DE112012004471T5

DE112012004471T5 - Elektronisches Blutdruckmessgerät

Info

Publication number: DE112012004471T5
Application number: DE112012004471.1T
Authority: DE
Inventors: c/o OMRON HEALTHCARE Co. Ltd. Kobayashi Tatsuya; c/o OMRON HEALTHCARE Co. Ltd. Yamashita Yuki; c/o OMRON HEALTHCARE Co. Ltd. Kinoshita Hiroyuki; c/o OMRON HEALTHCARE Co. Ltd. Sawanoi Yukiya; c/o OMRON HEALTHCARE Co. Ltd. Sato Hironori; c/o OMRON HEALTHCARE Co. Ltd. Fujii Kenji
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-07-10
Also published as: WO2013061779A9; CN103889320A; JP5811766B2; CN103889320B; WO2013061779A1; JP2013090825A; US9017264B2; US20140257116A1

Abstract

Ein elektronisches Blutdruckmessgerät (100) umfasst eine Manschette, die um einen Messbereich eines Messprobanden gewickelt wird, eine Aufpumpsteuereinheit (115), die eine Pumpe zum Ausgeben eines Fluids in die Manschette steuert, so dass ein Druck in der Manschette gemäß einer Antriebsspannung mit einem Aufpumpgeschwindigkeitsziel erhöht wird, eine Druckerfassungseinheit (112) zum Erfassen eines Manschettendrucksignals, das einen Manschettendruck anzeigt, eine Blutdruckberechnungseinheit zum Berechnen eines Blutdruckwerts basierend auf einer Pulswelle, die dem erfassten Manschettendrucksignal überlagert ist, und eine Zieländerungseinheit (114), die das Aufpumpgeschwindigkeitsziel während eines Aufpumpverfahrens, in dem der Manschettendruck mit einem anfänglichen Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu steigen beginnt und weiterhin steigt, verändert; hier ändert die Zieländerungseinheit (114) das Aufpumpgeschwindigkeitsziel, so dass die während des Aufpumpverfahrens gemessene Antriebsspannung innerhalb eines Spannungsbereichs bleibt, der einem Bereich entspricht, in dem die Pumpe zu einer Ausgangsleistung fähig ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft elektronische Blutdruckmessgeräte und betrifft insbesondere elektronische Blutdruckmessgeräte, die einen Blutdruck unter Verwendung von Pulswellen, die in einem Messbereich erfasst werden, misst.
Hintergrundtechnik
Der Blutdruck ist ein Hinweis zum Analysieren von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, und das Durchführen einer Risikoanalyse basierend auf dem Blutdruck ist wirksam für die Verhinderung von Herz-Kreislauf-bezogenen Zuständen, wie etwa einem Schlaganfall, Herzversagen und einem Herzinfarkt. Bisher wurden Diagnosen unter Verwendung des Blutdrucks (Gelegenheitsblutdruck), die in medizinischen Einrichtungen, wie etwa während Krankenhausbesuchen, Gesundheitskontrollen und so weiter, gemessen werden, gestellt. Jedoch haben jüngste Forschungen gezeigt, dass der zuhause gemessene Blutdruck (Heimblutdruck) brauchbarer für die Diagnose von Herz-Kreislauf-Erkrankungen als der Gelegenheitsblutdruck ist. Als ein Ergebnis werden Blutdruckmessgeräte für die Verwendung zu Hause weit verbreitet.
Viele Haushaltsblutdruckmessgeräte verwenden ein oszillometrisches Blutdruckmessverfahren. Wenn der Blutdruck unter Verwendung des oszillometrischen Verfahrens gemessen wird, wird eine Manschette um einen Messbereich, wie etwa einen Oberarm, gewickelt, die Manschette wird aufgepumpt, bis ihr Innendruck (ein Manschettendruck) einen Druck erreicht, der um einen vorgegebenen Druck (zum Beispiel 30 mmHg) höher ein systolischer Blutdruck ist, und der Manschettendruck wird dann allmählich oder in Schritten verringert. Wenn der Druck verringert wird, wird eine Volumenänderung der Arterie als eine Druckänderung, die dem Manschettendruck überlagert ist (eine Pulswellenamplitude) erfasst, und der systolische Blutdruck und der diastolische Blutdruck werden basierend auf der Änderung der Pulswellenamplitude bestimmt. Außerdem ist es mit dem oszillometrischen Verfahren möglich, den Blutdruck durch Erfassen einer Pulswellenamplitude zu messen, die auftritt, während der Manschettendruck erhöht wird.
Um die Pulswellenamplitude in derartigen Blutdruckmessungen genau zu erfassen, ist es notwendig, den Manschettendruck unter Verwendung einer Pumpe oder eines Ventils mit einer konstanten Geschwindigkeit zu erhöhen oder zu verringern. Folglich wird in der Patentliteratur 1 ( JP 2006-129920A ) die Rückkopplungsregelung für eine Antriebsspannung für eine Pumpe oder ein Ventil während der Steuerung des Aufpumpens mit konstanter Geschwindigkeit oder der Entleerungssteuerung mit konstanter Geschwindigkeit basierend auf einer Differenz zwischen einer mittleren Geschwindigkeit und einer Zielgeschwindigkeit gesteuert, so dass die mittlere Geschwindigkeit die Zielgeschwindigkeit erreicht. Eine motorbetriebene Pumpe oder eine piezoelektrische Pumpe können als die Pumpe verwendet werden, für welche die Rückkopplungsregelung ausgeführt wird. Die Patentliteratur 2 ( JP 2009-74418A ) offenbart zum Beispiel eine piezoelektrische Pumpenstruktur.
Indessen offenbart die Patentliteratur 3 ( JP H5-42114A ) ein Verfahren zur Bestimmung einer Aufpumpgeschwindigkeit basierend auf einer Batteriespannung.
Referenzliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2006-129920A
Patentliteratur 2: JP 2009-74418A
Patentliteratur 3: JP H5-42114A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Hier werden der Manschettendruck und die Pumpenfähigkeiten eines herkömmlichen elektronischen Blutdruckmessgeräts unter Bezug auf die Patentliteratur 1 beschrieben. 33 stellt schematisch eine Beziehung zwischen einem Pumpenausgangsdurchsatz und einem Manschettendruck in einem herkömmlichen Blutdruckmessgerät dar. 34 stellt eine Beziehung zwischen einer konstanten Geschwindigkeitszunahme in dem Manschettendruck und einer Pumpenantriebsspannung in einem herkömmlichen Blutdruckmessgerät schematisch dar. Um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern, besteht eine Nachfrage nach kleineren Größen und niedrigeren Kosten für Haushaltsanwendungs-Blutdruckmessgeräte, und die Pumpe ist klein, um einer derartigen Nachfrage zu entsprechen. Wie in 33 angezeigt, gibt es einen Kompromiss zwischen der Größe der Pumpe und dem Ausgangsdurchsatz eines Fluids, wie etwa von Luft aus der Pumpe.
Indessen kann bei einer kleinen Pumpe in dem Fall, in dem die Antriebsspannung, die eine Rückkopplungsregelung erfährt, so dass die Aufpumpgeschwindigkeit mit der Zielgeschwindigkeit übereinstimmt, eine obere Grenzspannung zum Antreiben der Pumpe überschritten hat, die Geschwindigkeit nicht weiter erhöht werden, und als ein Ergebnis kann der Manschettendruck nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit erhöht werden (siehe 34).
Außerdem fällt in elektronischen Blutdruckmessgeräten, in denen Leistung von einer Batterie geliefert wird, die Zellenspannung während der Blutdruckmessung ebenfalls und der Abfall der Zellenspannung ist in Pumpen, die große Mengen an Energie verbrauchen, größer. Wenn folglich das in der Patentliteratur 2 offenbarte Verfahren verwendet wird, ist es wünschenswert, eine Funktion bereitzustellen, die ungeachtet der Änderungen in der Zellenspannung eine genaue Blutdruckmessung ermöglicht.
Angesichts dessen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Blutdruckmessgerät bereitzustellen, das fähig ist, einen Blutdruck ungeachtet der Änderungen in einer Spannung, die verwendet wird, um das elektronische Blutdruckmessgerät anzutreiben, genau zu messen.
Lösung des Problems
Ein elektronisches Blutdruckmessgerät gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Manschette, die um einen Messbereich eines Messprobanden gewickelt werden soll, eine Pumpe zum Ausgeben eines Fluids in die Manschette, eine Steuereinheit, die die Pumpe derart steuert, dass ein Druck in der Manschette mit einem Aufpumpgeschwindigkeitsziel gemäß einer Antriebsspannung erhöht wird, eine Druckerfassungseinheit zum Erfassen eines Manschettendrucksignals, das einen Manschettendruck in der Manschette angibt, eine Blutdruckberechnungseinheit zum Berechnen eines Blutdruckwerts basierend auf einer Pulswelle, die dem von der Druckerfassungseinheit erfassten Manschettendrucksignal überlagert wird, und eine Zieländerungseinheit, welche das Aufpumpgeschwindigkeitsziel während eines Aufpumpverfahrens ändert, in dem der Manschettendruck mit einem anfänglichen Anfangsaufpumpgeschwindigkeitsziel zu steigen beginnt und weiterhin steigt; hier ändert die Zieländerungseinheit das Aufpumpgeschwindigkeitsziel, so dass die während des Aufpumpverfahrens gemessene Antriebsspannung innerhalb eines Spannungsbereichs bleibt, der einem Bereich entspricht, in dem die Pumpe zu einer Ausgangsleistung fähig ist.
Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Blutdruck ungeachtet von Änderungen einer zum Antrieb verwendeten Spannung genau zu messen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das den Hardwareaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Blockdiagramm, das den Funktionsaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Diagramm, das den Einfluss der Aufpumpgeschwindigkeit auf eine Pulswellenamplitude und Pulswellenamplitudenkorrektur darstellt.
4 ist ein Diagramm, das den Einfluss der Aufpumpgeschwindigkeit auf eine Pulswellenamplitude und Pulswellenamplitudenkorrektur darstellt.
5 ist ein Diagramm, das Manschetten-Nachgiebigkeitseigenschaften darstellt.
6 stellt eine Tabelle dar, in der Korrekturkoeffizienten gemäß der ersten Ausführungsform gespeichert sind.
7 ist ein Diagramm, das die Pulswellenamplitudenkorrektur gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
8 stellt eine Tabelle dar, auf die Bezug genommen wird, um eine Umfangslänge gemäß der ersten Ausführungsform zu schätzen.
9 stellt ein Diagramm dar, das Manschettendruck-Aufpumpzeiteigenschaften (wenn sie richtig gewickelt ist) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
11(A) und 11(B) sind Diagramme, die einen Zeitablauf darstellen, mit dem während eines Verfahrens des Aufpumpens gemäß einer zweiten Ausführungsform eine Pulswelle erfasst wird.
12 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
14 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
15 stellt eine Tabelle dar, auf die Bezug genommen wird, um ein Aufpumpgeschwindigkeitsziel gemäß der dritten Ausführungsform zu bestimmen.
16 ist ein Blockdiagramm, das den Hardwareaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
17 ist ein Blockdiagramm, das den Funktionsaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
18 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
19 ist ein Diagramm, das den Inhalt einer Tabelle gemäß der vierten Ausführungsform schematisch darstellt.
20 ist ein Blockdiagramm, das den Funktionsaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
21 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung eines konstanten Spannungswerts gemäß der fünften Ausführungsform darstellt.
22 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der fünften Ausführungsform darstellt.
23 ist ein Blockdiagramm, das den Funktionsaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt.
24 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der sechsten Ausführungsform darstellt.
25 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der von einem elektronischen Blutdruckmessgerät verbrauchten Leistung und einem Manschettendruck darstellt.
26 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Abnahme der Batteriespannung in einem elektronischen Blutdruckmessgerät und einem Manschettendruck darstellt.
27 ist ein Diagramm, das den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt.
28 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung gemäß der siebten Ausführungsform darstellt.
29 ist ein Diagramm, das den Inhalt einer Tabelle gemäß der siebten Ausführungsform schematisch darstellt.
30 ist ein Diagramm, das den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer achten Ausführungsform darstellt.
31 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung gemäß der achten Ausführungsform darstellt.
32 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Druck am Anfang einer Änderung und einer Aufpumpzeit (Messzeit) gemäß der achten Ausführungsform darstellt.
33 stellt schematisch eine Beziehung zwischen einem Pumpenausgangsdurchsatz und einem Manschettendruck in einem herkömmlichen Blutdruckmessgerät dar.
34 stellt eine Beziehung zwischen einer Zunahme des Manschettendrucks mit konstanter Geschwindigkeit und einer Pumpenantriebsspannung in einem herkömmlichen Blutdruckmessgerät schematisch dar.
Beschreibung von Ausführungsformen
Hier nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Beschreibungen werden identische Bezugszahlen identischen Bestandteilen zugeordnet. Ihre Namen und Funktionen sind ebenfalls gleich. Folglich werden ihre detaillierten Beschreibungen nicht wiederholt.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, das den Hardwareaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Blutdruckmessgerät 100 eine Manschette 20, die an einem Blutdruckmessbereich angebracht ist, und ein Luftsystem 300. Die Manschette 20 umfasst eine Luftblase 21. Die Luftblase 21 ist über einen Luftschlauch 31 mit dem Luftsystem 300 verbunden. Wenngleich die folgenden Ausführungsformen annehmen, dass die Manschette 20 um einen Oberarm, der als der Messbereich dient, gewickelt wird, sollen die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt werden, und der Messbereich kann auch ein Handgelenk sein.
Das elektronische Blutdruckmessgerät 100 umfasst ferner eine Anzeigeeinheit 40, eine Bedieneinheit 41, eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 10 zur zentralen Steuerung verschiedener Einheiten und zum Durchführen verschiedener Arten von Berechnungsverfahren, eine Speichereinheit 42 zum Speichern von Programmen, um zu bewirken, dass die CPU 10 vorgegebene Arbeitsgänge durchführt, verschiedene Arten von Daten und so weiter, eine Leistungsquelle 44 zum Liefern von Leistung an die jeweiligen Einheiten und eine Zeitmessereinheit 45 zum Ausführen der Zeitmessarbeitsgänge. Die Speichereinheit 42 umfasst einen nicht flüchtigen Speicher (zum Beispiel einen Flash-Speicher) zum Speichern eines gemessenen Blutdrucks.
Die Bedieneinheit 41 umfasst einen Leistungsschalter 41A zur Annahme von Bedienungen zum Ein- oder Ausschalten der Leistung, einen Messschalter 41B zum Annehmen einer Bedienung zum Starten der Messung, einen Stoppschalter 41C zum Annehmen einer Bedienung, die anweist, dass die Messung gestoppt wird, und einen Benutzerauswahlschalter 41E zum Annehmen einer Bedienung, die einen Benutzer (Messprobanden) selektiv spezifiziert. Die Bedieneinheit 41 hat auch einen (nicht gezeigten) Schalter zum Annehmen von Bedienungen zum Auslesen von Informationen, die in dem Flash-Speicher gespeichert sind, wie etwa gemessener Blutdrücke, und zum Anzeigen dieser Informationen in der Anzeigeeinheit.
Die vorliegende Ausführungsform nimmt an, dass das elektronische Blutdruckmessgerät 100 von mehreren Messprobanden gemeinsam verwendet wird, und somit wird der Benutzerauswahlschalter 41E bereitgestellt; jedoch kann der Benutzerauswahlschalter 41E in dem Fall, in dem das elektronische Blutdruckmessgerät 100 nicht gemeinsam verwendet wird, weggelassen werden. Außerdem kann der Leistungsschalter 41A auch als der Messschalter 41B dienen. In diesem Fall kann der Messschalter 41B weggelassen werden.
Das Luftsystem 300 umfasst einen Drucksensor 32 zum Erfassen eines Drucks innerhalb der Luftblase 21 (hier nachstehend als „Manschettendruck” bezeichnet), eine Pumpe 51 zum Zuführen von Luft an die Luftblase 21, um den Manschettendruck zu erhöhen und ein Ventil 52, das geöffnet/geschlossen wird, um Luft aus der Luftblase 21 abzulassen oder in sie einzuspeisen. Das elektronische Blutdruckmessgerät 100 umfasst auch einen Schwingkreis 33, eine Pumpenantriebsschaltung 53 und eine Ventilantriebsschaltung 54, die für Betriebe verwendet werden, an denen das Luftsystem 300 beteiligt ist. Hier entsprechen die Pumpe 51, das Ventil 52, die Pumpenantriebsschaltung 53 und die Ventilantriebsschaltung 54 einer Einstelleinheit 30 zum Einstellen des Manschettendrucks.
Eine Pumpe, die einen Motor als ihre Antriebskraft verwendet, eine piezoelektrische Mikropumpe, die ein piezoelektrisches Element als ihre Antriebsquelle verwendet, oder ähnliches können als die Pumpe 51 verwendet werden.
Der Drucksensor 32 ist ein elektrostatischer kapazitiver Drucksensor, und sein Kapazitätswert ändert sich basierend auf dem Manschettendruck. Der Schwingkreis 33 gibt basierend auf dem Kapazitätswert des Drucksensors 32 (hier nachstehend als ein „Drucksignal” bezeichnet) ein Signal mit einer Schwingungsfrequenz an die CPU 10 aus. Die CPU 10 erfasst den Manschettendruck durch Umrechnen des von dem Schwingkreis 33 erhaltenen Signals in einen Druck. Die Pumpenantriebsschaltung 53 steuert die Pumpe 51 basierend auf einem von der CPU 10 gelieferten Steuersignal. Die Ventilantriebsschaltung 54 steuert das Öffnen/Schließen des Ventils 52 basierend auf einem Steuersignal, das von der CPU 10 geliefert wird.
Beachten Sie, dass das an die Manschette 20 gelieferte Fluid nicht auf Luft beschränkt ist und eine Flüssigkeit, ein Gel oder ähnliches sein kann. Die Ausführungsform ist auch nicht auf ein Fluid beschränkt und kann stattdessen gleichförmige Partikel, wie etwa Mikrokügelchen oder ähnliches, verwenden.
Funktionsaufbau
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den Funktionsaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Der Funktionsaufbau stellt die von der CPU 10 bereitgestellten Funktionen ebenso wie zugehörige periphere Einheiten dar.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die CPU 10: eine Pulswellenerfassungseinheit 118 und eine Druckerfassungseinheit 112, in die das Drucksignal von dem Schwingkreis 33 eingespeist werden; eine Amplitudenkorrektureinheit 113 zum Korrigieren einer Pulswellenamplitude; eine Zieländerungseinheit 114, die ein Ziel für eine Aufpumpgeschwindigkeit (hier nachstehend als ein „Aufpumpgeschwindigkeitsziel” bezeichnet) ändert, wenn ein Blutdruck gemessen wird; eine Aufpumpsteuereinheit 115 und eine Entleerungssteuereinheit 116, die Steuersignale an die Pumpenantriebsschaltung 53 und die Ventilantriebsschaltung 54 ausgeben; eine Blutdruckbestimmungseinheit 117, die einen Blutdruckwert bestimmt; eine Speicherverarbeitungseinheit 119 zum Lesen/Schreiben von Daten aus dem/in (d. h. Zugreifen auf) den Flash-Speicher der Speichereinheit 42; und eine Anzeigesteuereinheit 120, die die Anzeige der Anzeigeeinheit 40 steuert. Die Aufpumpsteuerungseinheit 115 und die Entleerungssteuereinheit 116 entsprechen einer Antriebssteuereinheit 111 zum Erhöhen des Manschettendrucks gemäß der Aufpumpgeschwindigkeit durch Steuern des Antriebs der Einstelleinheit 30 während der Blutdruckmessung.
Die Aufpumpsteuereinheit 115 und die Entleerungssteuereinheit 116 senden Steuersignale an die Pumpenantriebsschaltung 53 und die Ventilantriebsschaltung 54, um den Manschettendruck einzustellen. Insbesondere werden Steuersignale zum Erhöhen oder Verringern des Manschettendrucks ausgegeben. In der vorliegenden Ausführungsform führt die Blutdruckbestimmungseinheit 117 ein Verfahren zum Ableiten eines Blutdrucks aus, während der Manschettendruck mit dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel erhöht wird. Die Pulswellenerfassungseinheit 118 erfasst ein Pulswellensignal, das eine Änderung in dem Volumen einer Arterie ausdrückt, das dem Drucksignal von dem Schwingkreis 33 überlagert ist, unter Verwendung einer Filterschaltung. Die Druckerfassungseinheit 112 rechnet das Drucksignal von dem Schwingkreis 33 in einen Druckwert um und gibt den Druckwert aus, um den Manschettendruck zu erfassen.
Die Amplitudenkorrektureinheit 113 umfasst eine Umfangslängenschätzeinheit 401 und eine Korrekturkoeffizienten-Bestimmungseinheit 402. Die Manschette 20 wird zum Beispiel um einen Oberarm (oder ein Handgelenk) gewickelt, der als der Messbereich dient. Die Umfangslängenschätzeinheit 401 schätzt die Länge des Umfangs des Messbereichs (das heißt des Arms), um den die Manschette 20 gewickelt wird. Die Korrekturkoeffizienten-Bestimmungseinheit 402 bestimmt einen Koeffizienten zum Korrigieren der Pulswellenamplitude basierend auf Aufpumpgeschwindigkeitszielen vor und nach der Änderung.
Die Blutdruck-Bestimmungseinheit 117 bestimmt einen Blutdruck unter Verwendung eines oszillometrischen Verfahrens. Insbesondere bestimmt die Blutdruckbestimmungseinheit 117 den Blutdruck basierend auf Verschiebungen in der Pulswellenamplitude und dem Manschettendruck unter Verwendung des Manschettendrucks, der von der Druckerfassungseinheit 112 während der Blutdruckmessung eingespeist wird, und der Pulswelle, die von der Pulswellenerfassungseinheit 118 erfasst wird, oder einer Pulswelle, deren Amplitude von der Amplitudenkorrektureinheit 113 korrigiert wurde. Zum Beispiel wird ein Manschettendruck, der einem Maximalwert der Pulswellenamplitude entspricht, als ein mittlerer Blutdruck festgelegt, ein Manschettendruck, der einer Pulswellenamplitude auf einer Manschettenhochdruckseite entspricht, die äquivalent zu 50% des Maximalwerts der Pulswellenamplitude ist, wird als ein systolischer Blutdruck festgelegt, und ein Manschettendruck, der einer Pulswellenamplitude auf einer Manschettenniederdruckseite entspricht, die äquivalent zu 70% des Maximalwerts der Pulswellenamplitude ist, wird als ein diastolischer Blutdruck festgelegt. Eine Pulsfrequenz wird durch ein bekanntes Verfahren unter Verwendung des Pulswellensignals berechnet. Hier entsprechen die Amplitudenkorrektureinheit 113 und die Blutdruckbestimmungseinheit 117 einer Blutdruckberechnungseinheit zum Berechnen eines Blutdrucks.
Rückkopplungssteuerung der Pumpe 51
Wenn der Blutdruck unter Verwendung des oszillometrischen Verfahrens gemessen wird, ist es notwendig, den Manschettendruck mit einem konstanten Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu erhöhen, um eine genaue Messung zu erhalten. Mit anderen Worten liefert die Zieländerungseinheit 114, wenn die Blutdruckmessung gestartet wird, den Anfangszielgeschwindigkeitswert zum Aufpumpen mit einer konstanten Geschwindigkeit an die Aufpumpsteuereinheit 115. Die Aufpumpsteuereinheit 115 berechnet eine Änderungsgeschwindigkeit des Manschettendrucks basierend auf Manschettendrücken, die von der Druckerfassungseinheit 112 regelmäßig eingespeist werden, vergleicht die berechnete Änderungsgeschwindigkeit mit dem von der Zieländerungseinheit 114 gelieferten Aufpumpgeschwindigkeitsziel, erzeugt gemäß einer Differenz zwischen den beiden basierend auf dem Vergleichsergebnis ein Steuersignal und gibt das Steuersignal an die Pumpenantriebsschaltung 53 aus. Die Pumpe 51 erfährt auf diese Weise eine Rückkopplungsregelung, so dass die Aufpumpgeschwindigkeit das Aufpumpgeschwindigkeitsziel erreicht.
Hier wird angenommen, dass der Ausgangsdurchsatz der Pumpe 51 proportional zu einer von der Pumpenantriebsschaltung 53 gelieferten Spannung ist. Die Pumpenantriebsschaltung 53 gibt basierend auf dem Steuersignal ein Spannungssignal an die Pumpe 51 aus. Ein (nicht gezeigter) Spannungssensor ist an der Ausgangsstufe der Pumpenantriebsschaltung 53 bereitgestellt; die Spannung zum Antreiben der Pumpe 51 wird von dem Spannungssensor erfasst und eine Antriebsspannung 511, welche die erfasste Spannung anzeigt, wird an die Zieländerungseinheit 114 ausgegeben.
Die Zieländerungseinheit 114 vergleicht die Antriebsspannung 511 mit einer Antriebsspannungsobergrenze 512, die für die Pumpe 51 eindeutig ist, und wenn basierend auf einem Vergleichsergebnis bestimmt wird, dass ein Zustand (Antriebsspannung 511 > Antriebsspannungsobergrenze 512) erfüllt ist und die Pumpe 51 bei ihrer maximalen Ausgangsleistung ohne Kapazität darüber hinaus ist, ändert die Zieländerungseinheit 114 das Aufpumpgeschwindigkeitsziel auf einen niedrigeren Wert. Die Rückkopplungsregelung wird dann unter Verwendung des geänderten Aufpumpgeschwindigkeitsziels ausgeführt. Dadurch kann die Aufpumpgeschwindigkeit innerhalb eines Bereichs, in dem es einen weiteren Spielraum in der Ausgangsleistung der Pumpe 51 gibt, auf eine konstante Geschwindigkeit gesteuert werden.
Pulswellenamplitudenkorrektur
Mit einem oszillometrischen Verfahren hängt die Genauigkeit der Blutdruckmessung von der Pulswellenamplitude ab. In dem Fall, in dem die Aufpumpgeschwindigkeit geändert wurde, enthält die Pulswellenamplitude neben einer Komponente der Änderungsgeschwindigkeit in dem Manschettendruck eine Komponente der Volumenänderung des Blutgefäßes innerhalb eines einzelnen Pulsschlags, und somit ist es notwendig, eine Korrektur vorzunehmen, um den Fehler in der Pulswelle zu beseitigen, der durch die letztere Komponente verursacht wird. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform die Pulswellenamplitude korrigiert, indem ein Fehler beseitigt wird, der durch die vorstehend erwähnte Änderung des Aufpumpgeschwindigkeitsziels verursacht wird.
Hier wird der Einfluss der Aufpumpgeschwindigkeit auf die Pulswellenamplitude und die Amplitudenkorrektur unter Bezug auf 3 und 4 beschrieben. 3 und 4 zeigen Daten, die durch Experimente erhalten werden, die von den Erfindern ausgeführt werden und den Einfluss der Entleerungsgeschwindigkeit auf die Pulswellenamplitude während des Entleerungsvorgangs anzeigen. Beachten Sie, dass die in 3 und 4 angezeigten Prinzipien in der gleichen Weise auch auf den Aufpumpvorgang angewendet werden können.
In 3 und 4 zeigt jeweils für Fälle, in denen die Entleerungsgeschwindigkeit hoch ist und in denen die Entleerungsgeschwindigkeit niedrig ist, der untere Abschnitt eine Änderung in dem Manschettendruck mit der Zeit an, der mittlere Abschnitt zeigt eine Änderung in dem Manschettenvolumen mit der Zeit an, und der obere Abschnitt zeigt eine Änderung in dem Volumen des Arterien-/Blutgefäßes in dem Messbereich mit der Zeit an. Die Diagramme zeigen Änderungen an, die in der gleichen Zeitspanne stattfinden. Wenngleich eine Volumenänderung ΔV in dem Blutgefäß, die durch Herzschläge verursacht wird, wie in dem oberen Abschnitt gezeigt, zwischen 3 und 4 gleich ist, unterscheidet sich ein Maximalwert einer Manschettenvolumenänderung relativ zu einer Messbasis der Manschettenvolumenwellenform (durch eine gestrichelte Linie angezeigt), wie in dem mittleren Abschnitt gezeigt, abhängig von der Entleerungsgeschwindigkeit (mit anderen Worten ΔVa < ΔVb). Diese Volumenänderung erscheint als eine Änderung in dem Manschettendruck, die zu einer größeren Volumenänderung in der Manschette 20 führt, wenn die Entleerungsgeschwindigkeit abnimmt; folglich unterscheidet sich, wie in dem unteren Abschnitt gezeigt, auch die Änderung in dem Manschettendruck (mit anderen Worten ΔPa < ΔPb). Als ein Ergebnis unterscheidet sich die erfasste Pulswellenamplitude selbst in dem Fall, in dem das Blutgefäßvolumen sich in gleicher Weise ändert, abhängig von der Entleerungsgeschwindigkeit oder der Aufpumpgeschwindigkeit.
Indessen nimmt die Manschettennachgiebigkeit aufgrund von in 5 dargestellten Manschetten-Nachgiebigkeitseigenschaften umso mehr zu, je dicker der Messbereich ist (das heißt, je länger die Umfangslänge ist), und somit ist zu erkennen, dass die berechnete Pulswellenamplitude sich, selbst wenn die Blutgefäßvolumenänderung gleich ist, abhängig von der Dicke des Messbereichs unterscheidet. Beachten Sie, dass die „Manschettennachgiebigkeit”, auf die hier Bezug genommen wird, das notwendige Volumen ist, damit sich der Manschettendruck um 1 mmHg ändert, und ihre Einheit ml/mmHg ist.
Folglich ist es notwendig, die Pulswellenamplitude, die erfasst wird, wenn die Aufpumpgeschwindigkeit der Manschette 20 geändert wird, gemäß einer Änderungsrate der Aufpumpgeschwindigkeit und der Umfangslänge des Messbereichs zu bestimmen. Hier wird die Änderungsrate der Aufpumpgeschwindigkeit gemäß einer Änderungsrate des Aufpumpgeschwindigkeitsziels bestimmt, und die „Änderungsrate” bezieht sich auf ein Verhältnis zwischen dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel vor der Änderung und dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung.
Eine Tabelle TB, die in 6 dargestellt ist, die Umfangslängen L des Messbereichs und Korrekturkoeffizienten α enthält, die auf dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel V nach der Änderung basieren, sind in der Speichereinheit 42 gespeichert. Da hier das Aufpumpgeschwindigkeitsziel konstant ist, kann gesagt werden, dass Korrekturkoeffizienten α, die jeweiligen Sätzen von Umfangslängen L und Änderungsraten in dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel entsprechen, in der Tabelle TB gespeichert sind. Beachten Sie, dass die Daten in 6 durch Experimentieren im Voraus gewonnen werden.
Die Umfangslänge L des Messbereichs wird während der Blutdruckmessung basierend auf Druckänderungseigenschaften, die unmittelbar nach dem Beginn des Aufpumpens auftreten, durch die Umfangslängenschätzeinheit 401 geschätzt. Nachdem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel durch die Zieländerungseinheit 114 geändert wurde, durchsucht die Koeffizientenbestimmungseinheit 402 die Tabelle TB basierend auf der Umfangslänge L und dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel V nach der Änderung und liest den entsprechenden Korrekturkoeffizienten α aus. Der Korrekturkoeffizient α wird auf diese Weise bestimmt.
Die Amplitudenkorrektureinheit 113 extrahiert mit jedem Pulsschlag von dem Pulswellensignal (Drucksignal), das von der Pulswellenerfassungseinheit 118 eingespeist wird, eine Pulswelle. Insbesondere berechnet die Amplitudenkorrektureinheit 113 eine Differenz zwischen einem aktuellen Wert und einem vorhergehenden Wert des Drucks, wie durch das Drucksignal angezeigt, bestimmt, ob die Differenz einen Referenzwert übersteigt oder nicht, und extrahiert basierend auf dem Bestimmungsergebnis einen Anstiegs-/Abfallpunkt in dem Signal. Als ein Ergebnis kann die Pulswelle (die Einheit einer Amplitude) extrahiert werden.
Die Amplitudenkorrektureinheit 113 korrigiert den Amplitudenwert der Pulswelle unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten α. Mit anderen Worten wird ein erfasster Pulswellenamplitudenwert Amp als (Amp × α) korrigiert. Die korrigierte Pulswelle wird an die Blutdruckbestimmungseinheit 117 ausgegeben. Die Blutdruckbestimmungseinheit 117 bestimmt den Blutdruck mit dem oszillometrischen Verfahren unter Verwendung der Pulswelle, deren Amplitude korrigiert wurde.
7 ist ein Diagramm, das die Pulswellenamplitudenkorrektur gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Wenn das Aufpumpgeschwindigkeitsziel, wie in 7 gezeigt, geändert wird, um das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit in einem Bereich zu erreichen, in dem es, wie vorstehend beschrieben, einen weiteren Spielraum in der Ausgangsleistung der Pumpe 51 gibt, kann der Fehler in der Pulswellenamplitude, der durch die Änderung verursacht wird, durch die vorstehend erwähnte Amplitudenkorrektur beseitigt werden.
Umfangslängenschätzung
Als nächstes wird die Schätzung der Umfangslänge des Messbereichs gemäß der vorliegenden Ausführungsform geschätzt. 8 stellt ein Beispiel für eine Tabelle 433 dar, auf die Bezug genommen wird, um die Umfangslänge L des Messbereichs gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu schätzen. Die Tabelle 433 speichert die Aufpumpzeiten bei konstanter Geschwindigkeit, die erforderlich sind, um den Manschettendruck in dem Fall, in dem die Manschette 20 „richtig” um den Messbereich „gewickelt” ist, auf einen vorgegebenen Druck zu erhöhen, zusammen mit den entsprechenden Umfangslängen L. Die Daten in der Tabelle 433 werden durch Experimentieren im Voraus gewonnen. 9 stellt ein Diagramm dar, das Manschettendruck-Aufpumpzeiteigenschaften (wenn sie richtig gewickelt ist) gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die in 8 und 9 gezeigten Daten zeigen Werte an, die auf Daten basieren, die unter Verwendung des elektronischen Blutdruckmessgeräts 100 für viele Messprobanden abgetastet wurden. Hier bezieht sich „richtig gewickelt” auf einen Zustand, in dem die Umfangslänge des Messbereichs im Wesentlichen gleich der Länge des Umfangs entlang des Innendurchmessers der Manschette 20 ist, wenn sie auf den Messbereich gewickelt ist (das heißt, des Durchmessers eines Querschnitts eines Arms, der als der Messbereich dient). Die vorliegende Ausführungsform nimmt an, dass der Blutdruck während des richtig gewickelten Zustands gemessen wird.
Hier wird angenommen, dass die Menge an Luft, die erforderlich ist, damit der Manschettendruck sich von einem Druck P2 zu einem Druck P3 verschiebt, ein Fluidvolumen ΔV23 ist, das auf dem Manschettendruck in der um den Messbereich gewickelten Manschette 20 und einer Volumenänderung in dem Fluid, das an die Manschette 20 geliefert wird (das in der vorliegenden Ausführungsform Luft ist) (siehe 9), basiert. Bei dem Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit (in dem die Drehzahl der Pumpe 51 konstant ist), ist die Aufpumpzeit, die erforderlich ist, um Luft zu liefern, die äquivalent zu dem Fluidvolumen ΔV23 ist, eine konstante Zeit (hier eine Zeit V23 von einem Zeitpunkt V2 zu einem Zeitpunkt V3). Die Zeit V23 ändert sich jedoch abhängig von der Umfangslänge L des Messbereichs.
Wie in 9 gezeigt, nimmt zum Beispiel die Zeit V23 in dem Fall, in dem die Manschette „richtig” um Messbereiche mit verschiedenen Umfangslängen „gewickelt” ist, ab, wenn die Umfangslänge abnimmt (bei dünneren Armen), und die Zeit V23 nimmt zu, wenn die Umfangslänge zunimmt (bei dickeren Armen).
Unter Verwendung der Zeitmessereinheit 45 misst die Umfangslängenschätzeinheit 401 basierend auf dem Manschettendruck, der erfasst wird, nachdem das Aufpumpen begonnen wurde, eine Zeitmenge, die erforderlich ist, dass der Manschettendruck sich von 0 mmHg (dem Druck P2) auf 20 mmHg (dem Druck P3) steigt. Die entsprechende Umfangslänge L wird dann erhalten, indem die Tabelle 433 basierend auf der gemessenen Zeit durchsucht wird. Die Umfangslänge L wird dann an die Korrekturkoeffizienten-Bestimmungseinheit 402 geliefert. Die Korrekturkoeffizienten-Bestimmungseinheit 402 durchsucht die Tabelle TB basierend auf der Umfangslänge L und dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel V nach der Änderung und liest den entsprechenden Korrekturkoeffizienten α aus. Der Korrekturkoeffizient α wird auf diese Weise bestimmt.
Wenngleich die hier beschriebene Umfangslänge L als während der Blutdruckmessung geschätzt (gemessen) beschrieben wird, kann die Umfangslänge L von dem Messprobanden, der den Bedienabschnitt 41 bedient, eingegeben werden. Alternativ können Umfangslängen L im Voraus Messproband für Messproband in der Speichereinheit 42 gespeichert werden.
Flussdiagramm
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Ein Programm auf der Basis dieses Flussdiagramms wird im Voraus in die Speichereinheit 42 gespeichert und wird aus der Speichereinheit 42 ausgelesen und von der CPU 10 ausgeführt.
Wenn ein Messproband den Leistungsschalter 41A (oder den Messschalter 41B) betätigt, während die Manschette „richtig” auf den Messbereich „gewickelt” ist (Schritt ST1), führt die CPU 10 ein vorgegebenes Initialisierungsverfahren aus, woraufhin die CPU 10 ein Steuersignal zum Schließen des Ventils 52 an die Ventilantriebsschaltung 54 ausgibt. Als ein Ergebnis wird das Ventil 52 von der Ventilantriebsschaltung 54 geschlossen (Schritt ST3).
Die Antriebssteuerschaltung 111 setzt das Aufpumpgeschwindigkeitsziel auf einen vorgegebenen Wert (zum Beispiel 5,5 mmHg/s) zurück und gibt diesen Wert an die Aufpumpsteuereinheit 115 aus (Schritt ST5). Die Aufpumpsteuereinheit 115 gibt ein Steuersignal an die Pumpenantriebsschaltung 53 aus, so dass der Manschettendruck entsprechend dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel (5,5 mmHg/s) mit einer konstanten Geschwindigkeit erhöht wird. Basierend auf dem Steuersignal gibt die Pumpenantriebsschaltung 53 ein Antriebssignal (ein Spannungssignal) an die Pumpe 51 aus, so dass der Manschettendruck mit einer konstanten Geschwindigkeit entsprechend dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel erhöht wird. Als ein Ergebnis beginnt die konstante Geschwindigkeitszunahme des Manschettendrucks (Schritt ST7).
Nachdem das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit begonnen hat, schätzt die Umfanglängenschätzeinheit 401 die Umfangslänge L des Messbereichs gemäß dem vorstehend erwähnten Verfahren (Schritt ST9). Der Manschettendruck steigt während der Schätzung ebenfalls weiterhin mit der konstanten Geschwindigkeit an (Schritt ST11).
Das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit wird, wie früher beschrieben, durchgeführt, indem die Rückkopplungsregelung für das Antriebssignal der Pumpe 51 ausgeführt wird. In dem Rückkopplungsregelungsverfahren wird in die Zieländerungseinheit 114 fortlaufend die Antriebsspannung 511 für die Pumpe 51 eingespeist, sie vergleicht den Spannungswert der Antriebsspannung 511 mit einem in der Speichereinheit 42 gespeicherten vorgegebenen Spannungswert (zum Beispiel der Antriebsspannungsobergrenze 512 der Pumpe 51) und bestimmt basierend auf dem Vergleichsergebnis, ob die Bedingung (Wert der Antriebsspannung 511 > vorgegebener Spannungswert) erfüllt ist oder nicht (Schritt ST13).
Wenn bestimmt wird, dass die Bedingung nicht erfüllt ist (Nein in Schritt ST13), rückt das Verfahren zu Schritt ST19 vor.
Während des Aufpumpverfahrens mit konstanter Geschwindigkeit bestimmt die Blutdruckbestimmungseinheit 117 den Blutdruck mit dem oszillometrischen Verfahren basierend auf der von der Amplitudenkorrektureinheit 113 eingespeisten Pulswellenamplitude und dem von der Druckerfassungseinheit 112 erfassten Manschettendruck. Der Blutdruck kann nicht bestimmt werden, bevor ein ausreichendes Aufpumpen erreicht wurde (Nein in Schritt ST19), und somit kehrt das Verfahren zu Schritt ST11 zurück, die Verfahren, die danach folgen, werden wiederholt und das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit wird fortgesetzt.
Wenn jedoch das Aufpumpen ausreicht und der Blutdruck bestimmt wird (Ja in Schritt ST19), gibt die Entleerungssteuereinheit 116 ein Steuersignal aus, um die Pumpe 51 zu stoppen und das Ventil 52 zu öffnen. Als ein Ergebnis wird die Luft aus der Luftblase 21 entleert und der Manschettendruck sinkt (Schritt ST21). Wenn die Entleerungssteuereinheit 116 basierend auf dem von der Druckerfassungseinheit 112 ausgegebenen Manschettendruck bestimmt hat, dass das Entleeren abgeschlossen ist, zeigt die Anzeigesteuereinheit 120 den Blutdruck und die Pulsfrequenz, die von der Blutdruckbestimmungseinheit 117 bestimmt werden, auf der Anzeigeeinheit 40 an (Schritt ST23). Außerdem werden der bestimmte Blutdruck und die Pulsfrequenz zusammen mit der von der Zeitmessereinheit 45 gemessenen Messzeit in der Speichereinheit 42 gespeichert.
Wenn die Zieländerungseinheit 114 zurück zu Schritt ST13 kehrend bestimmt, dass die Bedingung (Wert der Antriebsspannung 511 > vorgegebener Spannungswert) erfüllt ist (Ja in Schritt ST13), oder mit anderen Worten, dass die Ausgangsleistungsfähigkeit der Pumpe 51 ihre Obergrenze erreicht hat (siehe eine Zeit T in 7) wird das Aufpumpgeschwindigkeitsziel auf einen vorgegebenen Wert verringert (zum Beispiel 3,0 mmHg/s) (Schritt ST15). Das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit durch Rückkopplungsregelung wird unter Verwendung des Aufpumpgeschwindigkeitsziels nach der Änderung fortgesetzt. Auf diese Weise wird die Steuerung des Aufpumpens mit konstanter Geschwindigkeit innerhalb eines Bereichs ausgeführt, in dem es einen weiteren Spielraum in der Ausgangsleistung der Pumpe 51 gibt. Das Aufpumpgeschwindigkeitsziel kann mehrere Male geändert werden, oder die Messung kann gestoppt und ein Fehler angezeigt werden, wenn die Aufpumpgeschwindigkeit unter einen unteren Grenzwert gefallen ist.
Wenn das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, durchsucht die Korrekturkoeffizienten-Bestimmungseinheit 402 die Tabelle TB basierend auf dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung und der in Schritt ST9 geschätzten Umfangslänge L und liest den entsprechenden Korrekturkoeffizienten α aus. Die Pulswellenamplitude wird unter Verwendung des Auslesekorrekturkoeffizienten α korrigiert, und die korrigierte Pulswellenamplitude wird an die Blutdruckbestimmungseinheit 117 ausgegeben (Schritt ST17). Dadurch bestimmt die Blutdruckbestimmungseinheit 117 den Blutdruck unter Verwendung der korrigierten Pulswellenamplitude und des Manschettendrucks. Danach werden die Verfahren ab Schritt ST19 in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wiederholt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Pulswellenamplitude korrigiert, um den Fehler darin zu beseitigen, welcher durch eine Änderung der konstanten Aufpumpgeschwindigkeit verursacht wird, die sich aus einer Änderung des Aufpumpgeschwindigkeitsziels ergibt, und der Blutdruck wird unter Verwendung der korrigierten Pulswellenamplitude bestimmt; entsprechend kann eine genaue Blutdruckmessung ausgeführt werden.
Zweite Ausführungsform
In der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform wird die Zeit, zu der das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, basierend auf der Antriebsspannung 511 der Pumpe bestimmt; jedoch kann in der vorliegenden zweiten Ausführungsform die Zeit, zu der das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, abhängig von dem Blutdruckpegel bestimmt werden. Mit anderen Worten, kann die Zeit, zu der das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, basierend auf Differenzen in dem Manschettendruck, bei dem die Pulswelle erfasst wird, geändert werden, da der Manschettendruck, bei dem die Pulswelle erfasst wird, nachdem das Aufpumpen begonnen hat, sich abhängig von dem Blutdruckpegel unterscheidet.
Beachten Sie, dass auch in der vorliegenden Ausführungsform die Aufpumpgeschwindigkeit innerhalb eines Bereichs, in dem eine Bedingung (Antriebsspannung 511 ≤ Antriebsspannungsobergrenze 512) erfüllt ist, oder mit anderen Worten innerhalb eines Bereichs, in dem es einen weiteren Spielraum der Ausgangsleistung der Pumpe 51 gibt, auf eine konstante Geschwindigkeit gesteuert wird.
11(A) und 11(B) sind Diagramme, die eine Zeit darstellen, zu der während eines Aufpumpverfahrens eine Pulswelle gemäß der zweiten Ausführungsform erfasst wird. 11(A) und 11(B) stellen eine Änderung der Antriebsspannung 511 mit der Zeit während des Aufpumpverfahrens und eine Änderung des Manschettendrucks, dem die Pulswelle überlagert ist, dar.
Wie in 11(A) gezeigt, erscheint die Pulswelle im Fall eines Messprobanden mit einem vergleichsweise niedrigen Blutdruck während des Aufpumpverfahrens mit konstanter Geschwindigkeit in einem niedrigen Manschettendruckbereich, und somit gibt es Fälle, in denen die Blutdruckmessung abgeschlossen werden kann, ohne das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu ändern.
Andererseits ist es, wie in 7 gezeigt, im Fall eines Messprobanden mit einem vergleichsweise hohen Blutdruck notwendig, das Aufpumpgeschwindigkeitsziel innerhalb des Bereichs des Manschettendrucks zu ändern, wo die Pulswelle erscheint, und es ist somit notwendig, die Pulswellenamplitude zu korrigieren. Folglich wird in dem Fall, in dem der Blutdruck des Messprobanden hoch ist und angenommen wird, dass es notwendig sein wird, das Aufpumpgeschwindigkeitsziel innerhalb des Bereichs des Manschettendrucks, in dem die Pulswelle erscheint, zu ändern, die Messung, wie in 11(B) dargestellt, bei einem niedrigen Aufpumpgeschwindigkeitsziel begonnen; folglich kann der Blutdruck durch das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit bestimmt werden, ohne das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu ändern oder mit anderen Worten, ohne die Pulswellenamplitude zu korrigieren.
12 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts 100A gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Der Funktionsaufbau stellt die von der CPU 10 bereitgestellten Funktionen ebenso wie zugehörige periphere Einheiten dar.
Das in 12 dargestellte elektronische Blutdruckmessgerät 100A unterscheidet sich von dem in 2 dargestellten Funktionsaufbau darin, dass anstelle der Zieländerungseinheit 114 eine Zieländerungseinheit 114A bereitgestellt ist. Der von der Druckerfassungseinheit 112 erfasste Manschettendruck wird in die Zieländerungseinheit 114A eingespeist. Außerdem umfasst die Zieländerungseinheit 114A eine Pulswellenzähleinheit 121, welche die Anzahl von Pulswellen zählt, die von der Pulswellenerfassungseinheit 118 ausgegeben werden, und das Aufpumpgeschwindigkeitsziel wird basierend auf einem gezählten Wert geändert.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Ein auf diesem Flussdiagramm basierendes Programm wird im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert und wird aus der Speichereinheit 42 ausgelesen und von der CPU 10 ausgeführt. Ein Blutdruckmessverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezug auf das Flussdiagramm in 13 beschrieben.
Zuerst werden in den Schritten ST1 bis ST11 die gleichen Verfahren wie die in 10 dargestellten ausgeführt.
Danach vergleicht die Zieländerungseinheit 114A den von der Druckerfassungseinheit 12 erfassten Manschettendruck mit einem vorgegebenen Wert (zum Beispiel 50 mmHg) und bestimmt basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs, ob der Manschettendruck größer als der vorgegebene Wert ist oder nicht (Schritt ST13a). Wenn bestimmt wird, dass der Manschettendruck kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert ist (Nein in Schritt ST13a), rückt das Verfahren zu Schritt ST19 vor. Wenn jedoch bestimmt wird, dass der Manschettendruck größer als der vorgegebene Wert ist (Ja in Schritt ST13a), wird eine Blutdruckpegeluntersuchung ausgeführt (Schritt ST13b).
Insbesondere zählt die Pulswellenzähleinheit 121 die Pulswellen, die seit dem Beginn des Aufpumpens erfasst wurden, und die Zieländerungseinheit 114A vergleicht den gezählten Wert mit einem vorgegebenen Wert (zum Beispiel zwei Schläge) und bestimmt basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs, ob der gezählte Wert größer als der vorgegebene Wert ist oder nicht (Schritt ST13b).
Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl erfasster Pluswellen kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, (Nein in Schritt ST13b), wird angenommen, dass der Messproband einen hohen Blutdruck hat, und die Zieländerungseinheit 114A ändert das Aufpumpgeschwindigkeitsziel (Nein in Schritt ST13c; Schritt ST15). Zum Beispiel wird das Aufpumpgeschwindigkeitsziel auf einen vorgegebenen Wert (zum Beispiel 3,0 mmHg/s) verringert (Schritt ST15), und das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit wird unter Verwendung des Aufpumpgeschwindigkeitsziels nach der Änderung ausgeführt. Dadurch wird die Steuerung zum Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit innerhalb eines Bereichs ausgeführt, in dem es einen weiteren Spielraum in der Ausgangsleistung der Pumpe 51 gibt.
Als ein Ergebnis dessen, dass das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird (Ja in Schritt ST13c), wird die Pulswellenamplitude von der Pulswellenkorrektureinheit 113 auf die gleiche Weise wie vorher beschrieben geändert, woraufhin die Blutdruckbestimmungseinheit 117 das Verfahren zur Bestimmung des Blutdrucks unter Verwendung der korrigierten Pulswellenamplitude ausführt (Schritt ST17). Danach werden die gleichen Verfahren wie vorher beschrieben (Schritt ST19 bis Schritt ST23) ausgeführt.
Zu Schritt ST13a und Schritt ST13b zurückkehrend wird das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit fortgesetzt, ohne das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu ändern, während bestimmt wird, dass der gezählte Wert für die Pulswelle während der Zeitspanne, in welcher der Manschettendruck kleiner als der vorgegeben Druck ist, kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert ist (Ja in Schritt ST13a; Ja in Schritt ST13b).
Beachten Sie, dass der Messproband anstatt des Untersuchens des Blutdruckpegels stattdessen unter Verwendung der Bedieneinheit 41 Informationen eingeben kann, die seinen oder ihren Blutdruckpegel im Voraus angeben. Alternativ kann ein Blutdruck des Messprobanden, der in der Vergangenheit gemessen wurde, aus der Speichereinheit 42 ausgelesen werden, und der Blutdruckpegel kann basierend auf einem Vergleichsergebnis dieses Blutdruckpegels mit einem Standardblutdruck bestimmt werden.
Wenngleich außerdem die Anzahl von Pulswellen, die in einem Bereich, wenn das Aufpumpen begonnen wird, bis zum Erreichen des Manschettendrucks von 50 mmHg gezählt wird, ist der vorgegebene Bereich des Manschettendrucks, in dem das Zählen stattfinden soll, nicht auf diesen Bereich beschränkt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Blutdruckpegel des Messprobanden basierend auf der Anzahl von Pulswellen geschätzt, die in einer relativ frühen Zeitspanne anschließend an den Beginn des Aufpumpens erfasst wird, und das Aufpumpgeschwindigkeitsziel wird basierend auf einem Ergebnis der Schätzung geändert. Folglich wird das Aufpumpgeschwindigkeitsziel in dem Fall eines Messprobanden mit einem relativ hohen Blutdruck in der vergleichsweise frühen Zeitspanne anschließend an den Beginn des Aufpumpens auf einen niedrigen Wert geändert, und das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit wird dann ausgeführt; als ein Ergebnis kann der Blutdruck bestimmt werden, ohne das Aufpumpgeschwindigkeitsziel danach zu ändern oder mit anderen Worten, ohne die Pulswellenamplitude zu korrigieren.
Dritte Ausführungsform
In den vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen wird das Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung als ein fester vorgegebener Wert (zum Beispiel 3,0 mmHg/s) beschrieben; jedoch kann der Wert in der dritten Ausführungsform basierend auf der Umfangslänge L geändert werden. Mit anderen Worten wird von der Pumpe 51 eine höhere Ausgangsleistung (eine größere Ausstoßmenge) verlangt, da das Volumen der Manschette 20, die um den Messbereich gewickelt ist, zunimmt, wenn die Umfangslänge L des Messbereichs zunimmt. Folglich ist es wünschenswert, das Aufpumpgeschwindigkeitsziel basierend auf der Umfangslänge L zu bestimmen, um die Manschette 20 schnell aufzupumpen.
Beachten Sie, dass die Aufpumpgeschwindigkeit auch in der vorliegenden Ausführungsform innerhalb eines Bereichs, in dem eine Bedingung (Antriebsspannung 511 ≤ Antriebsspannungsobergrenze 512) erfüllt ist, oder mit anderen Worten innerhalb eines Bereichs, in dem es einen weiteren Spielraum in der Ausgangsleistung der Pumpe 51 gibt, auf eine konstante Geschwindigkeit gesteuert wird.
14 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts 100B gemäß der vorliegenden dritten Ausführungsform darstellt. Der Funktionsaufbau stellt die Funktionen dar, die von der CPU 10 ebenso wie zugehörigen peripheren Einheiten bereitgestellt werden.
15 stellt eine Tabelle TB1 zur Bestimmung des Aufpumpgeschwindigkeitsziels gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar. Das in 14 dargestellte elektronische Blutdruckmessgerät 100B unterscheidet sich von dem in 2 dargestellten Funktionsaufbau darin, dass anstelle der Zieländerungseinheit 114 eine Zieländerungseinheit 114B bereitgestellt ist. Die Zieländerungseinheit 114B umfasst eine Zielbestimmungseinheit 122, welche die Umfangslänge L, die von der Umfangslängenschätzeinheit 401 geschätzt wird, als eine Eingabe nimmt, die in 15 gezeigte Tabelle TB1 basierend auf der Umfangslänge L durchsucht und das Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung bestimmt.
Die Tabelle TB1 wird im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert. In dem Fall, in dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel während des Aufpumpverfahrens geändert wird, durchsucht die Zielbestimmungseinheit 122 die Tabelle TB1 basierend auf der geschätzten Umfangslänge L und liest eine Aufpumpgeschwindigkeit v aus. Die Zieländerungseinheit 114B legt die ausgelesene Aufpumpgeschwindigkeit v als die Aufpumpgeschwindigkeit nach der Änderung fest.
Beachten Sie, dass die Zieländerungseinheit 114A des in 12 dargestellten elektronischen Blutdruckmessgeräts 100A diese Zielbestimmungseinheit 122 enthalten kann.
Folglich kann das Aufpumpgeschwindigkeitsziel gemäß der Umfangslänge L des Messbereichs festgelegt werden, woraufhin das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit ausgeführt werden kann.
Vierte Ausführungsform
In den vorstehend erwähnten Ausführungsformen wird angenommen, dass die Aufpumpgeschwindigkeit, die einer Menge an Luft entspricht, die pro Zeiteinheit von der Pumpe 51 an die Manschette 20 geliefert wird (ein Ausstoßdurchsatz), proportional zu der Spannung ist, die von der Pumpenantriebsschaltung 53 an die Pumpe 51 angelegt wird, und die Zeit, zu der das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, basierend auf der Antriebsspannung 511 der Pumpe 51 bestimmt wird.
Das Verfahren zur Bestimmung der Zeit ist jedoch nicht darauf beschränkt, und in dem Fall, in dem die Leistungsquelle 44 eine Batterie ist, kann die Zeit, zu der das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, basierend auf einer Zwischenanschlussspannung der Batterie (hier nachstehend als eine „Zellenspannung” bezeichnet) bestimmt werden. Mit anderen Worten ist die Pumpe in dem elektronischen Blutdruckmessgerät ein Bestandteil, der während der Blutdruckmessung eine große Menge an Energie verbraucht, und somit kann die Aufpumpgeschwindigkeit der Pumpe als proportional zu der Zellenspannung betrachtet werden.
Beachten Sie, dass die vorstehend erwähnte Funktion zum Korrigieren der Amplitude gemäß der Änderung des Aufpumpgeschwindigkeitsziels in den folgenden Ausführungsformen auch angewendet werden kann.
16 ist ein Blockdiagramm, das den Hardwareaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts 100C gemäß der vorliegenden vierten Ausführungsform darstellt, und 17 ist ein Blockdiagramm, das den Funktionsaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts 100C gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
Wie in 16 gezeigt, hat das elektronische Blutdruckmessgerät 100C den gleichen grundlegenden Aufbau wie den in 1 gezeigten, unterscheidet sich aber davon in der Hinsicht, dass anstelle des Luftsystems 300 ein Luftsystem 300C bereitgestellt ist, anstelle der Einstelleinheit 30 eine Einstelleinheit 30C bereitgestellt ist, anstelle der Leistungsquelle 44 eine Leistungsquelle 44C bereitgestellt ist und eine Verbrauchsstrommessschaltung 28 hinzugefügt ist. Folglich werden die Unterschiede nachstehend beschrieben.
Das Luftsystem 300C umfasst anstelle der Pumpe 51 eine piezoelektrische Pumpe 26, hat aber ansonsten den gleichen Aufbau wie das Luftsystem 300. Ebenso umfasst die Einstelleinheit 30C anstelle der Pumpe 51 und der Pumpenantriebsschaltung 53 die piezoelektrische Pumpe 26 und eine piezoelektrische Pumpenantriebsschaltung 27, hat aber ansonsten den gleichen Aufbau wie die Einstelleinheit 30.
Die piezoelektrische Pumpe 26 ist eine Mikropumpe, die ein piezoelektrisches Element als ihre Antriebsquelle verwendet. Die piezoelektrische Pumpe 26 umfasst einen piezoelektrischen Aktuator, der von einem Schwingungssteuerspannungssignal 273 angetrieben wird, eine Membran, die darauf geschichtet ist, und eine Pumpenkammer, die sich ansprechend auf die Verschiebung der Membran oder mit anderen Worten ansprechend auf Schwingungen, zusammenzieht und ausdehnt; Luft wird über die Pumpenkammer, die sich zusammenzieht und ausdehnt, an die Manschette 20 geliefert.
Die piezoelektrische Pumpenantriebsschaltung 27 erzeugt das Schwingungssteuerspannungssignal 273 basierend auf einem Spannungssteuersignal 271 und einem Frequenzsteuersignal 272 von der CPU 10 und gibt es aus. Das Frequenzsteuersignal 272 stimmt mit einer Resonanzfrequenz überein, die durch die Abmessungen des piezoelektrischen Aktuators und der darauf geschichteten Membran bestimmt wird, und Daten, welche die Resonanzfrequenz anzeigen, werden im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert. Indessen zeigt das Spannungssteuersignal 271 einen Spannungswert an, der basierend auf dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel bestimmt wird, das einer Rückkopplungsregelung, wie vorstehend beschrieben, unterzogen wird. Die piezoelektrische Pumpenantriebsschaltung 27 erzeugt das Schwingungssteuerspannungssignal 273, das ein Wechselspannungssignal nahe der Resonanzfrequenz ist, basierend auf dem Spannungssteuersignal 271 und dem Frequenzsteuersignal 272 und legt das Schwingungssteuerspannungssignal 273 an den piezoelektrischen Aktuator an.
Die Verbrauchsstrommessschaltung 28 misst den an der piezoelektrischen Pumpenantriebsschaltung 27 verbrauchten Strom unter Verwendung eines Stromsensors oder ähnlichem und gibt den gemessenen Wert als einen Verbrauchsstromwert an die CPU 10 aus. In dem elektronischen Blutdruckmessgerät 100C verbrauchen die Bestandteile neben der piezoelektrischen Pumpenantriebsschaltung 27 einen kleinen Strom, und somit kann der von der piezoelektrischen Pumpenantriebsschaltung 27 verbrauchte Strom als gleich dem Strom betrachtet werden, der von dem elektronischen Blutdruckmessgerät 100C während des Betriebs verbraucht wird.
Die Leistungsquelle 44C umfasst eine entfernbare Batterie 443 und einen A/D-(Analog-Digital-)Wandler 442, der eine Zellenspannung der Batterie 443 als eine Eingabe nimmt, diese Spannung in digitale Daten umrechnet und Spannungsdaten 513, die einen Zellenspannungswert anzeigen, an die CPU 10 ausgibt. Eine nicht wiederaufladbare Primärbatterie, wie etwa eine Trockenzellenbatterie, oder eine wiederaufladbare Sekundärbatterie kann als die Batterie 443 verwendet werden.
Der Drucksensor 32 ist ein kapazitiver Drucksensor, und sein Kapazitätswert ändert sich basierend auf dem Manschettendruck. Der Drucksensor 32 gibt basierend auf dem Manschettendruck ein Signal an einen Verstärker 22 aus. Der Verstärker 22 verstärkt das von dem Drucksensor 32 eingespeiste Signal und gibt das verstärkte Signal an einen A/D-(Analog/Digital-)Wandler 23 aus. Der A/D-Wandler 23 wandelt das von dem Verstärker 22 eingespeiste verstärkte Signal (ein analoges Signal) in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal nach der Umwandlung an die CPU 10 aus. Dadurch erfasst die CPU 10 den Manschettendruck und die Pulswelle.
Funktionsaufbau
Wie in 17 gezeigt, hat das elektronische Blutdruckmessgerät 100C den gleichen grundlegenden Aufbau wie den in 2 gezeigten, unterscheidet sich aber in der Hinsicht davon, dass anstelle der Antriebssteuereinheit 111, die die Aufpumpsteuereinheit 115C hat, eine Antriebssteuereinheit 111C mit einer Aufpumpsteuereinheit 115C, welche das Spannungssteuersignal 271 und das Frequenzsteuersignal 272 ausgibt, bereitgestellt ist; anstelle der Entleerungssteuereinheit 116 eine Entleerungssteuereinheit 116C bereitgestellt ist, anstelle der Zieländerungseinheit 114 eine Zieländerungseinheit 114C, welche das Aufpumpgeschwindigkeitsziel unter Verwendung der Spannungsdaten 513 ändert, bereitgestellt ist, und eine Tabelle TB2, auf die Bezug genommen wird, um das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu ändern, in der Speichereinheit 42 gespeichert ist. Folglich werden nachstehend nur die Unterschiede beschrieben.
In die Zieländerungseinheit 114C wird während der Blutdruckmessung der Manschettendruck von der Druckerfassungseinheit 112 eingespeist, und sie ändert das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu dem Zeitpunkt, wenn ein Manschettendruck, bei dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert werden soll, erfasst wurde. Hier wird der Manschettendruck, bei dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert werden soll, als ein „Änderungsanfangsdruck” bezeichnet. Die Zieländerungseinheit 114C umfasst eine Änderungsdruckbestimmungseinheit 123, um den Änderungsanfangsdruck zu bestimmen.
Verarbeitungsflussdiagramm
18 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der vorliegenden vierten Ausführungsform darstellt. Ein Programm auf der Basis dieses Flussdiagramms wird im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert und wird aus der Speichereinheit 42 ausgelesen und von der CPU 10 ausgeführt.
Wenn ein Messproband den Leistungsschalter 41A (oder den Messschalter 41B) bedient, während die Manschette 20 „richtig” auf den Messbereich „gewickelt” ist, führt die CPU 10 ein vorgegebenes Initialisierungsverfahren durch, woraufhin die CPU 10 ein Steuersignal zum Schließen des Ventils 52 an die Ventilantriebsschaltung 54 ausgibt. Als ein Ergebnis wird das Ventil 52 von der Ventilantriebsschaltung 54 geschlossen.
Indessen legt die Aufpumpsteuereinheit 115C einen vorgegebenen (minimalen) Spannungswert für das Spannungssteuersignal 271 fest und legt die vorstehend erwähnte Resonanzfrequenz für das Frequenzsteuersignal 272 fest (Schritt S3).
Die Antriebssteuereinheit 111C setzt das Aufpumpgeschwindigkeitsziel auf einen vorgegebenen Wert (zum Beispiel 5,5 mmHg/s) fest und gibt diesen Wert an die Aufpumpsteuereinheit 115 aus. Die Aufpumpsteuereinheit 115 berechnet einen Spannungswert aus dem anfänglichen Aufpumpgeschwindigkeitsziel (5,5 mmHg/s) gemäß einer vorgegebenen Umrechnungsformel, erzeugt das Spannungssteuersignal 271 basierend auf dem berechneten Spannungswert, so dass der Manschettendruck mit einer konstanten Geschwindigkeit erhöht wird, und gibt das Spannungssteuersignal 271 und das Frequenzsteuersignal 272 an die piezoelektrische Pumpenantriebsschaltung 27 aus. Die piezoelektrische Pumpenantriebsschaltung 27 erzeugt basierend auf dem Spannungssteuersignal 271 und dem Frequenzsteuersignal 272 das Schwingungssteuerspannungssignal 273 und gibt das Schwingungssteuerspannungssignal 273 an die piezoelektrische Pumpe 26 aus. Dadurch wird die piezoelektrische Pumpe 26 derart angetrieben, dass der Manschettendruck eine konstante Geschwindigkeitszunahme mit dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel erfährt (Schritt S5) und der Manschettendruck als ein Ergebnis mit einer konstanten Geschwindigkeit zu steigen beginnt.
Nachdem die konstante Geschwindigkeitszunahme begonnen hat, nimmt die Änderungsdruckbestimmungseinheit 123 die Spannungsdaten 513 als eine Eingabe (Schritt S7), durchsucht die Tabelle TB2 in der Speichereinheit 42 basierend auf den Spannungsdaten 513 und bestimmt basierend auf der Suche den Änderungsanfangsdruck (Schritt S9).
Die Tabelle TB2 wird als nächstes beschrieben. Bezug nehmend auf 19 werden Manschettendrücke (mmHg), die in dem Fall, in dem der Manschettendruck eine Zunahme mit konstanter Geschwindigkeit mit der Anfangsaufpumpgeschwindigkeit (5,5 mmHg/s) erfahren hat, zu einer Zeit erfasst werden, wenn die Aufpumpgeschwindigkeit von der Anfangsaufpumpgeschwindigkeit zu sinken beginnt (Änderung), jedem Teil von Spannungsdaten 513, das eine Zellenspannung spezifiziert, die in Schritt S7 im Voraus gemessen und die in der Tabelle TB2 gespeichert wurde, zugeordnet. Diese Daten werden durch Experimentieren im Voraus erhalten und in der Tabelle TB2 gespeichert. 19 stellt ein Beispiel eines Falls dar, in dem der Umfang eines Arms, der als der Messbereich dient, 21,5 cm ist, was ein Maximalwert in den experimentellen Daten ist. Es ist zu sehen, dass ein niedrigerer Änderungsanfangsdruck festgelegt wird, wenn die durch die Spannungsdaten 513 spezifizierte Spannung sinkt.
Der Einfachheit halber nehmen die Beschreibungen der vorliegenden Ausführungsform an, dass die Umfangslänge des Arms des Messprobanden der in 19 angegebene maximale Armumfang ist.
Wenn in Schritt S9 der Änderungsanfangsdruck bestimmt wird, werden der Manschettendruck und die Pulswellenamplitude erfasst, während das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit fortgesetzt wird, und die Blutdruckbestimmungseinheit 117 führt durch das oszillometrische Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung des Blutdrucks aus (Schritt S11). Wenn bestimmt wird, dass der Blutdruck bestimmt worden ist (Ja in Schritt S13) wird von der Anzeigesteuereinheit 120 das Ergebnis der Messung in der Anzeigeeinheit 40 angezeigt (Schritt S19) und wird von der Speicherverarbeitungseinheit 119 in Verbindung mit einer von der Zeitmessereinheit 45 gemessenen Zeit in der Speichereinheit 42 gespeichert. Danach wird die Luft aus der Manschette 20 entleert und das Messverfahren endet.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Blutdruckbestimmungseinheit 117 keinen Blutdruck bestimmt hat (Nein in Schritt S13) vergleicht die Änderungsdruckbestimmungseinheit 123 den Manschettendruck von der Druckerfassungseinheit 112 mit einem in Schritt S9 erhaltenen Änderungsanfangsdruck und bestimmt basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs, ob eine Bedingung (Manschettendruck < Änderungsanfangsdruck) erfüllt ist oder nicht (Schritt S15). Während bestimmt wird, dass die Bedingung erfüllt ist (Ja in Schritt S15), kehrt das Verfahren zu Schritt S11 zurück, danach wird die gleiche Verarbeitung ausgeführt, und das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit wird mit dem aktuellen Aufpumpgeschwindigkeitsziel ausgeführt.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass die vorstehend erwähnte Bedingung nicht erfüllt ist (Nein in Schritt S15), verringert die Zieländerungseinheit 114C das aktuelle Aufpumpgeschwindigkeitsziel um eine vorgegebene Geschwindigkeit (Schritt S17). Die Zieländerungseinheit 114C berechnet mit einer vorgegebenen Umrechnungsformel einen Spannungswert gemäß dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung und gibt ein Spannungssignal, das den berechneten Spannungswert anzeigt, an die Aufpumpsteuereinheit 115C aus.
Die Aufpumpsteuereinheit 115C erzeugt das Spannungssignal 271 basierend auf dem eingespeisten Spannungssignal und gibt das erzeugte Spannungssteuersignal 271 und das Frequenzsteuersignal 272 an die piezoelektrische Pumpenschaltung 27 aus, und die piezoelektrische Pumpenantriebsschaltung 27 erzeugt basierend auf dem Spannungssteuersignal 271 und dem Frequenzsteuersignal 272 das Schwingungssteuerspannungssignal 273 und gibt das Schwingungssteuerspannungssignal 273 an die piezoelektrische Pumpe 26 aus. Als ein Ergebnis beginnt der Manschettendruck gemäß dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung mit einer konstanten Geschwindigkeit zu steigen (Schritt S11).
Beachten Sie, dass in Schritt S17 angenommen wird, dass das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, um nicht unter eine minimale Geschwindigkeit (zum Beispiel 2,2 mmHg/s) zu fallen.
Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform basierend auf der Zellenspannung, wenn die Blutdruckmessung beginnt, der Änderungsanfangsdruck niedriger festgelegt, wenn die Zellenspannung sinkt. Folglich ist es möglich, das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit fortzusetzen, während eine Situation vermieden wird, in der die Geschwindigkeit in dem Fall, in dem die Antriebsspannung, die eine Rückkopplungsregelung erfährt, eine Spannungsobergrenze für den Antrieb der Pumpe überschritten hat, nicht weiter erhöht werden kann und als ein Ergebnis der Manschettendruck nicht mit konstanter Geschwindigkeit erhöht werden kann (siehe 34).
Fünfte Ausführungsform
In der vierten Ausführungsform wird die Zeit, zu der das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, basierend auf einer Zellenspannung, die am Anfang der Blutdruckmessung gemessen wird, bestimmt; wie in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird, kann das Aufpumpgeschwindigkeitsziel jedoch verringert (geändert) werden, wenn die während der Blutdruckmessung gemessene Zellenspannung unter einen konstanten Wert (zum Beispiel 1,9 V) fällt.
Der Hardwareaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts 100D gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der gleiche wie der in der vierten Ausführungsform beschriebene. 20 ist ein Blockdiagramm, das den Funktionsaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts 100D gemäß der vorliegenden fünften Ausführungsform darstellt.
Wie in 20 gezeigt, hat das elektronische Blutdruckmessgerät 100D den gleichen grundlegenden Aufbau wie den in 17 gezeigten, unterscheidet sich aber davon darin, dass anstelle der Zieländerungseinheit 114C die Zieländerungseinheit 114D mit einer Spannungsvergleichseinheit 124 bereitgestellt ist und Daten CV, die einen konstanten Spannungswert (zum Beispiel 1,9 V) spezifizieren, auf die Bezug genommen wird, um das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu ändern, in der Speichereinheit 42 gespeichert sind. Folglich werden die Unterschiede nachstehend beschrieben.
In die Zieländerungseinheit 114D werden während der Blutdruckmessung die Spannungsdaten 513 eingespeist, und sie verwendet die Spannungsvergleichseinheit 124, um die von den Spannungsdaten 513 spezifizierte Zellenspannung mit dem konstanten Spannungswert zu vergleichen, der durch die Daten CV spezifiziert wird, die aus der Speichereinheit 42 ausgelesen werden. Basierend auf dem Vergleichsergebnis senkt die Zieländerungseinheit 114D das aktuelle Aufpumpgeschwindigkeitsziel um eine vorgegebene Geschwindigkeit.
21 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung des konstanten Spannungswerts CV gemäß der vorliegenden fünften Ausführungsform darstellt. Die vertikale Achse des Diagramms stellt die Zellenspannung (Einheit: V) dar, während die horizontale Achse den Manschettendruck (Einheit: mmHg) darstellt. Das Diagramm zeigt basierend auf Experimenten, in denen die Blutdruckmessung mit dem elektronischen Blutdruckmessgerät 100D unter Verwendung von fünf Batterien 443 mit verschiedenen Zellenspannungen (2,7 V–2,3 V) ausgeführt wurde, in dem Fall, dass die Umfangslänge des Arms des Messprobanden 21,5 cm war, eine Änderung (eine Abnahme) in der Zellenspannung an, die einen Anstieg des Manschettendrucks begleitet. Aus dem Diagramm bestätigten die Erfinder, dass sich die Zellenspannung sich, ungeachtet der Anfangszellenspannung, nicht ändern wird, wenn die Zellenspannung einmal 1,9 V erreicht, oder mit anderen Worten, dass die minimale notwendige Zellenspannung CV zum Antreiben der piezoelektrischen Pumpe 26 1,9 V ist. Der Einfachheit halber nehmen die Beschreibungen der vorliegenden Ausführungsform auch an, dass die Umfangslänge des Arms des Messprobanden der maximale Armumfang 21,5 cm ist (in 21 angegeben).
Verarbeitungsflussdiagramm
22 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der vorliegenden fünften Ausführungsform darstellt. Ein auf diesem Flussdiagramm basierendes Programm wird im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert und wird aus der Speichereinheit 42 ausgelesen und von der CPU 10 ausgeführt.
Wenn der Messproband den Leistungsschalter 41A (oder den Messschalter 41B) bedient, während die Manschette 20 „richtig” um den Messbereich „gewickelt” ist, werden die Verfahren der Schritte S3 und S5 in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben ausgeführt und das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit wird gemäß einer Anfangsaufpumpgeschwindigkeit (5,5 mmHg/s) begonnen.
Danach werden in die Zieländerungseinheit 114D die Spannungsdaten 513 eingespeist (Schritt S7a). Indessen werden der Manschettendruck und die Pulswellenamplitude erfasst, und die Blutdruckbestimmungseinheit 117 führt ein Verfahren zum Messen des Blutdrucks basierend auf dem erfassten Manschettendruck und der Pulswellenamplitude aus (Schritt S11). Wenn bestimmt wird, dass die Blutdruckbestimmungseinheit 117 den Blutdruck bestimmt hat (Ja in Schritt S13), rückt die Verarbeitung zu Schritt S19 vor.
Wenn jedoch bestimmt wird, dass der Blutdruck nicht bestimmt wurde (Nein in Schritt S13), vergleicht die Spannungsvergleichseinheit 124 die von den in Schritt S7a eingespeisten Spannungsdaten 513 angegebene Spannung mit der konstanten Spannung, die durch die Daten CV in der Speichereinheit 42 spezifiziert werden, und bestimmt basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs, ob eine Bedingung (Zellenspannung > konstante Spannung) erfüllt ist oder nicht (Schritt S15a). Während bestimmt wird, dass die Bedingung erfüllt ist (Ja in Schritt S15a), kehrt das Verfahren zu Schritt S7a zurück, danach wird die gleiche Verarbeitung ausgeführt und das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit wird mit dem aktuellen Aufpumpgeschwindigkeitsziel fortgesetzt.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass die vorstehend erwähnte Bedingung nicht erfüllt ist (Nein in Schritt S15a), verringert die Zieländerungseinheit 114D das aktuelle Aufpumpgeschwindigkeitsziel um eine vorgegebene Geschwindigkeit (Schritt S17). Der Manschettendruck beginnt in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben gemäß dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung mit einer konstanten Geschwindigkeit zu steigen, und die Spannungsdaten 513 werden in Schritt S71a eingespeist. Danach werden die gleichen Verfahren wie die vorstehend beschriebenen wiederholt.
Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Aufpumpgeschwindigkeitsziel verringert, wenn die Zellenspannung während der Blutdruckmessung unter eine konstante Spannung fällt. Folglich kann das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit fortgesetzt werden, während die Antriebsspannung, die während der Blutdruckmessung der Rückkopplungsregelung unterzogen wird, innerhalb eines Bereichs erhöht wird, in dem es einen weiteren Spielraum in der Zellenspannung gibt.
Sechste Ausführungsform
In der vierten Ausführungsform wird auf eine einzelne Tabelle TB Bezug genommen, um den Änderungsanfangsdruck zu ändern; jedoch wird in der vorliegenden sechsten Ausführungsform die Tabelle, auf die Bezug genommen wird, basierend auf der Umfangslänge des Messbereichs gewechselt. Dadurch kann durch Bestimmen des Änderungsanfangsdrucks in einer veränderbaren Weise basierend auf der Umfangslänge des Arms eine höhere Messgenauigkeit sichergestellt werden.
Der Hardwareaufbau eines elektronischen Blutdruckmesses 100E gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der gleiche wie der in der vierten Ausführungsform beschriebene. 23 ist ein Blockdiagramm, das den Funktionsaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts 100E gemäß der vorliegenden sechsten Ausführungsform darstellt.
Wie in 23 gezeigt, hat das elektronische Blutdruckmessgerät 100E den gleichen grundlegenden Aufbau wie den in 17 gezeigten, unterscheidet sich aber davon darin, dass anstelle der Zieländerungseinheit 114C eine Zieländerungseinheit 114E bereitgestellt ist und Tabellen TBL, TBM und TBS, auf die Bezug genommen wird, um das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu ändern, in der Speichereinheit 42 gespeichert sind. Folglich werden die Unterschiede nachstehend beschrieben.
Die Tabellen TBL, TBM und TBS in der Speichereinheit 42 enthalten Daten, die durch Experimente im Voraus erhalten werden. Die Tabelle TBL enthält die Daten der Tabelle TB (siehe 19) für den Fall, in dem die Umfangslänge des Arms „lang” ist. Ebenso enthält die Tabelle TBM Daten für den Fall, in dem die Umfangslänge des Arms „mittel” ist, und die Tabelle TBS enthält Daten für den Fall, in dem die Umfangslänge des Arms „kurz” ist. Die Tabellen TBM und TBS enthalten die Daten in dem gleichen Format wie dem in 19 gezeigten.
Die Zieländerungseinheit 114E umfasst eine Umfangslängenschätzeinheit 125 mit der gleichen Funktion wie die vorstehend erwähnte Umfangslängenschätzeinheit 401 und die Änderungsdruckbestimmungseinheit 123. Wenn die Umfangslänge des Messbereichs durch die Umfangslängenschätzeinheit 125 geschätzt wird, extrahiert die Änderungsdruckbestimmungseinheit 123 die Tabelle aus den Tabellen TBL, TBM und TBS, die in der Speichereinheit 42 gespeichert ist, die der durch Schätzung erhaltenen Umfangslänge entspricht (lang, mittel oder kurz). Die extrahierte Tabelle wird basierend auf der Zellenspannung durchsucht, die von den Spannungsdaten 513 spezifiziert wird, die am Anfang der Blutdruckmessung erhalten werden. Der Änderungsanfangsdruck, der der Umfangslänge des Arms entspricht, kann basierend auf einem Ergebnis der Suche bestimmt werden.
Insbesondere wenn die Zellenspannung gleich ist, wird angenommen, dass das Aufpumpgeschwindigkeitsziel in dem Fall, in dem die Umfangslänge „lang” ist, geändert wird, bevor die Messung endet und somit der Änderungsanfangsdruck verringert wird; ebenso wird in dem Fall, in dem die Umfangslänge „kurz” ist, der Änderungsanfangsdruck erhöht. Auf diese Weise stehen die Änderungsstartdrücke, die den Umfangslängen entsprechen, in der Beziehung „lang” < „mittel” < „kurz”.
Verarbeitungsflussdiagramm
24 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der vorliegenden sechsten Ausführungsform darstellt. Ein auf diesem Flussdiagramm basierendes Programm wird im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert und wird aus der Speichereinheit 42 ausgelesen und von der CPU 10 ausgeführt.
Wenn der Messproband den Leistungsschalter 41A (oder den Messschalter 41B) betätigt, während die Manschette 20 „richtig” um den Messbereich „gewickelt” ist, werden die Schritte S3 und S4 in der gleichen Weise wie vorher beschrieben ausgeführt, woraufhin die Spannungsdaten 513 in die Zieländerungseinheit 114E eingespeist werden und die Zellenspannung am Anfang der Blutdruckmessung erhalten wird (Schritt S7).
Wenn dann das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit gemäß der Anfangsaufpumpgeschwindigkeit (5,5 mmHg/s) begonnen wird, schätzt die Umfangslängenschätzeinheit 125 die Umfangslänge des Messbereichs, um den die Manschette 20 gewickelt ist (Schritt S9a).
Die Änderungsdruckbestimmungseinheit 123 durchsucht die Speichereinheit 42 basierend auf der in Schritt S7 erhaltenen Zellenspannung und der in Schritt S9a geschätzten Umfangslänge und extrahiert die Tabelle, die der Umfangslänge entspricht. Der Änderungsanfangsdruck wird dann ausgelesen, indem die extrahierte Tabelle basierend auf der Zellenspannung durchsucht wird. Dadurch wird der Änderungsanfangsdruck bestimmt (Schritt S9b).
Danach werden die Verfahren der Schritte S11 bis S19 in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben ausgeführt, und die Blutdruckmessung endet.
Beachten Sie, dass die Gewinnung der Umfangslänge des Messbereichs nicht auf das Verfahren, welches das Schätzverfahren von Schritt S9a verwendet, beschränkt ist; eine von dem Messprobanden eingegebene Umfangslänge kann verwendet werden, oder Umfangslängen von Messbereichen können Messproband für Messproband im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert werden und die einem gegebenen Messprobanden entsprechende Umfangslänge kann ausgelesen und während der Messung erhalten werden.
Auf diese Weise werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform basierend auf der Zellenspannung am Anfang der Blutdruckmessung und der Umfangslänge des Messbereichs, um den die Manschette 20 gewickelt ist, niedrigere Startdrücke für niedrigere Zellenspannungen festgelegt, wenn die Umfangslänge gleich ist, und niedrigere Änderungsanfangsdrücke werden für längere Umfangslängen festgelegt, wenn die Zellenspannung gleich ist. Folglich kann die Zunahme mit konstanter Geschwindigkeit des Manschettendrucks fortgesetzt werden, während die Antriebsspannung, die der Rückkopplungsregelung unterzogen wird, den Antrieb der Pumpe innerhalb eines Bereichs steuert, in dem es weiteren Spielraum für die Zellenspannung gibt.
Siebte Ausführungsform
In der vierten Ausführungsform wird der Änderungsanfangsdruck basierend auf der Zellenspannung bestimmt, die in der Anfangsphase des Aufpumpens gemessen wird, wenn die Blutdruckmessung begonnen wird; in der vorliegenden Ausführungsform wird der Änderungsanfangsdruck jedoch gemäß einer Differenz zwischen einer BL-(„Batterie niedrig”)Spannung, die für die Batterie 443 festgelegt ist, und einer Zellenspannung, die beim anfänglichen Aufpumpen erhalten wird, geändert.
Hier bezieht sich „Batterie niedrig” auf eine erforderliche Spannung, die gemäß den Konstruktionsspezifikationen des elektronischen Blutdruckmessgeräts bestimmt wird, und spezifiziert eine Zellenspannung, die benötigt wird, um sicherzustellen, dass das elektronische Blutdruckmessgerät normal arbeitet. Daten BLV, die einen Wert spezifizieren, der für die BL-Spannung festgelegt ist, werden im Voraus in der Speichereinheit 42 jedes elektronischen Blutdruckmessgeräts gespeichert.
25 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Leistungsverbrauch des elektronischen Blutdruckmessgeräts und dem Manschettendruck anzeigt, wobei die vertikale Achse des Diagramms den Leistungsverbrauch (Einheit: W) darstellt und die horizontale Achse den Manschettendruck (Einheit: mmHg) darstellt. 26 ist indessen ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Abfall in der Spannung einer Batterie des elektronischen Blutdruckmessgeräts und dem Manschettendruck angibt, wobei die vertikale Achse des Diagramms die Zellenspannung (Einheit: V) darstellt und die horizontale Achse den Manschettendruck (Einheit mmHg) darstellt.
In dem Fall, in dem der Manschettendruck mit einer vorgegebenen Zellenspannung (2,3 V) erhöht wurde, ist aus dem Diagramm von 25 zu erkennen, dass eine erhöhte Leistungsmenge verbraucht wird, wenn der Manschettendruck steigt, und es einen erhöhten Druckabfall in der Spannung der Batterie 443 gibt. Es ist daher notwendig, die BL-Spannung, um den Manschettendruck auf einen für die Messung erforderlichen Druck zu erhöhen, höher festzulegen; jedoch verringert die Erhöhung der BL-Spannung die Lebensdauer der Batterie 443. Während indessen die Aufpumpgeschwindigkeit (zum Beispiel auf 3,5 mmHg/s) verringert werden kann, um die verbrauchte Leistungsmenge zu verringern (siehe 25), verlängert dies die für die Messung benötigte Zeit. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform die BL-Spannung basierend auf einer Beziehung zwischen der verbrauchten Leistung und der Aufpumpgeschwindigkeit, die durch Experimente erhalten wird und als die Daten BLV in der Speichereinheit 42 gespeichert ist, in einer änderbaren Weise festgelegt.
27 stellt den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts 100F gemäß der vorliegenden siebten Ausführungsform dar, 28 stellt ein Verarbeitungsflussdiagramm gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar, und 29 ist ein Diagramm, das den Inhalt einer Tabelle TB4 schematisch darstellt, auf die Bezug genommen wird, um den Änderungsanfangsdruck gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu bestimmen. Das Diagramm in 29 wurde durch Experimente erhalten, die unter Verwendung des elektronischen Blutdruckmessgeräts 100F durchgeführt wurden.
Das Diagramm in 29 stellt einen Fall dar, in dem die Zellenspannung, die während des anfänglichen Aufpumpens erhalten wird, ein vorgegebener Wert ist, und das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit mit dem anfänglichen Aufpumpgeschwindigkeitsziel (5,5 mmHg/s) fortgesetzt wurde, und es werden genäherte Kurven verwendet, um für jede festgelegte BL-Spannung die Beziehung zwischen der BL-Spannung und dem Maximalwert des Manschettendrucks darzustellen, bei dem das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit fortgesetzt werden kann.
Die vertikale Achse in dem Diagramm stellt den Manschettendruck (Einheit: mmHg/s) dar, der von der Druckerfassungseinheit 112 erfasst wird, die horizontale Achse stellt die festgelegte BL-Spannung dar, die durch die Daten BLV (Einheit: V) angezeigt wird, und die genäherten Kurven werden durch eine Formel 127 dargestellt. Gemäß diesem Diagramm kann in dem Fall, in dem die festgelegte BL-Spannung zum Beispiel 2,5 V ist, das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit bis zu 175 mmHg ausgeführt werden, und somit verringert eine Änderungsdruckbestimmungseinheit 126 das Aufpumpgeschwindigkeitsziel, wenn von der Druckerfassungseinheit 112 bestimmt wird, dass der Manschettendruck 175 mmHg ist.
Derartige durch Experimente erhaltene Daten sind in der Tabelle TB4 enthalten. Insbesondere enthält die Tabelle TB4 mehrere Sätze von Zellenspannungen und festgelegten BL-Spannungen zusammen mit den Maximalwerten des Manschettendrucks, bei dem das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit mit dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel, das jedem der dargelegten Sätze entspricht, fortgesetzt werden kann.
Wie in 27 gezeigt, hat das elektronische Blutdruckmessgerät 100F den gleichen grundlegenden Aufbau wie den in 17 gezeigten, unterscheidet sich aber darin davon, dass anstelle der Zieländerungseinheit 114C eine Zieländerungseinheit 114F mit der Änderungsdruckbestimmungseinheit 126 bereitgestellt ist, und dass die Tabelle TB4 und die Daten BLV, auf die Bezug genommen wird, um das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu ändern, in der Speichereinheit 42 gespeichert sind. Folglich werden nachstehend die Unterschiede beschrieben.
Die Änderungsdruckbestimmungseinheit 126 durchsucht die Tabelle TB4 basierend auf den Spannungsdaten 513 nach einem Satz, der aus einer Zellenspannung der Batterie 443 und einer festgelegten BL-Spannung, die durch die aus der Speichereinheit 42 ausgelesenen Daten BLV spezifiziert wird, besteht, und liest basierend auf einem Ergebnis der Suche einen dem Satz entsprechenden Manschettendruck aus der Tabelle TB4 aus. Dadurch wird der Änderungsstartdruck bestimmt. Die Zieländerungseinheit 114F vergleicht den Manschettendruck, der von der Druckerfassungseinheit 112 während der Blutdruckmessung eingespeist wird, mit dem bestimmten Änderungsanfangsdruck und verringert das Aufpumpgeschwindigkeitsziel basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs.
Verarbeitungsflussdiagramm
28 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der vorliegenden siebten Ausführungsform darstellt. Ein auf diesem Flussdiagramm basierendes Programm wird im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert und wird aus der Speichereinheit 42 ausgelesen und von der CPU 10 ausgeführt.
Wenn der Messproband den Leistungsschalter 41A (oder den Messschalter 41B) bedient, während die Manschette 20 „richtig” um den Messbereich „gewickelt” ist, werden die Verfahren der Schritte S3 und S5 in der gleichen Weise ausgeführt wie vorher beschrieben, woraufhin die Spannungsdaten 513 in die Zieländerungseinheit 114F eingespeist werden und die Zellenspannung am Anfang der Blutdruckmessung erhalten wird (Schritt S7); außerdem bestimmt die Änderungsdruckbestimmungseinheit 126 den Änderungsanfangsdruck basierend auf der anfänglichen Zellenspannung und der festgelegten BL-Spannung, die, wie früher beschrieben, durch die Daten BLV spezifiziert ist (Schritt S9c).
Wenn danach das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit gemäß der Anfangsaufpumpgeschwindigkeit (5,5 mmHg/s) begonnen wird, werden die Verfahren der Schritte S11 bis S19 in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben ausgeführt, und die Blutdruckmessung endet.
Beachten Sie, dass die Bestimmung des Änderungsanfangsdrucks nicht darauf beschränkt ist, durch das Durchsuchen der Tabelle TB4 bestimmt zu werden und statt dessen basierend auf der Formel 127 berechnet werden kann. Mit anderen Worten kann die Formel 127 für jeden der Sätze erzeugt werden, die aus einer Zellenspannung und einer durch die Daten BLV spezifizierten festgelegten BL-Spannung bestehen, und der Änderungsanfangsdruck kann dann durch eine Berechnung basierend auf der Formel 127 bestimmt werden.
Außerdem kann der Änderungsanfangsdruck basierend auf einer Differenz zwischen der Anfangszellenspannung und der von den Daten BLV spezifizierten festgelegten BL-Spannung bestimmt werden.
Wenn auf diese Weise gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Anfangszellenspannung gleich ist, kann der Änderungsanfangsdruck auf einen höheren Druck festgelegt werden, wenn die von den Daten BLV spezifizierte festgelegte BL-Spannung zunimmt (siehe 27), was es möglich macht, die Anzahl der Male, die das Aufpumpgeschwindigkeitsziel während der Blutdruckmessung geändert wird, zu verringern; dies macht es wiederum möglich, das Auftreten von Fehlern in der Pulswellenamplitude aufgrund von Änderungen des Aufpumpgeschwindigkeitsziels zu unterdrücken. Wenn die Anfangszellenspannung außerdem gleich ist, kann der Änderungsanfangsdruck auf einen niedrigeren Druck festgelegt werden, wenn die von den Daten BLV spezifizierte festgelegte BL-Spannung niedriger wird (siehe 29), was es möglich macht, das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit fortzusetzen, während eine Situation vermieden wird, in der die Antriebsspannung, die einer Rückkopplungsregelung unterzogen wird, die festgelegte BL-Spannung übersteigt und die Geschwindigkeit nicht weiter erhöht werden kann, was es unmöglich macht, den Manschettendruck mit einer konstanten Geschwindigkeit zu erhöhen.
Achte Ausführungsform
Wenn gemäß einer achten Ausführungsform basierend auf dem Änderungsanfangsdruck, der wie in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen bestimmt wird, bestimmt wird, dass die Menge an Zeit, die für die Blutdruckmessung benötigt wird, eine spezifizierte Zeit überschreiten wird, wird eine dementsprechende Benachrichtigung ausgegeben. Dies ermöglicht, dass dem Messprobanden bestätigt wird, dass eine lange Messzeit nicht bedeutet, dass das Blutdruckmessgerät nicht funktioniert hat.
30 stellt den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts 100G gemäß der vorliegenden achten Ausführungsform dar, 31 stellt ein Verarbeitungsflussdiagramm gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar, und 32 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Änderungsanfangsdruck und der Aufpumpzeit (Messzeit) als eine genäherte Kurve gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Das Diagramm in 32 wurde durch Experimente erhalten, die unter Verwendung des elektronischen Blutdruckmessgeräts 100G erhalten werden. Beachten Sie, dass hier angenommen wird, dass die Zellenspannung der Batterie 443 und die festgelegte BL-Spannung ausreichend hoch sind.
In 32 stellt die vertikale Achse des Diagramms die Aufpumpzeit (Einheit: s) dar, während die horizontale Achse den Änderungsanfangsdruck (Einheit: mmHg) darstellt. Eine Beziehung zwischen dem Manschettendruck, der erfasst wird, wenn das Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu einer geeigneten Zeit geändert wurde, während das Aufpumpen mit der konstanten Geschwindigkeit mit dem anfänglichen Aufpumpgeschwindigkeitsziel (5,5 mmHg/s) (das heißt dem Änderungsanfangsdruck) fortgesetzt wird, und der Aufpumpzeit, die diesem Manschettendruck entspricht, wird durch die genäherte Kurve in dem Diagramm dargestellt. Die Aufpumpzeit, die dem Manschettendruck (dem Änderungsanfangsdruck) entspricht, bezieht sich in dem Fall, in dem die Aufpumpzielgeschwindigkeit (5,5 mmHg/s) bei dem angegebenen Änderungsanfangsdruck geändert (verringert) wurde, auf eine Menge an Zeit, die von dem Anfang der Messung bis zu dem Ende der Messung (von dem Anfang des Aufpumpens bis zu dem Ende des Aufpumpens (dem Anfang des Entleerens)) benötigt wird.
Gemäß 32 unterscheidet sich die Aufpumpzeit um ΔT zwischen dem Fall, in dem die Messung endet, ohne dass das anfängliche Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, und dem Fall, in dem das Aufpumpgen mit dem anfänglichen Aufpumpgeschwindigkeitsziel begonnen wird, das Aufpumpgeschwindigkeitsziel dann bei dem Änderungsanfangsdruck (80 mmHg) geändert wird und die Messung dann endet. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Aufpumpzeit T1 für den Fall, in dem zum Beispiel die Messung endet, ohne das anfängliche Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu ändern, verwendet und die spezifizierte Zeit wird als (T1 + (ΔT/2)) berechnet. Dann wird der Änderungsanfangsdruck, der der spezifizierten Zeit entspricht, aus den Daten in dem in 32 gezeigten Diagramm gesucht, und der Änderungsanfangsdruck, der als ein Ergebnis der Suche ausgelesen wird, wird als ein spezifizierter Druck festgelegt.
Wie in 30 gezeigt, hat das elektronische Blutdruckmessgerät 100G den gleichen grundlegenden Aufbau wie den in 25 gezeigten, unterscheidet sich aber davon darin, dass zusätzlich eine Verlängerungsbestimmungseinheit 128 zur Bestimmung, dass die Messzeit verlängert wird, bereitgestellt ist, und neben der Tabelle TB4 und den Daten BLV Daten RP, die den spezifizierten Druck angeben, in der Speichereinheit 42 gespeichert sind. Folglich werden die Unterschiede nachstehend beschrieben.
In die Verlängerungsbestimmungseinheit 128 wird der von der Änderungsdruckbestimmungseinheit 126 bestimmte Änderungsanfangsdruck eingespeist, sie vergleicht den eingespeisten Änderungsanfangsdruck mit dem spezifizierten Druck, der durch die Daten RP, die aus der Speichereinheit 42 ausgelesen werden, angegeben wird, und zeigt basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs über die Anzeigesteuereinheit 120 auf der Anzeigeeinheit 40 eine Nachricht an, die sich als „Messzeit wird verlängert” liest. Beachten Sie, dass die Ausgabe nicht auf eine Anzeige beschränkt ist und stattdessen Audio verwenden kann.
Verarbeitungsflussdiagramm
31 ist ein Flussdiagramm, das ein Blutdruckmessverfahren gemäß der achten Ausführungsform darstellt. Ein auf diesem Flussdiagramm basierendes Programm wird im Voraus in der Speichereinheit 42 gespeichert und wird aus der Speichereinheit 42 gelesen und von der CPU 10 ausführt.
Wenn der Messproband den Leistungsschalter 41A (oder den Messschalter 41B) bedient, während die Manschette 20 „richtig” um den Messbereich „gewickelt” ist, werden die Verfahren der Schritte S3 bis S7 in der gleichen Weise wie vorher beschrieben ausgeführt, woraufhin die Änderungsdruckbestimmungseinheit 126 basierend auf der Anfangszellenspannung und der festgelegten BL-Spannung, die, wie früher beschrieben, von den BLV-Daten spezifiziert wird, den Änderungsanfangsdruck bestimmt (Schritt S9c).
In die Verlängerungsbestimmungseinheit 128 wird von der Änderungsdruckbestimmungseinheit 126 der Änderungsanfangsdruck eingespeist, und sie vergleicht den eingespeisten Änderungsanfangsdruck mit dem spezifizierten Druck, der durch die Daten RP angegeben wird, die aus der Speichereinheit 42 ausgelesen werden. Wenn basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs bestimmt wird, dass eine Bedingung (Änderungsanfangsdruck < spezifizierter Druck) erfüllt ist (Ja in Schritt S9d), wird die Anzeige, die anzeigt, dass die Messzeit verlängert wird, nicht gemacht; das Aufpumpen mit konstanter Geschwindigkeit wird gemäß der Anfangsaufpumpgeschwindigkeit (5,5 mmHg/s) begonnen, die Verfahren der Schritte S11 bis S19 werden in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben ausgeführt und die Blutdruckmessung endet.
Wenn andererseits basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs bestimmt wird, dass die Bedingung (Änderungsanfangsdruck < spezifizierter Druck) nicht erfüllt ist (Nein in Schritt S9d), bewirkt die Verlängerungsbestimmungseinheit 128 über die Anzeigesteuereinheit 120, dass die Anzeigeeinheit 40 die Nachricht „Messzeit wird verlängert” anzeigt (Schritt S9e). Danach wandert die Verarbeitung zu den Schritten S11 und weiter.
Wenngleich die vorangehenden Beschreibungen einen Fall beschreiben, in dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel unter Verwendung des in der siebten Ausführungsform beschriebenen Verfahrens geändert wird, können die von der Verlängerungsbestimmungseinheit 128 vorgenommene Bestimmung und die Ausgabe der Mitteilung, dass die Messzeit verlängert wird, sogar in dem Fall angewendet werden, in dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel unter Verwendung der in den anderen Ausführungsformen beschriebenen Verfahren geändert wird.
Wenn auf diese Weise die Messung gemäß der vorliegenden Ausführungsform begonnen wird und angenommen wird, dass die Aufpumpzeit aufgrund dessen, dass das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert wird, die spezifizierte Zeit überschreitet, wird eine dementsprechende Mitteilung ausgegeben. Dadurch ist es möglich, ein Unbehagen auf Seite des Messprobanden aufgrund langer Messzeiten zu beseitigen, was es wiederum möglich macht, Schwankungen in dem Blutdruck, die durch ein derartiges Unbehagen verursacht werden, zu vermeiden.
Varianten
Wenngleich der Änderungsanfangsdruck zum Ändern des Aufpumpgeschwindigkeitsziels während der Blutdruckmessung in den vierten bis achten Ausführungsformen unter Verwendung der Zellenspannung bestimmt wird, kann statt der Zellenspannung die Menge der elektrischen Leistung, die von dem elektronischen Blutdruckmessgerät verbraucht wird, verwendet werden. Alternativ kann die verbrauchte Leistungsmenge basierend auf dem verbrauchten Stromwert, der von der Verbrauchsstrommessschaltung 28 eingespeist wird, unter Verwendung einer vorgegebenen Umrechnungsformel berechnet werden.
Indessen kann selbst in dem Fall, in dem der Änderungsanfangsdruck unter Verwendung der Zellenspannung bestimmt wird, das Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, basierend auf Informationen, die den Blutdruckpegel des Messprobanden anzeigen, geändert werden. Alternativ kann das Aufpumpgeschwindigkeitsziel, wie in der dritten Ausführungsform beschrieben, basierend auf der erhaltenen Umfangslänge geändert werden.
Beachten Sie, dass sich versteht, dass die vorstehend offenbarten Ausführungsformen in jeder Hinsicht beispielhaft und in keiner Weise einschränkend sind. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die vorstehend erwähnten Beschreibungen, sondern durch den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche definiert, und alle Änderungen, die in den gleichen wesentlichen Geist des Schutzbereichs der Patentansprüche fallen, sollen hier ebenfalls eingeschlossen sein.
Bezugszeichenliste

20: Manschette
51: Pumpe
52: Ventil
53: Pumpenantriebsschaltung
54: Ventilantriebsschaltung
100, 100A, 100B: elektronisches Blutdruckmessgerät
111: Antriebssteuereinheit
112: Druckerfassungseinheit
113: Amplitudenkorrektureinheit
114, 114A, 114B: Zieländerungseinheit
115: Aufpumpsteuereinheit
116: Entleerungssteuereinheit
117: Blutdruckbestimmungseinheit
118: Pulswellenerfassungseinheit
119: Speicherverarbeitungseinheit
120: Anzeigesteuereinheit
121: Pulswellenzähleinheit
122: Zielbestimmungseinheit
402: Korrekturkoeffizienten-Bestimmungseinheit
511: Antriebsspannung
512: Antriebsspannungsobergrenze
123, 126: Änderungsdruckbestimmungseinheit
124: Spannungsvergleichseinheit
125, 401: Umfangslängenschätzeinheit
128: Ausdehnungsbestimmungseinheit
271: Spannungssteuersignal
272: Frequenzsteuersignal
273: Schwingungssteuerspannungssignal

Claims

Elektronisches Blutdruckmessgerät, das aufweist: eine Manschette (20), die um einen Messbereich eines Messprobanden gewickelt werden soll; eine Pumpe (51) zum Ausgeben eines Fluids in die Manschette; eine Steuereinheit, die die Pumpe derart steuert, dass ein Druck in der Manschette mit einem Aufpumpgeschwindigkeitsziel gemäß einer Antriebsspannung erhöht wird; eine Druckerfassungseinheit (112) zum Erfassen eines Manschettendrucksignals, das einen Manschettendruck in der Manschette angibt; eine Blutdruckberechnungseinheit (117) zum Berechnen eines Blutdruckwerts basierend auf einer Pulswelle, die dem von der Druckerfassungseinheit erfassten Manschettendrucksignal überlagert wird; und eine Zieländerungseinheit, welche das Aufpumpgeschwindigkeitsziel während eines Aufpumpvorgangs ändert, in dem der Manschettendruck bei einem Anfangsaufpumpgeschwindigkeitsziel zu steigen beginnt und weiterhin steigt, ändert, wobei die Zieländerungseinheit das Aufpumpgeschwindigkeitsziel ändert, so dass die während des Aufpumpverfahrens gemessene Antriebsspannung innerhalb eines Spannungsbereichs bleibt, der einem Bereich entspricht, in dem die Pumpe zu einer Ausgangsleistung fähig ist.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, das ferner aufweist: eine Zellenspannungsmesseinheit, die eine Spannung einer Batterie zum Liefern von Leistung als die Antriebsspannung an verschiedene Einheiten in dem elektronischen Blutdruckmessgerät misst, wobei die Zieländerungseinheit eine Änderungsdruckbestimmungseinheit umfasst, die basierend auf der gemessenen Spannung der Batterie einen Manschettendruck bestimmt, bei dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert werden soll; und die Zieländerungseinheit das Aufpumpgeschwindigkeitsziel ändert, wenn während des Aufpumpverfahrens das von der Druckerfassungseinheit erfasste Manschettendrucksignal den bestimmten Manschettendruck angibt.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 2, wobei die Änderungsdruckbestimmungseinheit basierend auf der Spannung der Batterie, die beim Beginn des Aufpumpens gemessen wird, den Manschettendruck bestimmt, bei dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert werden soll.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 2 oder 3, das ferner aufweist: eine Umfangslängengewinnungseinheit, die eine Umfangslänge des Messbereichs gewinnt, wobei die Änderungsdruckbestimmungseinheit basierend auf der erhaltenen Umfangslänge den Manschettendruck bestimmt, bei dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert werden soll.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 2, wobei die Änderungsdruckbestimmungseinheit basierend auf einer Differenz zwischen einer vorgegebenen Spannung, die für die Batterie benötigt wird, um sicherzustellen, dass das elektronische Blutdruckmessgerät normal arbeitet, und der gemessenen Spannung der Batterie den Manschettendruck bestimmt, bei dem das Aufpumpgeschwindigkeitsziel geändert werden soll.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Informationen, die einen Blutdruckpegel des Messprobanden angeben, erhalten werden; und die Zieländerungseinheit das Aufpumpgeschwindigkeitsziel basierend auf den erhaltenen Informationen ändert.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 6, das ferner aufweist: eine Pulswellenerfassungseinheit, die eine Pulswelle erfasst, die dem von der Druckerfassungseinheit erfassten Manschettendrucksignal überlagert ist, wobei die Zieländerungseinheit die Informationen erhält, die den Blutdruckpegel des Messprobanden basierend auf einer Anzahl von Pulswellen anzeigen, die von der Pulswellenerfassungseinheit während einer Zeitspanne erfasst werden, die von dem Beginn des Aufpumpens bis zum erfassen eines Manschettendrucks in einem vorgegebenen Bereich, reicht.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner aufweist: eine Umfangslängengewinnungseinheit, die eine Umfangslänge des Messbereichs gewinnt, wobei die Zieländerungseinheit das Aufpumpgeschwindigkeitsziel basierend auf der erhaltenen Umfangslänge ändert.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs des Änderungsanfangsdrucks mit einem vorgegebenen Druck eine Mitteilung gemacht wird, dass die Messung einen längeren Zeitumfang brauchen wird.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Blutdruckberechnungseinheit eine Pulswellenamplitude ändert, um einen Fehler zu korrigieren, der durch Ändern des Aufpumpgeschwindigkeitsziels verursacht wird, und den Blutdruck basierend auf dem Manschettendruck und der Pulswellenamplitude nach der Änderung berechnet.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 10, wobei die Blutdruckberechnungseinheit eine Koeffizientenbestimmungseinheit zur Bestimmung eines Koeffizienten für die Korrektur basierend auf den Aufpumpgeschwindigkeitszielen vor und nach der Änderung umfasst; und die Blutdruckberechnungseinheit die Pulswellenamplitude nach der Änderung basierend auf der Pulswellenamplitude vor der Änderung unter Verwendung des bestimmten Koeffizienten berechnet.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 11, wobei die Koeffizientenbestimmungseinheit den Koeffizienten basierend auf einem Verhältnis zwischen dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel vor der Änderung und dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung bestimmt.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 12, das ferner aufweist: eine Umfangslängengewinnungseinheit, die eine Umfangslänge des Messbereichs gewinnt, wobei die Koeffizientenbestimmungseinheit den Koeffizienten basierend auf der erhaltenen Umfangslänge und dem Verhältnis zwischen dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel vor der Änderung und dem Aufpumpgeschwindigkeitsziel nach der Änderung bestimmt.
Elektronisches Blutdruckmessgerät, das aufweist: eine Manschette (20), die um einen Messbereich eines Messprobanden gewickelt wird; eine Pumpe (26) zum Ausgeben eines Fluids in die Manschette; eine Steuereinheit, welche die Pumpe derart steuert, dass ein Druck in der Manschette mit einem Aufpumpgeschwindigkeitsziel gemäß einer Antriebsspannung erhöht wird; eine Druckerfassungseinheit (112) zum Erfassen eines Manschettendrucksignals, das einen Manschettendruck in der Manschette angibt; eine Blutdruckberechnungseinheit (117) zum Berechnen eines Blutdruckwerts basierend auf einer Pulswelle, die dem von der Druckerfassungseinheit erfassten Manschettendrucksignal überlagert ist; und eine Zieländerungseinheit (114C), welche das Aufpumpgeschwindigkeitsziel während eines Aufpumpverfahrens ändert, in dem der Manschettendruck mit einem anfänglichen Aufpumpgeschwindigkeitsziel zu steigen beginnt und weiterhin steigt, wobei die Zieländerungseinheit das Aufpumpgeschwindigkeitsziel ändert, so dass eine Menge der verbrauchten Leistung, die während des Aufpumpverfahrens gemessen wird, innerhalb eines Leistungsverbrauchsbereichs bleibt, der einem Bereich entspricht, in dem die Pumpe zu einer Ausgangsleistung fähig ist.