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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Blutdruckmessgerät, und spezieller ausgedrückt bezieht sie sich auf ein elektronisches Blutdruckmessgerät, welches eine Volumenänderung eines Blutgefäßes als eine Druckänderung einer Manschette detektiert, nämlich eine Amplitude einer Druckpulswelle, und berechnet einen Blutdruckwert, wobei die detektierte Amplitude der Druckpulswelle benutzt wird.
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Hintergrund des Standes der Technik
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Elektronische Blutdruckmessgeräte zum Messen eines Blutdrucks, wobei eine Amplitude einer Druckpulswelle (hier nachfolgend „eine Pulswellenamplitude“) ähnlich wie in einem oszillometrischen Verfahren verwendet wird, waren herkömmlicherweise vorhanden. Das oszillometrische Verfahren ist ein Verfahren für den Druckaufbau oder die Druckminderung einer Manschette, welche um einen Teil eines Organismus gewickelt ist, um eine Volumenänderung der Manschette zu bewirken, welche von einer Volumenänderung eines mit Druck beaufschlagten Blutgefäßes als eine Druckänderung der Manschette erhalten wird, nämlich die Pulswellenamplitude und das Berechnen eines Blutdruckes.
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Bei derartigen elektronischen Blutdruckmessgeräten hat man gefunden, dass, da ein Druck und ein Volumen einer Manschette aufgrund einer Manschetteneigenschaft nicht proportional zueinander sind, die Detektiergenauigkeit einer Volumenänderung in einem Blutgefäß entsprechend eines Armumfanges und der Drücke einer Manschette variiert. D.h., sogar wenn die gleichen Blutdruckwerte erhalten werden, wird ein Fehler in einem Niveau der Pulswellenamplitude verursacht, aufgrund von Faktoren, wie z.B. den Unterschieden im Manschettendruck und dem Armumfang. Aus diesem Grund sind derartige Faktoren Fehlerfaktoren des Blutdruckwertes.
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Um ein derartiges Problem zu lösen, wurde das folgende Verfahren herkömmlicherweise vorgeschlagen.
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Beispielsweise wird in der japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichung
JP H05- 329 113 A (Patentdokument 1) ein Verfahren für das Vorbereiten einer Volumenänderungseigenschaft einer Manschette bezüglich eines Manschettendruckes im Voraus und das Umwandeln eines Signals der Druckänderung der Manschette in eine Volumenänderung beschrieben, um so einen Blutdruckwert zu messen, wobei die Volumenänderung benutzt wird.
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Dokument des Standes der Technik
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Patentdokument
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Patentdokument 1: japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung
JP H05- 329 113 A -
Veröffentlichung der Erfindung
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Probleme, welche durch die Erfindung zu lösen sind.
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In dem oben erwähnten Verfahren müssen ein Druck einer Manschette und eine Volumenänderungseigenschaft im Voraus erlangt werden. Jedoch verändert sich die Volumenänderungseigenschaft stufenlos, entsprechend einem Wicklungszustand der Manschette, einem Armumfang und einer Körperflexibilität. Außerdem variieren die Volumenänderungseigenschaften einer Pumpe, eines Ventils und einer Manschette auch entsprechend der Temperatur, der Feuchtigkeit oder einer langfristigen Veränderung. Aus diesem Grund ist es bei dem Verfahren, bei welchem die Volumenänderungseigenschaft im Voraus erlangt wird, schwierig, ein Signal einer Manschettendruckänderung richtigerweise in eine Volumenänderung zu wandeln.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des Lösens des obigen Problems durchgeführt, und eine Aufgabe derselben ist es, ein elektronisches Blutdruckmessgerät zu liefern, welches genau einen Blutdruckwert berechnen kann, sogar wenn ein Wicklungszustand einer Manschette und ein Armumfang variieren.
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Einrichtung zum Lösen des Problems
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Ein elektronisches Blutdruckmessgerät entsprechend einem bestimmten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Manschette, welche um einen Messort zu wickeln ist; eine Druckeinstelleinheit, um einen Druck in der Manschette einzustellen; einen Drucksensor, um ein Manschettendrucksignal zu detektieren, welches den Druck in der Manschette darstellt; eine Auslöseeinheit, um eine konstante Volumenänderung in der Manschette auszulösen; eine erste Drucksteuereinheit, um das Treiben der Druckeinstelleinheit zu steuern, um so eine erste Drucksteuerung für das Verändern des Druckes in der Manschette in eine spezifizierte Richtung durchzuführen; eine Auslöseverarbeitungseinheit, um das Treiben der Auslöseeinheit für eine Periode zu steuern, für welche die erste Drucksteuerung durchgeführt wird, und Ausführen eines Prozesses, um die konstante Volumenänderung in der Manschette auszulösen; eine Messungssteuereinheit, um Steuerungen durchzuführen, wie z.B. um eine Druckänderungseigenschaft bezüglich der Volumenänderung zu messen, basierend auf dem Manschettendrucksignal, welches zu der Zeit des Ausführens eines Prozesses des Auslösens der Verarbeitungseinheit erlangt wird, und die Pulswellenamplitude zu messen, basierend auf dem Manschettendrucksignal; eine Korrektur-Verarbeitungseinheit, um die gemessene Pulswellenamplitude zu korrigieren, basierend auf der gemessenen Druckänderungseigenschaft; und eine Blutdruck-Berechnungseinheit, um einen Blutdruckwert zu berechnen, basierend auf der korrigierten Pulswellenamplitude.
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Vorzugsweise löst die Auslöse-Verarbeitungseinheit die Volumenänderung sukzessive bei einem Arbeitstakt, welcher unterschiedlich von dem einer Herzfrequenz einer zu messenden Person ist, während einer Periode der ersten Drucksteuerung aus, und die Messungssteuereinheit beinhaltet eine Beschaffungseinheit, um das Manschettendrucksignal in chronologischer Reihenfolge während der Periode der ersten Drucksteuerung zu erlangen, und eine Trennungseinheit, um einen Filterprozess an dem erlangten Manschettendrucksignal auszuführen, um so das erlangte Manschettendrucksignal in die Pulswellenamplitude und die Druckveränderungseigenschaft aufzuteilen.
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Vorzugsweise ist die erste Drucksteuerung eine Druckvermindungssteuerung, und die Herzfrequenz wird basierend auf dem Manschettendrucksignal während der Druckaufbausteuerung vor dem Übergang zu der Druckverminderungssteuerung berechnet.
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Vorzugsweise löst die Auslöse-Verarbeitungseinheit die Volumenänderung bei einem konstanten Intervall während der Periode der ersten Drucksteuerung aus, und die Messungssteuereinheit beinhaltet eine erste Messungsverarbeitungseinheit, um die Druckänderungseigenschaft zu messen, basierend auf dem Manschettendrucksignal, welches bei einem spezifizierten Abschnitt ausgegeben wird, bei welchem die Volumenänderung an der Manschette gegeben ist, und eine zweite Messungsverarbeitungseinheit, um die Pulswellenamplitude zu messen, basierend auf dem Manschettendrucksignal, welches während der Periode der erste Drucksteuerung und bei einem Abschnitt anders als dem spezifizierten Abschnitt ausgegeben wird.
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Vorzugsweise führt, wenn der Druck in einer Manschette den gleichen Druckwert besitzt, die erste Drucksteuereinheit die erste Drucksteuerung in Stufen durch, um einen Amplitudenwert des Manschettendrucksignals zu Zeiten zu messen, wenn die Volumenänderung ausgelöst wird und wenn sie nicht ausgelöst wird.
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Vorzugsweise löst die Auslöse-Verarbeitungseinheit die Volumenänderung bei einem Abschnitt von einem Maximalpunkt des Manschettendrucksignals zu einem nächsten Anstiegspunkt aus.
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Vorzugsweise beinhaltet die Manschette einen Fluidbalg für die Blutdruckmessung, und eine Blutfluss-Blockiereinheit, welche an einer oberen Strömungsseite bezüglich des Fluidbalges angeordnet ist. Eine zweite Drucksteuereinheit, um eine zweite Drucksteuerung durchzuführen, um den Druck in der Manschette in eine Richtung entgegengesetzt zu der spezifizierten Richtung zu ändern, und eine Blutflussblockier-Verarbeitungseinheit, um einen Blutfluss des Messortes zu blockieren, wobei die Blutfluss-Blockiereinheit nur für die Periode der ersten Drucksteuerung benutzt wird, werden außerdem geliefert. Die Auslöse-Verarbeitungseinheit löst die Volumenänderung sequenziell während der Periode der ersten Drucksteuerung aus. Die Messungssteuereinheit beinhaltet eine erste Messungsverarbeitungseinheit, um die Druckänderungseigenschaft zu messen, basierend auf dem Manschettendrucksignal, welches während der Periode der ersten Drucksteuerung ausgegeben wird, und eine zweite Messungsverarbeitungseinheit, um die Pulswellenamplitude zu messen, basierend auf dem Drucksignal, welches während der Periode der zweiten Drucksteuerung ausgegeben wird.
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Vorzugsweise ist die Blutfluss-Blockiereinheit ein Fluidbalg, um den Blutfluss zu blockieren.
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Vorzugsweise beinhaltet die Auslöseeinheit einen Zylinder und eine Treibereinheit, um den Zylinder zu treiben.
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Vorzugsweise beinhaltet die Treibereinheit einen Schrittmotor.
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Wirkung der Erfindung
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Druckänderungseigenschaft gemessen, und die Pulswellenamplitude wird korrigiert, basierend auf der gemessenen Druckänderungseigenschaft. Deshalb kann ein Blutdruckwert genau berechnet werden, ungeachtet eines Wicklungszustandes der Manschette und eines Armumfangs.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine externe perspektivische Ansicht, welche ei elektronisches Blutdruckmessgerät entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 2(A) und 2(B) sind Diagramme, welche typische Beispiele einer Druckänderung bezüglich einer konstanten Volumenänderung darstellen, welche durch einen Unterschied in einem Umfang eines Messortes verursacht bzw. ausgelöst ist.
- 3(A) und 3(B) sind Diagramme, welche typische Beispiele der Druckänderung bezüglich der konstanten Volumenänderung darstellen, welche durch einen Unterschied in einem Wickelzustand einer Manschette ausgelöst ist.
- 4 ist ein Blockschaltbild, welches eine Hardware-Konfiguration des elektronischen Blutdruckmessgerätes entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 5 ist ein Funktionsblockdiagramm, welches einen funktionellen Aufbau des elektronischen Blutdruckmessgerätes entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 6(A) bis 6(F) sind Diagramme, welche ein Konzept eines Blutdruckmessverfahrens entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
- 7 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Blutdruckmessprozess entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 8(A) bis 8(D) sind Diagramme, um einen Prozess für das Korrigieren einer Amplitude zu beschreiben, entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 9(A) und 9(B) sind Diagramme, welche die Detektierzeitabläufe einer Pulswellenamplitude und einer Druckänderungseigenschaft entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
- 10(A) und 10(B) sind Diagramme, welche andere Beispiele der Detektierzeitabläufe der Pulswellenamplitude und der Druckänderungseigenschaft entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
- 11 ist ein Funktionsblockdiagram, welches einen funktionellen Aufbau des elektronischen Blutdruckmessgerätes entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 12 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Blutdruckmessprozess entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 13 ist ein Diagramm, welches die Detektierzeitabläufe der Pulswellenamplitude und der Druckänderungseigenschaft entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 14 ist ein Blockdiagramm, welches eine Hardware-Konfiguration des elektronischen Blutdruckmessgerätes entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 15 ist ein Funktionsblockdiagramm, welches einen funktionellen Aufbau des elektronischen Blutdruckmessgerätes entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 16 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Blutdruckmessprozess entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Beste Art und Weise, die Erfindung auszuführen
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die gleichen Referenzziffern sind den gleichen oder entsprechenden Bereichen in den Figuren zugeordnet, und die Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
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[Erste Ausführungsform]
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(Mit Bezug auf die Erscheinungsform)
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Zuerst wird nachfolgend eine Erscheinungsform eines elektronischen Blutdruckmessgerätes (hier nachfolgend „ein Blutdruckmessgerät“) entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 ist eine externe perspektivische Ansicht, welche ein Blutdruckmessgerät 1 entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Blutdruckmessgerät 1 berechnet einen Blutdruckwert in einer Weise, dass ein vorher festgelegter Algorithmus an einer Pulswellenamplitude (einer Amplitude einer Druckpulswelle) angelegt wird, ähnlich zu dem oszillometrischen Verfahren.
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Mit Bezug auf 1 besitzt das Blutdruckmessgerät 1: einen Hauptteilbereich 10, eine Manschette 20, welche um einen vorher festgelegten Messort einer zu messenden Person (z.B. einen Oberarm) gewickelt werden kann, und eine Luftröhre 31, um den Hauptteilbereich 10 und die Manschette 20 zu verbinden. Eine Anzeigeeinheit 40, welche beispielsweise durch ein Flüssigkristall gebildet ist, und eine Bedieneinheit 41, um Instruktionen von einem Benutzer anzunehmen (typischerweise der zu messenden Person), sind auf einer Oberfläche des Hauptteilbereiches 10 angeordnet.
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Die Bedieneinheit 41 besitzt beispielsweise einen Leistungsschalter 41A, um Eingaben von Instruktionen für das Leistungsschalten EIN/AUS anzunehmen, einen Messungsschalter 41B, um eine Instruktion anzunehmen, um eine Messung zu starten, einen Einstellschalter 41C, um Instruktionen anzunehmen, welche sich auf verschiedene Einstellprozesse beziehen, und einen Speicherschalter 41D, um Instruktionen anzunehmen, um vergangene gespeicherte Werte zu lesen und anzuzeigen. Die Bedieneinheit 41 kann ferner einen ID-Schalter (nicht gezeigt) besitzen, welcher bedient wird, um ID-(Identifikations-)Informationen einzugeben, um eine zu messende Person zu identifizieren.
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(Mit Bezug auf die Zusammenfassung)
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Es wird eine Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wenn ein Blutdruck basierend auf einer Pulswellenamplitude wie in dem oszillometrischen Verfahren gemessen wird, ist es notwendig, Fehlerfaktoren zu eliminieren, welche nicht nur durch Unterschiede in dem Manschettendruck, sondern auch durch Unterschiede in einem Wickelzustand der Manschette (fest/lose), einem Armumfang und der Körperflexibilität ausgelöst werden, um genau einen Blutdruckwert zu berechnen.
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Deshalb wird in der ersten Ausführungsform eine konstante Volumenänderung zu jeder Zeit der Messung (während des Druckaufbaus oder der Druckminderung) ausgelöst, die Pulswellenamplitude entsprechend einer Veränderung in einem inneren Druck eines Blutgefäßes und eine Eigenschaft einer Druckänderung bezüglich der konstanten Volumenänderung (hier nachfolgend „eine Druckveränderungseigenschaft“) werden gemessen. Als Ergebnis kann die Druckänderungseigenschaft erlangt werden, entsprechend zu verschiedenen Messungszuständen (beispielsweise einem Armumfang und dem Wicklungszustand der Manschette), um die Fehlerfaktoren bei jeder Messung zu sein. Dies wird konkret mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben.
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2(A) und 2(B) sind Diagramme, welche typische Beispiele der Druckänderungseigenschaft bezüglich der konstanten Volumenänderung darstellen, welche durch eine Differenz in einem Umfang des Messortes ausgelöst wird. Wie in 2(A) gezeigt wird, wird die konstante Volumenänderung an die Manschette während des Druckaufbaus oder der Druckminderung gegeben. 2(B) stellt eine Differenz in der Druckänderungseigenschaft aufgrund der Differenz im Umfang des Messortes dar, wenn die konstante Volumenänderung an die Manschette gegeben wird. Die Druck-Änderungsamplitude in einer Druckänderungseigenschaft 501 zu der Zeit, wenn der Messort bzw. Messstelle dünner als eine Standardabmessung ist, ist vergleichweise größer als der einer Druckänderungseigenschaft 502 zu der Zeit, wenn die Messstelle dicker als die Standardabmessung ist. Beide von diesen besitzen unterschiedliche Änderungsfrequenzen.
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3(A) und 3(B) sind Diagramme, welche typische Beispiele der Druckänderungseigenschaft darstellen, mit Bezug auf die konstante Volumenänderung aufgrund des Unterschiedes in dem Wicklungszustand der Manschette. Wie in 3(A) gezeigt wird, wird die konstante Volumenänderung an die Manschette während des Druckaufbaus oder der Druckverminderung gegeben. 3(B) stellt den Unterschied in der Druckänderungseigenschaft dar, aufgrund des Unterschiedes im Wicklungszustand der Manschette, wenn die konstante Volumenänderung an die Manschette gegeben wird. Die Druck-Änderungsamplitude in einer Druckänderungseigenschaft 511 zu der Zeit, wenn die Manschette straff um die Messstelle gewickelt ist, ist vergleichsweise größer als die in einer Druckänderungseigenschaft 512, zu der Zeit, wenn die Manschette lose um die Messstelle gewickelt ist.
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In der ersten Ausführungsform wird die konstante Volumenänderung in der Manschette zu jeder zeit der Messung ausgelöst (während des Druckaufbaus oder der Druckminderung), und die Pulswellenamplitude, welche durch die Volumenänderung in einem Blutgefäß ausgelöst wird, und die Druckänderungseigenschaft mit Bezug auf die konstante Volumenänderung werden gemessen. Die Pulswellenamplitude wird korrigiert, indem die gemessene Druckänderungseigenschaft benutzt wird, und ein vorher festgelegter Algorithmus wird an dem korrigierten Wert der Pulswellenamplitude angewendet, so dass ein Blutdruckwert berechnet wird.
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Ein Aufbau und ein Betrieb des Blutdruckmessgerätes 1 entsprechend der ersten Ausführungsform werden konkret nachfolgend beschrieben
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(Mit Bezug auf die Hardware-Konfiguration)
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4 ist ein Blockdiagramm, welches die Hardware-Konfiguration des Blutdruckmessgerätes 1 entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Mit Bezug auf 4 beinhaltet die Manschette 20 des Blutdruckmessgerätes 1 einen Luftbalg 21. Der Luftbalg 21 ist an ein Luftsystem 30 über die Luftröhre 31 angeschlossen.
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Der Hauptteilbereich 10 beinhaltet die Anzeigeeinheit 40, die Bedieneinheit 41, das Luftsystem 30, eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit) 100, um intensiv die jeweiligen Abschnitte zu steuern und um verschiedene arithmetische Prozesse auszuführen, eine Speichereinheit 42, um Programme zu speichern, um der CPU 100 zu gestatten, vorher festgelegte Operationen und verschiedene Daten auszuführen, einen nichtflüchtigen Speicher (z.B. einen Flash-Speicher) 43, um den gemessenen Blutdruckwert zu speichern, eine Stromversorgungseinheit 44, um Leistung für die CPU 100 zu liefern, eine Zeitablaufeinheit 45, um einen Zeitablaufbetrieb durchzuführen, und eine Daten-Eingangs-/Ausgangseinheit 46, um Daten, welche von außen eingegeben werden, anzunehmen.
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Das Luftsystem 30 beinhaltet einen Drucksensor 32, um einen Druck (Manschettendruck) in dem Luftbalg 21 zu detektieren, eine Pumpe 51, um Luft zu dem Luftbalg 21 zu liefern, um den Manschettendruck zu erhöhen, und ein Ventil 52, welches geöffnet und geschlossen wird, um die Luft von dem Luftbalg 21 auszustoßen oder in diesem zu verschließen.
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Der Hauptteilbereich 10 beinhaltet ferner eine Oszillationsschaltung 33, eine Pumpentreiberschaltung 53 und eine Ventiltreiberschaltung 54 mit Bezug auf das Luftsystem 30.
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Der Drucksensor 32 ist beispielsweise ein Drucksensor vom elektrostatischen Kapazitätstyp, und sein Kapazitätswert ändert sich mit dem Manschettendruck. Die Oszillationsschaltung 33 gibt ein Signal einer Oszillationsfrequenz entsprechend zu dem Kapazitätswert des Drucksensors 32 an die CPU 100. Die CPU 100 wandelt ein Signal, welches von der Oszillationsschaltung 33 angenommen wird, in einen Druck und detektiert den Druck. Die Pumpentreiberschaltung 53 steuert das Treiben der Pumpe 51, basierend auf einem Steuersignal, welches von der CPU 100 gegeben ist. Die Ventiltreiberschaltung 54 steuert das Öffnen/Schließen des Ventils 52, basierend auf einem Steuersignal, welches von der CPU 100 gegeben wird.
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Die Pumpe 51, das Ventil 52, die Pumpentreiberschaltung 53 und die Ventiltreiberschaltung 54 stellen eine Justiereinheit 50 dar, um den Manschettendruck einzustellen. Die Einrichtungen zum Einstellen bzw. Justieren des Manschettendruckes sind nicht auf diese begrenzt.
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Die Daten-Eingangs-/Ausgangseinheit 46 liest und schreibt beispielsweise Programme und Daten von und in ein entfernbares Aufzeichnungsmedium 132. Außerdem/oder kann die Daten-Eingangs-/Ausgangseinheit 46 die Programme und Daten von einem externen Computer, nicht gezeigt, über eine Kommunikationsleitung übertragen/empfangen.
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Der obige Aufbau ist ähnlich zu dem eines herkömmlichen und allgemeinen elektronischen Blutdruckmessgerätes. In der ersten Ausführungsform beinhaltet der Hauptteilbereich 10 ferner eine Auslöseeinheit 60, um die konstante Volumenänderung der Manschette 20 auszulösen. Die Auslöseeinheit 60 besitzt einen Zylinder 61, um das Volumen in der Manschette bei hoher Geschwindigkeit einzustellen, einen Motor (z.B. einen Schrittmotor) 62, um den Zylinder 61 zu treiben, und eine Motortreiberschaltung 63, um den Motor 62 zu treiben.
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Der Zylinder 61 ist mit dem Luftbalg 21 über die Luftröhre 31 verbunden. Der Motor 62 betreibt einen Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 61 in einer axialen Richtung des Zylinders 61. Als Ergebnis ändert sich das Volumen in dem Zylinder 61. Entsprechend ändert sich das Volumen in dem Luftbalg 21.
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Die Einrichtungen, welche die Auslöseeinheit 60 darstellen, sind nicht auf diese Einrichtungen begrenzt, so lange die konstante Volumenänderung ausgelöst werden kann.
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Die Manschette 20 beinhaltet den Luftbalg 21, jedoch ist ein Fluid, welches an die Manschette 20 geliefert wird, nicht auf Luft beschränkt und kann demnach eine Flüssigkeit oder ein Gel sein. Anstatt des Fluids können gleichförmige feine Partikel, wie z.B. Mikrokügelchen, benutzt werden.
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(Mit Bezug auf den funktionellen Aufbau)
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5 ist ein Funktionsblockdiagramm, welches einen funktionellen Aufbau des Blutdruckmessgerätes 1 entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 1 stellt den funktionellen Aufbau eines Druckverminderungs-Messverfahrens dar, nämlich eines Verfahrens, um einen Blutdruckwert basierend auf einem Manschettendrucksignal zu berechnen, welches zu der Zeit der Druckverminderung erlangt wird.
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Mit Bezug auf 5 beinhaltet die CPU 100, als deren Funktionen, eine Druckaufbau-Steuereinheit 102, eine Druckverminderungs-Steuereinheit 104, eine Auslöse-Verarbeitungseinheit 106, eine Messungssteuereinheit 108, eine Korrektur-Verarbeitungseinheit 114, eine Blutdruck-Berechnungseinheit 116 und eine Ausgangssignal-Verarbeitungseinheit 118. 5 erläutert nur periphere Hardware, welche direkt Signale zu/von den jeweiligen Einheiten an die CPU 100 überträgt/empfängt, um die Beschreibung zu vereinfachen.
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Die Druckaufbau-Steuereinheit 102 steuert den Druckaufbau der Manschette 20. Konkret ausgedrückt, ein Steuersignal wird an die Pumpentreiberschaltung 53 übertragen, so dass die Pumpe 51 getrieben wird, und Luft an den Luftbalg 21 geschickt wird.
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Die Druckverminderungs-Steuereinheit 104 steuert die Druckverminderung der Manschette 20 bei beispielsweise einer vorher festgelegten Geschwindigkeit. Konkret ausgedrückt, ein Steuersignal wird an die Ventiltreiberschaltung 54 übertragen, so dass das Ventil 52 getrieben wird und Luft, welche an den Luftbalg 21 geführt wurde, eingeschlossen und ausgestoßen wird.
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In der ersten Ausführungsform bedeutet die Druckverminderungssteuerung eine Steuerung, welche den Druck in der Manschette 20 in eine spezifizierte Richtung (nämlich eine fallende Richtung) steuert, und die Druckaufbausteuerung bedeutet ein Steuern, welches den Druck in der Manschette 20 in eine Richtung entgegengesetzt zu der spezifizierten Richtung (nämlich einer ansteigenden Richtung) verändert.
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Die Auslöse-Verarbeitungseinheit 106 steuert das Treiben der Auslöseeinheit 60 (der Motortreiberschaltung 63) für eine Periode der Druckvermindungssteuerung, so dass ein Prozess für das Auslösen der konstanten Volumenänderung in der Manschette 20 (des Luftbalges 21) ausgeführt wird. In der ersten Ausführungsform wird die Volumenänderung sukzessive während der Druckverminderungssteuerung bei einem Zyklus unterschiedlich von einem Zyklus mit einer Herzfrequenz der zu messenden Person ausgelöst. Die Herzfrequenz der zu messenden Person kann durch ein öffentlich bekanntes Verfahren berechnet werden, beispielsweise zu der Zeit der Druckaufbausteuerung, oder ein vergangenes (z.B. das vorherige) gemessene Messergebnis kann benutzt werden. In einer anderen Weise kann ein numerischer Wert, welcher nicht als die Herzfrequenz vorhanden ist, als der Zyklus unterschiedlich von dem Zyklus der Herzfrequenz eines Prüflings vorher eingestellt werden.
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Die Messungssteuereinheit 108 führt eine Steuerung durch, basierend auf dem Manschettendrucksignal (detektiert durch den Drucksensor 32), welches von der Oszillationsschaltung 33 erhalten wird, so dass die Pulswellenamplitude und die Druckveränderungseigenschaft bezüglich der konstanten Volumenänderung gemessen werden. In der ersten Ausführungsform beinhaltet die Messungssteuereinheit 108 eine Signal-Erfassungseinheit 110 und eine Trennungs-Verarbeitungseinheit 112.
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Die Signal-Erfassungseinheit 110 erfasst die Manschettendrucksignale in chronologischer Reihenfolge für die Periode der Druckverminderungssteuerung. Während dieser Periode sind, da die konstanten Volumenänderung in dem Luftbalg 21 ausgelöst ist, die Manschettendrucksignale, welche für die Periode der Druck-Erniedrigungssteuerung erfasst sind, Signale, welche durch Synthetisieren der Pulswellenamplitude mit der Druck-Änderungsamplitude bezüglich der konstanten Volumenänderung erhalten werden. D.h., nicht nur eine Änderung in einem inneren Druck eines Blutgefäßes, sondern auch die Druckänderung bezüglich der konstanten Volumenänderung werden auf dem Manschettendrucksignal überlappt, welches durch den Drucksensor 32 detektiert wird.
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Die Trennungs-Verarbeitungseinheit 112 führt einen Filterprozess an dem Manschettendrucksignal aus, welches durch die Signal-Erfassungseinheit 110 erlangt wird, um so das Manschettendrucksignal in die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft aufzuteilen.
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Die Korrektur-Verarbeitungseinheit 114 korrigiert die Pulswellenamplitude, welche basierend auf der gemessenen Druckänderungseigenschaft gemessen wurde. Die Blutdruck-Berechnungseinheit 117 berechnet einen Blutdruckwert, wie z.B. einen höchsten Blutdruck und einen niedrigsten Blutdruck basierend auf der korrigierten Pulswellenamplitude. Die Ausgangssignal-Verarbeitungseinheit 118 führt einen Prozess für das Ausgeben des Blutdruckwertes durch. Beispielsweise wird der Blutdruckwert auf der Anzeigeeinheit 40 angezeigt, und der Blutdruckwert wird in dem Flash-Speicher 43 gespeichert.
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Die Arbeitsabläufe der oben beschriebenen Funktionsblöcke können durch Ausführen der Software realisiert werden, welche in der Speichereinheit 42 gespeichert ist, oder wenigstens einer der Funktionsblöcke kann durch Hardware realisiert werden.
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Das Konzept eines Blutdruckmessverfahrens entsprechend der ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf 6(A) bis 6(F) beschrieben. 6(A) bis 6(F) sind Diagramme, welche das Konzept des Blutdruckmessverfahrens entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
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6(A) stellt eine Änderung in einem intra-arteriellen Druck entlang einer Zeitachse dar. 6(B) stellt eine Volumenänderung entlang der gleichen Zeitachse, wie die in 6(A), dar. In der ersten Ausführungsform wird die konstante Volumenänderung, welche in 6(B) gezeigt wird, an die Manschette 20 während des Druckverminderns der Manschette 20 gegeben. In diesem Fall besitzt das Manschettendrucksignal, welches über die Oszillationsschaltung 33 erfasst wird, eine wellenform, wie sie in 6(C) und 6(D) gezeigt wird. 6(D) stellt ein teilweise vergrößertes Diagramm eines Teiles 401 des Manschettendrucksignals in 6(C) dar. Wie in 6(D) gezeigt wird, wird die Druckänderung bezüglich der konstanten Volumenänderung mit dem Manschettendrucksignal überlappt.
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In der ersten Ausführungsform wird das Manschettendrucksignal, welches die Druckänderung bezüglich der konstanten Volumenänderung beinhaltet, z.B. dem Filterprozess, ausgesetzt, um so in die Pulswellenamplitude (6(E)) aufgetrennt zu werden, ausgelöst durch die Änderung in dem inneren Druck in dem Blutgefäß und der Druck-Änderungsamplitude, welche durch die konstante Volumenänderung ausgelöst wird, nämlich die Druckänderungseigenschaft (6(F)).
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Das konkrete Korrekturverfahren in der Korrektur-Verarbeitungseinheit 114 wird später beschrieben.
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(Mit Bezug auf den Arbeitsablauf)
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7 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Blutdruckmessprozess entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Der in dem Ablaufdiagramm in 7 gezeigte Prozess wird als ein Programm in der Speichereinheit 42 im Voraus gespeichert. Die CPU 100 liest dieses Programm und führt es aus, so dass die Funktion des Blutdruck-Messprozesses realisiert wird.
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Mit Bezug auf 7 baut die Druckaufbau-Steuerungseinheit 102 die Manschette 20 im Druck auf (Schritt S2). Während des Druckaufbaus berechnet die Druckaufbau-Steuereinheit 102 eine Herzfrequenz, basierend auf einem Ausgangssignal von der Oszillationsschaltung 33 durch ein öffentlich bekanntes Verfahren (Schritt S4).
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Die Druckaufbau-Steuerungseinheit 102 bestimmt, ob der Druck in der Manschette 20 (der Manschettendruck) ein vorher festgelegter Wert ist (z.B. 200 mmHg) (Schritt S6). Wenn die Bestimmung durchgeführt ist, dass der Manschettendruck nicht den vorher festgelegten Wert erreicht (NEIN in Schritt S6), kehrt die Sequenz bzw. der Ablauf zu dem Schritt S2 zurück, und der obige Prozess wird wiederholt. Wenn die Bestimmung durchgeführt ist, dass der Manschettendruck den vorher festgelegten Wert erreicht (JA im Schritt S6), wird der Druckaufbau gestoppt (Schritt S8). In der ersten Ausführungsform wird der Druckaufbau gestoppt, wenn der Manschettendruck den vorher festgelegten Wert erreicht, jedoch zu der Zeit, wenn der höchste Blutdruck während des Druckaufbaus veranschlagt wird, kann der Druckaufbau wie bei einem herkömmlichen Verfahren gestoppt werden.
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Die Druckverminderungs-Steuereinheit 104 startet dann, die Manschette 20 im Druck zu vermindern (Schritt S10). Zur gleichen Zeit löst die Auslöse-Verarbeitungseinheit 106 die konstante Volumenänderung in der Manschette 20 aus (Schritt S12). Konkret wird ein Steuersignal an die Motortreiberschaltung 63 übertragen, so dass der Zylinder 61 bei einer hohen Geschwindigkeit getrieben wird und die konstante Volumenänderung wird an den Luftbalg 21 gegeben. Ein Zyklus unterschiedlich von dem der Herzfrequenz der zu messenden Person, welcher im Schritt S4 berechnet wird, wird als der Zyklus der Volumenänderung ausgewählt.
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Die Signal-Erfassungseinheit 110 der Messungssteuereinheit 108 erfasst die Manschettendruckdaten (das Manschetten-Drucksignal), welches durch den Drucksensor 32 während des Druckverminderns detektiert wurde (Schritt S14). Die erfassten Manschettendruckdaten werden in der Speichereinheit 42 in chronologischer Reihenfolge gespeichert.
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Die Druckverminderungs-Steuereinheit 104 bestimmt dann, ob der Manschettendruck einen vorher festgelegten Wert erreicht (z.B. 40 mmHg) (Schritt S15). Wenn die Bestimmung durchgeführt ist, dass der Manschettendruck nicht den vorher festgelegten Wert erreicht (NEIN im Schritt S15), kehrt der Ablauf zu dem Schritt S12 zurück, und der obige Prozess wird wiederholt. Wenn die Bestimmung durchgeführt ist, dass der Manschettendruck den vorher festgelegten Wert erreicht (JA im Schritt S15), wird die Druckvermindungssteuerung beendet und der Ablauf geht zum Schritt S16. In der ersten Ausführungsform, wenn der Manschettendruck den vorher festgelegten Wert erreicht, wird die Druckverminderungs-Steuerung beendet, jedoch zu der Zeit, bei welcher der Blutdruck berechnet werden kann (z.B. zur Zeit des niedrigsten Blutdruckwertes, welcher während des Druckaufbaus oder weniger geschätzt wurde, zu der Zeit, bei welcher die Amplitude kleiner als ein vorher festgelegter Wert oder Ähnliches ist), kann die Druckverminderungs-Steuerung beendet werden.
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Im Schritt S16 filtert die Trennungs-Verarbeitungseinheit 112 der Messungssteuereinheit 108 die Manschettendruckdaten, welche in chronologischer Reihenfolge in dem Schritt S14 erfasst sind, um die Daten in die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft aufzutrennen. Konkret werden beispielsweise ein Filterprozess, um eine Hochfrequenz-Komponente von den Manschettendruckdaten zu eliminieren, und ein Filterprozess, um die Hochfrequenzkomponente zu extrahieren, parallel ausgeführt. Als Ergebnis können die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft extrahiert werden.
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Danach korrigiert die Korrektur-Verarbeitungseinheit 114 die Pulswellenamplitude, welche im Schritt S16 erfasst ist. Konkret wird eine einhüllende Kurve einer Wertkette der Pulswellenamplitude gebildet (Schritt S18), und die gebildete einhüllende Kurve wird durch Benutzen der Druckänderungseigenschaft korrigiert, welche in dem Schritt S16 erhalten wird (Schritt S20). Ein derartiger Prozess für das Korrigieren der Pulswellenamplitude wird im Detail mit Bezug auf 8 beschrieben.
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8(A) bis 8(D) sind Diagramme, um den Prozess für das Korrigieren der Pulswellenamplitude entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
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8(A) stellt ein Beispiel der einhüllenden Kurve 401 dar, welche im Schritt S18 gebildet wurde. 8(B) stellt ein Beispiel einer Linie dar, welche die Druckänderungseigenschaft darstellt, welche im Schritt S16 erfasst wurde (hier nachfolgend „charakteristische Linie“) 402.
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Die Korrektur-Verarbeitungseinheit 114 detektiert den Manschettendruck PCm entsprechend einem Maximumpunkt 4011 der einhüllenden Kurve 401. Der Manschettendruck PCm entspricht einem Durchschnittsblutdruck (MAP). Die Korrektur-Verarbeitungseinheit 114 benutzt einen Punkt 4021, entsprechend zu dem Manschettendruck PCm auf der charakteristischen Linie 402 als einen Standard und korrigiert die einhüllende Kurve 401, so dass die charakteristische Linie 402 eine konstante Amplitude besitzt. D.h., die einhüllende Kurve 401 ist korrigiert, so dass die charakteristische Linie 402 zu einer geraden Linie 4022 wird, welche durch den Punkt 4021 läuft. 8(C) stellt eine korrigierte einhüllende Kurve 403 dar. In der korrigierten einhüllenden Kurve 403 wird eine Seite niedriger als der Manschettendruck PCm nach oben korrigiert, und eine Seite niedriger als der Manschettendruck PCm wird nach unten korrigiert.
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Mit Bezug auf 7 und 8(D) berechnet die Blutdruck-Berechnungseinheit 116 einen höchsten Blutdruck (SYS) und einen niedrigsten Blutdruck (DIA) (Schritt S22) basierend auf der korrigierten einhüllenden Kurve 403. Konkret wird die Berechnung in der folgenden Weise ausgeführt. D.h., ein Wert, welcher durch Multiplizieren des Maximumpunktes (4011) der einhüllenden Kurve 403 durch eine vorher festgelegte Konstante (z.B. 0,5) erhalten wird, wird als ein Schwellwert TH1 bestimmt, und ein Wert, welcher durch Multiplizieren des Maximumpunktes 4011 durch eine vorher festgelegten Konstante (z.B. 0,7) erhalten wird, wird als der Schwellwert TH2 bestimmt. Der Manschettendruck, welcher höher als der Durchschnittsblutdruck (MAP) ist, und einem Punkt entspricht, bei welchem die korrigierte einhüllende Kurve 403 und der Schwellwert TH2 sich schneiden, wird als der höchste Blutdruck (SYS) bestimmt. Der Manschettendruck, welcher geringer als der Durchschnittsblutdruck (MAP) ist, und einem Punkt entspricht, bei welchem sich die korrigierte einhüllende Kurve 403 und der Schwellwert TH2 schneiden, wird als der niedrigste Blutdruck (DIA) bestimmt.
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Die Blutdruck-Berechnungseinheit 116 kann eine Herzfrequenz berechnen, basierend auf der Pulswellenamplitude, welche durch den Trennungsprozess entsprechend einem öffentlich bekannten Verfahren erlangt wurde.
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Schließlich wird Luft aus dem Luftbalg 21 ausgestoßen (Schritt S24), und die Ausgangssignal-Verarbeitungseinheit 118 zeigt die gemessenen Ergebnisse (den höchsten Blutdruck, den niedrigsten Blutdruck und die Herzfrequenz) an und zeichnet sie auf (Schritt S26). Der Flash-Speicher 43 speichert die Messdaten, in welchen beispielsweise die gemessenen Werte (der höchste Blutdruck, der niedrigste Blutdruck und die Herzfrequenz) auf die Messzeit bezogen sind, und die Daten in einem Aufzeichnungsformat auf.
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Der Blutdruck-Messprozess entsprechend der ersten Ausführungsform wird auf die oben beschriebene Weise beendet. Der Ausstoß- bzw. Entlüftungsprozess (Schritt S24) kann parallel zu dem Prozess in den Schritten S16 bis S22 ausgeführt werden.
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Wie oben beschrieben, entsprechend der ersten Ausführungsform, wird die Druckänderungseigenschaft bei jeder Messung extrahiert. Aus diesem Grund werden Einflüsse des Wicklungszustands der Manschette 20 und langfristige Veränderungen in der Pumpe 51, des Ventils 52 und der Manschette 20 sicher bei der Druckänderungseigenschaft berücksichtigt. In der ersten Ausführungsform wird die Pulswellenamplitude, welche durch die Veränderung in dem inneren Druck in dem Blutgefäß ausgelöst ist, korrigiert, basierend auf einer derartigen Druckänderungseigenschaft, und der Blutdruckwert wird berechnet. Deshalb kann der Blutdruckwert genau gemessen werden, ungeachtet des Wicklungszustandes der Manschette 20 und der langfristigen Veränderungen der Pumpe 51, dem Ventil 52 und der Manschette 20.
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In der ersten Ausführungsform wird die einhüllende Kurve gebildet, basierend auf der Wellenform (der Pulswellenamplitude), von welcher der Einfluss der Druckänderung bezüglich der konstanten Volumenänderung durch die Filterung eliminiert ist, sie kann jedoch gebildet werden, basierend auf der Amplitude des Manschettendrucksignals vor der Filterung.
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Die erste Ausführungsform beschreibt das Druckverminderungs-Messverfahren als das Beispiel, jedoch kann die vorliegende Erfindung auch für das Druckaufbau-Messverfahren benutzt werden. In diesem Fall wird die konstante Volumenänderung während einer Periode der Druckaufbausteuerung ausgelöst, und das Manschettendrucksignal kann während der Periode der Druckaufbausteuerung erfasst werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
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In der ersten Ausführungsform wird die konstante Volumenänderung bei einem Zyklus unterschiedlich von dem einer Herzfrequenz einer zu messenden Person ausgelöst, während der Periode der Drucksteuerung (der Druckaufbausteuerung), für welche die Pulswellenamplitude gemessen wird. Die Manschettendruckdaten, in welchen die Druckänderung mit der konstanten Volumenänderung überlappt ist, wird dem Filterprozess unterworfen, so dass die Druckänderungseigenschaft extrahiert wird.
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Im Gegensatz wird in der zweiten Ausführungsform die konstante Volumenänderung bei einem konstanten Intervall (sukzessive) während der Periode der Drucksteuerung ausgelöst, für welche die Pulswellenamplitude gemessen wird. Die Amplitudenwerte des Manschettendrucksignals werden gemessen, wenn die Volumenänderung ausgelöst wird und nicht ausgelöst wird, so dass die Druckänderungseigenschaft ohne den Filterprozess gemessen wird.
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In der zweiten Ausführungsform wird die schrittweise Drucksteuerung (so genannte Schritt-Druckverminderung) durchgeführt, so dass die Manschettendrucksignale zu der Zeit, wenn das konstante Volumen ausgelöst wird und nicht ausgelöst wird, gemessen werden, wenn die Druckwerte in der Manschette gleich sind. Die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft werden basierend auf den zwei Arten der gemessenen Manschettendrucksignale berechnet.
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9(A) und 9(B) sind Diagramme, welche die Detektierzeitabläufe der Pulswellenamplitude und der Druckänderungseigenschaft darstellen, entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9(A) stellt den Manschettendruck als den Steuerungswert entlang einer Zeitachse dar. 9(B) stellt das Manschettendrucksignal (hauptsächlich eine Pulswelle) entlang der gleichen Zeitachse, wie die der 9(A), dar. In 9(B) ist ein Abschnitt TA eine Periode, für welche die Pulswelle detektiert wird. D.h., das Segment TA repräsentiert eine Detektierperiode des Manschettendrucksignals, welches für die Berechnung der Pulswellenamplitude zu benutzen ist. Ein Segment TB ist eine Periode, für welche die konstante Volumenänderung ausgelöst wird. Deshalb stellt das Segment bzw. der Abschnitt TB die Detektierperiode des Manschettendrucksignals dar, welches für die Berechnung der Druckänderungseigenschaft zu benutzen ist.
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In der zweiten Ausführungsform ist der Abschnitt TA ein Abschnitt vom Start bis zum Ende eines Schlages der Pulswelle (von einem Anstiegspunkt der Pulswelle zu einem Anstiegspunkt der nächsten Pulswelle), und der Abschnitt TB ist ein Teilabschnitt der nächsten Pulswelle in dem Abschnitt TA.
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Auf eine derartige Weise wird die konstante Volumenänderung auf der gleichen Position zu jeder Zeit in dem gleichen Zyklus wie dem der Herzfrequenz der zu messenden Person ausgelöst, so dass die Druckänderungseigenschaft (die Linie, welche diese repräsentiert) erhalten werden kann.
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Der Abschnitt TA kann wenigstens den Anstiegspunkt eines Schlages einer Pulswelle oder den Anstiegspunkt der nächsten Pulswelle und einen Maximumpunkt der Pulswelle dazwischen beinhalten. Der Abschnitt TB kann ein Abschnitt sein, welcher nicht den Anstiegspunkt eines Schlages einer Pulswelle, den Anstiegspunkt der nächsten Pulswelle und den Maximumpunkt der Pulswelle dazwischen beinhaltet. Deshalb, wenn der Abschnitt TA den Anstiegspunkt eines Schlages der Pulswelle bis zum Anstiegspunkt der nächsten Pulswelle beinhaltet, wie dies in 9(B) gezeigt wird, kann der Abschnitt TB in dem Abschnitt TA beinhaltet sein. D.h., in der zweiten Ausführungsform werden die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft in Reihe gemessen, können aber parallel gemessen werden.
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Die Periode, welche durch den Abschnitt TB repräsentiert wird, ist die Zeit kürzer als der Zyklus der Herzfrequenz und kann im Voraus bestimmt werden, oder kann bei jeder Messung bestimmt werden.
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Wie in 9(A) gezeigt wird, wird der Druck in der Manschette beibehalten, bis die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft gemessen werden (spezieller ausgedrückt, die Manschettendruckdaten, welche für die Berechnung der Pulswellenamplitude und der Druckänderungseigenschaft benutzt werden können, werden gesammelt). Wenn die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft gemessen werden, wird die Druckverminderung auf einen vorher festgelegten Druck ausgeführt. Als Ergebnis kann die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft für die Druckverminderungsperiode erfasst werden, ohne das Manschettendrucksignal zu filtern.
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Um die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft zu erfassen, ist es nicht notwendig, eine derartige Schritt-Druckverminderung auszuführen. Wie in 10(A) und 10(B) gezeigt wird, können beide von ihnen bei jedem Puls bei einer vorher festgelegten Geschwindigkeit während des Druckverminderns detektiert werden. 10(A) stellt den Manschettendruck als den Steuerungswert entlang einer Zeitachse dar. 10(B) stellt das Manschettendrucksignal (hauptsächlich die Pulswelle) entlang der gleichen Zeitachse, wie die in 10(A), dar. Wie in 10(B) gezeigt wird, kann ein Abschnitt von dem Anstiegspunkt eines Schlages einer Pulswelle zu dem Maximumpunkt durch einen Abschnitt TA# (eine Periode zum Detektieren der Pulswelle) dargestellt werden, und wenigstens ein Teilabschnitt von dem Maximumpunkt der Pulswelle bis zu dem Anstiegspunkt der nächsten Pulswelle kann durch ein Segment TB# (eine Periode für das Auslösen der konstanten Volumenänderung) dargestellt werden.
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Der Aufbau und der Basisbetriebsablauf des Blutdruckmessgerätes entsprechend der zweiten Ausführungsform sind ähnlich zu jenen in der ersten Ausführungsform. Deshalb benutzt die Beschreibung Bezugssymbole, welche in der ersten Ausführungsform benutzt wurden.
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Nur ein Bereich, welcher unterschiedlich von der ersten Ausführungsform ist, wird nachfolgend beschrieben.
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(Mit Bezug auf den funktionellen Aufbau)
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11 ist ein Funktionsblockdiagramm, welches einen funktionellen Aufbau des Blutdruckmessgerätes 1 entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 11 stellt auch einen funktionellen Aufbau des Druckverminderungs-Messverfahrens dar. Funktionelle Blöcke, welche ähnlich Prozesse ausführen, zu denen, welche in den Funktionsblöcken in 5 gezeigt werden, werden mit den gleichen Bezugssymbole bezeichnet. Deshalb wird die Beschreibung davon nicht wiederholt.
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Mit Bezug auf 11, in der zweiten Ausführungsform, beinhaltet die CPU 100 eine Druckverminderungs-Steuereinheit 104A, eine Auslöse-Verarbeitungseinheit 106A und eine Messungssteuereinheit 108A anstatt der Druckverminderungs-Steuereinheit 104, der Auslöse-Verarbeitungseinheit 106 und der Messungssteuereinheit 108 entsprechend der ersten Ausführungsform.
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Die Druckverminderungs-Steuereinheit 104A führt die schrittweise Druckverminderungssteuerung durch, nämlich die Schritt-Druckverminderung. Die Auslöse-Verarbeitungseinheit 106A löst die konstante Volumenänderung bei einem konstanten Intervall während der Periode der Druckverminderungssteuerung aus. In der zweiten Ausführungsform ist der Startzeitablauf, bei welchem die konstante Volumenänderung ausgelöst wird, vorzugsweise der gleiche Zyklus, wie der der Herzfrequenz der zu messenden Person.
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Die Messungssteuereinheit 108A beinhaltet eine erste Messungseinheit 210 und eine zweite Messungseinheit 212 anstatt der Signal-Erfassungseinheit 110 und der Trennungs-Verarbeitungseinheit 112. Die erste Messungseinheit 210 misst die Druckänderungseigenschaft basierend auf dem Manschettendrucksignal, welches bei dem spezifizierten Abschnitt (dem Abschnitt TB in 9) ausgegeben wird, bei welchem die konstante Volumenänderung an die Manschette 20 gegeben wird. Die zweite Messungseinheit 212 misst die Pulswellenamplitude, basierend auf dem Manschettendrucksignal, welches bei der Periode der DruckVermindungssteuerung ausgegeben wird und bei einem Abschnitt, anders als dem spezifizierten Abschnitt, nämlich einem Abschnitt, bei welchem die -konstante Volumenänderung nicht ausgelöst ist (der Abschnitt TA in 9).
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(Mit Bezug auf den Betriebsablauf)
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12 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Blutdruck-Messprozess entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Prozesse ähnlich zu denen in dem Ablaufdiagramm in 7 werden mit den gleichen Schrittzahlen bezeichnet. Deshalb wird die Beschreibung davon nicht wiederholt.
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Mit Bezug auf 12, im Vergleich zu dem Ablaufdiagramm in 7, werden die Prozesse in den Schritten S102 bis S114 zwischen den Schritt S8 und den Schritt S15 statt der Schritte S10 bis S14 eingefügt. Außerdem wird der Schritt S16 gelöscht.
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In der zweiten Ausführungsform, wenn die Prozesse in den Schritten S2, S4, S6 und S8 ausgeführt werden, öffnet die Druckverminderungs-Steuereinheit 104A das Ventil 54, um so die Manschette 20 im Druck zu mindern (Schritt S102). Die Druckverminderungs-Steuereinheit 104A bestimmt, ob der Druck beim Start der Druckverminderung auf einen vorher festgelegten Druck vermindert ist (Schritt S104). Die Manschette 20 wird im Druck vermindert, bis eine Druckdifferenz einen vorher festgelegten Druck erreicht (NEIN in Schritt S104). Wenn die Druckdifferenz den vorher festgelegten Druck erreicht (JA im Schritt S104), wird die Druckverminderung gestoppt (Schritt S106). D.h., das Ventil 54 wird geschlossen.
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Die zweite Messeinheit 212 erfasst das Manschettendrucksignal, um so die Pulswelle zu messen (Schritt S108), und berechnet die Pulswellenamplitude (Schritt S110). Die Messperiode der Pulswelle ist eine Periode von dem Stopp der Druckminderung bis zum Detektieren des Anstiegspunktes der nächsten Pulswelle, wie dies durch den Abschnitt TA in 9(B) dargestellt wird.
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Danach, wenn der Maximumpunkt der nächsten Pulswelle detektiert wird, löst die Auslöse-Verarbeitungseinheit 106A die konstante Volumenänderung in der Manschette 20 für eine konstante Periode (das Segment TB in 9(B)) bei einem spezifizierten Zeitablauf (z.B. vorher festgelegte msec Zeit, welche nach dem Maximumpunkt der Pulswelle verstrichen ist) aus (Schritt S112). Die Druckänderungsamplitude bezüglich der konstanten Volumenänderung wird basierend auf dem Manschettendrucksignal gemessen, welches für die Periode (den Abschnitt TB) detektiert wird, für welche die Volumenänderung ausgelöst wird, so dass die Druckänderungseigenschaft berechnet wird (Schritt S114).
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Die Druckverminderungs-Steuereinheit 104A bestimmt, ob der Manschettendruck den vorher festgelegten Wert, wie oben beschrieben, erreicht (Schritt S14). Die Schritte S102 bis S114 werden wiederholt, bis der Manschettendruck den vorher festgelegten Wert erreicht (NEIN im Schritt S15). Wenn die Bestimmung durchgeführt wird, dass der Manschettendruck den vorher festgelegten Wert erreicht (JA im Schritt S15), geht der Ablauf zu dem Schritt S18.
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Auf eine derartige Weise ist in der zweiten Ausführungsform, da die Periode, für welche die konstante Volumenänderung ausgelöst wird, auf einen konstanten Abschnitt (den Abschnitt TB) begrenzt ist, der Auftrennungsprozess im Schritt S16 in der ersten Ausführungsform nicht notwendig.
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In der zweiten Ausführungsform, in den Schritten S18 bis S20, bildet die Korrektur-Bearbeitungseinheit 114 eine Umhüllungskurve, basierend auf der Pulswellenamplitude, welche im Schritt S110 berechnet ist, und korrigiert die gebildete Einhüllungskurve, wobei die Druckänderungseigenschaft benutzt wird, welche im Schritt S114 berechnet ist. Das Korrekturverfahren ist ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform.
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In der zweiten Ausführungsform werden die Pulswellenamplitude und die Druckänderungseigenschaft (die Druckänderungsamplitude bezüglich der konstanten Volumenänderung) während der Druckverminderungssteuerung berechnet, sie können jedoch nach dem Ende der Druckverminderungssteuerung berechnet werden. D.h., wenn das Manschettendrucksignal, welches während der Druckverminderungssteuerung gemessen wird, für die Berechnung der Pulswellenamplitude und der Druckänderungseigenschaft benutzt wird, werden deren Berechnungszeitabläufe nicht berücksichtigt.
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[Dritte Ausführungsform]
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Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
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In den ersten und zweiten Ausführungsformen wird die konstante Volumenänderung sukzessive oder intermittierend während der Drucksteuerung (der Druckverminderungssteuerung) ausgelöst, um die Pulswellenamplitude zu messen. Im Gegensatz dazu, in der dritten Ausführungsform, wird die Druckänderungseigenschaft für die Periode unterschiedlich von der Periode der Drucksteuerung gemessen, um die Pulswellenamplitude zu messen.
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13 ist ein Diagramm, welches die Detektierzeitabläufe der Pulswellenamplitude und der Druckänderungseigenschaft entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 13 stellt den Manschettendruck als den Steuerwert entlang einer Zeitachse dar. In der dritten Ausführungsform wird beispielsweise die Druckänderungseigenschaft für die Druckaufbauperiode erfasst und die Pulswellenamplitude wird für die Druckverminderungsperiode erfasst. Es ist vorzuziehen, dass die Druckaufbaugeschwindigkeit gleich der Druckverminderungsgeschwindigkeit ist.
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Nur ein Bereich unterschiedlich von der ersten Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben.
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[Mit Bezug auf die Hardware-Konfiguration)
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14 ist ein Blockdiagramm, welches eine Hardware-Konfiguration eines Blutdruckmessgerätes 1A entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die gleichen Komponenten wie diejenigen, welche in 4 gezeigt werden, werden mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet. Deshalb wird die Beschreibung davon nicht wiederholt.
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Mit Bezug auf 14 beinhaltet die Manschette 20 in der dritten Ausführungsform einen Luftbalg 21A für das Blutflussblockieren ebenso wie den Luftbalg 21 für die Messung eines Blutdrucks. Der Luftbalg 21A für das Blockieren des Blutflusses ist so angeordnet, dass er auf einer oberen Strömungsseite einer Arterie bezüglich des Luftbalges 21 angeordnet ist, wenn die Manschette 20 an einem Messort befestigt ist.
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Der Drucksensor 32, die Oszillationsschaltung 33, die Pumpe 51, das Ventil 52, die Pumpentreiberschaltung 53 und die Ventiltreiberschaltung 54, welche in dem allgemeinen Blutdruckmessgerät beinhaltet sind, werden als eine erste Einstell-/Detektiereinheit 300 benannt. In der dritten Ausführungsform beinhaltet der Hauptteilbereich 10 ferner eine zweite Einstell-/Detektiereinheit 300A, welche den gleichen Aufbau besitzt wie die der ersten Einstell-/Detektiereinheit 300. Die zweite Einstell-/Detektiereinheit 300A beinhaltet einen Drucksensor 32A, eine Oszillationsschaltung 33A, eine Pumpe 51A, ein Ventil 52A, eine Pumpentreiberschaltung 53A und eine Ventiltreiberschaltung 54A. Der Drucksensor 32A, die Pumpe 51A und das Ventil 52A sind an den Luftbalg 21A für das Blockieren des Blutflusses über die Luftröhre 31A angeschlossen. Betriebsabläufe des jeweiligen Abschnittes in der zweiten Einstell-/Detektiereinheit 300A sind ähnlich zu den Betriebsabläufen der jeweiligen Abschnitte in der ersten Einstell-/Detektiereinheit 300.
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In der dritten Ausführungsform wird der Luftbalg 21A für das Blockieren des Blutflusses an die Manschette 20 geliefert, ist jedoch nicht auf diesen beschränkt, solange der Blutfluss an der Messortseite blockiert wird.
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(Mit Bezug auf den funktionellen Aufbau)
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15 ist ein Funktionsblockdiagramm, welches das Blutdruckmessgerät 1A entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 15 stellt auch den funktionellen Aufbau des Druckverminderungs-Messverfahrens dar. Komponenten, welche die ähnlichen Prozesse ausführen, wie jene des Funktionsblockes, welcher in 5 gezeigt wird, sind mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet. Deshalb wird deren Beschreibung nicht wiederholt.
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Mit Bezug auf 15 beinhaltet in der dritten Ausführungsform die CPU 100 eine Blutfluss-Blockiereinheit 301. Außerdem beinhaltet die CPU 100 eine Auslöse-Verarbeitungseinheit 106B und eine Messungssteuereinheit 108B, anstatt der Auslöse-Verarbeitungseinheit 106 und der Messungssteuereinheit 108 in der ersten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform stellt die Druckaufbausteuerung die Steuerung dar, um den Druck in der Manschette 20 in eine spezifizierte Richtung (nämlich in eine ansteigende Richtung) zu ändern, und die Druckverminderungssteuerung stellt die Steuerung dar, um den Druck in der Manschette 20 in eine Richtung entgegengesetzt zu der spezifizierten Richtung, nämlich in eine fallende Richtung, zu verändern.
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Die Blutfluss-Blockiereinheit 301 blockiert den Blutfluss des Messortes, wobei der Luftbalg 21A für das Blutflussblockieren nur für die Periode der Druckaufbausteuerung benutzt wird. Die Blutfluss-Blockiereinheit 301 ist mit der Pumpentreiberschaltung 53A, der Ventiltreiberschaltung 54A und der Oszillationsschaltung 33A verbunden. Während der Druck in dem Luftbalg 21A über die Oszillationsschaltung 33A detektiert wird, wird die Pumpe 51A getrieben, und wenn der Druck in dem Luftbalg 21A nicht fluktuiert, wird das Treiben der Pumpe 51A gestoppt.
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Die Auslöseverarbeitungseinheit 106B löst beispielsweise die konstante Volumenänderung sequenziell während der Periode der Druckaufbausteuerung aus. Der Zyklus der Volumenänderung in der dritten Ausführungsform kann ein vorher festgelegter Zyklus sein.
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Die Messungssteuereinheit 108B beinhaltet eine erste Messeinheit 310 und eine zweite Messeinheit 312. Die erste Messeinheit 310 misst die Druckänderungseigenschaft, basierend auf dem Manschettendrucksignal, welches während der Periode der Druckaufbausteuerung ausgegeben wird. Die zweite Messeinheit 312 misst die Pulswellenamplitude, basierend auf dem Manschettendrucksignal, welches während der Periode der Druckverminderungssteuerung ausgegeben wird.
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(Mit Bezug auf den Betriebsablauf)
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16 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Blutdruckmessprozess entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Prozesse ähnlich zu jenen in dem Ablaufdiagramm in 7 werden durch die gleichen Schrittzahlen bezeichnet. Deshalb wird eine Beschreibung davon nicht wiederholt.
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Mit Bezug auf 16, im Vergleich zu dem Ablaufdiagramm in 7, wird ein Prozess im Schritt S202 als Erstes eingefügt, und die Prozesse in Schritt S206, S207 und S208 werden zwischen den Schritt S2 und den Schritt S6 anstatt des Schrittes S4 eingefügt. Ferner wird ein Prozess im Schritt S210 zwischen dem Schritt S8 und dem Schritt S10 eingefügt. Ferner werden die Prozesse in dem Schritt S218 und dem Schritt S220 statt der Prozesse in dem Schritt S12 und dem Schritt S14 ausgeführt.
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In der dritten Ausführungsform, vor dem Start des Druckaufbaus, expandiert die Blutflussblockiereinheit 301 den Luftbalg 21A für das Blockieren des Blutflusses, um so einen Prozess auszuführen, einen Blutfluss des Messortes auf einer oberen Strömungsseite zu blockieren, welche durch den Luftbalg 21 im Druck aufgebaut wird (Schritt S202). Als ein Ergebnis wird die Pulswellenamplitude in dem Luftbalg 21 nicht durch die intraarterielle Druckänderung ausgelöst.
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Wenn der Blutfluss des Messortes blockiert ist und der Druck in der Manschette aufgebaut wird (Schritt S2), löst die Auslöse-Verarbeitungseinheit 106B die konstante Volumenänderung in dem Luftbalg 21 aus (Schritt S206). Die erste Messeinheit 310 erfasst das Manschettendrucksignal (die Manschettendruckdaten) über die Oszillationsschaltung 33 (Schritt S207) während der Periode des Druckaufbaus. Die erste Messeinheit 310 berechnet (erfasst) die Druckänderungseigenschaft von dem erfassten Manschettendrucksignal (Schritt S208). In der dritten Ausführungsform, da der Blutfluss auf der oberen Strömungsseite des Luftbalges 21 zur Zeit des Druckaufbaus blockiert wird, kann die Amplitude des erfassten Manschettendrucksignals als die Druckänderungseigenschaft direkt gemessen werden.
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Wenn der Druckaufbau gestoppt wird (Schritt S8), lässt die Blutfluss-Blockiereinheit 301 die Luft aus dem Luftbalg 21A für das Blockieren des Blutflusses ausströmen, um so das Blutfluss-Blockieren zu beenden (Schritt S210).
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Wenn die Druckverminderung gestartet wird (Schritt S10), ähnlich zu dem normalen Blutdruckmessprozess, erfasst die zweite Messeinheit 312 das Manschettendrucksignal (die Manschettendruckdaten), nämlich eine Druckpulswelle über die Oszillationsschaltung 33 (Schritt S218). Die erfasste Amplitude der Druckpulswelle (die Pulswellenamplitude) wird berechnet (Schritt S220). In der dritten Ausführungsform, da die konstante Volumenänderung nicht zu der Zeit der Druckverminderung ausgelöst wird, stellt das erfasste Manschettendrucksignal die Druckpulswelle dar.
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In der dritten Ausführungsform bildet die Korrektur-Verarbeitungseinheit 114 die einhüllende Kurve in den Schritten S18 und S20, basierend auf der Pulswellenamplitude, welche im Schritt S220 berechnet wurde, und korrigiert die gebildete einhüllende Kurve, wobei die Druckänderungseigenschaft benutzt wird, welche im Schritt S208 berechnet wurde. Das Korrekturverfahren selbst ist ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform.
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In der dritten Ausführungsform werden die Druckänderungseigenschaft (die Druckänderungsamplitude bezüglich der konstanten Volumenänderung) und die Pulswellenamplitude während der Druckaufbausteuerung und der Druckverminderungssteuerung jeweils berechnet. Jedoch werden ihre Berechnungszeitabläufe nicht berücksichtigt, so lange wie die Manschettendrucksignale, welche während der jeweiligen Steuerungen detektiert wurden, für die Berechnung der Druckänderungseigenschaft und der Pulswellenamplitude benutzt werden.
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Es sollte davon ausgegangen werden, dass alle hier veröffentlichten Ausführungsformen erläuternd und nicht restriktiv sind, dass der Umfang der Erfindung, welcher durch die angehängten Ansprüche angezeigt wird, und alle Variationen, welche innerhalb der Bedeutung der Ansprüche fallen, darin umfasst sein sollen.
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Beschreibung der Symbole
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- 1,1A
- das elektronische Blutdruckmessgerät
- 10
- Hauptteilbereich
- 20
- Manschette
- 21
- Luftbalg (für Blutdruckmessung)
- 21A
- Luftbalg für das Blutfluss-Blockieren
- 30
- Luftsystem
- 31, 31A
- Luftröhre
- 32, 32A
- der Drucksensor
- 33, 33A
- Oszillationsschaltung
- 40
- Anzeigeeinheit
- 41
- Bedieneinheit
- 41A
- Leistungsschalter
- 41B
- Messungsschalter
- 41C
- Einstellschalter
- 41D
- Speicherschalter
- 42
- Speichereinheit
- 43
- Flash-Speicher
- 44
- Stromversorgung
- 45
- Zeitablaufeinheit
- 46
- Daten-Eingangs-/Ausgangseinheit
- 50
- Einstelleinheit
- 51, 51A
- Pumpe
- 52, 52A
- Ventil
- 53, 53A
- Pumpentreiberschaltung
- 54, 54A
- Ventiltreiberschaltung
- 60
- Auslöseeinheit
- 61
- Zylinder
- 62
- Motor
- 63
- Motortreiberschaltung
- 100
- CPU
- 102
- Druckaufbau-Steuereinheit
- 104, 104A
- Druckverminderungs-Steuereinheit
- 106, 106A, 106B
- Auslöse-Verarbeitungseinheit
- 108, 108A, 108B
- Messungssteuereinheit
- 110
- Signalerfassungseinheit
- 112
- Trennungs-Verarbeitungseinheit
- 114
- Korrektur-Verarbeitungseinheit
- 116
- Blutdruck-Berechnungseinheit
- 118
- Ausgangssignal-Verarbeitungseinheit
- 132
- Aufzeichnungsmedium
- 210, 310
- erste Messeinheit
- 212, 312
- zweite Messeinheit
- 300, 300A
- Einstellungs-/Detektiereinheit
- 301
- Blutfluss-Blockiereinheit
