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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beurteilung
eines Ausmaßes von Arteriosklerose und insbesondere auf
eine Vorrichtung zum Analysieren einer Pulswelle, um einen Index
zur Beurteilung eines Ausmaßes von Arteriosklerose zu erlangen
und ein Ausmaß der Arteriosklerose unter Verwendung des
Index zu beurteilen.
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Stand der Technik
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Als
eine herkömmliche Vorrichtung zur Beurteilung eines Ausmaßes
von Arteriosklerose offenbart das
japanische
offengelegte Patent Nr. 2000-316821 (nachstehend als Patentdokument
1 bezeichnet) beispielsweise eine Vorrichtung zur Beurteilung eines
Ausmaßes von Arteriosklerose durch Überwachen
einer Geschwindigkeit, mit der sich eine Pulswelle, die von dem
Herz ausgegeben wird, ausbreitet (nachstehend als PWV: Pulswellengeschwindigkeit
bezeichnet). Da die Pulswellengeschwindigkeit ansteigt, wenn die
Arteriosklerose fortschreitet, dient die PWV als ein Index zur Beurteilung
eines Ausmaßes der Arteriosklerose. Durch Anbringen von Manschetten
oder dergleichen zum Messen der Pulswellen an zumindest zwei Stellen,
solch einer wie ein Oberarm und einer unteren Extremität,
und simultanes Messen der Pulswellen wird die PWV aus der Differenz
zwischen den Zeitpunkten, bei welchen die entsprechenden Pulswellen
erscheinen und von der Länge einer Pulsader zwischen den
zwei Stellen, an welchen die Manschetten oder dergleichen zum Messen
der Pulswellen angebracht sind, berechnet. Die PWV unterscheidet
sich in dem Wert gemäß der Messungsstellen. Eine
typische PWV umfasst baPWV in dem Fall, bei dem die Messstellen
ein Oberarm und ein Fußgelenk sind, und ein cfPWV in dem Fall,
bei dem die Messstellen die Karotis und Iliacusarterie sind.
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Als
eine Technik zur Beurteilung eines Ausmaßes der Arteriosklerose
von einer Oberarmpulswelle offenbart das
japanische offengelegte Patent Nr. 2007-44362 (nachstehend
als Patentdokument 2 bezeichnet) eine Technik zum Bereitstellen
einer Doppelstruktur bzw. eines Doppelaufbaus umfassend eine Blutdruckmessmanschette
und einer Pulswellenmessmanschette.
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Das
japanische offengelegte Patent
Nr. 2004-113593 (nachstehend als Patentdokument 3 bezeichnet)
offenbart eine Technik zum Trennen einer Ausgangspulswelle bzw.
einer ausgegebenen Welle, die von dem Herzen abgegeben wird, und
einer reflektierten Welle in dem Zweig der Iliacusarterie und einem
gehärteten Abschnitt in einer Arterie, um dadurch ein Ausmaß der
Arteriosklerose basierend auf der Differenz und dem Verhältnis
zwischen ihren Amplituden, der Differenz zwischen den Zeitpunkten der
Erscheinung und dergleichen zu beurteilen.
- Patentdokument
1: Japanisches offengelegtes
Patent Nr. 2000-316821
- Patentdokument 2: Japanisches
offengelegtes Patent Nr. 2007-44362
- Patentdokument 3: Japanisches
offengelegtes Patent Nr. 2004-113593
- Patentdokument 4: Japanisches
offengelegtes Patent Nr. 2005-230175
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Überblick über die Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende
Probleme
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Zum
Messen der PWV unter Verwendung der Vorrichtung, die in dem Patentdokument
1 offenbart ist, ist es erforderlich, Manschetten oder dergleichen
an zumindest zwei Stellen anzubringen, solchen wie einem Oberarm
und einer untere Extremität, wie vorstehend beschrieben
ist. Dies birgt das Problem, dass es schwierig ist, die PWV leicht
zu Hause selbst mit der Vorrichtung, die in dem Patentdokument 1
offenbart ist, zu messen.
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Im
Gegensatz dazu offenbart das Patentdokument 2 die Technik zur Beurteilung
eines Ausmaßes der Arteriosklerose aus einer Oberarmpulswelle. Jedoch
ist die Vorrichtung, die in dem Patentdokument offenbart ist, derart
ausgestaltet, dass diese die Doppelstruktur hat, der die Blutdruckmessmanschette
und die Pulswellenmessmanschette umfasst. Mit der Pulswellenmessmanschette
alleine kann eine reflektierte Welle nicht geeignet getrennt werden,
da eine Reflektion von einer Peripherie oder dergleichen überlagert
wurde. Dies birgt das Problem, dass es schwierig ist, einen Grad
der Arteriosklerose genau zu beurteilen.
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Das
Patentdokument 3 offenbart ein Beurteilen eines Ausmaßes
der Arteriosklerose durch Trennen einer Ausgangswelle und einer
reflektierten Welle von einer gemessenen Welle, jedoch hat eine
vorausgesetzte Pulswellenmessung das Problem, dass eine Pulswelle
nicht stabil gemessen werden kann, was davon abhängt, wie
eine Manschette umgewickelt ist, beispielsweise wenn die Anbringungsposition
der Manschette oder dergleichen zum Messen einer Pulswelle sich
verlagert oder wenn die Manschette oder dergleichen lose umgewickelt
ist. Als eine Technik zum Stabilisieren der Umwickelung einer Manschette
besteht eine Technik zum automatischen Umwickeln einer Manschette.
Als eine Technik zum automatischen stabilen Umwickeln einer Manschette offenbart
das
japanische offengelegte
Patent Nr. 2005-230175 (nachstehend als Patentdokument
4 bezeichnet) beispielsweise eine Technik zum automatischen Umwickeln
mittels einer Lufttasche. Jedoch birgt dies das Problem, das Rauschen,
das in der Lufttasche auftritt, auf die Pulswellenmanschette übertragen
wird oder Schwingungen zum Halten der Lufttasche bei einem konstanten
Druck auf die Pulswellenmanschette übertragen werden, wodurch
ein Fehler verursacht wird, der auftritt, wenn ein Ausmaß der
Arteriosklerose aus einer Pulswelle berechnet wird, die durch die
Pulswellenmanschette erhalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehenden Probleme
zu überwinden und hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zur
Verfügung zu stellen, die derart ausgestaltet ist, dass
eine Manschette oder dergleichen zum Messen einer Pulswelle stabil
umgewickelt werden kann, um dadurch eine Pulswelle präzise
an einer einzigen Messungsstelle zu messen und einen Index zur Beurteilung
eines Ausmaßes der Arteriosklerose basierend auf dieser Pulswelle
zu berechnen.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Um
die oben beschriebene Aufgabe zu bewältigen, umfasst eine
Arterioskleroseausmaßbeurteilungsvorrichtung gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung eine erste Fluidtasche, die um
eine Messstelle an einer Zentralseite bzw. einer zentralen Seite
der Messstelle gewickelt ist, und eine zweite Fluidtasche, die um
die Messstelle an einer peripheren Seite der Messstelle gewickelt
ist, ein Kompressionselement, das an Außenumfangsseiten
von der ersten Fluidtasche und der zweiten Fluidtasche derart angeordnet
ist, dass es der Messstelle gegenüberliegt, um die erste
Fluidtasche und die zweite Fluidtasche einstückig abzudecken,
einen ersten Sensor zum Messen eines Innendrucks in der ersten Fluidtasche,
eine Einstelleinheit zum Einstellen einer Druckkraft des Kompressionselements,
eine Erfassungseinheit zum Erfassen einer Pulswelle an der Messstelle
basierend auf einer Änderung eines Innendrucks in der ersten
Fluidtasche und eine Berechnungseinheit zum Analysieren der Pulswelle
zum Berechnen eines Index zur Beurteilung eines Ausmaßes
der Arteriosklerose. Die Einstelleinheit verursacht, dass das Kompressionselement
die erste Fluidtasche und die zweite Fluidtasche mit Druck beaufschlagt,
so dass diese gegen die Messstelle drücken. Die erste Fluidtasche
und die zweite Fluidtasche werden gegen die Messstelle mit einer
bestimmten Druckkraft gedrückt. Die Erfassungseinheit erfasst die
Pulswelle bei der Messstelle basierend auf einer Änderung
des Innendrucks in der ersten Fluidtasche, während diese
gegen die Messstelle mit der bestimmten Druckkraft gedrückt
wird.
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Wirkungen der Erfindung
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Die
Anwendung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine stabile Pulswellenmessung zur Beurteilung eines
Ausmaßes der Arteriosklerose auf präzise Weise
und dergleichen erleichtern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein spezifisches Beispiel einer
Erscheinungsform einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel zeigt.
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2 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine Messstellung bzw. Messlage
zeigt, wenn eine Pulswelle unter Verwendung der Pulswellenmessvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel gemessen
wird.
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3 zeigt
ein spezifisches Beispiel einer Korrelation einer PWV mit einer
Zeitdifferenz Tr zwischen einer Ausgangswelle bzw. einer ausgegebenen
Welle und einer reflektierten Welle.
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4 erläutert
eine Beziehung zwischen einer gemessenen Pulswellenform, einer Ausgangswelle
und einer reflektierten Welle.
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5A ist
eine schematische Schnittansicht zum Erläutern eines inneren
Aufbaus einer Messeinheit der Pulswellenmessvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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5B ist
eine schematische Schnittansicht zum Erläutern eines inneren
Aufbaus der Messeinheit der Pulswellenmessvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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6 ist
eine Funktionsblockdarstellung einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das einen Messbetrieb der Pulswellenmessvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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8 zeigt Änderungen
des Drucks in jedem Luftsack bzw. jeder Lufttasche bzw. Airbags
während des Messbetriebs der Pulswellenmessvorrichtung.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das einen Messbetrieb zeigt, der einen Druckeinstellschritt
gemäß einer Modifikation der Pulswellenmessvorrichtung
des ersten Ausführungsbeispiels umfasst.
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10 zeigt Änderungen
des Drucks in einer Wickeldrucklufttasche während des Messbetriebs
der Pulswellenmessvorrichtung über die Zeit.
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11 ist
eine Funktionsblockdarstellung einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel.
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12 ist
eine Funktionsblockdarstellung einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel.
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13 ist
ein Flussdiagramm, das einen Messbetrieb der Pulswellenmessvorrichtung
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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14 ist
eine Funktionsblockdarstellung einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel.
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15 ist
ein Flussdiagramm, das ein anderes spezifisches Beispiel eines Messbetriebs
der Pulswellenmessvorrichtung zeigt.
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Beschreibung der Bezugszeichen
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1 Pulswellenmessvorrichtung; 2 Basis; 3 Betätigungseinheit; 4 Anzeigeeinheit; 5 Messeinheit; 6 Gehäuse; 7 Abdeckung; 8, 13A, 13B, 85 Luftsack bzw.
Airbag bzw. Lufttasche; 10 Umwickelung bzw. Wickler; 13C Bauteil
bzw. Element; 20A, 20B, 30 Luftsystem; 21A, 21B, 31 Luftpumpe; 22A, 22B, 32 Luftventil
bzw. Be- und Entlüftungsventil; 23A, 23B, 33 Drucksensor; 26A, 26B, 27A, 27B, 36, 37 Antriebsschaltung; 28A, 28B, 38 Verstärker; 29A, 29B, 39 Analog-Digital-Wandler
(A/D-Wandler); 40 CPU; 41 Speichereinheit; 50 Durchlass
bzw. Blende; 51 Einstelleinheit; 81 künstlicher
Muskel; 83 Steuerschaltung; 100 Oberarm.
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Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung
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Die
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Den gleichen
oder entsprechenden Elementen werden die gleichen Bezugszeichen
zugewiesen. Sie haben ebenso die gleichen Bezeichnungen und Funktionen.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein spezifisches Beispiel einer
Erscheinungsform einer Pulswellenmessvorrichtung zeigt, die eine
Arterioskleroseausmaß- bzw. Arteriosklerosegradbeurteilungsvorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung umfasst. 2 ist eine schematische Schnittansicht,
die eine Messstellung bzw. Messlage zeigt, wenn eine Pulswelle unter
Verwendung der Pulswellenmessvorrichtung, die in 1 gezeigt
ist, gemessen wird.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfasst die Pulswellenmessvorrichtung 1,
die mit der Arterioskleroseausmaßbeurteilungsvorrichtung
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ausgestattet ist, hauptsächlich eine Basis 2,
die an einem Befestigungsabschnitt bzw. -gestell, solch einem wie
ein Tisch, befestigt ist, und eine Messeinheit 5, durch welche
ein Oberarm, welcher eine Messungsstelle ist, eingesetzt bzw. eingeführt
wird. Auf der Basis 2 sind eine Betätigungseinheit 3,
an der ein An-/Ausschalter, der zum Anschalten verwendet wird, ein Messungsschalter
zum Starten eines Messbetriebs und dergleichen angeordnet sind,
sowie eine Anzeigeeinheit 4 zum Anzeigen eines Messungsergebnisses,
einer Betriebsanleitung und dergleichen vorgesehen. Die Messeinheit 5 ist
an der Basis derart angebracht, dass sie frei drehbar bzw. schwenkbar
ist, und umfasst ein Gehäuse 6, welches ein zylindrischer
Rahmen ist, und eine Halteeinrichtung, die in einem Innenumfangsteil
bzw. -abschnitt des Gehäuses 6 zum Drücken
bzw. Zusammendrücken und Halten eines lebenden Körpers
aufgenommen ist. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Halteeinrichtung,
die in dem Innenumfangsabschnitt des Gehäuses 6 aufgenommen
ist, in einem normalen Benutzungszustand nicht freigelegt und ist
durch eine Abdeckung 7 abgedeckt.
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Wenn
eine Pulswelle unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Pulswellenmessvorrichtung 1 gemessen
wird, wie in 2 gezeigt ist, ist ein Oberarm 100 in
ein Loch, das an der Innenseite des Gehäuses 6 angeordnet
ist, eingesetzt bzw. eingeführt und wird durch die Halteeinrichtung,
die in dem Innenumfangsabschnitt des Gehäuses 6 aufgenommen
ist, gedrückt bzw. zusammengedrückt und gehalten,
wodurch eine Pulswelle gemessen wird.
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Unter
Bezugnahme auf 2 umfasst die Halteeinrichtung,
die in dem Innenumfangsabschnitt des Gehäuses 6 aufgenommen
ist, hauptsächlich Luftsäcke bzw. Lufttaschen 13A und 13B,
die als Fluidsäcke bzw. Fiuidtaschen zum Drücken
bzw. Zusammendrücken des lebenden Körpers dienen,
eine Umwickelung bzw. einen Wickler 10, welche an Außenumfangsseiten
dieser Lufttaschen zum einstückigen Abdecken der Lufttaschen 13A und 13B angeordnet
ist und welche im Allgemeinen ein zylindrisches flexibles Element
bzw. Bauteil ist, das in der radialen Richtung dehnbar ist, und
eine Lufttasche 8, welche eine Fluidtasche ist, die an
einer Außenumfangsseite der Umwickelung 10 (dem
lebenden Körper gegenüberliegend) angeordnet ist
und welche sich aufbläst bzw. aufbläht, um die
Außenumfangsfläche der Umwickelung 10 in
Richtung der Innenseite (in Richtung des lebenden Körpers)
zu drücken, um die Umwickelung 10 in dessen Durchmesser
zu verringern, und welche die Umwickelung 10 einstückig
zum Drücken eines flexiblen Elements bzw. Bauteils abdeckt,
das die Lufttaschen 13A und 13B gegen den lebenden Körper
von der Außenseite der Umwickelung 10 drückt.
Ein Element bzw. Bauteil 13C zum Unterdrücken
von Vibrationen bzw. Schwingungen ist zwischen der Lufttasche 13B und
der Umwickelung 10 vorgesehen.
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Die
Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel erlangt einen Index bzw.
eine Kennzahl zum Beurteilen eines Ausmaßes bzw. Grads
der Arteriosklerose basierend auf einer Pulswellenform, die an einer
einzigen Messungsstelle erhalten wird. Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Zeitdifferenz
Tr zwischen einer Ausgangswelle bzw. ausgegebenen Welle und einer
reflektierten Welle als ein Index zum Beurteilen eines Ausmaßes
bzw. Grads der Arteriosklerose erhalten. In dem Fall, bei dem die
Messungsstelle ein Oberarm ist, und wenn die reflektierte Welle
eine reflektierte Welle von dem Fußgelenk bzw. Fußknöchel
als eine Peripherie ist, wird eine Beziehung zwischen der Zeitdifferenz
Tr und baPWV, welche eine PWV ist, wenn die Messungsstellen ein Oberarm
und ein Fußgelenk bzw. Fußknöchel sind, statistisch
erlangt, wie in 3 gezeigt ist, nämlich beispielsweise
durch Erhalten von persönlichen Parametern, solchen wie
ein Alter, ein Geschlecht und dergleichen. Dementsprechend kann
die Zeitdifferenz Tr zwischen einer Ausgangswelle und einer reflektierten
Welle als ein Index zum Beurteilen eines Ausmaßes bzw.
Grads der Arteriosklerose verwendet werden.
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4 zeigt
die Prinzipien zur Erlangung eines Index für die Beurteilung
eines Ausmaßes der Arteriosklerose basierend auf einer
Pulswellenform, die an einer einzigen Messungsstelle erhalten wird,
und erläutert eine Beziehung zwischen einer gemessenen
Pulswellenform, einer Ausgangswelle und einer reflektierten Welle.
In 4 repräsentiert eine Wellenform A, die
durch die durchgezogene Linie angegeben ist, eine gemessene Pulswellenform.
Eine Wellenform B, die durch eine gestrichelte Linie angegeben ist,
repräsentiert eine Ausgangswelle und eine Wellenform C,
die durch eine strichpunktierte Linie angegeben ist, repräsentiert
eine reflektierte Welle. Wie in 4 gezeigt
ist, ist die Pulswellenform A, die durch eine Messung erhalten wird,
eine synthetische bzw. zusammengesetzte Welle der Ausgangswelle
B und der reflektierten Welle C. Das Erreichen bzw. die Ankunft
bzw. das Eintreffen der reflektierten Welle an der Messungsstelle
wird als ein Wendepunkt beziehungsweise Knickpunkt auf der Pulswellenform
A erfasst. Die vorstehend erwähnte Zeitdifferenz Tr wird daher
als eine Zeitdauer von einer Anstiegsflanke der Pulswellenform A
zu dem Wendepunkt bzw. Knickpunkt D erhalten.
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Um
den Wendepunkt beziehungsweise Knickpunkt D aus der Pulswellenform
A, die durch eine Messung erhalten wird, zu erhalten, ist es erforderlich,
eine präzise Pulswellenform zu erhalten. Deshalb weist
eine Lufttasche der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel einen doppelten Aufbau
bzw. eine doppelte Struktur entlang einer Pulsader bzw. Arterie
auf, die die Lufttaschen 13A und 13B umfasst.
Die Lufttasche 13A ist an einer peripheren Seite (entfernt
von dem Herz) des Oberarms 100 angeordnet, während die
Lufttasche 13B an einer Zentralseite (näher am Herz)
angeordnet ist. Nachdem der Oberarm 100 zusammengedrückt
und gehalten wird, werden die Lufttaschen 13A und 13B aufgeblasen
und entleert beziehungsweise Luft wird abgelassen. Das Aufblasen beziehungsweise
Aufblähen der Lufttasche 13A erzeugt eine Unterbindung
der Blutzufuhr (englisch „avascularization”) an
der peripheren Seite der Arterie. Das Aufblasen der Lufttasche 13B in
diesem Zustand ermöglicht die Erfassung einer Arteriendruckpulswelle,
die in der Arterie bei der Unterbindung der Blutzufuhr erscheint.
Das heißt, dass eine Pulswellenmessung mit der Unterbindung
der Blutzufuhr, die an der peripheren Seite vorgesehen ist, ausgeführt werden
kann. Dies ermöglicht, eine Pulswelle präzise zu
messen. Als Folge kann der vorstehend erwähnte Wendepunkt
bezie hungsweise Knickpunkt D präzise aus der gemessenen
Pulswellenform A erhalten werden, um dadurch die Zeitdifferenz Tr
zu erhalten. Dementsprechend kann baPWV präzise unter Verwendung
der Korrelation, die in 3 gezeigt ist, erhalten werden.
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5A und 5B sind
schematische Schnittansichten zur Erläuterung eines inneren
Aufbaus der Messeinheit 5 der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel. 5A zeigt
schematisch einen Schnitt entlang einer Linie A-A von 2 und 5B zeigt schematisch
einen Schnitt entlang einer Linie B-B von 2.
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Unter
Bezugnahme auf die 5A und 5B ist
die Lufttasche 8 an der Innenseite des Gehäuses 6 angeordnet.
Die Lufttasche 8 kann aufblähen beziehungsweise
aufgeblasen werden und entleert werden beziehungsweise Luft kann
von dieser ausgelassen werden, um deren Volumen zu variieren, nämlich
durch die Einwirkung eines Luftsystems 30 (siehe 6)
zum Drücken bzw. Zusammendrücken der Umwickelung 10,
welches nachstehend beschrieben wird. Die Umwickelung 10,
die aus einem plattenähnlichen Element beziehungsweise
Bauteil hergestellt ist, das im Allgemeinen auf eine zylindrische
Weise umgewickelt wird, ist an der Innenseite der Lufttasche 8 angeordnet.
Die Umwickelung 10 ist aus einem Harzmaterial hergestellt,
solch einem wie Polyprophylenharz, und hat einen Einschnitt, der
sich in der axialen Richtung erstreckt und an einer vorbestimmten
Position in der Außenumfangsrichtung angeordnet ist. Dieser
Einschnitt ermöglicht der Umwickelung 10, dass
die Umwickelung 10 elastisch verformbar ist, um sich in
der radialen Richtung auszudehnen und sich zusammenzuziehen durch
die Beaufschlagung einer externen Kraft. Insbesondere wird die Umwickelung 10 in
der radialen Richtung unter der Einwirkung der externen Kraft deformiert
und kehrt zu dessen ursprünglichen Zustand zurück, wenn
keine externe Kraft aufgebracht wird. Die Umwickelung 10 hat
deren gegenüberliegenden Enden in der Umfangsrichtung derart ausgebildet,
dass diese teilweise überlappen, ohne das eine externe
Kraft aufgebracht ist. Dies verhindert, dass die gegenüberliegenden
Enden der Umwickelung 10 sich gegenseitig während
des Zusammenziehens beeinflussen beziehungsweise stören,
so dass das Zusammenziehen nicht behindert wird.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, ist die Umwickelung 10 an den
Außenumfangsseiten der Lufttaschen 13A und 13B angeordnet
und ist größenmäßig derart ausgestaltet,
dass sie beide Lufttaschen 13A und 13B abdeckt.
Die Verringerung des Durchmessers der Umwickelung 10 durch
die Lufttasche 8 verursacht, dass beide Lufttaschen 13A und 13B gegen
den lebenden Körper gedrückt werden.
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Insbesondere
ist unter Bezugnahme auf den Schnitt entlang der Linie A-A in 2,
das heißt, der Schnitt an einer Position, bei der die Lufttasche 13A an
der peripheren Seite des Oberarms 100 angeordnet ist, die
Lufttasche 13A an der Innenseite der Umwickelung 10 unter
Bezugnahme auf 5A angeordnet. Die Lufttasche 13A kann
aufgeblasen werden beziehungsweise aufblähen und entleert
beziehungsweise Luft kann von dieser ausgelassen werden, um deren
Volumen zu variieren, nämlich durch Einwirkung eines Luftsystems 20A (siehe 6) zum
Zusammendrücken des lebenden Körpers, welches
nachstehend beschrieben wird.
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Ebenso
ist insbesondere unter Bezugnahme auf den Schnitt entlang der Linie
B-B in 2, das heißt, den Schnitt bei einer Position,
bei der die Lufttasche 13B an der Zentralseite des Oberarms 100 angeordnet
ist, die Lufttasche 13B an der Innenseite der Umwickelung 10 mit
dem dazwischengelegten Element bzw. Bauteil 13C unter Bezugnahme
auf 5B angeordnet. Die Lufttasche 13B kann
aufblähen beziehungsweise aufgeblasen werden und entleert
beziehungsweise Luft kann aus dieser ausgelassen werden, um deren
Volumen zu variieren, nämlich durch Einwirkung eines Luftsystems 20B (siehe 6)
zum Zu sammendrücken des lebenden Körpers, welches
nachstehend beschrieben wird. Das Element 13C ist ein Element
zum Unterdrücken der Ausbreitung von Schwingungen von der
Umwickelung 10 zu der Lufttasche 13B. Vorzugsweise
unterbricht das Element 13C die Ausbreitung von Schwingungen
von der Umwickelung 10 zu der Lufttasche 13B.
Das Element 13C hat eine Dicke von näherungsweise
einigen Millimetern (1 bis 2 mm) und ist größenmäßig
derart ausgestaltet, dass es zumindest einen Teil einer Berührungsfläche
zwischen der Umwickelung 10 und der Lufttasche 13B abdeckt
und nicht die Lufttasche 13A erreicht. Vorzugsweise hat das
Element 13C die gleiche Größe wie die
Lufttasche 13B. Das Element 13C ist aus einem
Material hergestellt, das Schwingungen absorbiert, um die Ausbreitung
der Schwingungen zu unterbinden, solch einem wie Harz, Schaumharz
oder Schaumgummi. Das Element 13C ist geeignet durch ein
Gelblattmaterial, eine Gummiplatte oder dergleichen ausgeführt.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, weist die Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel einen doppelten Aufbau
beziehungsweise eine doppelte Struktur entlang einer Arterie auf,
in welcher die Lufttasche zum Zusammendrücken des lebenden
Körpers Lufttaschen 13A und 13B umfasst,
und weist weiterhin eine Dreifachstruktur beziehungsweise einen
Dreifachaufbau von Lufttaschen auf, in welchem die Lufttasche 8 zum Drücken
der Umwickelung 10, die einstückig die Lufttaschen 13A und 13B mit
Druck beaufschlagt, an den Außenumfangsseiten der Lufttaschen 13A und 13B vorgesehen
ist. Die Lufttaschen 13A und 13B werden dadurch
gleichmäßig gegen den Oberarm 100, welcher
eine Messungsstelle ist, gedrückt. Ein Prüfling kann
deshalb die Lufttaschen 13A und 13B stabil anlegen.
Als Folge kann eine Pulswelle präzise gemessen werden.
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Wegen
der Variationen des Volumens der Lufttasche 13A durch die
Einwirkung des Luftsystems 20A breiten sich die Schwingungen
von der Lufttasche 13A zu der Umwickelung 10 und
dem Luftkissen 8 aus. Wie vorstehend beschrieben ist, decken
sowohl die Umwickelung 10 als auch die Lufttasche 8 einstückig
beide Lufttaschen 13A und 13B ab und dienen als
ein Kompressionselement zum Zusammendrücken der Lufttaschen 13A und 13B. Dementsprechend
wird die Präzision der Pulswellenmessung beeinflusst, wenn
die Schwingungen, die bei der Umwickelung 10 und der Lufttasche 8 wegen der
Schwingungen der Lufttasche 13A auftreten, sich zu der
Lufttasche 13B ausbreiten. Deshalb umfasst die Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel das Element 13C zum Verhindern,
dass sich Schwingungen, die bei der Umwickelung 10 und
der Lufttasche 8 auftreten, zu der Lufttasche 13B ausbreiten.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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6 ist
eine Funktionsblockdarstellung der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel. Unter Bezugnahme von 6 umfasst
die Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel ein Luftsystem 20A, das
mit der Lufttasche 13A über einen Luftkanal verbunden
ist, ein Luftsystem 20B, das mit der Lufttasche 13B über
einen Luftkanal verbunden ist, und ein Luftsystem 30, das
mit der Lufttasche 8 über einen Luftkanal verbunden
ist, sowie eine CPU (englisch „Central Processing Unit”;
Prozessoreinheit) 40 zum Steuern von deren Betrieben.
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Das
Luftsystem 20A umfasst eine Luftpumpe 21A, ein
Luftventil 22A und einen Drucksensor 23A. Auf ähnliche
Weise umfasst das Luftsystem 20B eine Luftpumpe 21B,
ein Luftventil 22B und einen Drucksensor 23B.
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Die
Luftpumpe 21A ist eine Einrichtung zur Beaufschlagung der
Lufttasche 13A mit Druck. Die Luftpumpe 21B ist
eine Einrichtung zur Beaufschlagung der Lufttasche 13B mit
Druck. Sie werden durch An triebsschaltungen 26A und 26B angetrieben,
die jeweils Anweisungen von der CPU 40 erhalten haben,
um komprimierte Luft in die Lufttaschen 13A und 13B zu
pumpen, so dass die Drücke darin vorbestimmte Drücke
während einer Messung werden.
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Die
Luftventile 22A und 22B sind Einrichtungen zum
Aufrechterhalten und Verringern des Drucks in den jeweiligen Lufttaschen 13A und 13B.
Die Luftventile 22A und 22B werden derart gesteuert,
dass sie durch die Antriebsschaltungen 27A und 27B,
die jeweils Anweisungen von der CPU 40 empfangen haben,
geöffnet/geschlossen sind. Durch Steuern der Luftventile 22A und 22B derart,
dass sie geöffnet/geschlossen sind, werden die Drücke
in den Lufttaschen 13A und 13B, die jeweils durch
die Luftpumpen 21 erhöht wurden, während
einer Messung aufrechterhalten und verringert. Nachdem die Messung abgeschlossen
ist, werden die Drücke in den Lufttaschen 13A und 13B auf
den Atmosphärendruck zurückgeführt.
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Die
Drucksensoren 23A und 23B sind Einrichtungen zum
Erfassen der Drücke in den jeweiligen Lufttaschen 13A und 13B.
Die Drucksensoren 23A und 23B erfassen die Drücke
in den Lufttaschen 13A und 13B, die während
einer Messung über die Zeit variieren, und geben jeweils
Signale in Übereinstimmung mit den erfassten Werten an
die Verstärker 28A und 28B aus. Die Verstärker 28A und 28B verstärken
die Signale, die von den Drucksensoren 23A und 23B empfangen
werden, für die jeweilige Ausgabe an die Analog-Digital-Wandler 29A und 29B.
Die Analog-Digital-Wandler 29A und 29B digitalisieren analoge
Signale, die von den Verstärkern 28A und 28B empfangen
werden, für die jeweilige Ausgabe an die CPU 40.
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Das
Luftsystem 30 umfasst eine Luftpumpe 31, ein Luftventil 32 und
einen Drucksensor 33. Die Luftpumpe 31 ist eine
Einrichtung zur Beaufschlagung der Lufttasche 8 mit Druck.
Die Luftpumpe 31 wird durch eine Antriebsschaltung 36,
die die Anweisung von der CPU 40 empfangen hat, angetrieben, um
komprimierte Luft in die Lufttasche 8 zu pumpen, so dass
ein Druck in der Lufttasche 8 ein vorbestimmter Druck bei
dem Start der Messung wird.
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Das
Luftventil 32 ist eine Einrichtung zum Aufrechterhalten
und Verringern des Drucks in der Lufttasche 8. Das Luftventil 32 wird
derart durch eine Antriebsschaltung 37, die eine Anweisung
von der CPU 40 empfangen hat, gesteuert, dass es geschlossen/geöffnet
ist. Die Steuerung des Luftventils 32 derart, dass es geöffnet/geschlossen
ist, ermöglicht, dass der Druck in der Lufttasche 8,
der durch die Luftpumpe 31 erhöht wurde, während
einer Messung aufrechterhalten wird. Nachdem die Messung abgeschlossen
ist, wird der Druck in der Lufttasche 8 auf den Atmosphärendruck
zurückgeführt.
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Der
Drucksensor 33 ist eine Einrichtung zum Erfassen des Drucks
in der Lufttasche 8. Der Drucksensor 33 erfasst
den Druck in der Lufttasche 8 bei dem Start der Messung
und gibt ein Signal in Übereinstimmung mit einem erfassten
Wert an einen Verstärker 38 aus. Der Verstärker 38 verstärkt
das Signal, das von dem Drucksensor 33 empfangen wird, für
die Ausgabe an den Analog-Digital-Wandler 39. Der Analog-Digital-Wandler 39 digitalisiert
ein analoges Signal, das von dem Verstärker 38 empfangen wird,
für die Ausgabe an die CPU 40.
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Die
CPU 40 steuert die Luftsysteme 20A, 20B und 30 basierend
auf Anweisungen, die in die Betätigungseinheit 3 eingegeben
werden, die an der Basis der Pulswellenmessvorrichtung vorgesehen ist,
und gibt das Ergebnis der Messung an die Anzeigeeinheit 4 und
die Speichereinheit 41 aus. Die Speichereinheit 41 ist
eine Einrichtung zum Speichern des Ergebnisses der Messung und ebenso
zum Speichern von Programmen, die durch die CPU 40 ausgeführt
werden.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das einen Messbetrieb der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Der Betrieb, der in 7 gezeigt
ist, wird durch einen Prüfling oder derglei chen gestartet,
der den Messungsschalter drückt, der an der Betätigungseinheit 3 an der
Basis 2 vorgesehen ist, und wird durch die CPU 40 umgesetzt,
die die Programme, die in der Speichereinheit 41 gespeichert
sind, ausliest, um die entsprechenden Einheiten, die in 6 gezeigt
sind, zu steuern.
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8 zeigt Änderungen
des Drucks in jeder Lufttasche während des Messbetriebs
der Pulswellenmessvorrichtung 1. 8 zeigt
bei (A) Änderungen eines Drucks P1 in der Lufttasche 8 über
die Zeit, welche äquivalent zu den Änderungen
des Drucks, der auf die Umwickelung 10 aufgebracht wird,
sind. 8 zeigt ebenso bei (B) Änderungen eines
Drucks P2 in der Lufttasche 13B über die Zeit
und bei (C) Änderungen eines Drucks P3 in der Lufttasche 13A über
die Zeit. S3 bis S19, die zu der Zeitachse bei (A) bis (C) in 8 hinzugefügt
sind, entsprechen den jeweiligen Schritten des Messbetriebs der
Pulswellenmessvorrichtung, welcher nachstehend beschrieben wird.
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Unter
Bezugnahme unter 7 wird, wenn der Betrieb gestartet
wird, zunächst die Initialisierung der entsprechenden Einheiten
durch die CPU 40 ausgeführt (Schrift S1). Die
CPU 40 gibt dann ein Steuersignal an das Luftsystem 30 aus,
um die Lufttasche 8 mit Druck zu beaufschlagen (Schritt
S3). Die Druckbeaufschlagung der Lufttasche 8 bei Schritt
S3 wird basierend auf einem Drucksignal von dem Drucksensor 33 ausgeführt,
bis der Druck in der Lufttasche 8 einen vorbestimmten Druck
erreicht. In dem Beispiel, dass bei (A) in 8 gezeigt
ist, liegt der vorbestimmte Druck beispielsweise näherungsweise
bei 200 mmHg. Nachdem der vorbestimmte Druck erreicht ist, schließt
die CPU 40 die Druckbeaufschlagung der Lufttasche 8 zu
diesem Zeitpunkt ab und bewirkt, dass der vorbestimmte Druck aufrechterhalten
wird, so dass der Druck in der Lufttasche 8 bei diesem
Druck gehalten wird (Schritt S5). In dem Beispiel, dass bei (A)
in 8 gezeigt ist, erhöht sich der Druck
P1 in der Lufttasche 8 bei Schritt S3 auf näherungsweise
200 mmHg, was dem vorbestimmten Druck entspricht, und wird bei diesem
Druck bei und nach dem Schritt S5 aufrechterhalten.
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Dann
gibt die CPU 40 ein Steuersignal an das Luftsystem 20B aus,
um die Lufttasche 13B mit Druck zu beaufschlagen (Schritt
S7). Die Druckbeaufschlagung der Lufttasche 13B bei Schritt
S7 wird ebenso basierend auf einem Drucksignal von dem Drucksensor 23B ausgeführt,
bis der Druck in der Lufttasche 13B einen vorbestimmten
Druck erreicht. In dem Beispiel, das bei (B) in 8 gezeigt
ist, liegt der vorbestimmte Druck beispielsweise näherungsweise
bei 50 bis 150 mmHg. Nachdem der vorbestimmte Druck erreicht wird,
schließt die CPU 40 die Druckbeaufschlagung der
Lufttasche 13B zu diesem Zeitpunkt ab und bewirkt, dass
der vorbestimmte Druck aufrechterhalten wird, so dass der Druck
in der Lufttasche 13B bei diesem Druck gehalten wird (Schritt
S9). In dem Beispiel, dass bei (B) in 8 gezeigt
ist, erhöht sich der Druck P2 in der Lufttasche 13B bei
Schritt S7 auf näherungsweise 50 bis 150 mmHg, was dem
vorbestimmten Druck entspricht, und wird bei diesem Druck bei und
nach dem Schritt S9 aufrechterhalten.
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Dann
gibt die CPU 40 ein Steuersignal an das Luftsystem 20A aus,
um die Lufttasche 13A mit Druck zu beaufschlagen (Schritt
S11). Die Druckbeaufschlagung der Lufttasche 13A bei Schritt
S11 wird ebenso basierend auf einem Drucksignal von dem Drucksensor 23A ausgeführt,
bis der Druck in der Lufttasche 13A einen vorbestimmten
Druck erreicht. In dem Beispiel, das bei (C) in 8 gezeigt
ist, ist der vorbestimmte Druck größer, näherungsweise
um 60 bis 80 mmHg, als ein systolischer Blutdruck (SYS), der basierend
auf den Änderungen einer Pulsaderdruckpulswelle während
der Druckbeaufschlagung zeitweise festgelegt wird. Nachdem der vorbestimmte
Druck erreicht ist, schließt die CPU 40 die Druckbeaufschlagung
der Lufttasche 13A zu diesem Zeitpunkt ab und bewirkt,
dass der vorbestimmte Druck aufrechterhalten wird, so dass der Druck
in der Lufttasche 13A bei diesem Druck gehal ten wird (Schritt
S13). Bei Aufrechterhaltung des vorbestimmten Drucks bewirkt die
CPU 40, dass eine Pulwelle basierend auf dem Drucksignal
von dem Drucksensor 23B gemessen wird (Schritt S15). Das
heißt, dass die Pulwelle basierend auf Änderungen
eines Innendrucks in der Lufttasche 13B gemessen wird.
In dem Beispiel, dass bei (C) in 8 gezeigt
ist, erhöht sich der Druck P3 in der Lufttasche 13A bei
Schritt S11 auf einen Druck, der größer als der
zeitweise festgelegt systolische Blutdruck (SYS) ist, um näherungsweise
60 bis 80 mmHg, und wird bei diesem Druck bei den Schritten S13
und S15 aufrechterhalten. In dieser Phase wird der Druck P2 in der
Lufttasche 13B aufrechterhalten, wie bei (B) in 8 gezeigt
ist.
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Dann
gibt die CPU 40 ein Steuersignal an das Luftsystem 20A aus,
so dass eine Pulsaderdruckpulswelle basierend auf dem Drucksignal
von dem Drucksensor 23A erfasst wird, während
der Druck in der Lufttasche 13A graduell verringert wird. Dann
werden die Blutdruckwerte (systolischer Blutdruck (SYS) und diastolischer
Blutdruck (DIA)) basierend auf den erfassten Daten der Pulsaderdruckpulswelle
berechnet (Schritt S17). Das heißt, dass die Blutdruckwerte
basierend auf Änderungen des Innendrucks in der Lufttasche 13A berechnet
werden. In dem Beispiel, das bei (C) in 8 gezeigt
ist, werden die Blutdruckwerte (systolischer Blutdruck (SYS) und
diastolischer Blutdruck (DIA)) berechnet, während der Druck
P3 in der Lufttasche 13A graduell bei dem Schritt S17 von
dem Druck, der größer als der zeitweise festgelegte
systolische Blutdruck (SYS) ist, um näherungsweise 60 bis
80 mmHg, verringert wird. Hierbei ist eine eingestellte Menge der
Druckverringerung beispielsweise näherungsweise 4 mmHg/sek.
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Dann
gibt die CPU 40 Steuersignale zu den Luftsystemen 20A, 20B und 30 aus,
so dass die Drücke in den Lufttaschen 13A, 13B und 8 auf
den Atmosphärendruck abfallen (Schritt S19). In den Beispielen,
die bei (A) bis (C) in 8 gezeigt sind, werden die Drücke
P1 bis P3 in den Lufttaschen 13A, 13B und 8 rapide
auf den Atmosphärendruck bei Schritt S21 verringert.
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Dann
führt die CPU 40 eine Verarbeitung aus, um zu
bewirken, dass die Anzeigeeinheit 4, die an der Basis 2 vorgesehen
ist, das Ergebnis der Messung, einschließlich des berechneten
systolischen Blutdrucks (SYS), des diastolischen Blutdrucks (DIA),
der gemessenen Pulswelle und dergleichen, anzeigt, so dass das Ergebnis
der Messung angezeigt wird (Schritt S21). Die CPU 40 berechnet
ebenso die Zeitdifferenz Tr zwischen einer Ausgangswelle und einer
reflektierten Welle als den vorstehend erwähnten Index
zum Beurteilen eines Ausmaßes der Arteriosklerose aus der
Pulswellenform, die in Schritt S15 erhalten wird (Schritt S23).
Eine Berechnungstechnik bei Schritt S23 ist nicht speziell in der
vorliegenden Erfindung begrenzt. Die Zeitdifferenz Tr zwischen einer
Ausgangswelle und einer reflektierten Welle kann beispielsweise
durch Berechnen einer Ableitung mehrfacher Ordnung (zum Beispiel
eine Ableitung einer biquadratischen Funktion) der erhaltenen Pulswellenform,
um den vorstehend erwähnten Wendepunkt bzw. Knickpunkt
D zu erhalten, und durch Auslesen einer Zeitdauer von der Anstiegsflanke
der erhaltenen Pulswellenform bis zu dem Wendepunkt bzw. Knickpunkt
D erhalten werden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Messbetrieb wird die Lufttasche 13A für
sowohl die Unterbindung der Blutzufuhr als auch für die
Berechnung der Blutdruckwerte verwendet, so dass die Blutdruckwerte
basierend auf Änderungen des Innendrucks in der Lufttasche 13A berechnet
werden, wobei die Pulswelle basierend auf den Änderungen
des Innendrucks in der Lufttasche 13B gemessen werden.
Jedoch kann die Lufttasche 13A lediglich für die
Unterbindung der Blutzufuhr verwendet werden, wobei die Blutdruckwerte
basierend auf Änderungen des Innendrucks in der Lufttasche 13B berechnet
werden.
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Durch
Ausgestalten der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel derart, dass sie ein Element 13C,
wie oben beschrieben ist, umfasst, kann eine präzise Pulswelle gemessen
werden. Als Folge kann ein Index zum Beurteilen eines Ausmaßes
der Arteriosklerose an einer einzigen Messungsstelle erhalten werden.
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Es
wird angemerkt, dass das Element 13C ebenso bei der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel auf ähnliche
Weise vorgesehen ist, welche nachstehend beschrieben werden.
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[Abwandlung]
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Da
die Umwickelung 10 und die Lufttasche 8 jeweils
beide Lufttaschen 13A und 13B einstückig abdecken,
wie vorstehend beschrieben ist, können Schwingungen der
Lufttasche 13A oder dergleichen zu Schwingungen (Rauschen)
bei der Umwickelung 10 und der Lufttasche 8 führen.
Solches Rauschen wird, wenn es während der vorstehend beschriebenen
Pulswellenmessung bei Schritt S15 auftritt, die Genauigkeit der
Pulswellenmessung beeinflussen. Dementsprechend bewirkt die CPU 40 in
einer Abwandlung, dass der Druck in der Lufttasche 8 bei
Erfassen des Auftretens von Rauschen des Drucks in der Lufttasche 8 während
einer Pulswellenmessung eingestellt wird, wodurch das aufgetretene
Rauschen aufgehoben beziehungsweise ausgeglichen wird.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das einen Messbetrieb zeigt, der einen Druckeinstellschritt
gemäß der Abwandlung der Pulswellenmessvorrichtung 1 aufweist. 10 zeigt Änderungen
des Drucks P1 in der Lufttasche 8 während des
Messbetriebs der Pulswellenmessvorrichtung 1 über
die Zeit. Bei dem Messbetrieb, der in 9 gezeigt
ist, sind, obwohl dies nicht in 10 gezeigt
ist, die Änderungen des Drucks P2 in der Lufttasche 13B über
die Zeit und die Änderungen des Drucks P3 in der Lufttasche 13A über
die Zeit ähnlich zu dehnen, die jeweils bei (B) und (C)
in 8 gezeigt sind.
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Unter
Bezugnahme auf 9 umfasst der Messbetrieb gemäß der
Abwandlung die Schritte S31, S33 und S37 zusätzlich zu
dem Messbetrieb, der in 7 gezeigt ist. Insbesondere
bewirkt die CPU 40 unter Bezugnahme auf 9,
nachdem die Druckbeaufschlagung der Lufttasche 13A bei
Schritt S13 abgeschlossen ist, um den Druck zu erhalten, dass der
Druck in der Lufttasche 8 basierend auf dem Drucksignal
von dem Drucksensor 33 gemessen wird (Schritt S31). Die
CPU 40 bewirkt, dass der erhaltene Druck in der Lufttasche 8 mit
dem Druck in der Lufttasche 8, der bei Schritt S5 derart
gesteuert wird, dass er erhalten bleibt, verglichen wird, so dass
die Änderungen des Drucks in der Lufttasche 8 erfasst werden
(Schritt S33). Als Folge gibt die CPU 40, wenn das Auftreten
der Änderungen des Drucks erfasst ist (JA in Schritt S33),
ein Steuersignal an das Luftsystem 30 aus, um den Druck
in der Lufttasche 8 einzustellen (Schritt S35). Hierbei
ist eine Einstelltechnik nicht auf eine bestimmte Technik begrenzt. Vorzugsweise
wird eine Einstellung des Ausgleichens bzw. Aufhebens des aufgetretenen
Rauschens durchgeführt. Als spezielle Technik wird eine Steuerung
derart eingesetzt, dass der Grad des aufgetretenen Rauschens, das
heißt eine Differenz von dem Druck in der Lufttasche 8,
der derart gesteuert wird, dass er erhalten bleibt, durch den Vergleich
bei Schritt S33 erhalten wird, wobei ein Druck durch die gleich
Druckdifferenz aufgebracht oder verringert wird, so dass das Rauschen
ausgeglichen beziehungsweise aufgehoben ist. Dann bewirkt die CPU 40,
dass eine Pulswelle gemessen wird (Schritt S15). Die vorstehend
beschriebenen Schritte S31 und S33 werden ausgeführt, bis
die Pulswellenmessung bei Schritt S15 abgeschlossen ist (JA in Schritt
S37).
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Zusätzlich
zum Konfigurieren der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel derart, dass sie das Ele ment 13C aufweist,
ermöglicht die Ausführung des Messbetriebs, der
den Druckeinstellschritt gemäß der Abwandlung
aufweist, eine noch genauere zu messende Pulswelle unter Verwendung
der Pulswellenmessvorrichtung 1.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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11 ist
eine Funktionsblockdarstellung der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel. Verglichen mit der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel, die in 5 gezeigt
ist, umfasst die Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel keine Luftpumpe 21B,
kein Luftventil 22B, keine Antriebsschaltung 26B und
keine Antriebsschaltung 27B, aber umfasst stattdessen einen
Durchlass bzw. eine Blende 50.
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Bei
der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel sind der Luftkanal von der
Lufttasche 13B und der Luftkanal von der Lufttasche 8 miteinander über
den zwischengeschalteten Durchlass 50 verbunden. Der Durchlass 50 ermöglicht
einen Luftstrom zwischen den Lufttaschen 8 und 13B bis
zu einem gewissen Ausmaß. Vorzugsweise wird dieses vorbestimmte
Ausmaß im Voraus auf solch ein Ausmaß festgelegt,
dass der Druck in der Lufttasche 13B gleich dem Druck in
der Lufttasche 8 wird. Alternativ kann das Ausmaß des
Luftstroms durch den Durchlass 50 variabel sein, wobei eine
Einstelleinheit 51 weiterhin vorgesehen sein kann, wie
in 11 gezeigt ist, so dass die Einstelleinheit 51 das
vorstehend erwähnte Ausmaß der Luftströmung
des Durchlasses 50 basierend auf einem Steuersignal von
der CPU 40 einstellt. Bei der vorliegenden Erfindung ist
der Durchlass 50 nicht auf einen bestimmten Aufbau beschränkt.
Der Durchlass 50 kann beispielsweise derart ausgestaltet
sein, dass er einen Strömungskanal zwischen den Lufttaschen 8 und 13B und
ein Ventil zum Blockieren bzw. Sperren des Strömungskanals
umfasst, wobei der Grad der Öffnung des Ventils variabel
ist. In diesem Fall stellt die Einstelleinheit 51 den Grad
der Öffnung des Ventils in Übereinstimmung mit
einem Steuersignal von der CPU 40 ein, um die Menge des
Luftstroms zwischen den Lufttaschen 8 und 13B einzustellen,
so dass der Druck in der Lufttasche 13B gleich dem Druck
in der Lufttasche 8 wird. Die CPU 40 bewirkt, dass
der Druck in der Lufttasche 13B und der Druck in der Lufttasche 8 basierend
auf dem Drucksignal von dem Drucksensor 23B und dem Drucksignal
von dem Drucksensor 33 überwacht werden, um das
vorstehend erwähnte Ausmaß des Luftstroms derart festzulegen,
dass diese Drücke gleich sind, und gibt ein Steuersignal
an die Einstelleinheit 51 aus.
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Darüber
hinaus wird die Ausbreitung von Schwingungen einer vorbestimmten
Frequenzkomponente von der Lufttasche 8 zu der Lufttasche 13B unterbunden
(vorzugsweise unterbrochen), nämlich durch Mitschwingen
von Luft, welche ein Fluid in dem Durchlass 50 ist, bei
einer vorbestimmten Frequenz oder dergleichen. Durch Ausgleichen
der vorstehend beschriebenen vorbestimmten Frequenz mit einer Frequenz
einer Pulswelle unterdrückt der Durchlass 50 (vorzugsweise
unterbricht) die Ausbreitung von Schwingungen einer Frequenzkomponente
in der Pulswelle von der Lufttasche 8 zu der Lufttasche 13B.
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Bei
der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel wird, wenn die Lufttasche 8 durch
das Luftsystem 30 bei dem vorstehend beschriebenen Schritt
S3 in dem Messbetrieb, der in 7 gezeigt
ist, mit Druck beaufschlagt wird, die Lufttasche 13B ebenso
durch den Durchlass 50 mit Druck beaufschlagt, so dass
sie einen gleichen Druck im Hinblick auf die Lufttasche 8 aufweist.
Dann wird, wenn der Druck in der Lufttasche 8 bei dem vorbestimmten
Druck bei dem vorstehend beschriebenen Schritt S5 aufrechterhalten
wird, der Druck in der Lufttasche 13B ebenso bei dem vorbestimmten Druck
gleich dem Druck in der Lufttasche 8 aufrechterhalten.
Deshalb werden bei der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
zweiten Ausführungs beispiel die Schritte S7 und S9 in dem
Messbetrieb, der in 7 gezeigt ist, nicht ausgeführt.
Darüber hinaus wird in dieser Phase, da der Durchlass 50 wie
vorstehend beschrieben wirkt, die Ausbreitung von Schwingungen von
der Lufttasche 8 zu der Lufttasche 13B unterdrückt
(vorzugsweise unterbrochen).
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Bei
der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel, die wie vorstehend beschrieben
ausgestaltet ist, teilen sich die Luftsysteme 30 und 20B eine
Luftpumpe und ein Luftventil. Dies ermöglicht eine Verringerung
der Anzahl von Komponenten verglichen mit der Pulswellenmessvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
während die Ausbreitung von Schwingungen von der Lufttasche 8 zu
der Lufttasche 13B unterbunden wird.
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Es
wird angemerkt, dass der Luftkanal von der Lufttasche 13B auf
zu dem zweiten Ausführungsbeispiel ähnliche Weise
mit dem Luftkanal von der Lufttasche 8 mit dem zwischengeschalteten
Durchlass 50 in dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel,
welche unten stehend beschrieben sind, verbunden werden kann. Solch
ein Aufbau ermöglicht auf ähnliche Weise die Verringerung
der Anzahl von Komponenten, während die Ausbreitung von
Schwingungen von der Lufttasche 8 zu der Lufttasche 13B unterbunden
wird.
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[Drittes Ausführungsbeispiel]
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Bei
der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist die Lufttasche 8 an
der Außenumfangsseite der Umwickelung 10, die
beide Lufttaschen 13A und 13B einstückig
abdeckt, angeordnet und beaufschlagt die Außenumfangsfläche
der Umwickelung 10 in Richtung der Innenseite mit Druck,
so dass die Lufttaschen 13A und 13B gegen den
lebenden Körper von der Außenumfangsseite der
Umwickelung 10 gedrückt werden. Jedoch ist ein
Kompressionsmechanismus zum Drücken der Lufttaschen 13A und 13B gegen
den lebenden Körper von der Außenumfangsseite
der Umwickelung 10 nicht auf eine Lufttasche, welche eine
Fluidtasche ist, begrenzt, sondern kann durch ein anderes Element
ausgeführt werden, das die Außenumfangsfläche
der Umwickelung 10 gleichmäßig in Richtung
der Innenseite drücken kann. Beispielsweise verwendet die
Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel einen künstlichen
Muskel.
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12 ist
eine Funktionsblockdarstellung der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel. Die Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel umfasst einen künstlichen
Muskel 81 zur Druckbeaufschlagung der Umwickelung anstelle
der Lufttasche 8 und umfasst ebenso eine Steuerschaltung 83 zum Steuern
des künstlichen Muskels anstelle der entsprechenden Komponenten,
solchen wie das Luftsystem 30 zum Steuern des Drucks in
der Lufttasche 8. Der künstliche Muskel 81 ist
eine Art Aktuator, der aus einem Material hergestellt ist, solch
einem wie ein innenleitendes Polymergel. Basierend auf einem Steuersignal
von der CPU 40 erzeugt die Steuerschaltung 83 ein
Signal zum Betätigen des künstlichen Muskels 81 zur
Ausgabe an den künstlichen Muskel 81. Der künstliche
Muskel 81 erzeugt eine Kraft aus der elektrischen Energie
basierend auf dem Signal von der Steuerschaltung 83, um
die Außenumfangsfläche der Umwickelung 10 in
Richtung der Innenseite zu drücken.
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13 ist
ein Flussdiagramm, das einen Messbetrieb der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Bei dem Messbetrieb,
der in 13 gezeigt ist, wird ein Schritt
S53 anstelle der vorstehend beschriebenen Schritte S3 und S5 in
dem Messbetrieb, die in 7 gezeigt sind, bei denen die
Lufttasche 8 mit Druck beaufschlagt wird, um bei einem
vorbestimmten Druck aufrechterhalten zu werden, ausgeführt.
Bei Schritt S53 gibt die CPU 40 ein Steuersignal an die
Steuerschaltung 83 aus, um den künstlichen Muskel 81 anzutreiben,
so dass die Umwickelung 10 die Lufttaschen 13A und 13B gegen
den lebenden Körper mit einer vorbestimmten Druckkraft
drückt, wobei die Umwickelung gehalten wird. Darüber
hinaus werden anstelle des vorstehend erwähnten Schritts
S19 bei Schritt S55 die Drücke der Lufttaschen 13A und 13B auf
den Atmosphärendruck freigegeben, wobei das Halten der
Umwickelung 10 gelöst wird.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, kann die Pulswellenmessvorrichtung,
die mit der Arterioskleroseausmaßbeurteilungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet
ist, ebenso erzielt werden, wenn der Kompressionsmechanismus zum
Drücken der Lufttaschen 13A und 13B gegen
den lebenden Körper von der Außenumfangsseite
der Umwickelung 10 durch ein anderes Element als die Lufttasche
ausgeführt ist.
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[Viertes Ausführungsbeispiel]
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird bei der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
ersten bis dritten Ausführungsbeispiel eine Pulswelle basierend auf Änderungen
des Innendrucks in der Lufttasche 13B gemessen, wobei ein
Blutdruck basierend auf Änderungen des Innendrucks in der
Lufttasche 13A berechnet wird. Dementsprechend ist es erforderlich, dass
die Lufttasche 13A eine Dimensionierung entlang einer Pulsader
bzw. Arterie aufweist, um eine Pulsaderlänge sicher zu
stellen, die für die Blutdruckmessung erforderlich ist
(zum Beispiel näherungsweise 12 cm). Als Folge ist es erforderlich,
dass eine Dimensionierung der Lufttasche 8 entlang einer
Pulsader zumindest die Summe der vorstehend erwähnten Dimensionierung
der Lufttasche 13A und einer Dimensionierung der Lufttasche 13B entlang
einer Pulsader bzw. Arterie ist, um eine Pulsaderlänge
sicher zu stellen, die für die Pulswellenmessung erforderlich
ist.
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Hierbei
ist, wie vorstehend beschrieben ist, die Lufttasche 8 an
den Außenumfangsseiten der Lufttaschen 13A und 13B angeordnet,
wo bei das Element 13C, das zwischen den Lufttaschen 8 und 13B angeordnet
ist, nicht zwischen den Lufttaschen 8 und 13A vorliegt,
so dass sich Änderungen des Innendrucks der Lufttasche 13A zu
der Lufttasche 8 ausbreiten. Dementsprechend kann die Pulswellenmessvorrichtung 1 derart
ausgestaltet sein, dass ein Blutdruck basierend auf Änderungen
des Innendrucks der Lufttasche 8 anstelle von Änderungen
des Innendrucks der Lufttasche 13A berechnet wird.
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14 ist
eine Funktionsblockdarstellung der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel. Die Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel umfasst eine Lufttasche 85 anstelle
der Lufttasche 8, wobei die entsprechenden Komponenten,
solche wie das Luftsystem 30 zum Steuern des Drucks in
der Lufttasche 8, zum Steuern des Drucks in der Lufttasche 85 verwendet
werden. Es wird angemerkt, dass die Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel keine Umwickelung 10 umfasst, wobei
ein Aufblasen der Lufttasche 85, die an den Außenumfangsseiten
der Lufttaschen 13A und 13B angeordnet ist, ermöglicht,
dass die Lufttasche 13A und die Lufttasche 13B (mit
dem zwischengelegten Element 13C) gegen den lebenden Körper
gedrückt werden.
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Die
Lufttaschen 13A und 8 können derart integriert
werden, dass die Lufttasche 13A den lebenden Körper
und die Lufttasche 13B (mit dem zwischengelegten Element 13C)
drückt.
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Der
Aufbau, bei dem die Lufttasche 85 anstelle der Lufttasche 8 vorgesehen
ist, und der Aufbau, bei dem die Lufttaschen 13A und 8 integriert sind,
können insgesamt als ein Aufbau bezeichnet werden, bei
dem ein Kompressionselement zum Drücken bzw. Zusammendrücken
der Lufttaschen 13A und 13B ebenso als Lufttasche 13A verwendet
wird.
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Durch
Bereitstellen der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel mit dem Aufbau, bei dem das
Kompressi onselement zum Zusammendrücken der Lufttaschen 13A und 13B ebenso
als die Lufttasche 13A verwendet wird, kann die vorstehend
erwähnte Dimensionierung des Kompressionselements entlang
einer Pulsader gleich der Dimensionierung entlang einer Pulsader gemacht
werden, um eine Pulsaderlänge sicher zu stellen, die für
die Blutdruckmessung erforderlich ist, das heißt, die Dimensionierung
der Lufttasche 13A entlang einer Pulsader. Dementsprechend
kann die Messeinheit 5 größenmäßig
reduziert werden, was zu einer Größenverringerung
der gesamten Vorrichtung führt.
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Der
Messbetrieb bei der Pulswellenmessvorrichtung 1 kann ebenso
wie in 15 gezeigt anstelle des Betriebs,
der in 7 gezeigt ist, ausgeführt werden. Hierbei
repräsentiert der Messbetrieb, der in dem Flussdiagramm
von 15 gezeigt ist, den Messbetrieb bei der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel. Jedoch ist der Messbetrieb
nicht auf das vierte Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern
kann bei der Pulswellenmessvorrichtung 1 gemäß einem
beliebigen aus dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel
ausgeführt werden.
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Unter
Bezugnahme auf 15 wird bei dem Messbetrieb,
der in dem Flussdiagramm von 15 gezeigt
ist, nach der Initialisierung bei dem vorstehend beschriebenen Schritt
S1 in dem Messbetrieb, der in 7 gezeigt
ist, bei Schritt S71 eine Auswahl zwischen einem Modus der ausschließlichen
Messung einer Pulswelle und einem Modus der ausschließlichen
Messung eines Blutdrucks bei der Betätigungseinheit 3 empfangen
werden, um die Schritte, die danach ausgeführt werden,
zu trennen. Bei Empfang einer Auswahl des Modus der Messung einer
Pulswelle bei Schritt S71 (JA in Schritt S71), bewirkt die CPU 40,
dass der Druck in der Lufttasche 85 auf ähnliche
Weise wie bei der Einstellung des Drucks der Lufttasche 8 bei
den vorstehend beschriebenen Schritten S3 und S5 eingestellt wird.
Anschließend werden Schritte, ähnlich denen des
Messbetriebs, der in 7 gezeigt ist, ausgeführt.
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Bei
Empfang einer Auswahl des Modus der ausschließlichen Messung
eines Blutdrucks alleine bei Schritt S71 (NEIN in Schritt S71) bewirkt
die CPU 40, dass bei dem nächsten Schritt S81
die Lufttasche 85 auf ähnliche Weise zu dem vorstehend
beschriebenen Schritt S73 mit Druck beaufschlagt wird und erfasst
dann eine Pulsaderdruckpulswelle basierend auf dem Drucksignal von
dem Drucksensor 33, während der Druck in der Lufttasche 85 graduell
verringert wird. Dann werden die Blutdruckwerte (systorischer Blutdruck
(SYS) und diastolischer Blutdruck (DIA)) basierend auf den erfassten
Daten der Pulsaderdruckpulswelle berechnet (Schritt S83). Das heißt,
dass die Pulswelle basierend auf Änderungen des Innendrucks
in der Lufttasche 85 gemessen wird, zu welcher sich Änderungen
des Innendrucks in der Lufttasche 13A ausgebreitet haben.
Dann bewirkt die CPU 40, dass der Druck in der Lufttasche 85 auf
den Atmosphärendruck abgelassen wird (Schritt S85), und
bewirkt, dass die Anzeigeeinheit 4, die an der Basis 2 vorgesehen
ist, den berechneten systorischen Blutdruck (SYS) und den diastolischen
Blutdruck (DIA) anzeigt, so dass das Ergebnis der Messung angezeigt
wird (Schritt S87).
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Durch
Ausführen des vorstehend beschriebenen Messbetriebs der
Pulswellenmessvorrichtung 1 kann die Pulswellenmessvorrichtung 1 nicht
lediglich zur Messung einer Pulswelle verwendet werden, um einen
Index zur Beurteilung eines Ausmaßes der Arteriosklerose
zu erlangen, sondern ebenso als eine Blutdruckmessvorrichtung. Wenn
gewünscht wird, ausschließlich den Blutdruck zu
messen, kann der Blutdruckwert schnell in einer einfachen Betätigung erhalten
werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben und veranschaulicht
wurde, ist es offensichtlich, dass dies lediglich der Veranschaulichung
und als Beispiel dient und nicht als eine Einschränkung auszulegen
ist, wobei der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch den
Wortlaut der beigefügten Ansprüche zu interpretieren
ist.
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Zusammenfassung
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Eine
Manschette einer Pulswellenmessvorrichtung, die mit einer Arterioskleroseausmaßbeurteilungsvorrichtung
ausgestattet ist, hat Lufttaschen zum Zusammendrücken eines
lebenden Körpers, die eine Doppelstruktur entlang einer
Pulsader aufweisen, umfassend eine Blutzufuhrunterdrückungslufttasche
(13A) und eine Pulswellenmesslufttasche (13B).
An Außenumfangsseiten von diesen Lufttaschen sind eine
Umwickelung (10) zum einstückigen Drücken
dieser Lufttaschen gegen einen Oberarm (100) und eine Lufttasche
(8) zum Drücken der Umwickelung von der Außenumfangsseite
vorgesehen. Ein Element (13C) zum Unterbinden von Schwingungen
ist zwischen einer Umwickelungsdrucklufttasche und der Pulswellenmesslufttasche
vorgesehen und unterbindet eine Ausbreitung von Schwingungen von der
Umwickelungsdrucklufttasche zu der Pulswellenmesslufttasche. Die
Pulswellenmessvorrichtung misst eine Pulswelle basierend auf Änderungen
eines Innendrucks in der Pulswellenmesslufttasche, während
die Blutzufuhrunterdrückungslufttasche eine Unterdrückung
der Blutzufuhr an der peripheren Seite zur Verfügung stellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2000-316821 [0002, 0004]
- - JP 2007-44362 [0003, 0004]
- - JP 2004-113593 [0004, 0004]
- - JP 2005-230175 [0004, 0007]