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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Blutdruckmesser
und insbesondere einen elektronischen Blutdruckmesser, der den Blutdruck gemäß dem
Volumenkompensationsverfahren misst.
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STAND DER TECHNIK
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Unter
den herkömmlichen elektronischen Blutdruckmessern gibt
es einen Blutdruckmesser, der den Blutdruck gemäß dem
oszillometrischen Verfahren misst. Bei dem oszillometrischen Verfahren wird
ein Armband (eine Manschette) im Voraus um eine Messstelle einer
zu messenden Person gelegt. Zum Messzeitpunkt wird ein Druck im
Innern der Manschette (Manschettendruck) erhöht, bis er
höher als ein systolischer Blutdruck ist, und anschließend wird
er allmählich abgesenkt. Während des Absenkens
des Drucks wird das in einer Arterie an der Messstelle auftretende
Pulsieren durch die Manschette von einem Drucksensor als Pulswellensignal nachgewiesen.
Der Manschettendruck und eine Intensität des zu diesem
Zeitpunkt nachgewiesenen Pulsierens (Amplitude des Pulswellensignals)
werden benutzt, um einen systolischen Blutdruck und einen diastolischen
Blutdruck festzulegen.
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Die
auf diese Weise gemessenen Blutdruckwerten stehen mit biologischen
Informationen wie dem Arteriosklerosegrad und der Gefäßnachgiebigkeit
in Verbindung. Um diese Informationen aus einer Blutdruckwellenform
abzuleiten, gibt es ein Verfahren, bei dem eine Geschwindigkeit
untersucht wird, mit der sich eine von einem Herz ausgehende Pulswelle
ausbreitet (PWV: Pulswellengeschwindigkeit) (Patentliteratur 1:
ungeprüfte
japanische
Patentschrift Nr. 2000-316821 (
japanisches Patent Nr. 3140007 ), Patentliteratur
2: ungeprüfte
japanische Patentschrift
Nr. H9-122091 (
japanisches
Patent Nr. 3599858 )), und ein Verfahren, bei dem ein Augmentationsindex
(AI) untersucht wird, wobei es sich um Informationen über
eine in einer Pulswelle enthaltene reflektierte Welle handelt (Patentliteratur
3: ungeprüfte
japanische
Patentschrift Nr. 2004-195204 ).
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Die
Pulswellengeschwindigkeit wird in einem Zustand gemessen, in dem
wie bei der Messung eines Elektrokardiogramms oder Phonokardiogramms Sensoren
(Manschetten oder dergleichen), die eine Pulswelle oder dergleichen
messen, an zwei oder mehr Positionen wie etwa Oberarmen, Unterschenkeln
und dergleichen angebracht sind. Zur Messzeit erfolgt die Messung
simultan mit den jeweiligen Sensoren. Die Pulswellengeschwindigkeit
wird aus einer Zeitdifferenz zwischen den von den von den jeweiligen
Sensoren nachgewiesenen Pulssignalen und einer Länge einer
Arterie zwischen den beiden Anbringungspunkten der Sensoren berechnet.
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Da
für die Messung der Pulswellengeschwindigkeit die Sensoren – etwa
Manschetten – an zwei oder mehr Positionen angebracht werden
müssen, ist es schwierig, auf diese Weise einen Arteriosklerosegrad
einfach und praktisch zu messen.
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Darüber
hinaus wird der Augmentationsindex (AI) auf der Grundlage eines
Druckpulswellensignals berechnet, das gemessen wird, während
ein geeigneter Druck auf eine radiale Arterie eines Handgelenks
ausgeübt wird. Jedoch werden ein Mechanismus zum Ausüben
des geeigneten Drucks und eine teure Sensoreinheit zum präzisen
Positionieren einer Messstelle sowie eine Technik zum richtigen Anlegen
der Sensoreinheit benötigt. Dies alles macht es schwierig,
den Arteriosklerosegrad einfach und bequem zu messen.
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Andererseits
steht mit einem Blutdruckmesser des Volumenkompensationsverfahrenstyps
(Patentliteratur 4: geprüfte
japanische Patentschrift Nr. S59-005296 )
eine Vorrichtung zur Verfügung, die in der Lage ist, eine
Blutdruckwellenform kontinuierlich und nichtinvasiv zu messen, und
die einfach und praktisch anwendbar ist.
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Das
Volumenkompensationsverfahren ist ein Verfahren, bei welchem eine
Arterie von außerhalb eines biologischen Körpers
durch eine Manschette komprimiert wird, um ein Volumen der synchron
mit einer Herzrate pulsierenden Arterie konstant zu halten, wodurch
ein Druck (Manschettendruck), der eine Messstelle komprimiert, und
ein innerer Druck der Arterie der Messstelle, d. h., ein Blutdruck,
ausbalanciert werden und der Manschettendruck in diesem ausbalancierten
Zustand nachgewiesen wird, wodurch kontinuierlich Blutdruckwerte
erhalten werden.
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Bei
dem Volumenkompensationsverfahren kommt es also auf zweierlei an:
Die Volumenwelle muss nachgewiesen werden, während sich
die Arterie in einem unbelasteten Zustand befindet (Regelungssollwert),
und dieser unbelasteten Zustand muss daraufhin beibehalten werden
(Servoregelung). Als Verfahren für die Servoregelung kommt eine
selbsttätige PID-Regelung zum Einsatz (gemeint ist ein
Regelverfahren, bei dem proportionale, integrale und differenziale
Regelung kombiniert werden, um den Volumenwert gegen den Regelungssollwert
konvergieren zu lassen).
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Um
die Messung mit hoher Genauigkeit durchführen zu können,
muss eine Servoverstärkung an den zu regelnden Patienten
angepasst werden. Bei der herkömmlichen Servoregelung ist
eine Technik verbreitet, bei der die Servoverstärkung auf Grundlage
des Ansprechverhaltens des zu regelnden Patienten festgelegt wird.
Im Speziellen wird ein Verfahren eingesetzt, bei welchem eine Zeit
(Ansprechzeit), die verstreicht, bis ein Ausgangswert anzusprechen
beginnt, wenn ein Eingangswert mit einem Treppenmuster variiert
wird, und eine Änderungsgeschwindigkeit seit Beginn des
Ansprechens (Zeitkonstante) im Voraus gemessen werden und basierend
auf diesen Werten die Servoverstärkung eingestellt wird.
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Da
dieses Verfahren jedoch eine Anpassung durch Versuch und Fehler
erfordert, benötigt es Zeit für die Anpassung,
was die Anwendung dieses Verfahrens zur Blutdruckmessung, wo die
Regelung schnell starten muss, schwierig macht.
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Darüber
hinaus basiert dieses Verfahren auf der Annahme, dass das Ansprechverhalten
des zu regelnden Patienten unveränderlich ist, was es ebenfalls
schwierig macht, das Verfahren zur Regelung der Blutdruckmessung
an einem biologischen Körper anzuwenden, dessen Ansprechverhalten
sich entsprechend Änderungen des physikalischen Zustands und
dergleichen häufig ändert.
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Folglich
wird bei einem elektronischen Blutdruckmesser, der nach dem Volumenkompensationsverfahren
arbeitet, die Regelung ohne vorausgehende Anpassung gestattet, und
eine optimale Servoverstärkung muss während der
Regelung festgelegt werden. Um die optimale Servoverstärkung
während der Regelung festzulegen, wird in Patentliteratur 4
die Servoverstärkung allmählich erhöht,
und für die Blutdruckmessung wird diejenige Servoverstärkung genutzt,
bei der eine Eliminationsrate eines Arterienvolumenänderungssignals
(Amplitude während der Regelung/Amplitude vor der Regelung)
kleiner als ein vorbestimmter Wert wird. Eine solche Regelung wird
auch in 1 der Nichtpatentliteratur 1
gezeigt (Literatur 1: Yamakoshi K, Shimazu H, Togawa T,
Indirect measurement of instantaneous arterial blond Pressure in
the rat, Am J Physiol 237, H632-H637, 1979).
- Patentliteratur
1: ungeprüfte japanische
Patentschrift Nr. 2000-316821
- Patentliteratur 2: ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. H9-122091
- Patentliteratur 3: ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2004-195204
- Patentliteratur 4: geprüfte japanische Patentschrift Nr. S59-005296
- Nichtpatentliteratur 1: Yamakoshi K, Shimazu H, Togawa
T, Indirect measurement of instantaneous arterial blond pressure
in the rat, Am J Physiol 237, H632–H637, 1979.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE
AUFGABE
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Bei
dem vorstehend erwähnten Blutdruckmesser, der nach dem
herkömmlichen Volumenkompensationsverfahren arbeitet, wird
die Servoverstärkung auf der Grundlage der konstanten Eliminationsrate
des Arterienvolumenänderungssignals festgelegt. Die Servoverstärkung
nicht an die einzelnen zu messenden Personen angepasst. Somit ist
es selbst bei Benutzung der Blutdruckwellenform, wenn diese gemäß dem
herkömmlichen Volumenkompensationsverfahren gemessen wird,
nicht möglich, den inhärenten Arteriosklerosesklosegrad
einer individuellen Person zu messen.
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Dieser
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen
Blutdruckmesser zu schaffen, der dazu in der Lage ist, unter Verwendung einer
nach dem Volumenkompensationsverfahren gemessenen Blutdruckwelle
für jede Person einen Indikatorr für einen Arteriosklerosegrad
nachzuweisen.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
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Um
die obengenannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein elektronischer Blutdruckmesser
zum Messen des Blutdrucks nach dem Volumenkompensationsverfahren
bereitgestellt, der Folgendes aufweist: eine Manschette, die an
einer Blutdruckmessstelle befestigt wird, einen Druckdetektor zum
Nachweisen eines Manschettendrucks, der einen Druck im Inneren der
Manschette repräsentiert, einen in der Manschette bereitgestellten
Volumendetektor, der dazu vorgesehen ist, ein Arterienvolumensignal
nachzuweisen, welches ein Volumen einer Arterie der Messstelle angibt,
eine Manschettendruckanpassungseinheit zum Anpassen des Manschettendrucks
durch Erhöhen und Verringern des Drucks und eine Steuereinheit.
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Die
Steuereinheit weist ferner Folgendes auf: eine erste Steuereinheit
zum Steuern der Manschettendruckanpassungseinheit und Einstellen
des Manschettendrucks auf einen anfänglichen Manschettendruck,
der einen spezifischen Druckwert repräsentiert, eine Servoregeleinheit
zum Servoregeln der Manschettendruckanpassungseinheit auf der Grundlage
des nachgewiesenen Arterienvolumensignals, nachdem der Manschettendruck
auf den anfänglichen Manschettendruck eingestellt worden
ist, derart, dass das Arterienvolumen konstant wird, einen Volumenänderungsdetektor
zum Nachweisen eines Änderungsbetrags des Arterienvolumens
auf der Grundlage des nachgewiesenen Arterienvolumensignals, während
die Regelung durch die Servoregeleinheit durchgeführt wird,
einen Amplitudenverhältnisdetektor zum Nachweisen eines
Verhältnisses zwischen einer Amplitude des Arterienvolumensignals,
die nachgewiesen wird, wenn der Manschettendruck auf den anfänglichen
Manschettendruck eingestellt wird, und einer Amplitude des Arterienvolumensignals,
die nachgewiesen wird, wenn der Volumenänderungsdetektor
nachweist, dass der Änderungsbetrag des Arterienvolumens
minimal ist, und eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben des von dem Amplitudenverhältnisdetektor
nachgewiesenen Amplitudenverhältnisses als Indikator für
einen Arteriosklerosegrad.
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Vorzugsweise
ist die Amplitude des Arterienvolumensignals, die nachgewiesen wird,
wenn der Manschettendruck auf den anfänglichen Manschettendruck
eingestellt wird, maximal. Zum Servoregeln der Manschettendruckanpassungseinheit
bestimmt die Servoregeleinheit das Arterienvolumen, wenn die maximale
Amplitude des Arterienvolumensignals nachgewiesen wird, als Sollwert
der Servoregelung, und passt auf der Grundlage eines Unterschieds
zwischen dem von dem nachgewiesenen Arterienvolumensignal angegebenen
Arterienvolumen und dem Sollwert eine Servoverstärkung
dergestalt an, dass der von dem Volumenänderungsdetektor
nachgewiesene Änderungsbetrag des Arterienvolumens minimal
wird.
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Vorzugsweise
ist ferner eine Blutdruckmesseinheit vorgesehen, die kontinuierlich
den Blutdruck misst, während die Servoregeleinheit die
Regelung durchführt. Die Blutdruckmesseinheit weist eine Festlegungseinheit
zum Empfangen eines Nachweissignals von dem Druckdetektor und zum
Festlegen eines dem Nachweissignal entsprechenden Manschettendrucks
als Blutdruck auf. Der von der Festlegungseinheit festgelegte Blutdruck
wird von der Blutdruckmesseinheit ausgegeben, wenn der Volumenänderungsdetektor
nachweist, dass der Änderungsbetrag des Arterienvolumens
minimal ist.
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Vorzugsweise
weist die Steuereinheit einen Arteriosklerosegrad der Arterie an
der Messstelle auf der Grundlage des von dem Amplitudenverhältnisdetektor
nachgewiesenen Amplitudenverhältnisses nach, gemäß einer
Korrelation zwischen dem Amplitudenverhältnis und dem Arteriosklerosegrad.
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Vorzugsweise
weist der Amplitudenverhältnisdetektor während
des Erhöhens der Servoverstärkung mit konstanter
Geschwindigkeit durch die Servoregeleinheit das Amplitudenverhältnis
nach, wenn der von dem Volumenänderungsdetektor nachgewiesene Änderungsbetrag
des Arterienvolumens konvergiert.
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Vorzugsweise
wird nachgewiesen, dass der Änderungsbetrag des Arterienvolumens
konvergiert, wenn nachgewiesen wird, dass der von dem Volumenänderungsdetektor
nachgewiesene Änderungsbetrag des Volumens der Arterie
kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
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Vorzugsweise
wird bei jedem Puls einer Pulswelle des nachgewiesenen Arterienvolumensignals
eine Differenz zwischen dem Änderungsbetrag des Arterienvolumens
bei einem Puls und dem Änderungsbetrag des Arterienvolumens
einen Puls zuvor nachgewiesen. Wenn kontinuierlich über
mehrere Pulse hinweg nachgewiesen wird, dass die nachgewiesene Differenz
kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wird nachgewiesen,
dass der Änderungsbetrag des Arterienvolumens konvergiert.
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Vorzugsweise
wird während des Erhöhens der Servoverstärkung
mit konstanter Geschwindigkeit durch die Servoregeleinheit nachgewiesen,
dass der Änderungsbetrag des Arterienvolumens konvergiert,
wenn ein Regelfehler bei einem Puls der Pulswelle minimal wird,
wobei der Regelfehler eine Differenz zwischen dem von dem nachgewiesenen
Arterienvolumensignal nachgewiesenen Arterienvolumen und dem Sollwert
angibt.
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Vorzugsweise
wird während des Erhöhens der Servoverstärkung
mit konstanter Distanz durch die Servoregeleinheit nachgewiesen,
dass der Änderungsbetrag des Arterienvolumens konvergiert,
wenn eine Intensität eines von dem Manschettendruck aufgewiesenen
Pulsierens durch die Servoregelung konvergiert. Die von dem Manschettendruck
angegebene Intensität des Pulsierens bezeichnet einen Amplitudenpegel
des Manschettendrucksignals, der die von dem Druckdetektor nachgewiesene Änderung des
Manschettendrucks angibt.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung legt der elektronische Blutdruckmesser, der
den Blutdruck nach dem Volumenkompensationsverfahren misst, einen
Regelwert für die Servoregelung zum Zeitpunkt der Blutdruckmessung
gemäß der Arterienvolumenänderung fest,
die einer individuellen zu messenden Person inhärent ist
und bei einem Vorgang nachgewiesen wird, in dem ein Manschettendruck,
der auf eine Messstelle drückt, angepasst wird. Zu diesem Zeitpunkt
wird ein Verhältnis einer Amplitude eines Arterienvolumensignals
als Indikator für einen Arteriosklerosegrad nachgewiesen.
Dementsprechend lässt sich ein Indikator für den
Arteriosklerosegrad erhalten, das eine Eigenschaft der Arterie der
individuellen gemessenen Person darstellt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm, das auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Experiments
eine Beziehung zwischen einer Volumenänderungseliminationsrate
und einem Arteriosklerosegrad zeigt.
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2 ist
eine perspektivische Außenansicht eines elektronischen
Blutdruckmessers gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
ein Diagramm, das ein Konzept zum Regeln eines Manschettendrucks
zur Blutdruckmessung mit dem elektronischen Blutdruckmesser gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
ein Blockschaltbild, das eine Hardwarekonfiguration des elektronischen
Blutdruckmessers gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist
ein Diagramm, das zur Erläuterung eines Beispiels für
die Speicherung von Messdaten gemäß der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient.
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6 ist
ein funktionales Blockschaltbild, das eine funktionale Konfiguration
des elektronischen Blutdruckmessers gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Blutdruckmessung bei der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist
ein Ablaufdiagramm, das das Nachweisen eines Regelungssollwerts
und eines anfänglichen Manschettendrucks bei der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 ist
ein Schaubild, das dazu dient, die Blutdruckmessung bei der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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10 ist
ein Ablaufdiagramm des Festlegens der Verstärkung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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11 ist
ein Ablaufdiagramm des Festlegens der Verstärkung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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12 ist
ein Ablaufdiagramm des Festlegens der Verstärkung gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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13 ist
ein Ablaufdiagramm des Festlegens der Verstärkung gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektronischer
Blutdruckmesser
- 102
- Regelungssollwertdetektor
- 104
- Manschettendruckeinstelleinheit
- 106
- Servoregeleinheit
- 108
- Blutdruckfestlegungseinheit
- 109
- Verstärkungsfestlegungseinheit
- 110
- Volumenänderungseliminationsraten-Berechnungseinheit
- 111
- Arteriosklerosegrad-Berechnungseinheit
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen
dieser Erfindung im Detail beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen
gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. entsprechende Abschnitte, und
deren Beschreibungen werden nicht wiederholt.
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Bei
einem elektronischen Blutdruckmesser gemäß den
jeweiligen Ausführungsformen, der das Volumenkompensationsverfahren
einsetzt, wird eine Servoverstärkung für die Blutdruckmessung
festgelegt, indem der Tatsache Aufmerksamkeit geschenkt wird, dass
eine Volumenänderungseliminationsrate in Abhängigkeit
von einer elastischen Eigenschaft einer Arterie, das heißt,
dem Arteriosklerosegrad, variiert. Im Speziellen wird das Ansprechverhalten
auf Druckkräfte umso schlechter, je härter die
Arterie ist, was die Regelung erschwert und die Amplitude der Pulswellensignale
während der Regelung ansteigen lässt. Infolgedessen
nimmt die Volumenänderungseliminationsrate einen hohen
Wert an. Wenn die Arterie dagegen weicher wird, wird der Wert der
Eliminationsrate kleiner. Infolgedessen haben die Erfinder den Hinweis
erhalten, dass der Wert der Volumenänderungseliminationsrate
als Indikator für den Arteriosklerosegrad berechnet werden
kann.
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Die
Erfinder haben auf der Grundlage dieses Hinweises Experimente durchgeführt
und konnten die in 1 gezeigten Daten erhalten,
die auf eine Korrelation zwischen der Volumenänderungseliminationsrate
und dem Arteriosklerosegrad hinweisen. Wenn wie in 1 in
einer zweidimensionalen Koordinatenebene auf der y-Achse die Volumenänderungseliminationsrate
und auf der x-Achse der durch die Pulswellengeschwindigkeit ausgedrückte
Arteriosklerosegrad aufgetragen sind, lässt sich die Korrelation
der beiden näherungsweise durch eine lineare Funktion ausdrücken,
die durch die Gleichung 500 beschrieben wird. Dies erlaubte den
Erfindern, zu erkennen, dass die Volumenänderungseliminationsrate in
proportionaler Beziehung zu der elastischen Eigenschaft (Härte)
der Arterie steht, und zu dem Ergebnis zu kommen, dass unter Verwendung
der Volumenänderungseliminationsrate ein Indikator für den
Arteriosklerosegrad (die Volumenänderungseliminationsrate)
nachgewiesen werden kann. Bei den experimentellen Daten aus 1 handelt
es sich um Daten, die durch invasive Messung eines Blutgefäßes
gewonnen wurden.
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Die
Erfinder haben bei dem Volumenkompensationsverfahren weiterhin folgendes
Ergebnis hinsichtlich der Festlegung der Servoverstärkung
bei der Servoregelung zum Aufrechterhalten eines unbelasteten Zustands
der Arterie erzielt:
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Naturgemäß wird,
wenn die Servoverstärkung erhöht wird, wird eine
Amplitude eines Arterienvolumenänderungssignals allmählich
kleiner und konvergiert schließlich gegen einen Minimalwert. Das
heißt, dass bei einem Vorgang, bei dem die Servoverstärkung
durch die Servoregelung erhöht wird, eine anhand eines
Manschettendrucksignals nachgewiesene Intensität des Pulsierens
ebenfalls konvergiert, so dass ein Änderungsbetrag des
Arterienvolumens konvergiert. Wenn die Servoverstärkung weiter
erhöht wird, wird das Regelsystem instabil, was unnötige
Vibrationen hochfrequenter Komponenten eines Regelsignals verursacht.
Durch noch weiteres Erhöhen der Verstärkung werden
anormale Oszillationen des Regelsignals und in der Folge ein Verlust
der Regelung bewirkt. Unter Ausnutzung der vorstehend beschriebenen
Natur haben die Erfinder infolgedessen das Ergebnis erzielt, dass
während der Servoregelung beim Erhöhen der Servoverstärkung
ein Punkt nachgewiesen wird, an welchem die Amplitude des Arterienvolumenänderungssignals
minimal wird, wodurch für jede Person eine optimale Servoverstärkung
zum Aufrechterhalten des unbelasteten Zustands der Arterie festgelegt
werden kann, und über die zu diesem Zeitpunkt nachgewiesene
Volumenänderungseliminationsrate kann der Indikator für
den inhärenten Arteriosklerosegrad einzelner Personen nachgewiesen
werden.
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Im
Folgenden wird ein elektronischer Blutdruckmesser, der den Blutdruck
gemäß dem Volumenkompensationsverfahren misst,
gemäß den einzelnen Ausführungsformen
beschrieben. Die Blutdruckmessung nach dem Volumenkompensationsverfahren
nutzt eine in Patentliteratur 4 (geprüfte
japanische Patentschrift Nr. S59-005296 )
offenbarte Prozedur.
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Der
elektronische Blutdruckmesser gemäß den einzelnen
Ausführungsformen misst den Blutdruck nach dem Volumenkompensationsverfahren. Der
elektronische Blutdruckmesser führt eine selbsttätige
Regelung durch, um einen äußeren biologischen
Druck und einen inneren Arteriendruck, d. h., den Blutdruck, konstant
gegeneinander auszubalancieren. Mit anderen Worten führt
der elektronische Blutdruckmesser eine Feinanpassung eines Manschettendrucks
durch, um eine Arterienwand in einem unbelasteten Zustand zu halten,
und der äußere biologische Druck zu dieser Zeit
(im unbelasteten Zustand) wird gemessen, um auf diese Weise kontinuierlich
den Blutdruck zu messen.
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(Erste Ausführungsform)
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2 ist
eine perspektivische Außenansicht eines elektronischen
Blutdruckmessers 1 gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der
elektronische Blutdruckmesser 1 in 2 weist
einen Hauptkörperabschnitt 10 und eine Manschette 20 auf,
die um Extremitäten einer zu messenden Person gelegt werden
kann. Der Hauptkörperabschnitt 10 ist an der Manschette 20 befestigt.
In einer Oberfläche des Hauptkörperabschnitts 10 sind
eine Anzeigeeinheit 40, die beispielsweise aus Flüssigkristall
oder dergleichen hergestellt ist, und eine Bedieneinheit 41 zum
Entgegennehmen einer Anweisung von einem Benutzer (der zu messenden
Person) angeordnet. Die Bedieneinheit 41 weist mehrere
Schalter auf.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform bezeichnen die „Extremitäten” Stellen
an den oberen und unteren Gliedmaßen mit Ausnahme von Fingern und
Zehen. Das heißt, die Extremitäten umfassen Stellen
von einem Handgelenk bis zu einem Armansatz und Stellen von einem
Fußgelenk bis zu einem Beinansatz. In der nachfolgenden
Beschreibung wird die Manschette 20 an ein Handgelenk der
zu messenden Person angelegt.
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Bezüglich
des elektronischen Blutdruckmessers 1 bei der vorliegenden
Ausführungsform wird beispielhaft eine Form beschrieben,
bei welcher wie in 2 gezeigt wie bei einem Blutdruckmesser
vom Oberarmtyp der Hauptkörperabschnitt 10 auf
der Manschette 20 befestigt ist, es kann aber auch eine Form
eingesetzt werden, bei welcher der Hauptkörperabschnitt 10 und
die Manschette 20 über einen Luftschlauch (Luftschlauch 31 in
der später beschriebenen 4) miteinander
verbunden sind.
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3 ist
ein Diagramm, das ein Konzept zum Regeln des Manschettendrucks zur
Blutdruckmessung mit dem elektronischen Blutdruckmesser 1 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 3 zeigt
einen Zustand, in dem die Manschette 20 an einem Handgelenk 200 der
zu messenden Person angebracht ist.
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Es
wird auf 3 Bezug genommen. In dem Hauptkörperabschnitt 10 ist
ein Anpassungsmechanismus für den Manschettendruck angeordnet,
der eine Pumpe 51 und ein Ablassventil (im Weiteren einfach „Ventil”) 52 umfasst.
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Ein
Luftsystem 30, das aus der Pumpe 51, dem Ventil 52 und
einem Drucksensor 32 zum Nachweisen eines Drucks (Manschettendrucks)
im Innern einer Luftblase 21 zusammengesetzt ist, ist über
den Luftschlauch 31 mit der Luftblase 21 verbunden,
die sich im Innern der Manschette 20 befindet. Auf diese Weise
kann die Dicke der Manschette 20 gering gehalten werden,
da das Luftsystem 30 in dem Hauptkörperabschnitt 10 vorgesehen
ist.
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Im
Innern der Luftblase 21 sind in vorbestimmten Abständen
Lichtemissionselemente 71 und Lichtempfangselemente 72 angeordnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Lichtemissionselemente 71 und
die Lichtempfangselemente 72 rings um den Umfang des Handgelenks
angeordnet, wenn die Manschette 20 angelegt ist, die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf das beschriebene Anordnungsbeispiel beschränkt.
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4 ist
ein Blockschaltbild, das eine Hardwarekonfiguration des elektronischen
Blutdruckmessers 1 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 4 weist
die Manschette 20 des elektronischen Blutdruckmessers 1 die
Luftblase 21 und den Arterienvolumensensor 70 auf.
Der Arterienvolumensensor 70 weist wie vorstehend beschrieben
die Lichtemissionselemente 71 und die Lichtempfangselemente 72 auf.
Die Lichtemissionselemente 72 senden Licht in Richtung
der Arterie aus, und die Lichtempfangselemente 72 empfangen
Licht, das von den Lichtemissionselementen 71 ausgesendet
wurde und die Arterie durchlaufen hat oder von dieser reflektiert
wurde.
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Der
Arterienvolumensensor 70 muss lediglich ein Volumen der
Arterie nachweisen, und er kann das Volumen der Arterie über
die Impedanz nachweisen. In diesem Falle sind statt der Lichtemissionselemente 71 und
der Lichtempfangselemente 72 mehrere Elektroden zum Nachweisen
einer Impedanz einer die Arterie umfassenden Stelle vorgesehen.
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Der
Hauptkörperabschnitt 10 weist neben der bereits
beschriebenen Anzeigeeinheit 40 und der Bedieneinheit 41 Folgendes
auf: eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 100 zum intensiven
Steuern der jeweiligen Einheiten und zum Durchführen verschiedener
arithmetischer Operationen, eine Speichereinheit 42 zum
Speichern von Programmen, die die CPU 100 dazu veranlassen,
vorbestimmte Operationen durchzuführen, und von verschiedenen
Datentypen, einen nichtflüchtigen Speicher (z. B. einen Flashspeicher 43)
zum Speichern gemessener Blutdruckdaten gemäß der
später beschriebenen 5, eine
Stromversorgung 44 zum Versorgen der jeweiligen Einheiten
mit Strom über die CPU 100 und eine Zeitgebereinheit 45,
die die aktuelle Zeit misst und die Zeitdaten an die CPU 100 ausgibt.
Die Bedieneinheit 41 weist einen Netzschalter 41A auf,
der die Eingabe einer Anweisung zum Ein- oder Ausschalten entgegennimmt,
einen Messschalter 41B, der eine Anweisung zum Starten
der Messung entgegennimmt, einen Stoppschalter 41C, der
eine Anweisung zum Stoppen der Messung entgegennimmt, einen Speicherschalter 41D,
der eine Anweisung zum Auslesen von auf dem Flashspeicher 43 aufgezeichneten
Informationen wie etwa des Blutdrucks entgegennimmt, und einen ID-Schalter 41E,
der bedient wird, um eine Kennungs-/ID-Information zum Identifizieren der
gemessenen Person einzugeben.
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Der
Hauptkörperabschnitt 10 weist ferner Folgendes
auf: das oben beschriebene Luftsystem 30, einen Anpassungsmechanismus 50 für
den Manschettendruck, einen Schwingkreis 33, eine Lichtemissionselementtreiberschaltung 73 und
eine Arterienvolumennachweisschaltung 74.
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Der
Anpassungsmechanismus 50 weist zusätzlich zu der
Pumpe 51 und dem Ventil 52 eine Pumpentreiberschaltung 53 und
eine Ventiltreiberschaltung 54 auf.
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Die
Pumpe 51 führt der Luftblase 21 Luft
zu, um den Manschettendruck zu erhöhen. Das Ventil 52 wird
geöffnet oder geschlossen, um die Luft in der Luftblase 21 abzulassen
oder die Luftblase 21 mit Luft zu füllen. Die
Pumpentreiberschaltung 53 steuert auf der Grundlage eines
von der CPU 100 abgegebenen Steuersignals das Treiben der
Pumpe 51. Die Ventiltreiberschaltung 54 steuert
auf der Grundlage eines von der CPU 100 abgegebenen Steuersignals das Öffnen
und Schließen des Ventils 52.
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Die
Lichtemissionselementtreiberschaltung 73 veranlasst die
Lichtemissionselemente 71 dazu, gemäß einem
Anweisungssignal von der CPU 100 Licht in einer vorbestimmten
zeitlichen Folge zu emittieren. Die Arterienvolumennachweisschaltung 74 weist
auf der Grundlage eines Signals von den Lichtempfangselementen 72 ein
Arterienvolumen nach.
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Bei
dem Drucksensor 32 handelt es sich um einen Drucksensor
vom Kapazitätstyp, wobei sich ein Volumenwert in Übereinstimmung
mit dem Manschettendruck ändert. Der Schwingkreis 33 gibt
ein Signal mit einer Oszillationsfrequenz, die dem Volumenwert des
Drucksensors 32entspricht, an die CPU 100 aus.
Die CPU 100 erfasst einen Druck, indem sie das von dem
Schwingkreis 33 erhaltene Signal in den Druck umwandelt.
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6 ist
ein funktionales Blockschaltbild, das eine funktionale Konfiguration
des elektronischen Blutdruckmessers 1 gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Es
wird auf 6 Bezug genommen. Die CPU 100 weist
Folgendes auf: eine Treibersteuereinheit 101, die eine
Steuerung durchführt, um den Manschettendruck auf einen
anfänglichen Manschettendruck einzustellen, eine Servoregeleinheit 106,
die eine selbsttätige Regelung durchführt, um
kontinuierlich den Blutdruck zu messen, eine Blutdruckfestlegungseinheit 108,
eine Verstärkungsfestlegungseinheit 109 zum Festlegen
einer Verstärkung bezüglich der Servoregelung,
eine Volumenänderungseliminationsraten-Berechnungseinheit 110,
die die Volumenänderungseliminationsrate berechnet, und
eine Arteriosklerosegrad-Berechnungseinheit 111, die auf
der Grundlage der berechneten Volumenänderungseliminationsrate
den Arteriosklerosegrad berechnet. In 6 ist zur
Vereinfachung der Beschreibung nur Peripheriehardware gezeigt, die
direkt mit den jeweiligen Einheiten der CPU 100 Signale
austauscht.
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Die
Treibersteuereinheit 101 weist einen Regelungssollwertdetektor 102 auf,
der einen Regelungssollwert für die Servoregelung nachweist,
sowie eine Manschettendruckeinstelleinheit 104, die den Manschettendruck
einstellt.
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Der
Regelungssollwertdetektor 102 leitet in einem Prozess,
bei dem der Manschettendruck bis zu einem vorbestimmten Wert (z.
B. 200 mmHg) erhöht wird, den anfänglichen Manschettendruck
ab. Der Regelungssollwertdetektor 102 veranlasst die Pumpentreiberschaltung 53 zum
Treiben der Pumpe 51 und die Lichtemissionselementtreiberschaltung 73 zum
Treiben der Lichtemissionselemente 71. Beim Treiben der
Pumpe 51 wird der Manschettendruck allmählich
erhöht. Das Treiben der Lichtemissionselemente 71 erlaubt
die Ausgabe des von den Lichtempfangselementen 72 empfangenen
Signals an die Arterienvolumennachweisschaltung 74. Der Regelungssollwertdetektor 102 gibt
das Volumenänderungssignal ein, das die Änderung
(Amplitude) der einzelnen Pulse eines von der Arterienvolumennachweisschaltung 74 ausgegebenen
Arterienvolumensignals angibt.
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Der
Regelungssollwertdetektor 102 steuert das Treiben der Pumpentreiberschaltung 53,
bis der Manschettendruck einen vorbestimmten Wert erreicht. Ein
(vorläufiger) Maximalwert des Volumenänderungssignals
wird nachgewiesen, bis der Manschettendruck den vorbestimmten Wert
erreicht, und das Signal von dem Schwingkreis 33 wird eingegeben
und das eingegebene Signal in einen Druckwert umgewandelt. Der nachgewiesene
vorläufige Maximalwert und der Manschettendruck zu diesem
Zeitpunkt werden in einem vorbestimmten Bereich der Speichereinheit 43 aufgezeichnet.
Der vorläufige Maximalwert und der Manschettendruck können
derart aufgezeichnet werden, dass sie jedes Mal überschrieben
werden, wenn der aufgezeichnete (vorläufige) Maximalwert
aktualisiert wird.
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Schließlich
wird ein als Maximalwert des Volumenänderungssignals aufgezeichneter
Wert zum Regelungssollwert für die Servoregelung bestimmt. Darüber
hinaus wird der Manschettendruck bei maximalem Wert des Volumenänderungssignals
(Referenzmanschettendruck während der Servoregelung) als
anfänglicher Manschettendruck bestimmt.
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Der
Regelungssollwertdetektor 102 stoppt das Treiben der Pumpentreiberschaltung 53,
wenn er erkennt, dass der Manschettendruck den vorbestimmten Wert
erreicht hat. Der bestimmte anfängliche Manschettendruck
und der Regelungssollwert werden an die Manschettendruckeinstelleinheit 104 ausgegeben.
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Der
Referenzmanschettendruck als anfänglicher Manschettendruck
kann in einem Prozess abgeleitet werde, bei dem der Manschettendruck
ausgehend von dem vorbestimmten Wert verringert wird.
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Die
Manschettendruckeinstelleinheit 104 erhält das
Signal von dem Schwingkreis 33 als Eingabe und treibt die
Ventiltreiberschaltung 54, bis der Manschettendruck den
anfänglichen Manschettendruck erreicht. Dies erlaubt dem
Ventil 52, die Luft abzulassen, und der Manschettendruck
wird ausgehend von dem vorbestimmten Manschettendruckwert auf den anfänglichen
Manschettendruck verringert.
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Die
Servoregeleinheit 106 treibt die Lichtemissionselementtreiberschaltung 73.
Die Servoregeleinheit 106 steuert die Pumpentreiberschaltung 53 und
die Ventiltreiberschaltung 54 auf der Grundlage des Signals
von der Arterienvolumennachweisschaltung 74 derart, dass
das Volumen der Arterie konstant gemacht wird.
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Spezieller
steuert die Servoregeleinheit 106 steuert die Pumpentreiberschaltung 53 oder
die Ventiltreiberschaltung 54 derart, dass eine Differenz
zwischen dem von der Arterienvolumennachweisschaltung 74 empfangenen
Arterienvolumensignal und dem Regelungssollwert minimal (vorzugsweise
null) wird. Das heißt, dass die Pumpentreiberschaltung 53 oder
die Ventiltreiberschaltung 54 den Betrieb der Pumpe 51 oder
das Öffnen und Schließen des Ventils 52 kontrollieren,
so dass der Wert (die Amplitude) des Volumenänderungssignals
nicht größer als eine vorbestimmte Schwelle wird.
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Die
Blutdruckentscheidungseinheit 108 empfängt während
der Steuerung durch die Servosteuereinheit 106 kontinuierlich
(periodisch) das von dem Schwingkreis 33 eingegebene Signal
(„Drucknachweissignal”) und führt die
zum Festlegen des dem Drucknachweissignal entsprechenden Manschettendrucks
als Blutdruck notwendige Verarbeitung durch.,,
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Spezieller
bestimmt die Blutdruckbestimmungseinheit 108, ob die Differenz
zwischen dem Wert des Arterienvolumensignals und dem Regelungssollwert
nicht größer als der Schwellwert ist. Der Manschettendruck
zu diesem Zeitpunkt wird nur dann als Blutdruck festgelegt, wenn
er nicht größer als der Schwellwert ist. Der festgelegte
Blutdruck wird in chronologischer Reihenfolge in dem Flashspeicher 43 gespeichert.
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Die
Operationen der jeweiligen funktionalen Blöcke, die in
der CPU 100 enthalten sind, können realisiert
werden, indem Software, die in der Speichereinheit 42 gespeichert
ist, ausgeführt wird, oder mindestens einer dieser funktionalen
Blöcke kann in Hardware realisiert werden.
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Alternativ
hierzu kann mindestens einer der als Hardware beschriebenen Blöcke
(Schaltungen) von der CPU 100 realisiert werden, indem
diese Software ausführt, die in der Speichereinheit 42 gespeichert
ist.
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Als
Nächstes wird der Betrieb des elektronischen Blutdruckmessers 1 bei
der vorliegenden ersten Ausführungsform beschrieben.
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7 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Blutdruckmessung bei der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in dem Ablaufdiagramm 7 gezeigte
Verarbeitung wird im Voraus als Programm in der Speichereinheit 42 gespeichert, und
die CPU 100 liest dieses Programm aus und führt
es aus, wodurch die Funktion der Blutdruckmessung realisiert wird.
Es wird davon ausgegangen, dass die zu messende Person die Manschette 20 des elektronischen
Blutdruckmessers 1 während der Blutdruckmessung
wie in 3 gezeigt um sein oder ihr Armgelenk – die
Messstelle – trägt.
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Es
wird auf 7 Bezug genommen. Die CPU 100 bestimmt
zunächst, ob der Netzschalter 41A bedient (z.
B. gedrückt) worden ist oder nicht (Schritt S2). Wenn die
CPU 100 bestimmt, dass der Netzschalter 41A bedient
worden ist (JA in Schritt S2), wird mit Schritt S4 fortgefahren.
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In
Schritt S4 führt die CPU 100 die Initialisierung
durch. Im Speziellen wird ein vorbestimmter Bereich der Speichereinheit 42 initialisiert
und die Luft in der Luftblase 21 abgelassen, und es erfolgt
eine Korrektur des Drucksensors 32. Zu diesem Zeitpunkt wird
ein Wert eines Flags FL initialisiert, welches angibt, ob die Verstärkung
für die Servoregelung festgelegt worden ist oder nicht.
Beispielsweise wird der Wert des Flags FL auf 0 aktualisiert. Das
Flag FL ist eine für das Ablaufdiagramm vorbereitete temporäre Variable,
die auf einen vorbestimmten Speicherbereich eines nicht gezeigten
internen Speichers der CPU 100 verweist.
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Wenn
die Initialisierung endet, bestimmt die CPU 100, ob der
Messschalter 41B bedient (z. B. gedrückt) worden
ist oder nicht (Schritt S6). Die CPU 100 verweilt in einem
Bereitschaftszustand, bis der Messschalter 41B bedient
wird. Wenn die CPU 100 bestimmt, dass der Messschalter 41B gedrückt
worden ist (JA in Schritt S6), wird mit Schritt S8 fortgefahren.
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In
Schritt S8 führt der Regelungssollwertdetektor 102 die
Prozesse zum Nachweisen des anfänglichen Manschettendrucks
und des Regelungssollwerts aus. Der Nachweis des anfänglichen
Manschettendrucks und des Regelungssollwerts erfolgt, wie nachstehend
beschrieben.
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Während
der Manschettendruck allmählich erhöht wird, werden
ein Arterienvolumensignal (eine Gleichstromkomponente des Volumenpulswellensignals)
PGdc zu dieser Zeit und ein Arterienvolumenänderungssignal
(eine Wechselstromkomponente des Volumenpulswellensignals) PGac
nachgewiesen. Diese Signale werden von der Arterienvolumennachweisschaltung 74 nachgewiesen.
Das heißt, die Arterienvolumennachweisschaltung 74 verfügt über eine
nicht gezeigte Hochpassfilterschaltung.
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Wenn
im Betrieb das Volumenpulssignal, das die Änderung des
Arterienvolumens angibt, von dem Arterienvolumensensor 70 eingegeben
wird, wird das eingegebene Signal von der Hochpassfilterschaltung
in die auszugebenden Signale, das Arterienvolumensignal PGdc der
Gleichstromkomponente des Volumenpulswellensignals und das Arterienvolumenänderungssignal
PGac der Wechselstromkomponente aufgespaltet. Wenn zum Beispiel
eine Filterkonstante 1 Hz beträgt, wird das Signal mit
1 Hz oder darunter als Gleichstromkomponente abgeleitet, und das
Signal mit über 1 Hz wird als Wechselstromkomponente abgeleitet.
Der Regelungssollwertdetektor 102 gibt das Arterienvolumensignal
PGdc und das Arterienvolumenänderungssignal PGac ein.
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Der
Regelungssollwertdetektor 102 bestimmt, ob ein Pegel des
derzeit nachgewiesenen Arterienvolumenänderungssignals
maximal ist, und ein Pegelwert des Arterienvolumensignals PGac,
ein Wert des Arterienvolumenänderungssignals PGdc und der
zu dieser Zeit nachgewiesene Manschettendruck werden miteinander
assoziiert und in einem vorbestimmten Speicherbereich gespeichert.
Diese Operation wird wiederholt, bis der Manschettendruck einen
vorbestimmten Druck erreicht. Dieser vorbestimmte Druck wird von
einem Manschettendruckdatum PC1 vorgegeben, das aus dem Flashspeicher 43 eingelesen
wird (z. B. 200 mmHg).
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Das
mit dem Maximalwert der Werte des Arterienvolumenänderungssignals
PGac assoziierte Arterienvolumensignal PGdc, das in dem vorbestimmten
Speicherbereich gespeichert wird, wenn nachgewiesen wird, dass der
Manschettendruck den vorbestimmten Druck erreicht hat, wird als
Regelungssollwert bestimmt, und der damit assoziierte Manschettendruck
wird als anfänglicher Manschettendruck bei der Regelung
bestimmt. Dies ermöglicht den Nachweis des Regelungssollwerts
und des anfänglichen Manschettendrucks.
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Der
vorstehend beschriebene Nachweis des Regelungssollwerts und des
anfänglichen Manschettendrucks wird anhand von 8 und 9 im
Einzelnen beschrieben.
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8 ist
ein Ablaufdiagramm, das das Nachweisen des Regelungssollwerts und
des anfänglichen Manschettendrucks bei der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. 9 ist ein
Schaubild, das dazu dient, die Blutdruckmessung der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Im oberen Teil
von 9 ist ein von dem Drucksensor 32 nachgewiesenes
Manschettendrucksignal Pc über einer von dem Zeitgeber 45 gemessenen
Zeitachse aufgetragen. Im mittleren und unteren Teil von 9 sind
das Arterienvolumenänderungssignal PGac und das Arterienvolumensignal
PGdc über derselben Zeitachse aufgetragen.
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Es
wird auf 8 Bezug genommen. Der Regelungssollwertdetektor 102 initialisiert
den Maximalwert des Arterienvolumenänderungssignals PGac
und den Manschettendruckwert, die in dem vorbestimmten Bereich der
Speichereinheit 42 gespeichert sind (Schritt S102). Nachfolgend
wird der Maximalwert des Arterienvolumenänderungssignals PGac
nach Bedarf aktualisiert; bis zur endgültigen Bestimmung
des Maximalwerts wird der Wert als „vorläufiger Volumenmaximalwert” bezeichnet.
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Als
Nächstes wird die Pumpentreiberschaltung 53 angesteuert,
um den Manschettendruck zu erhöhen (Schritt S104).
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In
dem Stadium, in dem der Manschettendruck erhöht wird, weist
der Regelungssollwertdetektor 102 auf der Grundlage des
von der Arterienvolumennachweisschaltung 74 eingegebenen
Volumenpulswellensignals das Arterienvolumensignal PGdc und das
Arterienvolumenänderungssignal PGac nach (Schritt S106).
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Der
Regelungssollwertdetektor 102 bestimmt, ob der Wert des
Arterienvolumenänderungssignals PGac nicht kleiner als
der in der Speichereinheit 42 gespeicherte vorläufige
Volumenmaximalwert ist (Schritt S108). Wenn bestimmt wird, dass
der Wert des Arterienvolumenänderungssignals PGac nicht kleiner
als der vorläufige Volumenmaximalwert ist (JA in Schritt
S108), wird mit Schritt S110 fortgefahren. Wenn andererseits bestimmt
wird, dass das Arterienvolumenänderungssignal PGac niedriger
als der vorläufige Volumenmaximalwert ist (NEIN in Schritt S108),
wird mit Schritt S112 fortgefahren.
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In
Schritt S110 aktualisiert der Regelungssollwertdetektor 102 den
vorläufigen Volumenmaximalwert und zeichnet in überschreibender
Weise den Manschettendruck zu diesem Zeitpunkt auf. Am Ende dieser
Verarbeitung wird mit Schritt S112 fortgefahren.
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In
Schritt S112 bestimmt der Regelungssollwertdetektor 102,
ob der nachgewiesene Manschettendruck Pc den Manschettendruck mit
dem vorbestimmten Wert PC1 oder höher angibt. Wenn bestimmt
wird, dass der Manschettendruck Pc den Manschettendruck nicht mit
dem vorbestimmten Wert PC1 oder höher angibt (NEIN in Schritt
S112), wird mit Schritt S104 fortgefahren. Wenn andererseits bestimmt
wird, dass der Manschettendruck Pc den Manschettendruck mit dem
vorbestimmten Wert PC1 oder höher angibt (JA in Schritt
S112), wird mit Schritt S114 fortgefahren.
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In
Schritt S114 bestimmt der Regelungssollwertdetektor 102 den
zuletzt in Schritt S110 aufgezeichneten vorläufigen Volumenmaximalwert
zum Maximalwert, und der Wert des Manschettendrucks Pc, der zu einer
Zeit T0 nachgewiesen wurde, an der der Maximalwert nachgewiesen
wurde, wird zum anfänglichen Manschettendruck (in 9 mit „MBP” gekennzeichnet)
bestimmt. Der Regelungssollwertdetektor 102 bestimmt ferner
den assoziiert mit dem Arterienvolumenänderungssignal PGac
zur Zeit T0 gespeicherten Wert des Arterienvolumensignals PGdc zum
Regelungssollwert V0.
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Wenn
die Verarbeitung in Schritt S114 endet, erfolgt die Rückkehr
zur Hauptroutine. Es wird wieder auf 7 Bezug
genommen. Wenn das soeben beschriebene Nachweisen des Regelungssollwerts
und des anfänglichen Manschettendrucks endet, steuert die
Manschettendruckeinstelleinheit 104 die Ventiltreibersteuerung 54 und
stellt den Manschettendruck Pc auf den anfänglichen Manschettendruck
ein (Schritt S10). Es wird auf 9 Bezug
genommen. Die Manschettendruckeinstelleinheit 104 stoppt
die Ventiltreiberschaltung 54 zu einer Zeit T1, an der
der Manschettendruck Pc auf den anfänglichen Manschettendruck
eingestellt ist.
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Sobald
der Manschettendruck auf diese Weise auf den anfänglichen
Manschettendruck eingestellt worden ist, wird eine von dem Arterienvolumenänderungssignal
PGac gezeigte Amplitude maximal.
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Nachdem
der Manschettendruck auf den anfänglichen Manschettendruck
eingestellt worden ist, erfolgt das Festlegen der Verstärkung
(Schritt S26), bis eine optimale Verstärkung für
die Servoregelung festgelegt worden ist (NEIN in Schritt S12). Der Nachweis,
ob in Schritt S12 die optimale Verstärkung festgelegt worden
ist oder nicht, erfolgt gemäß dem Wert des Flags
FL. Im Speziellen wird bei einem Wert des Flags FL von 1 nachgewiesen,
dass die optimale Verstärkung festgelegt worden ist (JA
in Schritt S12); andernfalls (NEIN in Schritt S12) wird nachgewiesen, dass
die optimale Verstärkung noch nicht nachgewiesen worden
ist, und die Verarbeitung geht zum Festlegen der optimalen Verstärkung
durch die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 über
(Schritt S26). Eine Prozedur zum Festlegen der Verstärkung
durch die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 wird
später beschrieben.
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Wenn
von der Verstärkungsentscheidungseinheit 109 (JA
in Schritt S12) die optimale Verstärkung festgelegt worden
ist, erfolgt die Arterienvolumen-Konstantregelung mittels Servoregelung
durch die Servoregeleinheit 106 unter Verwendung der festgelegten
Verstärkung (Schritt S14). Im Speziellen erhält
die Servoregeleinheit 106 das Arterienvolumensignal PGdc
und das Arterienvolumenänderungssignal PGac von der Arterienvolumennachweisschaltung 74 eingegeben
und gibt die Steuersignale an die Pumpentreiberschaltung 53 und
die Ventiltreiberschaltung 54 aus, um die Pumpe 51 und
das Ventil 52 zu treiben. Die Pumpe 51 und das
Ventil 52 werden dergestalt getrieben, dass die Differenz
zwischen dem Pegel des nachgewiesenen Arterienvolumensignals PGdc
und dem Regelungssollwert V0 minimal wird.
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Die
Steuersignale für die Pumpe 51 und das Ventil 52 werden
aus einem Wert berechnet, der durch Multiplizieren der Differenz
zwischen dem Pegel des Arterienvolumensignals PGdc und dem Regelungssollwert
V0 mit der Servoverstärkung erhalten wird. Wenn die Servoverstärkung
erhöht wird, intensiviert sich das durch den Manschettendruck
angegebene Pulsieren. Das heißt, dass unter Servoverstärkung
bei der vorliegenden Ausführungsform ein Koeffizient zum
Festlegen einer Intensität des Pulsierens des Manschettendrucks
durch die Servoregelung zu verstehen ist.
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In
dem Beispiel aus 9 ist gezeigt, dass die Arterienvolumen-Konstantregelung
(Servoregelung) zu einer Zeit T2 gestartet wird. Das Festlegen der
Verstärkung erfolgt zwischen den Zeitpunkten T1 und T2.
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Parallel
zu der vorstehend beschriebenen Arterienvolumen-Konstantregelung
führt die Blutdruckfestlegungseinheit 108 die
Blutdruckberechnung und das Felstlegen des Blutdrucks aus (Schritte S16
und S18). Im Speziellen wird der während der Arterienvolumen-Konstantregelung
nachgewiesene Manschettendruck Pc als Blutdruck festgelegt (Schritt
S18).
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Daten über
den festgelegten Blutdruck werden in dem Flashspeicher 43 gespeichert
(Schritt S20). Wenn die Verarbeitung aus Schritt S20 endet, wird
mit Schritt S22 fortgefahren.
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Zu
dem in 9 gezeigten Zeitpunkt T2 oder später
wird die Differenz zwischen dem Arterienvolumen und dem Regelungssollwert
V0 durch die Servoregelung mit der festgelegten Verstärkung
fast zu null. Mit anderen Worten: Die Arterie wird durch die Servoregeleinheit 106 in
unbelastetem Zustand gehalten. Dementsprechend wird der zum Zeitpunkt
T2 oder später nachgewiesene Manschettendruck Pc als Blutdruck
festgelegt. Das heißt, dass in den einzelnen Pulsen des
den Manschettendruck Pc angebenden Signals durch Differenzialverarbeitung
der Wellenform des Signals oder dergleichen ein Maximalwert und
ein Minimalwert der Amplitude nachgewiesen werden und der nachgewiesene
Maximalwert als Äquivalent eines systolischen Blutdrucks
und der Minimalwert als Äquivalent eines diastolischen
Blutdrucks berechnet werden.
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Anschließend
bestimmt die Servoregeleinheit 106 in Schritt S22, ob der
Stoppschalter 41C bedient (z. B. gedrückt) worden
ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Stoppschalter 41C nicht
bedient worden ist (NEIN in Schritt S22), wird mit Schritt S12 fortgefahren.
Wenn bestimmt wird, dass der Stoppschalter 41C bedient
worden ist (JA in Schritt S22), werden die gemessenen Blutdruckdaten
in dem Flashspeicher 43 gespeichert und auf der Anzeigeeinheit 40 angezeigt
(Schritt S24). Dies erlaubt die Beendigung der Reihe von Blutdruckmessungen.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform endet die Blutdruckmessung
bei Erfassung der Bedienung des Stoppschalters 41C, sie
kann jedoch auch nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit seit Beginn
der Arterienvolumen-Konstantregelung enden.
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Als
Nächstes wird das Festlegen der Verstärkung (Schritt
S26) gemäß der vorliegenden ersten Ausführungsform
anhand des Ablaufdiagramms aus 10 beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Eigenschaft
bekannt, nach der bei Erhöhen der Servoverstärkung
mit konstanter Geschwindigkeit die Amplitude des Arterienvolumenänderungssignals
PGac zu Beginn stark abfällt, die Abfallgeschwindigkeit
jedoch allmählich abnimmt und die Amplitude schließlich
gegen einen bestimmten Wert konvergiert. Unter Ausnutzung dieser
Eigenschaft wird ein Konvergenzpunkt der Amplitude des Arterienvolumenänderungssignals
PGac nachgewiesen, um auf diese Weise die optimale Servoverstärkung
zu bestimmen.
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Als
Erstes erhöht die Servoregeleinheit 106 die Servoverstärkung
mit konstanter Geschwindigkeit (Schritt ST3).
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Anschließend
führt die Servoregeleinheit 106 die Servoregelung
mit dieser Servoverstärkung durch (Schritt ST5). Die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 weist
auf der Grundlage des nachgewiesenen Arterienvolumenänderungssignals
PGac den Amplitudenwert in den einzelnen Pulsen nach (Schritt ST7)
und berechnet einen Amplitudenreduktionsbetrag ΔPGac (ΔPGac
= Amplitudenpegel des Arterienvolumenänderungssignals PGac
zuvor – aktueller Amplitudenpegel des Arterienvolumenänderungssignals
PGac) (Schritt ST9). In dem internen Speicher der CPU 100 werden
für jeden Puls Daten über den berechneten Amplitudenreduktionsbetrag ΔPGac
und den Amplitudenpegel des Arterienvolumenänderungssignals
PGac gespeichert. Der Amplitudenpegel des Arterienvolumenänderungssignals PGac
beispielsweise korrespondiert mit einem Maximalwert, der berechnet
wird, indem eine Wellenform des Arterienvolumenänderungssignals
PGac in einem Puls extrahiert und einer Differenzialverarbeitung
unterzogen wird.
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Wenn
die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 kontinuierlich
nachweist, dass der Amplitudenreduktionsbetrag ΔPGac kleiner
als eine vorbestimmte Schwelle TH1 wird (NEIN in Schritt ST41),
bestimmt sie, dass das Arterienvolumenänderungssignal PGac konvergiert
ist und legt den Wert zu diesem Zeitpunkt als Servoverstärkung
zur Verwendung bei der Blutdruckberechnung fest (Schritt ST43).
Da die festgelegte Servoverstärkung an die Servoregeleinheit 106 gegeben
wird, kann diese basierend auf der vorgegebenen Verstärkung
die Servoregelung durchführen.
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Um
anzuweisen, dass die Verstärkung festgelegt worden ist,
wird das Flag FL auf 1 eingestellt (Schritt ST45). Die Volumenänderungseliminationsraten-Berechnungseinheit 110 berechnet
bei jedem Puls des Arterienvolumenänderungssignals PGac die
Volumenänderungseliminationsrate (aktueller Amplitudenpegel
des Arterienvolumenänderungssignals PGac/Amplitudenpegel
des Arterienvolumenänderungssignals PGac, der nachgewiesen
wird, wenn der Manschettendruck auf den anfänglichen Druck eingestellt
ist) zu diesem Zeitpunkt und speichert diese in dem Flashspeicher 43 (Schritt
ST47). Es wird davon ausgegangen, dass der Amplitudenpegel des Arterienvolumenänderungssignals
PGac, das nachgewiesen wird, wenn der Manschettendruck auf den anfänglichen
Manschettendruck eingestellt wird, im internen Speicher der CPU 100 gespeichert
worden ist.
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Als
Nächstes liest die Arteriosklerosegrad-Berechnungseinheit 111 aus
dem Flashspeicher 43 die zuvor berechnete Volumenänderungseliminationsrate
ein, und auf der Grundlage der eingelesenen Volumenänderungseliminationsrate
wird anhand von Gleichung 500 der in 1 gezeigten
Korrelation der Arteriosklerosegrad (PWV) berechnet (Schritt ST49).
Der berechnete Arteriosklerosegrad wird in dem Flashspeicher 43 gespeichert
(Schritt ST51).
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Die
berechnete Volumenänderungseliminationsrate wird als Indikator
für den Arteriosklerosegrad auf der Anzeigeeinheit 40 angezeigt.
Zu dieser Zeit kann die Volumenänderungseliminationsrate
als Indikator für den Arteriesklerosegrad gemeinsam mit
den berechneten Blutdruckwerten angezeigt werden, oder sie kann
separat von den berechneten Blutdruckwerten auf der Anzeigeeinheit 40 angezeigt werden.
Darüber hinaus kann für ein leichteres Verständnis
der Beziehung mit dem Arteriosklerosegrad die berechnete Volumenänderungseliminationsrate beispielsweise
gemäß der Beziehung oder der in 1 gezeigten
Gleichung 500 in den Arteriosklerosegrad (PWV) umgewandelt werden,
und der durch die Umwandlung erhaltene Arteriosklerosegrad (PWV)
kann angezeigt werden. Außerdem werden in der Speichereinheit 42 im
Voraus statistische Daten gespeichert, die auf statistischem Material
basieren, in welchem Daten über den Arteriosklerosegrad (PWV)
und Daten über das entsprechende mittlere Blutgefäßalter
miteinander assoziiert sind, und wenn die statistischen Daten auf
der Grundlage des ermittelten Arteriosklerosegrades (PWV) durchsucht
werden, lassen sich Daten über das entsprechende mittlere
Blutgefäßalter auslesen und auf der Anzeigeeinheit 40 anzeigen.
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Die
vorstehend beschriebene Prozedur erlaubt es, die Verstärkungsfestlegung
(Schritt S26) gemäß der vorliegenden ersten Ausführungsform
zu beenden.
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Der
vorstehende Schwellwert TH1 ist ein Wert, der im Voraus durch Probenahme
an einer Anzahl von Patienten festgelegt wird, und beispielsweise
kann ein Wert benutzt werden, der 10% des Maximalwerts der Amplitude
des Arterienvolumenänderungssignals PGac beträgt.
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Auf
diese Weise kann bei dem Prozess, in dem die Servoverstärkung
von der Servoregeleinheit 106 mit konstanter Geschwindigkeit
erhöht wird, nachgewiesen werden, dass der Änderungsbetrag des
Arterienvolumens konvergiert, wenn eine Intensität des
Pulsierens, das die Arterie der Messstelle synchron mit der Herzrate
zeigt, d. h., die Amplitude des Arterienvolumenänderungssignals
PGac, gegen die Schwelle TH1 konvergiert.
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Nun
wird eine Struktur der Messdaten beschrieben, die bei der vorstehend
beschriebenen Blutdruckmessung in dem Flashspeicher 43 gespeichert
werden.
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5 ist
ein Diagramm, das eine Datenstruktur der in dem Flashspeicher 43 gespeicherten Messdaten
bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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Es
wird auf 5 Bezug genommen. Der Flashspeicher 43 weist
einen Bereich E1, einen Arbeitsbereich E2 und einen Speicherbereich
E3 für die Messdaten auf. Im Bereich E1 werden das Manschettendruckdatum
PC1 und die Schwelle TH1 gespeichert. Die später beschriebenen
Schwellen TH2 und TH3 werden auch im Bereich E1 gespeichert. Auf
das Manschettendruckdatum PC1 wird für den Nachweis des
Regelungssollwerts und des anfänglichen Manschettendrucks
zurückgegriffen.
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Im
Bereich E3 werden mehrere Messdatenelemente 80 gespeichert.
Jedes Messdatenelement 80 weist zum Beispiel ein Feld 81 mit „ID-Informationen” und
ein Feld 83 mit Messungsinformationen auf. Im Feld 81 werden
die ID-Informationen gespeichert, die zum Zeitpunkt der Blutdruckmessung
durch Bedienen des ID-Schalters 41E eingegeben werden.
Im Feld 83 werden von dem Zeitgeber 45 gemessene Daten 831 wie
Messstartdatum und -zeit, eine Messperiode und dergleichen der Messdaten,
Daten 832 über den gemessenen Blutdruck, Daten 833 über
die von der Volumenänderungseliminationsraten-Berechnungseinheit 110 berechnete Volumenänderungseliminationsrate
sowie von der Arteriosklerosegrad-Berechnungseinheit 110 berechnete
Daten 834 über den Arteriosklerosegrad (PWV) miteinander
assoziiert gespeichert.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
In
der vorliegenden zweiten Ausführungsform wird eine weitere
Verarbeitungsprozedur für das Festlegen der Verstärkung
(Schritt S26) durch die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 beschrieben.
Mit Ausnahme einer anderen Prozedur für das Festlegen der
Verstärkung gleichen die Konfiguration und die anderen
Funktionen des elektronischen Blutdruckmessers 1 denen
der ersten Ausführungsform.
-
Während
bei der vorigen ersten Ausführungsform als Bedingung, anhand
derer Konvergenz des Arterienvolumenänderungssignals PGac
bestimmt wird, der Amplitudenreduktionsbetrag ΔPGac des
Arterienvolumenänderungssignals PGac benutzt wird, kann
stattdessen eine Differenz ΔΔPGac der Amplitudenreduktionsbeträge
des Arterienvolumenänderungssignals (Differenz der Amplitudenreduktionsbeträge ΔΔPGac
= Amplitudenreduktionsbetrag einen Puls zuvor ΔPGac – aktueller
Amplitudenreduktionsbetrag ΔPGac) benutzt werden. Nun wird
die Verarbeitungsprozedur für das Festlegen der Verstärkung
(Schritt S26) gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform
anhand des Ablaufdiagramms aus 11 beschrieben.
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Da
die Verarbeitung in den Schritten ST3 bis ST9 aus 11 dieselbe
ist wie in den Schritten ST3 bis ST9 aus 10, wird
die Beschreibung davon nicht wiederholt.
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Anschließend
berechnet die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 die
Differenz der Amplitudenredaktionsbeträge ΔΔPGac
auf der Grundlage des Amplitudenreduktionsbetrags einen Puls zuvor ΔPGac – dem
aktuellen Amplitudenreduktionsbetrag ΔPGac (Schritt ST15).
Die Daten über den Amplitudenreduktionsbetrag einen Puls
zuvor ΔPGac werden aus dem internen Speicher der CPU 100 ausgelesen.
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Wenn
anschließend kontinuierlich über mehrere Pulse
hinweg nachgewiesen wird, dass die Differenz der Amplitudenreduktionsbeträge ΔΔPGac kleiner
als die vorgegebene Schwelle TH2 ist (NEIN in Schritt ST17), bestimmt
die Verstärkungsfestlegungseinheit 109, dass die
Amplitude des Arterienvolumenänderungssignals PGac gegen
den Minimalwert konvergiert ist.
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Anschließend
wird die Verarbeitung der Schritte ST43 bis ST51 aus 10 entsprechend durchgeführt.
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Der
Schwellwert TH2 ist hierbei ein Wert, der im Voraus durch Probenahme
an einer Anzahl von Patienten festgelegt wird, und beispielsweise
kann ein Wert benutzt werden, der 10% des Maximalwerts der Amplitude
des Arterienvolumenänderungssignals PGac beträgt.
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(Dritte Ausführungsform)
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In
der vorliegenden dritten Ausführungsform wird eine weitere
Verarbeitungsprozedur für das Festlegen der Verstärkung
(Schritt S26) durch die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 beschrieben.
Mit Ausnahme einer anderen Prozedur für das Festlegen der
Verstärkung gleichen die Konfiguration und die anderen
Funktionen des elektronischen Blutdruckmessers 1 denen
der ersten Ausführungsform.
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Anstelle
der vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsform kann
die Verarbeitungsprozedur der vorliegenden Ausführungsform
benutzt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird, weil
die Eigenschaft bekannt ist, dass der Regelungsfehler (Differenz
zwischen Regelungssollwert und aktuellem Pegel des Arterienvolumensignals
PGdc) bei der Servoregelung minimal wird, und indem dieser Eigenschaft
Aufmerksamkeit beigemessen wird, ein Punkt nachgewiesen, an dem
der Regelungsfehler bei einem Puls der Pulswelle minimal wird, um
dadurch die optimale Servoverstärkung festzulegen.
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Nun
wird die Verarbeitungsprozedur für das Festlegen der Verstärkung
(Schritt S26) gemäß der vorliegenden dritten Ausführungsform
in Übereinstimmung mit dem Ablaufdiagramm aus 12 beschrieben.
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Da
die Verarbeitung in den Schritten ST3 bis ST5 aus 12 dieselbe
ist wie in den Schritten ST3 bis ST5 aus der 10 wird
die Beschreibung dieser Schritte nicht wiederholt.
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Die
Verstärkungsfestlegungseinheit 109 führt
in Schritt ST5 die Servoregelung des Manschettendrucks dergestalt
durch, dass die Differenz zwischen dem Pegel des Arterienvolumensignals
PGdc und dem Regelungssollwert V0 minimal wird. Anschließend
weist die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 in
jedem während dieser Servoregelung nachgewiesenen Puls
der Pulswelle ein Regelungsfehlersignal nach (Schritt ST23).
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Das
Regelungsfehlersignal Err wird hier als Wert berechnet, der durch
Quadrieren der Differenz zwischen dem Regelungssollwert V0 und dem
Pegel des Arterienvolumensignals PGdc erhalten wird, oder als Wert,
der durch Integrieren eines Absolutwerts der Differenz bei einem
Puls der Pulswelle erhalten wird.
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Die
Verstärkungsfestlegungseinheit 109 berechnet den
Wert des Regelungsfehlersignals Err bei den einzelnen Pulsen der
Pulswelle, und der berechnete Wert des Regelungsfehlersignals Err
und der aktuelle Wert der Servoverstärkung werden miteinander
assoziiert in dem internen Speicher der CPU 100 gespeichert.
Jedes Mal, wenn er bei einem Puls der Pulswelle berechnet wird,
wird der zuvor berechnete Wert des Regelungsfehlersignals Err aus
dem Speicher ausgelesen, und der ausgelesene Wert und der diesmal
berechnete Wert des Regelungsfehlersignals Err werden miteinander
verglichen, um auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses nachzuweisen,
ob der Wert des Regelungsfehlersignals Err gestiegen ist. Die vorstehende
Operation wird wiederholt, solange nicht nachgewiesen wird, dass
der Wert gestiegen ist (NEIN in Schritt ST25).
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Da
die Servoregeleinheit 106 die PID-Regelung durchführt,
sollte der Wert des Regelungsfehlersignals Err gegen einen Minimalwert
konvergieren. Dementsprechend legt die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 die
Servoverstärkung einen Puls zuvor, d. h., den Wert der
Servoverstärkung einen Puls zuvor, der aus dem internen
Speicher der CPU 100 ausgelesen wird, als den optimalen
Wert zu dem Zeitpunkt, an dem der Wert des Regelungsfehlersignals
Err konvergiert ist, fest (Schritt ST43), wenn nachgewiesen wird,
dass der Wert des Regelungsfehlersignals Err angestiegen ist (JA
in Schritt ST25). Anschließend wird die Verarbeitung der
Schritte ST45 bis ST51 aus 10 entsprechend
durchgeführt.
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(Vierte Ausführungsform)
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In
der vorliegenden vierten Ausführungsform wird eine weitere
Verarbeitungsprozedur für das Festlegen der Verstärkung
(Schritt S26) durch die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 beschrieben.
Mit Ausnahme einer anderen Prozedur für das Festlegen der
Verstärkung gleichen die Konfiguration und die anderen
Funktionen des elektronischen Blutdruckmessers 1 denen
der ersten Ausführungsform. Anstelle der vorstehenden ersten
bis dritten Ausführungsform kann die Prozedur zum Festlegen
der Verstärkung der vorliegenden vierten Ausführungsform benutzt
werden.
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Gemäß dem
in 13 gezeigten Ablaufdiagramm wird ein Verfahren
zum Festlegen der Verstärkung gemäß der
vorliegenden vierten Ausführungsform beschrieben. Da die
Servoregeleinheit 106 hier die Servoverstärkung
mit konstanter Geschwindigkeit erhöht, steigt die über
den Manschettendruck durch die Servoregelung der Servoregeleinheit 106 nachgewiesene
Intensität des Pulsierens (Regelungspulsdruck) zu Beginn
stark an, aber der Anstieg lässt allmählich nach,
und schließlich konvergiert sie gegen einen bestimmten
Wert.
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Indem
dieser Eigenschaft Aufmerksamkeit geschenkt wird, legt die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 die
optimale Servoverstärkung fest, indem sie den Konvergenzpunkt
des Regelungspulsdrucks nachweist.
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Es
wird auf 13 Bezug genommen. Zunächst
wird die Verarbeitung der Schritte ST3 bis ST5 aus 10 entsprechend
durchgeführt.
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Bei
dem Vorgang, in dem die Servoregelung durchgeführt wird,
weist die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 bei
jedem Puls des Manschettendrucks Pc eine Differenz zwischen dem
Maximalwert und dem Minimalwert der Amplitude (als „Regelungspulsdruck” (PPC)
bezeichnet) nach und speichert den nachgewiesenen Regelungspulsdruck
PPC und den Wert der Servoverstärkung zu diesem Zeitpunkt miteinander
assoziiert in dem internen Speicher der CPU 100 (Schritt
ST33). Auf der Grundlage des aktuellen nachgewiesenen Regelungspulsdrucks
PPC und des einen Puls zuvor nachgewiesenen Regelungspulsdrucks
PPC, der aus dem Speicher ausgelesen wird, wird ein Differenzwert ΔPPC
berechnet, der eine Differenz zu dem Regelungspulsdruck PPC einen
Puls zuvor bezeichnet (Schritt ST35).
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Falls
die Verstärkungsfestlegungseinheit 109 kontinuierlich
nachweist, dass der berechnete Differenzwert ΔPPC kleiner
als die Schwelle TH3 wird (NEIN in Schritt ST37), bestimmt sie,
dass der Regelungspulsdruck PPC konvergiert ist, und legt den Wert
zu diesem Zeitpunkt als Servoverstärkung zur Verwendung
bei der Blutdruckberechnung fest (Schritt ST43).
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Anschließend
wird die Verarbeitung der Schritte ST45 bis ST51 aus 10 entsprechend durchgeführt.
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Der
Schwellwert TH3 ist ein Wert, der im Voraus durch Probenahme an
einer Anzahl von Patienten festgelegt wird, und beispielsweise können
2,5 mmHg (ein Fehler von 5%, wenn der Pulsdruck der zu messenden
Person 50 mmHg beträgt) benutzt werden.
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Gemäß den
jeweiligen Ausführungsformen legt der elektronische Blutdruckmesser 1,
der den Blutdruck nach dem Volumenkompensationsverfahren misst,
anhand des für das Individuum inhärenten Arterienvolumenänderungssignals
PGac den optimalen Wert der Servoverstärkung zum Zeitpunkt
der Blutdruckmessung fest. Dies erlaubt den Nachweis der Volumenänderungseliminationsrate
als Indikator für den Arteriosklerosegrad mit hoher Genauigkeit.
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Die
zuvor beschriebenen und hier offenbarten Ausführungsformen
sind in jeder Hinsicht veranschaulichend und nicht einschränkend.
Der technische Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird von
dem Schutzumfang der Ansprüche festgelegt und umfasst Bedeutungen,
die zu der Beschreibung des Schutzumfangs der Ansprüche äquivalent
sind, sowie alle in den Schutzumfang fallenden Modifikationen.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung ist in Vorrichtungen effektiv, die den Blutdruck
nach dem Volumenkompensationsverfahren messen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
elektronischer Blutdruckmesser, der den Blutdruck gemäß dem
Volumenkompensationsverfahren misst, weist einen Manschettendruck
im Inneren einer an einer Blutdruckmessstelle angebrachten Manschette
nach. Eine Arterienvolumennachweisschaltung (74) weist
ein Arterienvolumensignal der Messstelle nach. Nachdem der Manschettendruck auf
einen anfänglichen Manschettendruck eingestellt worden
ist, führt eine Treibersteuereinheit (101) eine Servoregelung
der Manschettendruckanpassungseinheit derart aus, dass ein Arterienvolumen
auf der Grundlage des nachgewiesenen Arterienvolumensignals konstant
wird. Während der Servoregelung wird auf der Grundlage
des nachgewiesenen Arterienvolumensignals ein Änderungsbetrag
des Arterienvolumens nachgewiesen. Wenn bei der Servoregelung nachgewiesen
wird, dass der Änderungsbetrag des Arterienvolumens minimal
ist, berechnet eine Volumenänderungseliminationsraten-Berechnungseinheit
(110) eine Volumenänderungseliminationsrate (Amplitude
des Arterienvolumensignals während der Regelung/Amplitude
des Arterienvolumensignals vor der Regelung), um diese als Indikator
für Arteriosklerose auszugeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2000-316821 [0003, 0013]
- - JP 3140007 [0003]
- - JP 1-19-122091 [0003]
- - JP 3599858 [0003]
- - JP 2004-195204 [0003, 0013]
- - JP 59-005296 [0007, 0013, 0045]
- - JP 9-122091 [0013]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Yamakoshi
K, Shimazu H, Togawa T, Indirect measurement of instantaneous arterial
blond Pressure in the rat, Am J Physiol 237, H632-H637, 1979 [0013]
- - Yamakoshi K, Shimazu H, Togawa T, Indirect measurement of
instantaneous arterial blond pressure in the rat, Am J Physiol 237, H632–H637,
1979 [0013]
