DE112017006617T5

DE112017006617T5 - Pulswellenmessvorrichtung, Pulswellenmessverfahren und Blutdruckmessvorrichtung

Info

Publication number: DE112017006617T5
Application number: DE112017006617.4T
Authority: DE
Inventors: Naomi Matsumura; Kentaro Mori; Naoki Matsumoto; Yasuhiro Kawabata; Kenji Fujii
Original assignee: Omron Corp; Omron Healthcare Co Ltd; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp; Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2019-09-12
Also published as: CN110113990A; WO2018123284A1; US20190313924A1; US11622694B2; JP2018102869A; JP6829599B2

Abstract

Eine Pulswellenmessvorrichtung beinhaltet: einen Gurt (20), der so zu tragen ist, dass er um eine Messzielstelle gewickelt wird; erste und zweite Pulswellensensoren (40-1, 40-2), die auf dem Gurt (20) angebracht sind, um in Bezug auf eine Breitenrichtung des Gurts voneinander beabstandet zu sein, und die Pulswellen gegneüberliegender Abschnitte einer Arterie erfassen, die durch die Messzielstelle verlaufen; eine Druckeinheit (21b, 21c), die auf dem Gurt angebracht ist und in der Lage ist, die Druckkräfte der ersten und zweiten Pulswellensensoren (40-1, 40-2) gegen die Messzielstelle zu ändern, um die Messzielstelle zu drücken; eine Wellenformvergleichseinheit, die erste und zweite Pulswellensignale (PS1, PS2) erfasst, die zeitsequentiell von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensoren ausgegeben werden, und Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale (PS1, PS2) vergleicht; und eine Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit, die die Druckkräfte durch die Druckeinheit (21b, 21c) variabel derart einstellt, dass die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch zueinander werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pulswellenmessvorrichtung und ein Pulswellenmessverfahren, insbesondere auf eine Pulswellenmessvorrichtung und ein Pulswellenmessverfahren, die nicht-invasiv die Laufzeit (Pulse Transit Time; PTT) einer Pulswelle durch eine Arterie hindurch messen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Blutdruckmessvorrichtung, die ein solches Pulswellenmessgerät beinhaltet und den Blutdruck unter Verwendung einer Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck berechnet.
Hintergrund der Erfindung
Herkömmlicherweise ist, wie in der Patentliteratur 1 (Japanisches offengelegtes Patentdokument Nr. 2-213324) offenbart, eine Technik bekannt gewesen, bei der eine kleine Manschette 13 und eine mittlere Manschette 12 fest in einer Manschette 10 angeordnet werden, während die kleine Manschette 13 und die mittlere Manschette 12 in Breitenrichtung der Manschette 10 (entsprechend einer Längsrichtung eines Oberarms) voneinander getrennt sind, und eine Zeitdifferenz (Pulslaufzeit) zwischen den von der kleinen Manschette 13 und der mittleren Manschette 12 erfassten Pulswellensignalen gemessen wird. Eine große Manschette 11 zur Messung des Blutdrucks nach einem oszillometrischen Verfahren wird entlang des Raumes zwischen der kleinen Manschette 13 und der mittleren Manschette 12 in der Manschette 10 platziert.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-213324
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der Patentliteratur 1 wird die Messung der Pulslaufzeit durchgeführt, während ein Vorgang zum Anlegen von Druck und Reduzieren von Druck ausgeführt wird, so dass der Druck in der kleinen Manschette 13 und der Druck in der mittleren Manschette 12 gleich dem Druck in der großen Manschette 11 sind. Da die Anordnung der Gewebe in einem Arm jedoch von Patient zu Patient (von Proband zu Proband) unterschiedlich ist, unterscheiden sich die korrekten Werte des Drucks in der mittleren Manschette 12, die sich stromaufwärts der Oberarmarterie oder Brachialarterie (auf einer Seite näher zum Herzen) befindet, und des Drucks in der kleinen Manschette 13, die sich stromabwärts der Brachialarterie (auf einer Seite weiter vom Herzen entfernt) befindet, von Patient zu Patient (von Proband zu Proband). Wenn der Druck in der mittleren Manschette 12 und der Druck in der kleinen Manschette 13 auf dem gleichen Druck gehalten werden, wie in der Patentliteratur 1 angegeben, werden demzufolge in einigen Fällen keine geeigneten Messbedingungen erreicht. Aus diesem Grund gibt es ein Problem, dass die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit nicht gut ist.
Beispielsweise wird ein Aspekt angenommen, bei dem zwei Pulswellensensoren an einem Handgelenktragegurt (oder einer Manschette) einer tragbaren Vorrichtung angebracht sind, während sie in Breitenrichtung des Gurts (entsprechend der Längsrichtung des Handgelenks) voneinander getrennt sind, und die Zeitdifferenz (Pulslaufzeit) zwischen den von den beiden Pulswellensensoren erfassten Pulswellensignalen gemessen wird. In diesem Aspekt ist die Breite des Gurts begrenzt, um die Unannehmlichkeiten des Tragevorgangs zu mindern, und somit ist der Abstand zwischen den beiden Pulswellensensoren relativ kurz. Daher ist es insbesondere erforderlich, die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit zu erhöhen, und die Druckkraft des Pulswellensensors stromaufwärts der Arterie und die Druckkraft des Pulswellensensors stromabwärts der Arterie müssen geeignet eingestellt werden.
Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pulswellenmessvorrichtung und ein Pulswellenmessverfahren bereitzustellen, die die Messgenauigkeit einer Pulslaufzeit verbessern können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Blutdruckmessgerät bereitzustellen, das ein solches Pulswellenmessgerät beinhaltet und den Blutdruck unter Verwendung einer Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck berechnet.
Lösung des Problems
Um die vorgenannten Aufgaben zu lösen, beinhaltet ein Pulswellenmessgerät nach der vorliegenden Erfindung:

einen Gurt, der so zu tragen ist, dass er um eine Messzielstelle gewickelt wird;
erste und zweite Pulswellensensoren, die auf dem Gurt angebracht sind, um in Bezug auf eine Breitenrichtung des Gurts voneinander beabstandet zu sein, und die Pulswellen von gegenüberliegenden Abschnitten einer Arterie erfassen, die durch die Messzielstelle verlaufen;
eine Druckeinheit, die auf dem Gurt angebracht ist und in der Lage ist, die Druckkräfte des ersten und zweiten Pulswellensensors gegen die Messzielstelle zu ändern, um die Messzielstelle zu drücken;
eine Wellenformvergleichseinheit, die erste und zweite Pulswellensignale erfasst, die von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor zeitsequentiell ausgegeben werden, und Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale vergleicht; und
eine Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit, die die Druckkräfte durch die Druckeinheit variabel derart einstellt, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch zueinander werden.

In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet die „Messzielstelle“ eine Stelle, durch die eine Arterie verläuft. Die Messzielstelle kann beispielsweise eine obere Extremität wie ein Handgelenk oder ein Oberarm oder eine untere Extremität wie ein Knöchel oder ein Oberschenkel sein. Darüber hinaus zeigt in der vorliegenden Beschreibung „in Bezug auf‟ die Breitenrichtung des Gurts eine Positionsbeziehung in der Breitenrichtung des Gurts an.
Darüber hinaus kennzeichnet „Gurt“ ein bandartiges Element, das so angebracht ist, dass es unabhängig von der Bezeichnung um die Messzielstelle herumgewickelt werden kann. So ist beispielsweise anstelle des Gurtes die Bezeichnung wie „Band“ oder „Manschette“ möglich.
Die „Breitenrichtung“ des Gurts entspricht der Längsrichtung der Messzielstelle.
In der Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind der erste und der zweite Pulswellensensor auf dem Gurt angebracht, die in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts voneinander beabstandet sind. In einem Zustand, in dem der Gurt so angebracht ist, dass er um die Messzielstelle gewickelt wird, drückt die Druckeinheit den ersten und zweiten Pulswellensensor beispielsweise mit einer bestimmten Druckkraft gegen die Messzielstelle. In diesem Zustand erfassen der erste und zweite Pulswellensensor Pulswellen von gegenüberliegenden Teilen einer Arterie, die durch die Messzielstelle verlaufen. Die Wellenformvergleichseinheit erfasst erste und zweite Pulswellensignale, die von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor zeitsequentiell ausgegeben werden, und vergleicht die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale. Hier stellt die Druckkrafteinstelleinheit des Pulswellensensors die Druckkraft durch die Druckeinheit variabel so ein, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch sind. Dadurch können das erste und zweite Pulswellensignal unter einer geeigneten Messbedingung gemessen und die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit verbessert werden.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Druckeinheit erste und zweite Druckelemente, die in Verbindung mit dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor voneinander getrennt sind, wobei
die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit die Druckkräfte durch das erste und zweite Druckelement variabel einstellt, so dass die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch sind.
In der Pulswellenmessvorrichtung entsprechend der Ausführungsform können der erste und der zweite Pulswellensensor mit entsprechenden Druckkräften durch das erste bzw. zweite Druckelement gedrückt werden.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform beinhalten der erste und der zweite Pulswellensensor jeweils gepaarte Detektionselektroden zum Erfassen von Spannungen der gegenüberliegenden Abschnitte, und die Pulswellenmessvorrichtung beinhaltet:

gepaarte Stromelektroden, die auf dem Gurt angebracht sind, um voneinander beabstandet zu sein, so dass der erste und zweite Pulswellensensor zwischen den gepaarten Stromelektroden in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts eingebettet sind und einen Strom an die Messzielstelle liefern;
dritte und vierte Druckelemente, die jeweils in Verbindung mit den gepaarten Stromelektroden voneinander getrennt sind; und
eine Stromelektroden-Druckkraft-Einstelleinheit, die erste und zweite Pulswellensignale erfasst, die zeitsequentiell als Spannungssignale von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor ausgegeben werden, und die die Druckkräfte durch das dritte und vierte Druckelement so variabel einstellt, dass die S/N-Eigenschaften der ersten und zweiten Pulswellensignale nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert sind.

In der Pulswellenmessvorrichtung entsprechend der Ausführungsform können die jeweils gepaarten Stromelektroden mit entsprechenden Druckkräften durch die Stromelektroden-Druckkraft-Einstelleinheit und das dritte und vierte Druckelement gegen die Messstelle gedrückt werden, und es können zuverlässige Pulswellensignale als das erste und zweite Pulswellensignal erfasst werden.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform beinhaltet die Druckeinheit einen Festkörper, der über den ersten und zweiten Pulswellensensor in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts angeordnet ist, und fünfte und sechste Druckelemente, die äußere Abschnitte des Festkörpers als die ersten und zweiten Pulswellensensoren in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts drücken, und die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit stellt die Druckkräfte durch das fünfte und sechste Druckelement variabel so, dass die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale, die von der Wellenform-Vergleichseinheit verglichen werden, identisch sind.
Nach Experimenten der vorliegenden Erfinder wurde festgestellt, dass es leicht ist, einen Zustand zu erreichen, bei dem die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale identisch sind, wenn die Druckkräfte der ersten und zweiten Pulswellensensoren auf dem Messzielort auf unterschiedliche Werte eingestellt sind, um einem bestimmten Druckgradienten zu folgen. Daher wird in der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform der über den ersten und zweiten Pulswellensensor angeordnete Festkörper durch das fünfte und sechste Druckelement gedrückt, die äußere Abschnitte des Festkörpers als der erste und zweite Pulswellensensor in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts drücken. Die Druckkräfte des fünften und sechsten Druckelements werden durch die Druckkraft-Einstelleinheit des Pulswellensensors variabel eingestellt, so dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch sind. Dementsprechend werden die Druckkräfte des ersten und zweiten Pulswellensensors auf unterschiedliche Werte eingestellt, um einem bestimmten Druckgradienten zu folgen, was es leicht macht, den Zustand zu erreichen, bei dem die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind. Dadurch können das erste und zweite Pulswellensignal unter einer geeigneten Messbedingung gemessen werden und die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit kann weiter verbessert werden.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform beinhaltet die Druckeinheit einen Festkörper, der über den ersten und zweiten Pulswellensensor in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts angeordnet ist, ein siebtes Druckelement, das dem Festkörper zugewandt angeordnet ist und in der Lage ist, eine Druckkraft in Richtung des Festkörpers zu erzeugen, ein achtes Druckelement, das zwischen dem siebten Druckelement und einer Seite der äußeren Abschnitte des Festkörpers als der erste und zweite Pulswellensensor in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts angeordnet ist, und einen Abstandshalter, der zwischen dem siebten Druckelement und einer anderen Seite der äußeren Abschnitte des Festkörpers angeordnet ist, und die Druckkrafteinstelleinheit des Pulswellensensors stellt die Druckkräfte durch das siebte und achte Druckelement variabel so ein, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch sind.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform ist das siebte Andruckelement dem Festkörper zugewandt, der über den ersten und zweiten Pulswellensensor angeordnet ist und kann eine Andruckkraft zum Festkörper erzeugen. Dabei ist das achte Druckelement zwischen dem siebten Druckelement und der einen Seite der äußeren Abschnitte des Festkörpers als der erste und zweite Pulswellensensor in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts angeordnet. Darüber hinaus ist ein Abstandshalter zwischen der anderen Seite der äußeren Abschnitte des Festkörpers und dem siebten Druckelement angeordnet. Die Druckkräfte des siebten und achten Druckelements werden durch die Druckkraft-Einstelleinheit des Pulswellensensors variabel so eingestellt, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch sind. Daher werden die Druckkräfte des ersten und zweiten Pulswellensensors auf unterschiedliche Werte eingestellt, um einem bestimmten Druckgradienten zu folgen, was es einfach macht, den Zustand zu erreichen, in dem die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind. Dadurch können das erste und zweite Pulswellensignal unter einer geeigneten Messbedingung gemessen werden und die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit kann weiter verbessert werden.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform bestimmt die Pulswellensensor-Druckkrafteinstellungseinheit basierend auf den Amplituden der ersten und zweiten Pulswellensignale, ob die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale identisch sind.
In der Pulswellenmessvorrichtung der Ausführungsform wird basierend auf den Amplituden der ersten und zweiten Pulswellensignale bestimmt, ob die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale identisch sind. Dadurch können das erste und zweite Pulswellensignal unter einer geeigneten Messbedingung gemessen und die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform bestimmt die Pulswellensensor-Druckkrafteinstellungseinheit basierend auf den Aufwärtshubzeiten des ersten und zweiten Pulswellensignals, ob die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind.
In der Pulswellenmessvorrichtung wird gemäß der Ausführungsform basierend auf den Aufwärtshubzeiten der ersten und zweiten Pulswellensignale bestimmt, ob die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale identisch sind. Dadurch können das erste und zweite Pulswellensignal unter einer geeigneten Messbedingung gemessen werden und die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit kann weiter verbessert werden.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform bestimmt die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit, ob die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind, basierend auf einem Kreuzkorrelationskoeffizienten zwischen den Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „Kreuzkorrelationskoeffizient“ einen Stichprobenkorrelationskoeffizienten (auch Pearson's Product Moment Korrelationskoeffizient genannt). Wenn beispielsweise eine Datenzeichenfolge {xi} und eine Datenzeichenfolge {yi} aus zwei Sätzen von Zahlenwerten (hier i = 1, 2, ...., n) besteht, wird der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen der Datenzeichenfolge {xi} und der Datenzeichenfolge {yi} durch eine in 36 gezeigte Gleichung (Gl. 1) definiert. In der Gleichung (Gl. 1) stellen x und y mit oberen Balken jeweils Durchschnittswerte von x und y dar.
In der Pulswellenmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform wird basierend auf dem Kreuzkorrelationskoeffizienten zwischen den Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals bestimmt, ob die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind. Dadurch können das erste und zweite Pulswellensignal unter einer geeigneten Messbedingung gemessen und die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden.
Nach einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Blutdruckmessgerät der vorliegenden Erfindung:

die vorstehend beschriebene Pulswellenmessvorrichtung;
eine Messverarbeitungseinheit, die eine Zeitdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Pulswellensignal als Pulslaufzeit bei einer Druckkraft erfasst, die durch die Druckkrafteinstellungseinheit des Pulswellensensors so eingestellt wird, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind; und
eine erste Blutdruckberechnungseinheit, die einen Blutdruck basierend auf der von der Messverarbeitungseinheit erfassten Pulslaufzeit unter Verwendung einer vorbestimmten Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck berechnet.

Im Blutdruckmessgerät (Blutdruckmesseinrichtung) der Ausführungsform wird die Pulslaufzeit von der Messverarbeitungseinheit mit hoher Genauigkeit erfasst. Die erste Blutdruckberechnungseinheit berechnet (schätzt) den Blutdruck basierend auf der von der Messverarbeitungseinheit erfassten Pulslaufzeit unter Verwendung einer vorgegebenen Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck. Dadurch kann die Messgenauigkeit des Blutdrucks erhöht werden.
Nach einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Blutdruckmessgerät der vorliegenden Erfindung:

die vorstehend beschriebene Pulswellenmessvorrichtung;
eine Messverarbeitungseinheit, die eine Zeitdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Pulswellensignal als Pulslaufzeit unter einer Druckkraft erfasst, die durch die Druckkrafteinstellungseinheit des Pulswellensensors so eingestellt wird, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind; und
eine erste Blutdruckberechnungseinheit, die einen Blutdruck basierend auf der von der Messverarbeitungseinheit erfassten Pulslaufzeit unter Verwendung einer vorbestimmten Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck berechnet, wobei jedes der Druckelemente ein entlang des Gurts vorgesehener Fluidbeutel ist und einen integral mit dem Gurt vorgesehenen Hauptkörper aufweist, und im Hauptkörper die Messverarbeitungseinheit und die erste Blutdruckberechnungseinheit angebracht ist und eine Drucksteuereinheit, die den Druck durch Zuführen von Luft in den Fluidbeutel steuert, und eine zweite
Blutdruckberechnungseinheit, die den Blutdruck basierend auf dem Druck im Fluidbeutel berechnet, ist für die Blutdruckmessung nach einem oszillometrischen Verfahren angebracht.

In der vorliegenden Beschreibung ist der Hauptkörper für den Gurt „integral vorgesehen“, d.h. der Gurt und der Hauptkörper können integral geformt sein, oder der Gurt und der Hauptkörper können separat geformt sein und der Hauptkörper kann integral über ein Eingriffselement (z.B. ein Scharnier oder dergleichen) am Gurt befestigt sein.
In der Blutdruckmessvorrichtung der Ausführungsform kann die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit und der Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren durch eine integrierte Vorrichtung durchgeführt werden. Dadurch wird der Komfort für den Benutzer erhöht.
Nach einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Blutdruckmessgerät der vorliegenden Erfindung:

die vorstehend beschriebene Pulswellenmessvorrichtung, wobei die Druckkrafteinstelleinheit des Pulswellensensors in der Lage ist, das erste Druckelement, das zweite Druckelement, das dritte Druckelement und das vierte Druckelement in einen drucklosen Zustand zu versetzen;
wobei ein Kompressionselement, das zwischen dem Gurt und dem ersten Druckelement, dem zweiten Druckelement, dem dritten Druckelement und dem vierten Druckelement angeordnet ist, so getragen werden kann, dass es um die Messzielstelle gewickelt wird, und in einen druckbeaufschlagten Zustand zum Komprimieren der Messzielstelle oder einen drucklosen Zustand zum Lösen der Komprimierung der Messzielstelle eingestellt ist;
eine Messverarbeitungseinheit, die das Kompressionselement in einen drucklosen Zustand versetzt und eine Zeitdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Pulswellensignal als Pulslaufzeit bei einer Druckkraft erfasst, die von der Druckkrafteinstelleinheit des Pulswellensensors so eingestellt wird, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind;
eine erste Blutdruckberechnungseinheit, die einen Blutdruck basierend auf der von der Messverarbeitungseinheit erfassten Pulslaufzeit unter Verwendung einer vorbestimmten Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck berechnet; und
eine zweite Blutdruckberechnungseinheit, die das erste Druckelement, das zweite Druckelement, das dritte Druckelement und das vierte Druckelement in einen drucklosen Zustand versetzt, das Kompressionselement in einen druckbeaufschlagten Zustand zur Blutdruckmessung mittels eines oszillometrischen Verfahrens versetzt und den Blutdruck basierend auf dem Druck des Kompressionselements berechnet.

In der Blutdruckmessvorrichtung der Ausführungsform kann die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit und der Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren durch eine integrierte Vorrichtung durchgeführt werden. Dadurch wird der Komfort für den Benutzer erhöht.
Nach einem weiteren anderen Aspekt ist ein Pulswellenmessverfahren der vorliegenden Erfindung ein Pulswellenmessverfahren zum Messen einer Pulswelle durch Einbeziehen von
einem Gürtel bzw. Gurt, der so zu tragen ist, dass er um eine Messzielstelle gewickelt wird,
ersten und zweiten Pulswellensensoren, die auf dem Gurt angebracht sind, um in Bezug auf eine Breitenrichtung des Bandes voneinander beabstandet zu sein, und die Pulswellen von gegenüberliegenden Abschnitten einer Arterie erfassen, die durch die Messzielstelle verlaufen, und
einer Druckeinheit, die auf dem Gurt angebracht ist und in der Lage ist, die Druckkräfte des ersten und zweiten Pulswellensensors gegen die Messzielstelle zu ändern, um die Messzielstelle zu drücken, umfassend:

Erfassen erster und zweiter Pulswellensignale, die zeitsequentiell von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor ausgegeben werden, um die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale zu vergleichen; und
variables Einstellen der Druckkraft durch die Druckeinheit, so dass die verglichenen Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch zueinander sind.

Nach dem Pulswellenmessverfahren der vorliegenden Erfindung können das erste und zweite Pulswellensignal unter einer geeigneten Messbedingung gemessen und die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit erhöht werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, können gemäß der Pulswellenmessvorrichtung und dem Pulswellenmessverfahren der vorliegenden Erfindung das erste und zweite Pulswellensignal unter einer geeigneten Messbedingung gemessen werden und die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit kann erhöht werden.
Darüber hinaus kann nach dem Blutdruckmessgerät der vorliegenden Erfindung die Messgenauigkeit des Blutdrucks erhöht werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild eines Handgelenk-Blutdruckmessgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform gemäß einer Blutdruckmessvorrichtung zeigt, die mit einer Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
2 ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung eines Handgelenks in einem Zustand zeigt, in dem das Blutdruckmessgerät an einem linken Handgelenk getragen wird.
3 ist ein Diagramm, das ein planares Layout von Impedanzmesselektroden zeigt, die erste und zweite Pulswellensensoren bilden, in einem Zustand, bei dem das Blutdruckmessgerät am linken Handgelenk getragen wird.
4 ist ein Diagramm, das eine Blockkonfiguration eines Steuersystems des Blutdruckmessgeräts darstellt.
5A ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand zeigt, in dem das Blutdruckmessgerät am linken Handgelenk getragen wird, und 5B ist ein Diagramm, das Wellenformen von ersten und zweiten Pulswellensignalen zeigt, die von den ersten bzw. zweiten Pulswellensensoren ausgegeben werden.
6 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf zeigt, wenn das Blutdruckmessgerät eine Blutdruckmessung nach einem oszillometrischen Verfahren durchführt.
7 ist ein Diagramm, das Schwankungen des Manschettendrucks und des Pulswellensignals entsprechend dem Betriebsablauf von 6 zeigt.
8 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf darstellt, wenn das Blutdruckmessgerät ein Pulswellenmessverfahren gemäß einer Ausführungsform zum Erfassen einer Pulslaufzeit (PTT) ausführt und eine Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchführt.
9 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf darstellt, wenn Manschetten für ein Stromelektrodenpaar, wie im Betriebsablauf von 8 dargestellt, gesteuert werden.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Betriebsablauf zeigt, wenn die im Betriebsablauf von 8 dargestellten Manschetten für ein Detektionselektrodenpaar gesteuert werden.
11 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf zeigt, wenn die im Betriebsablauf von 8 dargestellten Manschetten für das Detektionselektrodenpaar gesteuert werden.
12 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf zeigt, wenn die im Betriebsablauf von 8 dargestellten Manschetten für das Detektionselektrodenpaar gesteuert werden.
13 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Druckkraft auf die gepaarten Detektionselektroden und einem Kreuzkorrelationskoeffizienten zwischen den Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor ausgegeben werden, darstellt.
14A ist ein Streudiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Pulslaufzeit (PTT), die unter einer Bedingung erfasst wurde, bei der die Druckkraft (Manschettendruck) durch das Blutdruckmessgerät auf 40 mmHg eingestellt wurde, und einem systolischen Blutdruck (SBP), der durch Blutdruckmessung basierend auf einem oszillometrischen Verfahren für verschiedene Benutzer (Probanden) erfasst wurde, darstellt.
14B ist ein Streudiagramm, das einen Zusammenhang zwischen einer Pulslaufzeit (PTT), die unter einer Bedingung erfasst wurde, bei der die Druckkraft (Manschettendruck) vom Blutdruckmessgerät auf 130 mmHg eingestellt wurde, und einem systolischen Blutdruck (SBP), der durch eine Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren für verschiedene Benutzer erfasst wurde, zeigt.

15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild eines Handgelenk-Blutdruckmessgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform gemäß der Blutdruckmessvorrichtung einschließlich der Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand zeigt, in dem das in 15 gezeigte Blutdruckmessgerät am linken Handgelenk getragen wird.
17 ist ein Diagramm, das eine Blockkonfiguration eines Steuersystems des Blutdruckmessgeräts gemäß 15 zeigt.
18A ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand zeigt, in dem das in 15 gezeigte Blutdruckmessgerät am linken Handgelenk getragen wird, und 18B ist ein Diagramm, das Wellenformen von ersten und zweiten Pulswellensignalen zeigt, die von den ersten bzw. zweiten Pulswellensensoren ausgegeben werden.
19 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf darstellt, wenn das Blutdruckmessgerät das Pulswellenmessverfahren gemäß einer Ausführungsform ausführt, um eine Pulslaufzeit (PTT) zu erfassen, und eine Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchführt.
20 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Betriebsfluss zeigt, wenn Manschetten für ein Detektionselektrodenpaar gesteuert werden, das im Betriebsfluss von 19 dargestellt ist.
21 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf zeigt, wenn die Manschetten für das im Betriebsablauf von 19 dargestellte Detektionselektrodenpaar gesteuert werden.
22 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf zeigt, wenn die Manschetten für das im Betriebsablauf von 19 dargestellte Detektionselektrodenpaar gesteuert werden.
23 ist eine perspektivische Ansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild eines Handgelenk-Blutdruckmessgerätes gemäß einer dritten Ausführungsform gemäß der Blutdruckmessvorrichtung einschließlich der Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
24 ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Handgelenks in dem Zustand zeigt, in dem das in 23 gezeigte Blutdruckmessgerät am linken Handgelenk getragen wird.
25 ist ein Diagramm, das eine Blockkonfiguration eines Steuersystems des in 23 dargestellten Blutdruckmessgerätes darstellt.
26A ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in dem Zustand zeigt, in dem das in 23 gezeigte Blutdruckmessgerät am linken Handgelenk getragen wird, und 26B ist ein Diagramm, das Wellenformen von ersten und zweiten Pulswellensignalen zeigt, die von den ersten bzw. zweiten Pulswellensensoren ausgegeben werden.
27 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf darstellt, wenn das Blutdruckmessgerät das Pulswellenmessverfahren gemäß einer Ausführungsform ausführt, um eine Pulslaufzeit (PTT) zu erfassen, und eine Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchführt.
28 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Betriebsfluss zeigt, wenn Manschetten für ein Detektionselektrodenpaar gesteuert werden, das im Betriebsfluss von 27 dargestellt ist.
29 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf zeigt, wenn die Manschetten für das im Betriebsablauf von 27 dargestellte Detektionselektrodenpaar gesteuert werden.
30 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf zeigt, wenn die Manschetten für das im Betriebsablauf von 27 dargestellte Detektionselektrodenpaar gesteuert werden.
31 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erschenungsbild eines Handgelenk-Blutdruckmessgerätes gemäß einer vierten Ausführungsform gemäß der Blutdruckmessvorrichtung einschließlich der Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
32 ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand zeigt, in dem das Blutdruckmessgerät am linken Handgelenk getragen wird.
33 ist ein Diagramm, das eine Blockkonfiguration eines Steuersystems des Blutdruckmessgeräts darstellt.
34 ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks zeigt, in einem Fall, in dem die Blutdruckmessung mit dem oszillometrischen Verfahren in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem das Blutdruckmessgerät am linken Handgelenk getragen wird.
35 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf darstellt, wenn das Blutdruckmessgerät das Pulswellenmessverfahren gemäß einer Ausführungsform ausführt, um eine Pulslaufzeit (PTT) zu erfassen, und eine Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchführt.
36 ist ein Diagramm, das eine Gleichung darstellt, die einen Kreuzkorrelationskoeffizienten r zwischen einer Datenkette {xi} und einer Datenkette {yi} darstellt.
37 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine vorgegebene Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck zeigt.
38 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für die vorgegebene Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck zeigt. 39 ist ein Diagramm, das noch ein weiteres Beispiel für die vorgegebene Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Zunächst wird eine erste Ausführungsform nach einer Blutdruckmessvorrichtung mit einer Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
(Konfiguration des Blutdruckmessgerätes)
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild eines Handgelenk-Blutdruckmessgerätes (im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet) der ersten Ausführungsform zeigt. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt senkrecht zu einer Längsrichtung eines linken Handgelenks 90 in einem Zustand, bei dem ein Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 als Messzielstelle getragen wird (nachfolgend „Tragezustand“ genannt).
Wie in diesen Figuren dargestellt, beinhaltet das Blutdruckmessgerät 1 grob einen Gurt 20, der so zu tragen ist, dass er das linke Handgelenk 90 des Benutzers umschließt, und einen Hauptkörper 10, der fest mit dem Gürtel 20 verbunden ist.
Wie aus 1 gut zu verstehen ist, hat der Gurt 20 eine längliche bandartige Form, um das linke Handgelenk 90 entlang einer Umfangsrichtung zu umgeben. Der Gurt 20 beinhaltet ein Band 23, das eine äußere Umfangsfläche 20b bildet, und eine Druckmanschettengruppe 21E, die entlang einer inneren Umfangsfläche 23a des Bands 23 angebracht ist und eine innere Umfangsfläche 20a bildet, die mit dem linken Handgelenk 90 in Kontakt steht (siehe 2). Die als Druckeinheit wirkende Druckmanschettengruppe 21E ist in Bezug auf eine Breitenrichtung Y des Gurts 20 unterteilt und beinhaltet eine Druckmanschette 21a als drittes Druckelement, eine Druckmanschette 21b als erstes Druckelement, eine Druckmanschette 21c als zweites Druckelement und eine Druckmanschette 21d als viertes Druckelement. Die Druckmanschettengruppe 21E wird später ausführlich beschrieben. Das Maß (Breitenmaß) in Breitenrichtung Y des Bandes 20 ist in diesem Beispiel auf ca. 30 mm eingestellt.
Der Hauptkörper 10 ist in diesem Beispiel integral an einem Endabschnitt 20e des Gurts 20 in dessen Umfangsrichtung durch integrales Formen vorgesehen. Es sei darauf hingewiesen, dass der Gurt 20 und der Hauptkörper 10 getrennt voneinander gebildet werden können und dass dann der Hauptkörper 10 über ein Montageelement (z.B. ein Scharnier oder dergleichen) integral an dem Gurt 20 befestigt werden kann. In diesem Beispiel ist eine Stelle, an der der Hauptkörper 10 angeordnet ist, so geplant, dass sie auf eine Rückseitenfläche (eine Fläche auf einer Rückseite einer Hand) 90b eines linken Handgelenks 90b in einem Tragezustand trifft (siehe 2). Eine Radialarterie 91, die in der Nähe einer handflächenseitigen Oberfläche (eine Oberfläche auf einer Handflächenseite) 90a im linken Handgelenk 90 verläuft, ist in 2 dargestellt.
Wie aus 1 gut zu verstehen ist, weist der Hauptkörper 10 eine dreidimensionale Form mit einer Dicke in einer Richtung senkrecht zur äußeren Umfangsfläche 20b des Gurts 20 auf. Der Hauptkörper 10 ist kompakt und dünn geformt, um die täglichen Aktivitäten des Benutzers nicht zu stören. In diesem Beispiel weist der Hauptkörper 10 eine Kontur mit einer abgeschnittenen viereckigen Pyramidenform auf, die vom Gurt 20 nach außen ragt.
Eine Anzeigeeinheit 50, die als Bildschirm dient, ist auf der Oberseite (einer Fläche, die am weitesten von einem Messzielort entfernt ist) 10a des Hauptkörpers 10 vorgesehen. Eine Bedieneinheit 52 zur Eingabe einer Anweisung des Benutzers ist entlang einer Seitenfläche 10f des Hauptkörpers 10 (eine Seitenfläche auf einer linken Vorderseite in 1) vorgesehen.
Eine Impedanzmesseinheit 40, die einen ersten und zweiten Pulswellensensor bildet, ist auf einer inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschettengruppe 21E vorgesehen, die eine Stelle zwischen dem einen Endabschnitt 20e und dem anderen Endabschnitt 20f des Gurts 20 in Umfangsrichtung ist und als innere Umfangsfläche 20a des Gurts 20 dient. Sechs plattenförmige (oder plattenförmige) Elektroden 41 bis 46 (diese Elektroden werden im Allgemeinen als „Elektrodengruppe“ bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 4E bezeichnet) sind auf der inneren Umfangsfläche 20a der Stelle angeordnet, an der die Impedanzmesseinheit 40 in einem Zustand angeordnet ist, in dem die Elektroden in Bezug auf die Breitenrichtung Y des Gurts 20 voneinander beabstandet sind) (was später näher beschrieben wird). In diesem Beispiel ist eine Stelle, an der die Elektrodengruppe 40E angeordnet ist, so geplant, dass sie die Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 in dem Tragezustand trifft (siehe 2).
Wie in 1 dargestellt, sind die Unterseite (eine Fläche, die dem Messziel am nächsten liegt) 10b des Hauptkörpers 10 und der Endabschnitt 20f des Gurts 20 durch eine dreifache Schnalle 24 miteinander verbunden. Die Schnalle 24 beinhaltet ein erstes plattenförmiges Element 25, das auf einer äußeren Umfangsseite angeordnet ist, und ein zweites plattenförmiges Element 26, das auf einer inneren Umfangsseite angeordnet ist. Ein Endabschnitt 25e des ersten plattenartigen Elements 25e ist über eine Verbindungsstange 27, die sich entlang der Breitenrichtung Y erstreckt, drehbar am Hauptkörper 10 befestigt. Der andere Endabschnitt 25f des ersten plattenartigen Elements 25 ist drehbar an einem Endabschnitt 26e des zweiten plattenartigen Elements 26e über eine Verbindungsstange 28, die sich entlang der Breitenrichtung Y erstreckt, befestigt. Der andere Endabschnitt 26f des zweiten plattenartigen Elements 26 ist in der Nähe des Endabschnitts 20f des Gurts 20 durch einen Befestigungsabschnitt 29 befestigt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Einbaulage des Befestigungsabschnitts 29 in Umfangsrichtung des Gurts 20 entsprechend der Umfangslänge des linken Handgelenks 90 des Benutzers variabel im Voraus eingestellt ist. Somit ist das Blutdruckmessgerät 1 (der Gurt 20) insgesamt in einer im Wesentlichen ringförmigen Form ausgebildet, und die Unterseite 10b des Hauptkörpers 10 und der Endabschnitt 20f des Gurts 20 können in Pfeil-B-Richtung durch die Schnalle 24 geöffnet und geschlossen werden.
Wenn der Benutzer das Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 trägt, führt er die linke Hand durch den Gurt 20 in eine Richtung, die durch einen Pfeil A in 1 angezeigt wird, in einem Zustand ein, in dem die Schnalle 24 geöffnet wird, um den Durchmesser des Rings des Gurts 20 zu vergrößern. Anschließend stellt der Benutzer, wie in 2 dargestellt, die Winkellage des Gurts 20 um das linke Handgelenk 90 ein, um die Impedanzmesseinheit 40 des Gurts 20 auf der durch das linke Handgelenk 90 verlaufenden Radialarterie 91 zu positionieren. Infolgedessen wird die Elektrodengruppe 40E der Impedanzmesseinheit 40 so eingestellt, dass sie an einem Abschnitt 90a1 der handflächenseitigen Oberfläche 90a des linken Handgelenks 90a anliegt, der auf die Radialarterie 91 trifft. In diesem Zustand schließt und fixiert der Benutzer die Schnalle 24. So trägt der Benutzer das Blutdruckmessgerät 1 (den Gurt 20) am linken Handgelenk 90.
Wie in 2 dargestellt, besteht das Band 23 in diesem Beispiel aus einem Kunststoffmaterial, das in Dickenrichtung flexibel und in Umfangsrichtung (Längsrichtung) im Wesentlichen nicht dehnbar ist. In diesem Beispiel ist die Druckmanschettengruppe 21E als Fluidbeutel konfiguriert, indem zwei dehnbare Polyurethanplatten in Dickenrichtung gegenüberliegt angeordnet werden und periphere Kantenabschnitte davon verschweißt werden. Wie vorstehend beschrieben, ist die Elektrodengruppe 40E der Impedanzmesseinheit 40 an einer Stelle der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschettengruppe 21E (Gurt 20) angeordnet, die auf die Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 trifft.
Wie in 3 dargestellt, ist die Elektrodengruppe 40E der Impedanzmesseinheit 40 im Tragezustand so eingestellt, dass sie entlang der Längsrichtung des Handgelenks (entsprechend der Breitenrichtung Y des Gurts 20) so ausgerichtet ist, dass sie auf die Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 trifft. Die Elektrodengruppe 40E hat paarweise Stromelektroden 41 und 46 zur Erregung, die auf beiden Seiten in Bezug auf die Breitenrichtung Y angeordnet sind, paarweise erste Detektionselektroden 42 und 43, die einen ersten Pulswellensensor 40-1 zur Spannungserkennung bilden, und paarweise zweite Detektionselektroden 44 und 45, die einen zweiten Pulswellensensor 40-2 zur Spannungserkennung bilden, wobei die paarweise ersten Detektionselektroden 42 und 43 und die paarweise zweiten Detektionselektroden 44 und 45 zwischen den paarweise angeordneten Stromelektroden 41 und 46 angeordnet sind. Die gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45 sind so angeordnet, dass sie einen weiteren stromabwärts gelegenen Abschnitt des Blutflusses der Radialarterie 91 in Bezug auf die gepaarten ersten Detektionselektroden 42 und 43 erfüllen. In Bezug auf die Breitenrichtung Y ist in diesem Beispiel der Abstand D (siehe 5A) zwischen der Mitte der gepaarten ersten Detektionselektroden 42 und 43 und der Mitte der gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45 auf 20 mm eingestellt. Dieser Abstand D entspricht einem wesentlichen Abstand zwischen dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2. Darüber hinaus sind in diesem Beispiel in Bezug auf die Breitenrichtung Y der Abstand zwischen den gepaarten ersten Detektionselektroden 42 und 43 und der Abstand zwischen den gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45 jeweils auf 2 mm eingestellt.
Eine solche Elektrodengruppe 40E kann so konfiguriert werden, dass sie flach ist. Daher kann im Blutdruckmessgerät 1 der Gürtel 20 so konfiguriert werden, dass er insgesamt dünn ist.
4 zeigt eine Blockkonfiguration eines Steuersystems des Blutdruckmessgerätes 1. Neben der Anzeigeeinheit 50 und der vorstehend beschriebenen Bedieneinheit 52 sind im Hauptkörper 10 des Blutdruckmessgerätes 1 eine Zentraleinheit (CPU) 100 als Steuereinheit, ein Speicher 51 als Speichereinheit und eine Kommunikationseinheit 59 angebracht. Darüber hinaus sind die Drucksensoren 31a, 31b, 31c und 31d, die Pumpen 32a, 32b, 32c und 32d sowie die Ventile 33a, 33b, 33c und 33d im Hauptkörper 10 angebracht (es sei darauf hingewiesen, dass diese Einheiten in der folgenden Beschreibung gemeinsam als ein Drucksensor 31, eine Pumpe 32 und ein Ventil 33 bezeichnet werden können). Im Hauptkörper 10 sind auch Schwingkreise (Oszillationsschaltungen) 310a, 310b, 310c und 310d zum Umwandeln der jeweiligen Ausgänge der Drucksensoren 31a, 31b, 31c und 31d in Frequenzen, Pumpenantriebskreise d.h. Pumpenansteuerkreise) 320a, 320b, 320c und 320d zum Antreiben der Pumpen 32a, 32b, 32c und 32d und Ventilantriebskreise (d.h. Ventilansteuerkreise) 330a, 330b, 330c und 330d zum Antreiben der Ventile 33a, 33b, 33c und 33d (es sei darauf hingewiesen, dass diese Einheiten in der folgenden Beschreibung gemeinsam als ein Schwingkreis 310, ein Pumpenantriebskreis 320 und ein Ventilantriebskreis 330 bezeichnet werden können) angeordnet. Zusätzlich zur vorstehend beschriebenen Elektrodengruppe 40E ist in der Impedanzmesseinheit 40 eine Erregungs- und Spannungserkennungsschaltung 49 eingebaut.
In diesem Beispiel beinhaltet die Anzeigeeinheit 50 eine organische Elektrolumineszenz (EL)-Anzeige und zeigt Informationen zur Blutdruckmessung wie Blutdruckmessergebnisse und andere Informationen gemäß einem Steuersignal der CPU 100 an. Es sei darauf hingewiesen, dass die Anzeigeeinheit 50 nicht auf die organische EL-Anzeige beschränkt ist und eine andere Art von Anzeigeeinheit sein kann, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD).
In diesem Beispiel ist die Bedieneinheit 52 ein Druckschalter und gibt ein Betriebssignal ein, das dem Befehl eines Benutzers entspricht, die Blutdruckmessung zu starten oder zu stoppen, an die CPU 100.Es sei darauf hingewiesen, dass die Bedieneinheit 52 nicht auf den Druckschalter beschränkt ist und beispielsweise ein drucksensitiver (resistiver) Typ oder ein Näherungs- (elektrostatisch kapazitiver) Typ Touchpanel-Schalter oder dergleichen sein kann. Darüber hinaus kann ein Mikrofon (nicht dargestellt) vorgesehen sein, um eine Anweisung zum Starten der Blutdruckmessung mit der Stimme eines Benutzers einzugeben.
Der Speicher 51 speichert nicht temporär Daten eines Programms zur Steuerung des Blutdruckmessgerätes 1, Daten zur Steuerung des Blutdruckmessgerätes 1, Einstelldaten zur Einstellung verschiedener Funktionen des Blutdruckmessgerätes 1, Daten von Messergebnissen von Blutdruckwerten, etc. Der Speicher 51 wird auch als Arbeitsspeicher oder dergleichen bei der Programmausführung verwendet.
Die CPU 100 führt gemäß dem im Speicher 51 gespeicherten Programm verschiedene Funktionen als Steuereinheit aus und steuert das Blutdruckmessgerät 1. Wenn beispielsweise die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren durchgeführt wird, steuert die CPU 100 die Steuerung der Pumpe 32 (und des Ventils 33) basierend auf einem Signal des Drucksensors 31 als Reaktion auf eine Anweisung zum Starten der Blutdruckmessung von der Bedieneinheit 52 aus. Darüber hinaus führt die CPU 100 in diesem Beispiel die Steuerung der Berechnung eines Blutdruckwertes basierend auf einem Signal des Drucksensors 31 durch.
Die Kommunikationseinheit 59 wird von der CPU 100 gesteuert, um vorbestimmte Informationen über ein Netzwerk 900 an eine externe Vorrichtung zu übertragen und Informationen von der externen Vorrichtung über das Netzwerk 900 zu empfangen, um die Informationen an die CPU 100 zu liefern. Die Kommunikation über das Netzwerk 900 kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. In dieser Ausführungsform ist das Netzwerk 900 das Internet. Das Netzwerk 900 ist jedoch nicht auf das Internet beschränkt, sondern kann eine andere Art von Netzwerk sein, wie beispielsweise ein lokales Krankenhausnetzwerk (LAN) oder eine Einzelkommunikation über ein USB-Kabel oder dergleichen. Die Kommunikationseinheit 59 kann einen Mikro-USB-Anschluss beinhalten.
In diesem Beispiel beinhaltet die Pumpe 32 eine piezoelektrische Pumpe und liefert Luft als Druckflüssigkeit an die Druckmanschettengruppe 21 E, um den Druck (Manschettendruck) in der Druckmanschettengruppe 21E zu erhöhen. Das Ventil 33 wird geöffnet oder geschlossen, um die Luft aus oder in der Druckmanschettengruppe 21E abzuführen oder einzuschließen, um den Manschettendruck zu steuern. Der Pumpenantriebskreis 320 treibt die Pumpe 32 basierend auf einem Steuersignal an, das von der CPU 100 geliefert wird. Der Ventilsteuerkreis 330 öffnet oder schließt das Ventil 33 basierend auf einem von der CPU 100 gelieferten Steuersignal.
In diesem Beispiel ist der Drucksensor 31 ein piezoresistiver Drucksensor und ist über eine Luftleitung 38 (38a, 38b, 38c und 38d) mit der Pumpe 32, dem Ventil 33 und der Druckmanschettengruppe 21E verbunden. Der Drucksensor 31 erfasst den Druck des Gurts 20 (die Druckmanschettengruppe 21E), in diesem Beispiel den Druck mit dem Atmosphärendruck als Referenz (Null) durch die Luftleitung 38, und gibt den erfassten Druck als zeitsequentielles Signal aus. Der Schwingkreis 310 schwingt als Reaktion auf einen elektrischen Signalwert basierend auf einer Änderung des elektrischen Widerstands, die durch einen piezoresistiven Effekt des Drucksensors 31 verursacht wird, und gibt ein Frequenzsignal mit einer Frequenz, die dem elektrischen Signalwert des Drucksensors 31 entspricht, an die CPU 100 aus. In diesem Beispiel wird der Ausgang des Drucksensors 31 verwendet, um den Druck der Druckmanschettengruppe 21E zu steuern und einen Blutdruckwert (mit systolischem Blutdruck (SBP) und diastolischem Blutdruck (DBP)) nach dem oszillometrischen Verfahren zu berechnen.
Wenn der Blutdruck nach einem allgemeinen oszillometrischen Verfahren gemessen wird, wird in der Regel der folgende Vorgang durchgeführt. Das heißt, die Manschette wird im Voraus um eine Messzielstelle (einen Arm oder dergleichen) eines Probanden gewickelt, und zum Zeitpunkt der Messung steuert die CPU 100 die Pumpe 32 und das Ventil 33 so, dass der Manschettendruck höher als der maximale Blutdruck ist und dann allmählich reduziert wird. Im druckreduzierenden Schritt wird der Manschettendruck durch den Drucksensor erfasst und die in der Arterie auftretende Schwankung des arteriellen Volumens am Messzielsort als Pulswellensignal extrahiert. Der maximale Blutdruck (systolischer Blutdruck) und der niedrigste Blutdruck (diastolischer Blutdruck) werden aus der Änderung (hauptsächlich steigen und fallen) der Amplitude des Pulswellensignals berechnet, das mit der Änderung des Manschettendrucks zu diesem Zeitpunkt einhergeht. Wenn außerdem der Druck der Druckmanschettengruppe 21E für die Blutdruckmessung basierend auf der Pulslaufzeit gesteuert wird, steuert die CPU 100 die Pumpe 32 und das Ventil 33, um den Manschettendruck entsprechend den verschiedenen Bedingungen zu erhöhen oder zu verringern. Details werden nachstehend noch beschrieben.
Eine Batterie 53 ist ein Element, das im Hauptkörper 10 angebracht ist, und in diesem Beispiel versorgt die Batterie 53 jedes Element der CPU 100, den Drucksensor 31, die Pumpe 32, das Ventil 33, die Anzeigeeinheit 50, den Speicher 51, die Kommunikationseinheit 59, den Schwingkreis 310 und den Pumpenantriebskreis 320 mit Strom. Die Batterie 53 versorgt auch die Erregungs- und Spannungserkennungsschaltung 49 der Impedanzmesseinheit 40 über eine Verdrahtung 71 mit Strom. Die Verdrahtung 71 ist so vorgesehen, dass sie sich zwischen dem Hauptkörper 10 und der Impedanzmesseinheit 40 entlang der Umfangsrichtung des Gurts 20 in einem Zustand erstreckt, in dem die Verdrahtung 71 zwischen dem Band 23 des Gurts 20 und der Druckmanschettengruppe 21E zusammen mit einer Verdrahtung 72 für Signale angeordnet ist.
5A zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand, in dem das Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 getragen wird. 5B zeigt die Wellenformen eines ersten Pulswellensignals PS1 und eines zweiten Pulswellensignals PS2, die vom ersten Pulswellensensor 40-1 bzw. dem zweiten Pulswellensensor 40-2 ausgegeben werden. Die Erregungs- und Spannungserfassungsschaltung 49 der Impedanzmesseinheit 40 wird von der CPU 100 gesteuert, und während des Betriebs wird in diesem Beispiel ein hochfrequenter Konstantstrom i mit einer Frequenz von 50 kHz und einem Stromwert von 1 mA zwischen den beidseitig in Bezug auf die Längsrichtung des Handgelenks (entsprechend der Breitenrichtung Y des Gurts 20) angeordneten gekoppelten Stromelektroden 41 und 46 gemäß 5A fließen gelassen. In diesem Zustand erfasst die Erregungs- und Spannungserfassungsschaltung 49 ein Spannungssignal v1 zwischen den gepaarten ersten Detektionselektroden 42 und 43, die den ersten Pulswellensensor 40-1 bilden, und ein Spannungssignal v2 zwischen den gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45, die den zweiten Pulswellensensor 40-2 bilden. Diese Spannungssignale v1 und v2 stellen Veränderungen der elektrischen Impedanz dar, die durch Pulswellen des Blutflusses der Radialarterie 91 an Abschnitten der handflächenseitigen Oberfläche 90a des linken Handgelenks 90 verursacht werden, die dem ersten Pulswellensensor 40-1 bzw. dem zweiten Pulswellensensor 40-2 (Impedanzsystem) gegenüberliegen. Die Erregungs- und Spannungserkennungsschaltung 49 gleichrichtet, verstärkt und filtert diese Spannungssignale v1 und v2, um zeitsequentiell ein erstes Pulswellensignal PS1 und ein zweites Pulswellensignal PS2 mit bergartigen Wellenformen auszugeben, wie in 5B dargestellt. In diesem Beispiel betragen die Spannungssignale v1 und v2 etwa 1 mV. Die Spitzen A1 und A2 des ersten Pulswellensignals PS1 und des zweiten Pulswellensignals PS2 betragen in diesem Beispiel etwa 1 V.
Es sei darauf hingewiesen, dass unter der Annahme, dass die Pulswellengeschwindigkeit (PWV) des Blutflusses der Radialarterie 91 im Bereich von 1000 cm/s bis 2000 cm/s liegt, die Zeitdifferenz Δt zwischen dem ersten Pulswellensignal PS1 und dem zweiten Pulswellensignal PS2 im Bereich von 1,0 ms bis 2,0 ms liegt, da der wesentliche Abstand D zwischen dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2 gleich 20 mm ist.
Wie in 5A dargestellt, sind die Druckmanschetten 21a und 21d in Verbindung mit den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 voneinander getrennt, und die gepaarten Stromelektroden 41 und 46 sind auf den inneren Umfangsflächen 20a der Druckmanschetten 21a und 21d (des Gurts 20) angeordnet. Wenn also durch die Pumpen 32a und 32d Druck auf die Druckmanschetten 21a und 21d ausgeübt wird, drücken die Druckmanschetten 21a und 21d die gepaarten Stromelektroden 41 und 46 gegen die Handflächenseitenfläche 90a des linken Handgelenks 90. Ebenso sind die Druckmanschetten 21b und 21c in Verbindung mit dem ersten Pulswellensensor 40-1 bzw. dem zweiten Pulswellensensor 40-2 voneinander getrennt, und der erste Pulswellensensor 40-1 und der zweite Pulswellensensor 40-2 sind auf den inneren Umfangsflächen 20a der Druckmanschetten 21b und 21c (des Gurts 20) angeordnet. Dementsprechend drücken die Druckmanschetten 21b und 21c bei Druckbeaufschlagung der Druckmanschetten durch die Pumpen 32b und 32c den ersten Pulswellensensor 40-1 und den zweiten Pulswellensensor 40-2 gegen die Handflächenseitenfläche 90a des linken Handgelenks 90. In diesem Beispiel können die Pumpen 32a, 32b, 32c und 32d den Druck der Druckmanschetten 21a, 21b, 21c und 21d unter der Steuerung der CPU 100 individuell erhöhen. Dementsprechend können die Druckkräfte der gekoppelten Stromelektroden 41 und 46, des ersten Pulswellensensors 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 gegen die Handflächenseitenfläche 90a des linken Handgelenks 90 auf einen geeigneten Wert eingestellt werden.
(Blutdruckmessvorgang nach dem oszillometrischen Verfahren)
6 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 eine Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren durchführt.
Wenn der Benutzer die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren mit dem Drucktastenschalter als Bedieneinheit 52 anweist, die an dem Hauptkörper 10 vorgesehen ist (Schritt S1), beginnt die CPU 100 zu arbeiten und initialisiert einen Verarbeitungsspeicherbereich (Schritt S2). Darüber hinaus gibt die CPU 100 ein Steuersignal an den Ventilantriebskreis 330 aus. Der Ventilantriebskreis 330 öffnet das Ventil 33 basierend auf dem Steuersignal, um Luft in der Druckmanschettengruppe 20E auszulassen. Anschließend führt die CPU 100 eine Steuerung durch, um einen Ausgangswert des Drucksensors 31 zum jetzigen Zeitpunkt als Wert entsprechend dem Atmosphärendruck (0 mmHg-Einstellung) einzustellen. In diesem Beispiel übernimmt die CPU 100 diese Steuerung für alle Druckmanschetten 21a, 21b, 21c und 21d.
Anschließend arbeitet die CPU 100 als Drucksteuereinheit, um das Ventil 33 über den Ventilantriebskreis 330 zu schließen, und führt dann eine Steuerung durch, um die Pumpe 32 über den Pumpenantriebskreis 320 anzutreiben, um Luft in die Druckmanschettengruppe 21E zu fördern. Dadurch wird die Druckmanschettengruppe 21E erweitert und der Manschettendruck Pc (siehe 7) allmählich erhöht (Schritt S3 in 6). In diesem Beispiel übernimmt die CPU 100 diese Steuerung für alle Druckmanschetten 21a, 21b, 21c und 21d.
In diesem druckerhöhenden Schritt überwacht die CPU 100 den Manschettendruck Pc durch den Drucksensor 31, um den Blutdruckwert zu berechnen und eine Fluktuationskomponente des arteriellen Volumens in der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 als Messzielstelle als Pulswellensignal Pm zu erfassen, wie in 7 dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die CPU 100 alle Manschettendrücke Pc der Druckmanschetten 21a, 21b, 21c und 21d überwachen und einen Durchschnittswert davon berechnen kann, oder den Manschettendruck Pc einer beliebigen Druckmanschette der Druckmanschetten 21a, 21b, 21c und 21d überwachen kann.
Anschließend arbeitet die CPU 100 in Schritt S4 in 6 als zweite Blutdruckberechnungseinheit und versucht, einen Blutdruckwert (systolischer Blutdruck SBP und diastolischer Blutdruck DBP) zu berechnen, indem sie einen öffentlich bekannten Algorithmus nach dem oszillometrischen Verfahren basierend auf dem zu diesem Zeitpunkt erfassten Pulswellensignal Pm anwendet.
Wenn zu diesem Zeitpunkt aufgrund unzureichender Daten kein Blutdruckwert berechnet werden kann (NEIN in Schritt S5), wird die Verarbeitung der Schritte S3 bis S5 wiederholt, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat einen oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist).
Wenn der Blutdruckwert auf diese Weise berechnet werden kann (JA in Schritt S5), führt die CPU 100 eine Steuerung durch, um die Pumpe 32 über den Pumpenantriebskreis 320 zu stoppen und das Ventil 33 über den Ventilantriebskreis 330 zu öffnen, um Luft in der Druckmanschette 21E auszulassen (Schritt S6). Abschließend wird das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeigeeinheit 50 angezeigt und im Speicher 51 (Schritt S7) aufgezeichnet.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Berechnung des Blutdruckwertes nicht nur in dem druckerhöhendem Schritt, sondern auch in dem druckreduzierenden Schritt durchgeführt werden kann.
(Blutdruckmessungsvorgang basierend auf der Pulslaufzeit)
8 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 ein Pulswellenmessverfahren gemäß einer Ausführungsform zum Erfassen einer Pulslaufzeit (PTT) ausführt und eine Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchführt.
Wenn der Benutzer die PTT-basierte Blutdruckmessung mittels des Drucktastenschalters als Bedieneinheit 52 am Hauptkörper 10 (Schritt S10 in 8) anweist, beginnt die CPU 100 die Druckmanschetten 21a und 21d entsprechend den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 (Schritt S11 in 8) zu steuern. 9 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21a und 21d steuert.
Der in 9 dargestellte Betriebsablauf wurde auf der Grundlage experimenteller Ergebnisse der Erfinder erstellt. Wird die Pulswelle wie bei der vorliegenden Ausführungsform nach dem Impedanzverfahren gemessen, steigt dann, wenn das Ausmaß eines engen Kontakts zwischen den gepaarten Stromelektroden 41 und 46, dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2 und der Haut des linken Handgelenks 90 als Messzielstelle schlecht ist, der Kontaktwiderstand an und somit nimmt die Impedanzveränderungsrate der ursprünglich zu erfassenden Arterie ab, so dass die S/N-Charakteristik des gemessenen Pulswellensignals (Signal-Rausch-Verhältnis) schlechter wird. Daher haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Experimente zur Beziehung zwischen den Druckkräften der gepaarten Stromelektroden 41 und 46, dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2 gegen das linke Handgelenk 90 und der S/N-Charakteristik des Pulswellensignals durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass bei einer Erhöhung des Manschettendrucks Pc von etwa 40 mmHg die S/N-Eigenschaften des ersten und zweiten Pulswellensignals, die zeitsequentiell vom ersten Pulswellensensor 40-1 bzw. vom zweiten Pulswellensensor 40-2 ausgegeben werden, eine Tendenz haben, allgemein erhöht zu sein, und wenn der Manschettendruck Pc auf weniger als 40 mmHg sinkt, die S/N-Eigenschaften unter 30 dB fallen können. Es wurde auch festgestellt, dass die S/N-Eigenschaften tendenziell besser sind, wenn der Manschettendruck Pc jeder der gepaarten Stromelektroden 41 und 46, der erste Pulswellensensor 40-1 und der zweite Pulswellensensor 40-2 vom Benutzer eingestellt werden, so dass eine Differenz zwischen dem Manschettendruck Pc auf der stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seite der Arterie im Vergleich zu einem Fall, in dem der Manschettendruck Pc auf den gleichen Druck eingestellt wird, vorhanden ist.
Dieser Betriebsablauf basiert auf der Idee, dass es einfacher ist, einen Wert von 30 dB von als die S/N-Eigenschaften der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 zu erfassen, indem zunächst Anfangswerte der Manschettendrücke Pc aller Druckmanschetten 21a, 21b, 21c und 21d auf 40 mmHg eingestellt werden und anschließend die Manschettendrücke Pc angepasst werden, während die Manschettendrücke Pc der Druckmanschetten 21a und 21d entsprechend den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 miteinander ausgeglichen werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Einstellung des Manschettendrucks Pc jedes der ersten Pulswellensensoren 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 erfolgt, nachdem die Druckkraft der gepaarten Stromelektroden 41 und 46 eingestellt wurde.
Wie in 9 dargestellt, arbeitet die CPU 100 beim Starten der Steuerung der Druckmanschetten 21a und 21d entsprechend den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 als Stromelektroden-Druckkraft-Einstelleinheit und steuert die Zufuhr von Luft zur Druckmanschettengruppe 21E, indem sie das Ventil 33 über den Ventilantriebskreis 330 schließt und dann die Pumpe 32 über den Pumpenantriebskreis 320 einschaltet. Dadurch wird die Druckmanschettengruppe 21E ausgedehnt und auch der Manschettendruck Pc (siehe 5A) allmählich auf 40 mmHg erhöht (Schritt S20 in 9). In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit (= 5 mmHg/s) erhöht.
In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 erste und zweite Pulswellensignale PS1 und PS2, die vom ersten Pulswellensensor 40-1 bzw. zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben werden, und berechnet die S/N-Eigenschaften der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 in Echtzeit (Schritt S21 in 9).
Gleichzeitig bestimmt die CPU 100, ob die berechnete S/N-Eigenschaft gleich 30 dB oder mehr ist (Schritt S22 in 9). ES sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel ein Wert von 30 dB oder mehr als Referenzwert für die Bestimmung für die S/N-Charakteristik verwendet wird, aber es ist möglich, bei Bedarf einen vorgegebenen Wert zu verwenden. Wenn dabei die S/N-Eigenschaft weniger als 30 dB beträgt (NEIN in Schritt S22 in 9), treibt oder stoppt die CPU 100 die Pumpen 32a und 32d über die Pumpenantriebskreise 320a und 320d an oder öffnet oder schließt die Ventile 33a und 33d über die Ventilantriebskreise 330a und 330d, um den Druck der Druckmanschetten 21a und 21d zu erhöhen oder zu verringern (Schritt S23 in 9). Wie vorstehend beschrieben, wird in diesem Beispiel die Einstellung unter Ausbalancierung der Manschettendrücke Pc der Druckmanschetten 21a und 21d entsprechend den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 durchgeführt. Die Verarbeitung in den Schritten S21 bis S23 wird wiederholt, bis die S/N-Eigenschaft (Charakteristik) 30 dB oder mehr erreicht hat, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der zur Sicherheit auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist).
Wenn die S/N-Eigenschaft 30 dB oder mehr beträgt (JA in Schritt S22 in 9), stoppt die CPU 100 die Pumpen 32a und 32d über die Pumpenantriebskreise 320a und 320d (Schritt S23 in 9) und stellt den Manschettendruck Pc auf Werte zu diesem Zeitpunkt ein, d.h. Werte zu dem Zeitpunkt, zu dem die S/N-Eigenschaft der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 30 dB oder mehr beträgt. Wie vorstehend beschrieben, wird die Steuerung der Druckmanschetten 21a und 21d entsprechend den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 (Schritt S11 in 8) beendet.
In diesem Zustand arbeitet die CPU 100 als Impulswellensensor-Druckkraft-Einstellseinheit und beginnt mit der Steuerung der Druckmanschetten 21b und 21c, die den gepaarten ersten Detektionselektroden 42 und 43, die den ersten Pulswellensensor 40-1 bilden, und den gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45, die den zweiten Pulswellensensor 40-2 bilden (Schritt S12 in 8). 10 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21b und 21c steuert.
Der in 10 dargestellte Betriebsablauf wurde auf der Grundlage der von den Erfindern ermittelten experimentellen Ergebnisse erstellt. Die Erfassung der Pulslaufzeit (PTT) erfolgt beispielsweise durch Messung der Zeitdifferenz Δt (siehe 5B) zwischen der Spitze A1 des ersten Pulswellensignals PS1 und der Spitze A2 des zweiten Pulswellensignals PS2. Dementsprechend wird bevorzugt, dass die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 und die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 identisch sind. Nach den Experimenten der Erfinder wurde festgestellt, dass es einfacher ist, die gleiche Wellenform wie die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 und die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 zu erfassen, indem eine Differenz zwischen dem Manschettendruck Pc des ersten Pulswellensensors 40-1, der auf der stromaufwärts liegenden Seite angeordnet ist, und dem Manschettendruck Pc des zweiten Pulswellensensors 40-2, der sich auf der stromabwärts gelegenen Seite der Arterie befindet, bereitgestellt wird, im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Manschettendruck Pc des ersten Pulswellensensors 40-1 und der Manschettendruck Pc des zweiten Pulswellensensors 40-2 auf den gleichen Druck eingestellt sind. Es wurde auch festgestellt, dass das Größenverhältnis zwischen den jeweiligen Manschettendrücken Pc, die notwendig sind, um die gleiche Wellenform zu erhalten, von Benutzer zu Benutzer unterschiedlich ist. Es wird angenommen, dass dies auf der Tatsache beruht, dass das lebende Gewebe im linken Handgelenk 90 als Messzielstelle je nach Benutzer unterschiedlich ist. Dieser Betriebsablauf basiert auf der Idee, dass die gleiche Wellenform wie die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 und die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 erfasst wird, indem der Manschettendruck Pc jeder der Druckmanschetten 21b und 21c entsprechend dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2 geändert wird.
Wenn die Steuerung der Druckmanschetten 21b und 21c entsprechend den ersten gepaarten Detektionselektroden 42 und 43 und den gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45, die im Betriebsablauf von 10 dargestellt sind, gestartet wird, werden die Manschettendrücke Pc der Druckmanschetten 21a und 21d auf die Werte zu dem Zeitpunkt eingestellt, zu dem die S/N-Charakteristik 30 dB oder mehr, wie vorstehend beschrieben, wird (Schritt S24 in 9), wie in Bezug auf die Steuerung der Druckmanschetten 21a und 21d entsprechend den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 beschrieben. Wie in 10 dargestellt, arbeitet die CPU 100 beim Start der Steuerung der Druckmanschetten 21b und 21c als Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit, um die Pumpe 32b über den Pumpenantriebskreis 320b anzutreiben und den Druck der Druckmanschette 21b entsprechend dem ersten Impulswellensensor 40-1 zu erhöhen (Schritt S30 in 10).
In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das erste Pulswellensignal PS1, das vom ersten Pulswellensensor 40-1 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S31 in 10), und die CPU 100 bestimmt auch, ob die Amplitude des erfassten ersten Pulswellensignals PS1 maximal ist (Schritt S32 in 10).
Wenn die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 nicht maximal ist (NEIN in Schritt S32 in 10), treibt oder stoppt die CPU 100 die Pumpe 32b über den Pumpenantriebskreis 320b an oder öffnet oder schließt das Ventil 33b über den Ventilantriebskreis 330b, um den Druck der Druckmanschette 21b zu erhöhen oder zu verringern (Schritt S30 in 10). Die Verarbeitung der Schritte S30 bis S32 wird wiederholt, bis die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der zur Sicherheit auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist). Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur die Druckerhöhung, sondern auch der Druckabbau an der Druckmanschette 21b aus folgendem Grund durchgeführt wird. Wenn die Druckkraft des ersten Pulswellensensors 40-1 erhöht wird, nimmt die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 allmählich zu, aber wenn die Druckkraft auch dann erhöht wird, wenn die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 einen Maximalwert aufweist, besteht die Tendenz, dass Blutgefäße zusammenbrechen und die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 allmählich abnimmt. Daher wird in diesem Beispiel nicht nur der Druck der Druckmanschette 21b erhöht, sondern auch der Druck der Druckmanschette 21b reduziert, um den Manschettendruck Pc zu erfassen, bei dem die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird.
Wenn die Amplitude maximal wird (JA in Schritt S32 in 10), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32b über die Pumpenansteuerschaltung 320b (Schritt S33 in 10) und setzt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21b auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird.
Anschließend treibt die CPU 100 die Pumpe 32c über den Pumpenantriebskreis 320c an, um den Druck der Druckmanschette 21c entsprechend dem zweiten Pulswellensensor 40-2 zu erhöhen (Schritt S34 in 10).
In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S35 in 10), und die CPU 100 arbeitet als Wellenformvergleichseinheit, um zu bestimmen, ob die Amplitude des erfassten zweiten Pulswellensignals PS2 identisch mit der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 ist, wie vorstehend beschriebenen (Schritt S36 in 10). Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel ein zulässiger Bereich, wann auf „identisch“ bestimmt wird, auf einen Bereich von ±10% eingestellt ist.
Wenn die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 nicht maximal ist (NEIN in Schritt S36 in 10), treibt oder stoppt die CPU 100 die Pumpe 32c über den Pumpenantriebskreis 320c an oder öffnet oder schließt das Ventil 33c über den Ventilantriebskreis 330c, um den Druck der Druckmanschette 21c zu erhöhen oder zu verringern (Schritt S34 in 10). Die Verarbeitung der Schritte S34 bis S36 wird wiederholt, bis die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 ist, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist). Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur der Druck der Druckmanschette 21c erhöht, sondern auch der Druck der Druckmanschette 21c reduziert wird, weil das Verhältnis zwischen der Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 und der Druckkraft ähnlich ist wird das Verhältnis zwischen der Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 und der Druckkraft.
Wenn die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich zu der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 wird (JA in Schritt S36 in 10), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32c über die Pumpenansteuerschaltung 320c (Schritt S37 in 10) und stellt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21c auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt ein, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, an dem die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 wird. Wie vorstehend beschrieben, wird die Steuerung (Schritt S12 in 8) der Druckmanschetten 21b und 21c, die den gepaarten ersten Detektionselektroden 42 und 43, die den ersten Pulswellensensor 40-1 bilden, und den gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45, die den zweiten Pulswellensensor 40-2 bilden, entsprechen, beendet.
In diesem Zustand arbeitet die CPU 100 als Messverarbeitungseinheit, um die Zeitdifferenz Δt (siehe 5B) zwischen den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 als Pulslaufzeit (PTT) zu erfassen (Schritt S13 in 8). Genauer gesagt wird in diesem Beispiel die Zeitdifferenz Δt zwischen der Spitze A1 des ersten Pulswellensignals PS1 und der Spitze A2 des zweiten Pulswellensignals PS2 als Pulslaufzeit (PTT) erfasst.
In dem vorstehend beschriebenen Fall wird die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 gemessen, die die S/N-Charakteristiken von 30 dB oder mehr und die gleiche Wellenform aufweisen, so dass die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit erhöht werden kann. Darüber hinaus kann die Pulslaufzeit erfasst werden, ohne den Manschettendruck Pc unnötig zu erhöhen. Infolgedessen kann eine physische Belastung für einen Benutzer reduziert werden.
Als nächstes arbeitet die CPU 100 als erste Blutdruckberechnungseinheit und verwendet eine vorgegebene Korrespondenzgleichung Gl zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck, um den Blutdruck basierend auf der in Schritt S13 (Schritt S14 in 8) erfassten Pulslaufzeit (PTT) zu berechnen (zu schätzen). Wenn dabei die vorgegebene Korrespondenzgleichung Gl zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck beispielsweise als öffentlich bekannte Bruchfunktion mit einem Term von 1/DT², wie mit einer Gleichung (Gl. 2) in 32 dargestellt wird, bereitgestellt wird, wenn die Pulslaufzeit durch DT und der Blutdruck durch EBP dargestellt wird (siehe z.B. Japanisches offengelegtes Patent Nr. 10-201724 ). In der Gleichung (Gl. 2) stellt α und β jeweils einen bekannten Koeffizienten oder eine Konstante dar.
Wenn der Blutdruck auf die oben beschriebene Weise berechnet (geschätzt) wird, wird die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit wie oben beschrieben erhöht und damit die Messgenauigkeit des Blutdrucks erhöht. Es sei darauf hingewiesen, dass das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeigeeinheit 50 angezeigt und im Speicher 51 aufgezeichnet wird.
Wenn in diesem Beispiel der Messstopp nicht durch den Drucktastenschalter als Bedieneinheit 52 in Schritt S15 in 8 (NEIN in Schritt S15 in 8) angewiesen wird, werden die Berechnung der Pulslaufzeit (PTT) (Schritt S13 in 8) und die Berechnung (Schätzung) des Blutdrucks (Schritt S14 in 8) periodisch jedesmal wiederholt, wenn die ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 entsprechend der Pulswelle eingegeben werden. Die CPU 100 aktualisiert und zeigt das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeigeeinheit 50 an und sammelt und zeichnet das Messergebnis im Speicher 51 auf. Wenn der Stopp der Messung in Schritt S15 in 8 (JA in Schritt S15 in 8) angewiesen wird, öffnet die CPU 100 das Ventil 33 über den Ventilsteuerkreis 330, um einen Auslass der Luft in der Druckmanschettengruppe 21E zu steuern, und beendet den Messvorgang.
Gemäß dem Blutdruckmessgerät 1 kann der Blutdruck durch die Blutdruckmessung basierend auf der Pulslaufzeit (PTT) in einem Zustand, in dem die körperliche Belastung für den Benutzer gering ist, über einen langen Zeitraum kontinuierlich gemessen werden.
Nach dem Blutdruckmessgerät 1 kann die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit und die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren von einem integrierten Gerät durchgeführt werden. Dadurch kann der Komfort für den Benutzer erhöht werden.
(Erste Modifikation)
11 zeigt ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21b und 21c steuert. In dem in 10 dargestellten Beispiel wird basierend auf der Amplitude jeder der Wellenformen in Schritt S36 bestimmt, ob die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude identisch sind. Die Bestimmung ist jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Wie beispielsweise in Schritt S40 in 11 dargestellt, können von den jeweiligen Wellenformen bestimmt werden, dass sie identisch sind, basierend darauf, ob eine Aufwärtshubzeit des zweiten Pulswellensignals PS2 identisch ist mit einer Aufwärtshubzeit des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude. Dabei bedeutet die Aufwärtshubzeit beispielsweise eine Zeit tu von einem Anstiegspunkt des ersten Pulswellensignals PS1 bis zum Spitzenwert A1 (das gleiche gilt für das zweite Pulswellensignal PS2) (siehe 5B).
Wie in 11 dargestellt, stellt die CPU 100 in diesem Betriebsablauf sowie im Betriebsablauf von 10 den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21b ein, während sie den Druck der Druckmanschette 21b entsprechend dem ersten Pulswellensensor 40-1 erhöht oder verringert, so dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird (Schritte S30 bis S33 in 11). Wenn in diesem Fall die CPU 100 bestimmt, dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 im Betriebsablauf von 11 maximal ist (JA in Schritt S32 in 11), zeichnet die CPU 100 die Aufwärtshubzeit tu des ersten Pulswellensignals PS1 im Speicher 51 auf.
Anschließend treibt die CPU 100 die Pumpe 32c über den Pumpenantriebskreis 320c an, um den Druck der Druckmanschette 21c entsprechend dem zweiten Pulswellensensor 40-2 zu erhöhen (Schritt S34 in 11). In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S35 in 11), und die CPU 100 arbeitet auch als Wellenformvergleichseinheit, um zu bestimmen, ob die Aufwärtshubzeit tu des erfassten zweiten Pulswellensignals PS2 und die Aufwärtshubzeit tu des im Speicher 51 gespeicherten ersten Pulswellensignals PS1 identisch sind (Schritt S40 in 11). Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel ein zulässiger Bereich, wenn bestimmt wird, dass die Aufwärtshubzeiten tu „identisch“ sind, auf einen Bereich von ±1% eingestellt ist.
Wenn hier die Aufwärtshubzeit tu des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Aufwärtshubzeit tu des ersten Pulswellensignals PS1 nicht identisch zueinander sind (NEIN in Schritt S40 in 11), wird die Verarbeitung der Schritte S34 bis S40 wiederholt, bis die Aufwärtshubzeiten tu identisch sind, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat einen oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist). Wenn die Aufwärtshubzeiten gleich werden (JA in Schritt S40 in 11), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32c (Schritt S37 in 11) und stellt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21c auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt ein, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, an dem die Aufwärtshubzeiten gleich werden. Dadurch wird die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 mit gleicher Wellenform gemessen, so dass die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden kann.
12 zeigt noch ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21b und 21c steuert. Ob die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude identisch zueinander sind, wird anhand der Amplitude jeder der jeweiligen Wellenformen im Betriebsablauf von 10 oder anhand der jeweiligen Aufwärtshub-Zeiten im Betriebsablauf von 11 bestimmt. Die Bestimmung ist jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Wie beispielsweise in Schritt S50 in 12 dargestellt, können die beiden Wellenformen als identisch zueinander bestimmt werden, wenn der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen den beiden Wellenformen (siehe Gleichung Gl. 1 in 36) einen Schwellenwert überschreitet.
Der in 12 dargestellte Betriebsablauf wurde auf der Grundlage der von den Erfindern erzielten experimentellen Ergebnisse erstellt. Das heißt, nach den Experimenten der Erfinder, wie in 13 dargestellt, wurde festgestellt, dass dann, wenn die Druckkräfte des ersten Pulswellensensors 40-1 (mit den gepaarten ersten Detektionselektroden 42 und 43) und des zweiten Pulswellensensors 40-2 (mit den gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45) gegen das linke Handgelenk 90 als Messzielstelle (die gleich den Manschettendrücken Pc durch die Druckmanschetten 21b und 21c sind) allmählich von Null steigen, der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen den Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 im Zusammenhang mit der allmählichen Erhöhung der Druckkräfte allmählich zunimmt, einen Maximalwert rmax aufweist und dann allmählich abnimmt. Dieser Betriebsablauf basiert auf der Idee, dass ein Bereich, in dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r einen vorgegebenen Schwellenwert Th (in diesem Beispiel Th = 0,99) überschreitet, ein geeigneter Bereich der Druckkraft ist (dies wird als „richtiger Druckbereich“ bezeichnet). In diesem Beispiel ist der richtige Druckbereich ein Bereich der Druckkraft (Manschettendruck Pc) von einem unteren Grenzwert P1 ≅72 mmHg bis zu einem oberen Grenzwert P2 ≅135 mmHg.
Wie in 12 dargestellt, stellt die CPU 100 in diesem Betriebsablauf sowie in den Betriebsströmen der 10 und 11 den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21b ein, während sie den Druck der Druckmanschette 21b entsprechend dem ersten Pulswellensensor 40-1 erhöht oder verringert, so dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird (Schritte S30 bis S33 in 12). In diesem Beispiel sammelt und speichert die CPU 100 die für die Berechnung des Kreuzkorrelationskoeffizienten r im Speicher 51 erforderlichen Daten in Bezug auf das erste Pulswellensignal PS1 mit der maximalen Amplitude.
Anschließend treibt die CPU 100 die Pumpe 32c über den Pumpenantriebskreis 320c an, um den Druck der Druckmanschette 21c entsprechend dem zweiten Pulswellensensor 40-2 zu erhöhen (Schritt S34 in 12). In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S35 in 12), berechnet den Kreuzkorrespondenzkoeffizienten r zwischen den Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 in Echtzeit basierend auf den erfassten Daten und den Daten des ersten Pulswellensignals PS1, das im Speicher 51 akkumuliert und aufgezeichnet ist, und bestimmt, ob der berechnete Kreuzkorrelationskoeffizient r den vorgegebenen Schwellenwert Th (= 0,99) überschreitet (Schritt S50 in 12).
Wenn hier der Kreuzkorrelationskoeffizient r gleich oder kleiner ist als Schwellenwert Th (NEIN in Schritt S50 in 12) ist, wird die Verarbeitung der Schritte S34 bis S50 wiederholt, bis der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat einen oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf beispielsweise 300 mmHg vorgegeben ist). Wenn der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th (JA in Schritt S50 in 12) überschreitet, stoppt die CPU 100 die Pumpe 32c (Schritt S37 in 12) und setzt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21c auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet. In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc auf den Wert zu dem Zeitpunkt eingestellt, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, d.h. P1 („≅72 mmHg“) wie in 13 dargestellt.
In diesem Fall wird die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 mit gleicher Wellenform gemessen, so dass die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden kann. Zusätzlich wird der Manschettendruck Pc auf einen Wert zu dem Zeitpunkt eingestellt, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, so dass die Pulslaufzeit ohne unnötige Erhöhung des Manschettendrucks Pc erfasst werden kann. Dadurch kann die physische Belastung des Benutzers reduziert werden.
(Überprüfung der Wirkung durch Einstellen der Druckkraft)
Ein Streudiagramm von 14A zeigt den Zusammenhang zwischen der Pulslaufzeit (PTT), die unter der Bedingung erfasst wurde, dass die Druckkraft (Manschettendruck Pc) vom Blutdruckmessgerät 1 auf 40 mmHg (kleiner als der untere Grenzwert P1 in 13) eingestellt wird, und dem systolischen Blutdruck (SBP), der von der Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren (Schritt S5 in 6) für verschiedene Benutzer (Probanden) erfasst wurde. Der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen den Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 unter der oben beschriebenen Druckkraft-Einstellbedingung war gleich 0,971, was niedriger war als der Schwellenwert Th (= 0,99). Wie aus 14A ersichtlich ist, gibt es nahezu keine Korrelation zwischen der Pulslaufzeit (PTT) und dem systolischen Blutdruck (SBP). Wenn eine Anpassung unter Verwendung der Gleichung (Gl. 2) in 32 zur Berechnung des Korrelationskoeffizienten durchgeführt wurde, betrug der Korrelationskoeffizient gleich -0,07.
Andererseits zeigt ein Streudiagramm aus 14B den Zusammenhang zwischen der Pulslaufzeit (PTT), die unter der Bedingung erfasst wurde, dass die Druckkraft (Manschettendruck Pc) mit dem Blutdruckmessgerät 1 auf 130 mmHg (innerhalb eines korrekten Druckbereichs zwischen dem unteren Grenzwert P1 und dem oberen Grenzwert P2 in 13) eingestellt wird, und dem systolischen Blutdruck (SBP), der mit der Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren (Schritt S5 in 6) für die verschiedenen Benutzer erfasst wurde. Der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen den Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 unter der obigen Druckkrafteinstellbedingung war gleich 0,9901, was den Schwellenwert Th (= 0,99) überschritt. Wie aus 14B ersichtlich ist, ist die Korrelation zwischen der Pulslaufzeit (PTT) und dem systolischen Blutdruck (SBP) stark. Als eine Anpassung unter Verwendung der Gleichung (Gl. 2) in 32 zur Berechnung des Korrelationskoeffizienten durchgeführt wurde, war der Korrelationskoeffizient gleich -0,90.
Gemäß den Ergebnissen der 14A und 14B konnte nachgewiesen werden, dass die Korrelation zwischen der Pulslaufzeit (PTT) und dem systolischen Blutdruck (SBP) erhöht werden kann, indem die Druckkraft (Manschettendruck Pc) auf einen Wert eingestellt wird, bei dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th (= 0,99) überschreitet, und die Pulslaufzeit (PTT) erfasst wird. Es wird davon ausgegangen, dass die Korrelation zwischen der Pulslaufzeit (PTT) und dem systolischen Blutdruck (SBP) dadurch verbessert wird, dass die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit (PTT) durch Einstellen der Druckkraft gemäß der vorliegenden Erfindung erhöht wird. Infolgedessen kann die Messgenauigkeit des Blutdrucks erhöht werden.
(Zweite Ausführungsform)
Anschließend wird eine zweite Ausführungsform der Blutdruckmessvorrichtung einschließlich der Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Beschreibung der gleichen Teile wie bei der ersten Ausführungsform entfällt.
(Konfiguration des Blutdruckmessgerätes)
15 zeigt ein Erscheinungsbild des Blutdruckmessgerätes 1 gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn das Blutdruckmessgerät 1 von einer schrägen Seite betrachtet wird. 16 zeigt schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des linken Handgelenks 90 in einem Zustand, bei dem das Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 als Messzielstelle getragen wird.
Wie aus 15 ersichtlich, ist die Druckmanschettengruppe 21E, die als Druckeinheit in der zweiten Ausführungsform arbeitet, in Bezug auf die Breitenrichtung Y des Gurts 20 unterteilt und beinhaltet eine Druckmanschette 21e als fünftes Druckelement und eine Druckmanschette 21f als sechstes Druckelement. An Positionen, die der Impedanzmesseinheit 40 entsprechen, ist an den inneren Umfangsflächen 20a der Druckmanschetten 21e und 21f (des Gurts 20) ein Festkörper 60 vorgesehen. In diesem Beispiel besteht der Festkörper 60 aus einem plattenförmigem Harz (in diesem Beispiel ABS) mit einer Dicke von etwa 7 mm. Auf der inneren Umfangsfläche des Festkörpers 60 ist eine Elektrodengruppe 40E vorgesehen.
In diesem Beispiel ist die Druckmanschettengruppe 21E auch als Fluidbeutel konfiguriert, indem zwei dehnbare Polyurethanplatten in Dickenrichtung gegenüberliegen und deren Umfangskantenteile verschweißt werden. Wie in 16 dargestellt, ist der Festkörper 60 an einer Stelle der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschettengruppe 21E (Gurt 20) angeordnet, die der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 entspricht, und die Elektrodengruppe 40E der Impedanzmesseinheit 40 ist an der inneren Umfangsfläche des Festkörpers 60 angeordnet.
17 zeigt eine Blockkonfiguration eines Steuerungssystems des Blutdruckmessgerätes 1 in der zweiten Ausführungsform. Wie das Blutdruckmessgerät 1 der ersten Ausführungsform sind neben der Anzeigeeinheit 50 und der Bedieneinheit 52 die CPU 100 als Steuereinheit, der Speicher 51 als Speichereinheit und die Kommunikationseinheit 59 im Hauptkörper 10 des Blutdruckmessgerätes 1 angebracht. Im Hauptkörper 10 sind auch die Drucksensoren 31e und 31f, die Pumpen 32e und 32f sowie die Ventile 33e und 33f angebracht (es sei darauf hingewiesen, dass diese Einheiten in der folgenden Beschreibung gemeinsam als Drucksensor 31, Pumpe 32 und Ventil 33 bezeichnet werden können). Darüber hinaus sind im Hauptkörper 10 die Schwingkreise 310e und 310f zum Umwandeln der Ausgänge der Drucksensoren 31e und 31f in Frequenzen, die Pumpenantriebskreise 320e und 320f zum Antreiben der Pumpen 32e und 32f sowie die Ventilantriebskreise 330e und 330f zum Antreiben der Ventile 33e und 33f angebracht (es sei darauf hingewiesen, dass diese Einheiten in der folgenden Beschreibung gemeinsam als Schwingkreis 310, Pumpenantriebskreis 320 und Ventilantriebskreis 330 bezeichnet werden können). In diesem Beispiel wird ebenfalls ein piezoresistiver Drucksensor als Drucksensor 31 verwendet und er ist über die Luftleitung 38 (38e, 38f) mit der Pumpe 32, dem Ventil 33 und der Druckmanschette 21E verbunden.
18A zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand, in dem das Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 getragen wird. 18B zeigt die Wellenformen des ersten Pulswellensignals PS1 und des zweiten Pulswellensignals PS2, die vom ersten Pulswellensensor 40-1 bzw. vom zweiten Pulswellensensor 40-2 ausgegeben werden. Wie in 18A dargestellt, ist der Festkörper 60 als ein festes Material über dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2 in Bezug auf die Arterienrichtung der Radialarterie 91 angeordnet. Die Druckmanschette 21e, die das fünfte Druckelement bildet, und die Druckmanschette 21f, die das sechste Druckelement bildet, sind an Positionen vorgesehen, an denen die Druckmanschette 21e und die Druckmanschette 21f jeweils äußere Abschnitte des Festkörpers 60 als der erste Pulswellensensor 40-1 und der zweite Pulswellensensor 40-2 in Bezug auf die arterielle Richtung drücken. In diesem Beispiel sind die Druckmanschetten 21e und 21f an Positionen vorgesehen, die den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 entsprechen. Wenn die Druckmanschetten 21e und 21f durch die Pumpen 32e und 32f unter Druck gesetzt werden, drücken die Druckmanschetten 21e und 21f den Festkörper 60, und der Festkörper 60 drückt die gepaarten Stromelektroden 41 und 46, den ersten Pulswellensensor 40-1 und den zweiten Pulswellensensor 40-2 gegen die handflächenseitige Oberfläche 90a des linken Handgelenks 90. In diesem Beispiel können die Pumpen 32e und 32f unabhängig voneinander die Druckmanschetten 21e und 21f unter der Steuerung der CPU 100 unter Druck setzen. Dementsprechend können die Druckkräfte der gekoppelten Stromelektroden 41 und 46, des ersten Pulswellensensors 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 gegen die Handflächenseitenfläche 90a des linken Handgelenks 90 auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, um einem bestimmten Druckgradienten zu folgen.
(Betrieb der Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren)
Die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren im Blutdruckmessgerät 1 nach der zweiten Ausführungsform erfolgt wie bei der ersten Ausführungsform nach dem in 6 dargestellten Betriebsablauf.
Wenn die CPU 100 die Luft in der Druckmanschettengruppe 21E ablässt (Schritt S2 in 6), führt die CPU 100 die Steuerung des Ablassens an den Druckmanschetten 21e und 21f durch. Wenn darüber hinaus die CPU 100 den Manschettendruck Pc der Druckmanschettengruppe 21E allmählich erhöht, führt die CPU 100 die Steuerung der Druckzunahme an den Druckmanschetten 21e und 21f durch. Wenn die CPU 100 den Blutdruckwert berechnet (Schritte S3 bis S5 in 6), können die Manschettendrücke Pc sowohl der Druckmanschetten 21e als auch 21f überwacht werden, um einen Mittelwert davon zu berechnen, oder der Manschettendruck Pc einer der Druckmanschetten 21e und 21f kann überwacht werden. Die andere Steuerung im Betriebsablauf von 6 ist ähnlich wie die Steuerung der ersten Ausführungsform, so dass deren Beschreibung entfällt. Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel die Berechnung des Blutdruckwertes nicht nur im drucksteigernden Schritt, sondern auch im druckreduzierenden Schritt durchgeführt werden kann.
(Betrieb der Blutdruckmessung basierend auf der Pulslaufzeit)
19 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 der zweiten Ausführungsform die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchführt.
Wenn in der zweiten Ausführungsform, wie in 19 dargestellt, der Benutzer die Blutdruckmessung basierend auf PTT mit dem Drucktastenschalter als Bedieneinheit 52 im Hauptkörper 10 (Schritt S10 in 19) anweist, arbeitet die CPU 100 als Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit, um die Steuerung der Druckmanschetten 21e und 21f zu starten (Schritt S60 in 19). 20 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21e und 21f steuert.
Ein in 20 dargestellter Betriebsablauf wurde auf der Grundlage der von den Erfindern erzielten experimentellen Ergebnisse erstellt. Nach den Experimenten der Erfinder wurde festgestellt, dass es einfacher ist, einen Zustand zu erreichen, bei dem die Wellenformen des ersten Pulswellensignals PS1 und des zweiten Pulswellensignals PS2 identisch sind, wenn die Druckkräfte des ersten Pulswellensensors 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 gegen das linke Handgelenk 90 als Messzielstelle auf unterschiedliche Werte eingestellt sind, um einem bestimmten Druckgradienten zu folgen. Es wurde auch festgestellt, dass der Druckgradient zwischen den Anwendern unterschiedlich ist. Es wird davon ausgegangen, dass dies auf der Tatsache beruht, dass lebendes Gewebe im linken Handgelenk 90 als Messzielstelle von Anwender zu Anwender unterschiedlich ist. Dieser Betriebsablauf basiert auf der Idee, dass die Druckkräfte des ersten Pulswellensensors 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 auf unterschiedliche Werte eingestellt sind, um einem bestimmten Druckgradienten zu folgen, indem die jeweiligen Manschettendrücke Pc der Druckmanschetten 21e und 21f geändert werden, um den ersten Pulswellensensor 40-1 und den zweiten Pulswellensensor 40-2 über den Festkörper 60 zu drücken, wodurch die gleiche Wellenform wie die Wellenformen des ersten Pulswellensignals PS1 und des zweiten Pulswellensignals PS2 erfasst wird.
Wie in 20 dargestellt, arbeitet die CPU 100 beim Start der Druckmanschetten 21e und 21f als Pulswellensensor-Druckkraft-Einstellungseinheit, um das Ventil 33e über den Ventilantriebskreis 330e zu schließen, treibt die Pumpe 32e über den Pumpenantriebskreis 320e an und erhöht den Druck der Druckmanschette 21e (Schritt S70 in 20). In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21e kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit (= 5 mmHg/s) erhöht. Infolgedessen drückt die Druckmanschette 21e den Festkörper 60, und der Festkörper 60 drückt die Stromelektrode 41 und den ersten Pulswellensensor 40-1.
In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das erste Pulswellensignal PS1, das vom ersten Pulswellensensor 40-1 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S71 in 20), und auch die CPU 100 bestimmt, ob die Amplitude des erfassten ersten Pulswellensignals PS1 das Maximum ist (Schritt S72 in 20).
Wenn die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 nicht maximal ist (NEIN in Schritt S72 in 20), treibt oder stoppt die CPU 100 die Pumpe 32e über den Pumpenantriebskreis 320e an oder öffnet oder schließt das Ventil 33e über den Ventilantriebskreis 330e, um den Druck der Druckmanschette 21e zu erhöhen oder zu verringern (Schritt S70 in 20). Die Verarbeitung der Schritte S70 bis S72 wird wiederholt, bis die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist). Es sei darauf hingewiesen, dass wie bei der ersten Ausführungsform nicht nur der Druck der Druckmanschette 21e erhöht, sondern auch der Druck der Druckmanschette 21e reduziert wird, da bei einer Erhöhung der Druckkraft auch nach der Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 ein Maximalwert vorliegt, die Tendenz besteht, dass Blutgefäße zusammenbrechen und die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 allmählich abnimmt. Daher wird in diesem Beispiel nicht nur die Erhöhung des Drucks der Druckmanschette 21e, sondern auch die Reduzierung des Drucks der Druckmanschette 21e durchgeführt, um den Manschettendruck Pc zu erfassen, bei dem die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird.
Wenn die Amplitude maximal wird (JA in Schritt S72 in 20), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32e (Schritt S73 in 20) und setzt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21e auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird.
Anschließend schließt die CPU 100 das Ventil 33f über den Ventilantriebskreis 330f und treibt die Pumpe 32f über den Pumpenantriebskreis 320f an, um den Druck der Druckmanschette 21f zu erhöhen (Schritt S74 in 20). In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21f kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit (= 5 mmHg/s) erhöht. Infolgedessen drückt die Druckmanschette 21f den Festkörper 60, und der Festkörper 60 drückt die Stromelektrode 46 und den zweiten Pulswellensensor 40-2. Da der Festkörper 60 auch die Stromelektrode 41 und den ersten Pulswellensensor 40-1 drückt, entsteht zusätzlich ein Druckgradient zwischen der Druckkraft des ersten Pulswellensensors 40-1 und der Druckkraft des zweiten Pulswellensensors 40-2.
In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S75 in 20), und auch die CPU 100 arbeitet als eine Wellenformvergleichseinheit, um zu bestimmen, ob die Amplitude des erfassten zweiten Pulswellensignals PS2 und die maximale Amplitude des wie oben beschrieben eingestellten ersten Pulswellensignals PS1 identisch sind (Schritt S37 in 20). Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel ein zulässiger Bereich, wenn „identisch“ bestimmt wird, auf einen Bereich von ±10% eingestellt ist.
Wenn die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 nicht maximal ist (NEIN in Schritt S76 in 20), treibt oder stoppt die CPU 100 die Pumpe 32f über den Pumpenantriebskreis 320f an oder öffnet oder schließt das Ventil 33f über den Ventilantriebskreis 330f, um den Druck der Druckmanschette 21f zu erhöhen oder zu verringern (Schritt S74 in 20). Die Verarbeitung der Schritte S74 bis S76 wird wiederholt, bis die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 wird, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf beispielsweise 300 mmHg vorgegeben ist). Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur die Erhöhung des Drucks der Druckmanschette 21f, sondern auch die Reduzierung des Drucks der Druckmanschette 21f durchgeführt wird, da die Beziehung zwischen der Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 und der Druckkraft auch der Beziehung zwischen der Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 und der oben beschriebenen Druckkraft ähnlich ist.
Wenn die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 (JA in Schritt S76 in 20) wird, stoppt die CPU 100 die Pumpe 32f (Schritt S77 in 20) und setzt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21f auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 wird. Die Steuerung der Druckmanschetten 21e und 21f (Schritt S60 in 19) wird mit dem oben beschriebenen Betriebsablauf beendet.
In diesem Zustand arbeitet die CPU 100 als Messverarbeitungseinheit, um die Zeitdifferenz Δt (siehe 5B) zwischen den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 als eine Pulslaufzeit (PTT) zu erfassen (Schritt S14 in 19). Genauer gesagt, wird in diesem Beispiel die Zeitdifferenz Δt zwischen der Spitze A1 des ersten Pulswellensignals PS1 und der Spitze A2 des zweiten Pulswellensignals PS2 als Pulslaufzeit (PTT) erfasst.
Da in diesem Fall die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 mit gleicher Wellenform gemessen wird, kann die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit erhöht werden. Darüber hinaus kann die Pulslaufzeit erfasst werden, ohne den Manschettendruck Pc unnötig zu erhöhen. Dadurch kann die physische Belastung des Benutzers reduziert werden.
Als nächstes arbeitet die CPU 100 als erste Blutdruckberechnungseinheit und verwendet eine vorgegebene Korrespondenzgleichung Gl zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck, um den Blutdruck basierend auf der in Schritt S13 (Schritt S14 in 19) erfassten Pulslaufzeit (PTT) zu berechnen (schätzen). Dabei wird, wie bei der ersten Ausführungsform, die vorgegebene Korrespondenzgleichung Gl zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck beispielsweise als öffentlich bekannte Bruchfunktion mit einem Term von 1/DT² bereitgestellt, wie durch die Gleichung (Gl. 2) in 32 dargestellt.
Wenn der Blutdruck wie oben beschrieben berechnet (geschätzt) wird, kann die Messgenauigkeit des Blutdrucks erhöht werden, da die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit wie oben beschrieben erhöht wird. Es sei darauf hingewiesen, dass das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeigeeinheit 50 angezeigt und im Speicher 51 aufgezeichnet wird.
Wenn in diesem Beispiel der Messstopp nicht durch den Drucktastenschalter als Bedieneinheit 52 in Schritt S15 in 19 (NEIN in Schritt S15 in 19) angewiesen wird, werden die Berechnung der Pulslaufzeit (PTT) (Schritt S13 in 19) und die Berechnung (Schätzung) des Blutdrucks (Schritt S14 in 19) periodisch jedes Mal wiederholt, wenn die ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 entsprechend der Impulswelle eingegeben werden. Die CPU 100 aktualisiert und zeigt das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeigeeinheit 50 an und sammelt und zeichnet das Messergebnis im Speicher 51 auf. Wenn der Stopp der Messung in Schritt S15 in 19 (JA in Schritt S15 in 19) angewiesen wird, führt die CPU 100 eine Steuerung durch, um die Ventile 33e und 33f über die Ventilantriebskreise 330e und 330f zu öffnen und die Luft in den Druckmanschetten 21e und 21f auszulassen, und beendet dann den Messvorgang.
Nach dem Blutdruckmessgerät 1 kann der Blutdruck durch die Blutdruckmessung auf Basis der Pulslaufzeit (PTT) mit geringer körperlicher Belastung der Anwender über einen langen Zeitraum kontinuierlich gemessen werden.
Nach dem Blutdruckmessgerät 1 kann die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit und die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren von einem integrierten Gerät durchgeführt werden. Dadurch kann der Komfort der Benutzer erhöht werden.
Gemäß dem Blutdruckmessgerät 1 kann im Vergleich mit der ersten Ausführungsform, die Druckmanschette, der Drucksensor, der Schwingkreis, die Pumpe, die Pumpenantriebsschaltung, das Ventil und die Ventilantriebsschaltung verringert werden, so dass die Konfiguration vereinfacht werden kann.
(Zweite Modifikation)
21 zeigt ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21e und 21f steuert. In dem in 20 dargestellten Beispiel ist, ob die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude identisch sind, basierend auf der Amplitude jeder Wellenform in Schritt S76. Die Bestimmung ist jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Wie beispielsweise in Schritt S80 in 21 dargestellt, wird bestimmt, ob die jeweiligen Wellenformen gleich sind, basierend darauf, ob die Aufwärtshubzeit des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der Aufwärtshubzeit des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude ist.
Wie in 21 dargestellt, stellt die CPU 100 in diesem Betriebsablauf sowie im Betriebsablauf von 20 den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21e so ein, dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird, während der Druck der Druckmanschette 21e erhöht oder verringert wird (Schritte S70 bis S72 in 21). Wenn in diesem Fall die CPU 100 bestimmt, dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 im Betriebsablauf von 21 maximal ist (JA in Schritt S72 in 21), zeichnet die CPU 100 die Aufwärtshubzeit tu des ersten Pulswellensignals PS1 im Speicher 51 auf. In diesem Beispiel wird ein zulässiger Bereich, wenn bestimmt wird, dass die Aufwärtshubzeiten „identisch“ sind, auf einen Bereich von ±1% eingestellt.
Anschließend schließt die CPU 100 das Ventil 33f über den Ventilantriebskreis 330f und treibt die Pumpe 32f über den Pumpenantriebskreis 320f an, um den Druck der Druckmanschette 21f entsprechend dem zweiten Pulswellensensor 40-2 zu erhöhen (Schritt S74 in 21). In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S75 in 21), und die CPU 100 arbeitet auch als Wellenformvergleichseinheit, um zu bestimmen, ob die Aufwärtshubzeit tu des erfassten zweiten Pulswellensignals PS2 identisch ist mit der Aufwärtshubzeit tu des im Speicher 51 gespeicherten ersten Pulswellensignals PS1 (Schritt S80 in 21). Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel ein zulässiger Bereich, wenn bestimmt wird, dass die Aufwärtshubzeiten tu „identisch“ sind, auf einen Bereich von ±1% eingestellt ist.
Wenn hier die Aufwärtshubzeit tu des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Aufwärtshubzeit tu des ersten Pulswellensignals PS1 nicht identisch sind (NEIN im Schritt S80 in 21), wird die Verarbeitung der Schritte S74 bis S80 wiederholt, bis die Aufwärtshubzeiten tu identisch sind, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist). Wenn die Aufwärtshubzeiten gleich werden (JA in Schritt S80 in 21), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32f (Schritt S77 in 21) und stellt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21f auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt ein, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem die Aufwärtshubzeiten tu gleich sind. Da die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 mit gleicher Wellenform gemessen wird, kann die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden.
22 zeigt noch ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21e und 21f steuert. Ob die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude identisch sind, wird basierend auf der Amplitude jeder Wellenform im Betriebsablauf von 20 oder basierend auf jeder Aufschlagzeit im Betriebsablauf von 21 bestimmt. Die Bestimmung ist jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Wie beispielsweise in Schritt S90 in 22 dargestellt, kann bestimmt werden, dass die beiden Wellenformen identisch sind, wenn der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen den beiden Wellenformen (siehe Gleichung Gl. 1 in 36) einen Schwellenwert überschreitet.
Der in 22 dargestellte Betriebsablauf basiert auch auf der Idee, dass der Bereich, in dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den vorgegebenen Schwellenwert Th (Th = 0,99 in diesem Beispiel) überschreitet, ein geeigneter Druckbereich ist. In diesem Beispiel wird der geeignete Druckbereich auf einen Bereich eingestellt, in dem die Druckkraft (Manschettendruck Pc) vom unteren Grenzwert P1 ≅72 mmHg bis zum oberen Grenzwert P2 ≅135 mmHg reicht.
Wie in 22 dargestellt, stellt die CPU 100 in diesem Betriebsablauf sowie im Betriebsablauf in den 20 und 21 den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21e so ein, dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird, während der Druck der Druckmanschette 21e entsprechend dem ersten Pulswellensensor 40-1 erhöht oder verringert wird (Schritte S70 bis S73 in 22). Es sei darauf hingewiesen, dass die CPU 100 in diesem Beispiel die für die Berechnung des Kreuzkorrelationskoeffizienten r erforderlichen Daten im Speicher 51 für das erste Pulswellensignal PS1 mit der maximalen Amplitude sammelt und aufzeichnet.
Anschließend schließt die CPU 100 das Ventil 33f über den Ventilantriebskreis 330f und treibt die Pumpe 32f über den Pumpenantriebskreis 320f an, um den Druck der Druckmanschette 21f entsprechend dem zweiten Pulswellensensor 40-2 zu erhöhen (Schritt S74 in 22). In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S75 in 22), berechnet den Kreuzkorrelationskoeffizienten r zwischen den Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 in Echtzeit basierend auf den erfassten Daten und den Daten des ersten Pulswellensignals PS1, die im Speicher 51 akkumuliert und aufgezeichnet werden, und bestimmt, ob der berechnete Kreuzkorrelationskoeffizient r den vorgegebenen Schwellenwert Th (= 0,99) überschreitet (Schritt S90 in 22).
Wenn der Kreuzkorrelationskoeffizient r nicht größer als der Schwellenwert Th (NEIN in Schritt S90 in 22) ist, wird die Verarbeitung der Schritte S74 bis S90 wiederholt, bis der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist). Wenn der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th (JA in Schritt S90 in 22) überschreitet, stoppt die CPU 100 die Pumpe 32f (Schritt S77 in 22) und setzt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21f auf einen Wert zu dem Zeitpunkt, d.h. einen Wert zum Zeitpunkt, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet. In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc auf einen Wert zu dem Zeitpunkt eingestellt, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, d.h. P1 (≅72 mmHg) wie in 13 dargestellt.
Da in diesem Fall die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 mit gleicher Wellenform gemessen wird, kann die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden. Da der Manschettendruck Pc auf den Wert zu dem Zeitpunkt eingestellt wird, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, kann die Impulslaufzeit erfasst werden, ohne den Manschettendruck Pc unnötig zu erhöhen. Infolgedessen kann die physische Belastung des Benutzers reduziert werden.
(Dritte Ausführungsform)
Anschließend wird eine dritte Ausführungsform der Blutdruckmessvorrichtung einschließlich der Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Beschreibung der gleichen Teile wie bei der ersten Ausführungsform entfällt.
(Konfiguration des Blutdruckmessgerätes)
23 zeigt ein Erscheinungsbild des Blutdruckmessgerätes 1 gemäß der dritten Ausführungsform, wenn das Blutdruckmessgerät 1 von einer schrägen Seite betrachtet wird. 24 zeigt schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des linken Handgelenks 90 in einem Zustand, in dem das Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 als Messzielstelle getragen wird.
Wie aus 23 ersichtlich, beinhaltet die Druckmanschettengruppe 21E, die als Presseinheit in der dritten Ausführungsform dient, eine Druckmanschette 21g, die als siebtes Druckelement dient, und eine Druckmanschette 21h, die als achtes Druckelement dient. Die Druckmanschette 21g ist so konfiguriert, dass die Breite in Breitenrichtung Y des Gurts 20 auf eine Breite eingestellt ist, über die die gesamte Impedanzmesseinheit 40 abgedeckt ist. Die Druckmanschette 21h ist auf der inneren Umfangsseite der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschette 21g (Gurt 20) und an der der Stromelektrode 46 der Impedanzmesseinheit 40 entsprechenden Position vorgesehen. Die Breite in Breitenrichtung Y der Druckmanschette 21h wird auf eine Breite eingestellt, die der Stromelektrode 46 in der Impedanzmesseinheit 40 entspricht. Weiterhin ist auf der inneren Umfangsseite der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschette 21g (Gurt 20) und an der der Stromelektrode 41 der Impedanzmesseinheit 40 entsprechenden Position ein Abstandhalter 70 vorgesehen. In diesem Beispiel besteht der Abstandhalter 70 aus plattenförmigem Harz (in diesem Beispiel Polypropylen) mit einer Dicke von etwa 1 bis 2 mm. Darüber hinaus ist an der der Impedanzmesseinheit 40 entsprechenden Position auf der inneren Umfangsfläche 20a des Abstandshalters 70 (Gurt 20), der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschette 21g (Gurt 20) und der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschette 21h (Gurt 20) ein Festkörper 60 als Festkörpermaterial vorgesehen. In diesem Beispiel besteht der Festkörper 60 aus plattenförmigem Harz (in diesem Beispiel ABS) mit einer Dicke von etwa 7 mm. Auf der inneren Umfangsfläche des Festkörpers 60 ist eine Elektrodengruppe 40E vorgesehen.
In diesem Beispiel ist die Druckmanschettengruppe 21E als Fluidbeutel konfiguriert, indem zwei dehnbaren Polyurethanplatten in Dickenrichtung gegenüberliegt angeordnet werden und deren Umfangskantenteile verschweißt werden. Wie in 24 dargestellt, ist der Festkörper 60 an einer Stelle angeordnet, die der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 auf der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschette 21h (Gurt 20) entspricht, und die Elektrodengruppe 40E der Impedanzmesseinheit 40 ist auf der inneren Umfangsfläche des Festkörpers 60 angeordnet. In einem Bereich, in dem weder die Druckmanschette 21h noch der Abstandshalter 70 in Breitenrichtung Y des Gurts 20 vorgesehen ist, ist der Festkörper 60 an einer Stelle entsprechend der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 auf der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschette 21g (Gurt 20) angeordnet. In einem Bereich, in dem der Abstandhalter 70 in Breitenrichtung Y des Gurts 20 vorgesehen ist, ist der Festkörper 60 an einer Stelle entsprechend der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 auf der inneren Umfangsfläche 20a des Abstandhalters 70 (Gurt 20) angeordnet.
25 zeigt eine Blockkonfiguration eines Steuerungssystems des Blutdruckmessgerätes 1 gemäß der dritten Ausführungsform. Neben der Anzeigeeinheit 50 und der Bedieneinheit 52 sind die CPU 100 als Steuereinheit, der Speicher 51 als Speichereinheit und die Kommunikationseinheit 59 im Hauptkörper 10 des Blutdruckmessgerätes 1 wie beim Blutdruckmessgerät 1 der ersten Ausführungsform angebracht. Die Drucksensoren 31g und 31h, die Pumpen 32g und 32h sowie die Ventile 33g und 33h sind ebenfalls im Hauptkörper 10 angebracht (es sei darauf hingewiesen, dass diese Einheiten in der folgenden Beschreibung gemeinsam als Drucksensor 31, Pumpe 32 und Ventil 33 bezeichnet werden können). Schwingkreise (Oszillationsschaltungen) 310g und 310h zum Umwandeln von Ausgängen der Drucksensoren 31g und 31h in Frequenzen, Pumpenantriebskreise 320g und 320h zum Antreiben der Pumpen 32g und 32h und Ventilantriebskreise 330g und 330h zum Antreiben der Ventile 33g und 33h sind ebenfalls im Hauptkörper angebracht (es sei darauf hingewiesen, dass diese Einheiten in der folgenden Beschreibung zusammenfassend als Schwingkreis 310, Pumpenantriebskreis 320 und Ventilantriebskreis 330 bezeichnet werden können). Auch in diesem Beispiel wird ein piezoresistiver Drucksensor als Drucksensor 31 verwendet und über das Luftrohr 38 (38g, 38h) mit der Pumpe 32, dem Ventil 33 und der Druckmanschettengruppe 21E verbunden.
26A zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand, in dem das Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 getragen wird. 26B zeigt die Wellenformen des ersten Pulswellensignals PS1 und des zweiten Pulswellensignals PS2, die vom ersten Pulswellensensor 40-1 bzw. vom zweiten Pulswellensensor 40-2 ausgegeben werden. Wie in 26A dargestellt, ist der Festkörper 60 als festes Material über dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2 in Bezug auf die Arterienrichtung der Radialarterie 91 angeordnet. Die Druckmanschette 21g, die das siebte Druckelement bildet, ist so angeordnet, dass sie dem Festkörper 60 zugekehrt ist. In diesem Beispiel ist die Druckmanschette 21g so konfiguriert, dass die Breite in arterieller Richtung (Breitenrichtung Y) auf eine Breite eingestellt ist, über die die gesamte Fläche des Körpers 60 in arterieller Richtung (Breitenrichtung Y) abgedeckt ist, und ist an einer Stelle bereitgestellt, an der eine Druckkraft erzeugt werden kann, um auf gesamte Fläche des Körpers 60 gerichtet zu sein.
Die Druckmanschette 21h, die das achte Druckelement bildet, ist zwischen einer Seite der äußeren Abschnitte des Festkörpers 60 als der erste Pulswellensensor 40-1 und der zweite Pulswellensensor 40-2 in Bezug auf die arterielle Richtung und die Druckmanschette 21g angeordnet. In diesem Beispiel ist die Druckmanschette 21h an der der Stromelektrode 46 entsprechenden Position vorgesehen. Der Abstandshalter 70 ist zwischen der anderen Seite der Außenabschnitte des Festkörpers 60 und der Druckmanschette 21g angeordnet. In diesem Beispiel ist der Abstandhalter 70 an der der Stromelektrode 41 entsprechenden Position vorgesehen. Daher erzeugt die Druckmanschette 21g in einem Zustand, in dem der Druck der Druckmanschette 21h durch die Pumpe 32h erhöht wird, wenn der Druck der Druckmanschette 21g durch die Pumpe 32g erhöht wird, eine Druckkraft in Richtung der gesamten Fläche des Festkörpers 60, um den Abstandshalter 70 und die Druckmanschette 21h zu drücken, und der Abstandshalter 70 und die Druckmanschette 21h drücken den Festkörper 60. Der Festkörper 60 drückt die gepaarten Stromelektroden 41 und 46, den ersten Pulswellensensor 40-1 und den zweiten Pulswellensensor 40-2 gegen die Handflächenseitenfläche 90a des linken Handgelenks 90. Wenn In diesem Zustand der Druck der Druckmanschette 21h durch die Pumpe 32h oder das Ventil 33h erhöht oder reduziert wird, ändert sich die Druckkraft auf den Festkörper 60 nur auf der der Stromelektrode 46 entsprechenden Seite, so dass die Druckkräfte der gepaarten Stromelektroden 41 und 46, des ersten Pulswellensensors 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 gegen das linke Handgelenk 90 unterschiedlich sind, um einem bestimmten Druckgradienten in arterieller Richtung zu folgen. In diesem Beispiel können die Pumpen 32g und 32h unabhängig voneinander die Drücke der Druckmanschetten 21g und 21h unter der Steuerung der CPU 100 erhöhen. Daher können die Druckkräfte der gekoppelten Stromelektroden 41 und 46, des ersten Pulswellensensors 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 gegen die Handflächenseitenfläche 90a des linken Handgelenks 90a auf geeignete Werte entlang eines bestimmten Druckgradienten eingestellt werden.
(Betrieb der Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren)
Die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren im Blutdruckmessgerät 1 nach der dritten Ausführungsform erfolgt wie bei der ersten Ausführungsform nach dem in 6 dargestellten Betriebsablauf.
Wenn die CPU 100 die Luft in der Druckmanschettengruppe 21E ablasst (Schritt S2 in 6), dann führt die CPU 100 die Steuerung des Ablassens an den Druckmanschetten 21g und 21h durch. Wenn die CPU 100 den Manschettendruck Pc der Druckmanschettengruppe 21E allmählich erhöht, steuert die CPU 100 einen Anstieg des Drucks auf die Druckmanschetten 21g und 21h. In der Reihenfolge wird zunächst der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21g allmählich erhöht und wenn der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21g zu einem konstanten Manschettendruck Pc wird, kann der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21h schrittweise bzw. allmählich erhöht werden. Alternativ können die Manschettendrücke Pc der Druckmanschette 21g und der Druckmanschette 21h gleichzeitig allmählich erhöht werden. Wenn die CPU 100 den Blutdruckwert berechnet (Schritte S3 bis S5 in 6), können außerdem die Manschettendrücke Pc der beiden Druckmanschetten 21g und 21h überwacht werden, oder der Manschettendruck Pc einer der Druckmanschetten 21g oder 21h kann überwacht werden. Die andere Steuerung im Betriebsablauf von 6 ist ähnlich wie die Steuerung der ersten Ausführungsform, so dass deren Beschreibung entfällt. Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel die Berechnung des Blutdruckwertes in dem druckerhöhenden Schritt nicht eingeschränkt ausgeführt wird und im druckreduzierenden Schritt durchgeführt werden kann.
(Betrieb der Blutdruckmessung basierend auf der Pulslaufzeit)
27 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 der zweiten Ausführungsform die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchführt.
Wenn in der dritten Ausführungsform, wie in 27 dargestellt, der Benutzer die Blutdruckmessung basierend auf PTT mit dem Drucktastenschalter als Bedieneinheit 52 im Hauptkörper 10 (Schritt S10 in 27) anweist, arbeitet die CPU 100 als Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit, um die Steuerung der Druckmanschetten 21g und 21h zu starten (Schritt S100 in 27). 28 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21g und 21h steuert.
Wie die zweite Ausführungsform basiert ein in 28 dargestellter Betriebsablauf auf der Idee, dass die Druckkräfte des ersten Pulswellensensors 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 auf unterschiedliche Werte eingestellt werden, um einem bestimmten Druckgradienten zu folgen, und die gleiche Wellenform wie die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 und die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 erfasst wird. In diesem Beispiel werden die Druckkräfte des ersten Pulswellensensors 40-1 und des zweiten Pulswellensensors 40-2 auf unterschiedliche Werte eingestellt, um einem bestimmten Druckgradienten über den Festkörper 60 zu folgen, indem der Manschettendruck Pc jeder der Druckmanschetten 21g und 21h geändert wird.
Wie in 28 dargestellt, arbeitet die CPU 100 beim Starten der Steuerung der Druckmanschetten 21g und 21h als Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit, um die Ventile 33g und 33h über die Ventilantriebskreise 330g und 330h zu schließen und die Pumpen 32g und 32h über die Pumpenantriebskreise 320g und 320h anzutreiben, um den Druck der Druckmanschetten 21g und 21h auf 40 mmHg zu erhöhen (Schritt S110 in 28). In diesem Beispiel werden die Manschettendrücke Pc der Druckmanschetten 21g und 21h bei konstanter Geschwindigkeit (= 5 mmHg/s) kontinuierlich erhöht, um den Manschettendruck Pc der Druckmanschetten 21g und 21h auf 40 mmHg einzustellen.
Anschließend treibt die CPU 100 die Pumpe 32g über den Pumpenantriebskreis 320g an, um den Druck der Druckmanschette 21g zu erhöhen (Schritt S111 in 28). In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21g kontinuierlich bei konstanter Geschwindigkeit (= 5 mmHg/s) erhöht. Infolgedessen drückt die Druckmanschette 21g den Festkörper 60 über den Abstandshalter 70, und der Festkörper 60 drückt die Stromelektrode 41 und den ersten Pulswellensensor 40-1 gegen das linke Handgelenk 90.
In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das erste Pulswellensignal PS1, das vom ersten Pulswellensensor 40-1 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S112 in 28), und ferner bestimmt die CPU 100, ob die Amplitude des erfassten ersten Pulswellensignals PS1 maximal ist (Schritt S113 in 28).
Wenn die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 nicht maximal ist (NEIN in Schritt S113 in 28), treibt oder stoppt die CPU 100 die Pumpe 32g über den Pumpenantriebskreis 320g an oder öffnet oder schließt das Ventil 33g über den Ventilantriebskreis 330g, um den Druck der Druckmanschette 21g zu erhöhen oder zu verringern (Schritt S111 in 28). Anschließend wird die Verarbeitung der Schritte S111 bis S113 wiederholt, bis die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf beispielsweise 300 mmHg vorgegeben ist). Es sei darauf hingewiesen, dass wie bei der ersten Ausführungsform, nicht nur ein Anstieg des Drucks der Druckmanschette 21g, sondern auch eine Reduzierung des Drucks der Druckmanschette 21g ausgeführt wird, da dann, wenn die Druckkraft erhöht wird, sogar nachdem die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 einen Maximalwert aufzeigt, eine Tendenz besteht, dass Blutgefäße zusammenbrechen und die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 allmählich abnimmt. Daher wird in diesem Beispiel, indem nicht nur der Druck der Druckmanschette 21g erhöht, sondern auch der Druck der Druckmanschette 21g reduziert wird, der Manschettendruck Pc erfasst, bei dem die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird.
Wenn die Amplitude maximal wird (JA in Schritt S113 in 28), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32g (Schritt S114 in 28) und stellt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21g auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt ein, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird.
Anschließend treibt die CPU 100 die Pumpe 32h über den Pumpenantriebskreis 320h an, um den Druck der Druckmanschette 21h zu erhöhen (Schritt S115 in 28). In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21h kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit (= 5 mmHg/s) erhöht. Infolgedessen drückt die Druckmanschette 21h den Festkörper 60, und der Festkörper 60 drückt die Stromelektrode 46 und den zweiten Pulswellensensor 40-2. Darüber hinaus drückt der Festkörper 60 auch die Stromelektrode 41 und den ersten Pulswellensensor 40-1, so dass ein Druckgradient zwischen der Druckkraft des ersten Pulswellensensors 40-1 und der Druckkraft des zweiten Pulswellensensors 40-2 entsteht.
In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S116 in 28), und ferner arbeitet die CPU 100 als Wellenformvergleichseinheit, um zu bestimmen, ob die Amplitude des erfassten zweiten Pulswellensignals PS2 identisch ist mit der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1, das wie vorstehend beschrieben eingestellt ist (Schritt S117 in 28). Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel ein zulässiger Bereich, wenn „identisch“ bestimmt wird, auf einen Bereich von ±10% eingestellt ist.
Wenn die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 nicht maximal ist (NEIN in Schritt S117 in 28), treibt oder stoppt die CPU 100 die Pumpe 32h über den Pumpenantriebskreis 320h an oder öffnet oder schließt das Ventil 33h über den Ventilantriebskreis 330h, um den Druck der Druckmanschette 21h zu erhöhen oder zu verringern (Schritt S115 in 28). Die Verarbeitung der Schritte S115 bis S117 wird wiederholt, bis die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 wird, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist). Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur der Druck der Druckmanschette 21h erhöht, sondern auch der Druck der Druckmanschette 21h reduziert wird, da der Zusammenhang zwischen der Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 und der Druckkraft ähnlich ist zu dem Zusammenhang zwischen der Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 und der oben beschriebenen Druckkraft.
Wenn die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 (JA in Schritt S117 in 28) wird, stoppt die CPU 100 die Pumpe 32h (Schritt S118 in 28) und stellt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21h auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt ein, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem die Amplitude des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der maximalen Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 wird. Die Steuerung der Druckmanschetten 21g und 21h (Schritt S100 in 27) wird mit dem oben beschriebenen Betriebsablauf beendet.
In diesem Zustand arbeitet die CPU 100 als Messverarbeitungseinheit, um die Zeitdifferenz Δt (siehe 26B) zwischen den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 als Pulslaufzeit (PTT) zu erfassen (Schritt S14 in 27). Genauer gesagt, wird in diesem Beispiel die Zeitdifferenz Δt zwischen der Spitze A1 des ersten Pulswellensignals PS1 und der Spitze A2 des zweiten Pulswellensignals PS2 als Pulslaufzeit (PTT) erfasst.
Da in diesem Fall die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 mit gleicher Wellenform gemessen wird, kann die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit erhöht werden. Darüber hinaus kann die Pulslaufzeit erfasst werden, ohne den Manschettendruck Pc unnötig zu erhöhen. Dadurch kann die physische Belastung des Benutzers reduziert werden.
Als nächstes arbeitet die CPU 100 als erste Blutdruckberechnungseinheit und verwendet eine vorgegebene Korrespondenzgleichung Gl zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck, um den Blutdruck basierend auf der in Schritt S13 (Schritt S14 in 27) erfassten Pulslaufzeit (PTT) zu berechnen (schätzen). Hier wird, wie bei der ersten Ausführungsform, die vorgegebene Korrespondenzgleichung Gl zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck bereitgestellt, beispielsweise als öffentlich bekannte Bruchfunktion mit einem Term von 1/DT², wie in der Gleichung (Gl. 2) in 32 dargestellt.
Wenn der Blutdruck wie oben beschrieben berechnet (geschätzt) wird, wird die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit wie oben beschrieben erhöht, so dass die Messgenauigkeit des Blutdrucks erhöht werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeigeeinheit 50 angezeigt und im Speicher 51 aufgezeichnet wird.
Wenn in diesem Beispiel der Messstopp nicht durch den Drucktastenschalter als Bedieneinheit 52 in Schritt S15 in 27 (NEIN in Schritt S15 in 27) angewiesen wird, werden die Berechnung der Pulslaufzeit (PTT) (Schritt S13 in 27) und die Berechnung (Schätzung) des Blutdrucks (Schritt S14 in 27) jedes Mal periodisch wiederholt, wenn die ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 entsprechend der Pulswelle eingegeben werden. Die CPU 100 aktualisiert und zeigt das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeigeeinheit 50 an und sammelt und zeichnet das Messergebnis im Speicher 51 auf. Wenn der Stopp der Messung in Schritt S15 in 27 (JA in Schritt S15 in 27) angewiesen wird, öffnet die CPU 100 die Ventile 33g und 33h über die Ventilantriebskreise 330g und 330h, steuert die Entlüftung der Druckmanschetten 21g und 21h und beendet den Messvorgang.
Nach dem Blutdruckmessgerät 1 kann der Blutdruck durch die Blutdruckmessung auf Basis der Pulslaufzeit (PTT) über einen langen Zeitraum mit geringer körperlicher Belastung für den Anwender kontinuierlich gemessen werden.
Nach dem Blutdruckmessgerät 1 kann die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit und die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren von einem integrierten Gerät durchgeführt werden. Dadurch kann der Komfort der Benutzer erhöht werden.
Nach dem Blutdruckmessgerät 1 können im Vergleich zur ersten Ausführungsform die Druckmanschette, der Drucksensor, der Schwingkreis, die Pumpe, der Pumpenantriebskreis, das Ventil und der Ventilantriebskreis reduziert werden und damit die Konfiguration vereinfacht werden.
(Dritte Änderung)
29 zeigt ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21g und 21h steuert. In dem in 28 dargestellten Beispiel wird in Schritt S117 basierend auf der Amplitude jeder der Wellenformen bestimmt, ob die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude identisch sind. Die Bestimmung ist jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Wie beispielsweise in Schritt S120 in 29 dargestellt, kann basierend darauf, ob die Aufwärtshubzeit des zweiten Pulswellensignals PS2 gleich der Aufwärtshubzeit des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude ist, bestimmt werden, dass die jeweiligen Wellenformen identisch sind.
Wie in 29 dargestellt, stellt die CPU 100 in diesem Betriebsablauf sowie im Betriebsablauf von 28 den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21g so ein, dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird, während der Druck der Druckmanschette 21g erhöht oder verringert wird (Schritte S111 bis S113 in 29). In diesem Fall, wenn die CPU 100 bestimmt, dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 im Betriebsablauf von 29 maximal ist (JA in Schritt S113 von 29), zeichnet die CPU 100 die Aufwärtshubzeit des ersten Pulswellensignals PS1 im Speicher 51 auf. Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel ein zulässiger Bereich, wenn bestimmt wird, dass die Aufwärtshubzeiten „identisch“ sind, auf einen Bereich von ±1% eingestellt ist.
Anschließend treibt die CPU 100 die Pumpe 32h über den Pumpenantriebskreis 320h an, um den Druck der Druckmanschette 21h entsprechend dem zweiten Pulswellensensor 40-2 zu erhöhen (Schritt S115 in 29). In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S115 in 29), und ferner arbeitet die CPU 100 als Wellenformvergleichseinheit, um zu bestimmen, ob die Aufwärtshubzeit tu des erfassten zweiten Pulswellensignals PS2 und die Aufwärtshubzeit tu des im Speicher 51 aufgezeichneten ersten Pulswellensignals PS1 gleich sind (Schritt S120 in 29). Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel ein zulässiger Bereich, wenn bestimmt wird, dass die Aufwärtshubzeiten tu „identisch“ sind, auf einen Bereich von ±1% eingestellt ist.
Wenn hier die Aufwärtshubzeit tu des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Aufwärtshubzeit tu des ersten Pulswellensignals PS1 nicht gleich sind (NEIN in Schritt S120 von 29), wird die Verarbeitung der Schritte S115 bis S120 wiederholt, bis die Aufwärtshubzeiten tu gleich sind, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf beispielsweise 300 mmHg vorgegeben ist). Wenn die Aufwärtshubzeiten gleich werden (JA in Schritt S120 in 29), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32h (Schritt S118 in 29) und stellt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21h auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt ein, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem die Aufwärtshubzeiten gleich zueinander werden. Da die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 mit gleicher Wellenform gemessen wird, kann die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden.
30 zeigt noch ein weiteres Beispiel für den Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 die Druckmanschetten 21g und 21h steuert. Ob die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude identisch sind, wird anhand der Amplitude jeder der jeweiligen Wellenformen im Betriebsablauf von 28 oder jeder Aufwärtshubzeit im Betriebsablauf von 29 bestimmt. Die Bestimmung ist jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Wenn beispielsweise, wie in Schritt S130 von 30 dargestellt, der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen den beiden Wellenformen (siehe Gleichung Gl. 1 von 36) einen Schwellenwert überschreitet, kann bestimmt werden, dass die beiden Wellenformen identisch sind.
Der in 30 dargestellte Betriebsablauf basiert auch auf der Idee, dass der Bereich, in dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den vorgegebenen Schwellenwert Th (in diesem Beispiel Th = 0,99) überschreitet, der geeignete Druckbereich ist. In diesem Beispiel ist der geeignete Druckbereich ein Bereich, in dem die Druckkraft (Manschettendruck Pc) vom unteren Grenzwert P1 ≅72 mmHg bis zum oberen Grenzwert P2 ≅135 mmHg reicht.
Wie in 30 dargestellt, stellt die CPU 100 in diesem Betriebsablauf sowie im Betriebsablauf von 28 und 29 den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21g so ein, dass die Amplitude des ersten Pulswellensignals PS1 maximal wird, während der Druck der Druckmanschette 21g erhöht oder verringert wird (Schritte S111 bis S113 in 30). Es seid darauf hingewiesen, dass die CPU 100 in diesem Beispiel die für die Berechnung des Kreuzkorrelationskoeffizienten r erforderlichen Daten im Speicher 51 für das erste Pulswellensignal PS1 mit der maximalen Amplitude sammelt und aufzeichnet.
Anschließend treibt die CPU 100 die Pumpe 32h über den Pumpensteuerkreis 320h an, um den Druck der Druckmanschette 21h entsprechend dem zweiten Pulswellensensor 40-2 zu erhöhen (Schritt S115 in 30). In diesem druckerhöhenden Schritt erfasst die CPU 100 das zweite Pulswellensignal PS2, das vom zweiten Pulswellensensor 40-2 zeitsequentiell ausgegeben wird (Schritt S116 in 30), berechnet den Kreuzkorrelationskoeffizienten r zwischen den Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 in Echtzeit basierend auf den erfassten Daten und den Daten des ersten Pulswellensignals PS1, die im Speicher 51 akkumuliert und aufgezeichnet sind, und bestimmt, ob der berechnete Kreuzkorrelationskoeffizient r den vorgegebenen Schwellenwert Th (= 0,99) überschreitet (Schritt S130 in 30).
Wenn dabei der Kreuzkorrelationskoeffizient r nicht größer als der Schwellenwert Th (NEIN in Schritt S130 von 30) ist, wird die Verarbeitung der Schritte S115 bis S130 wiederholt, bis der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist). Wenn der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th (JA in Schritt S113 in 30) überschreitet, stoppt die CPU 100 die Pumpe 32h (Schritt S118 in 30) und setzt den Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21h auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt, d.h. einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet. In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc auf einen Wert zu dem Zeitpunkt eingestellt, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, d.h. P1 (≅72 mmHg) wie in 13 dargestellt.
In diesem Fall wird die Pulslaufzeit basierend auf den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 mit gleicher Wellenform gemessen, so dass die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden kann. Da der Manschettendruck Pc auf einen Wert zu dem Zeitpunkt eingestellt wird, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, kann die Impulslaufzeit erfasst werden, ohne den Manschettendruck Pc unnötig zu erhöhen. Dadurch kann die physische Belastung des Benutzers reduziert werden.
(Vierte Ausführungsform)
Anschließend wird eine vierte Ausführungsform der Blutdruckmessvorrichtung einschließlich der Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
(Konfiguration des Blutdruckmessgerätes)
31 zeigt das Erscheinungsbild des Blutdruckmessgerätes 1 gemäß der vierten Ausführungsform, wenn das Blutdruckmessgerät 1 von einer schrägen Seite betrachtet wird. 32 zeigt schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des linken Handgelenks 90, wenn die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren in einem Zustand durchgeführt wird, in dem das Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 als Messzielstelle getragen wird.
Wie in 31 dargestellt, ist im Blutdruckmessgerät 1 gemäß der vierten Ausführungsform eine als Druckelement wirkende Druckmanschette 21i zwischen der Druckmanschette 21E und dem Streifen 23 des Gurts 20 angeordnet. Die Druckmanschettengruppe 21E ist in Bezug auf die Breitenrichtung Y des Gurts 20 wie bei der ersten Ausführungsform unterteilt und beinhaltet die Druckmanschette 21a als drittes Druckelement, die Druckmanschette 21b als erstes Druckelement, die Druckmanschette 21c als zweites Druckelement und die Druckmanschette 21d als viertes Druckelement. Die Druckmanschetten 21a und 21d sind in Verbindung mit den gepaarten Stromelektroden 41 und 46 wie bei der ersten Ausführungsform voneinander getrennt. Die Druckmanschetten 21b und 21c sind in Verbindung mit den gepaarten ersten Detektionselektroden 42 und 43, die den ersten Pulswellensensor 40-1 bilden, und den gepaarten zweiten Detektionselektroden 44 und 45, die den zweiten Pulswellensensor 40-2 bilden, voneinander getrennt. Die Längen der Druckmanschette 21a, der Druckmanschette 21b, der Druckmanschette 21c und der Druckmanschette 21d in Umfangsrichtung (Längsrichtung) des Bandes 23 sind so eingestellt, dass sie im Gegensatz zur ersten Ausführungsform die gepaarten Stromelektroden 41 und 46, den ersten Pulswellensensor 40-1 und den zweiten Pulswellensensor 40-2 lokal drücken können.
Wie die anderen Druckmanschetten ist auch die Druckmanschette 21i als Fluidbeutel konfiguriert, indem zwei dehnbare Polyurethanplatten in Dickenrichtung gegenüberliegend angeordnet werden und die Umfangskantenabschnitte verschweißt werden. Wie in 32 dargestellt, weist die Druckmanschette 21i eine Länge in Umfangsrichtung (Längsrichtung) entlang des Streifens 23 auf und kann als Messzielstelle um das linke Handgelenk 90 gewickelt werden. Die Druckmanschette 21i wird in einen druckbeaufschlagten Zustand zum Zusammendrücken des linken Handgelenks 90 durch Zuführen von Fluid dorthin eingestellt werden und in einen drucklosen Zustand zum Lösen der Kompression am linken Handgelenk 90 durch Ableiten des Fluids aus diesem eingestellt werden. 32 zeigt schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des linken Handgelenks 90 des Blutdruckmessgerätes 1, wenn die Druckmanschette 21i in den Druckzustand versetzt wird, und die Druckmanschette 21a, die Druckmanschette 21b, die Druckmanschette 21c und die Druckmanschette 21d in den drucklosen Zustand versetzt wird.
33 zeigt eine Blockkonfiguration eines Steuerungssystems des Blutdruckmessgerätes 1 gemäß der vierten Ausführungsform. Wie in 33 dargestellt, sind ein Drucksensor 31i, eine Pumpe 32i und ein Ventil 33i im Hauptkörper 10 des Blutdruckmessgerätes 1 gemäß der vierten Ausführungsform im Gegensatz zur ersten Ausführungsform angebracht. Darüber hinaus sind im Gegensatz zur ersten Ausführungsform im Hauptkörper 10 ein Schwingkreis 310i zum Umwandeln eines Ausgangssignals des Drucksensors 31i in eine Frequenz, ein Pumpenantriebskreis 320i zum Antreiben der Pumpe 32i und ein Ventilantriebskreis 330i zum Antreiben des Ventils 33i angeordnet. In diesem Beispiel wird auch ein piezoresistiver Drucksensor als Drucksensor 31i verwendet, und der Drucksensor 31i ist über die Luftleitung 38i mit der Pumpe 32i, dem Ventil 33i und der Druckmanschette 21i verbunden.
34 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand, in dem das Blutdruckmessgerät 1 am linken Handgelenk 90 getragen wird, wenn die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren durchgeführt wird. Wie in 34 dargestellt, weist die Druckmanschette 21i eine Breite auf, über die die Druckmanschette 21i den gesamten Bereich der Druckmanschette 21a, der Druckmanschette 21 b, der Druckmanschette 21c und der Druckmanschette 21d in Arterienrichtung (Breitenrichtung Y) der Radialarterie 91 abdeckt, und ist an einer Position vorgesehen, an der die Druckmanschette 21i das linke Handgelenk 90 zusammendrücken kann, um die Radialarterie 91 im unter Druck stehenden Zustand ausreichend zu schließen. Es sei darauf hingewiesen, dass in der vierten Ausführungsform, wenn die Blutdruckmessung basierend auf der Pulslaufzeit durchgeführt wird, die Druckmanschette 21i in den drucklosen Zustand und die Druckmanschette 21a, die Druckmanschette 21b, die Druckmanschette 21c und die Druckmanschette 21d in den druckbeaufschlagten Zustand versetzt werden. In diesem Fall wird der Zustand in einen Zustand ähnlich dem Zustand des Blutdruckmessgerätes 1 der ersten in 5A dargestellten Ausführungsform versetzt. Das Blutdruckmessgerät 1 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Druckmanschette 21i unter dem drucklosen Zustand zwischen dem Streifen 23 und der äußeren Umfangsseite der Druckmanschette 21a, der Druckmanschette 21b, der Druckmanschette 21c und der Druckmanschette 21d vorhanden ist.
(Betrieb der Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren)
Die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren im Blutdruckmessgerät 1 der vierten Ausführungsform erfolgt wie bei der ersten Ausführungsform nach dem in 6 dargestellten Betriebsablauf. In der vierten Ausführungsform unterscheidet sich die Steuerung der Druckmanschette 21a, der Druckmanschette 21b, der Druckmanschette 21c, der Druckmanschette 21d und der Druckmanschette 21i in einem Initialisierungsschritt von Schritt S2 von derjenigen der ersten Ausführungsform. In der vierten Ausführungsform gibt die CPU 100 im Initialisierungsschritt von Schritt S2 Steuersignale an die Ventilantriebskreise 330a, 330b, 330c, 330d und 330i aus, um die Ventile 33a, 33b, 33c, 33d und 33i zu öffnen und die Luft in der Druckmanschette 21a, der Druckmanschette 21b, der Druckmanschette 21c, der Druckmanschette 21d und der Druckmanschette 21i abzuführen. Danach gibt die CPU 100 Steuersignale an die Ventilantriebskreise 330a, 330b, 330c, 330d aus, um die drucklosen Zustände der Druckmanschette 21a, der Druckmanschette 21b, der Druckmanschette 21c und der Druckmanschette 21d aufrechtzuerhalten, während die Ventile 33a, 33b, 33c und 33d geöffnet bleiben. Wie vorstehend beschrieben, unterscheidet sich die vierte Ausführungsform, wenn die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren durchgeführt wird, von der ersten Ausführungsform, um die drucklosen Zustände der Druckmanschette 21a, der Druckmanschette 21b, der Druckmanschette 21c und der Druckmanschette 21d beizubehalten.
Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Steuerung des Manschettendrucks in Schritt S3 an der Druckmanschette 21i durchgeführt wird. Die CPU 100 schließt das Ventil 33i über den Ventilsteuerkreis 330i und treibt dann die Pumpe 32i über den Pumpensteuerkreis 320i an, um die Steuerung zum Zuführen von Luft zur Druckmanschette 21i durchzuführen. Dadurch wird die Druckmanschette 21i erweitert, und auch der Manschettendruck Pc (siehe 34) wird schrittweise d.h. allmählich erhöht (Schritt S3 in 6).
In diesem drucksteigernden Schritt überwacht die CPU 100 zur Berechnung des Blutdruckwertes den Manschettendruck Pc mit dem Drucksensor 31i und erfasst eine Fluktuationskomponente eines arteriellen Volumens, das in der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 als Messzielstelle als Pulswellensignal Pm auftritt, wie in 7 dargestellt.
Anschließend arbeitet die CPU 100 in Schritt S4 in 6 als zweite Blutdruckberechnungseinheit und wendet einen öffentlich bekannten Algorithmus mittels oszillometrischer Methode an, der auf einem zu diesem Zeitpunkt erfassten Pulswellensignal Pm basiert, um die Berechnung eines Blutdruckwertes (systolischer Blutdruck SBP und diastolischer Blutdruck DBP) anzustreben.
Zu diesem Zeitpunkt, wenn der Blutdruckwert aufgrund unzureichender Daten noch nicht berechnet werden kann (NEIN in Schritt S5), wird die Verarbeitung der Schritte S3 bis S5 wiederholt, es sei denn, der Manschettendruck Pc hat den oberen Grenzdruck erreicht (der aus Sicherheitsgründen auf z.B. 300 mmHg vorgegeben ist).
Wenn der Blutdruckwert wie vorstehend beschrieben berechnet werden kann (JA in Schritt S5), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32i über den Pumpenantriebskreis 320i und öffnet das Ventil 33i über den Ventilantriebskreis 330i, wodurch das Ablassen der Luft in der Druckmanschette 21i (Schritt S6) gesteuert wird. Abschließend wird ein Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeigeeinheit 50 angezeigt und im Speicher 51 (Schritt S7) aufgezeichnet.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Berechnung des Blutdruckwertes nicht nur im drucksteigernden Schritt, sondern auch im druckreduzierenden Schritt durchgeführt werden kann.
In der vierten Ausführungsform kann die gesamte Fläche der Messzielstelle in arterieller Richtung (Breitenrichtung Y) durch die Druckmanschette 21i komprimiert werden, so dass die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
(Betrieb der Blutdruckmessung basierend auf der Pulslaufzeit)
35 zeigt einen Betriebsablauf, wenn das Blutdruckmessgerät 1 der vierten Ausführungsform die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit (PTT) durchführt. Der Betriebsablauf der vierten in 35 dargestellten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Betriebsablauf, wenn die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf PTT in der ersten in 8 dargestellten Ausführungsform ausgeführt wird in der Ablasssteuerung der Druckmanschette 21i. In der vierten Ausführungsform, wenn der Benutzer die Blutdruckmessung basierend auf PTT durch den Drucktastenschalter als Bedieneinheit 52 im Hauptkörper 10 (Schritt S10 in 35) anweist, gibt die CPU 100 ein Steuersignal an den Ventilantriebskreis 330i aus, um das Ventil 33i zu öffnen und die Luft in der Druckmanschette 21i abzuführen (Schritt S200 in 35). Danach gibt die CPU 100 ein Steuersignal an den Ventilantriebskreis 330i aus, um den drucklosen Zustand der Druckmanschette 21i aufrechtzuerhalten, während das Ventil 33i geöffnet bleibt. Die Verarbeitung nach Schritt S11 ist ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform.
Das heißt, die CPU 100 arbeitet als die Stromelektroden-Druckkraft-Einstelleinheit, als die Pulswellen-Sensor-Druckkraft-Einstelleinheit, als die Wellenformvergleichseinheit, als Messverarbeitungseinheit und als erste Blutdruckberechnungseinheit und führt die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf PTT wie bei der ersten Ausführungsform durch.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Bestimmungsmethode, ob die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude identisch sind, ebenfalls in der vierten Ausführungsform anwendbar ist.
Nach dem Blutdruckmessgerät 1 kann der Blutdruck durch die Blutdruckmessung auf Basis der Pulslaufzeit (PTT) über einen langen Zeitraum mit geringer körperlicher Belastung für den Anwender kontinuierlich gemessen werden.
Darüber hinaus kann nach dem Blutdruckmessgerät 1 die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit und die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren mit einem integrierten Gerät durchgeführt werden. Dadurch kann der Komfort der Benutzer erhöht werden.
(Vierte Modifikation)
In den oben beschriebenen Ausführungsformen, in Schritt S50 von 12, Schritt S90 von 22 und Schritt S130 von 30, wird bestimmt, dass die Wellenform des zweiten Pulswellensignals PS2 und die Wellenform des ersten Pulswellensignals PS1 mit der maximalen Amplitude identisch sind, wobei die Druckkraft (Manschettendruck Pc) gleich einem Wert (dem unteren Grenzwert P1 in dem geeigneten Druckbereich gemäß 9) zu dem Zeitpunkt ist, zu dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen den Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals PS1 und PS2 den Schwellenwert Th überschreitet. Die Bestimmung ist jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Die CPU 100 kann weiterhin eine Steuerung durchführen, um die Druckkraft (Manschettendruck Pc) auf einen Wert (P3, dargestellt in 13) einzustellen, bei dem der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Maximalwert rmax aufweist. Im Beispiel von 13 ist dieser Wert P3 ≅106 mmHg. Dadurch kann die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit weiter verbessert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird zur Berechnung (Schätzung) des Blutdrucks basierend auf der Pulslaufzeit (PTT) in Schritt S14 von 8 die Gleichung (Gl. 2) in 37 als Korrespondenzgleichung Gl zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck verwendet. Die Ausführungsformen sind jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Wie beispielsweise in einer Gleichung (Gl. 3) von 38 dargestellt, kann, wenn die Pulslaufzeit durch DT und der Blutdruck durch EBP dargestellt wird, eine Gleichung mit einem Term von 1/DT und einem Term von DT zusätzlich zum Term von 1/DT² als Korrespondenzgleichung Gl zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck verwendet werden. In der Gleichung (Gl. 3) stellen α, β, γ, δ jeweils bekannte Koeffizienten oder Konstanten dar.
Darüber hinaus kann beispielsweise, wie in einer Gleichung (Gl. 4) von 39 dargestellt, eine Gleichung verwendet werden, die einen Term von 1/DT, einen Term eines Herzzyklus RR und einen Term eines Volumenpulswellenflächenverhältnisses VR beinhaltet (siehe beispielsweise das japanische offengelegte Patent No. 2000-33078 ). In der Gleichung (Gl. 4) stellena, β, γ, δ jeweils bekannte Koeffizienten oder Konstanten dar. In diesem Fall berechnet die CPU 100 aus den Pulswellensignalen PS1 und PS2 den Herzzyklus RR und das Volumenpulswellenflächenverhältnis VR.
Wenn diese Gleichungen (Gl. 3) und (Gl. 4) als Korrespondenzgleichung Gl zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck verwendet werden, kann die Messgenauigkeit des Blutdrucks wie bei der Verwendung der Gleichung (Gl. 2) erhöht werden. Natürlich kann auch eine andere Korrespondenzgleichung als diese Gleichungen (Gl. 2), (Gl. 3) und (Gl. 4) verwendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen erfassen der erste Pulswellensensor 40-1 und der zweite Pulswellensensor 40-2 die Pulswelle der Arterie (Radialarterie 91), die durch die Messzielstelle (linkes Handgelenk 90) verläuft, als Impedanzvariation (Impedanzverfahren). Diese Ausführungsformen sind jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Jeder der ersten und zweiten Pulswellensensoren kann ein lichtemittierendes Element zum Emittieren von Licht zu einer Arterie, die durch einen entsprechenden Abschnitt der Messzielstelle verläuft, und ein lichtempfindliches Element zum Empfangen von reflektiertem Licht (oder Durchlicht) des Lichts beinhalten und eine Pulswelle der Arterie als Volumenänderung erfassen (photoelektrisches Verfahren). Alternativ kann jeder der ersten und zweiten Pulswellensensoren einen piezoelektrischen Sensor in Kontakt mit der Messzielstelle beinhalten und eine durch den Druck einer Arterie verursachte Dehnung, die durch einen entsprechenden Abschnitt der Messzielstelle verläuft, als Variation des elektrischen Widerstands erfassen (piezoelektrisches Verfahren). Darüber hinaus kann jeder der ersten und zweiten Pulswellensensoren ein Sendeelement zum Übertragen einer Funkwelle (übertragene Welle) zu einer Arterie, die durch einen entsprechenden Abschnitt der Messzielstelle verläuft, und ein Empfangselement zum Empfangen einer reflektierten Welle der Funkwelle beinhalten und eine Abstandsänderung zwischen der Arterie und dem Sensor aufgrund einer arteriellen Impulswelle als Phasenverschiebung zwischen der übertragenen Welle und der reflektierten Welle erfassen (Funkwellenbestrahlungsverfahren).
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird davon ausgegangen, dass das Blutdruckmessgerät 1 für das Tragen am linken Handgelenk 90 als Messzielstelle vorgesehen ist. Die Ausführungsformen sind jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. Die Messzielstelle kann jede Stelle sein, durch die eine Arterie verläuft, und kann eine obere Extremität sein, wie beispielsweise ein anderer Oberarm als das Handgelenk, oder eine untere Extremität, wie ein Knöchel oder Oberschenkel.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird davon ausgegangen, dass die im Blutdruckmessgerät 1 angebrachte CPU 100 als Wellenformvergleichseinheit, als Pulswellen-Sensor-Druckkraft-Einstelleinheit, als Stromelektroden-Druckkraft-Einstelleinheit, als Messverarbeitungseinheit und als erste und zweite Blutdruckberechnungseinheit arbeitet und die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren (der Betriebsablauf in 6) und die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf PTT (die Betriebsabläufe in 8, 19, 27 und 35) durchführt. Die Ausführungsformen sind jedoch nicht auf diese Weise beschränkt. So kann beispielsweise eine umfangreiche Computervorrichtung wie ein außerhalb des Blutdruckmessgeräts 1 bereitgestelltes Smartphone als Wellenformvergleichseinheit, als Pulswellensensor-Druckkrafteinstelleinheit, als Stromelektroden-Druckkraft-Einstelleinheit, als Messverarbeitungseinheit und als erste und zweite Blutdruckberechnungseinheit arbeiten und über ein Netzwerk 900 das Blutdruckmessgerät 1 veranlassen, die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren (Betriebsablauf in 6) und die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf PTT (Betriebsabläufe in 8, 19, 27 und 35) durchzuführen.
Die obigen Ausführungsformen sind illustrativ, und verschiedene Modifikationen sind möglich, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die oben beschriebenen mehreren Ausführungsformen können allein eingerichtet werden, es ist jedoch möglich, die Ausführungsformen zu kombinieren. Obwohl verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen allein eingerichtet werden können, ist es darüber hinaus möglich, Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zu kombinieren.
Bezugszeichenliste

1: Blutdruckmessgerät
10: Hauptkörper
20: Gurt
21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 21h, 21h, 21i: Druckmanschette
21E: Druckmanschettengruppe
23: Streifen
40: Impedanzmesseinheit
40E: Elektrodengruppe
49: Energie- und Spannungserfassungsschaltung
60: Festkörper
70: Abstandhalter
100: CPU

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 10201724 [0095]
JP 200033078 [0210]

Claims

Pulswellenmessvorrichtung, umfassend: einen Gurt, der so zu tragen ist, dass er um eine Messzielstelle gewickelt wird; erste und zweite Pulswellensensoren, die auf dem Gurt angebracht sind, um in Bezug auf eine Breitenrichtung des Gurts voneinander beabstandet zu sein, und die Pulswellen von gegenüberliegenden Abschnitten einer Arterie erfassen, die durch die Messzielstelle verlaufen; eine Druckeinheit, die auf dem Gurt angebracht ist und in der Lage ist, Druckkräfte des ersten und zweiten Pulswellensensors gegen die Messzielstelle zu ändern, um die Messzielstelle zu drücken; eine Wellenformvergleichseinheit, die erste und zweite Pulswellensignale erfasst, die von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor zeitsequentiell ausgegeben werden, und Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale vergleicht; und eine Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit, die die Druckkräfte durch die Druckeinheit variabel derart einstellt, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch zueinander werden.
Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druckeinheit erste und zweite Druckelemente beinhaltet, die in Verbindung mit dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor voneinander getrennt sind, und die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit die Druckkräfte durch das erste und zweite Druckelement variabel einstellt, so dass die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch sind.
Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste und zweite Pulswellensensor jeweils gepaarte Detektionselektroden zum Erfassen von Spannungen der gegenüberliegenden Abschnitte beinhalten, und die Pulswellenmessvorrichtung umfasst: gepaarte Stromelektroden, die auf dem Gurt angebracht sind, um voneinander beabstandet zu sein, so dass der erste und zweite Pulswellensensor zwischen den gepaarten Stromelektroden in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts eingebettet sind, und die einen Strom an die Messzielstelle liefern; dritte und vierte Druckelemente, die in Verbindung mit den gepaarten Stromelektroden voneinander getrennt sind; und eine Stromelektroden-Druckkraft-Einstelleinheit, die erste und zweite Pulswellensignale erfasst, die zeitsequentiell als Spannungssignale von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor ausgegeben werden, und die die Druckkräfte durch das dritte und vierte Druckelement so variabel einstellt, dass die S/N-Eigenschaften der ersten und zweiten Pulswellensignale nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert sind.
Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druckeinheit einen Festkörper beinhaltet, der über den ersten und zweiten Pulswellensensor in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts angeordnet ist, und fünfte und sechste Druckelemente, die äußere Abschnitte des Festkörpers als die ersten und zweiten Pulswellensensoren in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts drücken, und die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit die Druckkräfte durch das fünfte und sechste Druckelement variabel derart einstellt, dass die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale, die von der Wellenform-Vergleichseinheit verglichen werden, identisch zueinander sind.
Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druckeinheit einen Festkörper beinhaltet, der über den ersten und zweiten Pulswellensensor in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts angeordnet ist, ein siebtes Druckelement, das dem Festkörper zugewandt angeordnet ist und eine Druckkraft in Richtung des Festkörpers erzeugen kann, ein achtes Druckelement, das zwischen dem siebten Druckelement und einer Seite der äußeren Abschnitte des Festkörpers angeordnet ist, als die ersten und zweiten Pulswellensensoren in Bezug auf die Breitenrichtung des Gurts, und einen Abstandshalter, der zwischen dem siebten Druckelement und einer anderen Seite der äußeren Abschnitte des Festkörpers angeordnet ist, und die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit die Druckkräfte durch das siebte und achte Druckelement variabel derart einstellt, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von der Wellenformvergleichseinheit verglichen werden, identisch zueinander sind.
Pulswellenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit aufgrund der Amplituden des ersten und zweiten Pulswellensignals bestimmt, ob die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch zueinander sind.
Pulswellenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit basierend auf den Aufwärtshubzeiten des ersten und zweiten Pulswellensignals bestimmt, ob die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind.
Pulswellenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Pulswellensensor-Druckkraft-Einstelleinheit bestimmt, ob die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind, basierend auf einem Kreuzkorrelationskoeffizienten zwischen den Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals.
Blutdruckmessvorrichtung, umfassend: die Pulswellenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; eine Messverarbeitungseinheit, die eine Zeitdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Pulswellensignal als Pulslaufzeit unter einer Druckkraft erfasst, die durch die Druckkraft-Einstelleinheit des Pulswellensensors derart eingestellt wird, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch sind; und eine erste Blutdruckberechnungseinheit, die einen Blutdruck basierend auf der von der Messverarbeitungseinheit erfassten Pulslaufzeit unter Verwendung einer vorbestimmten Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck berechnet.
Blutdruckmessvorrichtung, umfassend: die Pulswellenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5; eine Messverarbeitungseinheit, die eine Zeitdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Pulswellensignal als Pulslaufzeit unter einer Druckkraft erfasst, die durch die Druckkrafteinstellungseinheit des Pulswellensensors derart eingestellt wird, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch zueinander sind; und eine erste Blutdruckberechnungseinheit, die einen Blutdruck basierend auf der von der Messverarbeitungseinheit erfassten Pulslaufzeit unter Verwendung einer vorbestimmten Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck berechnet, wobei jedes der Druckelemente ein Fluidbeutel ist, der entlang des Gurts vorgesehen ist, und einen Hauptkörper aufweist, der integral mit dem Gurt vorgesehen ist, und in dem Hauptkörper, die Messverarbeitungseinheit und die erste Blutdruckberechnungseinheit angebracht sind und eine Drucksteuereinheit, die den Druck durch Zuführen von Luft in den Fluidbeutel steuert, und eine zweite Blutdruckberechnungseinheit, die den Blutdruck basierend auf dem Druck im Fluidbeutel berechnet, zur Blutdruckmessung mittels eines oszillometrischen Verfahrens angebracht sind.
Blutdruckmessvorrichtung, umfassend: die Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Druckkraft-Einstelleinheit des Pulswellensensors in der Lage ist, das erste Druckelement, das zweite Druckelement, das dritte Druckelement und das vierte Druckelement in einen drucklosen Zustand zu versetzen; ein Kompressionselement, das zwischen dem Gurt und dem ersten Druckelement, dem zweiten Druckelement, dem dritten Druckelement und dem vierte Druckelement angeordnet ist, so getragen werden kann, dass es um die Messzielstelle gewickelt wird, und in einen druckbeaufschlagten Zustand zum Komprimieren der Messzielstelle oder einen drucklosen Zustand zum Lösen der Komprimierung der Messzielstelle versetzt wird; eine Messverarbeitungseinheit, die das Kompressionselement in einen drucklosen Zustand versetzt und eine Zeitdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Pulswellensignal als Pulslaufzeit unter einer Druckkraft erfasst, die von der Druckkraft-Einstelleinheit des Pulswellensensors so eingestellt wird, dass die Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch zueinander sind; eine erste Blutdruckberechnungseinheit, die einen Blutdruck basierend auf der von der Messverarbeitungseinheit erfassten Pulslaufzeit unter Verwendung einer vorbestimmten Korrespondenzgleichung zwischen der Pulslaufzeit und dem Blutdruck berechnet; und eine zweite Blutdruckberechnungseinheit, die das erste Druckelement, das zweite Druckelement, das dritte Druckelement und das vierte Druckelement in einen drucklosen Zustand versetzt, das Kompressionselement in einen druckbeaufschlagten Zustand zur Blutdruckmessung mittels eines oszillometrischen Verfahrens versetzt und den Blutdruck basierend auf dem Druck des Kompressionselements berechnet.
Pulswellenmessverfahren zum Messen einer Pulswelle durch Einschließen von einem Gurt, der so zu tragen ist, dass er um eine Messzielstelle gewickelt wird, ersten und zweiten Pulswellensensoren, die auf dem Gurt angebracht sind, um in Bezug auf eine Breitenrichtung des Gurts voneinander beabstandet zu sein, und die Pulswellen von gegenüberliegenden Abschnitten einer Arterie erfassen, die durch die Messzielstelle verlaufen, und eine Druckeinheit, die auf dem Gurt angebracht ist und in der Lage ist, die Druckkräfte des ersten und zweiten Pulswellensensors gegen die Messzielstelle zu ändern, um die Messzielstelle zu drücken, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen erster und zweiter Pulswellensignale, die zeitsequentiell von dem ersten bzw. zweiten Pulswellensensor ausgegeben werden, um die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale zu vergleichen; und variables Einstellen der Druckkraft durch die Druckeinheit, so dass die verglichenen Wellenformen des ersten und zweiten Pulswellensignals identisch zueinander sind.