心,与第一校正线C1w对称的直线。
2.如权利要求1所述的测定装置,其特征在于,第一传感器是具有第一波长的光电传感器,第二传感器是具有第二波长的光电传感器,所述第二波长长于所述第一波长。
3.如权利要求1或2所述的测定装置,其特征在于,第一传感器连接到受试者的耳垂或手指;
第二传感器连接到受试者胸部。
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