DE102012224227A1

DE102012224227A1 - Elektronisches Blutdruckmessgerät, um den Blutdruck und Puls zu messen

Info

Publication number: DE102012224227A1
Application number: DE102012224227A
Authority: DE
Inventors: Shota Umeda; Yukiya Sawanoi; Naomi Matsumura; Tsuyoshi Kitagawa
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2013-07-25
Also published as: JP2013150692A; JP5821658B2; CN103251400A; CN103251400B; US10390710B2; US20130190629A1

Abstract

Ein elektronisches Blutdruckmessgerät, um den Blutdruck und die Pulrate zu messen, wird veröffentlicht. Das elektronische Blutdruckmessgerät beinhaltet: eine Manschette, welche einen Luftbalg beinhaltet, einen Drucksensor, welcher auf der Manschette befestigt ist, einen Arterienvolumensensor, welcher auf der Manschette befestigt ist, eine Berechnungseinheit, welche an dem Drucksensor und dem Arterienvolumensensor angeschlossen ist. Die Berechnungseinrichtung beinhaltet: einen Innendruck-Steuerabschnitt, um den Innendruck des Luftbalges bei einem vorher festgelegten Zeitablauf zu erhöhen und/oder zu vermindern, einen Volumensensorsignal-Empfangsabschnitt, um ein Pulswellensignal zu empfangen, welches durch den Arterienvolumensensor detektiert ist, einen Drucksensorsignal-Empfangsabschnitt, um ein Druckpulswellensignal zu empfangen, welches auf dem Innendruck des Luftbalges überlagert ist und durch den Drucksensor detektiert ist, einen Beurteilungsabschnitt, um eines von dem Pulswellensignal und dem Druckpulswellensignal als ein Signal auszuwählen, um die Pulsrate des Patienten zu berechnen, entsprechend zu einem vorher festgelegten Verfahren während einer Periode, wenn der Innendruck des Luftbalges durch den Innendruck-Steuerabschnitt erhöht und/oder vermindert wird; und einen Pulsrate-Berechnungsabschnitt, um die Pulsrate des Patienten zu berechnen, basierend auf dem Pulswellensignal und dem Signal, welches durch den Beurteilungsabschnitt gewählt ist.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Blutdruckmessgerät und ein Messverfahren für den Blutdruck und den Puls, wobei das elektronische Blutdruckmessgerät benutzt wird, und speziell bezieht sie sich auf eine Messeinrichtung, um den Blutdruck und Puls zu messen, indem eine Manschette und ein Verfahren benutzt wird, und speziell bezieht sie sich auf eine Messeinrichtung, um den Blutdruck und Puls zu messen, wobei eine Manschette und ein Verfahren benutzt werden.
HINTERGRUND DER TECHNOLOGIE
In der Vergangenheit wurden Blutdruckmessgeräte, in welchen eine Manschette (Luftbalg) an einem Messort befestigt ist, wie z. B. einem Handgelenk oder einem Oberarm, und der Blutdruck von der Fluktuation des Manschettendruckes berechnet wird, welcher von einer Arterie übertragen wird, als ein Blutdruckmessgerät bekannt gemacht. Als das Blutdruckmessgerät, welches für das Messen der Blutdruckänderung für eine ausgedehnte Zeitperiode benutzt wird, wird das Handgelenk-Blutdruckmessgerät, bei welchem eine Manschette an dem Handgelenk befestigt ist, bevorzugt, um die Belastung eines Patienten zu reduzieren, im Vergleich zu dem, bei welchem die Manschette um einen Oberarm gewickelt ist. Es kann gesagt werden, dass die radiale Arterie an dem Handgelenk ein besser geeigneter Ort für das Messen des Pulses ist, da die Arterie flacher unter der Haut platziert ist als der Oberarm.
Deshalb wird eine Einrichtung für das Messen des Blutdrucks und Pulses für eine ausgedehnte Zeitperiode in Erwägung gezogen, um ein Handgelenk-Blutdruckmessgerät zu benutzen, welches eine Funktion hinzufügt, um die Pulsrate für das Handgelenk-Blutdruckmessgerät zu anderen Zeiten zu messen, als wenn der Blutdruck gemessen wird.
[Dokumente des Standes der Technik]
[Nicht-Patent-Dokumente]

[Nicht-Patent-Dokument 1] Junichi Minami et al., Effects of Smoking Cessation an Blood Pressure and Heart Rate Variability in Habitual Smokers, Hypertension, American Heart Association, 1999, S. 586–590

Als ein Messverfahren für den Puls wurde ein Verfahren, bei welchem eine Volumenänderung einer Arterie, welche in einem vergleichsweise flachen Bereich unterhalb der Haut platziert ist, nicht-invasiv detektiert wird, um die Pulsrate zu messen, bekannt. Als ein typisches Messverfahren für die Pulsrate gibt es ein Verfahren, die Arterienvolumenänderung zu messen, indem ein Sensor benutzt wird, wie z. B. ein photoelektronischer Sensor, ein Impedanzsensor oder Ähnliches, welcher direkt oberhalb angeordnet ist und gegen die Arterie gedrückt wird, um das Volumen der Arterie zu detektieren.
Um den Sensor an die Haut zu drücken, um das Arterienvolumen zu detektieren, kann eine Manschette, welche für das Messen des Blutdrucks benutzt wird, verwendet werden. Wenn der Blutdruck durch Erhöhen und Vermindern des Druckes in der Manschette gemessen wird, kann eine Pulswelle (Druckpulswelle) durch den Drucksensor von der Druckänderung detektiert werden, welche auf dem Luftbalg der Manschette zu dieser Zeit überlagert ist.
1A bis C sind Zeichnungen, welche die Positionsbeziehungen eines Sensors, welcher ein Arterienvolumen detektiert, und einer Manschette darstellen. Mit anderen Worten, 1(A) stellt einen Fall dar, in welchem der Sensor, welcher das Arterienvolumen detektiert, an einem Ort in Abwärtsrichtung der Arterie angeordnet ist, verglichen mit der komprimierten Fläche durch die Manschette, 1(B) stellt einen Fall dar, bei welchem der Sensor, welcher das Arterienvolumen detektiert, ungefähr in dem Zentrum der komprimierten Fläche durch die Manschette angeordnet ist, und 1(C) stellt einen Fall dar, in welchem der Sensor, welcher das Arterienvolumen detektiert, an einer aufwärts gerichteten Seite der Arterie angeordnet ist, verglichen mit der von der Manschette komprimierten Fläche.
2 bis 4 sind Graphen, welche eine Beziehung zwischen einer Änderung in der Pulsamplitude darstellen, zusammen mit einer Änderung in dem Innendruck der Manschette, und ein Messergebnis eines Musters bzw. Profils der Pulswelle, welche von einem Sensor gemessen ist, welcher das Arterienvolumen detektiert, welcher an jedem Ort angeordnet ist, dargestellt in 1.
In jedem Graphen stellt (A) eine Änderung eines Musters der Pulswelle dar, welche zu einer Änderung eines Innendrucks der Manschette gehört, (B) stellt ein Messergebnis eines Musters der Pulswelle dar, welche durch den Sensor gemessen ist, welcher das Volumen der Arterie detektiert. Außerdem sind 5A und B Zeichnungen, welche einen Zustand des Sensors darstellen, welcher das Volumen der Arterie detektiert, wenn die Manschette komprimiert wird.
Wenn der Sensor, welcher das Volumen der Arterie detektiert, an einer abwärts gerichteten Seite der Arterie angeordnet ist, verglichen mit der komprimierten Fläche durch die Manschette, wie in 1(A) dargestellt wird, wird der Puls aufgrund der Komprimierung und des Schließens der Arterie durch die Manschette nicht länger detektiert. Außerdem, wie in 5(A) dargestellt wird, verändert sich die Positionsbeziehung zwischen der Arterie und dem Sensor, welcher das Volumen der Arterie im Verhältnis zum Befüllen der Manschette durch das Komprimieren detektiert. Entsprechend ist, wie in 2 dargestellt, eine Änderung in dem Volumen der Arterie, welches durch den Sensor detektiert ist, welcher das Volumen der Arterie detektiert, im Vergleich zum Fortschreiten der Komprimierung und dem Schließen der Arterie geringer, und wenn die Arterie komprimiert und geschlossen ist, wird die Änderung im Volumen der Arterie nicht länger detektiert.
Wenn der Sensor, welcher das Volumen der Arterie detektiert, ungefähr im Zentrum der durch die Manschette komprimierten Fläche angeordnet ist, wie in 1(B) dargestellt ist, ähnlich zu dem Fall in 1(A), wird der Puls nicht länger detektiert, wenn die Manschette die Arterie komprimiert und schließt. Außerdem wird die Änderung im Volumen der Arterie allmählich größer im Vergleich zum Befüllen der Manschette durch die Kompression aufgrund der dynamischen Charakteristika der Arterie in dieser Anordnung, und nachdem der Maximalwert überschritten ist, geht sie allmählich zurück, und wenn die Arterie komprimiert und geschlossen ist, wird die Änderung im Volumen der Arterie nicht länger detektiert.
Wenn der Sensor, welcher das Arterienvolumen detektiert, in der aufwärts gerichteten Seite der Arterie verglichen mit der Manschetten-Kompressionsfläche angeordnet ist, wie in 1(C) dargestellt ist, ändert sich die Orientierung des Sensors gegenüber dem Messort aufgrund der Komprimierung durch die Manschette, um das Volumen der Arterie zu detektieren. Mit anderen Worten, wie in 5(B) dargestellt, ändert sich die Vorpositionsbeziehung zwischen der Arterie und dem Sensor, welcher das Volumen der Arterie detektiert, im Verhältnis zum Befüllen der Manschette durch das Komprimieren. Deshalb wird die Amplitude der detektierten Pulswelle durch das Komprimieren durch die Manschette reduziert.
Um präziser zu sein, wie es aus den Messungen offensichtlich ist, wenn der Sensor, welcher das Volumen der Arterie detektiert, so konfiguriert ist, um gegen den Messort zu drücken, indem die Manschette benutzt wird, welche für die Messung des Blutdrucks benutzt wird, ändert sich die Amplitude der detektierten Pulswelle durch das Komprimieren der Manschette, und die Messung kann nicht genau ausgeführt werden, sogar durch Anordnen des Sensors, welcher das Arterienvolumen in jeder Positionsbeziehung detektiert.
Die vorliegende Erfindung wird in Anbetracht derartiger Probleme erreicht, und eine Aufgabe besteht darin, eine Messeinrichtung und Messverfahren zu liefern, welche den Puls zusammen mit dem Blutdruckwert genau für eine ausgedehnte Zeitperiode messen kann, während die Belastung für einen Patienten reduziert wird.
[Einrichtung zum Lösen des Problems]
In einem Gesichtspunkt bezieht sich die vorliegende Erfindung im Allgemeinen auf ein elektronisches Blutdruckmessgerät, um den Blutdruck und die Pulsrate zu messen. Das elektronische Blutdruckmessgerät weist eine Manschette auf, welche einen Luftbalg aufweist, um ihn um einen Messort eines Patienten zu wickeln; ein Drucksensor, welcher auf der Manschette befestigt ist, um den Innendruck des Luftbalges zu messen; einen Arterienvolumensensor, welcher auf der Manschette befestigt ist, um die Pulswelle des Patienten basierend auf einer Änderung des Volumens der Arterie zu detektieren; eine Berechnungseinheit, welche an den Drucksensor und an den Arterienvolumensensor angeschlossen ist, um den Blutdruck und die Pulsrate basierend auf dem Signal zu berechnen, welches von dem Drucksensor und dem Arterienvolumensensor empfangen wird, wobei die Berechnungseinheit aufweist: einen Innendruck-Steuerabschnitt, um den Innendruck des Luftbalges bei einem vorher festgelegten Zeitablauf zu erhöhen und/oder zu vermindern; einen Volumensensor-Signalempfangsabschnitt um ein Pulswellensignal, welches durch den Arterienvolumensensor detektiert ist, zu empfangen; einen Drucksensor-Signalempfangsabschnitt, um ein Druckpulswellensignal zu empfangen, welches auf dem Innendruck des Luftbalges überlagert ist und durch den Drucksensor detektiert ist; einen Beurteilungsabschnitt, um entweder eines von dem Pulswellensignal und dem Druckpulswellensignal als ein Signal für das Berechnen der Pulsrate des Patienten auszuwählen, entsprechend einem vorher festgelegten Verfahren während einer Periode, wenn der Innendruck des Luftbalges durch den Innendruck-Steuerabschnitt erhöht und/oder vermindert wird; einen Pulsrate-Berechnungsabschnitt, um die Pulsrate des Patienten zu berechnen, basierend auf dem Pulswellensignal und dem Signal, welches durch den Beurteilungsabschnitt ausgewählt ist; und einen Blutdruck-Berechnungsabschnitt, um den Blutdruck zu berechnen, basierend auf dem Druckpuls-Wellensignal, welches durch den Drucksensor-Signalempfangsabschnitt empfangen ist.
Vorzugsweise wird ein vorher festgelegter Referenzwert für das Pulswellensignal und das Druckpuls-Wellensignal jeweils eingestellt, und wenn der Pegel des Pulswellensignals oder des Druckpuls-Wellensignals unterhalb des vorher festgelegten Referenzwertes ist, wird das Signal unterhalb des Referenzsignal-Pegelwertes nicht durch den Beurteilungsabschnitt gewählt, um die Pulsrate des Patienten zu berechnen.
Vorzugsweise vergleicht der Beurteilungsabschnitt den SN-Wert des Pulswellensignals und den SN-Wert des Druckpulswellensignals, und wählt das Signal, welches den höheren SN-Wert besitzt, als das Signal für das Berechnen der Pulsrate des Patienten.
Vorzugsweise ist der Arterienvolumensensor ein photoelektronischer Sensor oder ein Impedanzsensor.
Vorzugsweise ist das elektronische Blutdruckmessgerät ein Handgelenk-Blutdruckmessgerät, welches den Blutdruck und den Puls an einem Handgelenk des Patienten misst.
In einem Gesichtspunkt bezieht sich die vorliegende Erfindung im Allgemeinen auf ein Verfahren des Messens des Blutdrucks und der Pulsrate eines Patienten. Das Verfahren weist auf: Umwickeln einer Manschette, welche einen Luftbalg aufweist, um einen Arm eines Patienten, wobei die Manschette mit einem Drucksensor bereitgestellt wird, um den Innendruck des Luftbalges zu messen, und einen Arterienvolumensensor, um das Volumen der Arterie zu detektieren; Detektieren des Pulswellensignals durch das Benutzen des Arteriensensors, basierend auf der Änderung des Volumens der Arterie; Befüllen und Entleeren des Luftbalges, um den Blutdruck zu messen, und Detektieren eines Druckpuls-Wellensignals, indem der Drucksensor benutzt wird, basierend auf einer Änderung des Innendruckes des Luftbalges, welches auf dem Innendruck des Luftbalges während des Befüllens und Entleerens überlagert ist; Wählen entweder eines von dem Pulswellensignal und dem Druckpuls-Wellensignal als ein Signal, um die Pulsrate des Patienten entsprechend einem vorher festgelegten Verfahren während des Befüllens und der Entleerung des Luftbalges zu berechnen; und Berechnen der Pulsrate des Patienten, basierend auf dem Pulswellensignal und dem Signal, welches während des Befüllens und Entleerens des Luftbalges gewählt ist.
Vorzugsweise wird, wenn der Pegel des detektierten Pulswellensignales oder des Druckpulswellensignales unterhalb eines vorher festgelegten Referenzwerts ist, das Signal unterhalb des Referenzsignal-Pegelwertes nicht als das Signal gewählt, um die Pulsrate des Patienten zu berechnen.
Vorzugsweise weist das Verfahren ferner das Vergleichen des SN-Wertes des Pulswellensignals und des SN-Wertes des Druckpulswellensignals auf, und das Wählen des Signals, welches einen höheren SN-Wert besitzt, um die Pulsrate des Patienten zu berechnen.
Vorzugsweise ist der Arterienvolumensensor ein photoelektronischer Sensor oder ein Impedanzsensor.
Vorzugsweise ist das elektronische Blutdruckmessgerät ein Handgelenk-Blutdruckmessgerät, welches den Blutdruck und den Puls an einem Handgelenk des Patienten misst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A bis C sind Zeichnungen, welche die Positionsbeziehungen eines Sensors, welcher das Arterienvolumen detektiert, und einer Manschette darstellen.
2 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der Änderung in der Amplitude des Pulses, welcher zu einer Änderung im Innendruck der Manschette gehört, und einem Messergebnis eines Musters der Pulswelle darstellt, welches durch den Sensor gemessen wurde, welcher das Arterienvolumen detektiert, welches in dem Ort angeordnet ist, welcher in 1(A) angeordnet ist.
3 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen der Änderung in der Amplitude des Pulses, welcher zu einer Änderung im Innendruck der Manschette gehört, und einem Messergebnis eines Musters der Pulswelle darstellt, welche durch den Sensor gemessen wurde, welcher das Arterienvolumen detektiert, welches in dem Ort angeordnet ist, welcher in 1(B) dargestellt ist.
4 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen der Änderung in der Amplitude des Pulses, welcher zu einer Änderung im Innendruck der Manschette gehört, und einem Messergebnis eines Musters der Pulswelle darstellt, welche durch den Sensor gemessen wurde, welcher das Arterienvolumen detektiert, welcher an dem Ort angeordnet ist, welcher in 1(C) dargestellt ist.
5A und B sind Zeichnungen, welche die Zustände des Sensors darstellen, welcher ein Arterienvolumen detektiert, wenn die Manschette komprimiert wird.
6 ist ein Blockdiagramm, welches ein spezielles Beispiel einer Einrichtungskonfiguration eines elektronischen Blutdruckmessgerätes (hier nachfolgend als das Blutdruckmessgerät bezeichnet) als eine Messeinrichtung entsprechend der Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Blockdiagramm, welches ein spezielles Beispiel einer Funktionskonfiguration des Blutdruckmessgerätes darstellt.
8 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf für einen Messvorgang durch das Blutdruckmessgerät darstellt.
9 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen speziellen Ablauf des Blutdruckmessvorgangs im Schritt S109 der 8 darstellt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen speziellen Ablauf der Pulsberechnung durch eine Druckpulswelle und eine photoelektrischen Pulswelle im Schritt S205 der 9 darstellt.
ART UND WEISE, UM DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Beschreibungen sind die gleichen numerischen Bezüge den gleichen Teilen und Konfigurationselementen zugeordnet. Diese Terme und Funktionen sind auch die gleichen.
<Konfiguration der Einrichtung>
6 ist ein Blockdiagramm, welches ein spezielles Beispiel einer Einrichtungskonfiguration eines elektronischen Blutdruckmessgerätes (hier nachfolgend als das Blutdruckmessgerät bezeichnet) als eine Messeinrichtung entsprechend der Ausführungsform darstellt. Das Blutdruckmessgerät 1 wird für das Messen der Blutdruckvariation für eine ausgedehnte Zeitperiode benutzt. Deshalb, wie oben beschrieben, wird angenommen, dass ein Handgelenk-Blutdruckmessgerät, in welchem eine Manschette (Luftbalg) befestigt ist, an dem Handgelenk hier benutzt wird. Jedoch ist es nicht nur auf das Handgelenk begrenzt, und es ist auch anwendbar, dass es an anderen Orten der vier Glieder, wie z. B. einem Oberarm, einem Fußgelenk oder Ähnlichem, befestigt werden kann.
Das Blutdruckmessgerät 1 beinhaltet einen Luftbalg 13 für das Messen, und der Luftbalg 13 ist an ein Luftsystem 20 mit einem Luftschlauch 10 angeschlossen, wie die in 6 dargestellt ist. Das Luftsystem 20 beinhaltet einen Drucksensor 23, welcher den Innendruck des Luftbalges 13 misst, eine Pumpe 21, welche die Luft zu dem Luftbalg 13 liefert und diese entlädt, und ein Ventil 22.
Der Drucksensor 23, die Pumpe 21 und das Ventil 22 sind elektrisch jeweils an eine Oszillationsschaltung 28, eine Treiberschaltung 26 und eine Treiberschaltung 27 angeschlossen, und außerdem sind die Oszillationsschaltung 28, die Treiberschaltung 26 und die Treiberschaltung 27 alle elektrisch an eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit) 40 angeschlossen, welche das gesamte Blutdruckmessgerät 1 steuert.
Außerdem sind ein Anzeigeabschnitt 4, ein Bedienabschnitt 3, ein Speicher 6, welcher ein Programm, welches in der CPU 40 ausgeführt wird, ebenso wie Daten, welche für die Berechnung notwendig sind, speichert, eine Uhr 80 und eine Leistungsquelle 90 an die CPU 40 angeschlossen.
Die Treiberschaltung 26 treibt die Pumpe 21 entsprechend zu einem Steuersignal von der CPU 40. Entsprechend wird Luft in den Luftbalg 13 injiziert.
Die Treiberschaltung 27 treibt das Ventil 22 jeweils entsprechend zu einem Steuersignal von der CPU 40. Entsprechend wird das Ventil 22 freigegeben und/oder gestoppt.
Der Drucksensor 23 ist ein Drucksensor eines Sensors vom kapazitiven Typ, und der kapazitive Wert ändert sich entsprechend zu dem inneren Ändern des Luftbalges 13. Der Drucksensor 23 ist an eine Oszillationsschaltung 28 angeschlossen, und die Oszillationsschaltung 28 wandelt es in ein Oszillationsfrequenzsignal entsprechend dem kapazitiven Wert des Drucksensors 23 und gibt es an die CPU 40 ein.
Außerdem beinhaltet das Blutdruckmessgerät 1 einen Arterienvolumensensor 30, welcher ein Volumen einer Pulsrate detektiert, wie dies in 6 dargestellt ist. Der Arterienvolumensensor 30 ist eine Oberfläche, welche den Messort direkt oberhalb der Arterie zur Zeit des Befestigens berührt, wenn der Luftbalg 13 in der Nähe befestigt und platziert ist.
Ein photoelektronischer Sensor, welcher ein Licht emittierendes Element beinhaltet, und ein Licht empfangendes Element wird vorzugsweise für den Arterienvolumensensor 30 benutzt. Ein Impedanzsensor kann als eine andere Option benutzt werden. Zusätzlich können der photoelektronische Sensor und der Impedanzsensor zweimal oder mehrmals in dem Arterienvolumensensor 30 benutzt werden.
Der Arterienvolumensensor ist elektrisch an eine Detektierschaltung 31 angeschlossen und gibt ein Sensorsignal an die Detektierschaltung 31 aus. Die Detektierschaltung 31 ist elektrisch an die CPU 40 angeschlossen und wandelt das eingegebene Sensorsignal in einen Spannungswert und gibt ihn an die CPU 40 ein.
<Skizze des Vorgangs>
In dem Blutdruckmessgerät 1 wird ein Blutdruckwert berechnet und auch eine Pulsrate wird berechnet. Wenn die Arterie nicht durch den Luftbalg 13 komprimiert ist, mit anderen Worten, bei einem Zeitablauf anders als während des Vorgangs des Hessens des Blutdruckes, wird eine Pulsrate durch den Arterienvolumensensor 30 detektiert. Wenn die Arterie durch den Luftbalg 13 komprimiert wird, mit anderen Worten, bei einem Zeitablauf während des Vorgangs des Messens des Blutdruckes, wird eine Pulsrate berechnet, indem Pulsdaten benutzt werden, welche eine höhere Genauigkeit von der Druckpulswelle besitzen, welche durch den Drucksensor 23 detektiert ist, und eine photoelektrische Pulswelle, welche durch den Arterienvolumensensor 30 detektiert ist, wenn der Signalpegel der Druckpulswelle, welcher durch den Drucksensor 23 detektiert ist, welcher den Innendruck des Luftbalges 13 misst, ist ein Referenzpegel oder oberhalb dessen.
Hier, als ein Beispiel, werden für das Bestimmen, was besitzt eine höhere Genauigkeit, ein SN-Verhältnis der Druckpulswelle, welche durch den Drucksensor 23 detektiert ist und einer photoelektrischen Pulswelle, welche durch den Arterienvolumensensor 30 detektiert ist, als Signalpegel berechnet, und die Pulsrate wird berechnet, indem die Pulswelleninformation benutzt wird, welche das höhere SN-Verhältnis besitzt. Im Allgemeinen wird das Detektieren eines Signals möglich, wenn der Pegel eines spezifizierten Zielsignals höher als der Pegel der umgebenden Rauschsignale ist. Entsprechend ist, wenn der SN-Wert eines Signals hoch ist, das Detektieren des Signals leichter, und die Messgenauigkeit ist höher. Umgekehrt ist, wenn der SN-Wert eines Signals niedrig ist, das Detektieren des Signals schwieriger, und die Messgenauigkeit ist niedriger. Als ein anderes Beispiel für das Bestimmen, welches eine höhere Genauigkeit besitzt, kann auch eine Pulswellenoszillation, welche durch das Signal ausgedrückt ist, benutzt werden.
<Funktionelle Konfiguration>
7 ist ein Blockdiagramm, welches ein spezielles Beispiel einer funktionellen Konfiguration des Blutdruckmessgerätes 1 darstellt, um den Blutdruck und den Puls zu messen. Jede Funktion, welche in 7 dargestellt ist, wird hauptsächlich auf der CPU 40 gebildet, durch das Lesen und Ausführen eines Programmes, welches in dem Speicher 6 durch die CPU 40 gespeichert ist, und wenigstens ein Teilbereich kann durch eine Hardware-Konfiguration realisiert werden, wie z. B. die Einrichtungskonfiguration, welche in 6 dargestellt ist, oder eine elektrische Schaltung.
In Bezug auf 7 beinhaltet die CPU 40 einen Innendruck-Steuerabschnitt 401, um die Innendrucksteuerung des Luftbalges 13 bei einem Zeitablauf auszuführen, welcher im Voraus in Bezug auf die Zeit durch eine Uhr 80 vorher festgelegt ist, einen Volumensensor-Eingabeabschnitt 402, um von dem Arterienvolumensensor 30 die Eingabe eines Sensorsignals entsprechend zu einem Arterienvolumen zu empfangen, ein Drucksensor-Eingabeteil 403, um von dem Drucksensor 23 die Eingabe eines Sensorsignals entsprechend zu einem Innendruck des Luftbalges 13 zu empfangen, einen Beurteilungsabschnitt 404, um ein Sensorsignal zu beurteilen, welches benutzt wird, um die Pulsrate zu berechnen, durch das Benutzen des SN-Verhältnisses eines Sensorsignals von dem Arterienvolumensensor 30 und eines Sensorsignals von dem Drucksensor 23, entsprechend zu einem Zeitablauf der Innendrucksteuerung in dem Innendruck-Steuerabschnitt, einen Pulsberechnungsabschnitt 405, um eine Pulsrate zu berechnen, einen Blutdruck-Berechnungsabschnitt 406, um einen Blutdruckwert zu berechnen, und einen Anzeige-Bearbeitungsabschnitt 407, um die Anzeige des Berechnungsergebnisses auf einem Anzeigeabschnitt 4 als das Messergebnis zu bearbeiten.
<Betrieblicher Ablauf bzw. Vorgangsablauf>
8 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf eines Messvorgangs durch das Blutdruckmessgerät zeigt. Der Vorgang, welcher in dem Ablaufdiagramm in 8 dargestellt ist, ist ein Betrieb bzw. Vorgang, welcher durch Einschalten der Leistung des Blutdruckmessgerätes gestartet wird, und zwar durch das Herunterdrücken des Leistungsschalters, welcher nicht dargestellt ist, jedoch in dem Bedienabschnitt 3 beinhaltet ist, worauf die CPU 40 das Programm liest und ausführt, welches in dem Speicher 6 gespeichert ist, welches durch das Anzeigen jeder Funktion, welche in 7 dargestellt ist, zu realisieren ist.
In Bezug auf 8 initialisiert die CPU 40, wenn das Blutdruckmessgerät 1 eingeschaltet ist, einen Bearbeitungsspeicherbereich der CPU 40 im Schritt S101 und führt eine 0 mmHg-Korrektur des Drucksensors durch Entladen der Luft innerhalb des Luftbalges für die Messung als den Initialisier-Bearbeitungsvorgang aus.
Wenn das Initialisieren vollendet ist, startet die CPU 40 mit dem Detektieren einer Pulswelle, basierend auf einem Sensorsignal von dem Arterienvolumensensor 30 im Schritt S103. Wenn der Signalpegel ein vorher festgelegter Referenzwert oder höher ist (JA im Schritt S105), bestimmt sie, dass der Luftbalg 13 richtig an dem Messort befestigt ist (so dass der Arterienvolumensensor 30 direkt oberhalb einer Arterie platziert ist), und ist bis zu der Startzeit des Vorganges für das Messen des Blutdrucks im Standby bzw. in Bereitschaft. Der vorher festgelegte Referenzwert kann hier bei einem Pegel eingestellt sein, welcher gemessen werden kann, ohne dass das Pulswellensensorsignal begraben wird. Wenn der Luftbalg nicht an einem geeigneten Ort befestigt ist, kann das Signal nicht detektiert werden, oder nur ein extrem kleines Sensorsignal kann detektiert werden, und deshalb wird die Messung durch den Arterienvolumensensor 30 schwierig.
Wenn der Signalpegel unterhalb eines vorher festgelegten Referenzwertes ist (NEIN im Schritt S105), bestimmt er, dass der Luftbalg 13 nicht befestigt oder noch nicht richtig befestigt ist, und die Serien bzw. Folgen der Operationen werden beendet, ohne den Vorgang für das Messen des Blutdrucks auszuführen.
Wenn die Startzeit des Vorgangs, um den Blutdruck zu messen, erreicht wird (JA im Schritt S107), führt die CPU 40 den Vorgang aus, um den Blutdruck im Schritt S109 zu messen. Wenn die Startzeit des Vorgangs, um den Blutdruck zu messen, nicht erreicht wird (NEIN im Schritt S107), geht sie zurück zu dem Vorgang im Schritt S105, um den Signalpegel der photoelektrischen Pulswelle zu verifizieren.
9 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen speziellen Ablauf des Blutdruckmessvorganges im Schritt S209 zeigt.
In Bezug auf 9 initialisiert die CPU 40 den Bearbeitungsspeicherbereich der CPU 40 als die Initialisierung des Blutdruckmessgerätes, und eine 0 mmHg-Korrektur des Drucksensors wird durch das Entladen der Luft innerhalb des Luftbalges 13 im Schritt S201 ausgeführt.
Nach dem Initialisierungsprozess schließt die CPU 40 ein Ventil 22 im Schritt S203 und treibt eine Pumpe 21 bei einem vorher festgelegten Treiberpegel. Entsprechend wird der Luftbalg 13 allmählich komprimiert.
Im Schritt S205 führt die CPU 40 einen Vorgang aus, um die photoelektrische Pulswelle, durch den Arterienvolumensensor 30 und die Druckpulswelle zu detektieren, welche die Druckvariation extrahiert, welche zu einer Arterienvolumenänderung gehört, welche auf dem Luftbalg 13 überlagert ist, während der Luftbalg 13 allmählich komprimiert wird, und berechnet den Puls. Die Details der Pulsberechnung werden später beschrieben. Als Nächstes wird der Blutdruck durch das Anwenden eines vorher festgelegten Algorithmus an dem Druckpulswellensignal in dem Schritt S207 berechnet. Ein herkömmliches oszillometrisches Verfahren kann für dieses Verfahren benutzt werden.
Wenn der Blutdruck bisher noch nicht berechnet ist (JA im Schritt S209), kehrt der Vorgang zum Schritt S203 zurück, und der Luftbalg 13 wird allmählich wieder komprimiert.
Wenn die Blutdruckberechnung vollendet ist und der Blutdruckwert bestimmt ist (JA im Schritt S209), stoppt die CPU 40 das Treiben der Pumpe 12 und öffnet das Ventil im Schritt S211 vollständig. Entsprechend wird die Luft innerhalb des Luftbalges entladen. Außerdem führt die CPU 40 von da an den Vorgang für das Detektieren der photoelektrischen Pulswellen durch den Arterienvolumensensor 30 im Schritt S213 aus, um den Puls zu berechnen.
Die CPU 40 zeigt einen Blutdruckwert an, welcher im Schritt S215 berechnet ist.
10 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen speziellen Ablauf der Pulsberechnung durch eine Druckpulswelle und eine photoelektrische Pulswelle im Schritt S205 der 9 darstellt. Im Schritt S205 bestimmt die CPU 40, ob der Puls berechnet werden kann, durch Vergleichen mit dem jeweiligen Referenzwert des Signalpegels der Druckpulswelle, welche von dem Drucksensor 23 erhalten ist, und des Signalpegels der photoelektrischen Pulswelle, welche von dem Arterienvolumensensor 30 erhalten ist. Wenn der Puls berechnet werden kann, indem entweder eines der Sensorsignale benutzt wird, bestimmt sie außerdem das Sensorsignal, welches die höhere Genauigkeit besitzt, als das Sensorsignal, um es zu benutzen, um den Puls zu berechnen.
Spezieller ausgedrückt, in Bezug auf 10 vergleicht die CPU 40 den Signalpegel der Druckpulswelle, welcher von dem Drucksensor 23 erhalten ist, und den Referenzwert, welcher im Voraus gespeichert ist. Wenn der Signalpegel der Druckpulswelle unterhalb des Referenzwertes ist (NEIN im Schritt S301), bestimmt die CPU 40, das Sensorsignal von dem Arterienvolumensensor 30 für das Berechnen der Pulsrate zu benutzen, und berechnet die Pulsrate, indem die photoelektrische Pulswelle im Schritt S309 benutzt wird.
Wenn der Signalpegel der Druckpulswelle der Referenzwert oder höher ist (JA im Schritt S301), vergleicht die CPU 40 ferner den Signalpegel der photoelektrischen Pulswelle, welcher von dem Arterienvolumensensor 30 erhalten ist, und den Referenzwert, welcher im Voraus gespeichert ist. Wenn der Signalpegel der photoelektrischen Pulswelle unterhalb des Referenzwertes ist (NEIN im Schritt S303), bestimmt die CPU 40, das Sensorsignal von dem Drucksensor 23 zu benutzen, um die Pulsrate zu berechnen, und berechnet die Pulsrate, indem die Druckpulswelle im Schritt S307 benutzt wird.
Wenn der Signalpegel der photoelektrischen Pulswelle der Referenzwert oder höher ist (JA im Schritt S303), bestimmt die CPU 40, das Sensorsignal zu benutzen, welches eine höhere Genauigkeit besitzt, um die Pulsrate zu berechnen. Als ein Beispiel berechnet die CPU 40 das SN-Verhältnis jedes der Sensorsignale (Schritt S305), bestimmt, das Sensorsignal zu benutzen, welches das höhere SN-Verhältnis besitzt, um die Pulsrate zu berechnen, und berechnet die Pulsrate, indem das Sensorsignal benutzt wird (Schritt S307 und S309). Als ein anderes Beispiel kann es bestimmen, das Sensorsignal zu benutzen, welches in größerem Ausmaß den Signalpegel von dem Referenzwert übersteigt, um die Pulsrate zu berechnen, indem der Vergleich in den Schritten S301 und S303 benutzt wird. Außerdem kann ein Parameter anders als das SN-Verhältnis benutzt werden.
<Vorteilhafte Wirkungskraft der Ausführungsformen>
Wie zuvor beschrieben, wenn speziell der Luftbalg 13 während des Vorganges für das Messen des Blutdrucks deformiert wird, kann ein Fall auftreten, bei welchem sich die Positionsbeziehung und die Orientierung zu dem Messort, wie es in 5 dargestellt ist, abhängig von der Anordnung des Arterienvolumensensors 30 ändern. Als ein Ergebnis kann ein Fall auftreten, bei welchem die Pulswelle nicht genau detektiert wird, wie dies in 2 bis 4 dargestellt ist.
Im Gegensatz dazu, speziell während der Luftbalg 13 während des Vorganges für das Messen des Blutdrucks deformiert wird, wird die Pulswelle detektiert, indem ein beliebiges der Sensorsignale benutzt wird, welches den Referenzwert zwischen dem Signalpegel des Sensorsignals von dem Drucksensor 23 und dem Signalpegel des Sensorsignals von dem Arterienvolumensensor 30 durch Ausführen des Vorganges, welcher oben beschrieben ist, durch das Blutdruckmessgerät 1 erfüllt. Außerdem werden diese Signalpegel miteinander verglichen, wenn beide den Referenzwert erfüllen, und die Pulswelle wird detektiert, indem das Sensorsignal benutzt wird, welches den höheren Signalpegel besitzt, mit anderen Worten dasjenige, welches die höhere Genauigkeit besitzt, und dann wird der Puls berechnet.
Entsprechend ist die Pulswellendetektierung mit der höheren Genauigkeit erreichbar, sogar wenn die Arterie durch den Luftbalg 13 komprimiert wird, und die Pulsrate kann genau berechnet werden.
<Ein anderes Beispiel>
Zusätzlich, obwohl das Verfahren zum Berechnen des Blutdrucks in dem obigen Beispiel das oszillometrische Verfahren benutzt, ist die Berechnungsmethode nicht auf dieses Verfahren begrenzt, und es können Korotkoff-Geräusche, ein Volumen-Oszillometrisches-Verfahren oder andere Blutdruck-Berechnungsverfahren sein. Außerdem kann dabei sogar ein Verfahren für das Berechnen des Blutdrucks zur Zeit des Reduzierens des Druckes anstatt ein Verfahren für das Berechnen des Blutdrucks zu der Zeit des Komprimierens angewendet werden.
Während die Erfindung mit Bezug auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute, welche einen Nutzen aus dieser Veröffentlichung ziehen, würdigen, dass andere Ausführungsformen ausgearbeitet werden können, welche nicht vom Umfang der Erfindung, wie er hier veröffentlicht ist, abweichen. Entsprechend sollte der Umfang der Erfindung nur durch die angehängten Ansprüche begrenzt sein.
Bezugszeichenliste

1: Blutdruckmessgerät
3: Bedienabschnitt
4: Anzeigeabschnitt
6: Speicher
10: Luftschlauch
13: Luftbalg
20: Luftsystem
21: Pumpe
22: Ventil
23: Drucksensor
26, 27: Treiberschaltung
28: Oszillationsschaltung
30: Arterienvolumensensor
31: Detektierschaltung
40: CPU
80: Uhr
90: Leistungsquelle
401: Innendruck-Steuerabschnitt
402: Volumensensor-Eingabeabschnitt
403: Drucksensor-Eingabeabschnitt
404: Beurteilungsabschnitt
405: Pulsberechnungsabschnitt
406: Blutdruck-Berechnungsabschnitt
407: Anzeigeverarbeitungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Junichi Minami et al., Effects of Smoking Cessation an Blood Pressure and Heart Rate Variability in Habitual Smokers, Hypertension, American Heart Association, 1999, S. 586–590 [0004]

Claims

Elektronisches Blutdruckmessgerät, um den Blutdruck und die Pulsrate zu messen, welches aufweist: eine Manschette, welche einen Luftbalg aufweist, um um einen Messort eines Patienten gewickelt zu werden; einen Drucksensor, welcher an der Manschette befestigt ist, um den Innendruck des Luftbalges zu messen; einen Arterienvolumensensor, welcher auf der Manschette befestigt ist, um die Pulswelle des Patienten basierend auf einer Änderung des Volumens der Arterie zu messen; eine Berechnungseinrichtung, welche an den Drucksensor und den Arterienvolumensensor angeschlossen ist, um den Blutdruck und die Pulsrate basierend auf dem Signal zu berechnen, welches von dem Drucksensor und dem Arterienvolumensensor empfangen ist, wobei die Berechnungseinrichtung aufweist: einen Innendruck-Steuerabschnitt, um den Innendruck des Luftbalges bei einem vorher festgelegten Zeitablauf zu erhöhen und/oder zu vermindern; einen Volumensensorsignal-Empfangsabschnitt, um ein Pulswellensignal zu empfangen, welches durch den Arterienvolumensensor detektiert ist; einen Drucksensorsignal-Empfangsabschnitt, um ein Druckpulswellensignal zu empfangen, welches auf dem Innendruck des Luftbalges überlagert ist und durch den Drucksensor detektiert ist; einen Beurteilungsabschnitt, um entweder eines von dem Pulswellensignal und dem Druckpulswellensignal als ein Signal auszuwählen, um die Pulsrate des Patienten entsprechend zu einem vorher festgelegten Verfahren während einer Periode zu berechnen, wenn der Innendruck des Luftbalges durch den Innendruck-Steuerabschnitt erhöht und/oder vermindert wird; einen Pulsrate-Berechnungsabschnitt, um die Pulsrate des Patienten basierend auf dem Pulswellensignal und dem Signal zu berechnen, welches durch den Beurteilungsabschnitt gewählt ist; und einen Blutdruck-Berechnungsabschnitt, um den Blutdruck basierend auf dem Druckpulswellensignal zu berechnen, welches durch den Drucksensorsignal-Empfangsabschnitt empfangen ist.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei ein vorher festgelegter Referenzwert für das Pulswellensignal und das Druckpulswellensignal jeweils eingestellt ist, und wenn der Pegel des Pulswellensignals oder des Druckpulswellensignals unterhalb des vorher festgelegten Referenzwertes ist, das Signal unterhalb des Referenzsignal-Pegelwertes nicht durch den Beurteilungsabschnitt für das Berechnen der Pulsrate des Patienten gewählt wird.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei der Beurteilungsabschnitt den SN-Wert des Pulswellensignals und den SN-Wert des Druckpulswellensignals vergleicht und das Signal, welches den höheren SN-Wert besitzt, als das Signal für das Berechnen der Pulsrate des Patienten wählt.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei der Arterienvolumensensor ein photoelektronischer Sensor ist.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei der Arterienvolumensensor ein Impedanzsensor ist.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei das elektronische Blutdruckmessgerät ein Handgelenk-Blutdruckmessgerät ist, welches den Blutdruck und den Puls an einem Handgelenk des Patienten misst.
Verfahren des Messens des Blutdrucks und der Pulsrate eines Patienten, welches aufweist: Umwickeln einer Manschette, welche einen Luftbalg aufweist, um einen Arm eines Patienten, wobei die Manschette mit einem Drucksensor für das Messen des Innendruckes des Luftbalges und einem Arterienvolumensensor für das Detektieren des Volumens der Arterie ausgestattet ist; Detektieren des Pulswellensignals, indem der Arteriensensor benutzt wird, basierend auf der Änderung des Volumens der Arterie; Befüllen bzw. Aufblasen und Entleeren bzw. Luftauslassen des Luftbalges, um den Blutdruck zu messen, und Detektieren eines Druckpulswellensignals, indem der Drucksensor benutzt wird, basierend auf einer Änderung des Innendruckes des Luftbalges, welcher auf dem Innendruck des Luftbalges überlagert ist, während des Befüllens und des Entleerens; Wählen eines von dem Pulswellensignal und dem Druckpulswellensignal als ein Signal, um die Pulsrate des Patienten zu berechnen, entsprechend zu einem vorher festgelegten Verfahren während des Befüllens und des Entleerens des Luftbalges; und Berechnen der Pulsrate des Patienten basierend auf dem Pulswellensignal und dem Signal, welches während des Befüllens und Entleerens des Luftbalges gewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei, wenn der Pegel des detektieren Pulswellensignals oder des Druckpulswellensignals unterhalb einem vorher festgelegten Referenzwert ist, das Signal unterhalb des Referenzsignal-Pegelwertes nicht als das Signal für das Berechnen der Pulsrate des Patienten gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, welches ferner das Vergleichen des SN-Wertes des Pulswellensignales und des SN-Wertes des Druckpulswellensignales und das Wählen des Signals aufweist, welches den höheren SN-Wert besitzt, um die Pulsrate des Patienten zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Arterienvolumensensor ein photoelektronischer Sensor ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Arterienvolumensensor ein Impedanzsensor ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das elektronische Blutdruckmessgerät ein Handgelenk-Blutdruckmessgerät ist, welches den Blutdruck und den Puls an einem Handgelenk des Patienten misst.