DE112012004484T5

DE112012004484T5 - Messvorrichtung, Bewertungsverfahren und Bewertungsprogramm

Info

Publication number: DE112012004484T5
Application number: DE112012004484.3T
Authority: DE
Inventors: c/o Omron Healthcare Co. Ltd Osaki Toshiyuki; c/o Omron Healthcare Co. Ltd. Mori Naoki; c/o Omron Healthcare Co. Ltd Ogura Toshihiko; c/o Wedge Works Honda Takashi
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-08-14
Also published as: JP2013094261A; US20140316291A1; WO2013061765A1; WO2013061765A9; CN103889319A

Abstract

Die Messvorrichtung (100) umfasst eine Blutdruckmesseinheit (106) zum Messen von Blutdrücken in den oberen und unteren Gliedmaßen, eine Pulswellenmesseinheit (102) zum Messen von Pulswellen in den oberen und unteren Gliedmaßen, eine erste Kennzahlberechnungseinheit (108) zum Berechnen eines ABI durch Berechnen des Verhältnisses der Blutdrücke in den oberen und unteren Gliedmaßen, eine zweite Kennzahlberechnungseinheit (104) zum Berechnen einer zweiten Kennzahl für die Bewertung des ABI unter Verwendung der Pulswellen in den oberen und unteren Gliedmaßen, eine Bewertungseinheit (110) zum Bewerten der Zuverlässigkeit des ABI unter Verwendung des ABI und der zweiten Kennzahl und eine Ausgabeeinheit (4) zum Ausgeben des ABI zusammen mit dem Bewertungsergebnis.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft Messvorrichtungen, Bewertungsverfahren und Bewertungsprogramme und insbesondere Messvorrichtungen zum Berechnen des ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex) und Verfahren und Programme zu dessen Bewertung.
Hintergrundtechnik
Der ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex) ist das Verhältnis von Blutdrücken in den unteren und oberen Gliedmaßen, welches das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Arterienverengungen oder den Grad von Arterienverengungen anzeigt.
Zum Beispiel wurde der ABI, wie in JP 2004-261319A offenbart, herkömmlicherweise durch Messen der Blutdrücke in den unteren und oberen Gliedmaßen einer Testperson in der Rückenlage mit einer Blutdruckmessvorrichtung und dann Berechnen des Verhältnisses dieser Drücke erhalten.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2004-261319A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn die Testperson jedoch unter einer schweren Arterienverkalkung leidet, kann ein derartiges herkömmliches Messverfahren aufgrund unzureichender Kompression nicht in der Lage sein, Blutdrücke genau zu messen. Dies neigt dazu die Zuverlässigkeit des aus den Blutdruckmessungen berechneten ABI zu beeinträchtigen.
Wenn die Testperson außerdem aufgrund von Herzrhythmusstörungen unter einer instabilen Pulsamplitude oder einer kleinen Pulsamplitude wegen Gefäßverengungen leidet, kann das herkömmliche Verfahren Blutdrücke nicht genau messen. Dies beeinträchtigt ebenfalls die Zuverlässigkeit des aus den Blutdruckmessungen berechneten ABI.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorangehenden Probleme gemacht, und es ist eine ihrer wichtigen Aufgaben, eine Messvorrichtung, ein Bewertungsverfahren und ein Bewertungsprogramm zum Auswerten der Zuverlässigkeit des aus Blutdruckmessungen erhaltenen ABI bereitzustellen.
Lösung des Problems
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, wird nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Messvorrichtung zum Messen biologischer Werte und Berechnen eines ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex) als eine Kennzahl für die Arterienverengung aus den biologischen Werten bereitgestellt. Die Messvorrichtung weist auf: eine erste Manschette, die auf einer oberen Gliedmaße einer Testperson getragen werden soll; eine zweite Manschette, die auf einer unteren Gliedmaße der Testperson getragen werden soll; einen ersten Sensor zum Erfassen eines Innendrucks der ersten Manschette; einen zweiten Sensor zum Erfassen eines Innendrucks der zweiten Manschette; eine Justiereinheit zum Justieren der Innendrücke der ersten und zweiten Manschetten; eine Arithmetikeinheit, die mit den ersten und zweiten Sensoren verbunden ist, um aus den von den Sensoren erfassten Erfassungswerten die biologischen Werte zu messen und unter Verwendung der biologischen Werte eine Kennzahl zu berechnen; und eine mit der Arithmetikeinheit verbundene Ausgabevorrichtung zum Ausgeben von Ergebnissen der Operationen durch die Arithmetikeinheit. Die Arithmetikeinheit umfasst eine Blutdruckmesseinrichtung zum Messen eines Blutdrucks in der oberen Gliedmaße unter Verwendung von Erfassungswerten von dem ersten Sensor und Messen eines Blutdrucks in der unteren Gliedmaße unter Verwendung der Erfassungswerte von dem zweiten Sensor, eine Pulswellenmesseinheit zum Messen von Pulswellen in der oberen Gliedmaße unter Verwendung der Erfassungswerte von dem ersten Sensor und Messen von Pulswellen in der unteren Gliedmaße unter Verwendung der Erfassungswerte von dem zweiten Sensor, eine erste Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines ABI durch Berechnen des Verhältnisses der Blutdrücke in den oberen und unteren Gliedmaßen, eine zweite Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Bestimmungskennzahl, die zur Bewertung des ABI verwendet wird, unter Verwendung der Pulswellen in den oberen und unteren Gliedmaßen, eine Bewertungseinrichtung zum Auswerten der Zuverlässigkeit des ABI unter Verwendung des von der ersten Berechnungseinrichtung berechneten ABI und der von der zweiten Berechnungseinrichtung berechneten Bestimmungskennzahl, und eine Ausgabeeinrichtung, um zu bewirken, dass die Ausgabevorrichtung den ABI zusammen mit dem Ergebnis der Bewertung von der Bewertungseinrichtung ausgibt.
Vorzugsweise bewertet die Bewertungseinrichtung die Zuverlässigkeit des ABI, indem sie bestimmt, ob der ABI und die Bestimmungskennzahl jeweils in ihrem vorgeschriebenen Bereich sind oder nicht.
Noch besser bewertet die Bewertungseinrichtung die Zuverlässigkeit des ABI als hoch, wenn der ABI und die Bestimmungskennzahl beide in ihren jeweiligen vorgeschriebenen Bereichen liegen, und bewertet die Zuverlässigkeit des ABI andernfalls als niedrig.
Vorzugsweise bewertet die Bewertungseinrichtung die Zuverlässigkeit des ABI als hoch, wenn der ABI in einem vorgeschriebenen Bereich der Bestimmungskennzahl ist, und bewertet die Zuverlässigkeit des ABI andernfalls als niedrig.
Vorzugsweise verwendet die Bestimmungskennzahl wenigstens eine der folgenden: %MAP (eine normierte Pulswellenfläche), die eine Kennzahl ist, welche die Schärfe einer Pulswelle anzeigt, eine UT (Anstiegszeit), die eine Kennzahl ist, die einen Anstiegsmerkmalswert einer Knöchelpulswelle anzeigt; eine Pulswellenamplitude; und einen Kennzahlwert, der eine Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion angibt, die eine Funktion für die Übertragung einer Pulswelle von der oberen Gliedmaße auf die untere Gliedmaße ist.
Noch besser wird die Bestimmungskennzahl berechnet, indem wenigstens zwei der %MAP, UT, Pulsamplitude und eines Kennzahlwerts, der die Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion darstellt, kombiniert werden.
Noch besser wird die Bestimmungskennzahl durch Kombinieren eines Kennzahlwerts, der eine Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion angibt, mit der %MAP und/oder UT und/oder Pulsamplitude berechnet.
Vorzugsweise bewirkt die Ausgabeeinrichtung, dass die Ausgabevorrichtung zusammen mit dem ABI einen Schätzwert für den ABI ausgibt, der von der zweiten Berechnungseinrichtung berechnet wird.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bewertungsverfahren zur Bewertung der Zuverlässigkeit eines ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex) als eine Kennzahl für die Arterienverengung, wobei der ABI aus biologischen Werten berechnet wird, bereitgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Gewinnen eines ABI, der als das Verhältnis von Blutdrücken in einer oberen Gliedmaße und einer unteren Gliedmaße einer Testperson berechnet wird; Berechnen einer Bestimmungskennzahl, die für die Bewertung des ABI unter Verwendung von Pulswellen in den oberen und unteren Gliedmaßen verwendet wird; Bewerten der Zuverlässigkeit des ABI und der Verwendung des ABI und der Bestimmungskennzahl; und Ausgeben des ABI zusammen mit einem Bewertungsergebnis an eine Ausgabevorrichtung.
Nach noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bewertungsprogramm bereitgestellt, um zu bewirken, dass ein Computer Arbeitsschritte ausführt, um die Zuverlässigkeit eines ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex) als eine Kennzahl für die Arterienverengung zu bewerten, wobei der ABI aus biologischen Werten berechnet wird. Das Programm bewirkt, dass der Computer die folgenden Schritte durchführt: Gewinnen eines ABI, der als das Verhältnis von Blutdrücken in einer oberen Gliedmaße und einer unteren Gliedmaße einer Testperson berechnet wird; Berechnen einer Bestimmungskennzahl, die für die Bewertung des ABI unter Verwendung von Pulswellen in den oberen und unteren Gliedmaßen verwendet wird; Bewerten der Zuverlässigkeit des ABI und der Verwendung des ABI und der Bestimmungskennzahl; und Ausgeben des ABI zusammen mit einem Bewertungsergebnis an eine Ausgabevorrichtung.
Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Zuverlässigkeit des aus Blutdrücken berechneten ABI einfach und genau bewertet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für den Funktionsaufbau der Messvorrichtung in 1 zeigt.
3 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und der %MAP zeigt.
4 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und der UT zeigt.
5 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und der Pulsamplitude zeigt.
6 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und dem EABI, der eine zweite Kennzahl ist, die aus Pulswellen berechnet wird, zeigt.
7 ist ein Diagramm, das detaillierte Messergebnisse der Testperson, an der die in 6 mit P1 bezeichneten Messungen gemacht wurden, zeigt.
8 ist ein Diagramm, das detaillierte Messergebnisse der Testperson, an der die in 6 mit P2 bezeichneten Messungen gemacht wurden, zeigt.
9 ist ein Diagramm, das detaillierte Messergebnisse der Testperson, an der die in 6 mit P3 bezeichneten Messungen gemacht wurden, zeigt.
10 stellt Diagramme dar, die Messergebnisse von Pulswellen in dem rechten Knöchel (A) und dem linken Knöchel (B) einer gesunden Testperson zeigen.
11 ist ein Diagramm, das die Sprungantwort für den rechten Oberarm auf den rechten Knöchel (die rechte Sprungantwort) zeigt, die aus den Pulswellen von 10(A), die in dem rechten Knöchel gemessen werden, und den Pulswellen, die in den rechten Oberarmen gemessen werden, berechnet wird.
12 ist ein Diagramm, das die Sprungantwort für den linken Oberarm auf den linken Knöchel (die linke Sprungantwort) zeigt, die aus den Pulswellen von 10(B), die in dem linken Knöchel gemessen werden, und den Pulswellen, die in den linken Oberarmen gemessen werden, berechnet wird.
13 ist ein Diagramm, das die rechte Sprungantwort von 11 und die linke Sprungantwort von 12 vergleicht.
14 ist ein Röntgenbild, das den arteriellen Zustand eines Patienten mit Arteriosklerose obliterans, der ein Messproband ist, zeigt.
15 stellt Diagramme dar, die Messergebnisse von Pulswellen in dem rechten Oberarm (A) und dem rechten Knöchel (B) des in 14 gezeigten Patienten zeigen.
16 stellt Diagramme dar, die Messergebnisse von Pulswellen in dem linken Oberarm (A) und dem linken Knöchel (B) des in 14 gezeigten Patienten zeigen.
17 stellt ein Diagramm dar, das die rechte Sprungantwort zeigt, die aus in 15 gezeigten Pulswellen, die in dem rechten Oberarm und dem rechten Knöchel gemessen werden, berechnet wird.
18 stellt ein Diagramm dar, das die linke Sprungantwort zeigt, die aus in 16 gezeigten Pulswellen, die in dem linken Oberarm und dem linken Knöchel gemessen werden, berechnet wird.
19 ist ein Diagramm, das die rechte Sprungantwort von 17 mit der linken Sprungantwort von 18 vergleicht.
20 ist ein Schemadiagramm des Avolio-Modells.
21 ist eine Tabelle, die Verengungsgrade zeigt, die in den Segmenten erzeugt werden, die durch die Elementnummern 82, 104 und 11 in dem Avolio-Modell bezeichnet sind (in 20 eingekreist), die von den Erfindern zur Durchführung von Berechnungen verwendet wurden.
22 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse der von den Erfindern durchgeführten Berechnungen graphisch darstellt:
23 ist ein Diagramm, das die obere Fläche, das Verhältnis der oberen Fläche zu der unteren Fläche und einen Maximalwert, der in einem Sprungantwortintervall definiert ist, beschreibt.
24 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und der oberen Fläche der Sprungantwort zeigt.
25 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und dem Verhältnis der oberen Fläche zu der unteren Fläche der Sprungantwort zeigt.
26 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und dem Maximalwert des Sprungantwortintervalls zeigt.
27 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und dem EABI zeigt.
28 ist ein Flussdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für den Betriebsfluss zeigt, der in der Messvorrichtung stattfindet.
29 ist ein Flussdiagramm, das ein spezifisches Beispiel des Betriebs in Schritt S113 von 28 darstellt.
Beschreibung von Ausführungsform
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die gleichen Zahlen beziehen sich über die Beschreibung hinweg auf die gleichen Komponenten und Elemente, so dass die Bezeichnungen und Funktionen dieser Elemente ebenfalls identisch sind.
Systemaufbau
1 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Messvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezug nehmend auf 1 umfasst die Messvorrichtung 100 eine Informationsverarbeitungseinheit 1, vier Erfassungseinheiten 20ar, 20al, 20br und 20bl und vier Manschetten 24ar, 24al, 24br und 24bl.
Die Manschetten 24br, 24bl, 24ar und 24al werden an jeweiligen Gliedmaßen einer Testperson 200 getragen. Insbesondere werden sie jeweils an dem rechten Oberarm (rechte obere Gliedmaße), dem linken Oberarm (linke obere Gließmaße), dem rechten Knöchel (rechte untere Gliedmaße) und dem linken Knöchel (linke untere Gliedmaße) getragen. Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff „Gliedmaße” auf eine Stelle an irgendeiner der vier Gliedmaßen und kann ein Handgelenk, eine Fingerspitze oder ähnliches sein. Über die Beschreibung hinweg wird auf die Manschetten 24ar, 24al, 24br und 24bl gemeinsam als „Manschetten” 24 Bezug genommen, es sei denn, es besteht eine Notwendigkeit, zwischen einzelnen Manschetten zu unterscheiden.
Die Erfassungseinheiten 20ar, 20al, 20br und 20bl umfassen jeweils Hardware, die notwendig ist, um Pulswellen in einer Gliedmaße der Testperson 200 zu erfassen. Da alle die Erfassungseinheiten 20ar, 20al, 20br und 20bl einen identischen Aufbau haben können, wird auf sie ebenfalls gemeinsam als „Erfassungseinheiten 20” Bezug genommen, es sei denn, es besteht eine Notwendigkeit, zwischen einzelnen Einheiten zu unterscheiden.
Die Informationsverarbeitungseinheit 1 umfasst eine Steuereinheit 2, eine Ausgabeeinheit 4, eine Bedieneinheit 6 und eine Speichervorrichtung 8. Die Steuereinheit 2 ist eine Vorrichtung, die die Gesamtsteuerung der Messvorrichtung 100 durchführt und ist typischerweise durch einen Computer implementiert, der eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 10, einen ROM (Nur-Lese-Speicher) 12 und einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 14 aufweist.
Die CPU 10 entspricht einer arithmetischen Verarbeitungseinheit, liest ein Programm, das vorher in dem ROM gespeichert wurde, und führt das Programm aus, während der RAM 14 als der Arbeitsspeicher verwendet wird.
Außerdem sind die Ausgabeeinheit 4, die Bedieneinheit 6 und die Speichereinheit 8 mit der Steuereinheit 2 verbunden. Die Ausgabeeinheit 4 gibt gemessene Pulswellen, das Ergebnis der Analyse von Pulswellen und ähnliches aus. Die Ausgabeeinheit 4 kann zum Beispiel eine Anzeigevorrichtung sein, die durch LEDs (Leuchtdioden) oder eine LCD (Flüssigkristallanzeige) oder einen Drucker (Treiber) implementiert ist.
Die Bedieneinheit 6 ist geeignet, Anweisungen von einem Benutzer zu erhalten. Die Speichervorrichtung 8 ist geeignet, verschiedene Arten von Daten und Programmen zu enthalten. Die CPU 10 der Steuereinheit 2 liest in der Speichervorrichtung 8 gespeicherte Daten und Programme ebenso wie sie das Schreiben in die Speichervorrichtung 8 durchführt. Zum Beispiel kann die Speichervorrichtung 8 durch ein Festplattenlaufwerk, einen nicht flüchtigen Speicher (z. B. Flash-Speicher) oder ein entfernbares Aufzeichnungsmedium implementiert sein.
Der spezifische Aufbau jeder der Erfassungseinheiten 20 wird hier nachstehend beschrieben. Die Erfassungseinheit 20br erfasst Pulswellen in dem rechten Oberarm, indem der Innendruck der von der Testperson 200 an dem rechten Oberarm getragenen Manschette 24br (hier nachstehend „Manschettendruck”) justiert und erfasst wird. Die Manschette 24br enthält einen (nicht gezeigten) Fluidbeutel, wie etwa einen Luftbeutel.
Die Erfassungseinheit 20br umfasst einen Drucksensor 28br, ein Druckregelventil 26br, eine Druckpumpe 25br, einen A/D-(Analog-Digital-)Wandler 29br und einen Schlauch 27br. Die Manschette 24br ist über den Schlauch 22br mit dem Drucksensor 28br und dem Druckregelventil 26br verbunden.
Der Drucksensor 28br ist eine Vorrichtung zum Erfassen der durch den Schlauch 22br übertragenen Druckschwankung, und kann zum Beispiel auf einem Halbleiterchip implementiert werden, der aus einem einkristallinen Silizium oder jedem anderen geeigneten Material gefertigt sein kann. Ein Signal, das die von dem Drucksensor 28br erfasste Druckschwankung darstellt, wird von dem A/D-Wandler 29br in ein digitales Signal umgewandelt und als ein Pulswellensignal pbr(t) an die Steuereinheit 2 gesendet.
Das Druckregelventil 26br ist zwischen der Druckpumpe 25br und der Manschette 24br eingefügt und hält während der Messung den Druck, der verwendet wird, um die Manschette 24br unter Druck zu setzen, in einem vorgegebenen Bereich aufrecht. Die Druckpumpe 25br arbeitet gemäß einer Erfassungsanweisung von der Steuereinheit 2, um Luft an den (nicht gezeigten) Fluidbeutel in der Manschette 24br zu liefern, um die Manschette 24br unter Druck zu setzen.
Diese Druckerhöhung des Fluidbeutels bewirkt, dass die Manschette 24br gegen die Messstelle drückt, so dass Druckschwankungen, die Pulswellen in dem rechten Oberarm entsprechen, über den Schlauch 22br an die Erfassungseinheit 20br übertragen werden können. Die Erfassungseinheit 20br erfasst die Pulswellen an dem rechten Oberarm, indem sie die an sie übertragenen Druckschwankungen erfasst.
Ähnlich umfasst die Erfassungseinheit 20bl einen Drucksensor 28bl, ein Druckregelventil 26bl, eine Druckpumpe 25bl, einen A/D-Wandler 29bl und einen Schlauch 27bl. Die Manschette 24bl ist durch den Schlauch 22bl mit dem Drucksensor 28bl und dem Druckregelventil 26bl verbunden.
Ähnlich umfasst die Erfassungseinheit 20ar einen Drucksensor 28ar, ein Druckregelventil 26ar, eine Druckpumpe 25ar, einen A/D-Wandler 29ar und eine Leitung 27ar. Die Manschette 24ar ist über den Schlauch 22ar mit dem Drucksensor 28ar und dem Druckregelventil 26ar verbunden.
Ähnlich umfasst die Erfassungseinheit 20al einen Drucksensor 28al, ein Druckregelventil 26al, eine Druckpumpe 25al, einen A/D-Wandler 29al und eine Leitung 27al. Die Manschette 24al ist über den Schlauch 22al mit dem Drucksensor 28al und dem Druckregelventil 26al verbunden.
Da die Funktionen der Komponenten in den Erfassungseinheiten 20bl, 20ar und 20al identisch mit denen der Erfassungseinheit 20br sind, wird ihre detaillierte Beschreibung weggelassen. Ebenso werden Bezugszeichen, wie etwa „ar” und „br” aus der Beschreibung der Komponenten in den Erfassungseinheiten 20 hier nachstehend weggelassen, es sei denn, es besteht eine Notwendigkeit zwischen ihnen zu unterscheiden.
Beachten Sie, dass, wenngleich in dieser Ausführungsform ein Aufbau zum Erfassen von Pulswellen unter Verwendung der Drucksensoren 28 beschrieben wird, es möglich ist, einen Aufbau zum Erfassen von Pulswellen unter Verwendung von (nicht gezeigten) Arterienvolumensensoren zu verwenden. In diesem Fall können derartige arterielle Volumensensoren eine lichtemittierende Vorrichtung zum Bestrahlen einer Arterie und ein lichtempfangendes Element zum Empfangen des Lichts, das von der lichtemittierenden Vorrichtung abgestrahlt wird, nachdem es durch die Arterie transmittiert oder reflektiert wurde, umfassen. Ein alternativer Aufbau kann mehrere Elektroden zur Speisung der Messstelle der Testperson 200 mit einem winzigen konstanten Strom umfassen, um die Spannungsschwankungen zu erfassen, die durch die Impedanzschwankungen (biometrische Impedanz), die gemäß der Pulswellenausbreitung auftreten, verursacht werden.
Überblick über den Betrieb
Die Messvorrichtung 100 dieser Ausführungsform verwendet die in den oberen und unteren Gliedmaßen gemessenen Blutdrücke, um den ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex), der das Verhältnis dieser Drücke ist, zu berechnen. Der ABI wird in der Ausführungsform als eine erste Kennzahl verwendet, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Verengung in den Arterien oder den Verengungsgrad in der Testperson anzeigt.
Wie vorstehend erwähnt, ist bekannt, dass Blutdruckwerte anfällig für die Verkalkung der Arterien sind. Auch kann die Testperson aufgrund von Herzrhythmusstörungen eine instabile Pulsamplitude oder aufgrund von Gefäßverengungen eine kleine Pulsamplitude haben, und es ist auch bekannt, dass Blutdruckwerte für diese Bedingungen empfindlich sind.
Da die Pulswellen im Gegensatz dazu basierend auf Wellenformen für mehrere Herzschläge berechnet werden, ist dies weniger anfällig für die vorstehend erwähnten Bedingungen. Folglich berechnet die Messvorrichtung 100 eine zweite Kennzahl aus den in den oberen und unteren Gliedmaßen gemessenen Wellenpulsen und verwendet die zweite Kennzahl, um die Zuverlässigkeit des ABI, der als die erste Kennzahl berechnet wird, zu bewerten. Die zweite Kennzahl wird als eine Kennzahl für die Arterienverengung verwendet, die mit dem ABI verglichen werden kann. Die zweite Kennzahl wird nachstehend detaillierter beschrieben.
Funktionsaufbau
2 ist ein Blockdiagramm, das ein spezifisches Beispiel des Funktionsaufbaus der Messvorrichtung 100 zum Durchführen des vorangehenden Betriebs zeigt.
Die in 2 gezeigten Funktionen sind hauptsächlich in der CPU 10 implementiert, da die CPU 10 ein in dem ROM 12 gespeichertes Programm ausliest und das Programm ausführt, während sie den RAM 14 als den Arbeitsspeicher verwendet. Es sollte jedoch bemerkt werden, dass wenigstens ein Teil der Funktionen durch den in 1 gezeigten Systemaufbau oder andere Hardware, wie etwa elektrische Schaltungen, implementiert werden kann.
Unter Bezug auf 2 hat die Messvorrichtung verschiedene darin implementierte Funktionen, einschließlich einer Justiereinheit 30, einer Pulswellenmesseinheit 102, einer zweiten Kennzahlberechnungseinheit 104 zum Berechnen der vorstehend erwähnten zweiten Kennzahl, eine Blutdruckmesseinheit 106, eine erste Kennzahlberechnungseinheit 108 zum Berechnen der vorstehend erwähnten ersten Kennzahl, eine Bewertungseinheit 110 und eine Ausgabeeinheit 4.
Die Justiereinheit 30 ist eine Funktionseinheit zum Justieren des Drucks im Inneren der Manschetten 24. Die Funktionalität der Justiereinheit 30 kann zum Beispiel durch die Druckpumpe 25 und das Druckregelventil 26, die in 1 gezeigt sind, implementiert werden.
Die Pulswellenmesseinheit 102 ist mit der Justiereinheit 30 und dem MD-Wandler 29 verbunden, um die Verarbeitung durchzuführen, die notwendig ist, um die Pulswellen (PVR) in der Extremität zu messen. Die Pulswellenmesseinheit 102 stellt den Druck im Inneren der Manschetten 24 ein, indem sie ein Befehlssignal an die Justiereinheit 30 bereitstellt, und empfängt Manschettendrucksignale Par(t), Pal(t), Pbr(t) und Pbl(t), die ansprechend auf das Befehlssignal empfangen werden. Anschließend werden Pulswellenformen für mehrere Herzschläge in jeder Gliedmaße erhalten, indem die empfangenen Manschettendrucksignale Par(t), Pal(t), Pbr(t) und Pbl(t) zeitlich nacheinander aufgezeichnet werden. Diese Pulswellenmessung wird eine vorgegebene Zeitspanne lang (zum Beispiel ungefähr 10 Sekunden) durchgeführt.
Die Bewertungseinheit 110 bewertet die Zuverlässigkeit des ABI, d. h. der ersten Kennzahl, mit der zweiten Kennzahl und gibt das Bewertungsergebnis an die Ausgabeeinheit 4 aus.
Die Bewertungseinheit 110 kann jedes einer Vielzahl von Bewertungsverfahren ausführen. In einem beispielhaften Verfahren speichert die Bewertungseinheit 110 im Voraus einen Normalbereich des ABI und einen Normalbereich der zweiten Kennzahl, vergleicht den berechneten ABI und die zweite Kennzahl mit den jeweiligen Normalbereichen und bewertet die Zuverlässigkeit des ABI als hoch, wenn beide Kennzahlen in den Normalbereichen liegen, und bewertet sie als niedrig, wenn sie außerhalb der Normalbereiche liegen.
Als ein anderes Beispiel kann die Bewertungseinheit 110 den berechneten ABI mit der zweiten Kennzahl vergleichen und bestimmen, dass die Zuverlässigkeit des ABI hoch ist, wenn die Kennzahlen miteinander übereinstimmen oder der ABI in einem vorgegebenen Bereich der zweiten Kennzahl ist, und bestimmen, dass die Zuverlässigkeit des ABI andernfalls niedrig ist.
Das Folgende beschreibt die vorangehende zweite Kennzahl. Neben der Pulsamplitude umfassen Beispiele für Kennzahlen für Arterienverengungen unter Verwendung von Pulswellen die Schärfe einer Pulswelle, die als die %MAP (eine normierte Pulswellenfläche) bezeichnet wird. Die %MAP wird zum Beispiel als das Verhältnis von M zu H (%MAP = M/H × 100) berechnet, wobei M die Höhe des minimalen Blutdrucks ist, wenn die Pulswellenfläche ausgeglichen ist, und H die Spitzenhöhe der Pulswelle (d. h. der Pulsdruck) ist. Der %MAP-Kennzahlwert steigt bei dem Vorhandensein von Arterienverengungen oder eines Arterienverschlusses.
Ein anderes Beispiel ist eine Kennzahl, die als eine UT (Anstiegszeit) bezeichnet wird, die einen Anstiegsmerkmalswert einer Knöchelpulswelle anzeigt. Die UT wird von dem Anstiegspunkt zu der Spitze als die Anstiegszeitspanne der Knöchelpulswelle berechnet. Wenn in der Testperson Arterienverengungen oder ein Arterienverschluss vorhanden sind, wird diese Zeitspanne verlängert, womit der UT-Kennzahlwert erhöht wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten die Korrelation zwischen diesen Kennzahlen und dem ABI oder der ersten Kennzahl. 3–5 sind Diagramme, die jeweils Korrelationen zwischen dem ABI und der %MAP, der UT und der Pulsamplitude zeigen. Diese Werte wurden erhalten, indem die Blutdrücke und Pulswellen von 200 erwachsenen Männern und Frauen gemessen wurden, um ihre ABIs und die %MAP, UT und Pulsamplitude zu berechnen.
3–5 verifizieren, dass ein gewisser Korrelationsgrad zwischen dem ABI und jeweils jeder der %MAP, UT und Pulsamplitude vorhanden ist. Daher wird angenommen, dass jede der %MAP, UT und Pulsamplitude als die zweite Kennzahl zur Bewertung der Zuverlässigkeit des ABI oder der ersten Kennzahl verwendet werden kann. Alternativ wird es auch für möglich erachtet, eine Kombination aus wenigstens zwei der %MAP, UT und Pulsamplitude als die zweite Kennzahl zu verwenden, um die Korrelation zu verbessern.
Als ein Beispiel haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung einen Wert durch jeweiliges Multiplizieren der %MAP (A), UT (B) und Pulsamplitude (C) mit einem Umrechnungsfaktor als eine zweite Kennzahl (den EABI) berechnet und die Korrelation zwischen dieser Kennzahl und dem ABI, d. h. der ersten Kennzahl, untersucht. Insbesondere wurde die zweite Kennzahl gemäß der Formel EABI = aA + bB + cC + d (wobei a bis d Koeffizienten sind) berechnet, um diese Kennzahl mit dem ABI zu vergleichen. 6 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und dem EABI zeigt.
6 verifiziert, dass ein gewisser Korrelationsgrad zwischen dem ABI und der zweiten Kennzahl, die durch Kombinieren der %MAP (A), UT (B) und der Pulsamplitude (C) berechnet wird, vorhanden ist, und 6 verifiziert auch, dass diese Korrelation stärker als die Korrelation zwischen dem ABI und jeder der %MAP, UT und Pulsamplitude ist.
Wie durch P1–P3 in 6 angezeigt, gibt es jedoch mehrere Messungen, die stark von der Regressionsline abweichen. 7–9 sind Diagramme, die detaillierte Messergebnisse der Testpersonen zeigen, an denen die mit P1–P3 bezeichneten Messungen gemacht wurden. Jede von 7–9 zeigt den ABI, der aus den Blutdruckwerten des rechten Oberarms und des rechten Knöchels (rechter ABI), dem maximalen Blutdruckwert, der aus dem Druckwert des rechten Knöchels erhalten wurde, und Sphygmogrammen, die von dem rechten Oberarm und dem rechten Knöchel der jeweiligen Testpersonen genommen wurden, berechnet wurde. Außerdem umfassen 7–9 jeweils ein Zeitänderungsdiagramm, das die über die Zeit gemessene Pulswellenamplitude zeigt.
Da das Zeitänderungsdiagramm der Pulswellenamplitude in dem Beispiel von 7 unvollständig ist, ist es möglich, dass der Blutdruck in dem rechten Knöchel nicht genau gemessen wurde. Auch zeigen die Zeitänderungsdiagramme der Pulswellenamplitude in den in 8 und 9 gezeigten Beispielen unregelmäßige oder ungleichmäßige Muster, was auf die Möglichkeit ungenauer Druckmessungen in dem rechten Knöchel hinweist.
Basierend auf der vorangehenden Beobachtung können diese Messwerte, die stark von der Regressionslinie abweichen, einer ungenauen Druckmessung zuzuschreiben sein. Aus diesem Grund ist die Korrelation wahrscheinlich sogar stärker, wenn diese Fälle ausgeschlossen werden. Mit anderen Worten wird nachgewiesen, dass eine oder mehrere der %MAP, UT und Pulsamplitude sicher als die zweite Kennzahl verwendet werden kann/können.
Eine andere mögliche Kennzahl, die als die zweite Kennzahl verwendet werden kann, ist eine Funktion für die Übertragung einer Pulswelle von der oberen Gliedmaße auf die untere Gliedmaße (eine Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellenübertragungsfunktion). Diese kann als die zweite Kennzahl dienen, da in einer Übertragungsfunktion, in der eine Pulswelle in der oberen Gliedmaße in das System (Gefäßwege) eingespeist wird und von dem System eine Pulswelle in der unteren Gliedmaße ausgegeben wird, angenommen wird, dass das Vorhandensein von Gefäßverengungen in dem System die Sprungantwort beeinflussen wird. Insbesondere wird angenommen, dass diese Sprungantwort verwendet werden kann, um die Zuverlässigkeit des ABI, der als der erste Index berechnet wird, zu bewerten.
Um dies zu verifizieren, haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung die Pulswellen einer gesunden Testperson und eines Patienten mit Arteriosklerose obliterans (ASO) gemessen und die Sprungantworten berechnet.
10 zeigt die Messergebnisse der Pulswellen von dem rechten Knöchel (A) und dem linken Knöchel (B) der gesunden Testperson. 11 und 12 zeigen die Sprungantwort für den rechten Oberarm auf den rechten Knöchel (die rechte Sprungantwort) und die Sprungantwort für den linken Arm auf den linken Knöchel (die linke Sprungantwort), die jeweils aus den Messergebnissen in 10 und den Pulswellen, die in den rechten und linken Oberarmen gemessen werden, 10 berechnet werden. Der Vergleich dieser Antworten in 13 zeigt, dass sie nahezu identisch sind.
14 ist ein Röntgenbild, das den Arterienzustand des Patienten mit Arteriosklerose obliterans zeigt. 14 zeigt einen Arterienverschluss in dem eingekreisten Bereich.
15 zeigt die Messergebnisse der Pulswellen in dem rechten Oberarm (A) und dem rechten Knöchel (B) des Patienten, und 16 zeigt die Messergebnisse der Pulswellen in dem linken Oberarm (A) und dem linken Knöchel (B) des Patienten. 17 und 18 zeigen jeweils die rechte Sprungantwort, die aus den Pulswellen berechnet wird, die in dem rechten Oberarm und dem rechten Knöchel in 15 gemessen werden, und die linke Sprungantwort, die aus den Pulswellen berechnet wird, die in dem linken Oberarm und dem linken Knöchel in 16 gemessen werden. Wie in 19 deutlich zu sehen, zeigt der Vergleich dieser Antworten, dass sie sich stark voneinander unterscheiden.
Basierend auf dem Vorstehenden kann man sicher sagen, dass die Möglichkeit eines Arterienverschlusses umso geringer ist, je hoher die Korrelation zwischen den rechten und linken Sprungantworten ist, und dass die Möglichkeit von Arterienverengungen umso höher ist, je geringer die Korrelation zwischen den rechten und linken Sprungantworten ist.
Angesichts des Vorstehenden haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Kreislaufsystemmodells Gefäßverengungsgrade und Schwankungen in den Sprungantworten berechnet. Das von den Erfindern verwendete Kreislaufsystemmodell stellt das Gefäßsystem eines Körpers dar, der in mehrere Segmente unterteilt ist. Ein beispielhaftes Kreislaufsystemmodell ist das sogenannte „Avolio-Modell”, das in dem Referenzdokument 1, „”Avolio, A. P., Multi-branched Model of Human Arterial System, 1980, Med & Biol. Eng & Comp., 18, 796” beschrieben ist. Die Erfinder haben das Avolio-Modell als das Kreislaufsystemmodell für die Berechnungen verwendet.
20 ist ein schematisches Diagramm des Avolio-Modells. Bezug nehmend auf 20 unterteilt das Avolio-Modell die Körperarterien in 128 Gefäßelemente (Segmente) und definiert geometrische Werte, welche die jeweiligen Segmente darstellen. In dem Avolio-Modell umfassen die geometrischen Werte eine Länge, einen Radius, eine Gefäßwanddicke und einen Youngschen Modul, die den jeweiligen Segmenten zugeordnet sind.
In dem Avolio-Modell von 20 haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung Parameter festgelegt, um die Verengung in den durch die Elementnummern 82, 104 und 111 bezeichneten Segmenten (in 20 eingekreist) mit unterschiedlichen Graden zu erzeugen, und berechneten die Schwankungen in den Sprungantworten. 21 ist eine Tabelle, welche die Verengungsgrade zeigt, die in den durch die Elementnummern 82, 104 und 111 (in 20 eingekreist) in dem Avolio-Modell bezeichneten Segmenten erzeugt wurden, die von den Erfindern verwendet wurden, um Berechnungen durchzuführen. Der Verengungsgrad, der durch die Daten-ID „82/104/111-0” bezeichnet ist, wird für alle Segmente auf null Prozent festgelegt, um die Sprungantwort der gesunden Testperson zu simulieren oder zu berechnen. Je größer die Daten-ID-Zahl ist, desto größer ist der Verengungsgrad in dem Segment, was somit eine Sprungantwort für die fortgeschrittenere Arterienverkalkung erzeugt.
22 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse der Berechnungen graphisch darstellt. 22 zeigt, dass der Anstieg umso steiler ist und die Antwort nach dem Erreichen des Maximums umso schneller fällt, je gesünder die Testperson ist, und der Anstieg umso sanfter ist und die Änderung der Antwort nach dem Erreichen des Maximums umso kleiner wird, je größer der Verengungsgrad in der Testperson ist.
Angesichts des Vorangehenden haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung, wie in 23 gezeigt, eine obere Fläche, das Verhältnis der oberen Fläche zu der unteren Fläche und den Maximalwert in dem Sprungantwortintervall definiert und untersucht, ob diese drei Werte als die vorangehende zweite Kennzahl verwendet werden können oder nicht.
24–26 sind Diagramme, die jeweils Korrelationen zwischen dem ABI und der oberen Fläche, dem Verhältnis zwischen der oberen Fläche und der unteren Fläche und dem Maximalwert in dem Intervall zeigen. Die für diesen Zweck verwendeten Messungen waren die Messergebnisse von den 200 erwachsenen Männern und Frauen, die verwendet wurden, um die Korrelationen in 3–5 zu verifizieren.
24–26 betätigen, dass ein gewisser Korrelationsgrad zwischen dem ABI und jedem der Werte vorhanden ist, und verifizieren, dass eine besonders starke Korrelation zwischen dem ABI und der oberen Fläche vorhanden ist. Es wird daher angenommen, dass die Werte, die aus der Sprungantwort erhalten werden, als eine zweite Kennzahl verwendet werden können und insbesondere die aus der Sprungantwort berechnete obere Fläche als die zweite Kennzahl für die Bewertung der Zuverlässigkeit des ABI verwendet werden kann. Alternativ wird es auch für möglich gehalten, dass eine Kombination aus wenigstens zwei der aus der %MAP, UT und Pulsamplitude und der aus der Sprungantwort berechneten Kennzahl als die zweite Kennzahl verwendet werden kann, um die Korrelation zu erhöhen.
Als ein Beispiel haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung als die zweite Kennzahl einen Wert (EABI) durch Multiplizieren jeder der %MAP (A), UT (B), Pulsamplitude (D) und der Kennzahl, die mit einem Umrechnungsfaktor aus der Sprungantwort (D) (z. B. der oberen Fläche) berechnet wird, berechnet und die Korrelation zwischen der zweiten Kennzahl und dem AB, d. h. dem ersten Index, untersucht. Insbesondere wurde die zweite Kennzahl gemäß der Formel EABI = aA + bB + cC + dD + e berechnet (wobei a bis e Koeffizienten sind), um diese Kennzahl mit dem ABI zu vergleichen. 27 ist ein Diagramm, das eine Korrelation zwischen dem ABI und dem EABI zeigt.
27 verifiziert einen relativ starken Korrelationsgrad zwischen dem ABI und der zweiten Kennzahl, die durch Kombinieren der %MAP (A), UT (B), Pulsamplitude (C) und der Kennzahl, die aus der Sprungantwort (D) (z. B. der oberen Fläche) berechnet wird, berechnet wird, und 27 verifiziert auch, dass diese Korrelation stärker als die Korrelation zwischen dem ABI und jeder der %MAP, UT und Pulsamplitude ist.
Wie in den in Bezug auf 6 diskutierten Fällen gibt es mehrere Messungen, die stark von der Regressionslinie, wie durch Q1–Q4 in 27 angezeigt, abweichen. Wie in 6 zeigt die Untersuchung dieser Messergebnisse, dass die Zuverlässigkeit der Blutdruckmessungen für alle diese Fälle gering ist. Aus diesem Grund ist es wahrscheinlich, dass die Korrelation sogar stärker ist, wenn diese Fälle ausgeschlossen werden.
Betriebsfluss
28 ist ein Flussdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für den Betriebsfluss darstellt, der in der Messvorrichtung 100 auftritt. Der Betrieb, der in dem Flussdiagramm von 28 dargestellt wird, wird auf der CPU 10 ausgeführt, wenn die CPU 10 ein in dem ROM 12 gespeichertes Programm ausliest und ausführt, während der RAM 14 als der Arbeitsspeicher verwendet wird, um die in 2 gezeigten Funktionalitäten auszuführen.
Unter Bezug auf 28 beginnt die CPU 10 in Schritt S101 die Druckerhöhung der Manschetten 24 und, wenn ein vorgegebener Druck einmal erreicht ist, beginnt die DPU 10 in Schritt S103 die Druckverringerung. Der vorgegebene Manschettendruck, der wenigstens höher als ein typischer maximaler Blutdruck ist, kann ein vorgeschriebener Wert sein oder ein Wert, der erhalten wird, indem während des Druckerhöhungsverfahrens ein vorgegebener Druck zu einem geschätzten maximalen Blutdruck addiert wird.
Anschließend misst die CPU 10 in Schritt S105 die Blutdrücke in den oberen und unteren Gliedmaßen basierend auf den Schwankungen des Manschettendrucks während der Druckerhöhung der Manschetten 24. In Schritt S107 berechnet die CPU 10 den ABI oder die erste Kennzahl unter Verwendung dieser Messungen.
Wenn die Blutdrücke einmal gemessen werden, führt die CPU 10 in Schritt S109 die Haltesteuerung durch, um die Manschettendrücke in dem Bereich zu halten, der zum Messen der Pulswellen geeignet ist. Derartige geeignete Druckwerte können konstante Drücke von 50–60 mmHg und Drücke von 5–10 mmHg unter dem minimalen Blutdruck sein. Die CPU 10 analysiert die Pulswellen, die basierend auf den Schwankungen in den Manschettendrücken unter der Haltesteuerung in dem Schritt S111 erhalten wurden, und berechnet in Schritt S113 den Kennzahlwert, der als die zweite Kennzahl zum Bewerten der Zuverlässigkeit des als die erste Kennzahl berechneten ABI verwendet werden kann.
Die CPU 10 speichert einen Normalbereich des ABI und einen Normalbereich des EABI oder der zweiten Kennzahl im Voraus. Die CPU 10 vergleicht den in Schritt S107 berechneten ABI und den in Schritt S113 berechneten EABI mit ihren jeweiligen im Voraus gespeicherten Normalbereichen. Wenn das Ergebnis des Vergleichs anzeigt, dass sie beide in ihren jeweiligen Normalbereichen liegen (Ja in Schritt S115), bestimmt die CPU 10 in Schritt S119, dass die in Schritt S107 berechnete Zuverlässigkeit des ABI hoch ist.
Wenn im Gegensatz dazu nur einer des ABI und des EABI außerhalb seines Normalbereichs ist, bestimmt die CPU 10 in Schritt S117, dass die Zuverlässigkeit des in Schritt S107 berechneten ABI niedrig ist.
Ein alternatives Verfahren für die Bewertung der Zuverlässigkeit der ABI kann das Vergleichen des in Schritt S107 berechneten ABI mit dem in Schritt S113 berechneten EABI aufweisen und bestimmen, dass die Zuverlässigkeit des ABI hoch ist, wenn der ABI und der EABI miteinander übereinstimmen oder in einen vorgegebenen Bereich fallen, und andernfalls bestimmen, dass die Zuverlässigkeit des ABI niedrig ist.
In Schritt S121 gibt die CPU 10 das Ergebnis der Bestimmung ebenso wie den ABI, der als die erste Kennzahl berechnet wurde, aus. Diese Ausgabe kann auf einem Bildschirm angezeigt werden oder an eine getrennte Vorrichtung, wie etwa einen PC oder ein externes Aufzeichnungsmedium, übertragen werden. Das ausgegebene Bestimmungsergebnis kann den ABI zusammen mit einer Nachricht oder einem Symbol, das den Zuverlässigkeitsgrad des ABI bezeichnet, umfassen. Alternativ kann die Weise der Ausgabe des Ergebnisses (z. B. die Art der Anzeige) gemäß dem Ergebnis der Bestimmung verändert werden, oder der ABI kann zusammen mit dem berechneten zweiten Kennzahlwert als das Bestimmungsergebnis ausgegeben werden.
Es sollte bemerkt werden, dass es eine Vielfalt an Verfahren gibt, die verwendet werden können, um die zweite Kennzahl in dem vorangehenden Schritt S113 zu berechnen. Dies liegt daran, dass, wie vorstehend beschrieben, jede der %MAP, UT, Pulsamplitude und einer Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion (z. B. die obere Fläche) oder eine Kombination aus wenigstens zwei von ihnen als die zweite Kennzahl verwendet werden kann/können.
Zum Beispiel zeigt 29 ein Flussdiagramm, das ein spezifisches Beispiel für den Betrieb in dem vorangehenden Schritt S113 darstellt, in dem alle der Vorstehenden für die Berechnung der zweiten Kennzahl kombiniert werden. Wie vorstehend beschrieben, hat die auf diese Weise berechnete zweite Kennzahl eine hohe Korrelation mit der ersten Kennzahl und ergibt daher eine hochgenaue Bestimmung der Zuverlässigkeit.
Unter Bezug auf 29 berechnet die CPU 10 in den Schritten S201–207 der Reihe nach die %MAP (A), UT (B), Pulsamplitude (C) und eine Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion (D) (z. B. die obere Fläche). Beachten Sie, dass die Berechnungsreihenfolge nicht auf die in 29 gezeigte Reihenfolge beschränkt ist.
Anschließend berechnet die CPU 10 unter Verwendung eines vorgeschriebenen Umrechnungsfaktor in Schritt S209 die Kennzahl EABI = aA + bB + cC + dD + e (wobei a – e Koeffizienten sind).
Ergebnis der Ausführungsform
Durch Durchführen des vorstehenden Betriebs implementiert die Messvorrichtung 100 ein einfaches Verfahren zur Bewertung der Zuverlässigkeit des ABI, der als eine Kennzahl berechnet wird, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Verengung in den Arterien oder den Verengungsgrad in einer Testperson anzeigt. Folglich stellt die vorangehende Ausführungsform Medizinern und anderen praktischen Ärzten eine nützliche Einrichtung zur Verfügung, um unter Verwendung des ABI das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Verengung in den Arterien oder den Verengungsgrad in einer Testperson zu bestimmen.
Es ist möglich, die Zuverlässigkeit des ABI unter Verwendung jedes der aus den Pulswellen erhaltenen Kennzahlwerte (%MAP, UT, Pulsamplitude und eine Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion (z. B. die obere Fläche)) genau zu bestimmen. Jedoch sorgt die Kombination von diesen für eine genauere Bestimmung der Zuverlässigkeit des ABI. Überdies haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung als ein Ergebnis ihrer Untersuchung verifiziert, dass die Verwendung der Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion (z. B. der oberen Fläche) allein oder in Kombination, für eine besonders genaue Bestimmung der Zuverlässigkeit des ABI sorgt.
Außerdem kann auch ein Programm bereitgestellt werden, um zu bewirken, dass die Messvorrichtung 100 oder eine Arithmetikeinheit, wie etwa ein Personalcomputer (nach dem Erhalten von Werten/Daten von der Messvorrichtung 100), die vorangehende zweite Kennzahl berechnet und/oder die zweite Kennzahl verwendet, um die Zuverlässigkeit des ABI zu bestimmen. Ein derartiges Programm kann als ein Programmprodukt bereitgestellt werden, indem das Programm auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium, wie etwa einer Diskette, einer CD-ROM (CD-Nur-Lese-Speicher), einem ROM (Nur-Lese-Speicher), einem RAM (Direktzugriffsspeicher) und einer Speicherkarte, die zu einem Computer gehört, gespeichert wird. Ein derartiges Programm kann auch auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium, das in einem Computer enthalten ist, wie etwa einer Festplatte, aufgezeichnet werden und als ein Programmprodukt bereitgestellt werden. Überdies kann das Programm bereitgestellt werden, indem zugelassen wird, dass es über ein Netzwerk heruntergeladen wird.
Beachten Sie, dass das Programm gemäß der vorliegenden Erfindung notwendige Module aus Programmmodulen, die als Teil eines Computerbetriebssystems (OS) bereitgestellt sind, in einer vorgegebenen Abfolge zu vorgegebenen Zeiten aufrufen kann und bewirken kann, dass derartige Module die Verarbeitung durchführen. In diesem Fall wird die Verarbeitung in Zusammenwirkung mit dem Betriebssystem ausgeführt, ohne, dass die vorstehenden Module in dem Programm selbst enthalten sind. Ein derartiges Programm, das derartige Module nicht enthält, kann auch das Programm gemäß der vorliegenden Erfindung sein.
Das Programm gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch teilweise in ein anderes Programm eingearbeitet bereitgestellt werden. In diesem Fall wird die Verarbeitung ebenfalls in Zusammenwirkung mit dem anderen Programm ausgeführt, wobei die Module des anderen Programms nicht in dem Programm selbst enthalten sind. Ein derartiges in einem anderen Programm enthaltenes Programm kann auch das Programm gemäß der vorliegenden Erfindung sein.
Das Programmprodukt, das bereitgestellt ist, wird ausgeführt, nachdem es in einer Programmspeichereinheit, wie etwa einer Festplatte, installiert ist. Beachten Sie, dass das Programmprodukt das Programm selbst und das Aufzeichnungsmedium, auf dem das Programm gespeichert ist, umfasst.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend betrachtet werden. Der Schutzbereich der Erfindung wird vielmehr durch die beigefügten Patentansprüche als die vorstehende Beschreibung angegeben, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und dem Äquivalenzbereich der Patentansprüche liegen, sollen von dem Schutzbereich der Erfindung umspannt werden.
Bezugszeichenliste

1: Informationsverarbeitungseinheit
2: Steuereinheit
4: Ausgabeeinheit
6: Bedieneinheit
8: Speichervorrichtung
12: ROM
14: RAM
20, 20al, 20ar, 20bl, 20br: Erfassungseinheit
22al, 22ar, 22bl, 22br, 27al, 27ar, 27bl, 27br: Schlauch
24, 24al, 24ar, 24bl, 24br: Manschette
25, 25al, 25ar, 25bl, 25br: Druckpumpe
26, 26al, 26ar, 26bl, 26br: Druckregelventil
28, 28al, 28ar, 28bl, 28br: Drucksensor
29, 29al, 29ar, 29bl, 29br: Wandler
30: Justiereinheit
100: Messvorrichtung
102: Pulswellenmesseinheit
104: zweite Kennzahlberechnungseinheit
106: Blutdruckmesseinheit
108: erste Kennzahlberechnungseinheit
110: Bewertungseinheit

Claims

Messvorrichtung zum Messen biologischer Werte und Berechnen eines ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex) als eine Kennzahl für die Arterienverengung aus den biologischen Werten, wobei die Messvorrichtung aufweist: eine erste Manschette, die auf einer oberen Gliedmaße einer Testperson getragen werden soll; eine zweite Manschette, die auf einer unteren Gliedmaße der Testperson getragen werden soll; einen ersten Sensor zum Erfassen eines Innendrucks der ersten Manschette; einen zweiten Sensor zum Erfassen eines Innendrucks der zweiten Manschette; eine Justiereinheit zum Justieren der Innendrücke der ersten und zweiten Manschetten; eine Arithmetikeinheit, die mit den ersten und zweiten Sensoren verbunden ist, um aus den von den Sensoren erfassten Erfassungswerten die biologischen Werte zu messen und unter Verwendung der biologischen Werte eine Kennzahl zu berechnen; und eine mit der Arithmetikeinheit verbundene Ausgabevorrichtung zum Ausgeben von Ergebnissen der Operationen durch die Arithmetikeinheit, wobei die Arithmetikeinheit umfasst: eine Blutdruckmesseinrichtung zum Messen eines Blutdrucks in der oberen Gliedmaße unter Verwendung der Erfassungswerte von dem ersten Sensor und Messen eines Blutdrucks in der unteren Gliedmaße unter Verwendung der Erfassungswerte von dem zweiten Sensor, eine Pulswellenmesseinheit zum Messen von Pulswellen in der oberen Gliedmaße unter Verwendung der Erfassungswerte von dem ersten Sensor und Messen von Pulswellen in der unteren Gliedmaße unter Verwendung der Erfassungswerte von dem zweiten Sensor, eine erste Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines ABI durch Berechnen des Verhältnisses der Blutdrücke in den oberen und unteren Gliedmaßen, eine zweite Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Bestimmungskennzahl, die zur Bewertung des ABI verwendet wird, unter Verwendung der Pulswellen in den oberen und unteren Gliedmaßen, eine Bewertungseinrichtung zum Bewerten der Zuverlässigkeit des ABI unter Verwendung des von der ersten Berechnungseinrichtung berechneten ABI und der von der zweiten Berechnungseinrichtung berechneten Bestimmungskennzahl, und eine Ausgabeeinrichtung, um zu bewirken, dass die Ausgabevorrichtung den ABI zusammen mit dem Ergebnis der Bewertung von der Bewertungseinrichtung ausgibt.
Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bewertungseinrichtung die Zuverlässigkeit des ABI bewertet, indem sie bestimmt, ob der ABI und die Bestimmungskennzahl jeweils in ihrem vorgeschriebenen Bereich sind oder nicht.
Messvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bewertungseinrichtung die Zuverlässigkeit des ABI als hoch bewertet, wenn der ABI und die Bestimmungskennzahl beide in ihren jeweiligen vorgeschriebenen Bereichen liegen, und die Zuverlässigkeit des ABI andernfalls als niedrig bewertet.
Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bewertungseinrichtung die Zuverlässigkeit des ABI als hoch bewertet, wenn der ABI in einem vorgeschriebenen Bereich der Bestimmungskennzahl ist, und die Zuverlässigkeit des ABI andernfalls als niedrig bewertet.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Bestimmungskennzahl wenigstens eine der folgenden verwendet: %MAP (eine normierte Pulswellenfläche), die eine Kennzahl ist, welche die Schärfe einer Pulswelle anzeigt, eine UT (Anstiegszeit), die eine Kennzahl ist, die einen Anstiegsmerkmalswert einer Knöchelpulswelle anzeigt; eine Pulsamplitude; und einen Kennzahlwert, der eine Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion angibt, die eine Funktion für die Übertragung einer Pulswelle von der oberen Gliedmaße auf die untere Gliedmaße ist.
Messvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Bestimmungskennzahl berechnet wird, indem wenigstens zwei der %MAP, UT, Pulsamplitude und eines Kennzahlwerts, der die Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion darstellt, kombiniert werden.
Messvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Bestimmungskennzahl durch Kombinieren eines Kennzahlwerts, der eine Untere-Gliedmaßen-obere-Gliedmaßen-Pulswellen-Übertragungsfunktion angibt, mit der %MAP und/oder UT und/oder Pulsamplitude berechnet wird.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ausgabeeinrichtung bewirkt, dass die Ausgabevorrichtung zusammen mit dem ABI einen Schätzwert für den ABI ausgibt, der von der zweiten Berechnungseinrichtung berechnet wird.
Bewertungsverfahren zur Bewertung der Zuverlässigkeit eines ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex) als eine Kennzahl für die Arterienverengung, wobei der ABI aus biologischen Werten berechnet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Gewinnen eines ABI, der als das Verhältnis von Blutdrücken in einer oberen Gliedmaße und einer unteren Gliedmaße einer Testperson berechnet wird; Berechnen einer Bestimmungskennzahl, die für die Bewertung des ABI unter Verwendung von Pulswellen in den oberen und unteren Gliedmaßen verwendet wird; Bewerten der Zuverlässigkeit des ABI unter Verwendung des ABI und der Bestimmungskennzahl; und Ausgeben des ABI zusammen mit einem Bewertungsergebnis an eine Ausgabevorrichtung.
Bewertungsprogramm, um zu bewirken, dass ein Computer Arbeitsschritte ausführt, um die Zuverlässigkeit eines ABI (Knöchel-Arm-Blutdruckindex) als eine Kennzahl für die Arterienverengung zu bewerten, wobei der ABI aus biologischen Werten berechnet wird, wobei das Programm bewirkt, dass der Computer die folgenden Schritte durchführt: Gewinnen eines ABI, der als das Verhältnis von Blutdrücken in einer oberen Gliedmaße und einer unteren Gliedmaße einer Testperson berechnet wird; Berechnen einer Bestimmungskennzahl, die für die Bewertung des ABI unter Verwendung von Pulswellen in den oberen und unteren Gliedmaßen verwendet wird; Bewerten der Zuverlässigkeit des ABI unter Verwendung des ABI und der Bestimmungskennzahl; und Ausgeben des ABI zusammen mit einem Bewertungsergebnis an eine Ausgabevorrichtung.