DE112011101145T5

DE112011101145T5 - Blutdruckmesseinrichtung und Steuerverfahren für Blutdruckmesseinrichtung

Info

Publication number: DE112011101145T5
Application number: DE112011101145T
Authority: DE
Inventors: Reiji Fujita; Yukiya Sawanoi; Kenji Fujii; Naomi Matsumura
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2013-01-10
Also published as: WO2011122117A1; JP2011206320A; CN102843964B; US9364156B2; JP5499832B2; US20130023778A1; CN102843964A

Abstract

Die Werte eines Arterienvolumensignals, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert ist, wenn der Manschettendruck mit einem diastolischen Blutdruck und einem systolischen Blutdruck übereinstimmt, welche mit einem vorgeschriebenen Verfahren berechnet sind, werden jeweils als ein Wert zu einer Zeit des diastolischen Blutdruckes und ein Wert zu einer Zeit des systolischen Blutdruckes bestimmt, ein Punkt des Ansteigens, bei welchem das Volumen, welches durch das Arterienvolumensignal, welches durch eine Volumendetektiereinheit detektiert ist, angezeigt wird, beginnt zuzunehmen, und ein Punkt des Abfallens, bei welchem das Volumen beginnt, sich zu vermindern, werden detektiert, ein vorgeschriebener Steuerzielwert wird von dem bestimmten Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des systolischen Blutdruckes verändert, während einer Anstiegszeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert ist, und der vorgeschriebene Steuerzielwert wird von dem bestimmten Wert zu der Zeit des systolischen Blutdruckes auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes verändert, während einer Abfallzeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert ist (Schritte ST31–ST35). Der Blutdruck kann dadurch durch das Anwenden eines Steuerzielwertes, welcher den Einfluss der Deformation des Körperteilgewebes berücksichtigt, wobei ein Volumenkompensationsverfahren benutzt wird, gemessen werden.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Blutdruckmesseinrichtung und ein Steuerverfahren für die Blutdruckmesseinrichtung, und, spezieller ausgedrückt, auf eine Blutdruckmesseinrichtung, welche den Blutdruck misst, wobei ein Volumen-Kompensationsverfahren und ein Steuerverfahren für die Blutdruckmesseinrichtung benutzt werden.
Hintergrund des Standes der Technik
Bei einer herkömmlichen elektronischen Blutdruckmesseinrichtung wird ein Armriemen (Manschette) um einen Messort gewickelt, und während eines Prozesses, bei welchem die Manschette (der Manschettendruck) auf einen höheren Druck als den systolischen Blutdruck aufgeblasen wird und danach die Luft allmählich ausgelassen wird, wird der Puls, welcher durch eine Arterie erzeugt ist, mit einem Drucksensor über die Manschette detektiert, und der systolische Blutdruck und der diastolische Blutdruck werden bestimmt, wobei der Manschettendruck und die Größe (Pulswellenamplitude) des Pulses zu dieser Zeit bestimmt werden (oszillometrisches Verfahren).
Im Gegensatz dazu wurde ein Blutdruckmessgerät vom Volumen-Kompensationstyps entwickelt, welches konfiguriert ist, den Blutdruck über den Herzschlag in einer nicht-invasiven Art kontinuierlich zu messen (siehe JP 54-50175A (hier nachfolgend ”Patent-Literatur 1”)). Das Volumen-Kompensationsverfahren ist ein Verfahren, bei welchem der Kompressionsdruck (Manschettendruck) mit dem innerarteriellen Druck ausgeglichen wird, d. h. der Blutdruck, durch Komprimieren einer Arterie mit einer Manschette von außerhalb des Körpers und Beibehalten des Volumens der pulsierenden Arterie gleichmäßig pro Längeneinheit, und kontinuierlich Blutdruckwerte erhalten werden, indem der Blutdruck detektiert wird, wenn dieser Zustand aufrechterhalten wird.
Durch das Aufrechterhalten des innerarteriellen Druckes und des Manschettendruckes auf der Arterie in konstanter Weise im Gleichgewicht wird die Arterienwand entlastet (d. h. der natürliche Zustand, bei welchem kein Druck ausgeübt wird). In Anbetracht dessen sind das Detektieren des Volumenwertes (Steuern des Zielwertes), wenn die Arterie in einem nicht belasteten Zustand ist, und das Beibehalten dieses Zustands (Servo-Steuerung) zwei wichtige Punkte. Insbesondere, da die Genauigkeit des Steuerns des Zielwertes in großem Maße die Blutdruckmessgenauigkeit beeinflusst, ist das Bestimmen des Steuerns des Zielwertes sehr wichtig.
Ein Verfahren des Bestimmens des Steuerzielwertes wurde erfunden, welches das Detektieren des Maximalpunktes eines Arterien-Volumenänderungssignals (AC-Komponente der Volumenpulswelle), welches von einer photoelektrischen Volumenpulswelle oder einer Impedanzpulswelle erhalten wird, während allmählich eine Arterie komprimiert wird, wobei eine Manschette benutzt wird, und das Hernehmen eines arteriellen Volumenwertes (DC-Komponente der Volumenpulswelle) zu dieser Zeit als den Steuerzielwert (siehe JP 59-156325A (hier nachfolgend ”Patent-Literatur 2”)) beinhaltet. Bei einem elektronischen Blutdruckmessgerät, bei welchem das Volumenkompensationsverfahren der Patent-Literatur 2 benutzt wird, wird ein festgelegter Steuerzielwert für den gesamten Bereich des Steuerns der Manschettendrücke benutzt.
Jedoch ist die Veränderung in der DC-Komponente der Volumenpulswelle unter dem Einfluss der Verformung des Körperteilgewebes rund um eine Arterie bei dem Prozess des Komprimierens der Arterie im aktuellen Fall größer als die Veränderung im arteriellen Volumen. Demnach gibt es das Problem, dass man nur in der Lage ist, den Blutdruck an einem Finger zu messen, bei welchem die Verformung es Körperteilgewebes begrenzt ist, ebenso wie das Problem der gemessenen Differenz (Pulsdruckes) zwischen dem systolischen Blutdruck und dem diastolischen Blutdruck, welcher kleiner als der aktuelle Blutdruckwert ist.
Mit Bezug auf diese Probleme wurde ein Verfahren zum Bestimmen eines Steuerzielwertes erfunden, welches den Einfluss der Deformation des Körperteilgewebes berücksichtigt (siehe JP 8-581A (hier nachfolgend ”Patent-Literatur 3”)). Bei dieser Erfindung werden der diastolische Blutdruck und der systolische Blutdruck berechnet, wobei ein oszillometrisches Verfahren während des Prozesses des allmählichen Komprimierens einer Arterie benutzt wird, und die arteriellen Volumenwerte an diesen beiden Punkten werden detektiert. Diese zwei Punkte dienen als die Steuerzielwerte für den diastolischen Blutdruck und den systolischen Blutdruck. Das Interpolieren dieser zwei Punkte mit einer beliebigen Kurve gestattet, dass die Zielwerte, welche den Einfluss der Deformation des Körperteilgewebes bei beliebigen Punkten innerhalb eines Herzschlages berücksichtigen, bestimmt werden. Durch das Benutzen der Steuerzielwerte, welche auf diese Weise bestimmt werden, ist es möglich, dass der Messfehler, der in dem Fall auftritt, in welchem ein festgelegter Steuerzielwert benutzt wird, eliminiert wird.
Zitatliste
Patentliteratur

Patent-Literatur 1: JP 54-50175A
Patent-Literatur 2: JP 59-156325A
Patent-Literatur 3: JP 8-581A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der Erfindung der Patentliteratur 3 wird jedoch, obwohl sogar ein Verfahren des Bestimmens eines Steuerzielwertes vorgestellt wird, welches den Einfluss der Deformation des Körperteilgewebes berücksichtigt, kein Verfahren dargelegt, bei welchem aktuell dieser Steuerzielwert benutzt wird. Demnach gibt es ein Problem, welches darin besteht, dass ein Steuerzielwert, welcher den Einfluss der Deformation des Körperteilgewebes beinhaltet, nicht in einem aktuellen Blutdruckmessgerät vom Volumenkompensationstyp angewendet werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und besitzt als eine Aufgabe, eine Blutdruckmesseinrichtung, welche in der Lage ist, den Blutdruck durch Anwenden eines Steuerzielwertes zu messen, welcher den Einfluss der Deformation des Körperteilgewebes berücksichtigt, wobei ein Volumen-Kompensationsverfahren benutzt wird, und ein Steuerverfahren für die Blutdruckmesseinrichtung bereitzustellen.
Lösung des Problems
Um die oben erwähnte Aufgabe zu erreichen, ist, entsprechend einem Gesichtspunkt dieser Erfindung, eine Blutdruckmesseinrichtung eine Einrichtung, um den Blutdruck entsprechend eines Volumen-Kompensationsverfahrens zu messen, welches beinhaltet: eine Manschette für das Komprimieren einer Arterie eines Blutdruckmessortes in einem Fall, bei welchem die Einrichtung an dem Messort befestigt ist, eine Aufblas-/Luftauslasseinheit, um einen Druck innerhalb der Manschette zu erhöhen und zu vermindern, eine Druckdetektiereinheit, um einen Manschettendruck zu detektieren, welcher der Druck innerhalb der Manschette ist, eine Volumendetektiereinheit, um ein Arterienvolumensignal zu detektieren, welches ein Volumen der Arterie pro Längeneinheit anzeigt, und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit eine Drucksteuereinheit beinhaltet, um den Druck der Manschette durch das Steuern der Aufblas-/Luftauslasseinheit einzustellen, so dass das Volumen, welches durch das Arterienvolumensignal angezeigt wird, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert ist, mit einem vorgeschriebenen Steuerzielwert übereinstimmt, und eine Extrahiereinheit, um, als einen Blutdruck einer Messperson, den Manschettendruck, welcher durch die Druckdetektiereinheit detektiert wird, zu extrahieren, wenn eine vorgeschriebene Bedingung für das Beurteilen, dass das Volumen dem vorgeschriebenen Steuerzielwert entspricht, als ein Ergebnis der Justierung durch die Drucksteuereinheit erfüllt wird.
Die Steuereinheit beinhaltet ferner eine Bestimmungseinheit für das jeweilige Bestimmen, als einen Wert zu einer Zeit des diastolischen Blutdrucks und einen Wert zu einer Zeit des systolischen Blutdrucks, der Werte des arteriellen Volumensignals, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert wird, wenn der Manschettendruck mit einem diastolischen Blutdruck und einem systolischen Blutdruck, welche mit einem vorgeschriebenen Verfahren berechnet werden, übereinstimmt, eine Änderungspunkt-Detektiereinheit für das Bestimmen eines Punktes des Ansteigens, bei welchem das Volumen, welches durch das Arterienvolumensignal durch die Volumendetektiereinheit angezeigt wird, beginnt, sich zu erhöhen, und einen Punkt des Abfallens, bei welchem das Volumen beginnt, sich zu vermindern, und eine Änderungseinheit für das Ändern des vorgeschriebenen Steuersignalwertes von dem Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks, welcher durch die Bestimmungseinheit bestimmt ist, auf eine Nähe des Wertes zur Zeit des systolischen Blutdrucks, während einer Anstiegszeit zu der Zeit, bei welcher der Punkt des Ansteigens durch die Änderungspunkt-Detektiereinheit detektiert wird, wenn der Punkt des Abfallens detektiert wird, und Verändern des vorgeschriebenen Steuerzielwertes von dem Wert zu der Zeit des systolischen Blutdrucks, welcher durch die Bestimmungseinheit bestimmt ist, auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks, während einer Abfallzeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert wird, bis dann, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert wird.
Vorzugsweise ändert die Veränderungseinheit, während der Anstiegszeit, den vorgeschriebenen Steuerzielwert entsprechend einem Wert, welcher ausgegeben wird, wenn eine Wellenform, welche von dem Wert, wenn der diastolische Blutdruck, welcher durch die Bestimmungseinheit eingegeben ist, in den Wert abgestuft ist zu der Zeit, da der systolische Blutdruck an ein Tiefpassfilter eingegeben wird, und, während der Abfallzeit, ändert sie den vorgeschriebenen Steuerzielwert entsprechend einem Wert, welcher ausgegeben wird, wenn eine Wellenform, welche von dem Wert zu der Zeit des systolischen Blutdrucks auf den Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks abgestuft ist, an das Tiefpassfilter eingegeben wird.
Mehr bevorzugt wird eine Zeitkonstante des Tiefpassfilters länger für die Abfallzeit als für die Anstiegszeit eingestellt.
Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt dieser Erfindung, ist ein Verfahren für das Steuern einer Blutdruckmesseinrichtung, ein Steuerverfahren für eine Blutdruckmesseinrichtung, welche für das Messen des Blutdrucks entsprechend einem Volumen-Kompensationsverfahren dient. Die Blutdruckmesseinrichtung besitzt: eine Manschette für das Komprimieren einer Arterie eines Blutdruckmessortes mit dem Druck einer inneren Flüssigkeit oder eines Gases in einem Fall, bei welchem die Einrichtung an dem Messort befestigt ist, eine Aufblas-/Luftauslasseinheit für das Erhöhen und das Vermindern eines Druckes innerhalb der Manschette, eine Druckdetektiereinheit für das Detektieren eines Manschettendruckes, welcher der Druck innerhalb der Manschette ist, eine Volumen-Detektiereinheit für das Detektieren eines arteriellen Volumensignals, welches ein Volumen der Arterie pro Längeneinheit anzeigt, und eine Steuereinheit.
Das Steuerverfahren für die Blutdruckmesseinrichtung beinhaltet einen Schritt der Steuereinheit, welche jeweils, als einen Wert zu einer Zeit des diastolischen Blutdrucks und einen Wert zu einer Zeit des systolischen Blutdruckes, Werte des arteriellen Volumensignals bestimmt, welche durch die Volumendetektiereinheit detektiert wurden, wenn der Manschettendruck mit einem diastolischen Blutdruck und einem systolischen Blutdruck übereinstimmt, welche durch ein vorgeschriebenes Verfahren berechnet sind, einen Schritt der Steuereinheit, welche einen Punkt des Ansteigens detektiert, bei welchem das Volumen, welches durch das arterielle Volumensignal, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert ist, angezeigt ist, beginnt anzusteigen, und einen Punkt des Abfallens, bei welchem das Volumen beginnt, sich zu vermindern, einen Schritt der Steuereinheit, welche den vorgeschriebenen Steuerzielwert von dem bestimmten Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des systolischen Blutdruckes verändert, während einer Anstiegszeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Absteigens detektiert wird, und Verändern des vorgeschriebenen Steuerzielwertes von dem bestimmten Wert zu der Zeit des systolischen Blutdrucks auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks während einer Abfallzeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert wird, einen Schritt der Steuereinheit, welche den Druck der Manschette durch das Steuern der Aufblas-/Luftauslasseinheit einstellt, so dass das Volumen, welches durch das arterielle Volumensignal, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert ist, angezeigt wird, mit einem vorgeschriebenen Steuerzielwert übereinstimmt, und einen Schritt der Steuereinheit, welche als einen Blutdruck einer Messperson, den Manschettendruck extrahiert, welcher durch die Druckdetektiereinheit detektiert ist, wenn eine vorgeschriebene Bedingung für das Beurteilen erfüllt wird, dass das Volumen mit dem vorgeschriebenen Steuerzielwert übereinstimmt, als ein Ergebnis der Beurteilung des Druckes der Manschette.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Entsprechend dieser Erfindung bestimmt eine Blutdruckmesseinrichtung jeweils die Werte eines arteriellen Volumensignals, welches durch eine Volumendetektiereinheit detektiert ist, wenn der Manschettendruck mit dem diastolischen Blutdruck und dem systolischen Blutdruck übereinstimmt, welche durch ein vorgeschriebenes Verfahren berechnet sind, als ein Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdruck und ein Wert zu der Zeit des systolischen Blutdruckwertes, detektiert einen Punkt des Ansteigens und einen Punkt des Abfallens, bei welchem das Volumen, welches durch das arterielle Volumensignal, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert wird, angezeigt wird, jeweils beginnt anzusteigen und sich zu vermindern, ändert einen vorgeschriebenen Steuerzielwert in einem Bereich von dem bestimmten Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes auf eine Nähe des bestimmten Wertes zu der Zeit des systolischen Blutdruckes während einer Anstiegszeit zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert wird, und ändert den vorgeschriebenen Zielsteuerwert in einem Bereich von dem bestimmten Wert zu der Zeit des systolischen Blutdruckes auf eine Nähe des bestimmten Wertes zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes während einer Abfallzeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert wird.
Die Blutdruckmesseinrichtung ist damit in der Lage, den Blutdruck einer Messperson zu erlangen, während der Steuerzielwert auf einen Wert verändert wird, welcher von einem Wert abhängt, welcher sich dem Blutdruckwert zu den jeweiligen Zeitpunkten annähert. Als ein Ergebnis kann eine Blutdruckmesseinrichtung, welche in der Lage ist, den Blutdruck durch das Anwenden eines Steuerzielwertes zu messen, welcher den Einfluss der Deformation des Körperteilgewebes berücksichtigt, wobei ein Volumenkompensationsverfahren benutzt wird, und ein Steuerverfahren für die Blutdruckmesseinrichtung bereitgestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine externe perspektivische Ansicht eines elektronischen Blutdruckmessgerätes entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Zeichnung, welche ein Konzept für das Steuern des Manschettendruckes für das Messen des Blutdrucks in einem elektronischen Blutdruckmessgerät entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Hardware-Konfiguration eines elektronischen Blutdruckmessgerätes entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 ist ein Graph, welcher die mechanischen Eigenschaften einer Arterie zeigt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Ablauf der Blutdruckmessverarbeitung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Ablauf der Steuerzielwert-Detektierverarbeitung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Graph, um ein Verfahren des Bestimmens eines Steuerzielwertes in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen.
8 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Ablauf der Steuerzielwert-Änderungsverarbeitung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Graph, um ein Verfahren des Änderns eines Steuerzielwertes in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen.
Beschreibung der Ausführungsformen
Hier nachfolgend wird eine Ausführungsform dieser Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass die gleichen Bezugszeichen den gleichen oder ähnlichen Teilbereichen in den Zeichnungen gegeben sind und dass die Beschreibung davon nicht wiederholt werden wird.
Ein elektronisches Blutdruckmessgerät 1, entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, misst den Blutdruck kontinuierlich, wobei ein Volumen-Kompensationsverfahren benutzt wird. Bei dem elektronischen Blutdruckmessgerät 1 wird ein externer Druck an einer Arterie von der Außenseite des Körperteils angewendet, wobei eine Manschette benutzt wird, und es wird eine Servo-Steuerung durchgeführt, wobei eine festgelegte optimale Servo-Verstärkung benutzt wird, so dass der externe Druck, oder der Manschettendruck, auf das Körperteil konstant im Gleichgewicht mit einem inneren arteriellen Druck oder Blutdruck ist. Mit anderen Worten, das elektronische Blutdruckmessgerät 1 stellt den Manschettendruck fein ein, so dass eine Arterienwand in einem unbelasteten Zustand beibehalten wird, und misst kontinuierlich den Blutdruck durch Messen des Manschettendruckes zu diesem Zeitpunkt (unbelasteter Zustand).
1 ist eine externe perspektivische Ansicht des elektronischen Blutdruckmessgerätes 1 entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 1 wird das elektronische Blutdruckmessgerät 1 mit einem Hauptgrundteil 10 und einer Manschette 20 bereitgestellt, welche um die Gliedmaßen einer Messperson gewickelt werden kann. Das Hauptgrundteil 10 ist an der Manschette 20 befestigt. Eine Anzeigeeinheit 30, welche beispielsweise durch ein Flüssigkeitskristall aufgebaut ist, und eine Bedieneinheit 41 für das Empfangen von Instruktionen von einem Benutzer (einer Messperson) werden auf der Oberfläche des Hauptgrundteils 10 angeordnet. Die Bedieneinheit 41 beinhaltet eine Vielzahl von Schaltern.
In der vorliegenden Erfindung bezeichnet ”Gliedmaßen” die oberen Gliedmaßen und die unteren Gliedmaßen. Mit anderen Worten, Gliedmaßen beinhalten den Bereich von dem Handgelenk bis zum oberen Ende des Armes und den Bereich vom Fußgelenk bis zum oberen Ende des Beines. In der folgenden Beschreibung ist die Manschette 20 an dem Handgelenk der Messperson befestigt.
Man beachte, dass, während eine Konfiguration, in welcher das Hauptgrundteil 10 des elektronischen Blutdruckmessgerätes 1 in der vorliegenden Ausführungsform an der Manschette 20 angebracht ist, wie dies in 1 gezeigt wird, als ein Beispiel beschrieben wird, eine Ausführungsform möglich ist, in welcher das Hauptgrundteil 10 und die Manschette 20 über einen Luftschlauch verbunden sind (Luftschlauch 31 in 3, welcher unten erwähnt ist), wie dies beispielsweise bei einem Oberarm-Blutdruckmessgerät angewendet wird.
2 ist eine Zeichnung, welche das Konzept des Steuerns des Manschettendruckes für das Messen des Blutdrucks in dem elektronischen Blutdruckmessgerät 1 entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 1 wird die Manschette 20 an einem Handgelenk 200 einer Messperson befestigt gezeigt.
Mit Bezug auf 2 ist ein Manschettendruck-Einstellmechanismus, welcher eine Pumpe 51 und ein Auslassventil (hier nachfolgend einfach ”Ventil”) 52 beinhaltet, auf dem Hauptgrundteil 10 angeordnet.
Ein Luftsystem 30, welches eine Pumpe 51, das Ventil 52 und einen Drucksensor 32 für das Detektieren des Druckes (Manschettendruckes) in einem Luftbeutel 21 beinhaltet, welcher in der Manschette 20 enthalten ist, wird an dem Luftbeutel 21 über den Luftschlauch 31 angeschlossen.
Ein lichtemittierendes Element 71 und ein lichtempfangendes Element 72 sind an einem vorgeschriebenen Zwischenraum an der Innenseite des Luftbeutels 21 angeordnet. Obwohl das lichtemittierende Element 71 und das lichtempfangende Element 72 in der vorliegenden Ausführungsform um das Hankgelenk 200 angeordnet sind, wenn die Manschette 20 befestigt wird, ist die Anordnung davon nicht auf dieses Beispiel begrenzt.
Auch, obwohl der Luftbeutel 21 in der Manschette 20 beinhaltet ist, ist das Fluid, welches der Manschette 20 geliefert wird, nicht auf Luft begrenzt und kann beispielsweise eine Flüssigkeit oder ein Gel sein. Auch ist die Substanz nicht auf ein Fluid begrenzt, sondern es können gleichförmige kleine Partikel, wie z. B. Mikrokügelchen, sein.
3 ist ein Blockschaltbild, welches eine Hardware-Konfiguration des elektronischen Blutdruckmessgeräts 1 entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 3 beinhaltet die Manschette 20 des elektronischen Blutdruckmessgerätes 1 den Luftbeutel 21 und einen Arterienvolumensensor 70.
Der Arterienvolumensensor 70 ist ein Sensor zum Detektieren des Volumens einer Arterie in dem Blutdruckmessort der Messperson und besteht aus einem photoelektrischen Sensor, welcher das oben erwähnte lichtemittierende Element 71 (z. B. eine lichtemittierende Diode) und das lichtempfangende Element 72 (z. B. einen Phototransistor) besitzt. Das lichtemittierende Element 71 strahlt Licht in Richtung einer Arterie, und das lichtempfangende Element 72 empfängt das Licht, welches von dem lichtemittierenden Element 71 ausgestrahlt wird, welches durch die Arterie hindurchgelassen oder reflektiert worden ist.
Man beachte, dass der Arterienvolumensensor 70 nur in der Lage sein muss, das Volumen einer Arterie zu detektieren, und konfiguriert sein kann, um das Volumen einer Arterie zu detektieren, wobei ein Impedanzsensor (ein Impendanz-Plethysmograph) benutzt wird. In diesem Fall werden das lichtemittierende Element 71 und das lichtempfangende Element 72 durch eine Vielzahl von Elektroden ersetzt (Paar von Elektroden für das Anwenden von Strom und ein Paar von Elektroden für das Detektieren der Spannung), um die Impedanz eines Ortes zu detektieren, welcher eine Arterie beinhaltet.
Zusätzlich zu der oben erwähnten Anzeigeeinheit 40 und einer Bedieneinheit 41 beinhaltet das Hauptgrundteil 10 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 100 für die Durchführung der zentralisierten Steuerung der verschiedenen Einheiten und für das Durchführen verschiedener arithmetischer Verarbeitung, eine Speichereinheit 42 für das Speichern von Programmen, um die CPU 100 zu veranlassen, die vorgeschriebenen Operationen und verschiedene Daten durchzuführen, einen nichtflüchtigen Speicher, um beispielsweise die gemessenen Blutdruckdaten zu speichern, wie z. B. einen Flash-Speicher 43, eine Leistungsquelle 44, um Leistung für die verschiedenen Einheiten über die CPU 100 zu liefern, und ein Zeitglied 45, welches die aktuelle Zeit taktet und die Zeitdaten an die CPU 100 ausgibt.
Die Bedieneinheit 41 besitzt einen Leistungsschalter 41A, um das Eingeben einer Instruktion für das Ein-/Ausschalten der Leistung zu empfangen, einen Messschalter 41B für das Empfangen einer Messungs-Startinstruktion, einen Stoppschalter 41C für das Empfangen einer Messungs-Stoppinstruktion, einen Speicherschalter 41D für das Empfangen einer Instruktion, um Informationen, wie z. B. den Blutdruck und Ähnliches, welche in dem Flash-Speicher 43 aufgezeichnet sind, auszulesen, und einen ID-Schalter 41E, welcher bedient wird, um die Identifikations-(ID-)Information für das Identifizieren der Messperson einzugeben.
Das Hauptgrundteil 10 beinhaltet ferner das oben erwähnte Luftsystem 30, einen Manschettendruck-Einstellmechanismus 50, eine Oszillationsschaltung 33, eine lichtemittierendes Element-Treiberschaltung 73 und eine Arterienvolumen-Detektierschaltung 74.
Der Einstellmechanismus 50 besitzt eine Pumpentreiberschaltung 53 und eine Ventiltreiberschaltung 54, zusätzlich zu der Pumpe 51 und dem Ventil 52.
Die Pumpe 51 liefert Luft an den Luftbeutel 21, um den Manschettendruck zu erhöhen. Das Ventil 52 wird geöffnet oder geschlossen, um die Luft aus dem Luftbeutel 21 zu entladen oder einzuschließen. Die Pumpentreiberschaltung 53 steuert das Treiben der Pumpe 51, basierend auf einem Steuersignal, welches von der CPU 100 geliefert wird. Die Ventiltreiberschaltung 54 steuert das Öffnen und Schließen des Ventils 52, basierend auf einem Steuersignal, welches von der CPU 100 geliefert wird.
Die lichtemittierendes Element-Treiberschaltung 73 steuert den Betrag der Lichtemission des lichtemittierenden Elementes 71 entsprechend einem Befehlssignal von der CPU 100.
Die Arterienvolumen-Detektierschaltung 74 gibt an die CPU 100 ein Volumen-Pulswellensignal (Arterienvolumensignal PGdc) aus, basierend auf dem Betrag des durchgelassenen oder reflektierten Lichtes in dem Absorptionsband von Hämoglobin, welches im Blut enthalten ist (rote Blutzellen), welches durch die Blutgefäße fließt, welches das lichtempfangende Element 72 erreicht, nachdem es durch das lichtemittierende Element 71 emittiert wurde, und ein Arterienvolumen-Änderungssignal PGac der AC-Komponente des Volumen-Pulswellensignals, welches durch Verarbeiten des Pulswellensignals mit einer Hochpassfilter-(HPF-)Schaltung erhalten wird. Beispielsweise wird ein Signal, welches 0,6 Hz überschreitet, als die AC-Komponente hergenommen, wobei eine Filterkonstante der HPF-Schaltung von 0,6 Hz angenommen wird.
Der Drucksensor 32 ist ein Kapazitätsdrucksensor, und der Volumenwert ändert sich aufgrund des Manschettendruckes. Die Oszillationsschaltung 33 gibt ein Oszillationsfrequenzsignal, welches von dem Volumenwert des Drucksensors 32 abhängt, an die CPU 100 aus. Die CPU 100 detektiert den Druck durch Wandeln des Signals, welches von der Oszillationsschaltung 33 erhalten wird, in einen Druck.
4 ist ein Graph, welcher die mechanischen Eigenschaften einer Arterie zeigt. Der Graph in 4 zeigt die Beziehung zwischen der inneren/äußeren Arteriendruckdifferenz Ptr und dem Arterienvolumen V, wobei die innere/äußere Arteriendruckdifferenz Ptr auf der horizontalen Achse gezeigt wird und das Arterienvolumen V auf der vertikalen Achse gezeigt wird. Die innere/äußere Arteriendruckdifferenz Ptr zeigt die Differenz zwischen einem inneren Arteriendruck Pa und einem Manschettendruck (externem Druck auf ein Körperteil) PC an, welcher von außerhalb des Körperteils durch die Manschette angelegt ist.
Wie in diesem Graphen gezeigt wird, zeigen die mechanischen Eigenschaften einer Arterie im Allgemeinen eine starke Nichtlinearität. Wenn die innere/externe Arteriendruckdifferenz Ptr 0 ist (Gleichgewichtszustand), d. h. wenn die Arterienwand in einem unbelasteten Zustand ist, wird die Compliance (der Änderungsbetrag im Volumen aufgrund des Pulses) der Arterie maximiert. Mit anderen Worten, die Bezugsmöglichkeit (Entwicklungsmöglichkeit) der Volumenänderung relativ zur Druckänderung wird maximiert.
Bei einem typischen Volumenkompensationsverfahren wird der Blutdruck durch sequenzielles Steuern des externen Druckes auf dem Körperteil (des Manschettendruckes) gemessen, so dass das detektierte Arterienvolumen immer gleich dem Volumenwert V0 zu dem Zeitpunkt ist, bei welchem die innere/äußere Arteriendruckdifferenz Ptr 0 ist. Demnach muss der Volumenwert, oder der Steuerzielwert, V0 bei dem Zeitpunkt, bei welchem die innere/äußere Arteriendruckdifferenz Ptr 0 ist, bestimmt werden, bevor der Blutdruck gemessen wird.
5 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Ablauf der Blutdruckmessverarbeitung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 5 wartet zuerst die CPU 100 auf das Eingangssignal einer Bedienung, bei welcher der Leistungsschalter 41A gedrückt wird (Schritt ST1).
Nachdem der Leistungsschalter 41A gedrückt worden ist, führt die CPU 100 die Initialisierungsverarbeitung durch (Schritt ST2). Speziell initialisiert die CPU 100 als Initialisierungsverarbeitung die Speicherfläche der Speichereinheit 42, welche für diese Verarbeitung benutzt wird, lässt die Luft in dem Luftbeutel 21 aus und führt die 0-mm-Hg-Korrektur des Drucksensors 32 durch.
Als Nächstes wartet die CPU 100 auf die Eingabe einer Bedienung, bei welcher der Messschalter 41B gedrückt wird (Schritt ST3). Wenn der Messschalter 41B gedrückt worden ist, führt die CPU 100 die Detektierverarbeitung des Steuerzielwertes aus (Schritt ST4).
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Ablauf der Detektierverarbeitung des Steuerzielwertes in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 6 initiiert als Erstes die CPU 100 einen Maximalwert PGacmax' des Arterienvolumen-Änderungssignals und einen Manschettendruckwert Pc0', welche in der Speichereinheit 42 gespeichert sind (Schritt ST11). Man beachte, dass, da der Maximalwert PGacmax' des Arterienvolumen-Änderungssignals und der Manschettendruckwert Pc0' aktualisiert werden, wenn notwendig in der folgenden Verarbeitung, diese Werte vorläufige Werte sind, bis sie letztlich final sind bzw. endgültig sind.
Als Nächstes steuert die CPU 100 das Treiben der Pumpentreiberschaltung 53, um den Manschettendruck zu erhöhen (Schritt ST12). Bei der Stufe des Erhöhens des Manschettendruckes detektiert die CPU 100 die Signale (das Arterienvolumensignal PGdc, das Arterienvolumen-Änderungssignal PGac), welche von der Arterienvolumen-Detektierschaltung 74 ausgegeben sind (Schritt ST13).
7 ist ein Graph, um ein Verfahren für das Bestimmen eines Steuerzielwertes in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen. Mit Bezug auf 7 zeigt der Graph auf der dritten Ebene, welche in Antwort auf eine Zunahme der drückenden Kraft (des Manschettendruckes) zunimmt, während diese geringfügig aufwärts und abwärts oszilliert, das Arterienvolumensignal PGdc. Auch der Graph auf der zweiten Ebene zeigt das Arterienvolumen-Änderungssignal PGac.
Zurückkehrend zu 6 wird der Maximalpunkt der Amplitude des Arterienvolumensignals PGdc durch den Herzschlagzyklus detektiert, und die Maximalpunkte werden interpoliert, indem eine beliebige Kurve (hier eine gerade Linie) benutzt wird. Diese Kurve verbindet die Werte des Arterienvolumensignals zu dem Zeitpunkt des diastolischen Blutdruckes pro Herzschlag. Diese Kurve sei PGdc_DIA. Auch wird der Minimalpunkt der Amplitude des Arterienvolumensignals PGdc pro Herzschlagzyklus detektiert, und die Minimalpunkte werden interpoliert, indem eine beliebige Kurve (hier eine gerade Linie) benutzt wird. Diese Kurve verbindet die arteriellen Volumenwerte zu dem Zeitpunkt des systolischen Blutdruckes pro Herzschlag. Diese Kurve sei PGdc_SYS. Auf diese Weise berechnet die CPU 100 die Kurven PGdc_DIA und PGdc_SYS (Schritt ST14).
Wiederum Bezug nehmend auf 7 zeigen die Graphen auf der dritten Ebene oberhalb und unterhalb des Graphen des Arterienvolumensignals PGdc jeweils die Kurve PGdc_DIA und die Kurve PGd_SYS.
Man beachte, dass, obwohl hier die linear interpolierten Kurven PGdc_DIA und PGdc_SYS berechnet werden, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist, und die Kurven PGdc_DIA und PGdc_SYS, welche mit einer Spline-Kurve interpoliert sind, können berechnet werden.
Zurückkehrend zu 6 beurteilt die CPU 100, ob die Amplitude eines Herzschlagzyklus des Arterienvolumen-Änderungssignals PGac, welche im Schritt ST13 detektiert ist, größer als der Maximalwert PGacmax' der Amplitude des Arterienvolumen-Änderungssignals PGac ist, welches von dem Punkt herrührt, bei welchem der Manschettendruck beginnt, sich zu erhöhen (Schritt ST15). Wenn beurteilt wird, dass er größer ist, aktualisiert die CPU 100 den Maximalwert PGacmax' mit dem Wert der Amplitude zu dieser Zeit und aktualisiert auch den Manschettendruck PC0' zu dieser Zeit (Schritt ST16).
Bezug nehmend wieder auf 7 zeigt der Graph auf der ersten Ebene eine Linie oder eine Umhüllende, welche die Werte der Amplitude des Arterienvolumen-Änderungssignals PGac verbindet. Wenn der Maximalwert PGacmax' der Amplitude des Arterienvolumen-Änderungssignals bestimmt wurde, berechnet die CPU 100 zwei Schwellwerte TH_DIA und TH_SYS, indem der Maximalwert PGacmax' mit vorgeschriebenen Konstanten (z.B. 0,7 und 0,5) multipliziert wird.
Die CPU 100 extrapoliert dann, als den diastolischen Blutdruck (Dia), einen Manschettendruck an dem Punkt, wo die Umhüllende den Schwellwert TH_DIA auf der Seite schneidet, auf welcher der Manschettendruck niedriger als ein Manschettendruck MEAN (bzw. Durchschnittswert) zu dem Zeitpunkt ist, an welchem der Maximalwert PGacmax' detektiert wurde.
Auch extrapoliert die CPU 100, als den systolischen Blutdruck (Sys), einen Manschettendruck an dem Punkt, wo die Umhüllende sich mit dem Schwellwert TH_SYS auf der Seite schneidet, auf welcher der Manschettendruck höher als der Manschettendruck MEAN ist. Das Verfahren des Bestimmens des systolischen Blutdruckes und des diastolischen Blutdruckes auf diese Weise wird ein volumen-oszillometrisches Verfahren genannt.
Zurückehrend zu 6 beurteilt die CPU 100, ob der diastolische Blutdruck bestimmt wurde, indem das volumen-oszillometrische Verfahren benutzt wurde (Schritt ST17). Wenn beurteilt wurde, dass der diastolische Blutdruck bestimmt worden ist, bestimmt die CPU 100 den Wert der Kurve PGdc_DIA, welcher im Schritt ST14 berechnet wurde, zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes als einen Arterienvolumenwert V0_DIA zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes (Schritt ST18).
Auch beurteilt die CPU 100, ob der systolische Blutdruck bestimmt worden ist, wobei das volumen-oszillometrische Verfahren benutzt wird (Schritt ST19). Wenn beurteilt wird, dass der systolische Blutdruck bestimmt worden ist, bestimmt die CPU 100 den Wert der Kurve PGdc_SYS, welcher im Schritt ST14 berechnet wurde, zu der Zeit des systolischen Blutdruckes als einen Arterievolumenwert V0_SYS zu der Zeit des systolischen Blutdruckes (Schritt ST20).
Bezug nehmend wieder auf 7 ist der Wert des Arterienvolumensignals PGdc an dem Punkt, wo eine Linie, welche den diastolischen Blutdruckwert anzeigt, sich mit der Kurve PGdc_DIA schneidet, der Arterienvolumenwert V0_DIA zu dem Zeitpunkt des diastolischen Blutdruckes. Auch ist der Wert des Arterienvolumensignals PGdc an dem Punkt, wo eine Linie, welche den systolischen Blutdruck anzeigt, sich mit der Kurve PGdc_SYS schneidet, der arterielle Volumenwert V0_SYS zu dem Zeitpunkt des systolischen Blutdruckes.
Zurückkehrend wieder zu 6 beurteilt die CPU 100, ob der Manschettendruck einen vorgeschriebenen Druck erreicht hat (Schritt ST21). Der vorgeschriebene Druck ist ein Druck, welcher ausreichend höher als der systolische Blutdruck der Messperson ist, wie z. B. 200 mm Hg. Wenn beurteilt wird, dass der vorgeschriebene Druck nicht erreicht worden ist, kehrt die CPU 100 zu der Verarbeitung des Schrittes ST12 zurück und wiederholt die Verarbeitung bis zum Schritt ST20.
Wenn beurteilt wird, dass der Manschettendruck den vorgeschriebenen Druck erreicht hat, beendet die CPU 100 den Maximalwert PGacmax' der Amplitude des Arterienvolumen-Änderungssignals, berechnet den Durchschnittswert des Arterienvolumensignals PGdc für einen Herzschlagzyklus zu dem Zeitpunkt, an dem der Maximalwert PGacmax' erreicht worden ist, als einen Anfangswert V0 des Steuerzielwertes und beendet den Manschettendruck PC0' zu diesem Zeitpunkt als einen Anfangssteuer-Manschettendruck Pc0 (Schritt ST22). Danach kehrt die CPU 100 zu der Verarbeitung zurück, von welcher diese Verarbeitung ursprünglich aufgerufen wurde.
Zurückkehrend zu 5 stellt die CPU 100 den Manschettendruck auf den Anfangssteuer-Manschettendruck PO ein, wie er im Schritt ST22 der 6 beendet wurde (Schritt ST5). Als Nächstes führt die CPU 100 die Änderungsverarbeitung des Steuerzielwertes aus (Schritt ST6). Man beachte, dass, wenn die Änderungsverarbeitung des Steuerzielwertes für den ersten Zeitpunkt ausgeführt wird, der Anfangswert V0 des Steuerzielwertes, welcher im Schritt ST22 der 6 bestimmt wurde, als der Steuerzielwert eingestellt wird.
8 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Ablauf der Änderungsverarbeitung des Steuerzielwertes in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezug nehmend auf 7 beurteilt zuerst die CPU 100, ob ein Punkt des Ansteigens des Arterienvolumensignals PGdc detektiert worden ist (Schritt ST31).
9 ist ein Graph, um ein Verfahren für das Ändern des Steuerzielwertes in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen. Bezug nehmend auf 9 berechnet die CPU 100 die differentielle Wellenform, welche durch den Graphen auf der zweiten Ebene gezeigt wird, von dem Arterienvolumensignal PGdc, welches durch den Graphen auf der ersten Ebene gezeigt wird. Die CPU 100 beurteilt dann, dass ein Punkt des Ansteigens des Arterienvolumensignals PGdc detektiert worden ist, wenn der Maximalpunkt (die Maxima) eines Herzschlagzyklus der differentiellen Wellenform, welche über den Graphen auf der zweiten Ebene gezeigt wird, detektiert wird. Der Punkt des Ansteigens ist der Minimalpunkt (die Minima) eines Herzschlagzyklus des Arterienvolumensignals PGdc.
Zurückkehrend zu 8, wenn beurteilt wird, dass ein Punkt des Ansteigens des Arterienvolumensignals PGdc detektiert worden ist, stellt die CPU 100 den Anfangswert auf den Arterienvolumenwert V0_SYS zu dem Zeitpunkt, bei welchem der systolische Blutdruck bestimmt ist, im Schritt ST20 der 6 ein (Schritt ST32).
Als Nächstes beurteilt die CPU 100, ob ein Punkt des Abfallens des Arterienvolumensignals PGdc detektiert worden ist (Schritt ST33).
Wiederum Bezug nehmend auf 9 beurteilt die CPU 100, dass ein Punkt des Abfallens des Arterienvolumensignals PGdc detektiert worden ist, wenn der Punkt, bei welchem sich die Werte eines Herzschlagzyklus der differentiellen Wellenform, welche durch den Graphen auf der zweiten Ebene gezeigt wird, von plus nach minus ändern, detektiert wird oder, mit anderen Worten, der Punkt eines Nullwertes (Null-Kreuzungspunkt) detektiert wird. Der Punkt des Abfallens ist der Maximalpunkt eines Herzschlagzyklus des Arterienvolumensignals PGdc.
Zurückkehrend zu 8, wenn beurteilt wird, dass ein Punkt des Abfallens des Arterienvolumensignals PGdc detektiert worden ist, stellt die CPU 100 einen Anfangswert für den Arterienvolumenwert V0DIA zu dem Zeitpunkt ein, bei welchem der diastolische Blutdruck im Schritt ST18 der 6 bestimmt ist (Schritt ST34).
Als Nächstes berechnet die CPU 100 die Ausgangswerte eines Tiefpassfilters (LPF) für die Periode, welche von dem Einstellen des Anfangswertes beim Schritt ST32 oder dem Schritt ST34 bis zu dem aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist, als Steuerzielwerte (Schritt ST35). Danach kehrt die CPU 100 zu der Verarbeitung zurück, von welcher diese Verarbeitung ursprünglich aufgerufen wurde.
Speziell während der Abfallzeit von dem Punkt des Ansteigens bis zum Punkt des Abfallens des Arterienvolumensignals berechnet die CPU 100 als den Steuerzielwert einen Wert, welcher von einem vorgeschriebenen Tiefpassfilter zu dem Zeitpunkt ausgegeben wird, wenn der Schritt ST35 ausgeführt wird, nachdem eine Zeit t von dem Punkt des Ansteigens verstrichen ist, in dem Fall, wo der Arterienvolumenwert V0_SYS zum Zeitpunkt des systolischen Blutdruckwertes an das vorgeschriebene Tiefpassfilter eingegeben ist. Während der Anstiegszeit von dem Punkt des Abfallens zu dem nächsten Punkt des Ansteigens des Arterienvolumensignals berechnet die CPU 100 als den Steuerzielwert einen Wert, welcher von dem vorgeschriebenen Tiefpassfilter an dem Zeitpunkt ausgegeben wird, wenn der Schritt ST35 ausgeführt wird, nachdem eine Zeit t von dem Punkt des Abfallens verstrichen ist, in dem Fall, bei welchem der arterielle Volumenwert V0_DIA zum Zeitpunkt des diastolischen Blutdrucks an das vorgeschriebene Tiefpassfilter eingegeben wird.
Bezug nehmend wieder auf 8 wird während der Abfallzeit des arteriellen Volumensignals, welches durch den Graphen auf der ersten Ebene gezeigt wird, der Arterienvolumenwert V0_DIA zum Zeitpunkt des diastolischen Blutdrucks an das vorgeschriebene Tiefpassfilter als ein Eingabewert eingegeben, wie dies durch den Graphen auf der dritten Ebene gezeigt wird. Die ausgegebenen Werte, welche sich leicht von dem Arterienvolumenwert V0_SYS zu dem Zeitpunkt des systolischen Blutdruckwertes auf eine Nähe des Arterienvolumenwertes V0_DIA zu dem Zeitpunkt des diastolischen Blutdruckes ändern, wie dies durch den Graphen auf der vierten Ebene gezeigt wird, werden dadurch von dem vorgeschriebenen Tiefpassfilter ausgegeben.
Auch während der Anstiegszeit des Arterienvolumensignals, welches durch den Graphen auf der ersten Ebene gezeigt wird, wird der Arterienvolumenwert V0_SYS zu dem Zeitpunkt des systolischen Blutdrucks an das vorgeschriebene Tiefpassfilter als ein Eingangswert eingegeben, wie dies durch den Graphen auf der dritten Ebene gezeigt wird. Die Ausgangswerte, welche sich leicht von dem arteriellen Volumenwert V0_DIA zum Zeitpunkt des diastolischen Blutdrucks auf eine Nähe des arteriellen Volumenwertes V0_SYS zum Zeitpunkt des systolischen Blutdrucks ändern, wie dies durch den Graphen auf der vierten Ebene gezeigt wird, werden dadurch von dem vorgeschriebenen Tiefpassfilter ausgegeben.
Die ausgegebenen Werte des vorgeschriebenen Tiefpassfilters während einer verstrichenen Zeit t von dem Punkt des Ansteigens oder dem Punkt des Abfallens bis zu dem Zeitpunkt, bei welchem der Schritt ST35 ausgeführt wird, werden als Steuerzielwerte berechnet.
Man beachte, dass die Grenzfrequenz oder die Zeitkonstante des vorgeschriebenen Tiefpassfilters nur jeweils auf z. B. 5 Hz oder 0,03 Sekunden während der Anstiegszeit und auf ungefähr 1 Hz oder 0,16 Sekunden während der Abfallzeit eingestellt werden muss. Hier wird mit Bezug auf die Veränderungen im Blutdruck, da die Abfallzeit länger als die Anstiegszeit ist, die Zeitkonstante des vorgeschriebenen Tiefpassfilters für das Berechnen des Steuerzielwertes auch länger für die Abfallzeit als für die Anstiegszeit des Arterienvolumensignals PGdc eingestellt.
Zurückkehrend zu 5 steuert die CPU 100, als konstante Arterienvolumensteuerung, die Pumpentreiberschaltung 53 und die Ventiltreiberschaltung 54, um den Manschettendruck Pc zu ändern, so dass der Wert des arteriellen Volumensignals PGdc mit dem Steuerzielwert übereinstimmt (Schritt ST7).
Die CPU 100 beurteilt, ob die Amplitude des Arterienvolumen-Änderungssignals PGac geringer als oder gleich zu einem vorgeschriebenen Schwellwert ist (Schritt ST8). Da eine Amplitude bei oder unterhalb des vorgeschriebenen Schwellwert anzeigt, dass die konstante Arterienvolumensteuerung konvergent ist, bestimmt die CPU 100 den Manschettendruck Pc zu diesem Zeitpunkt als den Blutdruck der Messperson und zeigt den bestimmten Blutdruckwert auf der Anzeigeeinheit 40 an (Schritt ST9). Der bestimmte Blutdruckwert kann in dem Flash-Speicher 43 gespeichert werden.
Die CPU 100 beurteilt dann, ob ein Stoppsignal eingegeben wurde, als ein Ergebnis des Stoppschalters 41C, welcher bedient wird (Schalter im EIN-Zustand). Wenn beurteilt wird, dass ein Stoppsignal nicht eingegeben worden ist (Schalter im AUS-Zustand), kehrt die CPU 100 zu der Verarbeitung des Schrittes ST6 zurück. Auf der anderen Seite, wenn berechnet wird, dass ein Stoppsignal eingegeben worden ist (Schalter im EIN-Zustand), beendet die CPU 100 die Blutdruckmessverarbeitung und schaltet die Leistung des elektronischen Blutdruckmessgerätes 1 ab.
In dem Fall, bei welchem ein festgelegter Steuerzielwert V0 benutzt wird, wie z. B. bei der Blutdruckmessung, bei welcher ein herkömmliches Volumenkompensationsverfahren benutzt wird, wird ein Durchschnittswert des Arterienvolumensignals PGdc für einen Herzschlagzyklus, wenn die Amplitude des Arterienvolumen-Änderungssignals PGac maximiert ist, als der Steuerzielwert V0 abgeleitet, mit Bezug auf 7.
In dem Fall, in welchem dieser festgelegte Steuerzielwert V0 benutzt wird, wird der Wert des diastolischen Blutdrucks als ein Wert A berechnet, welcher der Wert des Arterienvolumensignals PGdc an dem Schnittpunkt der Linie von V0 und der Kurve PGdc_DIA ist, und der Wert des systolischen Blutdrucks wird als ein Wert B berechnet, welcher der Wert des Arterienvolumensignals PGdc bei einem Schnittpunkt der Linie von V0 und der Kurve PGdc_SYS ist.
In dem Fall, bei welchem der festgelegte Steuerzielwert V0 benutzt wird, tritt demnach ein Fehler zwischen berechneten Werten und den wahren Blutdruckwerten auf. Auf diese Weise wird sich der Wert des Arterienvolumensignals PGdc mehr ändern als die aktuelle Änderung im Arterienvolumen unter dem Einfluss der mechanischen Hysterese der Arterie und der Verformung des Körperteilgewebes rund um die Arterie bei dem Prozess des Komprimierens der Arterie.
In dem Fall, bei welchem eine konstante Arterienvolumensteuerung durchgeführt wird, durch das Verändern des Arterienvolumenwertes V0_DIA zu dem Zeitpunkt des diastolischen Blutdrucks und des arteriellen Volumenwertes V0_SYS zu dem Zeitpunkt des systolischen Blutdruckes, wie in der vorliegenden Ausführungsform, kann der Fehler um den diastolischen Blutdruck und den systolischen Blutdruck herum verringert werden, da die Werte, welche als der diastolische Blutdruck und der systolische Blutdruck der Messperson erhalten werden, Werte nahe an den wahren Blutdruckwerten sind.
Außerdem, da die Steuerzielwerte, welche durch leichtes Interpolieren des arteriellen Volumenwertes V0_DIA zu dem Zeitpunkt des diastolischen Blutdrucks und des arteriellen Volumenwertes V0_SYS zu dem Zeitpunkt des systolischen Blutdruckes benutzt werden, kann eine Pseudo-Reproduktion der Steuerzielwerte an allen Punkte rechtzeitig während eines Herzschlages ausgeführt werden, was es gestattet, dass ein kontinuierlicher Blutdruck mit kleinem Fehler berechnet wird, nicht nur um den diastolischen Blutdruck und den systolischen Blutdruck herum.
Als Nächstes werden die Variationen der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben.

(1) In der zuvor erwähnten Ausführungsform bilden die eingegebenen Werte ein Pulssignal, in welchem der Arterienvolumenwert V0_SYS zu dem Zeitpunkt des systolischen Blutdrucks als der Eingabewert des vorgeschriebenen Tiefpassfilters dient, von dem Punkt des Ansteigens bis zum Punkt des Abfallens des arteriellen Volumensignals, und der Arterienvolumenwert V0_DIA zu dem Zeitpunkt des diastolischen Blutdrucks dient als der Eingabewert von dem Punkt des Abfallens bis zum nächsten Punkt des Ansteigens des Arterienvolumensignals.

Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und jeder eingegebene Wert, welcher gestattet, dass Ausgabewerte von einem vorgeschriebenen Tiefpassfilter erhalten werden, so dass die ausgegebenen Werte sich sanft von dem Arterienvolumenwert V0_DIA zu dem Zeitpunkt des diastolischen Blutdrucks auf eine Nähe des Arterienvolumenwertes V0_SYS zum Zeitpunkt des systolischen Blutdruckes verändern, zwischen dem Punkt des Ansteigens und dem Punkt des Abfallens, und sich sanft von dem Arterienvolumenwert V0_SYS zu dem Zeitpunkt des systolischen Blutdruckes auf eine Nähe des Arterienvolumenwertes V0_DIA zum Zeitpunkt des diastolischen Blutdruckes ändern, zwischen dem Punkt des Abfallens und dem nächsten Punkt des Ansteigens, kann benutzt werden.

(2) In der zuvor erwähnten Ausführungsform sind die Grenzfrequenzen und die Zeitkonstanten des Tiefpassfilters jeweils durch die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Arterienvolumensignals PGdc festgelegt.

Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und eine Konfiguration kann angewendet werden, bei welcher eine Außenlinie des Herzschlagzyklus der Messperson provisorisch gemessen wird, wenn das elektronische Blutdruckmessgerät 1 aktiviert wird, die Grenzfrequenzen oder Zeitkonstanten für die Anstiegszeit und die Abfallzeit jeweils aus der Zeit berechnet werden, welche für das Ansteigen während des Herzschlagzyklus erforderlich sind, und die Zeit, welche erforderlich ist, um während des Herzschlagzyklus abzufallen, und die berechneten Grenzfrequenzen oder Zeitkonstanten benutzt werden.
Da der Steuerzielwert dadurch entsprechend dem Herzschlagzyklus jeder Messperson verändert werden kann, kann eine präzisere Blutdruckmessung entsprechend zu der Messperson durchgeführt werden.

(3) In der zuvor erwähnten Ausführungsform werden die Grenzfrequenzen und die Zeitkonstanten des Tiefpassfilters jeweils durch die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Arterienvolumensignals PGdc festgelegt. Der Herzschlagzyklus ändert sich, jedoch tritt keine schnelle Änderung auf. Demnach tritt, sogar wenn die Grenzfrequenzen und die Zeitkonstanten festgelegt sind, kein signifikanter Fehler in der Blutdruckmessung auf.

Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und eine Konfiguration kann angewendet werden, bei welcher die Grenzfrequenzen oder Zeitkonstanten für die Anstiegszeit und Abfallzeit bei jedem Herzschlagzyklus oder jeder Vielzahl der Herzschlagzyklen verändert werden.
Beispielsweise kann eine Konfiguration angewendet werden, in welcher die Grenzfrequenzen oder Zeitkonstanten für die Anstiegszeit und die Abfallzeit berechnet werden, entsprechend zu der Zeit, welche für den Anstieg während eines Herzschlagzyklus erforderlich ist, welcher ein Herzschlagzyklus vor oder eine Vielzahl von Herzschlagzyklen vorher ist, und die berechneten Grenzfrequenzen oder Zeitkonstanten werden während dieses Herzschlagzyklus oder während einer Vielzahl von Herzschlagzyklen von diesem Herzschlagzyklus benutzt.
Da der Steuerzielwert während der kontinuierlichen Blutdruckmessung entsprechend dem Herzschlagzyklus geändert werden kann, sogar in dem Fall, bei welchem der Herzschlagzyklus sich auf irgendeine Weise ändert, kann eine präzisere kontinuierliche Blutdruckmessung durchgeführt werden, entsprechend der Änderung in dem Herzschlagzyklus.

(4) In der zuvor erwähnten Ausführungsform, um sanft den Steuerzielwert bei dem Punkt des Ansteigens und bei dem Punkt des Abfallens zu ändern, wurden der ausgegebene Wert eines vorgeschriebenen Tiefpassfilters, welches sanft zwischen dem Arterienvolumenwert V0_DIA interpoliert, zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks, und der Arterienvolumenwert V0_SYS zu der Zeit des systolischen Blutdrucks als Steuerzielwerte benutzt.

Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und jedes Verfahren des sanften Interpolierens zwischen dem Arterienvolumenwert V0_DIA zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks und dem arteriellen Volumenwert V0_SYS zu der Zeit des systolischen Blutdruckwertes kann benutzt werden, wie z. B. das Interpolieren mit einer unterschiedlichen Kurve gegenüber einer ausgegebenen Kurve eines Tiefpassfilters, ähnlich einer Sinuswelle, oder das lineare Interpolieren ähnlich einer Dreieckswelle oder einer Sägezahnwelle.

(5) Die hier veröffentlichten Ausführungsformen sind in allen Gesichtspunkten als erläuternd und nicht restriktiv zu betrachten. Der technische Umfang der Erfindung wird durch die Ansprüche definiert, und alle Veränderungen, welche in die Bedeutung und den Bereich der Äquivalenz der Ansprüche fallen, sollen darin umfasst sein.

Bezugszeichenliste

1: elektronisches Blutdruckmessgerät
10: Hauptgrundteil
20: Manschette
21: Luftbeutel
30: Luftsystem
31: Luftschlauch
32: Drucksensor
33: Oszillationsschaltung
40: Anzeigeeinheit
41: Bedieneinheit
41A: Leistungsschalter
41B: Messschalter
41C: Stoppschalter
41D: Speicherschalter
41E: ID-Schalter
42: Speichereinheit
43: Flash-Speicher
44: Leistungsquelle
45: Zeitglied
50: Einstellmechanismus
51: Pumpe
52: Ventil
53: Pumpe-Treiberschaltung
54: Ventil-Treiberschaltung
70: Arterienvolumensensor
71: lichtemittierendes Element
72: Lichtempfangseinheit
73: lichtemittierendes Element-Treiberschaltung
74: Arterienvolumen-Detektierschaltung
100: CPU

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

JP 54-50175 A [0003]
JP 59-156325 A [0005]
JP 8-581 A [0007]

Claims

Blutdruckmesseinrichtung (1) für das Messen des Blutdruckes entsprechend einem Volumen-Kompensationsverfahren, welche aufweist: eine Manschette (20) für das Komprimieren einer Arterie eines Blutdruckmessortes in einem Fall, in welchem die Einrichtung an dem Messort befestigt ist; eine Aufblas-/Luftauslasseinheit (21, 30, 31, 51–54) für das Erhöhen und Vermindern eines Druckes innerhalb der Manschette; eine Druckdetektiereinheit (32) für das Detektieren eines Manschettendruckes, welcher der Druck innerhalb der Manschette ist; eine Volumendetektiereinheit (70–72) für das Detektieren eines Arterievolumensignals, welches ein Volumen der Arterie pro Längeneinheit anzeigt; und eine Steuereinheit (100), wobei die Steuereinheit beinhaltet: eine Drucksteuereinrichtung (Schritt ST7) für das Einstellen des Druckes der Manschette durch das Steuern der Aufblas-/Luftauslasseinheit, so dass das Volumen, welches durch das Arterienvolumensignal, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert wird, angezeigt wird, mit einem vorgeschriebenen Steuerzielwert übereinstimmt; und eine Extrahiereinrichtung (Schritte ST8, ST9) für das Extrahieren, als einen Blutdruck einer Messperson, des Manschettendruckes, welcher durch die Druckeinheit detektiert ist, wenn eine vorgeschriebene Bedingung für das Beurteilen, dass das Volumen mit dem vorgeschriebenen Steuerzielwert übereinstimmt, als ein Ergebnis der Einstellung durch die Drucksteuereinrichtung erfüllt wird, wobei die Steuereinheit ferner beinhaltet: eine Bestimmungseinrichtung (Schritte ST17–ST20) für das jeweilige Bestimmen, als einen Wert zu einer Zeit des diastolischen Blutdrucks und einen Wert zu einer Zeit des systolischen Blutdruckwertes, von Werten des Arterienvolumensignals, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert wird, wenn der Manschettendruck mit einem diastolischen Blutdruck und einem systolischen Blutdruck übereinstimmt, welcher mit einem vorgeschriebenen Verfahren berechnet ist; eine Änderungspunkt-Detektiereinrichtung (Schritte ST31, ST33) für das Detektieren eines Punkt des Ansteigens, bei welchem das Volumen, welches durch das Arterienvolumensignal, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert wird, angezeigt ist, beginnt sich zu erhöhen, und eines Punkt des Abfallens, bei welchem das Volumen beginnt, sich zu vermindern; und eine Änderungseinrichtung (Schritte ST31–ST35) für das Ändern des vorgeschriebenen Steuerzielwertes von dem Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks, welcher durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt ist, auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des systolischen Blutdruckes, während einer Anstiegszeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens durch die Änderungspunkt-Detektiereinrichtung detektiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert wird, und Verändern des vorgeschriebenen Steuerzielwertes von dem Wert zu der Zeit des systolischen Blutdruckes, welcher durch die Bestimmungseinheit bestimmt ist, auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks, während einer Abfallzeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert wird.
Blutdruckmesseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Änderungseinrichtung, während der Anstiegszeit, den vorgeschriebenen Steuerzielwert entsprechend einem Wert ändert, welcher ausgegeben ist, wenn eine Wellenform, welche von dem Wert, zu der Zeit des diastolischen Blutdrucks, welcher durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt ist, auf den Wert zu der Zeit des systolischen Blutdrucks abgestuft ist, in ein Tiefpassfilter eingegeben wird, und, während der Abfallzeit, den vorgeschriebenen Steuerzielwert entsprechend zu einem Wert ändert, welcher ausgegeben ist, wenn eine Wellenform, welche von dem Wert zu der Zeit des systolischen Blutdruckes auf den Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes abgestuft ist, in das Tiefpassfilter eingegeben wird (Schritt ST35).
Blutdruckmesseinrichtung nach Anspruch 2, wobei eine Zeitkonstante des Tiefpassfilters für die Abfallzeit länger eingestellt ist als für die Anstiegszeit.
Steuerverfahren für das Steuern einer Blutdruckmesseinrichtung, welche für das Messen des Blutdruckes entsprechend einem Volumenkompensationsverfahren dient und welche beinhaltet: eine Manschette (20) für das Komprimieren einer Arterie eines Blutdruckmessortes in einem Fall, in welchem die Einrichtung an dem Messort befestigt ist, eine Aufblas-/Luftauslasseinheit (21, 30, 31, 51–54) für das Erhöhen und das Vermindern eines Druckes innerhalb der Manschette, eine Druckdetektiereinheit (32) für das Detektieren eines Manschettendruckes, welcher der Druck innerhalb der Manschette ist, eine Volumendetektiereinheit (70–72) für das Detektieren eines Arterienvolumensignals, welches ein Volumen der Arterie pro Längeneinheit anzeigt, und eine Steuereinheit (100), welches aufweist: einen Schritt (Schritte ST17–ST20) der Steuereinheit, wobei diese jeweils bestimmt, als einen Wert zu einer Zeit des diastolischen Blutdruckes, und einen Wert zu einer Zeit des systolischen Blutdruckes, Werte des Arterienvolumensignals, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert ist, wenn der Manschettendruck mit einem diastolischen Blutdruck und einem systolischen Blutdruck übereinstimmt, welche mit einem vorgeschriebenen Verfahren berechnet sind; einen Schritt (Schritte ST31, ST33) der Steuereinheit, wobei diese einen Punkt des Ansteigens detektiert, bei welchem das Volumen, welches durch das Volumensignal, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert ist, angezeigt ist, beginnt sich zu erhöhen, und einen Punkt des Abfallens, bei welchem das Volumen beginnt, sich zu vermindern; einen Schritt (Schritte ST31–ST35) der Steuereinheit, wobei diese den vorgeschriebenen Steuerzielwert von dem bestimmten Wert zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des systolischen Blutdruckes verändert, während einer Anstiegszeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert ist, und das Ändern des vorgeschriebenen Steuerzielwertes von dem bestimmten Wert zu der Zeit des systolischen Blutdruckes auf eine Nähe des Wertes zu der Zeit des diastolischen Blutdruckes, während einer Abfallzeit von dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Abfallens detektiert ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Punkt des Ansteigens detektiert ist; einen Schritt (Schritt ST7) der Steuereinheit, wobei diese den Druck der Manschette durch das Steuern der Aufblas-/Luftauslasseinheit steuert, so dass das Volumen, welches durch das Volumensignal, welches durch die Volumendetektiereinheit detektiert ist, angezeigt ist, mit einem vorgeschriebenen Steuerzielwert übereinstimmt; und einen Schritt (Schritte ST8, ST9) der Steuereinheit, wobei diese als einen Blutdruck einer Messperson den Manschettendruck, welcher durch die Druckdetektiereinheit detektiert ist, extrahiert, wenn eine vorgeschriebene Bedingung für das Beurteilen befriedigt wird, dass das Volumen mit dem vorgeschriebenen Steuerzielwert übereinstimmt, als ein Ergebnis der Einstellung des Druckes der Manschette.