DE112017007533T5

DE112017007533T5 - Pulswellenmessvorrichtung , pulswellenmessverfahren und blutdruckmessvorrichtung

Info

Publication number: DE112017007533T5
Application number: DE112017007533.5T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Ishihara; Yasuhiro Kawabata
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: 2017-10-27
Publication date: 2020-03-05
Also published as: JP2018102782A; US20190290142A1; WO2018123245A1; JP6741570B2; CN110072446A; CN110072446B

Abstract

In der Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind erste und zweite Pulswellensensoren auf dem Band in einem Zustand montiert, in dem sie in Breitenrichtung voneinander getrennt sind. In einem Zustand, in dem das Band um die Messstelle herum montiert ist, drückt das Druckelement den ersten und zweiten Pulswellensensor mit einer vorgegebenen Druckkraft gegen die Messstelle. Jeder der ersten und zweiten Pulswellensensoren erfasst eine Pulswelle in einem gegenüberliegenden Abschnitt einer Arterie, die durch die Messstelle verläuft. Die Körperbewegungserfassungseinheit erfasst das Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen des Probanden (S11). Wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, stellt die Steuereinheit eine Druckkraft des Druckelements auf eine erste Druckkraft ein, um eine Pulswelle mit dem ersten und zweiten Pulswellensensor (S12 und S13) zu messen. Wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt, stellt die Steuereinheit eine Druckkraft des Druckelements auf eine zweite Druckkraft ein, die niedriger als die erste Druckkraft und höher als Null ist, und unterbricht die Messung einer Pulswelle (S15).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pulswellenmessvorrichtung und ein Pulswellenmessverfahren, insbesondere auf eine Pulswellenmessvorrichtung und ein Pulswellenmessverfahren zur nicht-invasiven Messung der Laufzeit von Pulswellen, die sich in einer Arterie ausbreiten (Pulslaufzeit; PTT).
Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Blutdruckmessvorrichtung, das diese Pulswellenmessvorrichtung beinhaltet und den Blutdruck unter Verwendung einer Korrespondenzgleichung zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck berechnet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmlich ist beispielsweise, wie in der Patentliteratur 1 ( JP H02-213324 A ) offenbart, eine Technik bekannt, um eine kleine Manschette 13 und eine mittlere Manschette 12 in einer Manschette 10 in einem Zustand der Trennung voneinander in der Breitenrichtung der Manschette 10 (entsprechend der Längsrichtung des Oberarms) fest anzuordnen, um eine Zeitdifferenz zwischen den jeweiligen von der kleinen Manschette 13 und der mittleren Manschette 12 erfassten Pulswellensignalen (Pulslaufzeit) zu messen. In der Manschette 10 ist entlang des Raumes zwischen der kleinen Manschette 13 und der mittleren Manschette 12 eine große Manschette 11 zur Blutdruckmessung mittels Oszillometrie angeordnet.
LITERATURVERZEICHNIS
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP H02-213324 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE PROBLEME
Wenn kontinuierliche Messungen der Pulswellen oder des Blutdrucks über einen bestimmten Zeitraum durchgeführt werden sollen, da es notwendig ist, die Messstelle des Probanden weiter zu drücken, wird der Proband körperlich belastet.
Wenn sich andererseits der Proband der Pulswelle nicht in einem Ruhezustand befindet, kann es einen Fall geben, in dem eine aus der Körperbewegung des Probanden resultierende Komponente dem Pulswellensignal überlagert ist und die Pulslaufzeit nicht genau gemessen werden kann. So ist es beispielsweise bei einer Körperbewegung des Probanden (wenn die Pulslaufzeit nicht gemessen werden kann) denkbar, die Druckbeaufschlagung an der Messstelle zu stoppen, um die körperliche Belastung des Probanden zu verringern. So verbessert die größtmögliche Entlastung der körperlichen Belastung bei der Messung der Pulswelle oder des Blutdrucks den Komfort des Probanden.
So ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pulswellenmessvorrichtung und ein Pulswellenmessverfahren zum Steuern der Druckkraft an einer Messstelle mit einem neuartigen Steuerverfahren bereitzustellen, um den Komfort des Probanden unter Berücksichtigung der Körperbewegung des Probanden zu verbessern.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blutdruckmessvorrichtung bereitzustellen, die diese Pulswellenmessvorrichtung beinhaltet und den Blutdruck unter Verwendung einer Korrespondenzgleichung zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck berechnet.
PROBLEMLÖSUNGEN
Um das oben genannte Problem zu lösen, umfasst eine Pulswellenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung:

ein Band, das um eine Messstelle eines Probanden herum montiert werden soll;
mindestens einen Pulswellensensor, der am Band montiert ist, wobei der mindestens eine Pulswellensensor konfiguriert ist, um eine Pulswelle einer Arterie zu erfassen, die durch die Messstelle verläuft;
ein auf dem Band montiertes Druckelement, wobei das Druckelement konfiguriert ist, um eine Druckkraft zu variieren, um den mindestens einen Pulswellensensor gegen die Messstelle zu drücken;
eine Körperbewegungserfassungseinheit, die konfiguriert ist, um das Vorhandensein oder Fehlen einer Körperbewegung des Probanden zu erfassen; und
eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um eine Druckkraft des Druckelements auf eine erste Druckkraft einzustellen, wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, um eine Pulswelle mit dem mindestens einen Pulswellensensor zu messen, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um eine Druckkraft des Druckelements auf eine zweite Druckkraft einzustellen, die niedriger als die erste Druckkraft und höher als Null ist, wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt, und eine Messung einer Pulswelle zu unterbrechen.

In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Begriff „Messstelle“ auf eine Stelle, durch die eine Arterie verläuft. Die Messstelle kann beispielsweise eine obere Extremität wie ein Handgelenk oder ein Oberarm oder eine untere Extremität wie ein Knöchel oder ein Oberschenkel sein.
Darüber hinaus bezieht sich der Begriff „Band“ auf ein bandförmiges Element, das unabhängig vom Namen um eine Messstelle herum montiert ist. So kann beispielsweise anstelle des Bands die Bezeichnung „Gurt“, „Manschette“ oder dergleichen lauten.
Darüber hinaus entspricht die „Breitenrichtung“ des Bandes der Längsrichtung der Messstelle.
Darüber hinaus bezieht sich die „Körperbewegung“ auf die Bewegung des Körpers des Probanden, die eine signifikante Variation des von mindestens einem Pulswellensensor erfassten Pulswellensignals bewirkt.
Darüber hinaus ist die „erste Druckkraft“ die Kraft, die die Pulswelle mit mindestens einem Pulswellensensor geeignet messen kann.
Darüber hinaus ist die „zweite Druckkraft“ die Kraft mit einer Sträke dahingehend, dass keine unnötige körperliche Belastung auf den Probanden bzw. die Person ausgeübt wird und dahingehend, dass die Position mindestens eines Pulswellensensors nicht von der Messstelle abweicht, solange die Körperbewegung des Objekts nicht übermäßig heftig ist.
In einer Pulswellenmessvorrichtung einer Ausführungsform ist mindestens ein Pulswellensensor auf dem Band montiert. In einem Zustand, in dem das Band um die Messstelle herum montiert ist, drückt das Druckelement den mindestens einen Pulswellensensor beispielsweise mit einer bestimmten Druckkraft gegen die Messstelle. In diesem Zustand erfasst jeder der mindestens einen Pulswellensensoren eine Pulswelle in einem gegenüberliegenden Abschnitt einer Arterie, die durch die Messstelle verläuft. Die Körperbewegungserfassungseinheit erkennt das Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen des Probanden. Wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, stellt die Steuereinheit eine Druckkraft des Druckelements auf eine erste Druckkraft ein, um eine Pulswelle mit dem mindestens einen Pulswellensensor zu messen. Wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt, stellt die Steuereinheit eine Druckkraft des Druckelements auf eine zweite Druckkraft ein, die niedriger als die erste Druckkraft und höher als Null ist, und unterbricht die Messung einer Pulswelle. So ist es bei einer Körperbewegung des Probanden möglich, eine Druckkraft des Druckelements auf die zweite Druckkraft einzustellen, um die körperliche Belastung des Probanden zu verringern. Da die zweite Druckkraft höher als Null ist, kann die Position mindestens eines Pulswellensensors zudem weniger wahrscheinlich von der Messstelle abweichen. Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht die Steuerung der Druckkraft an der Messstelle durch ein neuartiges Steuerungsverfahren unter Berücksichtigung der Körperbewegung des Probanden eine Verbesserung des Komforts des Probanden.
In der Pulswellenmessvorrichtung einer Ausführungsform, wenn die Messung einer Pulswellen unterbrochen wird und dann ein Zustand, in dem eine Körperbewegung des Probanden vorliegt, in einen Zustand überführt wird, in dem es keine Körperbewegung des Probanden gibt, führt die Steuereinheit die Druckkraft des Druckelements auf die erste Druckkraft zurück, um die Messung einer Pulswelle fortzusetzen.
Da in der Pulswellenmessvorrichtung der einen Ausführungsform die Druckkraft des Druckelements auf eine zweite Druckkraft größer als Null eingestellt ist, wenn die Messung der Pulswellen unterbrochen wird, kann bei Wiederaufnahme der Pulswellenmessung die Druckkraft des Druckelements schneller auf die erste Druckkraft zurückgeführt werden, als wenn die Druckkraft des Druckelements auf Null gesetzt wird. Dadurch kann der Komfort des Probanden verbessert werden.
In der Pulswellenmessvorrichtung einer Ausführungsform setzt die Steuereinheit bei Unterbrechung der Messung einer Pulswelle und anschließendem Ablauf einer Standby-Zeit mit einer vorgegebenen Länge eine Druckkraft des Druckelements auf Null.
In der Pulswellenmessvorrichtung dieser einen Ausführungsform ist es möglich, unnötiges Drücken an der Messstelle zu vermeiden.
In der Pulswellenmessvorrichtung einer Ausführungsform umfasst die Pulswellenmessvorrichtung einen ersten Pulswellensensor und einen zweiten Pulswellensensor, die auf dem Band in einem Zustand montiert sind, in dem sie in einer Breitenrichtung des Bandes voneinander getrennt sind, wobei jeder der ersten Pulswellensensoren und der zweite Pulswellensensor konfiguriert sind, um eine Pulswellen in einem gegenüberliegenden Abschnitt einer Arterie zu erfassen, die durch die Messstelle verläuft.
In der Pulswellenmessvorrichtung wird nach dieser Ausführungsform beispielsweise die erste Druckkraft auf einen Wert eingestellt, bei dem der Kreuzkorrelationskoeffizient des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von dem ersten und zweiten Pulswellensensor in Zeitreihen ausgegeben werden, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Der „Kreuzkorrelationskoeffizient“ bezeichnet hier den Korrelationskoeffizienten der Stichprobe (auch Pearsons Produkt-Moment-Korrelationskoeffizient genannt). Wenn beispielsweise eine Datensequenz {xi} und eine Datensequenz {yi} mit zwei Sätzen von Zahlenwerten (wobei i = 1, 2, ...., n) gegeben sind, wird der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen der Datensequenz {xi} und der Datensequenz {yi} durch die in 16 dargestellte Gleichung (Gl. 4) definiert. In der Gleichung (Gl. 4) stellen x und y mit Oberstrich jeweils Durchschnittswerte von x und y dar.
In der Pulswellenmessvorrichtung einer Ausführungsform sind der erste und der zweite Pulswellensensor auf dem Band in einem Zustand montiert, in dem sie in Breitenrichtung des Bandes voneinander getrennt sind. In einem Zustand, in dem das Band um die Messstelle herum montiert ist, drückt das Druckelement den ersten und zweiten Pulswellensensor beispielsweise mit einer bestimmten Druckkraft gegen die Messstelle. In diesem Zustand erfasst jeder der ersten und zweiten Pulswellensensoren eine Pulswelle in einem gegenüberliegenden Abschnitt einer Arterie, die durch die Messstelle verläuft. Die Körperbewegungserfassungseinheit erkennt das Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen des Probanden. Wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, stellt die Steuereinheit eine Druckkraft des Druckelements auf eine erste Druckkraft ein, um eine Pulswelle mit dem ersten und zweiten Pulswellensensor zu messen. Wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, stellt die Steuereinheit eine Druckkraft des Druckelements auf eine erste Druckkraft ein, um eine Pulswelle mit dem ersten und zweiten Pulswellensensor zu messen. So ist es bei einer Körperbewegung des Probanden möglich, eine Druckkraft des Druckelements auf die zweite Druckkraft einzustellen, um die körperliche Belastung des Probanden zu verringern. Da die zweite Druckkraft höher als Null ist, kann die Position des ersten und zweiten Pulswellensensors zudem weniger wahrscheinlich von der Messstelle abweichen. Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht die Steuerung der Druckkraft an der Messstelle durch ein neuartiges Steuerungsverfahren unter Berücksichtigung der Körperbewegung des Probanden eine Verbesserung des Komforts des Probanden.
In der Pulswellenmessvorrichtung einer Ausführungsform,
beinhaltet das Druckelement ein Element, das konfiguriert ist, um den ersten Pulswellensensor und den zweiten Pulswellensensor mit einer individuellen Druckkraft zu drücken, und
die Steuereinheit stellt die erste Druckkraft des Druckelements auf Einzelwerte in Bezug auf den ersten Pulswellensensor und den zweiten Pulswellensensor ein.
In der Pulswellenmessvorrichtung dieser einen Ausführungsform ermöglicht das Einstellen der ersten Druckkraft des Druckelements auf individuelle Werte in Bezug auf den ersten und zweiten Pulswellensensor eine Verbesserung der Messgenauigkeit einer Pulswelle und des Blutdrucks.
In einem weiteren Aspekt umfasst eine Blutdruckmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung:

die Pulswellenmessvorrichtung; und
eine erste Blutdruckberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um den Blutdruck unter Verwendung einer vorbestimmten Korrespondenzgleichung zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck basierend auf der Pulslaufzeit zu berechnen, die eine Zeitdifferenz zwischen einem ersten Pulswellensignal und einem zweiten Pulswellensignal ist, die jeweils in Zeitreihen vom ersten Pulswellensensor und dem zweiten Pulswellensensor ausgegeben wird.

In der Blutdruckmessvorrichtung dieser einen Ausführungsform erfasst die Pulswellenmessvorrichtung die Pulslaufzeit. Die erste Blutdruckberechnungseinheit berechnet (schätzt) den Blutdruck basierend auf der Pulslaufzeit unter Verwendung einer vorgegebenen Korrespondenzgleichung zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck. Daher kann bei der Messung des Blutdrucks des Probanden durch die Steuerung der Druckkraft an der Messstelle mittels einer neuartigen Steuerungsmethode unter Berücksichtigung der Körperbewegung des Probanden, wie vorstehend beschrieben, der Komfort des Probanden verbessert werden.
In der Blutdruckmessvorrichtung einer Ausführungsform,
ist das Druckelement ein Fluidbeutel, der entlang des Bandes vorgesehen ist,
die Blutdruckmessvorrichtung umfasst ferner einen Hauptkörper umfasst, der integral mit dem Band versehen ist, und
wobei am Hauptkörper die Körperbewegungserfassungseinheit, die Steuereinheit und die erste Blutdruckberechnungseinheit montiert sind, und eine Drucksteuereinheit, die konfiguriert ist, um dem Fluidbeutel Luft zuzuführen, um den Druck zu steuern, und eine zweite Blutdruckberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um den Blutdruck basierend auf dem Druck im Fluidbeutel zu berechnen, zur Blutdruckmessung mittels eines oszillometrischen Verfahrens, montiert sind.
Dabei kann der Hauptkörper, der in Bezug auf das Band integral vorgesehen" ist, bedeuten, dass das Band und der Hauptkörper beispielsweise integral geformt sind, oder stattdessen bedeuten, dass das Band und der Hauptkörper getrennt geformt werden können, und der Hauptkörper kann über ein Eingriffselement (z.B. ein Scharnier oder dergleichen) integral am Band befestigt sein.
In der Pulswellenmessvorrichtung dieser einen Ausführungsform kann die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit und die Blutdruckmessung mittels eines oszillometrischen Verfahrens durch eine integrierte Vorrichtung durchgeführt werden. Dadurch wird der Komfort für den Benutzer erhöht.
In einem weiteren Aspekt ist ein Pulswellenmessverfahren der vorliegenden Erfindung ein Pulswellenmessverfahren mit
einem Band, das um eine Messstelle eines Probanden herum montiert werden soll,
mindestens einem Pulswellensensor, der am Band montiert ist, wobei der mindestens eine Pulswellensensor konfiguriert ist, um eine Pulswelle einer Arterie zu erfassen, die durch die Messstelle verläuft,
ein auf dem Band montiertes Druckelement, wobei das Druckelement konfiguriert ist, um eine Druckkraft zu variieren, um den mindestens einen Pulswellensensor gegen die Messstelle zu drücken, und
eine Körperbewegungserfassungseinheit, die konfiguriert ist, um das Vorhandensein oder Fehlen einer Körperbewegung des Probanden zu erfassen,
um eine Pulswelle der Messstelle zu messen, wobei das Pulswellenmessverfahren umfasst:

Einstellen einer Druckkraft des Druckelements auf eine erste Druckkraft, wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, um eine Pulswelle mit dem mindestens einen Pulswellensensor zu messen; und
Einstellen einer Druckkraft des Druckelements auf eine zweite Druckkraft, die niedriger als die erste Druckkraft und höher als Null ist, wenn eine Körperbewegung des Probanden vorliegt, und Unterbrechen der Messung einer Pulswelle.

Bei der Pulswellenmessung dieser einen Ausführungsform ist es möglich, unnötiges Pressen an der Messstelle zu vermeiden.
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, kann nach dem Pulswellenmessvorrichtung, dem Pulswellenmessverfahren und dem Blutdruckmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Druckkraft an der Messstelle durch eine neuartige Steuerungsmethode unter Berücksichtigung der Körperbewegung des Probanden gesteuert und der Komfort des Probanden verbessert werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild einer Blutdruckmessvorrichtung veranschaulicht, die eine Blutdruckmessvorrichtung mit einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
2 ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt senkrecht zu einer Längsrichtung eines Handgelenks in einem Zustand darstellt, in dem die Blutdruckmessvorrichtung in 1 am linken Handgelenk des Probanden montiert ist.
3 ist ein planares Layoutdiagramm von Impedanzmesselektroden, die erste und zweite Pulswellensensoren in einem Zustand bilden, in dem die Blutdruckmessvorrichtung in 1 am linken Handgelenk des Probanden montiert ist.
4 ist ein Diagramm, das eine Blockkonfiguration eines Steuersystems der Blutdruckmessvorrichtung in 1 veranschaulicht.
5A ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand darstellt, in dem die Blutdruckmessvorrichtung in 1 am linken Handgelenk des Probanden montiert ist.
5B ist ein Diagramm, das die Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale veranschaulicht, die jeweils von den ersten und zweiten Pulswellensensoren ausgegeben werden.
6 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf veranschaulicht, wenn das Blutdruckmessvorrichtung in 1 eine oszillometrische Blutdruckmessung durchführt.
7 ist ein Diagramm, das Änderungen eines Manschettendrucks und eines Pulswellensignals entsprechend dem Betriebsablauf in 6 veranschaulicht.
8 veranschaulicht einen Betriebsablauf, wenn die Blutdruckmessvorrichtung ein Pulswellenmessverfahren einer Ausführungsform ausführt, um die Pulslaufzeit (PTT) zu erfassen und die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchzuführen.
9 ist ein Diagramm, das einen Manschettendruck Pc veranschaulicht, der entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen im Blutdruckmessvorrichtung in 1 eingestellt ist.
10 ist ein Diagramm, das eine Blockkonfiguration des Steuersystems einer Blutdruckmessvorrichtung darstellt, die eine Blutdruckmessvorrichtung mit einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
11 ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand darstellt, in dem die Blutdruckmessvorrichtung in 10 am linken Handgelenk des Probanden montiert ist.
12 ist ein Diagramm, das einen Manschettendruck Pc veranschaulicht, der entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen in der Blutdruckmessvorrichtung in 10 eingestellt ist.
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine vorgegebene Korrespondenzgleichung zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck darstellt.
14 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine vorgegebene Korrespondenzgleichung zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck darstellt.
15 ist ein Diagramm, das noch ein weiteres Beispiel für eine vorgegebene Korrespondenzgleichung zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck darstellt.
16 ist ein Diagramm, das eine Gleichung darstellt, die einen Kreuzkorrelationskoeffizienten r zwischen einer Datensequenz {xi} und einer Datensequenz {yi} darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Erste Ausführungsform
Im Folgenden wird eine Blutdruckmessvorrichtung mit einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(Konfiguration der Blutdruckmessvorrichtung)
1 veranschaulicht das Erscheinungsbild einer Handgelenk-Blutdruckmessvorrichtung (das Ganze wird durch die Referenznummer 1 bezeichnet), das eine Blutdruckmessvorrichtung mit einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus schräger Richtung betrachtet ist. Darüber hinaus veranschaulicht 2 schematisch einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des linken Handgelenks 90 in einem Zustand, in dem die Blutdruckmessvorrichtung 1 am linken Handgelenk 90 als Messstelle montiert ist (nachfolgend „montierter Zustand“ genannt).
Wie in diesen Zeichnungen dargestellt, beinhaltet die Blutdruckmessvorrichtung 1 grob einen Gürtel bzw. ein Band 20, das um das linke Handgelenk 90 eines Benutzers zu tragen ist, und einen Hauptkörper 10, der fest mit demBand 20 verbunden ist.
Wie aus 1 hervorgeht, hat das Band 20 eine längliche Bandform, um das linke Handgelenk 90 entlang der Umfangsrichtung zu umgeben, eine innere Umfangsfläche 20a, die mit dem linken Handgelenk 90 in Kontakt steht, und eine äußere Umfangsfläche 20b auf der gegenüberliegenden Seite der inneren Umfangsfläche 20a. 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 an einem Endabschnitt 20e des Riemens 20e in Umfangsrichtung durch integrales Formen integral vorgesehen. Es ist zu beachten, dass das Band 20 und der Hauptkörper 10 separat ausgebildet werden können und der Hauptkörper 10 über ein Eingriffselement (z.B. ein Scharnier oder dergleichen) integral am Band 20 befestigt werden kann. In diesem Beispiel soll die Stelle, an der der Hauptkörper 10 angeordnet ist, der Rückseitenfläche des linken Handgelenks 90 (die Fläche auf der Rückseite der Hand) 90b im montierten Zustand entsprechen (siehe 2). In 2 ist eine radiale Arterie 91 dargestellt, die in der Nähe der Handfläche (die Oberfläche auf der Handflächenseite) 90a im linken Handgelenk 90 verläuft.
Wie aus 1 hervorgeht, weist der Hauptkörper 10 eine dreidimensionale Form auf, die eine Dicke in einer Richtung senkrecht zur äußeren Umfangsfläche 20b des Riemens 20 aufweist. Der Hauptkörper 10 ist klein und dünn geformt, um die täglichen Aktivitäten des Benutzers nicht zu beeinträchtigen. In diesem Beispiel weist der Hauptkörper 10 eine abgeschnittene viereckige pyramidenförmige Kontur auf, die vom Band 20 nach außen ragt.
Auf der Oberseite des Hauptkörpers 10 (die Oberfläche auf einer Seite, die am weitesten von der Messstelle entfernt ist) 10a ist eine Anzeige 50 als Bildschirm vorgesehen. Zusätzlich ist entlang der Seitenfläche 10f des Hauptkörpers 10 (Seitenfläche auf der linken Vorderseite in 1) eine Bedieneinheit 52 zur Eingabe von Anweisungen des Benutzers vorgesehen.
Eine Impedanzmesseinheit 40, die mindestens einen Pulswellensensor bildet, ist an einer Stelle zwischen einem Ende 20e und dem anderen Ende 20f in Umfangsrichtung des Riemens 20 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Fall beschrieben, bei dem die Impedanzmesseinheit 40 einen ersten und einen zweiten Pulswellensensor darstellt. Vom Band 20 sind auf der inneren Umfangsfläche 20a der Stelle, an der die Impedanzmesseinheit 40 angeordnet ist, sechs plattenförmige (oder schichtförmige) Elektroden 41 bis 46 (die alle als „Elektrodengruppe“ bezeichnet und durch die Referenznummer 40E bezeichnet werden) in einem Zustand der Trennung in Breitenrichtung Y des Bandes 20 (nachfolgend ausführlich beschrieben) angeordnet. In diesem Beispiel soll die Stelle, an der die Elektrodengruppe 40E angeordnet ist, der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 im montierten Zustand entsprechen (siehe 2).
Wie in 1 dargestellt, sind die Unterseite des Hauptkörpers 10 (die Oberfläche auf der Seite, die der Messstelle am nächsten liegt) 10b und der Endabschnitt 20f des Riemens 20 durch eine dreifache Schnalle 24 verbunden. Die Schnalle 24 beinhaltet ein erstes plattenförmiges Element 25, das auf der äußeren Umfangsseite angeordnet ist, und ein zweites plattenförmiges Element 26, das auf der inneren Umfangsseite angeordnet ist. Ein Endabschnitt 25e des ersten plattenförmigen Elements 25 ist drehbar am Hauptkörper 10 über eine Koppelstange 27 befestigt, die sich entlang der Breitenrichtung Y erstreckt. Der andere Endabschnitt 25f des ersten plattenförmigen Elements 25 ist drehbar an einem Endabschnitt 26e des zweiten plattenförmigen Elements 26 über eine Koppelstange 28 befestigt, die sich entlang der Breitenrichtung Y erstreckt. Der andere Endabschnitt 26f des zweiten plattenförmigen Elements 26 ist nahe dem Endabschnitt 20f des Riemens 20 durch den Befestigungsabschnitt 29 befestigt. Es ist zu beachten, dass die Befestigungsposition des Befestigungsabschnitts 29 in Umfangsrichtung des Riemens 20 entsprechend der Umfangslänge des linken Handgelenks 90 des Benutzers variabel im Voraus eingestellt wird. So ist das Blutdruckmessvorrichtung 1 (das Band 20) insgesamt im Wesentlichen ringförmig ausgebildet, und die Unterseite 10b des Hauptkörpers 10 und der Endabschnitt 20f des Bands 20 können in Pfeil-B-Richtung durch die Schnalle 24 geöffnet und geschlossen werden.
Bei der Montage bzw. Anbringung der Blutdruckmessvorrichtung 1 am linken Handgelenk 90 steckt der Benutzer die linke Hand in das Band 20 in die mit dem Pfeil A in 1 angegebene Richtung bei geöffneter Schnalle 24 und vergrößertem Durchmesser des Bandringes 20. Anschließend stellt der Benutzer, wie in 2 dargestellt, die Winkellage des Bands 20 um das linke Handgelenk 90 ein, um die Impedanzmesseinheit 40 des Bands 20 auf der durch das linke Handgelenk 90 verlaufenden Radialarterie 91 zu positionieren. Somit liegt die Elektrodengruppe 40E der Impedanzmesseinheit 40 auf einem Abschnitt 90a1, der der Radialarterie 91 auf der Handfläche 90a des linken Handgelenks 90 entspricht. In diesem Zustand schließt und fixiert der Benutzer die Schnalle 24. So trägt der Benutzer die Blutdruckmessvorrichtung 1 (Band 20) am linken Handgelenk 90.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet das Band 20 in diesem Beispiel einen Streifen 23, der die äußere Umfangsfläche 20b bildet, und eine Druckmanschette 21 als Druckelement, das entlang der inneren Umfangsfläche des Streifens 23 befestigt ist. Der Streifen 23 besteht in diesem Beispiel aus einem Kunststoff, der in Dickenrichtung flexibel und in Umfangsrichtung (Längsrichtung) im Wesentlichen nicht dehnbar ist. In diesem Beispiel ist die Druckmanschette 21 als Fluidbeutel konfiguriert, indem sie zwei dehnbaren Polyurethanplatten in Dickenrichtung zugewandt ist und deren Umfangsabschnitte verschweißt sind. Die Elektrodengruppe 40E der Impedanzmesseinheit 40 ist an einer Stelle entsprechend der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 auf der inneren Umfangsfläche 20a der Druckmanschette 21 (Band 20) wie oben beschrieben angeordnet.
Wie in 3 dargestellt, ist die Elektrodengruppe 40E der Impedanzmesseinheit 40 im montierten Zustand entlang der Längsrichtung des Handgelenks (entsprechend der Breitenrichtung Y des Riemens 20) gemäß der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 ausgerichtet. Die Elektrodengruppe 40E beinhaltet ein Stromelektrodenpaar 41 und 46 zur Erregung, das auf beiden Seiten in Breitenrichtung Y angeordnet ist, ein erstes Erfassungselektrodenpaar 42 und 43, das einen ersten Pulswellensensor 40-1 zur Spannungserkennung bildet, der zwischen dem Stromelektrodenpaar 41 und 46 angeordnet ist, und ein zweites Erfassungselektrodenpaar 44 und 45, das einen zweiten Pulswellensensor 40-2 bildet. In Bezug auf das erste Detektionselektrodenpaar 42 und 43 ist das zweite Detektionselektrodenpaar 44 und 45 gemäß dem Abschnitt auf der mehr stromabwärts gelegenen Seite des Blutflusses der Radialarterie 91 angeordnet. In der Breitenrichtung Y wird in diesem Beispiel der Abstand D zwischen der Mitte des ersten Detektionselektrodenpaares 42 und 43 und der Mitte des zweiten Detektionselektrodenpaares 44 und 45 (siehe 5A) 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 werden in der Breitenrichtung Y der Abstand zwischen dem ersten Detektionselektrodenpaar 42 und 43 und der Abstand zwischen dem zweiten Detektionselektrodenpaar 44 und 45 in diesem Beispiel jeweils auf 2 mm eingestellt.
Diese Elektrodengruppe 40E kann so konfiguriert werden, dass sie flach ist. Daher kann in der Blutdruckmessvorrichtung 1 das Band 20 so konfiguriert werden, dass es insgesamt dünn ist.
4 veranschaulicht eine Blockkonfiguration eines Steuerungssystems der Blutdruckmessvorrichtung 1. Zusätzlich zur oben beschriebenen Anzeige 50 und der Bedieneinheit 52 haltert der Hauptkörper 10 der Blutdruckmessvorrichtung 1 eine Zentraleinheit (CPU) 100 als Steuereinheit, einen Speicher 51 als Speichereinheit, eine Kommunikationseinheit 59, einen Drucksensor 31, eine Pumpe 32, ein Ventil 33, einen Schwingkreis 310 zur Umwandlung des Ausgangssignals des Drucksensors 31 in eine Frequenz, einen Pumpenansteuerkreis 320 zum Antreiben bzw. Ansteuern der Pumpe 32 und einen Beschleunigungssensor 60 zur Messung der auf die Blutdruckmessvorrichtung 1 ausgeübten Beschleunigung. Zusätzlich zur vorstehend beschriebenen Elektrodengruppe 40E haltert die Impedanzmesseinheit 40 eine Erregungs- und Spannungserkennungsschaltung 49.
Die Anzeige 50 beinhaltet in diesem Beispiel eine organische Elektrolumineszenz (EL)-Anzeige und zeigt Informationen zur Blutdruckmessung, wie z.B. Ergebnisse der Blutdruckmessung und andere Informationen gemäß einem Steuersignal der CPU 100 an. Es ist zu beachten, dass die Anzeige 50 nicht auf die organische EL-Anzeige beschränkt ist und eine andere Art von Anzeige, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD), beinhalten kann.
Die Bedieneinheit 52 beinhaltet in diesem Beispiel einen Druckschalter und gibt ein Steuersignal entsprechend den Anweisungen des Benutzers zum Starten oder Stoppen der Blutdruckmessung in die CPU 100 ein. Es ist zu beachten, dass die Bedieneinheit 52 nicht auf den Druckschalter beschränkt ist, sondern z.B. ein drucksensitiver (resistiv) oder Näherungsschalter (kapazitiv) sein kann. Darüber hinaus kann die Bedieneinheit 52 ein Mikrofon (nicht dargestellt) beinhalten, um als Reaktion auf die Stimme des Benutzers eine Startanweisung für die Blutdruckmessung einzugeben.
Der Speicher 51 speichert nicht-flüchtig Daten eines Programms zur Steuerung der Blutdruckmessvorrichtung 1, Daten zur Steuerung der Blutdruckmessvorrichtung 1, Einstelldaten zur Einstellung verschiedener Funktionen der Blutdruckmessvorrichtung 1, Daten von Messergebnissen von Blutdruckwerten und dergleichen. Darüber hinaus wird der Speicher 51 als Arbeitsspeicher oder dergleichen bei der Ausführung eines Programms verwendet.
Die CPU 100 führt verschiedene Funktionen als Steuereinheit gemäß einem im Speicher 51 gespeicherten Programm zur Steuerung der Blutdruckmessvorrichtunges 1 aus. Wenn beispielsweise die Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren durchgeführt wird, steuert die CPU 100 die Pumpe 32 (und das Ventil 33) basierend auf einem Signal des Drucksensors 31 als Reaktion auf Anweisungen zum Starten der Blutdruckmessung von der Bedieneinheit 52 aus an. Zusätzlich berechnet die CPU 100 den Blutdruckwert basierend auf dem Signal des Drucksensors 31 in diesem Beispiel.
Die Kommunikationseinheit 59 wird von der CPU 100 gesteuert, um vorbestimmte Informationen über das Netzwerk 900 an eine externe Vorrichtung zu übertragen, empfängt Informationen von einer externen Vorrichtung über das Netzwerk 900 und liefert die Informationen an die CPU 100. Die Kommunikation über das Netzwerk 900 kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. In dieser Ausführungsform ist das Netzwerk 900 das Internet, ist aber nicht darauf beschränkt und kann eine andere Art von Netzwerk sein, wie beispielsweise ein Krankenhaus-LAN (Local Area Network), oder kann eine Eins-zu-Eins-Kommunikation über ein USB-Kabel oder dergleichen sein. Die Kommunikationseinheit 59 kann einen Mikro-USB-Anschluss beinhalten.
Die Pumpe 32 und das Ventil 33 sind über das Luftleitungssystem 39 mit der Druckmanschette 21 verbunden, und der Drucksensor 31 ist über das Luftleitungssystem 38 mit der Druckmanschette 21 verbunden. Es ist zu beachten, dass die Luftleitungen 39 und 38 ein gemeinsames Rohr sein können. Der Drucksensor 31 erfasst den Druck in der Druckmanschette 21 über die Luftleitung 38. Die Pumpe 32 beinhaltet in diesem Beispiel eine piezoelektrische Pumpe und fördert Luft als Fluid zur Druckbeaufschlagung der Druckmanschette 21 durch das Luftrohr 39, um den Druck in der Druckmanschette 21 (Manschettendruck) zu erhöhen. Das Ventil 33 ist an der Pumpe 32 montiert und so konfiguriert, dass es beim Öffnen/Schließen gesteuert wird, wenn die Pumpe 32 ein- und ausgeschaltet wird. Das heißt, wenn die Pumpe 32 eingeschaltet wird, schließt sich das Ventil 33 und Luft wird in die Druckmanschette 21 gefüllt, während beim Abschalten der Pumpe 32 das Ventil 33 öffnet und die Luft in der Druckmanschette 21 über die Luftleitung 39 in die Atmosphäre abgegeben wird. Es ist zu beachten, dass das Ventil 33 die Funktion eines Rückschlagventils hat, so dass die Abluft nicht zurückströmt. Der Pumpenansteuerskreis 320 steuert die Pumpe 32 basierend auf einem Steuersignal an, das von der CPU 100 geliefert wird.
Der Drucksensor 31 ist in diesem Beispiel ein piezoresistiver Drucksensor und erfasst den Druck des Bandes 20 (Druckmanschette 21), einen Druck mit dem Atmosphärendruck als Referenz (Null) in diesem Beispiel, durch die Luftleitung 38, um das erfasste Ergebnis als Zeitseriesignal auszugeben. Der Schwingkreis 310 schwingt basierend auf einem elektrischen Signalwert basierend auf einer Änderung des elektrischen Widerstands aufgrund der piezoresistiven Wirkung des Drucksensors 31 und gibt ein Frequenzsignal mit einer Frequenz an die CPU 100 aus, die dem elektrischen Signalwert des Drucksensors 31 entspricht. In diesem Beispiel wird der Ausgang des Drucksensors 31 zur Steuerung des Drucks der Druckmanschette 21 und zur Berechnung des Blutdruckwertes (einschließlich systolischem Blutdruck (SBP) und diastolischem Blutdruck (DBP)) mittels oszillometrischem Verfahren verwendet.
Der Beschleunigungssensor 60 misst die auf das Blutdruckmessvorrichtung 1 ausgeübte Beschleunigung, um als Körperbewegungserfassungseinheit zum Erfassen des Vorhandenseins oder Fehlens von Körperbewegungen des Probanden zu fungieren.
Die Batterie 53 versorgt die am Hauptkörper 10 montierten Elemente, in diesem Beispiel jedes Element der CPU 100, den Drucksensor 31, die Pumpe 32, das Ventil 33, die Anzeige 50, den Speicher 51, die Kommunikationseinheit 59, den Schwingkreis 310, den Pumpenansteuerskreis 320 und den Beschleunigungssensor 60 mit Strom. Darüber hinaus versorgt die Batterie 53 auch die Erregungs- und Spannungserkennungsschaltung 49 der Impedanzmesseinheit 40 über die Verdrahtungsleitung 71 mit Strom. Diese Verdrahtungsleitung 71 ist vorgesehen, um sich zwischen dem Hauptkörper 10 und der Impedanzmesseinheit 40 entlang der Umfangsrichtung des Bandes 20 in einem Zustand zu erstrecken, in dem sie zusammen mit der Signalleitung 72 zwischen dem Streifen 23 des Bandes 20 und der Druckmanschette 21 eingeklemmt ist.
Die Erregungs- und Spannungserfassungsschaltung 49 der Impedanzmesseinheit 40 wird von der CPU 100 gesteuert und liefert einen hochfrequenten Konstantstrom i mit einer Frequenz von 50 kHz und einem Stromwert von 1 mA, in diesem Beispiel zwischen dem Stromelektrodenpaar 41 und 46, das beidseitig in Längsrichtung des Handgelenks (entsprechend der Breitenrichtung Y des Riemens 20) während des Betriebs angeordnet ist, wie in 5A dargestellt. In diesem Zustand erfasst die Erregungs- und Spannungserfassungsschaltung 49 ein Spannungssignal v1 zwischen dem ersten Erfassungselektrodenpaar 42 und 43, das den ersten Pulswellensensor 40-1 bildet, und ein Spannungssignal v2 zwischen dem zweiten Erfassungselektrodenpaar 44 und 45, das den zweiten Pulswellensensor 40-2 bildet. Diese Spannungssignale v1 und v2 stellen jeweils die Änderung der elektrischen Impedanz aufgrund der Pulswelle des Blutflusses der Radialarterie 91 in den Abschnitten dar, in denen der erste Pulswellensensor 40-1 und der zweite Pulswellensensor 40-2 auf der Handflächenfläche 90a des linken Handgelenks 90a (Impedanzsystem) liegen. Die Erregungs- und Spannungserkennungsschaltung 49 gleichrichtet, verstärkt und filtert diese Spannungssignale v1 und v2, um ein erstes Pulswellensignal PS1 und ein zweites Pulswellensignal PS2 mit bergförmigen Wellenformen in Zeitreihen auszugeben, wie in 5B dargestellt. In diesem Beispiel betragen die Spannungssignale v1 und v2 etwa 1 mV. Zusätzlich betragen die jeweiligen Spitzen A1 und A2 des ersten Pulswellensignals PS1 und des zweiten Pulswellensignals PS2 in diesem Beispiel etwa 1 Volt.
Es ist anzumerken, dass unter der Annahme, dass die Pulswellengeschwindigkeit (PWV) des Blutflusses der Radialarterie 91 im Bereich von 1000 cm/s bis 2000 cm/s liegt, da der wesentliche Abstand D zwischen dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2 20 mm beträgt, die Zeitdifferenz Δt zwischen dem ersten Pulswellensignal PS1 und dem zweiten Pulswellensignal PS2 im Bereich von 1,0 ms bis 2,0 ms liegt.
(Durchführung der Blutdruckmessung nach dem oszillometrischen Verfahren)
6 veranschaulicht einen Betriebsablauf, wenn die Blutdruckmessvorrichtung 1 eine oszillometrische Blutdruckmessung durchführt.
Wenn der Benutzer mit dem im Hauptkörper 10 (Schritt S1) vorgesehenen Druckschalter der Bedieneinheit 52 eine Anweisung zur Messung des Blutdrucks durch oszillometrisches Verfahren gibt, beginnt die CPU 100 den Betrieb zur Initialisierung des Verarbeitungsspeicherbereichs (Schritt S2). Darüber hinaus schaltet die CPU 100 die Pumpe 32 über den Pumpenansteuerkreis 320 ab, öffnet das Ventil 33 und leitet die Luft in der Druckmanschette 21 ab. Anschließend wird der aktuelle Ausgangswert des Drucksensors 31 als Wert entsprechend dem Atmosphärendruck (0 mmHg-Anpassung) eingestellt.
Anschließend arbeitet die CPU 100 als Drucksteuereinheit und steuert die Pumpe 32 über den Pumpenansteuerkreis 320 an, um Luft an die Druckmanschette 21 zu leiten, die das Ventil 33 schließt, um die Druckmanschette 21 aufzublasen und den Manschettendruck Pc allmählich unter Druck zu setzen (siehe 7) (Schritt S3 in 6).
In diesem Druckaufbauprozess überwacht die CPU 100 den Manschettendruck Pc mit dem Drucksensor 31 zur Berechnung des Blutdruckwertes und erfasst als Pulswellensignal Pm, wie in 7 dargestellt, die Fluktuationskomponente des in der Radialarterie 91 des linken Handgelenks 90 als Messstelle erzeugten arteriellen Volumens.
Anschließend fungiert die CPU 100 in Schritt S4 in 6 als zweite Blutdruckberechnungseinheit und wendet einen bekannten Algorithmus mittels oszillometrischen Verfahrens basierend auf dem zu diesem Zeitpunkt erfassten Pulswellensignal Pm an, um die Berechnung von Blutdruckwerten (systolischer Blutdruck SBP und diastolischer Blutdruck DBP) zu versuchen.
Kann der Blutdruckwert zu diesem Zeitpunkt aufgrund unzureichender Daten noch nicht berechnet werden (NEIN in Schritt S5), es sei denn, der Manschettendruck Pc erreicht den oberen Grenzdruck (aus Sicherheitsgründen ist z.B. 300 mmHg vorgegeben), wird die Verarbeitung der Schritte S3 bis S5 wiederholt.
Wenn der Blutdruckwert auf diese Weise berechnet werden kann (JA in Schritt S5), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32, öffnet das Ventil 33 und lässt die Luft in der Druckmanschette 21 ab (Schritt S6). Anschließend wird schließlich das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeige 50 angezeigt und im Speicher 51 (Schritt S7) gespeichert.
Es ist zu beachten, dass die Berechnung des Blutdruckwertes nicht nur im Druckbeaufschlagungsprozess, sondern auch im Druckentspannungsprozess durchgeführt werden kann.
(Betrieb der Blutdruckmessung basierend auf der Pulslaufzeit)
8 veranschaulicht einen Betriebsablauf, wenn die Blutdruckmessvorrichtung 1 ein Pulswellenmessverfahren einer Ausführungsform ausführt, um die Pulslaufzeit (PTT) zu erfassen und die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchzuführen.
Wenn der Benutzer eine Anweisung gibt, die PTT-basierte Blutdruckmessung mit einem Druckschalter der Bedieneinheit 52 am Hauptkörper 10 durchzuführen, beginnt die CPU 100 den Betrieb. Zuerst erkennt die CPU 100 das Vorhandensein oder Fehlen einer Körperbewegung des Probanden unter Verwendung des Beschleunigungssensors 60 (Schritt S11 in 8).
Wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt (NO in Schritt S11 in 8), setzt die CPU 100 die Druckkraft der Druckmanschette 21 auf einen vorbestimmten Messmanschettendruck (erste Druckkraft) (Schritt S12 in 8). Das Verfahren zum Bestimmen des Messmanschettendrucks (erste Druckkraft) wird im Folgenden beschrieben. Die CPU 100 steuer die Pumpe 32 über den Pumpenansteuerskreis 320 an, um Luft an die Druckmanschette 21 zu leiten, die das Ventil 33 schließt, um die Druckmanschette 21 aufzublasen und den Manschettendruck Pc (siehe 5A) auf den gemessenen Manschettendruck zu bringen.
Anschließend misst die CPU 100 die ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 mit dem ersten Pulswellensensor 40-1 und dem zweiten Pulswellensensor 40-2 und erfasst eine Zeitdifferenz Δt zwischen den ersten und zweiten Pulswellensignalen PS1 und PS2 (siehe 5B) als Pulslaufzeit (PTT) (Schritt S13 in 8). Genauer gesagt, wird in diesem Beispiel eine Zeitdifferenz Δt zwischen der Spitze A1 des ersten Pulswellensignals PS1 und der Spitze A2 des zweiten Pulswellensignals PS2 als Pulslaufzeit (PTT) erfasst.
Anschließend arbeitet die CPU 100 als erste Blutdruckberechnungseinheit und berechnet (schätzt) den Blutdruck basierend auf der in Schritt S13 erfassten Pulslaufzeit (PTT) unter Verwendung der vorgegebenen Korrespondenzgleichung Gl. zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck (Schritt S14 in 8). Wenn hier die Pulslaufzeit als DT und der Blutdruck als EBP dargestellt wird, wird die vorgegebene Korrespondenzgleichung Eq zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck als bekannte Bruchfunktion bereitgestellt, die beispielsweise den Term 1/DT2 beinhaltet, wie in der Gleichung (Gl. 1) in 13 dargestellt (siehe zum Beispiel JP H10-201724 A ). In der Gleichung (Gl. 1) stellt jedes von α und β einen bekannten Koeffizienten oder eine bekannte Konstante dar.
Das Messergebnis des Blutdruckwertes wird auf der Anzeige 50 angezeigt und im Speicher 51 gespeichert.
Andererseits, wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt (JA in Schritt S11 in 8), stellt die CPU 100 die Druckkraft der Druckmanschette 21 auf einen Standby-Manschettendruck ein (eine zweite Druckkraft niedriger als die erste Druckkraft und höher als Null) und unterbricht die Messung der Pulswelle (Schritt S15 in 8). Bei Unterbrechung der Messung der Pulswelle unmittelbar nach Beginn des Betriebsflusses in 1 steuert die CPU 100 die Pumpe 32 über den Pumpenansteuerskreis 320 an, um Luft an die Druckmanschette 21 zu leiten, die das Ventil 33 schließt, um die Druckmanschette 21 aufzublasen und den Manschettendruck auf den Standby-Manschettendruck zu bringen. Wird dagegen die Druckkraft der Druckmanschette 21 einmal auf den Messmanschettendruck eingestellt und dann die Pulswellenmessung unterbrochen, stoppt die CPU 100 die Pumpe 32 über den Pumpenansteuerskreis 320 und öffnet damit das Ventil 33, um den Manschettendruck Pc auf den Standby-Manschettendruck zu reduzieren. Wenn dann der Manschettendruck Pc den Standby-Manschettendruck erreicht, betätigt die CPU 100 die Pumpe 32 vorübergehend wieder über den Pumpenansteuerskreis 320 und schließt damit das Ventil 33. Die CPU 100 kann auf der Anzeige 50 anzeigen, dass die Messung der Pulswelle aufgrund der Erfassung der Körperbewegung des Probanden unterbrochen wird.
Anschließend bestimmt die CPU 100, ob die Standby-Zeit nach Unterbrechung der Messung der Pulswelle (d.h. die Standby-Zeit nach Einstellen des Standby-Manschettendrucks (zweite Druckkraft)) einen Schwellenwert T1 mit einer vorgegebenen Länge überschreitet (Schritt S16 in 8). Wenn NEIN in Schritt S16 in 8, fährt die CPU 100 mit Schritt S17 fort, und solange die Körperbewegung des Probanden in Schritt S11 (JA in Schritt S11 in 8) erkannt wird, wiederholt die CPU 100 die Schleife der Schritte S11, 15, S16 und S17. Wenn der Zustand von JA in Schritt S11 in 8 fortgesetzt wird (d.h. wenn die Schleife der Schritte S11, 15, S16 und S17 wiederholt wird), ist die Standby-Zeit nach Unterbrechung der Pulswellenmessung der Gesamtwert davon. Wenn die Standby-Zeit nach Unterbrechung der Messung der Pulswelle den Schwellenwert T1 überschreitet (JA in Schritt S16 in 8), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32, öffnet das Ventil 33, um die Luft in der Druckmanschette 21 abzuführen, und setzt die Druckkraft der Druckmanschette 21 auf Null (Schritt S18 in 8).
Wenn in diesem Beispiel der Messstopp nicht durch den Druckschalter der Bedieneinheit 52 in Schritt S17 in 8 (NEIN in Schritt S17 in 8) angewiesen wird, kehrt die CPU 100 zu Schritt S11 zurück, um jeden der Schritte S12 bis S14 zum Einstellen des Messmanschettendrucks und die Schritte S15 bis S16 zum Einstellen des Standby-Manschettendrucks entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen des Probanden zu wiederholen. 9 ist ein Diagramm, das einen Manschettendruck Pc veranschaulicht, der entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen in der Blutdruckmessvorrichtung in 1 eingestellt ist. Wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, wird der Manschettendruck Pc auf z.B. 50 mmHg eingestellt, und wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt, wird der Manschettendruck Pc auf z.B. 20 mmHg eingestellt. Nach Unterbrechung der Messung der Pulswelle (JA in Schritt S11 in 8) und wenn ein Zustand, in dem eine Körperbewegung des Probanden vorliegt, in einen Zustand überführt wird, in dem es keine Körperbewegung des Probanden gibt (NEIN in Schritt S11 in 8), führt die CPU 100 die Druckkraft der Druckmanschette 21 von der zweiten Druckkraft auf die erste Druckkraft zurück, um die Messung der Pulswelle fortzusetzen. Bei jeder Ausführung der Schritte S12 bis S14 aktualisiert und zeigt die CPU 100 das Messergebnis des Blutdruckwertes auf der Anzeige 50 an und sammelt und zeichnet das Messergebnis des Blutdruckwertes im Speicher 51 auf.
Wenn der Benutzer eine Anweisung gibt, die Messung mit dem Druckschalter der am Hauptkörper 10 vorgesehenen Bedieneinheit 52 zu stoppen (JA in Schritt S17 in 8), stoppt die CPU 100 die Pumpe 32, öffnet das Ventil 33, entlässt die Luft in der Druckmanschette 21 und beendet den Messvorgang (Schritt S18).
Nach der Blutdruckmessvorrichtung 1 ist es möglich, die Druckkraft an der Messstelle durch eine neuartige Steuerungsmethode unter Berücksichtigung der Körperbewegung des Probanden zu steuern und den Komfort des Probanden zu verbessern. Gemäß der Blutdruckmessvorrichtung 1 kann bei Körperbewegung des Probanden durch die Reduzierung der Druckkraft der Druckmanschette die körperliche Belastung des Probanden reduziert werden. Darüber hinaus kann nach der Blutdruckmessvorrichtung 1 bei reduzierter Druckkraft der Druckmanschette durch Einstellen der Druckkraft höher als Null die Positionsabweichung der Pulswellensensoren 40-1 und 40-2 reduziert und die Druckbeaufschlagungszeit bei Wiederaufnahme der Messung verkürzt werden.
Die Blutdruckmessung auf Basis der Pulslaufzeit (PTT) ermöglicht nach der Blutdruckmessvorrichtung 1 eine kontinuierliche Messung des Blutdrucks über einen langen Zeitraum mit reduzierter körperlicher Belastung für den Anwender.
Darüber hinaus kann nach der Blutdruckmessvorrichtung 1 die Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit und die Blutdruckmessung mittels oszillometrischen Verfahrens durch eine integrierte Vorrichtung durchgeführt werden. Dadurch kann der Komfort für den Benutzer erhöht werden.
(Bestimmung der ersten Druckkraft)
Der in Schritt S12 in 8 eingestellte Messmanschettendruck (erste Druckkraft) wird beispielsweise wie folgt bestimmt.
Nach Experimenten des Erfinders wurde festgestellt, dass, wenn die Druckkraft des ersten Pulswellensensors 40-1 (einschließlich des ersten Detektionselektrodenpaares 42 und 43) und des zweiten Pulswellensensors 40-2 (einschließlich des zweiten Detektionselektrodenpaares 44 und 45) am linken Handgelenk 90 als Messstelle (gleich dem Manschettendruck Pc durch die Druckmanschette 21) allmählich von Null steigt, der Kreuzkorrelationskoeffizient r zwischen den Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 allmählich steigt und damit den Maximalwert rmax anzeigt 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 „geeigneter Pressbereich“ bezeichnet).
Um die erste Druckkraft zu bestimmen, steuert die CPU 100 zunächst die Pumpe 32 über den Pumpenansteuerskreis 320 an, um Luft an die Druckmanschette 21 zu leiten, die das Ventil 33 schließt, um die Druckmanschette 21 aufzublasen, und den Manschettendruck Pc allmählich unter Druck setzt (siehe 5A). In diesem Beispiel wird der Manschettendruck Pc kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit (= 5 mmHg/s) erhöht. Es ist zu beachten, dass der Manschettendruck Pc schrittweise erhöht werden kann, so dass die Zeit für die Berechnung des nachfolgend beschriebenen Kreuzkorrelationskoeffizienten r leicht gesichert ist.
In diesem Druckbeaufschlagungsprozess erfasst die CPU 100 die ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2, die jeweils in Zeitreihen vom ersten Pulswellensensor 40-1 und vom zweiten Pulswellensensor 40-2 ausgegeben werden, und berechnet den Kreuzkorrelationskoeffizienten r zwischen den Wellenformen der ersten und zweiten Pulswellensignale PS1 und PS2 in Echtzeit.
Gleichzeitig bestimmt die CPU 100, ob der berechnete Kreuzkorrelationskoeffizient r einen vorgegebenen Schwellenwert Th (= 0,99) überschreitet. Ist der Kreuzkorrelationskoeffizient r nicht größer als der Schwellenwert Th, wiederholt die CPU 100 hier die Druckbeaufschlagung des Manschettendrucks Pc und die Berechnung des Kreuzkorrelationskoeffizienten r, bis der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet. Überschreitet der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th, stoppt die CPU 100 die Pumpe 32 und setzt den Manschettendruck Pc auf einen Wert zu diesem Zeitpunkt, d.h. einen Wert, wenn der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet.
Mit dem so ermittelten Messmanschettendruck (erste Druckkraft) kann die Messgenauigkeit der Pulslaufzeit erhöht werden. Da außerdem der Manschettendruck Pc auf einen Wert eingestellt wird, wenn der Kreuzkorrelationskoeffizient r den Schwellenwert Th überschreitet, kann die Pulslaufzeit erfasst werden, ohne den Manschettendruck Pc unnötig zu erhöhen. Dadurch kann die physische Belastung des Benutzers reduziert werden.
Zweite Ausführungsform
Im Folgenden wird eine Blutdruckmessvorrichtung mit einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
10 ist ein Diagramm, das eine Blockkonfiguration des Steuersystems einer Blutdruckmessvorrichtung 1A darstellt, das eine Blutdruckmessvorrichtung mit einer Pulswellenmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. 11 ist ein Diagramm, das schematisch einen Querschnitt entlang der Längsrichtung des Handgelenks in einem Zustand darstellt, in dem die Blutdruckmessvorrichtung in 10 am linken Handgelenk des Probanden montiert ist.
Das Blutdruckmessvorrichtung 1A beinhaltet einen Hauptkörper 10A und einen Gürtel bzw. ein Band 20A.
Anstelle eines Systems des Drucksensors 31, der Pumpe 32, des Ventils 33, des Schwingkreises 310, des Pumpenansteuerkreises 320 und der CPU 100 zum Steuern derselben, die im Hauptkörper 10 in 4 enthalten sind, beinhaltet der Hauptkörper 10A in 10 zwei Systeme von Drucksensoren 31a und 31b, Pumpen 32a und 32b, Ventile 33a und 33b, Schwingkreise 310a und 310b, Pumpenansteuerkreise 320a und 320b sowie eine CPU 100A zum Steuern derselben. Die Drucksensoren 31a und 31b, die Pumpen 32a und 32b, die Ventile 33a und 33b, die Schwingkreise 310a und 310b und die Pumpenansteuerkreise 320a und 320b in 10 sind jeweils in gleicher Weise konfiguriert wie der Drucksensor 31, die Pumpe 32, das Ventil 33, der Schwingkreis 310 und der Pumpenansteuerkreis 320 in 4.
Das Band 20A in 10 beinhaltet zwei Druckmanschetten 21a und 21b anstelle einer Druckmanschette 21 des Bandes 20 in 4. Jede der Druckmanschetten 21a und 21b in 10 ist in gleicher Weise konfiguriert wie die Druckmanschette 21 in 4. Die Druckmanschette 21a ist über die Luftleitungen 38a und 39a mit dem Drucksensor 31a und der Pumpe 32a verbunden. Die Druckmanschette 21b ist über die Luftleitungen 38b und 39b mit dem Drucksensor 31b und der Pumpe 32b verbunden.
Die anderen Komponenten der Blutdruckmessvorrichtung 1A in 10 sind in gleicher Weise konfiguriert wie die entsprechenden Komponenten der Blutdruckmessvorrichtung 1 in 4.
Das Blutdruckmessvorrichtung 1A in 10 beinhaltet zwei Systeme von Pumpen 32a und 32b, so dass der erste Pulswellensensor (Detektionselektroden 42 und 43) und der zweite Pulswellensensor (Detektionselektroden 44 und 45) mit individuellen Druckkräften (Manschettendruck) gedrückt werden können. Die CPU 100 setzt die erste Druckkraft (Manschettendruck) der Druckmanschetten 21a und 21b auf Einzelwerte bezogen auf den ersten Pulswellensensor und den zweiten Pulswellensensor. 12 ist ein Diagramm, das einen Manschettendruck Pc veranschaulicht, der entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen in der Blutdruckmessvorrichtung in 10 eingestellt ist. Wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, wird der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21a auf z.B. 40 mmHg eingestellt, und wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt, wird der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21a auf z.B. 20 mmHg eingestellt. Wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, wird der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21b auf z.B. 50 mmHg eingestellt, und wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt, wird der Manschettendruck Pc der Druckmanschette 21b auf z.B. 20 mmHg eingestellt.
Der Manschettendruck Pc der Druckmanschetten 21a und 21b als erste Druckkraft wird beispielsweise auf einen Wert eingestellt, bei dem der Kreuzkorrelationskoeffizient des ersten und zweiten Pulswellensignals, die von dem ersten und zweiten Pulswellensensor in Zeitreihen ausgegeben werden, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Das Einstellen der ersten Druckkraft (Manschettendruck) der Druckmanschetten 21a und 21b auf Einzelwerte bringt den Kreuzkorrelationskoeffizienten nahe zu 1 und verbessert somit leicht die Messgenauigkeit der Pulswelle und des Blutdrucks.
Der Manschettendruck Pc der Druckmanschetten 21a und 21b bei Körperbewegung des Probanden kann der gleiche Wert oder verschiedene Werte sein.
(Modifikation)
Im obigen Beispiel wird der Beschleunigungssensor 60 verwendet, um das Vorhandensein oder Fehlen einer Körperbewegung des Probanden zu erfassen, aber stattdessen kann beispielsweise der Drucksensor 31 verwendet werden, um eine Änderung des Manschettendrucks zu erfassen, die durch die Körperbewegung des Probanden verursacht wird. Sowohl die Beschleunigung als auch eine Änderung des Manschettendrucks können verwendet werden, um das Vorhandensein oder Fehlen von Körperbewegungen des Probanden zu erkennen.
Im obigen Beispiel wird das Vorhandensein oder Fehlen einer Körperbewegung des Probanden nur in Schritt S11 in 8 bestimmt, aber stattdessen kann während der Ausführung der Schritte S12 bis S14 immer das Vorhandensein oder Fehlen einer Körperbewegung des Probanden bestimmt werden, und wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt, können die Schritte S12 bis S14 unterbrochen werden und der Prozess kann mit Schritt S15 fortgesetzt werden.
Darüber hinaus wird im obigen Beispiel in Schritt S14 in 8 die Gleichung (Gl. 1) in 13 als Korrespondenzgleichung Gl zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck verwendet, so dass der Blutdruck basierend auf der Pulslaufzeit (PTT) berechnet (geschätzt) wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Als Korrespondenzgleichung Gl zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck, wobei die Pulslaufzeit durch DT und der Blutdruck durch EBP bezeichnet wird, kann beispielsweise, wie in der Gleichung (Gl. 2) in 14 dargestellt, zusätzlich zum Term 1/DT2 eine Gleichung mit dem Term 1/DT und dem Term DT verwendet werden. In der Gleichung (Gl. 2) stellt jedes der Elemente α, β, γ und δ einen bekannten Koeffizienten oder eine Konstante dar.
Darüber hinaus kann beispielsweise, wie in der Gleichung (Gl. 3) in 15 dargestellt, eine Gleichung verwendet werden, die den Term 1/DT, den Term des Herzzyklus RR und den Term des Plethysmogramm-Flächenverhältnisses VR beinhaltet (siehe z.B. JP 2000-33078 A ). In der Gleichung (Gl. 3) stellt jeder der α, β, γ und δ einen bekannten Koeffizienten oder eine Konstante dar. Es ist zu beachten, dass die CPU 100 in diesem Fall den Herzzyklus RR und das Plethysmogrammflächenverhältnis VR basierend auf den Pulswellensignalen PS1 und PS2 berechnet.
Der Blutdruck kann auf die gleiche Weise gemessen werden wie bei der Verwendung der Gleichung (Gl. 1), auch bei der Verwendung dieser Gleichungen (Gl. 2) und (Gl. 3) als Korrespondenzgleichung Gl zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck. Natürlich können auch andere Korrespondenzgleichungen als diese Gleichungen (Gl. 1), (Gl. 2) und (Gl. 3) verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform erfassen der erste Pulswellensensor 40-1 und der zweite Pulswellensensor 40-2 die Pulswelle der Arterie (Radialarterie 91), die durch die Messstelle (linkes Handgelenk 90) verläuft, als Änderung der Impedanz (Impedanzsystem). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Jeder der ersten und zweiten Pulswellensensoren kann ein lichtemittierendes Element zum Aufbringen von Licht auf eine Arterie, die durch einen entsprechenden Abschnitt der Messstelle verläuft, und ein lichtempfindliches Element zum Empfangen des reflektierten Lichts (oder des transmittierten Lichts) des Lichts beinhalten und kann eine Pulswelle der Arterie als Volumenänderung (photoelektrisches System) erfassen. Alternativ kann jeder der ersten und zweiten Pulswellensensoren einen piezoelektrischen Sensor beinhalten, der an der Messstelle anliegt, und die Belastung durch den Druck der Arterie, die durch den entsprechenden Abschnitt der Messstelle verläuft, als Änderung des elektrischen Widerstands (piezoelektrisches System) erfassen. Darüber hinaus kann jeder der ersten und zweiten Pulswellensensoren ein Sendeelement zum Übertragen einer Radiowelle (Übertragungswelle) zu einer Arterie, die durch einen entsprechenden Abschnitt der Messstelle verläuft, und ein Empfangselement zum Empfangen der reflektierten Welle der Radiowelle beinhalten und eine Änderung des Abstands zwischen der Arterie und dem Sensor aufgrund der Pulswelle der Arterie als Phasenverschiebung zwischen der Sendewelle und der reflektierten Welle erkennen (Radiowellenbestrahlungssystem).
Obwohl die obigen Ausführungsformen den Fall beschreiben, dass das Blutdruckmessvorrichtung in 1 eine Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf der Pulslaufzeit durchführt, ist die Verarbeitung der Steuerung der Druckkraft an der Messstelle unter Berücksichtigung der Körperbewegung des Probanden für jeden Fall der Erfassung einer Pulswelle unter Verwendung mindestens eines Pulswellensensors anwendbar.
Darüber hinaus ist in der obigen Ausführungsform vorgesehen, dass die Blutdruckmessvorrichtung 1 als Messstelle am linken Handgelenk 90 montiert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Messstelle muss nur eine Stelle sein, an der eine Arterie hindurchgeht, kann eine obere Extremität sein, wie z.B. ein Oberarm außer dem Handgelenk, und kann eine untere Extremität sein, wie z.B. ein Knöchel oder Oberschenkel.
Darüber hinaus wird in den obigen Ausführungsformen davon ausgegangen, dass die auf dem Blutdruckmessvorrichtung 1 montierte CPU 100 als Körperbewegungserfassungseinheit, Steuereinheit und erste und zweite Blutdruckberechnungseinheit arbeitet, um Blutdruckmessungen mittels oszillometrischer Verfahren (Betriebsablauf in 6) und Blutdruckmessungen (Schätzung) basierend auf einer Pulswellenmessung und PTT (Betriebsfluss in 8) durchzuführen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise eine umfangreiche Computervorrichtung wie ein Smartphone, das außerhalb der Blutdruckmessvorrichtung 1 bereitgestellt wird, als Körperbewegungsdetektionseinheit, als Steuereinheit und als erste und zweite Blutdruckberechnungseinheit dienen, um über das Netzwerk 900 die Blutdruckmessvorrichtung 1 dazu zu veranlassen, eine Blutdruckmessung mittels oszillometrischer Verfahren (Betriebsablauf in 6) und eine Blutdruckmessung (Schätzung) basierend auf Pulswellenmessung und PTT (Betriebsablauf in 8) durchzuführen.
Die obigen Ausführungsformen sind veranschaulichend, und verschiedene Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist zu beachten, dass die verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen innerhalb jeder Ausführungsform einzeln betrachtet werden können, die Ausführungsformen jedoch miteinander kombiniert werden können. Es ist auch zu beachten, dass die verschiedenen Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen einzeln betrachtet werden können, aber die Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden können.
Bezugszeichenliste

1, 1A: Blutdruckmessvorrichtung
10: Hauptkörper
20, 20A: Band
21, 21a, 21b: Druckmanschette
23: Streifen
31, 31a, 31b: Drucksensor
32, 32a, 32b: Pumpe
33, 33a, 33b: Ventil
310, 310a, 310b: Oszillationsschaltung
320, 320a, 320b: Pumpenansteuerschaltung
38, 38a, 38b: Luftleitung
39, 39a, 39b: Luftleitung
40: Impedanzmessvorrichtung
40E: Elektrodengruppe
41, 46: Stromelektrode
42 bis 45: Detektionselektrode
49: Erregungs- und Spannungserfassungsschaltung
50: Anzeige
51: Speicher
52: Bedieneinheit
53: Batterie
59: Kommunikationseinheit
60: Beschleunigungssensor
100: CPU

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H02213324 A [0003, 0004]
JP H10201724 A [0072]
JP 2000033078 A [0099]

Claims

Pulswellenmessvorrichtung, umfassend: ein Band, das um eine Messstelle eines Probanden herum montiert werden soll; mindestens einen Pulswellensensor, der am Band montiert ist, wobei der mindestens eine Pulswellensensor konfiguriert ist, um eine Pulswelle einer Arterie zu erfassen, die durch die Messstelle verläuft; ein auf dem Band montiertes Druckelement, wobei das Druckelement konfiguriert ist, um eine Druckkraft zu variieren, um den mindestens einen Pulswellensensor gegen die Messstelle zu drücken; eine Körperbewegungserfassungseinheit, die konfiguriert ist, um das Vorhandensein oder Fehlen einer Körperbewegung des Probanden zu erfassen; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um eine Druckkraft des Druckelements auf eine erste Druckkraft einzustellen, wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, um eine Pulswelle mit dem mindestens einen Pulswellensensor zu messen, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um eine Druckkraft des Druckelements auf eine zweite Druckkraft einzustellen, die niedriger als die erste Druckkraft und höher als Null ist, wenn es eine Körperbewegung des Probanden gibt, und eine Messung einer Pulswelle zu unterbrechen.
Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn die Messung einer Pulswellen unterbrochen wird und dann ein Zustand, in dem eine Körperbewegung des Probanden vorliegt, in einen Zustand überführt wird, in dem es keine Körperbewegung des Probanden gibt, die Steuereinheit die Druckkraft des Druckelements auf die erste Druckkraft zurückführt, um die Messung einer Pulswellen fortzusetzen.
Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Messung einer Pulswelle unterbrochen wird und dann eine Standby-Zeit mit einer vorbestimmten Länge abläuft, die Steuereinheit eine Druckkraft des Druckelements auf Null setzt.
Pulswellenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen ersten Pulswellensensor und einen zweiten Pulswellensensor, die auf dem Band in einem Zustand montiert sind, in dem sie in einer Breitenrichtung des Bandes voneinander getrennt sind, wobei jeder der ersten Pulswellensensoren und der zweite Pulswellensensor konfiguriert sind, um eine Pulswelle in einem gegenüberliegenden Abschnitt einer Arterie zu erfassen, die durch die Messstelle verläuft.
Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Druckelement ein Element beinhaltet, das konfiguriert ist, um den ersten Pulswellensensor und den zweiten Pulswellensensor mit einer individuellen Druckkraft zu drücken, und die Steuereinheit die erste Druckkraft des Druckelements auf Einzelwerte in Bezug auf den ersten Pulswellensensor und den zweiten Pulswellensensor einstellt.
Blutdruckmessvorrichtung, umfassend: die Pulswellenmessvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5; und eine erste Blutdruckberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um den Blutdruck unter Verwendung einer vorbestimmten Korrespondenzgleichung zwischen Pulslaufzeit und Blutdruck basierend auf der Pulslaufzeit zu berechnen, die eine Zeitdifferenz zwischen einem ersten Pulswellensignal und einem zweiten Pulswellensignal ist, das jeweils in Zeitreihen vom ersten Pulswellensensor und dem zweiten Pulswellensensor ausgegeben wird.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Druckelement ein Fluidbeutel ist, der entlang des Bandes vorgesehen ist, die Blutdruckmessvorrichtung ferner einen Hauptkörper umfasst, der integral mit dem Band versehen ist, und wobei am Hauptkörper die Körperbewegungserfassungseinheit, die Steuereinheit und die erste Blutdruckberechnungseinheit montiert sind, und eine Drucksteuereinheit, die konfiguriert ist, um dem Fluidbeutel Luft zuzuführen, um den Druck zu steuern, und eine zweite Blutdruckberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um den Blutdruck basierend auf dem Druck im Fluidbeutel zu berechnen, zur Blutdruckmessung mittels eines oszillometrischen Verfahrens montiert sind.
Pulswellenmessverfahren mit: einem Band, das um eine Messstelle eines Probanden herum montiert werden soll, mindestens einem Pulswellensensor, der am Band montiert ist, wobei der mindestens eine Pulswellensensor konfiguriert ist, um eine Pulswelle einer Arterie zu erfassen, die durch die Messstelle verläuft, einem auf dem Band montierten Druckelement, wobei das Druckelement konfiguriert ist, um eine Druckkraft zu variieren, um den mindestens einen Pulswellensensor gegen die Messstelle zu drücken, und eine Körperbewegungserfassungseinheit, die konfiguriert ist, um das Vorhandensein oder Fehlen einer Körperbewegung des Probanden zu erfassen, um eine Pulswelle der Messstelle zu messen, wobei das Pulswellenmessverfahren umfasst: Einstellen einer Druckkraft des Druckelements auf eine erste Druckkraft, wenn es keine Körperbewegung des Probanden gibt, um eine Pulswelle mit dem mindestens einen Pulswellensensor zu messen; und Einstellen einer Druckkraft des Druckelements auf eine zweite Druckkraft, die niedriger als die erste Druckkraft und höher als Null ist, wenn eine Körperbewegung des Probanden vorliegt, und Unterbrechen der Messung einer Pulswelle.