DE112011103256T5

DE112011103256T5 - Blutdruckinformation-Messeinrichtung und -Verfahren des Berechnens des Arterieller-Steifheit-Index mit der Einrichtung

Info

Publication number: DE112011103256T5
Application number: DE112011103256T
Authority: DE
Inventors: Kenji Fujii; Tatsuya Kobayashi; Toshihiko Ogura
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-08-22
Also published as: WO2012043002A1; JP2012070876A; JP5644325B2; CN103140165A; US8517951B2; US20130184596A1; CN103140165B

Abstract

Eine CPU (40) einer Blutdruckinformation-Messeinrichtung (1) berechnet den Blutdruck aus der Änderung im Innendruck eines Luftbalges für den Gebrauch bei der Messung (13B). Auch werden der AI und Tr aus einer Pulswelle-Wellenform berechnet. Eine Pfaddifferenz-Berechnungseinheit (405) der CPU (40) speichert eine Korrekturgleichung für das Korrigieren eines Pulswelle-Ausbreitungsabstandes, welcher im Voraus gespeichert ist, und durch das Substituieren des berechneten Blutdruckwertes, des AI und Ähnlichem in der Korrekturgleichung korrigiert sie den Pulswelle-Ausbreitungsabstand, welcher im Voraus gespeichert ist, und approximiert den Pulswelle-Ausbreitungsabstand, welcher im Voraus gespeichert ist, zu einem aktuellen Pulswelle-Ausbreitungsabstand. Eine PWV-Berechnungseinheit (406) berechnet die PWV, wobei der korrigierte Abstand benutzt wird.

Description

Technischer Bereich
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Blutdruckinformation-Messeinrichtung und ein Verfahren für das Berechnen eines Arterieller-Steifheit-Index mit der Einrichtung, und spezieller ausgedrückt auf eine Blutdruckinformation-Messeinrichtung, um die Blutdruckinformation effektiv beim Bestimmen des Grades der arteriellen Steifheit zu messen, und ein Verfahren des Berechnens eines Arterieller-Steifheit-Index mit der Einrichtung.
Hintergrund des Standes der Technik
Bisher, als eine Einrichtung, um den Grad der arteriellen Steifheit zu bestimmen, wird beispielsweise in JP 2000-316821A (hier nachfolgend Patentliteratur 1) eine Einrichtung veröffentlicht, welche die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Pulswelle untersucht, welche vom Herzen ausgesandt ist (hier nachfolgend, PWV).
Durch das Platzieren von Manschetten oder Ähnlichem beispielsweise zum Messen der Pulswellen an zwei oder mehreren Orten, wie z. B. dem Oberarm und dem unteren Bein, und zum gleichzeitigen Messen der Pulswellen, wird die PWV aus der Differenz in den Auftrittszeiten der Pulswellen an den jeweiligen Orten und die Länge der Arterie zwischen den zwei Punkten, bei welchen die Manschetten oder Ähnliches platziert sind, um die Pulswellen zu messen, berechnet. Demnach sind wenigstens zwei Orte für das Platzieren der Manschetten oder Ähnlichem notwendig, und es gibt das Problem, dass es schwierig ist, die PWV leicht zu Hause zu messen.
In Anbetracht dessen, wird als eine Einrichtung, um den Grad der arteriellen Steifheit aus der Pulswelle zu bestimmen, welche an einem Ort des Oberarms gemessen wird, in der JP 2004-113593A (hier nachfolgend Patentliteratur 2) zum Beispiel eine Einrichtung veröffentlicht, welche mit einer Manschette für die Pulswellenmessung und einer Vergleichsmanschette für das Komprimieren der distalen Seite ausgestattet ist. Die Differenz in den Auftrittszeiten einer ausgesandten Welle und einer reflektieren Welle kann detektiert werden, indem nur die Druckpulswelle benutzt wird, welche an dem Oberarm gemessen ist, jedoch auch die Pulswelle, welche durch Tonometrie an der Karotis-Arterie bzw. Halsschlagader oder der radialen Arterie bzw. Speichenarterie gemessen ist.
Bei der Einrichtung der Patentliteratur 2 wird die Pulswellengeschwindigkeit, welche als ein Index für das Bestimmen des Grades der arteriellen Steifheit dient, durch Trennen der ausgestoßenen Welle, welche vom Herzen ausgestoßen ist, von der reflektierten Welle, welche auf der Hauptreflexionsseite in der Aorta reflektiert ist, durch Messen der Pulswelle auf der Seite, auf welcher das Herz platziert ist, während die distale Seite komprimiert wird, und durch Detektieren der Differenz in den Auftrittszeiten der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle (als Δt, PTT, Tr etc. bezeichnet) berechnet. Speziell wird die Differenz in den jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle zu dem Messort, in eine Pulswellengeschwindigkeit (PWV) gewandelt, welche als ein Index für das Bestimmen des Grades der arteriellen Steifheit benutzt wird, indem diese durch die Auftrittszeit-Differenz zwischen der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle an dem Messort dividiert wird.
In einer derartigen Einrichtung wird eine Information über die Pulswelle-Ausbreitungsentfernungen benötigt, zusätzlich zu den Pulswelle-Ausbreitungszeiten, um genau die Pulswellengeschwindigkeit zu berechnen. Wenn die Ausbreitungszeiten die gleichen sind, zeigt dies einen hohen Grad an arterieller Steifheit an, da die Ausbreitungsgeschwindigkeit zunimmt, wenn die Ausbreitungsentfernung zunimmt.
Herkömmlicherweise sagt man, dass der Hauptreflexionsort der Pulswelle in der Aorta die Iliac-Arterien-Bifurkation bzw. -Verzweigung ist. In Anbetracht dessen wurde der Abstand (2L_da), welcher durch Verdoppeln des Abstandes (L_da) von der Aorta-Wurzel bis zur Iliac-Arterie-Verzweigung erhalten wird, als die Differenz in den jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle zum Messort angenommen, und ein Wert (2L_da/Tr), welcher durch Dividieren dieser Differenz durch Tr (Laufzeit zur reflektierten Welle) erhalten wurde, wurde gleich der PWV der Aorta angesehen.
Zitatliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2000-316821A
Patentliteratur 2: JP 2004-113593A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Jedoch ist der Hauptreflexionsort tatsächlich nicht festgelegt, sondern ändert sich aufgrund von Attributen der Personen, welche gemessen werden, wie z. B. Alter und Größe, und ihrem klinischen Zustand, wie z. B. dem Ausmaß der arteriellen Steifheit. Demnach gibt es ein Problem darin, dass ein Fehler in der berechneten PWV auftritt, wenn angenommen wird, dass der Reflexionsort für alle Personen gleich ist.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht derartiger Probleme durchgeführt und besitzt als eine Aufgabe, eine Blutdruckinformation-Messinformation, welche in der Lage ist, effektiv beim Bestimmen des Grades der arteriellen Steifheit genau einen Index zu berechnen, welcher erhalten wird, indem der Pulswelle-Ausbreitungsabstand durch das Korrigieren des Pulswelle-Ausbreitungsabstandes benutzt wird, und ein Verfahren für das Berechnen eines arterieller-Steifheit-Index mit der Einrichtung bereitzustellen.
Lösung des Problems
Um die obige Aufgabe zu erreichen, ist eine Blutdruckinformation-Messeinrichtung entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Blutdruckinformation-Messeinrichtung, um, als Blutdruckinformation, eine Pulswellengeschwindigkeit zu berechnen, d. h. ein Arterieller-Steifheit-Index einer Messperson wird mit einem Luftbalg bereitgestellt, um an einem Messort der Messperson eine Einstelleinrichtung, um einen Innendruck des Luftbalges einzustellen, und eine arithemtische Betriebseinrichtung, um das Bearbeiten durchzuführen, zu platzieren, um die Pulswellengeschwindigkeit der Messperson, basierend auf einer Änderung im Innendruck des Luftbalges, zu berechnen. Die arithmetische Betriebseinrichtung führt durch: eine arithmetische Operation, um einen Blutdruckwert der Messperson aus der Änderung im Innendruck zu erhalten, eine arithmetische Operation, um eine Pulswelle-Wellenform für einen Schlag aus der Änderung im Innendruck zu erhalten, eine arithmetische Operation, um eine Auftrittszeit-Differenz zwischen einer ausgestoßenen Welle und einer reflektierten Welle in der Pulswelle-Wellenform für einen Schlag zu erhalten, eine arithmetische Operation, um eine Differenz in den jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle von einem Herzen zu dem Messort zu bestimmen, basierend auf dem Blutdruckwert und einem Wert, welcher einen Abstand von einer Aorta-Wurzel zu einer Iliac-Arterie-Verzweigung darstellt, welcher im Voraus gespeichert ist, und eine arithmetische Operation, um die Pulswellengeschwindigkeit der Messperson basierend auf der Ausbreitungspfad-Differenz und der Auftrittszeit-Differenz zu erhalten.
Vorzugsweise bestimmt die arithmetische Betriebseinrichtung in dem arithmetischen Betrieb zum Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz die Ausbreitungspfad-Differenz, indem ein Wert benutzt wird, welcher ein Charakteristikum einer Form der Pulswellen-Wellenform benutzt, zusätzlich zum Benutzen des Blutdruckwertes und des Wertes, welcher den Abstand von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert.
Vorzugsweise beinhaltet die Blutdruckinformation-Messeinrichtung ferner eine Eingabeeinrichtung, um ein Eingangssignal eines Wertes zu empfangen, welcher ein Attribut bezogen auf die Blutdruckinformation der Messperson repräsentiert, und die arithmetische Betriebseinrichtung in der arithmetischen Operation zum Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz bestimmt die Ausbreitungspfad-Differenz, indem der Wert benutzt wird, welcher das Attribut repräsentiert, zusätzlich zu dem Benutzen des Blutdruckwertes und des Wertes, welcher den Abstand von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert.
Vorzugsweise beinhaltet die Blutdruckinformation-Messeinrichtung ferner eine Eingabeeinrichtung, um ein Eingangssignal eines Wertes zu empfangen, welcher ein Attribut repräsentiert, welches auf die Blutdruckinformation der Messperson bezogen ist, und die arithmetische Betriebseinrichtung in dem arithmetischen Betrieb, um die Ausbreitungspfad-Differenz zu bestimmen, bestimmt die Ausbreitungspfad-Differenz, indem ein Wert, welcher ein Charakteristikum einer Form der Pulswelle-Wellenform repräsentiert, und der Wert, welcher das Attribut repräsentiert, zusätzlich zu dem Benutzen des Blutdruckwertes und des Wertes, welcher den Abstand von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert, benutzt werden.
Vorzugsweise führt die arithmetische Betriebseinrichtung ferner eine arithmetische Operation aus, um einen AI-(Augmentationsindex-)Wert zu erhalten, welcher ein Verhältnis einer Amplitude der ausgestoßenen Welle und einer Amplitude der reflektierten Welle von der Form der Pulswelle-Wellenform ist, und, in dem arithmetischen Betrieb, um die Ausbreitungspfad-Differenzen zu bestimmen, benutzt sie den AI-Wert als den Wert, welcher ein Charakteristikum der Form der Pulswelle-Wellenform ist.
Vorzugsweise ist der Wert, welcher das Attribut repräsentiert, welches auf die Blutdruckinformation der Messperson bezogen ist, wenigstens eine von einem Alter der Messperson und einer Größe der Messperson.
Vorzugsweise berechnet die arithmetische Betriebseinrichtung in der arithmetischen Operation für das Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz die Ausbreitungspfad-Differenz, durch das Multiplizieren des Wertes, welcher den Abstand von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert, welcher im Voraus durch einen Wert gespeichert ist, welcher aus dem Blutdruckwert erhalten wird.
Vorzugsweise beinhaltet der Luftbalg, um an dem Messort der Messperson platziert zu werden, einen ersten Luftbalg, welcher auf einer proximalen Seite positioniert ist, und einen zweiten Luftbalg, welcher auf einer distalen Seite positioniert ist, wenn der Luftbalg platziert wird, und die arithmetische Betriebseinrichtung erhält in der arithmetischen Operation, um die Pulswelle-Wellenform zu erhalten, die Pulswelle-Wellenform aus der Änderung im Innendruck des ersten Luftbalges, in einem Zustand, in welchem die distale Seite des Messortes durch den zweiten Luftbalg avaskularisiert wird.
Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, ist ein Verfahren des Berechnens eines Arterieller-Steifheit-Index in einer Blutdruckinformation-Messeinrichtung ein Verfahren, um eine Pulswellengeschwindigkeit als einen Arterieller-Steifheit-Index in einer Blutdruckinformation-Messeinrichtung zu berechnen, wobei die Blutdruckinformation-Messeinrichtung einen Luftbalg beinhaltet, um einen Messort einer Messperson und eine arithmetische Betriebseinrichtung zu platzieren, um das Bearbeiten durchzuführen, um die Pulswellengeschwindigkeit der Messperson zu berechnen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, welche durch die arithmetische Betriebseinrichtung ausgeführt werden, des Berechnens eines Blutdruckwertes der Messperson aus einer Änderung im Innendruck des Luftbalges, welcher an dem Messort der Messperson platziert ist, wobei eine Pulswelle-Wellenform für einen Herzschlag aus der Änderung im Innendruck erhalten wird, wobei eine Auftrittszeit-Differenz zwischen einer ausgestoßenen Welle und einer reflektierten Welle in der Pulswelle-Wellenform für einen Herzschlag spezifiziert wird, wobei eine Differenz in den jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle aus einem Herzschlag zu dem Messort bestimmt wird, basierend auf dem Blutdruckwert und einem Wert, welcher einen Abstand von einer Aorta-Wurzel zu einer Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert, welcher im Voraus gespeichert ist, und Berechnen der Pulswellengeschwindigkeit der Messperson, basierend auf der Ausbreitungspfad-Differenz und der Auftrittszeit-Differenz.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Entsprechend dieser Erfindung kann ein Index, der beim Bestimmen des Grades der arteriellen Steifheit effektiv ist, richtig berechnet werden, welcher erhalten wird, indem der Pulswelle-Ausbreitungsabstand benutzt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen den gemessenen PWV-Werten und den geschätzten PWV-Werten für die gleiche Person zeigt.
2A ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen den ”relativen Abständen” und den systolischen Blutdrücken für eine Vielzahl von Personen zeigt.
2B ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen den ”relativen Abständen” und den AI-Werten für eine Vielzahl von Personen zeigt.
3 ist eine schematische Zeichnung, welche den Abstand (L_da) von der Aorta-Wurzel bis zur Iliac-Arterie-Verzweigung, den Abstand (L_Tr) von der Aorta-Wurzel bis zu der aktuellen Reflexionsposition, welche von der gemessenen hfPWV und Tr berechnet ist, und den Abstand (L_hf) eines vaskulären Kanals zwischen den zwei Punkten des Herzens und der Femoral-Arterie, welche als Pulswelle-Messorte dienen, repräsentiert.
4 ist eine Zeichnung, welche ein spezielles Beispiel des äußeren Erscheinungsbildes einer Blutdruckinformation-Messeinrichtung (hier nachfolgend als Messeinrichtung abgekürzt) entsprechend einer Ausführungsform zeigt.
5A ist eine Zeichnung, welche ein spezielles Beispiel einer Messhaltung zeigt.
5B ist eine Zeichnung, welche ein spezielles Beispiel der Konfiguration eines Armbandes zeigt.
6 ist ein Blockdiagram, welches eine beispielhafte Konfiguration der Messeinrichtung zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Betrieb bzw. Vorgang zeigt, welcher durch die Messeinrichtung durchgeführt wird.
8 ist ein Ablaufdiagramm, welches das Bearbeiten repräsentiert, welches beim Schritt S17 in 7 durchgeführt wird.
9 ist ein Diagramm, welches die Änderung im Druck innerhalb eines Luftbalges für das Komprimieren und eines Luftbalges für das Messen während des Betriebs zeigt, welcher durch die Messeinrichtung durchgeführt wird.
10 zeigt eine Beziehung zwischen den geschätzten PWV-Werten, welche berechnet sind, indem der Abstand (L_Tr) benutzt wird, welcher durch das Korrigieren des Abstands (L_da) erhalten wird, wobei ein Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, und die gemessenen PWV-Werte benutzt werden.
11 zeigt eine Beziehung zwischen den geschätzten PWV-Werten, welche berechnet werden, indem der Abstand (L_Tr) benutzt wird, welcher durch Korrigieren des Abstandes (L_da) erhalten wird, indem ein Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, und ein AI-Wert benutzt werden, welcher als ein Wert dient, welcher ein Charakteristikum der Form der Blutdruck-Wellenform und der gemessenen PWV-Werte repräsentiert.
12 zeigt eine Beziehung zwischen den geschätzten PWV-Werten, welche berechnet sind, indem der Abstand (L_Tr), welcher durch Korrigieren des Abstandes (L_da) erhalten wird, indem ein Blutdruckwert der Person, welche gerade gemessen wird, benutzt wird, ein AI-Wert, welcher als ein Wert dient, welcher ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform repräsentiert, und das Alter und die Größe, welche als Attribute dienen, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche gerade gemessen wird, und die gemessenen PWV-Werte bezogen sind, benutzt werden.
Beschreibung der Ausführungsformen
Hier nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen den Komponenten und Aufbauelementen gegeben, welche die gleichen sind. Die Namen und die Funktionen davon sind auch die gleichen.
Beschreibung der Grundzüge
Die Pulswellengeschwindigkeit (hier nachfolgend PWV) wird als ein beispielhafter Index für das Bestimmen des Grades der arteriellen Steifheit gegeben. Die Differenz in den jeweiligen Ausbreitungspfaden einer ausgestoßenen Welle und einer reflektierten Welle zu einem Messort wird in die PWV gewandelt, indem diese durch die Auftrittszeit-Differenz zwischen der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle an dem Messort dividiert wird.
Bei einem herkömmlichen PWV-Berechnungsverfahren wurde angenommen, dass der Abstand (2L_da), welcher durch Verdoppeln des Abstandes (L_da) von der Aorta-Wurzel bis zu der Iliac-Arterien-Verzweigung erhalten wird, die Differenz in den jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle zu dem Messort ist, und dass die PWV durch einen Wert (2L_da/Tr) gegeben wurde, welcher durch Dividieren dieser Differenz mit Tr erhalten ist.
Jedoch ist der Hauptreflexionsort in der Tat nicht fest, sondern ändert sich aufgrund der Differenzen in der aktuellen Länge des vaskulären Kanals der Personen, was vom Alter, der Größe und Ähnlichem herrührt, und aufgrund des Grades der arteriellen Steifheit der Personen, welche vom Alter, dem klinischen Zustand und Ähnlichem herrührt. Beispielsweise in einem Aufsatz, mit dem Titel "Changes in arterial stiffness and wave reflection with advancing age in healthy men and women: the Framingham Heart Study, (Hypertension. 2004; 43: 1239–1245) von Mitchell et al., wird gezeigt, dass sich der Reflexionsort mit zunehmendem Alter vom Herzen weiter wegbewegt. Auf der anderen Seite, in einem Aufsatz mit dem Titel "Assessment of pressure wave reflection: getting the timing right!" (Physiol. Meas. 28 (2007) 1045–1056) von Segers et al. werden auch Ergebnisse gezeigt, welche anzeigen, dass sich der Reflexionsort mit zunehmendem Alter näher auf das Herz hinbewegt. Demnach wird ein Fehler in der berechneten PWV auftreten, wenn der gleiche Reflexionsort für alle Personen angenommen wird.
1 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen den gemessenen PWV-Werten und den geschätzten Werten für die gleiche Person zeigt. Hier wird die Herz-Femoral-PWV (hfPWV), welche aus der Pulswelle berechnet ist, welche an zwei Punkten des Herzens und der Femoral-Arterie gemessen ist, als PWV benutzt. Die ”gemessenen Werte” sind PWV-Werte, welche aus der Pulswelle berechnet sind, gemessen an den zwei Punkten des Herzens und der Femoral-Arterie. Die ”geschätzten Werte” sind Werte, welche berechnet sind, indem eine Pulsausbreitungszeit benutzt wird, welche aus der Pulswelle berechnet ist, welche durch Tonometrie an dem einen Punkt der Karotid-Arterie und dem Abstand (L_da) von der Aorta-Wurzel bis zur Iliac-Arterie-Verzweigung gemessen ist. In 1 repräsentiert die Horizontalachse gemessene Werte, und die Vertikalachse repräsentiert geschätzte Werte.
Es ist aus 1 klar, dass es Personen gibt, deren gemessener Wert und geschätzter Wert sich stark unterscheiden. Dies ist aufgrund eines Fehlers vorstellbar, welcher in dem geschätzten Wert beinhaltet ist. Ein vorstellbarer Grund des Fehlers in dem geschätzten Wert ist ein Fehler in der angenommenen reflektierten Wellenpfad-Differenz.
Die Erfinder berechneten für jede Person, welche gemessen wird, einen ”relativen Abstand”, einen systolischen Blutdruck und einen AI-(Augmentation-Index-)Wert, welcher ein Verhältnis der Amplitude der reflektierten Welle zu der Amplitude der ausgestoßenen Welle ist, wobei als der ”relative Abstand” ein Verhältnis (L_Tr/L_da) des Abstandes (L_Tr) von der Aorta-Wurzel bis zu der aktuellen Reflexionsposition benutzt wird, welche aus der gemessenen hfPWV und Tr berechnet ist, relativ zu dem Abstand (L_da) von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung in dem Fall, in welchem angenommen wird, dass die Iliac-Arterie-Verzweigung der Reflexionsort ist. Der relative Abstand = 1 zeigt an, dass die angenommene Reflexionsposition und die aktuelle Reflexionsposition gleich sind.
Man beachte, dass der Abstand (L_Tr) durch die folgende Klammer (1) berechnet wird: L_Tr = hfPWV × Tr/2 (1)
2A ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen den ”relativen Abständen” und den systolischen Blutdrücken für eine Vielzahl von Personen zeigt, und 2B zeigt eine Beziehung zwischen den ”relativen Abständen” und den AI-Werten für eine Vielzahl von Personen. Es ist aus 2A und 2B klar, dass sich der berechnete relative Abstand für jede Person unterscheidet, und der relative Abstand = 1 in der Tat nicht notwendigerweise erreicht wird. Außerdem haben die Erfinder aus den Beziehungen, welche in 2A und 2B gezeigt werden, im Speziellen herausgefunden, dass der relative Abstand zunimmt, wenn der Blutdruck zunimmt, und dass der relative Abstand abnimmt, wenn der AI-Wert zunimmt. D. h., die Erfinder haben herausgefunden, dass die aktuelle Reflexionsposition von der angenommenen Reflexionsposition abweicht, auch aufgrund von Blutdruckwerten und Charakteristika der Form der Blutdruckwellenform zusätzlich zu Attributen, welche sich auf den vaskulären Kanal der Person beziehen, wie z. B. Größe und Alter.
3 ist eine schematische Zeichnung, welche den Abstand (L_da) von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung, den Abstand (L_Tr) von der Aorta-Wurzel zu der aktuellen Reflexionsposition, welche von der gemessenen hfPWV und Tr berechnet ist, und den Abstand (L_hf) des vaskulären Kanals zwischen den zwei Punkten des Herzens und der Femoral-Arterie, welche als Pulswelle-Messorte dienen, repräsentiert.
Wie aus 3 klar wird, bedeutet ein Zunehmen im ”relativen Abstand”, welches ein Synonym zum Abstand (L_Tr) ist, welcher größer als der Abstand (L_da) wird, dass die aktuelle Reflexionsposition weiter vom Herzen weg ist als die angenommene Reflexionsposition. Im Gegensatz dazu bedeutet eine Abnahme im ”relativen Abstand”, welcher ein Synonym zum Abstand (L_Tr) ist, welcher kürzer als der Abstand (L_da) wird, dass die aktuelle Reflexionsposition näher an dem Herzen ist als die angenommene Reflexionsposition.
Die Erfinder entschieden, den Abstand (L_Tr) von der Aorta-Wurzel zu der aktuellen Reflexionsposition durch Korrigieren des Abstands (L_da) von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung zu erhalten, indem die Attribute benutzt werden, welche auf den vaskulären Kanal der Person, wie z. B. die Größe und das Alter, einen Blutdruckwert und ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform bezogen sind, und die reflektierte Wellenpfad-Differenz daraus zu bestimmen.
Als ein erstes Beispiel wird der Abstand (L_Tr) von der Aorta-Wurzel zu der aktuellen Reflexionsposition durch das Korrigieren des Abstands (L_da) erhalten, wobei ein Blutdruckwert der Person, welche gerade gemessen wird, und ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform benutzt werden. Als ein spezielles Beispiel wird ein Abstand (L_Tr) durch die folgende Gleichung (2) berechnet, indem der systolische Blutdruck als der Blutdruckwert der Person benutzt wird, und indem der AI-Wert als ein Wert benutzt wird, welcher ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform repräsentiert: L_Tr = (A × SYS + B × AI + C) × L_da (2)
Auch wird als ein zweites Beispiel ein Abstand (L_da) korrigiert, indem ein Blutdruckwert einer Person, welche gemessen wird, benutzt wird. Als ein spezielles Beispiel wird der Abstand (L_Tr) durch die folgende Gleichung (3) berechnet, wobei der systolische Blutdruck als der Wert der Person benutzt wird: L_Tr = (A' × SYS + C') × L_da (3).
Man beachte, dass die Koeffizienten empirisch aus den Ergebnissen des Messens einer aktuellen Gruppe von Personen für die Koeffizienten A, A', B, C und C' benutzt werden können. Auch können ein gemessener Wert des Abstandes von der Aorta-Wurzel bis zur Iliac-Arterie-Verzweigung oder ein Wert, welcher durch die Annäherung des gemessenen Wertes abgeleitet ist, und eine Größe der Person, welche zuvor abgeleitet ist, für den Abstand (L_da) von der Aorta-Wurzel bis zu der Iliac-Arterie-Abzweigung benutzt werden.
Auch wird als ein drittes Beispiel der Abstand (L_da) korrigiert, wobei die Attribute, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche zu messen ist, bezogen sind, ein Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, und ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform benutzt werden. Als ein spezielles Beispiel wird der Abstand (L_Tr) durch die folgende Gleichung (4) berechnet, wobei das Alter und die Größe als Attribute benutzt werden, in Bezug auf den vaskulären Kanal der Person, wobei der systolische Blutdruck als der Blutdruckwert der Person benutzt wird und wobei der AI-Wert als ein Wert benutzt wird, welcher ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform repräsentiert: L_Tr = (D × Alter + E × SYS + F × AI + G × Größe + H) × L_da (4).
Auch wird als ein viertes Beispiel der Abstand (L_da) korrigiert, indem die Attribute benutzt werden, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche gemessen wird, bezogen sind, und indem ein Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, benutzt wird. Als ein spezielles Beispiel wird der Abstand (L_Tr) durch die folgende Gleichung (5) berechnet, wobei das Alter und die Größe als Attribute benutzt werden, bezogen auf den vaskulären Kanal der Person, und wobei der systolische Blutdruck als der Blutdruckwert der Person benutzt wird: L_Tr = (D' × Alter + E' × SYS + G' × Größe + H') × L_da (5).
Man beachte, dass die Koeffizienten, welche empirisch aus den Ergebnissen des Messens einer aktuellen Gruppe von Personen erhalten sind, auch für die Koeffizienten D, D', E, E', F, G, G', H und H' benutzt werden können.
Man beachte, dass, obwohl der systolische Blutdruck als der systolische Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, in der obigen Beschreibung benutzt wird, der diastolische Blutdruck benutzt werden kann, oder ein dazwischen liegender Wert zwischen dem systolischen Blutdruck und dem diastolischen Blutdruck kann benutzt werden. Auch kann, obwohl der AI-Wert als der Wert benutzt wird, welcher ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform der Person, welche gemessen wird, repräsentiert, ein anderer Index, wie z. B. 'Tr oder Ähnliches, benutzt werden. Auch kann, obwohl das Alter und die Größe als Attribute bezogen auf den vaskulären Kanal der Person, welche gemessen wird, benutzt werden, eines von der Größe und dem Alter benutzt werden, oder andere Attribute können benutzt werden.
Einrichtungskonfiguration
4 ist eine Zeichnung, welche ein spezielles Beispiel der äußeren Erscheinungsform einer Blutdruckinformation-Messeinrichtung (hier nachfolgend Messeinrichtung) 1 entsprechend einer Ausführungsform zeigt.
Mit Bezug auf 4 beinhaltet die Messeinrichtung: eine Basis 2, welche an einen Luftschlauch 10 angeschlossen ist, und ein Armband 9, welches an dem Oberarm platziert ist, welches der Messort ist. Eine Bedieneinheit 3, welche betrieben wird, um verschiedene Instruktionen an eine Anzeigeeinheit 4, um verschiedene Information anzuzeigen, wobei die Messergebnisse beinhaltet sind, und an die Messeinrichtung 1 zu geben, ist an der Front der Basis 2 angeordnet. Die Bedieneinheit 3 beinhaltet einen Schalter 31, welcher bedient wird, um die Leistung ein-/auszuschalten, und einen Schalter 32, welcher bedient wird, um den Start der Messung zu instruieren.
Mit Bezug auf 5A und 5B wird das Armband 9 mit Luftbälgen bereitgestellt, welche als Fluidbälge für das Komprimieren des Körperteils der Person, welche gemessen wird, dienen. Der Luftbalg beinhaltet: einen Luftbalg 13A, welcher ein Luftbalg ist, welcher benutzt wird, um den Blutdruck als Blutdruckinformation zu messen, und einen Luftbalg 13B, welcher ein Luftbalg ist, welcher benutzt wird, um die Pulswelle als Blutdruckinformation zu messen. Die Abmessung des Luftbalges 13B ist, als ein Beispiel, ungefähr 20 mm × 200 mm. Auch ist das Luftvolumen des Luftbalges 13B vorzugsweise geringer oder gleich zu einem Fünftel des Luftvolumens des Luftbalges 13A.
Wen die Pulswelle gemessen wird, indem die Messeinrichtung 1 benutzt wird, ist das Armband 9 um einen Oberarm 100 gewickelt, welcher als der Messort dient, wie in 5A gezeigt wird. Durch den Schalter 32, welcher in diesem Zustand gedrückt wird, wird die Blutdruckinformation gemessen, und ein Index, um den Grad der arteriellen Steifheit zu bestimmen, wird basierend auf der Blutdruckinformation berechnet. Hier bezeichnet ”Blutdruckinformation” die Information, welche auf den Blutdruck bezogen ist, welche über Messungen erhalten wird, welche von dem Körperteil hergenommen sind, und speziell entspricht sie dem Blutdruckwert, der Blutdruckwellenform (Pulswelle-Wellenform), dem Herztakt und Ähnlichem.
6 ist ein Blockdiagramm, welches eine beispielhafte Konfiguration der Messeinrichtung 1 zeigt.
Mit Bezug auf 6 beinhaltet die Messeinrichtung 1 ein Luftsystem 20A, welches an den Luftbalg 13A über den Luftschlauch 10 angeschlossen ist, ein Luftsystem 20B, welches an den Luftbalg 13B über den Luftschlauch 10 angeschlossen ist, und eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 40. Das Luftsystem 20A beinhaltet eine Luftpumpe 21A, ein Luftventil 22A und einen Drucksensor 23A. Das Luftsystem 20B beinhaltet ein Luftventil 22B und einen Drucksensor 23B.
Die Luftpumpe 21A ist an eine Treiberschaltung 26A angeschlossen, und die Treiberschaltung 26A ist ferner an die CPU 40 angeschlossen. Die Luftpumpe 21A wird durch die Treiberschaltung 26A beim Erhalten eines Befehls von der CPU 40 getrieben und befüllt den Luftbalg 13A durch das Senden komprimierten Gases in den Luftbalg 13A.
Das Luftventil 22A ist an eine Treiberschaltung 27A angeschlossen, und die Treiberschaltung 27A ist ferner an die CPU 40 angeschlossen. Das Luftventil 22B ist an eine Treiberschaltung 27B angeschlossen, und die Treiberschaltung 27B ist ferner an die CPU 40 angeschlossen. Die offenen und geschlossenen Zustände der Luftventil 2A und 22B werden durch die Treiberschaltungen 27A und 27B beim Empfangen eines Befehls von der CPU 40 gesteuert. Durch die offenen und geschlossenen Zustände, welche gesteuert werden, erhalten die Luftventile 22A und 22B den Druck innerhalb der Luftbälge 13A und 13B aufrecht oder erniedrigen ihn. Der Druck innerhalb der Luftbälge 13A und 13B wird dadurch gesteuert.
Der Drucksensor 23A ist an einen Verstärker 28A angeschlossen, der Verstärker 28A ist ferner an einen A/D-Wandler 29A angeschlossen, und der A/D-Wandler 29A ist ferner an die CPU 40 angeschlossen. Der Drucksensor 23B ist an einen Verstärker 28B angeschlossen, der Verstärker 28B ist ferner an einen A/D-Wandler 29B angeschlossen, und der A/D-Wandler 29B ist ferner an die CPU 40 angeschlossen. Die Drucksensoren 23A und 23B detektieren jeweils den Druck innerhalb der Luftbälge 13A und 13B und geben Signale, welche von den detektierten Werten abhängen, an die Verstärker 28A und 28B aus. Die Ausgangssignale werden an die CPU 40 eingegeben, nachdem sie durch die Verstärker 28A und 28B verstärkt sind, und werden durch die A/D-Wandler 29A und 29B digitalisiert.
Der Luftschlauch von dem Luftbalg 13A und der Luftschlauch von dem Luftbalg 13B sind über ein 2-Anschluss-Ventil 51 angeschlossen. Das 2-Anschluss-Ventil 51 ist an eine Treiberschaltung 53 angeschlossen, und die Treiberschaltung 53 ist ferner an die CPU 40 angeschlossen. Das 2-Anschluss-Ventil 51 besitzt ein Ventil für den Luftbalg 13A und ein Ventil für den Luftbalg 13B, und diese Ventile öffnen und schließen über das 2-Anschluss-Ventil 51, welches durch die Treiberschaltung 53 beim Empfangen eines Befehls von der CPU 40 getrieben wird.
Ein Programm, welches durch die CPU 40 ausgeführt wird, wird in einem Speicher 41 gespeichert. Die CPU 40 liest das Programm aus dem Speicher 41 aus, basierend auf einem Befehl, welcher an die Bedieneinheit 3 eingegeben ist, welche in der Basis 2 der Messeinrichtung bereitgestellt ist, führt das Programm, welches ausgelesen ist, aus und gibt ein Steuersignal entsprechend dem Ausführen des Programms aus. Auch gibt die CPU 40 Messergebnisse an die Anzeigeeinheit 4 oder den Speicher 41 aus. Neben den Messergebnissen, welche auch in dem Speicher 41 gespeichert sind, werden Attribute, welche sich auf den vaskulären Kanal der Person, wie z. B. die Größe und das Alter, beziehen, falls nötig, auch gespeichert. Die Attribute, welche sich auf den vaskulären Kanal der Person, welche gerade gemessen wird, beziehen, werden im Voraus durch Betreiben der Bedieneinheit 3 eingegeben. Die CPU 40 liest dann die Attribute aus, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche gerade gemessen wird, bezogen sind, entsprechend zum Ausführen des Programmes für den Gebrauch bei arithmetischen Operationen, falls nötig, aus.
Funktionelle Konfiguration
Weiterhin mit Bezug auf 6 beinhaltet die CPU 40 als Funktionen, um eine PWV als einen Index für das Bestimmen des Grades der arteriellen Steifheit, entsprechend zu den oben erwähnten Prinzipien, zu berechnen, eine Eingabeeinheit 401, um eine Eingabe eines Drucksignals von dem Drucksensor 23B zu empfangen und um eine Blutdruckwellenform für einen Herzschlag zu erhalten, eine Blutdruck-Berechnungseinheit 402, um eine Eingang eines Drucksignals von dem Drucksensor 23B zu empfangen und um einen Blutdruckwert (z. B. den systolischen Wert) zu berechnen, eine AI-Berechnungseinheit 403, um einen AI-Wert aus der Blutdruck-Wellenform zu berechnen, eine Tr-Berechnungseinheit 404, um Tr aus der Blutdruck-Wellenform zu berechnen, eine Pfad-Differenz-Berechnungseinheit 405, um den Abstand (L_Tr) durch Korrigieren des Abstandes (L_da) aus der Aorta-Wurzel bis zu der Iliac-Arterie-Verzweigung zu erhalten, wobei der systolische Blutdruck oder der Blutdruck und der AI-Wert entsprechend zu Gleichung (2) oder Gleichung (3) benutzt werden, und Bestimmen einer reflektierten Wellenpfad-Differenz, und eine PWV-Berechnungseinheit 406, um die PWV durch Dividieren der reflektierten Wellenpfad-Differenz durch Tr zu berechnen. Obwohl dies Funktionen sind, welche hauptsächlich in der CPU 40 gebildet sind, indem die CPU 40 sie ausliest, und das Programm, welches in dem Speicher 41 gespeichert ist, entsprechend zu einem Bediensignal von der Bedieneinheit 3 ausführt, können wenigstens einige dieser Funktionen mit einer Hardware-Konfiguration gebildet sein.
Mess- und Index-Berechnungsoperation bzw. -vorgang
7 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Betrieb bzw. Vorgang zeigt, welcher durch die Messeinrichtung 1 durchgeführt wird. Der Vorgang, welcher in 7 gezeigt wird, wird durch die Person, welche gerade gemessen wird, gestartet, indem sie den Schalter 32 drückt. Dieser Vorgang wird durch die CPU 40 realisiert, welche das Programm, welches in dem Speicher 41 gespeichert ist, ausliest und welche die Einheiten steuert, welche in 6 gezeigt werden. Auch wird die Änderung im Druck innerhalb der Luftbälge 13A und 13B, während der Vorgang durch die Messeinrichtung 1 ausgeführt wird, beschrieben, indem 9 benutzt wird. (A) in 9 zeigt die zeitliche Änderung in einem Druck P1 innerhalb des Luftbalges 13B, und (B) in 9 zeigt die zeitliche Änderung in einem Druck P2 innerhalb des Luftbalges 13A. S3 bis S17, welche entlang der Zeitachse in (A) und (B) in 9 gegeben sind, fallen mit den jeweiligen Vorgängen des Messvorgangs zusammen, welche durch die Messeinrichtung 1 durchgeführt werden, welche später diskutiert werden.
Mit Bezug auf 7, wenn der Vorgang startet, werden im Schritt S1 die Einheiten in der CPU 40 initialisiert. Im Schritt S3 gibt die CPU 40 ein Steuersignal an das Luftsystem 20A aus, startet das Befüllen des Lufbalges 13A und misst den Blutdruck bei dem Befüllungsprozess. Bezüglich der Messung des Blutdrucks im Schritt S3 wird die Messung durchgeführt, indem ein oszillometrisches Verfahren benutzt wird, welches mit einem normalen Blutdruckmessgerät ausgeführt wird. Im Schritt S3 berechnet die CPU 40 den Blutdruckwert basierend auf dem Drucksignal von dem Drucksensor 23B und speichert den berechneten Blutdruckwert in einem vorher festgelegten Bereich des Speichers 41.
Wenn die Messung des Blutdrucks im Schritt S3 vollendet ist, gibt die CPU 40 im Schritt S5 ein Steuersignal an die Treiberschaltung 53 aus und veranlasst sowohl das Ventil für den Luftbalg 13A als auch das Ventil für den Luftbalg 13B des 2-Anschluss-Ventils 51, dass es geöffnet wird. Der Luftbalg 13A und der Lufbalg 13B kommunizieren dadurch miteinander, und ein Teil der Luft innerhalb des Luftbalges 13A bewegt sich zum Luftbalg 13B, und der Luftbalg 13B wird befüllt.
In dem Beispiel in (B) der 9 wird der Druck P2 innerhalb des Luftbalges 13A ab dem Start des Befüllens im Schritt S3 erhöht, bis die Messung des Blutdruckes vollendet ist, bis der Druck höher als der systolische Blutdruckwert ist. Danach, durch die Ventile des 2-Anschluss-Ventils 51, welches im Schritt S5 geöffnet wird, bewegt sich ein Teil der Luft innerhalb des Luftbalges 13A in den Luftbalg 13B, und der Druck P2 nimmt ab. Gleichzeitig erhöht sich der Druck P1 innerhalb des Luftbalges 13B schnell, wie dies in (A) der 9 gezeigt wird. Zu dem Zeitpunkt, wenn der Druck P1 und der Druck P2 zusammenfallen bzw. gleich sind, d. h. zu dem Zeitpunkt, wenn die internen Drücke der Luftbälge 13A und 13B im Gleichgewicht sind, hört die Luft auf, sich von dem Luftbalg 13A zu dem Luftbalg 13B zu bewegen. Im Schritt S7 gibt die CPU 40 ein Steuersignal an die Treiberschaltung 53 zu diesem Zeitpunkt aus, und veranlasst die beiden Ventile des 2-Anschluss-Ventils 51, welche im Schritt S5 geöffnet wurden, dass sie geschlossen werden. In (A) und (B) der 9 werden der Druck P1 und der Druck P2 gezeigt, dass sie zum Zeitpunkt des Schrittes S7 zusammenfallen. Da das Volumen des Luftbalges 13B verglichen mit dem Volumen des Luftbalges 13A klein ist, wie dies in 5A repräsentiert wird, gibt es keine wesentliche Reduktion des Druckes P2 im Schritt S5, und der Druck P1 und der Druck P2 sind beide höher als der systolische Blutdruck zu dem Zeitpunkt des Schrittes S7.
Danach gibt die CPU 40 ein Steuersignal an die Treiberschaltung 27B im Schritt S9 aus, und vermindert den Druck P1 innerhalb des Luftbalges 13B in einer geregelten Weise, bis ein Druck, welcher für die Pulswellenmessung geeignet ist, erreicht ist. Hier wird beispielsweise das geregelte Entleeren vorzugsweise bei ungefähr 5,5 mmHg(s)/sec ausgeführt. Auch ist der Druck, welcher für die Pulswellenmessung geeignet ist, vorzugsweise ungefähr 50 bis 150 mmHg. Da die beiden Ventile des 2-Anschluss-Ventils 51 zu dieser Zeit geschlossen sind, komprimiert der Druck P2 innerhalb des Luftbalges 13A die distale Seite des Messortes bei einem höheren Druck als der systolische Blutdruck, wie dies in (B) in 9 gezeigt wird, wobei ein avaskularisierter Zustand erreicht wird.
Bei der distalen Seite, in dem avaskularisierten Zustand, führt die CPU 40 im Schritt S11 einen Vorgang aus, um jedes Mal, wenn eine Blutdruckwellenform für einen Herzschlag basierend auf dem Drucksignal von dem Drucksensor 23B eingegeben wird, einen charakteristischen Punkt von der Blutdruckwellenform zu extrahieren. D. h., im Schritt S11 empfängt die CPU 40 ein Drucksignal von dem Drucksensor 23B und spezifiziert eine Blutdruckwellenform für einen Herzschlag. Man beachte, dass hier die Blutdruckwellenform für einen Herzschlag spezifiziert werden kann, basierend auf der Eingabe von Blutdruckwellenformen für eine Vielzahl von Herzschlägen, aus dem Durchschnittswert derselben, oder die Blutdruckwellenform für einen Herzschlag kann aus einem Durchschnittswert für die Pulse spezifiziert werden, welche in dem Drucksignal repräsentiert sind, welches für eine vorher festgelegte Zeitperiode (einige Sekunden, etc.) eingegeben ist.
Ein vorgeschriebener Punkt, wie z. B. ein Punkt, welcher einem Maximum einer Differentialkurve zweiter Ordnung der Blutdruckwellenform entspricht, oder ein Punkt, welcher dem abfallenden Null-Kreuzungspunkt einer Differentialkurve der vierten Ordnung der Blutdruckwellenform entspricht, wird dann als ein charakteristischer Punkt aus der spezifizierten Blutdruckwellenform für einen Herzschlag extrahiert.
Der charakteristische Punkt-Extrahiervorgang des Schrittes S11 wird jedes Mal wiederholt, wenn eine Blutdruckwellenform für einen Herzschlag eingegeben wird, bis eine vorgeschriebene Anzahl von charakteristischen Punkten (z. B. für zehn Herzschläge) extrahiert ist, welche erforderlich sind, um einen arterielle-Steifheit-Index von charakteristischen Punkten zu berechnen. Während dieser Zeit wird der Druck P1 innerhalb des Luftbalges 13B bei dem Druck aufrechterhalten, welcher für die Pulswellenmessung, wie sie in (A) der 9 gezeigt wird, geeignet ist, und der Druck P2 innerhalb des Luftbalges 13A wird bei einem höheren Druck als dem systolischen Blutdruck aufrechterhalten, wie dies in (B) der 9 gezeigt wird. Der avaskularisierte Zustand der distalen Seite des Messortes wird dadurch aufrechterhalten.
Wenn die Anzahl der extrahierten charakteristischen Punkte die vorgeschriebene Anzahl (z. B. zehn Herzschläge) erreicht (JA im Schritt S13), berechnet im Schritt S15 die CPU 40 die Pulswelle-Ausbreitungszeit und den AI-Wert, wobei der Durchschnittswert der extrahierten charakteristischen Punkte benutzt wird. D. h., Tr wird durch Berechnen der Auftrittszeit-Differenz von der Anstiegsflanke der ausgestoßenen Welle berechnet, wobei, als die Anstiegsflanke der reflektierten Welle, ein Punkt benutzt wird, wie z. B. ein Punkt, welcher dem Maximum einer Differentialkurve zweiter Ordnung der Blutdruckwellenform entspricht, oder ein Punkt, welcher dem abfallenden Null-Kreuzungspunkt einer Differentialkurve vierter Ordnung der Blutdruckwellenform entspricht, und der AI-Wert wird durch Spezifizieren der Spitzengröße der ausgestoßenen Welle und der Spitzengröße der reflektierten Welle der Blutdruckwellenform für einen Herzschlag berechnet, und Berechnen des Verhältnisses davon. Man beachte, dass die Zeitdifferenz (Tpp) zwischen der Auftrittszeit der Spitze der ausgestoßenen Welle und der Auftrittszeit der Spitze der reflektierten Welle, anstatt von Tr, benutzt werden kann.
Außerdem berechnet die CPU 40 im Schritt S17 den Pulswellen-Ausbreitungsabstand. 8 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Verarbeitung des Schrittes S17 repräsentiert.
In dem Fall des Korrigierens des Abstands (L_da), wobei ein Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, und ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform benutzt werden, welche oben als das erste Beispiel gezeigt wird, d. h. in dem Fall des Berechnens des Abstandes (L_Tr), wobei Gleichung (2) benutzt wird, berechnet die CPU 40 den Abstand (L_Tr) aus der Aorta-Wurzel zu der aktuellen Reflexionsposition durch Auslesen des systolischen Blutdruckwertes, welcher im Schritt S3 berechnet ist (Schritt S101), wobei der AI-Wert ausgelesen wird, welcher im Schritt S15 berechnet ist (Schritt S103), und durch Substituieren dieser Werte in Gleichung (2) (Schritt S105).
In dem Fall des Korrigierens des Abstands (L_da), wobei ein Blutdruckwert der Person, welche gerade gemessen wird, benutzt wird, welches oben als das zweite Beispiel gezeigt wird (d. h. in dem Fall des Berechnens des Abstandes (L_Tr), wobei die Gleichung (3) benutzt wird), wird der Vorgang des Schrittes S103 übersprungen, und der Abstand (L_Tr) von der Aorta-Wurzel bis zur aktuellen Reflexionsposition wird berechnet, indem der systolische Blutdruckwert ausgelesen wird, welcher im Schritt S3 berechnet ist (Schritt S101), und dieser Wert wird in Gleichung (3) substituiert (Schritt S105).
In dem Fall des Korrigierens des Abstands (L_da), wobei die Attribute benutzt werden, welche sich auf den vaskulären Kanal der Person, welche gemessen wird, einen Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, und ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform bezieht, welches als das dritte Beispiel oben bezeigt wird, d. h. in dem Fall des Berechnens des Abstands (L_Tr), wobei die Gleichung (4) benutzt wird, berechnet die CPU 40 den Abstand (L_Tr) aus der Aorta-Wurzel zu der aktuellen Reflexionsposition, durch weiteres Auslesen der Attribute, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche gemessen wird, bezogen sind, wie z. B. das Alter und die Größe, aus dem Speicher 41, zusätzlich zu den Operationen der Schritte S101 und S103, und Substituieren dieser Werte in Gleichung (4) (Schritt S105).
In dem Fall des Korrigierens des Abstands (L_da), wobei die Attribute, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche gemessen wird, bezogen sind, und ein Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, benutzt werden, was oben als das vierte Beispiel gezeigt wird (d. h. in dem Fall des Berechnens des Abstands (L_Tr), wobei Gleichung (5) benutzt wird), wird der Vorgang des Schrittes S103 ausgelassen. Die CPU 40 berechnet den Abstand (L_Tr) aus der Aorta-Wurzel zu der aktuellen Reflexionsposition durch weiteres Auslesen der Attribute, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche gerade gemessen wird, bezogen ist, wie z. B. das Alter und die Größe, aus dem Speicher 41, zusätzlich zu dem Vorgang des Schrittes S101, und Substituieren dieser Werte in Gleichung (5) (Schritt S105).
Die CPU 40 berechnet die Differenz (2L_Tr) in den jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle vom Herzen zu dem Messort durch Verdoppeln des berechneten Abstandes (L_Tr) von der Aorta-Wurzel zu der aktuellen Reflexionsposition.
Im Schritt S19 berechnet die CPU 40 die PWV als einen Arterieller-Steifheit-Index durch Dividieren der Ausbreitungspfad-Differenz, welche beim Schritt S17 berechnet ist, durch Tr, welches beim Schritt S15 berechnet ist. Beim Schritt S21 gibt die CPU 40 dann ein Steuersignal an die Treiberschaltungen 27A und 27B aus und veranlasst die Luftventile 22A und 22B, dass sie geöffnet werden, so dass damit der Druck der Luftbälge 13A und 13B zum atmosphärischen Druck zurückkehrt. In dem Beispiel von (A) und (B) in 9 nehmen die Drücke P1 und P2 schnell auf den atmosphärischen Druck während des Intervalls des Schrittes S21 ab.
Die Bearbeitung für das Durchführen der Anzeige auf der Anzeigeeinheit 4, welche in der Basis 2 bereitgestellt ist, wird durchgeführt und der berechnete systolische Blutdruckwert (SYS), der diastolische Blutdruckwert (DIA), der Arterieller-Steifheit-Index und die Messergebnisse, wie z. B. die gemessene Pulswelle, werden angezeigt.
Wirkungen der Ausführungsformen
In der Messrichtung 1 wird die Differenz in den jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle von dem Herzen zu dem Messort, welcher benutzt wird, wenn die Pulswellengeschwindigkeit (PWV) als der Grad der Versteifung der Arterien der Person, welche gemessen wird, benutzt wird, aus dem Abstand (L_Tr) von der Aorta-Wurzel zu der aktuellen Reflexionsposition berechnet, welcher durch Korrektur des Abstands (L_da) von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung erhalten wird, indem die Attribute verwendet werden, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche gemessen wird, wie z. B. der Größe und das Alter, einen Blutdruckwert, ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform oder eine Kombination davon bezogen sind.
10 bis 12 sind Diagramme, welche eine Beziehung zwischen den gemessenen PWV-Werten der gleichen Person und den geschätzten PWV-Werten zeigen, welche von der Pulswelle-Ausbreitungszeit und dem Abstand (L_Tr), welcher durch Korrigieren des Abstands (L_da) von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung in der Messeinrichtung 1 erhalten ist, berechnet werden. 10 zeigt die Beziehung zwischen den geschätzten PWV-Werten, welche durch Benutzen des Abstandes (L_Tr) berechnet sind, welcher durch Korrektur des Abstandes (L_da) erhalten ist, indem ein Blutdruckwert der Person benutzt wird, welche gemessen wird, oben als das zweite Beispiel gezeigt, und den gemessenen PWV-Werten. 11 zeigt die Beziehung zwischen den geschätzten PWV-Werten, welche berechnet sind, indem der Abstand (L_Tr) benutzt wird, welcher durch Korrektur des Abstandes (L_da) erhalten wird, indem ein Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, und der AI-Wert als ein Wert, welcher ein Charakteristikum der Form der Blutdruckwellenform repräsentiert, benutzt werden, oben als das erste Beispiel gezeigt, und den gemessenen PWV-Werten. 12 zeigt die Beziehung zwischen den geschätzten PWV-Werten, welche berechnet sind, indem der Abstand (L_Tr) benutzt wird, welcher durch Korrektur des Abstandes (L_da) erhalten wird, indem ein Blutdruckwert der Person, welche gemessen wird, der AI-Wert als ein Wert, welcher ein Charakteristikum der Blutdruckform der Blutdruckwellenform repräsentiert, und das Alter und die Größe als Attribute benutzt werden, welche auf den vaskulären Kanal der Person, welche gemessen wird, oben als das dritte Beispiel gezeigt, und die gemessenen PWV-Werte bezogen sind.
Mit Bezug auf 10 bis 12 ist es klar, dass in dem Fall, in welchem die Korrektur durchgeführt wird, indem eines der Verfahren benutzt wird, die Differenz zwischen den gemessenen Werten und den geschätzten Werten merklich kleiner ist, verglichen mit der Beziehung zwischen den gemessen Werten und den geschätzten Werten der PWV, welche in 1 gezeigt wird. D. h., es ist klar, dass die Korrektur entsprechend zu einer der oben erwähnten Verfahren die angenommene Reflexionsposition gegenüber der aktuellen Reflexionsposition approximiert. Der Fehler in der berechneten PWV kann stärker reduziert werden als bei einem herkömmlichen Verfahren des Berechnens der PWV, und der Grad der arteriellen Steifheit kann genau bestimmt werden.
Man beachte, dass in den obigen Beispielen zwei Luftbälge, nämlich der Luftbalg 13A, welcher ein Fluidbalg ist, welcher benutzt wird, um den Blutdruck zu messen, und der Luftbalg 13B, welcher ein Luftbalg ist, welcher benutzt wird, um die Pulswelle zu messen, in dem Armband 9 bereitgestellt werden, wie dies in 5A und 5B repräsentiert wird. Jedoch können diese Luftbälge durch einen Luftbalg realisiert werden. In diesem Fall misst die CPU 40 die Pulswelle und den Blutdruck basierend auf der Änderung im Innendruck des einen Luftbalges.
Die Ausführungsformen, welche hier veröffentlicht sind, sind in allen Gesichtspunkten als erläuternd und nicht als restriktiv zu betrachten. Der technische Umfang 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: Messeinrichtung
2: Basis
3: Bedieneinheit
4: Anzeigeeinheit
9: Armband
10: Luftschlauch
13A, 13B: Luftbalg
20A, 20B: Luftsystem
21A: Luftpumpe
22A, 22B: Luftventil
23A, 23B: Drucksensor
26A, 27A, 27B, 53: Treiberschaltung
28A, 28B: Verstärker
29A, 29B: Wandler
31, 32: Schalter
40: CPU
41: Speicher
51: 2-Anschluss-Ventil
100: Oberarm
401: Eingabeeinheit
402: Blutdruck-Berechnungseinheit
403: AI-Berechnungseinheit
404: Tr-Berechnungseinheit
405: Pfaddifferenz-Berechnungseinheit
406: PWV-Berechnungseinheit

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 2000-316821 A [0002]
JP 2004-113593 A [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

”Changes in arterial stiffness and wave reflection with advancing age in healthy men and women: the Framingham Heart Study, (Hypertension. 2004; 43: 1239–1245) von Mitchell et al. [0038]
”Assessment of pressure wave reflection: getting the timing right!” (Physiol. Meas. 28 (2007) 1045–1056) von Segers et al. [0038]

Claims

Blutdruckinformation-Messeinrichtung, um eine Pulswellengeschwindigkeit zu berechnen, welche ein Arterieller-Steifheit-Index einer Messperson als Blutdruckinformation ist, welche aufweist: einen Luftbalg, um einen Messort der Messperson zu platzieren; eine Einstelleinrichtung, um einen Innendruck des Luftbalges einzustellen; und eine arithmetische Operations- bzw. Betriebseinrichtung, um das Bearbeiten durchzuführen, um die Pulswellengeschwindigkeit der Messperson zu berechnen, basierend auf einer Änderung im Innendruck des Luftbalges, wobei die arithmetische Operationseinrichtung ausführt: eine arithmetische Operation, um einen Blutdruckwert der Messperson aus der Änderung im Innendruck zu erhalten; eine arithmetische Operation, um eine Pulswelle-Wellenform für einen Herzschlag aus der Änderung im Innendruck zu erhalten; eine arithmetische Operation, um eine Auftrittszeit-Differenz zwischen einer ausgestoßenen Welle und einer reflektierten Welle in der Pulswelle-Wellenform für einen Herzschlag zu erhalten; eine arithmetische Operation, um eine Differenz in den jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle von einem Herzen zu dem Messort zu bestimmen, basierend auf dem Blutdruckwert und einem Wert, welcher einen Abstand von einer Aorta-Wurzel zu einer Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert, welcher im Voraus gespeichert ist; und eine arithmetische Operation, um die Pulswellengeschwindigkeit der Messperson zu erhalten, basierend auf der Ausbreitungspfad-Differenz und der Auftrittszeit-Differenz.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die arithmetische Operationseinrichtung, in der arithmetischen Operation für das Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz, die Ausbreitungspfad-Differenz bestimmt, indem ein Wert benutzt wird, welcher ein Charakteristikum einer Form der Pulswelle-Wellenform repräsentiert, zusätzlich zum Benutzen des Blutdruckwertes und des Wertes, welcher den Abstand von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 2, wobei die arithmetische Operationseinrichtung ferner eine arithmetische Operation ausführt, um einen AI-(Augmentations-Index-)Wert zu erhalten, welcher ein Verhältnis einer Amplitude der ausgestoßenen Welle und einer Amplitude der reflektierten Welle von der Form der Pulswelle-Wellenform ist, und in der arithmetischen Operation, zum Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz, den AI-Wert als den Wert benutzt, welcher ein Charakteristikum der Form der Pulswelle-Wellenform repräsentiert.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 1, welche ferner eine Eingabe-Einrichtung aufweist, um eine Eingabe eines Wertes zu empfangen, welcher ein Attribut, bezogen auf die Blutdruckinformation der Messperson, repräsentiert, wobei die arithmetische Operationseinrichtung, in der arithmetischen Operation für das Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz, die Ausbreitungspfad-Differenz bestimmt, indem der Wert, welcher das Attribut repräsentiert, benutzt wird, zusätzlich zum Benutzen des Blutdruckwertes und des Wertes, welcher den Abstand von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 4, wobei der Wert, welcher das Attribut repräsentiert, welches auf die Blutdruckinformation der Messperson bezogen ist, wenigstens einer von dem Alter der Messperson und einer Größe der Messperson ist.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 1, welche ferner eine Eingabeeinrichtung aufweist, um die Eingabe eines Wertes zu empfangen, welcher ein Attribut repräsentiert, welches auf die Blutdruckinformation der Messperson bezogen ist, wobei die arithmetische Operationseinrichtung, in der arithmetischen Operation für das Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz, die Ausbreitungspfad-Differenz bestimmt, indem ein Wert, welcher ein Charakteristikum der Form der Pulswelle-Wellenform repräsentiert, und der Wert, welcher das Attribut repräsentiert, benutzt werden, zusätzlich zum Benutzen des Blutdruckwertes und des Wertes, welcher den Abstand von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 6, wobei die arithmetische Operation-Einrichtung ferner eine arithmetische Operation für das Erfassen eines AI-(Augmentation-Index-)Wertes ausführt, welcher ein Verhältnis einer Amplitude der ausgestoßenen Welle und einer Amplitude der reflektierten Welle von der Form der Pulswelle-Wellenform ist, und in der arithmetischen Operation für das Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz, den AI-Wert als den Wert benutzt, welcher ein Charakteristikum der Form der Pulswelle-Wellenform repräsentiert.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 6, wobei der Wert, welcher das Attribut repräsentiert, welches auf die Blutdruckinformation der Messperson bezogen ist, wenigstens einer von einem Alter der Messperson und einer Größe der Messperson ist.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die arithmetische Operationseinrichtung in der arithmetischen Operation für das Bestimmen der Ausbreitungspfad-Differenz, die Ausbreitungspfad-Differenz durch Multiplizieren des Wertes, welcher den Abstand von der Aorta-Wurzel zu der Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert, welcher im Voraus durch einen Wert gespeichert ist, mit dem Wert, welcher aus dem Blutdruckwert erhalten ist, berechnet.
Blutdruckinformation-Messeinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Luftbalg für das Platzieren an dem Messort der Messperson beinhaltet: einen ersten Luftbalg, welcher auf einer proximalen Seite positioniert ist, und einen zweiten Lufbalg, welcher auf einer distalen Seite platziert ist, wenn der Luftbalg platziert wird, und die arithmetische Operationseinrichtung in der arithmetischen Operation für das Erhalten der Pulswellen-Wellenform die Pulswelle-Wellenform von der Änderung im Innendruck des ersten Luftbalges erhält, in einem Zustand, bei welchem die distale Seite des Messortes durch den zweiten Luftbalg avaskularisiert ist.
Arterieller-Steifheit-Index-Berechnungsverfahren für das Berechnen einer Pulswellengeschwindigkeit als ein Arterieller-Steifheit-Index in einer Blutdruckinformation-Messeinrichtung, wobei die Blutdruckinformation-Messeinrichtung einen Luftbalg für das Platzieren an einem Messort einer Messperson und eine arithmetische Operationseinrichtung für das Durchführen des Bearbeitens zur Berechnung der Pulswellengeschwindigkeit der Messperson beinhaltet, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, welche durch die arithmetische Operation-Einrichtung ausgeführt sind, von: Berechnen eines Blutdruckwertes der Messperson aus einer Änderung im Innendruck des Luftbalges, welcher an dem Messort der Messperson platziert ist; Erhalten einer Pulswelle-Wellenform für einen Herzschlag aus der Änderung im Innendruck; Spezifizieren einer Auftrittszeit-Differenz zwischen einer ausgestoßenen Welle und einer reflektierten Welle in der Pulswelle-Wellenform für einen Herzschlag; Bestimmen einer Differenz in dem jeweiligen Ausbreitungspfaden der ausgestoßenen Welle und der reflektierten Welle von einem Herzen zu dem Messort, basierend auf dem Blutdruckwert und einem Wert, welcher einen Abstand von einer Aorta-Wurzel zu einer Iliac-Arterie-Verzweigung repräsentiert, welcher im Voraus gespeichert ist; und Berechnen der Pulswellengeschwindigkeit der Messperson, basierend auf der Ausbreitungspfad-Differenz und der Auftrittszeit-Differenz.