DE112013004686T5

DE112013004686T5 - Blutdruckmessgerät und Pulswelle-Detektierverfahren

Info

Publication number: DE112013004686T5
Application number: DE112013004686.5T
Authority: DE
Inventors: c/o OMRON HEALTHCARE CO. Kinoshita Hiroyuki; c/o OMRON HEALTHCARE CO. Sato Hironori; c/o OMRON HEALTHCARE CO. Ogura Toshihiko
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-07-02
Also published as: US10016139B2; US20150190064A1; CN104640500A; JP2014064665A; WO2014050297A1; CN104640500B; JP6003470B2

Abstract

Das Blutdruckmessgerät 1 beinhaltet einen Drucksensor 11, welcher den Druck in einer Manschette 30 detektiert und ein Manschettendrucksignal ausgibt, und eine Pulswelle-Detektiereinheit 23, welche eine Pulswelle in dem Manschettendrucksignal detektiert. Die Pulswelle-Detektiereinheit 23 beinhaltet ein analoges HPF 232, welches eine Hochfrequenzkomponente von dem Manschettendrucksignal extrahiert, eine A/D-Wandlereinheit 233, eine Signalspeichereinheit 234, welche ein Signal speichert, welches durch das Durchführen einer A/D-Wandlung an dem Manschettendrucksignal erhalten wird, welches zu dem Zeitpunkt detektiert ist, wenn sich der druckaufbauende Druck vom Zunehmen zum Abnehmen ändert, eine Subtraktionseinheit 235, welche das Signal, welches von der Signalspeichereinheit 234 gespeichert ist, von einem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit 233 subtrahiert, und ein digitales HPF 236, welches eine Hochfrequenzkomponente aus dem Ausgangssignal der Subtraktionseinheit 235 extrahiert.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein oszillometrisches Blutdruckmessgerät und ein Pulswelle-Detektierverfahren.
Hintergrund des Standes der Technik
Ein oszillometrisches Blutdruckmessgerät (z. B. siehe Patentdokumente 1 bis 3) ist als ein Gerät bekannt, welches automatisch den Blutdruckwert eines Körperteils misst.
Ein oszillometrisches automatisches Blutdruckmessgerät ändert allmählich den Druck, wobei eine Manschette um einen Teil eines Körpers gewickelt ist, versorgt das Körperteil mit Druck (Manschettendruck), bei einer vorher festgelegten Geschwindigkeit, und detektiert den Druck in der Manschette, während der Druck für das Druckaufbringen verändert wird. Auch wird eine Pulswelle, welche eine Druckkomponente ist, welche auf dem Manschettendruck in Synchronisation mit dem Puls des Körperteils überlagert ist, in dem detektierten Druck in der Manschette detektiert, und der Blutdruckwert des Körperteils wird basierend auf der Änderung in der Amplitude der Pulswelle bestimmt.
Die Patentdokumente 1 und 2 offenbaren automatische Blutdruckmessgeräte, welche eine Pulswelle durch das Laufenlassen eines Manschettendruck-Detektiersignals durch ein analoges Hochpassfilter oder ein digitales Hochpassfilter detektieren und den Blutdruckwert, basierend auf der Amplitude der detektierten Pulswelle, berechnen.
Mit diesem Typ des automatischen Blutdruckmessgerätes tritt eine schnelle Änderung in dem Manschettendruck-Detektiersignal in einem Prozess des Änderns, von einem Schritt des Erhöhens des Manschettendruckes zu einem Schritt des Reduzierens des Manschettendruckes, auf. Deshalb tritt in den Patentdokumenten 1 und 2 eine Einschwingverhalten-Periode in dem Ausgangssignal des analogen Hochpassfilters oder des digitalen Hochpassfilters, aufgrund dieser Änderung auf, und während der Einschwingverhalten-Periode kann die Amplitude der Pulswelle nicht genau detektiert werden.
Man beachte, dass, falls ein Filter höherer Ordnung benutzt wird, oder das Filter aus vielen Stufen aufgebaut ist, die Einschwingverhalten-Periode bis zu dem Ausmaß verkürzt werden kann, dass die Genauigkeit des Messens des Blutdruckes nicht beeinflusst wird. Jedoch sind Filter hoher Ordnung und Vielstufenfilter in den Kosten hoch.
In Anbetracht dessen, wird im Patentdokument 3, um ein Vermindern in der Blutdruckmessgenauigkeit und ein Vermindern in der Blutdruckmessgeschwindigkeit aufgrund des Einschwingverhaltens zu vermindern, eine Einschwingverhalten-Periode, welche in dem digitalen Hochpassfilter erzeugt ist, während eines Schaltens vom Ansteigen zum Abnehmen des Manschettendruckes, durch das Eingeben eines Rampen- bzw. Anstiegssignals in das Filter und damit durch das Zurücksetzen des Filters eliminiert.
Zitatliste
Patentliteratur

Patentdokument 1: JP 2003-70755A
Patentdokument 2: JP H4-364827A
Patentdokument 3: JP 2002-532120A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Jedoch muss bei dem Verfahren, welches im Patentdokument 3 offenbart wird, ein Rampensignal erzeugt werden, und deshalb kann der Einfluss des Einschwingverhaltens nicht leicht eliminiert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorhergegangenen Umstände durchgeführt, und es ist eine Aufgabe derselben, ein Blutdruckmessgerät und ein Pulswelle-Detektierverfahren bereitzustellen, entsprechend zu welchem der Einfluss eines Einschwingverhaltens eines Filters mit einer Konfiguration niedrigerer Kosten reduziert werden kann und mit welchen ein Blutdruckwert bei einer hohen Genauigkeit gemessen werden kann.
Lösung des Problems
Eine Blutdruckmessgerät entsprechend der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Manschette, welche konfiguriert ist, an einem Messort eines Körperteils befestigt zu werden; eine druckaufbauende Druckeinstelleinheit, welche konfiguriert ist, einen Druck zu ändern, mit welchem die Manschette den Messort unter Druck setzt; eine Manschettendruck-Detektiereinheit, welche konfiguriert ist, den Druck in der Manschette in einer Periode des Änderns des druckaufbauenden Druckes zu detektieren und ein analoges Manschettendrucksignal auszugeben; eine Pulswelle-Detektiereinheit, welche konfiguriert ist, um in dem Manschettendrucksignal eine Pulswelle zu detektieren, welche eine Druckkomponente ist, welche auf dem druckaufbauenden Druck in Synchronisation mit dem Puls des Körperteils überlagert ist; und eine Blutdruckbestimmungseinheit, welche konfiguriert ist, einen gemessenen Blutdruckwert zu bestimmen, wobei ein Amplitudenwert der Pulswelle benutzt wird, welche durch die Pulswelle-Detektiereinheit detektiert ist, wobei die Pulswelle-Detektiereinheit ein analoges Filter beinhaltet, welches konfiguriert ist, eine Hochfrequenzkomponente aus dem Manschettendrucksignal zu extrahieren, eine A/D-Wandlereinheit, welche konfiguriert ist, eine digitale Wandlung an einem Ausgangssignal des analogen Filters durchzuführen, eine Subtraktions-Verarbeitungseinheit, welche konfiguriert ist, eine Subtraktionsverarbeitung an einem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit durchzuführen, und ein Digitalfilter, welches konfiguriert ist, Filterverarbeitung durchzuführen, um eine Hochfrequenzkomponente auf dem Signal zu extrahieren, welche von der Subtraktionsverarbeitung herrührt, welche durch die Subtraktions-Verarbeitungseinheit durchgeführt ist, und die Subtraktions-Verarbeitungseinheit führt wenigstens eine von Folgendem durch: eine erste Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein erstes Signal, welches ein Signal ist, welches vom dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem ersten Zeitpunkt hindurchläuft, welches irgendein Zeitpunkt in einer Periode ist, welche von einer Zunahme-Startzeitpunkt startet, bei welcher das Druckaufbauen des Druckes startet, wobei dies zu einem Zeitpunkt bei dem Verstreichen eines vorher festgelegten Zeitbetrages seit dem Anstiegs-Startzeitpunkt ansteigt und endet, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit in einer Periode von dem ersten Zeitpunkt zu einer Abnahme-Startzeitpunkt läuft, bei welcher sich der druckaufbauende Druck vom Ansteigen zum Abnehmen ändert, und eine zweite Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein zweites Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem zweiten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt in einer Periode von dem Abnahme-Startzeitpunkt zu einem Zeitpunkt ist, bei dem ein vorher festgelegter Betrag an Zeit verstrichen ist, seit dem Abnahme-Startzeitpunkt, wird von einem Ausgangssignal subtrahiert, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit nach dem zweiten Zeitpunkt läuft.
Das Pulswelle-Detektierverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung beinhaltet: einen druckaufbauenden Druckeinstellschritt des Änderns eines Druckes, mit welchem eine Manschette, welche an einem Messort eines Körperteils befestigt ist, den Messort mit Druck versorgt; einen Manschettendruck-Detektierschritt des Detektierens des Druckes in der Manschette in einer Periode des Änderns des druckaufbauenden Druckes als ein analoges Manschettendrucksignal; und einen Pulswelle-Detektierschritt des Detektierens, in dem Manschettendrucksignal, einer Pulswelle, welche eine Druckkomponente ist, welche auf dem druckaufbauenden Druck in Synchronisation mit einem Puls des Körperteils überlagert ist, wobei der Pulswelle-Detektierschritt einen Schritt des Extrahierens einer Hochfrequenzkomponente aus dem Manschettendrucksignal durch das Laufenlassen des Manschettendrucksignals durch ein analoges Filter, einen Schritt des Wandelns in ein Digitalsignal, wobei das Manschettendrucksignal, welches von dem Laufenlassen durch das Analogfilter herrührt, einen Subtraktions-Verarbeitungsschritt des Durchführens der Subtraktionsverarbeitung an dem Digitalsignal und einen Schritt des Extrahierens einer Hochfrequenzkomponente durch das Durchführen der Digitalfilterverarbeitung an einem Signal beinhaltet, welches von der Verarbeitung des Subtraktions-Verarbeitungsschrittes herrührt, und in dem Subtraktions-Verarbeitungsschritt wenigstens eine von Folgendem beinhaltet: eine erste Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein erstes Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem ersten Zeitpunkt durchläuft, welches irgendein Zeitpunkt in einer Periode ist, von einem Zunahme-Startzeitpunkt, bei welchem der druckaufbauende Druck startet zuzunehmen, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem ein vorher festgelegter Betrag an Zeit seit dem Anstiegs-Startzeitpunkt verstrichen ist, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit in einer Periode von dem ersten Zeitpunkt bis zu einem Abnahme-Startzeitpunkt läuft, bei welchem sich der druckaufbauende Druck vom Ansteigen zum Abnehmen ändert, und einer zweiten Subtraktionsverarbeitung, bei welcher ein zweites Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem zweiten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt ist, in einer Periode von dem Abnahme-Startzeitpunkt zu einem Zeitpunkt bei dem Verstreichen eines vorher festgelegten Zeitbetrages seit dem Abnahme-Startzeitpunkt, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit nach dem zweiten Zeitpunkt läuft.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Entsprechend zu der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Blutdruckmessgerät und ein Pulswelle-Detektierverfahren bereitzustellen, entsprechend welchen es möglich ist, die Messung eines Blutdruckwertes bei einer hohen Genauigkeit durchzuführen, durch das Veranlassen eines Einschwingverhaltens eines Filters, rasch zu konvergieren, bei niedrigen Kosten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Zeichnung, welche das äußere Erscheinungsbild einer Gesamtkonfiguration eines Blutdruckmessgerätes zeigt, um eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
2 ist ein Diagramm, welches eine innere Konfiguration eines Hauptteil-Teilbereiches 10 eines Blutdruckmessgerätes 1 zeigt, welches in 1 gezeigt wird.
3 ist ein Diagramm, welches eine innere Konfiguration einer Pulswelle-Detektiereinheit 23 und eines Teilbereichs der Funktionsblöcke zeigt, welche durch eine CPU 18 konfiguriert sind, welche in 2 gezeigt werden.
4 ist ein Diagramm, welches ein Manschettendrucksignal zeigt, welches durch eine Manschettendruck-Detektiereinheit des Blutdruckmessgerätes 1, welches in 1 gezeigt wird, und ein Signal zeigt, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch ein analoges HPF läuft.
5 ist ein Diagramm, welches ein Signal zeigt, welches vom Durchlauf durch ein analoges HPF des Blutdruckmessgerätes 1 herrührt, welches in 1 gezeigt wird.
6 ist ein Diagramm, welches eine Ausgangswellenform zeigt, welche von dem Filterverarbeiten herrührt, welches durch ein Digital-HPF 236 durchgeführt wird.
7 ist ein Diagramm, welches den Ausgang des digitalen HPF 236 zeigt, welches von dem Verarbeiten herrührt, welcher durch eine Subtraktionseinheit 235 durchgeführt wird.
8 ist ein Diagramm, um einen Effekt zu beschreiben, welcher erhalten wird, wenn das digitale HPF 236 für einen bestimmten Zeitbetrag gestoppt wird.
9 ist ein Diagramm, um einen Effekt zu beschreiben, welcher erhalten wird, wenn das digitale HPF 236 für einen gewissen Zeitbetrag gestoppt wird.
10 ist ein Diagramm, welches ein modifiziertes Beispiel der Pulswelle-Detektiereinheit 23 und der CPU 18 zeigt, welche in 3 gezeigt werden.
11 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen Grundlinie-Komponentendaten (Werten zu Zeiten, wenn das Ausgangssignal stabil ist) und der Manschettendruck-Zunahmegeschwindigkeit zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Hier nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Zeichnung eines externen Erscheinungsbildes, welches eine Gesamtkonfiguration eines Blutdruckmessgerätes zeigt, um eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
Ein Blutdruckmessgerät 1 beinhaltet einen Hauptgeräte-Teilbereich 10, eine Manschette 30, welche um einen Oberarm eines Messprobanden gewickelt werden kann, und einen Luftschlauch 40, welcher den Hauptgeräte-Teilbereich 10 und die Manschette 30 verbindet. Die Manschette 30 beinhaltet einen Luftbalg 31 (siehe 2), und der Luftschlauch 40, welcher in 1 gezeigt wird, ist mit dem Luftbalg 31 verbunden.
In der vorliegenden Spezifikation bezieht sich ”Manschette” auf eine gürtelförmige oder schlauchförmige Struktur, welche einen Innenhohlraum besitzt und um einen Messort eines Körperteils (z. B. Oberarm, Handgelenkt, etc.) gewickelt werden kann, und es zeigt ein Objekt an, welches benutzt wird, um den Blutdruck durch Druckaufbringen auf eine Arterie eines Messprobanden durch das Einfügen eines Fluids, z. B. Luft oder eine Flüssigkeit in den inneren Hohlraum, zu messen.
Das Wort ”Manschette” bezieht sich auf ein Konzept, welches einen Fluidbalg und eine Wickeleinrichtung für das Wickeln des Fluidbalges um ein Körperteil beinhaltet. Es wird auch in einigen Fällen ein Armband genannt. In dem Beispiel, welches in 1 gezeigt wird, sind die Manschette 30 und der Hauptgeräte-Teilbereich 10 getrennt, jedoch können die Manschette 30 und der Hauptgeräte-Teilbereich 10 integriert sein.
Der Hauptgeräte-Teilbereich 10 beinhaltet eine Anzeigeeinheit 19, welche aus einem Flüssigkeitskristall oder Ähnlichem aufgebaut ist, um verschiedene Arten von Information, wie zum Beispiel einen Blutdruckwert, eine Pulsrate und Ähnliches anzuzeigen, und eine Bedieneinheit 21, welche viele Schalter 21A, 21B, 21C und 21D beinhaltet, um Instruktionen von einem Benutzer (einer Messperson bzw. eines Messprobanden) zu erhalten.
Die Bedieneinheit 21 beinhaltet einen Messen/Stopp-Schalter 21A, welcher eine Eingabe einer Instruktion empfängt, um eine Spannungsversorgung ein- oder auszuschalten, und Instruktionen, um eine Messung zu starten und zu stoppen, einen Speicherschalter 21B, um eine Instruktion zu empfangen, Information, wie zum Beispiel Blutdruckdaten, auszulesen, welche in der Hauptgeräte-Einheit 10 gespeichert sind, und sie auf der Anzeigeeinheit 19 anzuzeigen, Pfeil- bzw. Kippschalter 21C und 21D, um eine Instruktion zu empfangen, die Speicherzahl zum Zeitpunkt des Aufrufens der Information zu erhöhen oder zu erniedrigen, und Ähnliches.
2 ist ein Diagramm, welches eine innere Konfiguration des Hauptgeräte-Teilbereichs 10 des Blutdruckgerätes 1 zeigt, welches in 1 gezeigt wird.
Der Hauptgeräte-Teilbereich 10 beinhaltet einen Drucksensor 11, eine Pumpe 12 und ein Luftentladeventil (welches nachfolgend als ”Ventil” bezeichnet wird) 13, welche an dem Luftschlauch 40 angeschlossen sind, eine Pulswelle-Detektiereinheit 23, eine Pumpe-Treiberschaltung 15, eine Ventil-Treiberschaltung 16, ein Netzgerät 17, welches Leistung zu den Teilen der Hauptgeräteeinheit 10 liefert, die Anzeigeeinheit 19, eine Steuereinheit (CPU) 18, welche die Gesamtsteuerung des Hauptgeräte-Teilbereichs 10 durchführt und verschiedene Arten der Berechnungsverarbeitung durchführt, eine Bedieneinheit 21 und einen Speicher 22.
Die Pumpe 12 liefert Luft an den Luftbalg 31, um den Druck zu erhöhen, mit welchem die Manschette 30 den Messort mit Druck versorgt (hier nachfolgend auch als ein ”Manschettendruck” bezeichnet).
Das Ventil 13 öffnet und schließt sich, um die Luft in dem Luftbalg 31 zu entladen oder einzuschließen.
Die Pumpe-Treiberschaltung 15 steuert das Treiben der Pumpe 12 basierend auf einem Steuersignal, welches von der CPU 18 erhalten ist.
Die Ventiltreiberschaltung 16 steuert das Öffnen und Schließen des Ventils 13, basierend auf dem Steuersignal, welches von der CPU 18 erhalten ist.
Eine Druckaufbau-Druckeinstellungseinheit, welche den Druck ändert, mit welchem die Manschette 30 den Messort mit Druck versorgt, wird durch die Pumpe 12, das Ventil 13, die Pumpe-Treiberschaltung 15 und die Ventil-Treiberschaltung 16 realisiert.
Aufgrund des Startes eines Blutdruckmessbetriebes, veranlasst die druckaufbauende Druckeinstelleinheit, dass sich der Manschettendruck allmählich erhöht. Wenn der Manschettendruck einen Druck erreicht, welcher ausreichend größer als ein maximaler Blutdruck ist, veranlasst die druckaufbauende Druckeinstelleinheit, dass der Manschettendruck allmählich abnimmt, und wenn die Blutdruckmessung vollendet ist, wird das Ventil 13 geöffnet, und die Luft in dem Luftbalg 31 wird zwangsläufig entladen bzw. ausgelassen.
Der Drucksensor 11 detektiert den Druck in dem Luftbalg 31 der Manschette 30 und gibt den detektierten Druck als ein analoges elektrisches Signal (das Manschettendrucksignal) aus.
In dem Manschettendrucksignal, welches das Ausgangssignal des Drucksensors 11 ist, detektiert die Pulswelle-Detektiereinheit 23 eine Pulswelle, welche eine Druckkomponente ist, welche auf dem Manschettendruck überlagert ist, in Synchronisation mit dem Puls des Körperteils.
Der Speicher 22 beinhaltet einen ROM (Nur-Lese-Speicher), welcher Programme und Daten speichert, um die CPU 18 zu veranlassen, vorher festgelegte Operationen durchzuführen, einen RAM (Zugriffsspeicher), welcher als ein Arbeitsspeicher dient, und einen Flash-Speicher, welcher die gemessenen Blutdruckdaten und Ähnliches speichert.
3 ist ein Diagramm, welches eine innere Konfiguration der Pulswelle-Detektiereinheit 23 und einen Teilbereich der Funktionsblöcke zeigt, welche durch die CPU 18 konfiguriert sind, welche in 2 gezeigt werden.
Die Pulswelle-Detektiereinheit 23 beinhaltet ein erstes Analog-Hochpassfilter erster Ordnung (HPF) 232, eine A/D-Wandlereinheit 233, eine Signalspeichereinheit 234, eine Subtraktionseinheit 235 und ein digitales Hochpassfilter erster Ordnung 236.
Das analoge HPF 232 extrahiert eine Hochfrequenzkomponente von dem Manschettendrucksignal, welches durch den Drucksensor 11 detektiert ist, und gibt diese an die A/D-Wandlereinheit 233.
Die Frequenz der Pulswelle ist um 1 Hz bis 10 Hz. Aus diesem Grund wird die Trennfrequenz des Analog-HPF 232 im Allgemeinen auf ungefähr 0,5 Hz eingestellt.
Da das analoge HPF 232 ein Filter erster Ordnung ist, werden Signalkomponenten nahe zu 0 Hz nicht sehr abgeschwächt. Als ein Ergebnis, sind Niederfrequenzkomponenten (welche nachfolgend als Grundlinienkomponenten bezeichnet werden) entsprechend zu Variationen im Manschettendruck, welche als ein Ergebnis des Steuerns erzeugt sind, welches durch die druckaufbauende Druckeinstelleinheit durchgeführt wird, in dem Ausgangssignal des analogen HPF 232 beinhaltet.
Man beachte, dass das analoge HPF 232 ein Bandpassfilter anstatt eines Hochpassfilters sein kann.
In dem Fall des Benutzens eines Bandpassfilters ist, es vorzuziehen, dass das Bandpassfilter eine Eigenschaft besitzt, um zu gestatten, dass die Signale, welche in einen Bereich von ungefähr 0,5 Hz bis ungefähr 10,5 Hz fallen, durchlaufen. Ebenso in dem Fall des Benutzens eines Bandpassfilters werden Signalkomponenten, nahe zu 0 Hz, nicht geschwächt, und deshalb werden Niederfrequenzkomponenten, welche Veränderungen im Manschettendruck entsprechen, verbleiben.
Das analoge HPF 232 ist nicht darauf begrenzt, ein Filter erster Ordnung zu sein, sondern unter Berücksichtigung der Herstellungskosten des Blutdruckmessgerätes 1 ist es vorzuziehen, eines zu benutzen, welches so gut wie möglich eines niedriger Ordnung ist.
Die A/D-Wandlereinheit 233 wandelt das Ausgangssignal des analogen HPF 232 in ein Digitalsignal.
Das digitale HPF 236 ist ein Filter erster Ordnung, welches eine Digitalfilterverarbeitung durchführt, um hohe Frequenzkomponenten von dem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit 233 zu extrahieren. Die Grenzfrequenz des digitalen HPF 236 ist die gleiche, wie die des analogen HPF 232.
Das digitale HPF 236 ist nicht darauf begrenzt, ein Filter erster Ordnung zu sein, und, in Anbetracht der Herstellungskosten des Blutdruckmessgerätes 1, ist es vorzuziehen, eines mit einer möglichst niedrigen Ordnung zu benutzen.
Das Ausgangssignal des analogen HPF 232 ist, wie es in 4B der 4, zum Beispiel, angezeigt wird. Man beachte, dass 4A der 4 das Manschettendrucksignal zeigt, welches durch den Drucksensor 11 detektiert ist.
Wie in 4B gezeigt wird, beinhaltet das Ausganssignal des analogen HPF 232 die Niedrigfrequenzkomponenten, welche den Variationen im Manschettendruck entsprechen, und deshalb werden für einen vorher festgelegten Zeitbetrag nach den Zeitabläufen, wenn sich der Manschettendruck schnell ändert (in dem Beispiel, welches in 4 gezeigt wird, die Zeitpunkte 0 und 9 (in Sekunden)) die Einschwingverhalten-Perioden erzeugt, in welchen das Ausgangssignal des Filters signifikant variiert.
5A der 5 zeigt eine Ausgangssignal-Wellenform des analogen HPF 232, wenn der Manschettendruck-Auslass-Startzeitpunkt in 4 als der Ursprung hergenommen wird. Die Wellenform, welche in 5A gezeigt wird, kann in eine Wellenform für Niedrigfrequenzkomponenten (Grundlinienkomponenten), entsprechend zur Variation im Manschettendruck (5B der 5), und in eine Wellenform für die Pulswelle (5C der 5) aufgeteilt werden.
Hier, wenn die Wellenform für die Niedrigfrequenz-Grundlinienkomponente, welche in 5B gezeigt wird in das digitale HPF 236 eingegeben wird, tritt ein Einschwingverhalten in dem digitalen HPF 236 auf, ähnlich zu dem Fall des Benutzens des analogen HPF 232. Aus diesem Grund kann die Amplitude der Pulswelle während des Einschwingverhaltens nicht genau detektiert werden.
In Anbetracht dessen wird das Blutdruckmessgerät 1 mit einer Signalspeichereinheit 234 und einer Subtraktionseinheit 235 bereitgesellt, und es ist dadurch möglich, die Einschwingverhalten-Periode des digitalen HPF 236 zu verkürzen.
Während der Periode von dem Zeitpunkt, an dem der Manschettendruck mit dem Zunehmen startet, bis dahin, wenn der Manschettendruck startet zuzunehmen, speichert die Signalspeichereinheit 234 eine Manschettendrucksignal, welches durch den Drucksensor 11 zu dem Zeitpunkt detektiert wurde, wenn der Manschettendruck startet zuzunehmen, und das Manschettendrucksignal ist durch das analoge HPF 232 und die A/D-Wandlereinheit 233 gelaufen. Auch speichert die Signalspeichereinheit 234, folgend auf den Zeitpunkt, wenn der Manschettendruck sich vom Ansteigen auf das Abnehmen ändert, das Manschettendrucksignal, welches durch den Drucksensor 11 zu dem Zeitpunkt (dem Einschwingverhalten-Startzeitpunkt) detektiert worden ist, wobei das Manschettendrucksignal bereits durch das analoge HPF 232 und die A/D-Wandlereinheit 233 gelaufen ist.
Die Subtraktionseinheit 235 subtrahiert das Ausgangssignal, welches in der Signalspeichereinheit 234 gespeichert ist, von dem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit 233 und gibt das Ausgangssignal, welches aus der Subtraktion resultiert, in das digitale HPF 236 ein.
Durch das Vorsehen der Subtraktionseinheit 235 führt das digitale HPF 236 eine Filterberechnung durch, welche durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird. Y_n = a1 × (X_n – X_ini) + a2 × (X_n-1 – X_ini) + b1 × Y_n-1

Y_n:: Ausgangssignal des HPF 236 zum Zeitpunkt n
X_n–X_ini:: Eingangssignal zum digitalen HPF 236 zum Zeitpunkt n
X_ini:: digitaler HPF-Eingangswert zum Manschettendruckzunahme-Startzeitpunkt oder Manschettendruckabnahme-Zeitpunkt (Wert, welcher in der Signalspeichereinheit 234 gespeichert ist)
a1, a2, b1:: Filterkoeffizienten

Demnach kann aufgrund des Eingabewertes des digitalen HPF 236 bei dem Zeitablauf, bei welchem sich der Manschettendruck signifikant ändert, indem er auf 0 eingestellt ist, die Berechnung für die Digitalfilter-Verarbeitung gestartet werden.
Mit anderen Worten, wenn die Grundlinienkomponente in dem Schritt, in welchem der Druck an dem Arm durch die Manschette angelegt ist (Aufblasschritt), und die Grundlinienkomponente in dem Schritt, in welchem der Druck der Manschette an dem Arm reduziert wird (Luftauslassschritt), veranlasst werden, schnell zu konvergieren, kann die Digitalfilterverarbeitung gestartet werden, und es kann verhindert werden, dass ein Einschwingverhalten in dem digitalen HPF 236 auftritt.
6 ist ein Diagramm, welches eine Ausgangswellenform zeigt, welche von der Filterverarbeitung herrührt, welche durch das digitale HPF 236 durchgeführt wird.
Die Wellenform, welche durch die durchgezogene Linie in 6 angezeigt ist, ist die Wellenform in dem Fall, in welchem das Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit 233 direkt in das digitale HPF 236 eingegeben worden ist (in dem Fall, in welchem X_ini = 0 in der obigen Gleichung ist). Die Wellenform, welche durch die unterbrochene Linie in 6 angezeigt ist, ist die Wellenform in dem Fall, in welchem das Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit 233 in das digitale HPF 236 eingegeben worden ist, nach der Subtraktion durch die Subtraktionseinheit 235.
Wie in 6 gezeigt wird, ist es durch das Durchführen der Subtraktionsverarbeitung, wobei die Subtraktionseinheit 235 benutzt wird, möglich, die Einschwingverhalten-Periode von dem Start der Zunahme des Manschettendruckes und die Einschwingverhalten-Periode von dem Start des Abnehmens des Manschettendrucks zu verkürzen.
Die CPU 18 fungiert als eine Blutdruckbestimmungseinheit 181, durch Auslesen und Ausführen eines Programmes, welches in dem Speicher 22 gespeichert ist.
Die Blutdruck-Bestimmungseinheit 181 berechnet die Amplitude einer Pulswelle, basierend auf dem Ausgangssignal des digitalen HPF 236, welches in dem Aufblasschritt oder dem Luftauslassschritt erhalten ist, und benutzt den Amplitudenwert, um den gemessenen Blutdruckwert entsprechend zu einem bekannten Verfahren zu bestimmen.
Operationen des Blutdruckmessgerätes 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration werden als Nächstes beschrieben.
Wenn der Mess-/Stoppschalter 21A gedrückt wird, um so den Start der Blutdruckmessung zu instruieren, schließt die CPU 18 das Ventil 13 und startet das Aufblasen der Manschette 30, durch das Einfügen von Luft in die Manschette 30, wobei die Pumpe 12 benutzt wird. Bei dem Aufblas-Startzeitpunkt wird das Manschettendrucksignal (welches als ”S1” bezeichnet ist), welches durch den Drucksensor 11 detektiert worden ist und der digitalen Wandlung ausgesetzt ist, in der Signalspeichereinheit 234 gespeichert.
Auch startet die Subtraktionseinheit 235 die Verarbeitung, um das Manschettendrucksignal S1 von dem Manschettendrucksignal zu subtrahieren, welches durch den Drucksensor 11 nach dem Aufblas-Startzeitpunkt detektiert ist und durch das analoge HPF 232 und die A/D-Wandlereinheit 233 laufen gelassen wurde, und das Manschettendrucksignal, welches durch die Subtraktion erhalten ist, wird in das digitale HPF 236 eingegeben und der digitalen Filterverarbeitung unterzogen.
Wenn der Manschettendruck einen Wert erreicht, welcher signifikant größer als der maximale Blutdruck ist, stoppt die CPU 18 das Aufblasen mit Hilfe der Pumpe 12 und gibt das Ventil 13 allmählich frei, um so die Luft aus dem Luftbalg 31 zu entladen bzw. auszulassen, und dadurch wird die Reduktion des Manschettendruckes gestartet.
Wenn der Manschettendruck startet, vermindert zu werden, wird das Manschettendrucksignal S1, welches in der Signalspeichereinheit 234 gespeichert ist, gelöscht, und ein Manschettendrucksignal (welches als ”S2” bezeichnet ist), welches durch den Drucksensor 11 bei dem Luftauslass-Startzeitpunkt detektiert und der digitalen Wandlung ausgesetzt ist, wird in der Signalspeichereinheit 234 gespeichert.
Auch startet die Subtraktionseinheit 235 die Verarbeitung für das Subtrahieren des Manschettendrucksignals S2 von dem Manschettendrucksignal, welches durch den Drucksensor 11 detektiert ist, nach dem Luftauslass-Startzeitpunkt, wobei das Manschettendrucksignal durch das analoge HPF 232 und die A/D-Wandlereinheit 233 gelaufen ist. Das Manschettendrucksignal, welches aus der Subtraktion resultiert, wird in das digitale HPF 236 eingegeben und wird der digitalen Filterverarbeitung unterzogen.
Entsprechend zu dem oben beschriebenen Betrieb wird eine Signalwellenform, wie zum Beispiel jene, welche durch die unterbrochene Linie in 6 angezeigt ist, von dem digitalen HPF 236 ausgegeben.
Die CPU 18 berechnet die Amplitude der Wellenform, basierend auf dem Ausgangssignal des digitalen HPF 236, und benutzt den Amplitudenwert, um den gemessenen Blutdruckwert, entsprechend zu einem bekannten Verfahren, zu bestimmen.
Wenn der gemessene Blutdruckwert bestimmt ist, gibt die CPU 18 das Ventil 13 frei, um zwangsläufig die Luft aus dem Luftbalg 31 auszulassen. Auch veranlasst die CPU 18, dass der bestimmte Blutdruckwert auf der Anzeigeeinheit 19 angezeigt wird, und beendet die Blutdruckmessverarbeitung.
Wie oben beschrieben, detektiert das Blutdruckmessgerät 1 die Pulswelle, indem das analoge HPF 232 erster Ordnung und das digitale HPF 236 erster Ordnung in Kombination benutzt werden, und deshalb wird, im Gegensatz zu einer Konfiguration, in welcher die Pulswelle detektiert wird, indem nur eine analoges HPF benutzt wird, kein Filter hoher Ordnung oder ein Vielstufenfilter benötigt, und damit können die Kosten vermindert werden.
Auch wird mit der Konfiguration, in welcher die Pulswelle detektiert wird, indem nur ein digitales HPF benutzt wird, eine Pulswellenkomponente von einigen mmHg nach dem Manschettendrucksignal detektiert, welches sich von ungefähr 0 bis 300 mmHg ändert, entsprechend zu der Variation im Manschettendruck, diese einer A/D-Wandlung unterworfen. Aus diesem Grund muss die Auflösung der A/D-Wandlung erhöht werden, was eine Zunahme an Kosten verursacht.
Im Gegensatz dazu wird mit dem Blutdruckmessgerät 1 der Bereich des Manschettendrucksignals verkürzt, wie dies in 4b gezeigt wird, aufgrund des analogen HPF 232. Aus diesem Grund ist es möglich, die Auflösung zu erniedrigen, welche durch die A/D-Wandlereinheit 233 erforderlich ist, und die Kosten können reduziert werden.
Auch kann entsprechend zu dem Blutdruckgerät 1, sogar wenn ein Einschwingverhalten in dem analogen HPF 232 auftritt, die Digitalfilterverarbeitung durchgeführt werden, nachdem die Subtraktionseinheit 235 benutzt wird, um die Grundlinienkomponenten zu veranlassen, zu konvergieren. Aus diesem Grund ist es möglich, den Einfluss des Einschwingverhaltens an dem Ausgangssignal des digitalen HPF 236 zu minimieren, und eine Blutdruckmessung von hoher Genauigkeit ist durch das Verbessern der Berechnungsgenauigkeit der Pulswellenamplitude möglich.
Auch kann ein Effekt des Freigebens, dass der Einfluss des Einschwingverhaltens reduziert wird, durch das bloße Bereitstellen der Signalspeichereinheit 234 und der Subtraktionseinheit 235 realisiert werden. Aus diesem Grund kann der oben beschriebene Effekt mit geringen Kosten erhalten werden.
Man beachte, dass sogar, wenn die Subtraktionseinheit 235 eine Subtraktionsverarbeitung durchführt, ein Einschwingverhalten des Digitalfilters bis zu einem gewissen Grad erhalten bleiben wird.
7 zeigt eine Grundlinienkomponente-Wellenform (unterbrochene Linie), eine Filterausgangssignal-Wellenform (punktgestrichelte Linie) in dem Fall, in welchem die Grundlinienkomponente direkt zu dem digitalen HPF 236 eingegeben wird, und eine Filterausgangssignal-Wellenform (durchgezogene Linie) in dem Fall, in welchem die Wellenform, welche aus dem Wert der Grundlinienkomponente bei dem Berechnungszeitpunkt (0 Sekunden auf der Horizontalachse) resultiert, wobei dieser zu jeder Zeit von der Grundlinienkomponente subtrahiert wird, in das digitale HPF 236 eingegeben wird.
Wie in 7 gezeigt wird, wird sogar dann, wenn die Subtraktionsverarbeitung durchgeführt wird, das Ausgangssignal des digitalen HPF 236 geringfügig variieren.
In Anbetracht dessen, wie in 8 gezeigt wird, wenn die digitale Filterverarbeitung nicht von 0 bis 0,4 Sekunden durchgeführt wird und das digitale Filterverarbeiten gestartet wird, wobei der Eingangswert zu dem Zeitpunkt, wenn der Zeitpunkt = 0,4 Sekunden, als 0 benutzt wird, kann die Ausgangssignalvariation des digitalen HPF 236 unterdrückt werden.
Auch, wie in 9 gezeigt wird, wenn die digitale Filterverarbeitung nicht von 0 bis 0,8 Sekunden durchgeführt wird und die digitale Filterverarbeitung gestartet wird, wobei der Eingangswert zu dem Zeitpunkt, wenn der Zeitpunkt = 0,8 Sekunden ist, als 0 benutzt wird, kann die Ausgangssignalvariation des digitalen HPF 236 weiter unterdrückt werden.
Das heißt, für eine vorher festgelegte Periode von dem Start des Aufblasens und dem Start des Luftauslassens wird die Filterverarbeitung, welche durch das digitale HPF 236 durchgeführt wird, gestoppt, und aufgrund des Verstreichens einer bestimmten Periode wird der Digitalwert des Manschettendrucksignals, welches zu diesem Zeitpunkt detektiert wird, in der Signalspeichereinheit 234 gespeichert. Auch führt die CPU 23 die digitale Filterverarbeitung durch, nachdem das Subtraktionsverarbeiten an dem Manschettendrucksignal, welches nach dieser Zeit detektiert ist, durchgeführt ist, wobei es möglich ist, die Variation in dem Ausgangssignal des digitalen HPF 236 aufgrund der Grundlinienkomponente zu unterdrücken, und es ist möglich, die Blutdruckmessgenauigkeit zu vergrößern.
Man beachte, dass es in der oben erwähnten gewissen Periode vorzuziehen ist, dass die Signalspeichereinheit 234 und das Subtrahierglied 235 beide zur Energieersparnis gestoppt werden.
Auch ist es ausreichend, dass die Länge der gewissen Periode ein Zeitbetrag ist, welcher geringer als oder gleich zu dem Zeitbetrag ist, welcher für das Ausgangssignal des analogen HPF 232 benötigt wird, unter Berücksichtigung darauf, dass die Variation im Manschettendruck konvergiert (Einschwingverhalten-Periode des analogen HPF 232). Dies ist so, da, wie in 9 gezeigt wird, nachdem sich die Grundlinienkomponente stabilisiert, das Ergebnis das gleiche ist, und zwar ungeachtet des Zeitpunkts, bei welchem das digitale Filterverarbeiten gestartet wird.
Die Einschwingverhalten-Periode des analogen HPF 232 hängt von der Gestaltung des Filters ebenso ab, und sie ist normalerweise ein kurzer Zeitbetrag, welcher geringer als 1 Sekunde ist. Entsprechend ist es möglich, den Einfluss zu minimieren, dass man nicht in der Lage ist, die Pulswelle in einer gewissen Periode, welche die Blutdruckmessung besitzt, zu detektieren.
10 ist ein Diagramm, welches ein modifiziertes Beispiel der Pulswelle-Detektiereinheit 23 und der CPU 18 zeigt, welche in 3 gezeigt werden.
10 unterscheidet sich von 3 darin, dass eine Aufblas-(Luftauslass-)Geschwindigkeits-Berechnungseinheit 182 und eine Subtraktionseinheit 183 zu der CPU 18 hinzugefügt worden sind.
Die Aufblas-(Luftauslass-)Geschwindigkeits-Berechnungseinheit 182 und die Subtraktionseinheit 183 sind funktionale Blöcke, welche durch die CPU 18 gebildet sind, wobei sie ein Programm ausführt.
Die Subtraktionseinheit 183 wird bereitgestellt, um eine Grundlinienkomponente, welche in dem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit 233 beinhaltet ist, zu extrahieren.
Das Ausgangssignal des digitalen HPF 236 ist die Pulswellenkomponente, und das Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit 233 ist die Summe der Grundlinienkomponente und der Pulswellenkomponente. Aus diesem Grund kann die Berechnungseinheit 183 die Grundlinienkomponente durch das Subtrahieren des Ausgangssignals (Yn) des digitalen HPF 236 von dem Ausgangssignal (Xn) der A/D-Wandlereinheit 233 extrahieren.
Mit anderen Worten, die Subtraktionseinheit 183 ist äquivalent zu einem digitalen Tiefpassfilter erster Ordnung.
Indem K die Systemverstärkung ist, τ eine Zeitkonstante ist, s ein Laplace-Operator und H_LPF(s) und H_HPF(s) die Übertragungsfunktionen für das Tiefpassfilter der ersten Ordnung bzw. das Hochpassfilter der ersten Ordnung sind, wird die Beziehung ausgedrückt als: H_LPF(s) = K/(1 + sτ) H_HPF(s) = Ksτ/(1 + sτ)
Dies ist auch offensichtlich, basierend auf der Tatsache, dass, wenn K = 1, das Subtrahieren des Ausgangssignals des Hochpassfilters der ersten Ordnung von dem Eingangssignal (= 1) das folgende Ergebnis gibt: 1-H_HPF(s) = 1 – {sτ/(1 + sτ)} = 1/(1 + sτ) = H_LPF(s)
Die Aufblas-(Luftauslass-)Geschwindigkeits-Berechnungseinheit 182 benutzt die Grundlinienkomponentendaten, welche durch die Subtraktionseinheit 183 extrahiert sind (Werte zu Zeitpunkten, wenn der Ausgangswert stabil ist, wobei nicht Daten beinhaltet sind, welche in der Einschwingverhalten-Periode des Filters erhalten sind), um die Anstiegsgeschwindigkeit oder die Abnahmegeschwindigkeit des Manschettendruckes zu berechnen.
11 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen den Grundlinienkomponentendaten (Werte zu Zeitpunkten, wenn das Ausgangssignal stabil ist) und der Anstiegsgeschwindigkeit des Manschettendruckes zeigt. Man beachte, dass diese Beziehung ebenso die gleiche für die Abnahmegeschwindigkeit des Manschettendruckes ist.
Wie in 11 gezeigt wird, sind die Grundlinienkomponentendaten und die Manschettendruck-Änderungsgeschwindigkeit in einer linearen Beziehung. Aus diesem Grund werden die Daten, die in 11 gezeigt sind, im Voraus erhalten und in dem Speicher 22 gespeichert. Auch berechnet die Aufblas-(Luftauslass-)Geschwindigkeit-Berechnungseinheit 182 die Zunahme- oder Abnahmegeschwindigkeit des Manschettendruckes zu dem aktuellen Zeitpunkt, basierend auf dem Ausgangssignal der Subtraktionseinheit 183 und die Daten, welche in 11 gezeigt sind.
Bei der oszillometrischen Blutdruckmessung ist das Zunehmen oder das Reduzieren des Druckes, mit welchem der Arm mit einer konstanten Geschwindigkeit unter Druck gesetzt wird, vorzuziehen, um die für Genauigkeit der Blutdruckmessung zu verbessern.
Bei der Konfiguration, welche in 11 gezeigt wird, ist es möglich, die Geschwindigkeit, bei welcher der Manschettendruck sich ändert, zu berechnen, wobei die Aufblas-(Luftauslass-)Geschwindigkeit-Berechnungseinheit 182 benutzt wird. Aus diesem Grund kann, zum Beispiel, wenn die Geschwindigkeit nicht konstant ist, die CPU 18 eine Rückkopplungssteuerung so durchführen, dass die Geschwindigkeit konstant wird, und kann die Blutdruckmussgenauigkeit verbessern.
In der vorliegenden Ausführungsform, da das analoge HPF 232 ein Filter erster Ordnung ist, verbleibt eine Grundlinienkomponente in dem Ausgangssignal des analogen HPF 232. Aus diesem Grund ist es möglich, die Grundlinienkomponente zu extrahieren, wobei die Subtraktionseinheit 237 benutzt wird, und die Grundlinienkomponente kann in die Manschettendruck-Änderungsgeschwindigkeit gewandelt werden, um so die Blutdruck-Messgenauigkeit zu verbessern. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, dass das analoge HPF 232 von niedriger Ordnung ist, was dazu führt, dass die Grundlinienkomponente verbleibt.
In der vorausgegangenen Beschreibung wurde angenommen, dass das Verarbeiten durchgeführt wurde, wobei die Signale, welche in der Signalspeichereinheit 234 gespeichert sind, sowohl in der Manschettendruckzunahme-Periode als auch in der Manschettendruck-Abnahmeperiode, von dem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit 233 subtrahiert werden.
Jedoch, solange wie die Pulswelle, welche in der Manschettendruck-Abnahmeperiode erzeugt ist, detektiert wird und die Amplitude der Pulswelle benutzt wird, um den gemessenen Blutdruckwert zu bestimmen, kann die Operation der Signalspeichereinheit 234, der Subtraktionsverarbeitungseinheit 235 und des digitalen HPF 236 in der Manschettendruckzunahme-Periode gestoppt werden. Auch ist es ausreichend, dass, wenn in die Manschettendruck-Abnahmeperiode eingetreten wird, oder aufgrund des Verstreichens einer gewissen Periode von diesem Zeitpunkt, dass das Manschettendrucksignal zu diesem Zeitpunkt in der Speichereinheit 234 gespeichert wird, und der Betrieb der Subtraktions-Verarbeitungseinheit 235 und des digitalen HPF 236 gestartet wird.
Auch, im Gegensatz dazu, solange wie die Pulswelle, welche in der Manschettendruckzunahme-Periode erzeugt ist, detektiert wird und der Amplitudenwert der Pulswelle benutzt wird, um den gemessenen Blutdruckwert zu bestimmen, kann der Betrieb der Signalspeichereinheit 234, der Subtraktions-Verarbeitungseinheit 235 und des digitalen HPF 236 in der Manschettendruckabnahme-Periode gestoppt werden.
Wie oben beschrieben, werden die folgenden Elemente in der vorliegenden Spezifikation offenbart.
Das offenbarte Blutdruckmessgerät beinhaltet: eine Manschette, welche konfiguriert ist, um an einem Messort eines Körperteils befestigt zu werden; eine druckaufbauende Druckeinstelleinheit, welche konfiguriert ist, den Druck zu ändern, mit welchem die Manschette den Messort unter Druck setzt; eine Manschettendruck-Detektiereinheit, welche konfiguriert ist, den Druck in der Manschette in einer Periode des Wechselns des druckaufbringenden Druckes zu ändern und ein analoges Manschettendrucksignal auszugeben; eine Pulswelle-Detektiereinheit, welche konfiguriert ist, in dem Manschettendrucksignal eine Pulswelle zu detektieren, welche eine Druckkomponente ist, welche auf dem druckaufbauenden Druck in Synchronisation mit dem Puls des Körperteils überlagert ist; und eine Blutdruck-Bestimmungseinheit, welche konfiguriert ist, einen gemessenen Blutdruckwert zu bestimmen, wobei der Amplitudenwert der Pulswelle benutzt wird, welche durch die Pulswelle-Detektiereinheit detektiert ist, wobei die Pulswelle-Detektiereinheit ein Analogfilter beinhaltet, welches konfiguriert ist, eine Hochfrequenzkomponente aus dem Manschettendrucksignal zu extrahieren, eine A/D-Wandlereinheit, welche konfiguriert ist, eine digitale Wandlung an einem Ausgangssignal des Analogfilters durchzuführen, eine Subtraktions-Verarbeitungseinheit, welche konfiguriert ist, die Subtraktionsverarbeitung an einem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit durchzuführen, und ein Digitalfilter, welches konfiguriert ist, eine Filterverarbeitung für das Extrahieren einer Hochfrequenzkomponente an dem Signal durchzuführen, welches von der Subtraktionsverarbeitung herrührt, welche durch die Subtraktionsverarbeitungseinheit durchgeführt ist, und die Subtraktionsverarbeitungseinheit führt wenigstens eine von Folgendem durch: eine erste Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein erstes Signal, welches ein Signal ist, welches aus dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem ersten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt ist, in einer Periode von einem Anstiegs-Startzeitpunkt, bei welchem der druckaufbauende Druck startet, zuzunehmen, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem Verstreichen eines vorher festgelegten Zeitbetrages seit dem Anstiegs-Startzeitpunktes, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit läuft, in einer Periode von dem ersten Zeitpunkt bis zu einem Abnahme-Startzeitpunkt, bei welchem sich der druckaufbauende Druck vom Zunehmen zum Abnehmen ändert, und einer zweiten Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein zweites Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit bei einem zweiten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt in einer Periode von dem Abstiegsstartzeitpunkt bis zu einem Zeitpunkt ist, bei welchem ein vorher festgelegter Zeitbetrag seit dem Abnahme-Startzeitpunkt verstrichen ist, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit nach dem zweiten Zeitpunkt läuft.
Bei dem offenbarten Blutdruckmessgerät ist der erste Zeitpunkt ein Zeitpunkt, welcher nach dem Anstiegs-Startzeitpunkt ist, und der zweite Zeitpunkt ist ein Zeitpunkt, welcher nach dem Abnahme-Startzeitpunkt ist.
Bei dem offenbarten Blutdruckmessgerät ist der erste Zeitpunkt der Anstiegs-Starteipunkt, und der zweite Zeitpunkt ist der Abnahme-Startzeitpunkt.
Das offenbarte Blutdruckmessgerät beinhaltet: eine Subtraktionseinheit, welche das Ausgangssignal des Digitalfilters, welches dem Manschettendrucksignal entspricht, welches zu irgendeinem Zeitpunkt detektiert ist, von dem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit subtrahiert, welches dem Manschettendrucksignal entspricht, welches zu diesem Zeitpunkt detektiert ist; und eine Änderungsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit, welche das Ausgangssignal der Subtraktionseinheit benutzt, um die Änderungsgeschwindigkeit des druckaufbauenden Druckes zu berechnen.
Bei dem offenbarten Blutdruckmessgerät ist das Analogfilter ein Tiefpassfilter erster Ordnung oder ein Bandpassfilter, und das digitale Filter ist ein Tiefpassfilter erster Ordnung oder ein Bandpassfilter.
Bei dem offenbarten Blutdruckmessgerät ist der vorher festgelegte Zeitbetrag ein Zeitbetrag, welcher kürzer als die Einschwingverhalten-Periode des Analogfilters ist.
Das offenbarte Pulswelle-Extrahierverfahren beinhaltet: einen druckaufbauenden Druckeinstellschritt des Veränderns eines Druckes, mit welchem eine Manschette, welche an einem Messort eines Körperteils befestigt ist, den Messort unter Druck setzt; einen Manschettendruck-Detektierschritt des Detektierens des Druckes in der Manschette in einer Periode des Änderns des druckaufbauenden Druckes als ein analoges Manschettendrucksignal; und einen Pulswelle-Detektierschritt des Detektierens, in dem Manschettendrucksignal, einer Pulswelle, welche eine Druckkomponente ist, welche auf dem druckaufbauenden Druck in Synchronisation mit einem Puls des Körpers überlagert ist, wobei der Pulswelle-Detektierschritt einen Schritt des Extrahierens einer Hochfrequenzkomponente von dem Manschettendrucksignal durch das Laufenlassen des Manschettendrucksignals durch ein Analogfilter, einen Schritt des Wandelns, in ein digitales Signal, des Manschettendrucksignals, welches von dem Laufen durch das Analogfilter herrührt, einen Subtraktions-Verarbeitungsschritt des Durchführens der Subtraktionsverarbeitung an dem digitalen Signal und einen Schritt des Extrahierens einer Hochfrequenzkomponente durch das Durchführen der Digitalfilterverarbeitung an einem Signal beinhaltet, welches aus der Verarbeitung des Subtraktion-Verarbeitungsschrittes herrührt, und in dem Subtraktion-Verarbeitungsschritt wenigstens eines von Folgendem, eine erste Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein erstes Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem ersten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt in einer Periode ist, von einem Zunahme-Startzeitpunkt, bei welchem der druckaufbauende Druck startet, zuzunehmen, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem ein vorher festgelegter Betrag an Zeit seit dem Anstiegs-Startzeitpunkt verstrichen ist, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit in einer Periode läuft, von dem ersten Zeitpunkt bis zu einem Abnahme-Startzeitpunkt, bei welchem der druckaufbauende Druck sich vom Ansteigen zum Absteigen ändert, und einer zweiten Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein zweites Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit bei einem zweiten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt in einer Periode ist, von dem Abnahme-Startzeitpunkt bis zu einem Zeitpunkt, bei welchem ein vorher festgelegter Zeitbetrag seit dem Abnahme-Startzeitpunkt verstrichen ist, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit läuft, nachdem der zweite Zeitpunkt vollzogen ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel bei einem Blutdruckmessgerät für den Heimgebrauch angewendet werden und ist für das Steuern bzw. Managen der Gesundheit eines Benutzers nützlich.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail und mit Bezug auf einen spezielle Ausführungsform beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann klar, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen hinzugefügt werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung ( JP 2012-211138 ), welche am 25. September 2012 eingereicht wurde, welche hier als Referenz eingearbeitet ist.
Bezugszeichenliste

1: Blutdruckmessgerät
10: Hauptgerät-Teilbereich
30: Manschette
18: CPU
23: Pulswelle-Detektiereinheit
232: Analoges Hochpassfilter erster Ordnung
233: A/D-Wandlereinheit
234: Signalspeichereinheit
235: Subtrahiereinheit
236: Digitales Hochpassfilter erster Ordnung
237: Subtraktionseinheit
181: Blutdruck-Bestimmungseinheit
182: Aufblas-(Luftauslass-)Geschwindigkeits-Berechnungseinheit

Claims

Blutdruckmessgerät, welches beinhaltet: eine Manschette, welche konfiguriert ist, an einem Messort eines Körperteils befestigt zu werden; eine druckaufbauende Druckeinstelleinheit, welche konfiguriert ist, einen Druck zu ändern, mit welchem die Manschette den Messort unter Druck setzt; eine Manschettendruck-Detektiereinheit, welche konfiguriert ist, ein analoges Manschettendrucksignal durch das Detektieren eines Druckes in der Manschette in einer Periode des Änderns des druckaufbringenden Druckes zu detektieren; eine Pulswelle-Detektiereinheit, welche konfiguriert ist, um basierend auf dem Manschettendrucksignal eine Pulswelle zu detektieren, welches eine Druckkomponente ist, welche auf dem druckaufbauenden Druck in Synchronisation mit einem Puls des Körperteils überlagert ist; und eine Blutdruck-Bestimmungseinheit, welche konfiguriert ist, einen gemessenen Blutdruckwert zu bestimmen, wobei der Amplitudenwert der Pulswelle benutzt wird welcher durch die Pulswelle-Detektiereinheit detektiert ist, wobei die Pulswelle-Detektiereinheit beinhaltet: ein Analogfilter, welches konfiguriert ist, eine Hochfrequenzkomponente von dem Manschettendrucksignal zu extrahieren, eine A/D-Wandlereinheit, welche konfiguriert ist, die digitale Wandlung an einem Ausgangssignal des Analogfilters durchzuführen, eine Subtraktions-Verarbeitungseinheit, welche konfiguriert ist, eine Subtraktionsverarbeitung an dem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit durchzuführen, und ein Digitalfilter, welches konfiguriert ist, die Filterverarbeitung für das Extrahieren einer Hochfrequenzkomponente an dem Signal durchzuführen, welches von der Subtraktionsverarbeitung herrührt, welche durch die Subtraktions-Verarbeitungseinheit durchgeführt ist, und die Subtraktions-Verarbeitungseinheit führt wenigstens eines von Folgendem durch: eine erste Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein erstes Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem ersten Zeitpunkt läuft, welcher irgendein Zeitpunkt ist, in einer Periode von einem Anstiegs-Startzeitpunkt, bei welchem der druckaufbauende Druck startet, zuzunehmen, bis zu einem Zeitpunkt, bei welchem ein vorher festgelegter Zeitbetrag seit dem Anstiegszeitpunkt verstrichen ist, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit läuft, und einer Periode von dem ersten Zeitpunkt bis zu einem Abnahme-Startzeitpunkt, bei welchem sich der druckaufbauende Druck vom Zunehmen zum Abnehmen ändert, und einer zweiten Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein zweites Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch eine A/D-Wandlereinheit bei einem zweiten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt ist, in einer Periode von dem Abnahme-Startzeitpunkt bis zu einem Zeitpunkt, bei welchem ein vorher festgelegter Zeitbetrag seit dem Abnahme-Startzeitpunkt verstrichen ist, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit nach dem zweiten Zeitpunkt läuft.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei der erste Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, welcher nach dem Zunahme-Startzeitpunkt ist, und der zweite Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, welcher nach dem Abnahme-Startzeitpunkt ist.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei der erste Zeitpunkt der Anstiegs-Startzeitpunkt ist und der zweite Zeitpunkt der Abnahme-Startzeitpunkt ist.
Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welches ferner beinhaltet: eine Subtraktionseinheit, welche das Ausgangssignal des Digitalfilters subtrahiert, welches dem Manschettendrucksignal entspricht, welches zu irgendeiner Zeit detektiert ist, von dem Ausgangssignal der A/D-Wandlereinheit, welches dem Manschettendrucksignal entspricht, welches zu diesem Zeitpunkt detektiert ist; und eine Änderungsgeschwindigkeit-Berechnungseinheit, welche das Ausgangssignal der Subtraktionseinheit benutzt, um die Änderungsgeschwindigkeit des druckaufbauenden Druckes zu berechnen.
Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Analogfilter ein Tiefpassfilter erster Ordnung oder ein Bandpassfilter ist, und das Digitalfilter ein Tiefpassfilter erster Ordnung oder ein Bandpassfilter ist.
Blutdruckmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der vorher festgelegte Zeitbetrag ein Zeitbetrag ist, welcher kürzer als die Einschwingverhalten-Periode des Analogfilters ist.
Pulswelle-Detektierverfahren, welches beinhaltet: einen druckaufbauenden Druck-Einstellschritt des Änderns eines Druckes, mit welchem eine Manschette, welche an einem Messort eines Körperteils befestigt ist, den Messort unter Druck setzt; einen Manschettendruck-Detektierschritt des Detektierens des Druckes in der Manschette in einer Periode des Änderns des druckaufbauenden Druckes als ein analoges Manschettendrucksignal; und einen Pulswelle-Detektierschritt des Detektierens, in dem Manschettendrucksignal, einer Pulswelle, welche eine Druckkomponente ist, welche auf dem druckaufbauenden Druck in Synchronisation mit einem Puls des Körpers überlagert ist, wobei der Pulswelle-Detektierschritt beinhaltet: einen Schritt des Extrahierens einer Hochfrequenzkomponente von dem Manschettendrucksignal durch das Laufenlassen des Manschettendrucksignals durch ein Analogfilter, einen Schritt des Wandelns, in ein digitales Signal, des Manschettendrucksignals, welches von dem Durchlaufen durch das Analogfilter herrührt, einen Subtraktions-Verarbeitungsschritt des Durchführens der Subtraktionsverarbeitung an dem digitalen Signal, und einen Schritt des Extrahierens einer Hochfrequenzkomponente durch das Durchführen einer Digitalfilterverarbeitung auf einem Signal, welches von der Verarbeitung des Subtraktions-Verarbeitungsschrittes herrührt, und in dem Subtraktions-Verarbeitungsschritt wenigstens eines von Folgendem: einer Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein erstes Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem ersten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt in einer Periode ist, von einem Anstiegs-Startzeitpunkt, bei welchem der druckaufbauende Druck das Zunehmen startet bis zu einem Zeitpunkt, bei dem ein vorher festgelegter Zeitbetrag seit dem Anstiegs-Startzeitpunkt verstrichen ist, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit läuft, in einer Periode von dem ersten Zeitpunkt bis zu einem Abnahme-Startzeitpunkt, bei welchem der druckaufbauende Druck sich vom Zunehmen zum Abnehmen ändert, und einer zweiten Subtraktionsverarbeitung, in welcher ein zweites Signal, welches ein Signal ist, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit zu einem zweiten Zeitpunkt läuft, welches irgendein Zeitpunkt in einer Periode von dem Startzeitpunkt bis zu einem Zeitpunkt ist, bei welchem ein vorher festgelegter Zeitbetrag seit dem Abnahme-Startzeitpunkt verstrichen ist, von einem Ausgangssignal subtrahiert wird, welches von dem Manschettendrucksignal herrührt, welches durch die A/D-Wandlereinheit läuft, nachdem der zweite Zeitpunkt vollzogen ist.