DE60118236T2

DE60118236T2 - Elektronisches sphygmomanometer

Info

Publication number: DE60118236T2
Application number: DE60118236T
Authority: DE
Inventors: Omron Healthcare Co Hiroyuki Ukyou-ku Kyoto-shi KATO; Omron Healthcare Co. Yoshihiko Ukyou-ku Kyoto-shi SANO; Omron Healthcare Co. Shojiro Ukyou-ku Kyoto-shi OKU; Omron Healthcare Co. Takahide Ukyou-ku Kyoto-shi TANAKA
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2007-03-01
Also published as: EP1254629B1; DE60118236T8; EP1254629A4; US6872182B2; JPWO2002039893A1; DE60118236D1; JP3972144B2; EP1254629A1; DE60136660D1; CN1256913C; WO2002039893A1; EP1647222B1; US20040077958A1; CN1400882A; EP1647222A1; ATE320754T1; KR100908470B1; KR20020064377A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronisches Blutdruckmessgerät mit einer Funktion der Feststellung der Haltung einer Person.
Stand der Technik
Ein allgemeines Blutdruckmessgerät kann einen präzisen Blutdruckwert gewinnen, wenn die Blutdruckmessung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem eine Manschette auf Höhe des Herzens angehoben wird. Im Falle eines an einem Handgelenk angelegten elektronischen Blutdruckmessgeräts, eines an einem Finger angelegten elektronischen Blutdruckmessgeräts oder dergleichen wird jedoch das Blutdruckmessgerät unter einer Bedingung verwendet, in der eine (in vielen Fällen mit einem Grundkörper integrierte) Manschette am Handgelenk, Finger oder einem anderen bestimmten Bereich angeordnet ist. Handgelenk und Finger sind Bereiche, die sich frei bewegen können, so dass es unmöglich ist, diese Teile so festzulegen, dass deren Höhen die Höhe des Herzens annimmt. Es kann daher Fälle geben, in denen es unmöglich wird, Blutdrucke genau zu messen.
Zur Vermeidung eines solchen Problems mit einer herkömmlichen Technik ist für eine Manschette oder in deren Nähe ein Nachweisgerät für einen uniaxialen Winkel vorgesehen, wird die Lagebeziehung zwischen der Manschette und dem Herz anhand des mit dem Gerät festgestellten Winkels bestimmt, und das Bestimmungsergebnis mitgeteilt.
Wenn jedoch die Lagebeziehung zwischen Herz und Manschette allein anhand einer Uniaxialwinkelinformation wie im Falle der oben beschriebenen herkömmlichen Technik bestimmt wird, beeinträchtigen viele fehlerverursachende Faktoren die Genauigkeit der Blutdruckmes sung.
Als solche fehlerverursachende Faktoren lassen sich in erster Linie Unterschiede in der Oberarmlänge und Unterarmlänge zwischen betreffenden Personen nennen. 32 zeigt beispielsweise einen Fall, wo eine Messung für unterschiedliche Unterarmlängen L1 und L1a durchgeführt wird. Selbst bei Beibehaltung des Neigungswinkels des Unterarms ergibt sich ein Höhenunterschied zwischen Manschette 100 und Herz 101. D.h., wenn die Unterarmlänge L1 ist, wird die Höhe der Manschette 100 zur Höhe des Herzens 101. Wenn jedoch die Unterarmlänge L1a ist, wird die tatsächliche Position einer Manschette 100a um ΔH niedriger als die Position des Herzens 101. Dementsprechend kann, wenn bestimmt wird, dass dieser festgestellte Neigungswinkel korrekt ist, ein Fall vorliegen, wo es aufgrund der Unterschiede der Unterarmlänge unmöglich wird, den Blutdruck exakt zu messen. Wie in 33 gezeigt, wird in einem Fall, wo die Unterarmlänge L1 und der Neigungswinkel nicht geändert werden und die Oberarmlängen L2 und L2a unterschiedlich sind, für die Oberarmlänge L2 die Höhe der Manschette 100 die gleiche wie die Höhe des Herzens 101, während andererseits für die Oberarmlänge L1a die Position der Manschette 100a um ΔH höher als die Position des Herzens 101 wird. Dementsprechend kann, wenn bestimmt wird, dass dieser Neigungswinkel korrekt ist, ein Fall vorliegen, wo es infolge der Unterschiede in den Oberarmlängen unmöglich wird, den Blutdruck exakt zu messen.
Auch kann, selbst wenn der Winkel des Unterarms beibehalten wird, ein Fall vorliegen, wo die Höhe des Herzens von der Höhe der Mitte der Manschette abhängig vom Winkel des Oberarms der Person, d.h. der Position ihres Ellbogens, verschieden ist, was dann einen Fehler verursacht. Die 34 und 35 zeigen Beispiele eines solchen Falls. In 34A ist die Höhe der Manschette 100 die gleiche wie die Höhe des Herzens H, und die Differenz ΔH wird in einem Zustand zu null, in dem sich der Oberarm L2 vertikal erstreckt. Auch wenn der festgestellte Winkel des Unterarms der gleiche wie derjenige in 34A ist, ist in einem Zustand, in dem der Oberarm L2 in Links-Rechts-Richtung (Stampfrichtung) vor dem Körper, wie in 34B gezeigt, gekippt wird, die Mitte der Manschette um ΔH höher positioniert als das Herz H. In gleicher Weise ist, wenn der Oberarm L2 in Rückwärts-Vorwärts-Richtung (Rollrichtung) des Körpers, wie in 35 gezeigt, gekippt wird, die Mitte der Manschette 100 ebenfalls um ΔH höher positioniert als das Herz H. Wenn in den in 34B und 35 gezeigten Fällen bestimmt wird, dass die Höhe der Manschette die gleiche wie die Höhe des Herzens ist, weil der Neigungswinkel des Unterarms L1 der gleiche wie der in 34A gezeigte ist, tritt dementsprechend das Problem auf, dass fehlerhafte Ergebnisse gewonnen werden.
Auch wenn durch die Bewegung des Oberarms ein Raum zwischen Ellenbogen und Körper erzeugt wird, und wenn der Körper geneigt ist, kann auch dann, wenn der Winkel des Oberarms in Stampfrichtung beibehalten wird, ein Unterschied zwischen der Höhe des Herzens H und der Mitte der Manschette 100 auftreten. Es kann Fälle geben, wo dies einen Fehler verursacht. Beispielsweise ist in 36 ein Fall gezeigt, wo der Körper um 0°, wie durch eine gestrichelte Linie angegeben, geneigt ist, und ein Fall, wo der Körper um 30°, wie durch eine durchgehende Linie angegeben, geneigt ist. Wenn der Körper unter Beibehaltung der Haltung gekippt wird, wird der Winkel zwischen Unterarm und einer horizontalen Ebene klein, so dass die Position eines Blutdruckmessgeräts gegenüber der Position des Herzens versetzt wird, wenn die Person versucht, dass Blutdruckmessgerät innerhalb eines bestimmten Bereichs anzuordnen. Auch wird, wie durch die durchgehende Linie in 37 angegeben, die Position des Blutdruckmessgeräts gegenüber der Position des Herzens, wie in dem in 36 gezeigten Fall, versetzt, wenn der Unterarm in Bezug auf eine Vertikalrichtung gekippt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung dieser Probleme der herkömmlichen Technik gemacht und sie zielt darauf ab, ein elektronisches Blutdruckmessgerät zu schaffen, das in der Lage ist, Blutdruck präzise zu messen, indem die Positionen von Manschette und Herz präziser bestimmt werden.
Ein elektronisches Blutdruckmessgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 2 ist aus WO99/33395A bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Ein elektronisches Blutdruckmessgerät gemäß der Erfindung ist wie in den Ansprüchen 1 und 2 definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist ein Kenndiagramm, welches zeigt, wie ein Unterschied zwischen dem Neigungswinkel eines Arms und der Höhe des Arms sich bei der Blutdruckmessung infolge von Unterschieden von Unterarmlänge und Oberarmlänge ändert;
3 zeigt eine Beziehung zwischen Oberarmlänge und Achsenabschnitt und eine Beziehung zwischen einer Unterarmlänge und Neigung im Falle des Kenndiagramms der 2;
4 zeigt eine Beziehung zwischen Neigungswinkel und Höhendifferenz, wenn Oberarmlänge und Unterarmlänge berücksichtigt werden;
5 zeigt eine Beziehung zwischen Körpergröße L und Oberarmlänge bzw. eine Beziehung zwischen Körpergröße L und Unterarmlänge;
6 ist ein Flussdiagramm, welches einen Messverarbeitungsvorgang des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, welches den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm, welches einen Messverarbeitungsvorgang des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der Ausführungsform zeigt;
9 veranschaulicht einen durch einen Winkeldetektor des elektronischen Blutdruckmessgeräts der gemäß der Ausführungsform festgestellten Neigungswinkel in der Stampfrichtung;
10 veranschaulicht einen durch den Winkeldetektor des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der Ausführungsform festgestellten Neigungswinkel in Rollrichtung;
11 veranschaulicht, wie das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß der Erfindung die Höhe eines Grundkörpers unter Verwendung des festgestellten Winkels und der Unterarmlänge berechnet;
12 ist ein Kenndiagramm, welches Beziehungen zwischen gemessenen Höhen und vorhergesagten Höhen des Grundkörpers, gewonnen für die Person allein über Winkelnachweis, zeigt;
13 ist ein Kenndiagramm, welches Beziehungen zwischen gemessenen Höhen und vorhergesagten Höhen des Grundkörpers, gewonnen für die Person über Winkelnachweis und die Eingaben von Oberarmlänge und Unterarmlänge, zeigt;
14A und 14B zeigen eine Beziehung zwischen den Höhen des Grundkörpers und des Herzens infolge der Neigung des Oberkörpers;
15 zeigt einen Zustand, in dem ein elektronisches Blutdruckmessgerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einem Arm angeordnet ist;
16 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt, welche eine nicht beanspruchte Ausführungsform ist;
17 ist ein Flussdiagramm, welches einen Messvorgang des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß obiger Ausführungsform zeigt;
18 ist ein Flussdiagramm, welches einen Messvorgang eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt, welche eine Ausführungsform der Erfindung ist;
19 veranschaulicht einen Neigungswinkel in der Stampfrichtung bzw. einen Neigungswinkel in der Rollrichtung, festgestellt durch einen Winkeldetektor des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der Ausführungsform;
20 veranschaulicht einen Neigungswinkel in der Stampfrichtung und einen Neigungswinkel in der Rücklehnrichtung, festgestellt durch den Winkeldetektor des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der Ausführungsform;
21 veranschaulicht, wie das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß der Ausführungsform eine Differenz ΔH zwischen den Höhen von Manschette und Herz berechnet;
22 veranschaulicht, wie das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß der Ausführungsform die Differenz ΔH zwischen den Höhen von Manschette und Herz berechnet;
23 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt, die eine nicht beanspruchte Ausführungsform ist;
24 zeigt eine Messhaltung, wenn das elektronische Blutdruckmessgerät verwendet wird;
25 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der fünften Ausführungsform zeigt;
26 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Hauptabschnitts des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der fünften Ausführungsform;
27 veranschaulicht Messwinkelinformation;
28 veranschaulicht Winkelvariablen, die zur Berechnung von ΔH verwendet werden;
29 ist ein Flussdiagramm, welches einen Verarbeitungsvorgang des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der fünften Ausführungsform zeigt;
30A bis 30H veranschaulichen, wie das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß der fünften Ausführungsform eine Messhaltung mitteilt.
31 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Hauptabschnitts eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß einer sechsten Ausführungsform, welche eine nicht beansprucht Ausführungsform ist;
32 veranschaulicht, wie sich die Höhe eines Grundkörpers durch einen Unterschied zwischen Unterarmlängen auch bei Aufrechterhaltung des gleichen Stampfwinkels ändert;
33 veranschaulicht, wie sich die Höhe des Grundkörpers durch einen Unterschied zwischen Oberarmlängen auch bei Beibehaltung des gleichen Stampfwinkels ändert;
34A und 34B veranschaulichen ein Problem, das verursacht wird, wenn der Oberarm einer Person in Stampfrichtung geneigt wird;
35 veranschaulicht ein Problem, das verursacht wird, wenn der Oberarm in Rollrichtung geneigt wird;
36 veranschaulicht ein Problem, welches verursacht wird, wenn sich der Körper der Person neigt; und
37 veranschaulicht ein Problem, das verursacht wird, wenn sich der Unterarm der Person neigt.
Beste Weise der Durchführung der Erfindung
(Erste Ausführungsform)
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsformen in größeren Einzelheiten beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, welches den Hardware-Aufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieses elektronische Blutdruckmessgerät enthält: eine Manschette 1; eine Druckerzeugungspumpe 2; eine Ablasseinheit 3 zum Ablassen von Luft aus der Manschette 1; einen Drucksensor 4 zur Feststellung des Luftdrucks in der Manschette 1; einen A/D-Wandler 5; eine MPU 6, die eine Verarbeitung zur Messung von Blutdruck durch Ausführen eines installierten Programms durchführt; eine Bedienungseingabeeinheit 7 mit einer Aufpumptaste, Tasten zur Eingabe einer Unterarmlänge und einer Oberarmlänge sowie anderen Tasten; eine Speichereinheit 8 zur Speicherung von Eingabedaten, Rechendaten, Messergebnissen und dergleichen; einen Piepser zur Ausgabe einer Meldung; eine Anzeigeeinheit 10 zur Anzeige des Messergebnisses; und einen Winkeldetektor 11 zur Feststellung eines Haltungswinkels des Grundkörpers des Blutdruckmessgeräts (integriert mit der Manschette 1).
Das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform weist einen Aufbau auf, bei dem es möglich ist, die Unterarmlänge und Oberarmlänge einer betreffenden Person unter Verwendung der Bedienungseingabeeinheit 7 einzugeben. Mit diesem Aufbau wird es möglich, die Höhe der Vorrichtung aus der eingegebenen Unterarmlänge, der eingegebenen Oberarmlänge und dem mit dem Winkeldetektor 11 festgestellten Haltungswinkel exakt festzustellen.
Es wird nun das dem elektronischen Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform zugrundeliegende Prinzip beschrieben.
Bei einem herkömmlichen elektronischen Blutdruckmessgerät wird der Neigungswinkel der Vorrichtung festgestellt und die Höhe der Vorrichtung (Manschette) anhand des festgestellten Neigungswinkels berechnet. Wenn jedoch die Höhe allein aus der Winkelinformation auf diese Weise festgestellt wird, jedoch der Höhenunterschied zur tatsächlichen Höhe des Herzens stark in Abhängigkeit von der Länge des Arms auch dann, wenn der gleiche Winkel beibehalten wird, wie dies in 2 gezeigt ist. D.h., die Beziehung zwischen einem Neigungswinkel ϕ' und einer Höhendifferenz H variiert folgendermaßen: die Beziehung wird eine Gerade „a", wenn Unterarmlänge und Oberarmlänge der Person lang sind. Die Beziehung wird eine Gerade „b", wenn Unterarmlänge und Oberarmlänge der Person normal sind. Die Beziehung wird eine Gerade „c", wenn Unterarmlänge und Oberarmlänge der Person kurz sind.
Bei dem elektronischen Blutdruckmessgerät dieser Ausführungsform werden Unterarmlänge und Oberarmlänge eingegeben, so dass es möglich wird, den Y-Achsenabschnitt und Gradienten einer jeden in 2 gezeigten Korrelationsgeraden aus der Oberarmlänge L2 und der Unterarmlänge L1 vorherzusagen. Das Ergebnis der Beziehung zwischen Oberarmlänge L2 und Achsenabschnitt ist in 3A und das Ergebnis der Beziehung zwischen Unterarmlänge L1 und Neigung ist in 3B gezeigt.
Aus diesen Ergebnissen wird eine Differenz ΔH zu ΔH = f(ϕ') = g(ϕ', L1, L2) und es wird möglich, Schwankungen der Oberarmlänge und Unterarmlänge zu eliminieren. Dies vermeidet eine Situation, in der die Genauigkeit der Höhenfeststellung durch die Schwankungen von Oberarmlänge und Unterarmlänge zwischen verschiedenen Personen beeinträchtigt wird. D.h., die Höhendifferenz H in Bezug auf einen Nachweiswinkel ϕ' wird g(ϕ') = m(L1)·ϕ' + n(L2). Daher ist es möglich, die korrekte Höhe der Vorrichtung (Manschette) aus dieser Gleichung unter Berücksichtigung der Oberarmlänge L1 und der Unterarmlänge L2 festzustellen.
Wie in 5A und 5B gezeigt, existiert auch eine Beziehung zwischen Oberarmlänge L2 und der Körpergröße L, und es existiert auch eine Beziehung zwischen der Unterarmlänge L1 und der Körpergröße L. Daher wird es durch Setzen von H = g(ϕ', L1, L2) als H = h(ϕ', L) möglich, Fehler zur Höhenfeststellung als Folge von Schwankungen der Oberarmlänge und Unterarmlänge durch bloßes Eingeben der Statur zu eliminieren.
Das vorgenannte elektronische Blutdruckmessgerät enthält die angegebene Funktion der Feststellung der Höhe der Manschette anhand des Neigungswinkels, der Oberarmlänge und Unterarmlänge, wie oben erwähnt.
Als nächstes wird der Verarbeitungsvorgang dieses elektronischen Blutdruckmessgeräts unter Bezug auf das in 6 gezeigte Flussdiagramm beschrieben. Wenn das Gerät eingeschaltet und der Vorgang begonnen wird, werden zunächst alle LCDs (Anzeigevorrichtungen) eingeschaltet (Schritt ST1). Danach werden alle LCDs ausgeschaltet (Schritt ST2), um eine Situation zu gewinnen, in der es möglich ist, die Anzeigefunktion zu bestätigen. Damit ist die Einstellung auf Null, d.h. der Anfangs-Reset, abgeschlossen (Schritt ST3). Als nächstes führt die Anzeigeeinheit 10 einen Anzeigevorgang zur Anforderung der Eingabe von Oberarmlänge und Unterarmlänge durch, und die Eingabe der Oberarmlänge und der Unterarmlänge der betreffenden Person wird empfangen (Schritt ST4). Ein Höhenunterschied wird anhand des mit der Winkelfeststellungseinheit 11 festgestellten Haltungswinkels und der eingegebenen Oberarmlänge und Unterarmlänge der Person gewonnen, und es wird bestimmt, ob der Unterarmwinkel, der zeigt, ob die Vorrichtung innerhalb eines bestimmten Bereichs vorliegt, innerhalb eines bestimmten Bereichs vorliegt (Schritt ST5). Wenn der Unterarmwinkel nicht innerhalb des bestimmten Bereichs vorliegt, wird eine diese Situation wiedergebende Meldung ausgegeben, d.h. es wird eine Nachricht „Bitte die Vorrichtung etwas anheben" oder „Bitte die Vorrichtung etwas absenken" angezeigt und der Piepser zur Meldung eingeschaltet (Schritt ST9). Dann kehrt der Vorgang nach Schritt ST5 zurück.
Wenn die Unterarmlänge als Ergebnis einer Höhenkorrektur in den bestimmten Bereich eintritt oder von Anbeginn in dem bestimmten Bereich vorliegt, wird die Druckerzeugungspumpe eingeschaltet und eine Messung in Gang gesetzt (Schritt ST6). Wenn die Messung des höchsten Blutdrucks, des niedrigsten Blutdrucks und des Pulses abgeschlossen ist (Schritt ST7), werden die Messergebnisse angezeigt (Schritt ST8), und der Vorgang endet.
(Zweite Ausführungsform)
7 ist ein Blockdiagramm, welches den Funktionsaufbau eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform enthält: eine einen Drucksensor 4 enthaltende Drucknachweiseinheit 20; eine Druck-Pulswellenfeststellungseinheit 31; eine Blutdruckberechnungseinheit 30, die eine Blutdruckwertberechnungseinheit 32 enthält; Oberarm- und Unterarmlängeneingabemittel 8a; einen Winkelsensor 11; eine Unterarmwinkelfeststellungseinheit 41; eine Haltungsfeststellungseinheit 40, welche eine Manschettenhöhenfeststellungseinheit 42 enthält; eine Korrekturwertberechnungseinheit 51; eine Blutdruckkorrektureinheit 50, welche eine Blutdruckwertkorrektureinheit 52 enthält; und eine Anzeigeeinheit 10. Der Hardware-Aufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß dieser Ausführungsform ist der gleiche wie der in 1 gezeigte. Die Funktionen von Druck-Pulswellenfeststellungseinheit 31, Blutdruckwertberechnungseinheit 32, Manschettenhöhenfeststellungseinheit 42, Korrekturwertberechnungseinheit 51, Blutdruckwertkorrektureinheit 52 und dergleichen werden durch Softwareverarbeitung der in 1 gezeigten MPU 6 verwirklicht.
Als nächstes wird der Arbeitsvorgang des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß dieser Ausführungsform unter Bezug auf das in 8 gezeigte Flussdiagramm beschrieben. Wenn das Gerät eingeschaltet und der Vorgang gestartet wird, werden alle LCDs (Anzeigevorrichtungen) zunächst eingeschaltet (Schritt ST11). Danach werden alle LCDs ausgeschaltet (Schritt ST12), womit die Null-Einstellung (d.h. der Anfangs-Reset) abgeschlossen ist (Schritt ST13). Als nächstes führt die Anzeigeeinheit einen Anzeigevorgang zur Anforderung einer Oberarmlänge und einer Unterarmlänge durch, und die Eingabe der Oberarmlänge und der Unterarmlänge einer betreffenden Person wird von der Oberarm- und Unterarmlängeneingabeeinheit 8a empfangen (Schritt ST14).
Auch wird der Winkel des Unterarms mit dem Winkelsensor 11 und der Unterarmwinkelfeststellungseinheit 41 gemessen (Schritt ST15). Hierbei ist der festgestellte Winkel des Unterarms ein in 9 gezeigter Winkel ϕ in der Stampfrichtung und ein in 10 Winkel θ in der Rollrichtung. Als nächstes wird die Höhe des Grundkörpers auf der Grundlage der eingegebenen Oberarmlänge L1, der eingegebenen Unterarmlänge L2 und der festgestellten Winkel ϕ und θ des Unterarms vorhergesagt (Schritt ST16).
Der Vorhersagewert der Höhe des Grundkörpers wird in der nachstehend beschriebenen Weise berechnet. Wenn eine Länge mit L, ein Stampfwinkel mit ϕ und ein Rollwinkel mit θ bezeichnet wird, erhält man hierbei eine Höhe Z allgemein aus der Gleichung „Z = L·sinθ·sinϕ". Damit wird es, wie in 11 gezeigt, wenn die Unterarmlänge mit L1 bezeichnet wird, möglich, die Höhe des Grundkörpers von einem Ellen bogen aus unter Verwendung der Gleichung „H = L1·sinθ·sinϕ" zu gewinnen. Danach werden Daten, die diese Grundkörperhöhe zeigen, in einem Speicher gespeichert, wird die Druckerzeugungspumpe eingeschaltet, das Aufpumpen begonnen und die Messung in Gang gesetzt (Schritt ST17). Die Messung wird unter Aufpumpen einer Manschette auf einen bestimmten Solldruck, Beenden des Aufpumpens, Feststellen einer Druck-Pulswelle im Manschettendruck unter Verwendung der Druck-Pulswellenfeststellungseinheit 31 während eines Druckentlastungsvorgangs durchgeführt. Alternativ wird die Messung durchgeführt, indem eine Druck-Pulswelle im Manschettendruck unter Verwendung der Druck-Pulswellenfeststellungseinheit während eines Aufpumpvorgangs durchgeführt wird und indem der höchste Blutdruckwert und der niedrigste Blutdruckwert unter Verwendung der Blutdruckberechnungseinheit 32 mit einem allgemein bekannter Algorithmus, beispielsweise mit einer Schwingungsmethode aus Amplitudenzugdaten einer jeden Pulswelle bestimmt wird. Wenn die Blutdruckmessung abgeschlossen ist (Schritt ST18), wird als nächstes das Mess-(Bestimmungs)ergebnis korrigiert (Schritt ST19). Während der Blutdruckwertkorrektur gewinnt die Korrekturwertberechnungseinheit 150 zunächst einen Wert, der den Unterschied zwischen der Höhe des Herzens und der Manschette (Grundkörper) zeigt, wobei die Höhe der Manschette durch die Manschettenhöhenfeststellungseinheit gewonnen worden ist. Dann werden Druckkorrekturdaten, die dem Differenzwert entsprechen, auf die Blutdruckwertkorrektureinheit 52 gegeben, wird der bestimmte Blutdruckwert korrigiert und das Korrekturergebnis auf der Anzeigeeinheit 10 als Messergebnis angezeigt (Schritt ST20).
Was die Korrektur allein unter Verwendung eines Winkels und die Korrektur unter Verwendung eines Winkels, einer Oberarmlänge und Unterarmlänge anbelangt, werden vorhergesagtes ΔH (cm) und gemessenes ΔH (cm) für drei Personen gewonnen. Es hat sich bestätigt, dass weniger Schwankungen mit der in 13 gezeigten Korrektur, die einen Winkel, eine Oberarmlänge und eine Unterarmlänge verwendet, auftreten, verglichen mit dem in 12 gezeigten Fall, in dem die Korrektur nur unter Verwendung eines Winkels durchgeführt worden ist. 12 zeigt eine Höhenfeststellungscharakteristik (im Falle der Korrektur, die allein einen Winkel verwendet), die über eine theoretische Analyse gewonnen ist. In diesem Fall ist der Mittelwert 0,01 cm und die Standardabweichung 1,08 cm. Ferner zeigt 13 eine Höhenfeststellungscharakteristik (im Falle einer Korrektur unter Verwendung eines Winkels, einer Oberarmlänge und einer Unterarmlänge), die über theoretische Analyse gewonnen ist. In diesem Fall ist der Mittelwert –0,02 cm und die Standardabweichung 0,41 cm.
Es ist hierbei zu beachten, dass sich bei dem elektronischen Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform die Lagebeziehung zwischen dem Herzen und dem Grundkörper in vertikaler Richtung während der Messung des Blutdrucks ändert, wenn, wie in 14A und 14B gezeigt, der Körper geneigt wird, während der Winkel des Unterarms in Stampfrichtung beibehalten wird. Es ist möglich, einen Höhenfeststellungsfehler, der auf diese Erscheinung zurückgeht, zu vermindern, indem ein Rücklehnwinkel in einem Zustand gemessen wird, in dem eine Messhaltung, in welcher der Arm am Körper entlang gehalten wird, beibehalten wird.
(Dritte Ausführungsform)
15 zeigt einen Zustand, in dem ein elektronisches Blutdruckmessgerät der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. Das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform enthält einen Blutdruckgerät-Grundkörper 21 und eine Oberarmwinkelmesseinheit 22. Der Blutdruckmessgerät-Grundkörper 21 und die Oberarmwinkelmesseinheit 22 enthalten Infrarotsende- und -empfangsvorrichtungen 23 und 24 und führen einen Datenaustausch durch Durchführen einer drahtloses Kommunikation unter Verwendung von Infrarotstrahlung 25 durch.
16 ist ein Blockdiagramm, welches den Hardware-Aufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Dieses elektronische Blutdruckmessgerät enthält: eine Manschette 1; eine Druckerzeugungspumpe 2 zum Aufpumpen dieser Manschette 1; eine Ablasseinheit 3 zum Ablassen von Luft aus der Manschette 1; einen Drucksensor 4 zum Feststellen von Luftdruck in der Manschette 1; einen A/D-Wandler 5; eine MPU 6, die eine Verarbeitung zur Blutdruckmessung durch Ausführen eines installierten Programms ausführt; eine Bedienungseingabeeinheit 7, welche eine Aufpumptaste und andere Tasten enthält; eine Speichereinheit 8 zur Speicherung von Eingabedaten, Rechendaten, eines Messergebnisses und dergleichen; eine Piepser 9 zur Ausgabe einer Meldung; einen Unterarmwinkeldetektor 11 zur Feststellung des Haltungswinkels des Grundkörpers des Blutdruckmessgeräts (integriert mit der Manschette 1); und einen Oberarmwinkeldetektor 12, der als vom Grundkörper getrennte Komponente vorgesehen ist.
Als nächstes wird der Arbeitsvorgang des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß dieser Ausführungsform unter Bezug auf das in 17 Flussdiagramm beschrieben. Wenn das Gerät eingeschaltet und der Vorgang begonnen wird, werden zunächst alle LCDs (Anzeigevorrichtungen) eingeschaltet (Schritt ST31). Danach werden alle LCDs ausgeschaltet (Schritt ST32), um eine Situation zu gewinnen, wo es möglich ist, die Anzeigefunktion zu bestätigen. Dann wird die Null-Einstellung, d.h. der Anfangs-Reset, abgeschlossen (Schritt ST33). Als nächstes wird bestimmt, ob ein mit dem Unterarmwinkelvektor 11 festgestellter Winkel innerhalb eines bestimmten Bereichs vorliegt (Schritt ST34). Wenn der Winkel des Unterarms nicht innerhalb des bestimmten Bereichs vorliegt, wird eine Führmeldung zur Gewinnung eines Unterarmwinkels, der in dem bestimmten Bereich vorliegt, ausgegeben. Beispielsweise wird eine Meldung „Bitte den Gerätegrundkörper etwas anheben" angezeigt (Schritt ST35). Wenn der Unterarmwinkel innerhalb des bestimmten Bereichs vorliegt oder in den bestimmten Bereich eintritt, wird als nächstes bestimmt, ob ein vom Oberarmwinkeldetektor 12 festgestellter Winkel innerhalb eines bestimmten Bereichs vorliegt (Schritt ST36). Wenn der Winkel des Oberarms nicht innerhalb eines bestimmten Bereichs vorliegt, wird eine Führungsmeldung zur Gewinnung eines Winkels des Oberarms, der in dem bestimmten Bereich vorliegt, ausgegeben. Beispielsweise wird eine Meldung „Bitte richten Sie Ihren Oberarm etwas auf" angezeigt (Schritt ST37). Wenn der Oberarmwinkel innerhalb des bestimmten Bereichs vorliegt oder in den bestimmten Bereich eintritt, wird die Druckerzeugungspumpe eingeschaltet und die Messung in Gang gesetzt (Schritt ST36). Wenn die Messung des höchsten Blutdrucks, des niedrigsten Blutdrucks und des Pulses abgeschlossen ist (Schritt ST37), werden die Messergebnisse angezeigt (Schritt ST38), und der Vorgang wird beendet.
(Vierte Ausführungsform)
18 ist ein Flussdiagramm, welches den Arbeitsvorgang eines elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist zu beachten, dass der Hardware-Aufbau eines Schaltungsabschnitts des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß dieser Ausführungsform der gleiche wie der in 16 gezeigte ist. Was das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform anbelangt, so werden, wenn das Gerät eingeschaltet und der Vorgang begonnen wird, alle LCDs (Anzeigevorrichtun gen) zunächst eingeschaltet (Schritt ST41). Danach werden alle LCDs ausgeschaltet (Schritt ST42) und die Null-Einstellung, d.h. der Anfangs-Reset, abgeschlossen (Schritt ST43). Als nächstes werden die Winkel von Unterarm und Oberarm durch den Unterarmwinkeldetektor 11 und den Oberarmwinkeldetektor 12 festgestellt (Schritt ST44). Der festgestellte Winkel des Unterarms ist dabei der in 19A gezeigte Winkel ϕ in Stampfrichtung und der in 19B gezeigte Winkel θ in Rollrichtung. Alternativ ist der festgestellte Unterarmwinkel der in 20A gezeigte Winkel ϕ in Stampfrichtung und der in 19B gezeigte θ in Rücklehnrichtung. Ferner ist in einigen Fällen der festgestellte Unterarmwinkel ein kombinierter Winkel aus dem Winkel ϕ in Stampfrichtung, dem in 19B gezeigten Winkel θ in Rollrichtung und dem in 20B gezeigten Winkel θ in Rücklehnrichtung. Der Höhenunterschied zwischen Herz und Manschette wird anhand dieser festgestellten Unterarm- und Oberarmwinkel vorhergesagt (Schritt ST45). Als nächstes wird ein Wert, der die vorhergesagte Differenz zwischen Herz und Manschette wiedergibt, in einen entsprechenden Korrekturwert umgewandelt. Dieser Korrekturwert wird in einem Speicher gespeichert (Schritt ST46). Die Druckerzeugungspumpe wird eingeschaltet, das Aufpumpen begonnen und die Messung in Gang gesetzt (Schritt ST47). Die Messung wird durch Aufpumpen einer Manschette auf einen Sollaufpumpwert, Beenden des Aufpumpens und Feststellen einer Druck-Pulswelle im Manschettendruck während eines Druckabsenkungsvorgangs durchgeführt. Alternativ wird die Messung zur Feststellung einer Druck-Pulswelle im Manschettendruck unter Verwendung der Druck-Pulswellenfeststelleinheit während des Aufpumpvorgangs und Bestimmung des höchsten Blutdruckwerts und des niedrigsten Blutdruckwerts nach einem allgemein bekannten Algorithmus, beispielsweise mit einer Schwingungsmethode aus Amplitudenzugdaten einer jeden Pulswelle, durchgeführt. Wenn die Blutdruckmessung beendet ist (Schritt ST48), wird als nächstes das Mess- (Bestimmungs-)ergebnis korrigiert (Schritt ST49). Die Blutdruckwertkorrektur wird über eine Berechnung und Korrektur auf einen Blutdruckwert, der auf der Grundlage der im Speicher gespeicherten Druckkorrekturdaten bestimmt wird, durchgeführt. Der korrigierte Blutdruckwert wird auf der Anzeigeeinheit 10 als Messergebnis angezeigt (Schritt ST50).
Bei dem elektronischen Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform werden vor der Messung der Winkel von Unterarm und Oberarm in Schritt ST44 die Unterarmlänge und die Oberarmlänge (Körperinformation) einer Person mit der Bedienungseingabeeinheit 7 eingegeben. Während der Umwandlung in einen Korrekturwert in Schritt ST46 kann die Korrektur durch Berücksichtigung von Schwankungen der Unterarmlänge und Oberarmlänge zwischen betreffenden Personen durchgeführt werden. Diese Korrektur zu Schwankungen zwischen Personen unter Verwendung der vorher eingegebenen Unterarmlänge und Oberarmlänge kann auf die 17 gezeigte Ausführungsform angewandt werden.
Hier wird nun im Einzelnen beschrieben, wie das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Differenz ΔH zwischen der Höhe der Manschette und der des Herzens berechnet. Wie in 21 und 22 gezeigt, drückt sich, wenn der Winkel des Oberarms in Links-Rechtsrichtung als ϕa, der Winkel des Oberarms in Vorwärts-Rückwärtsrichtung als θa, der Winkel des Unterarms in Auf-Abrichtung als ϕb, der Winkel des Unterarms in Vorwärts-Rückwärtsrichtung als θb, der Rücklehnwinkel des Körpers als θc, die Unterarmlänge als L1, die Oberarmlänge als L2, die Höhe von der Schulter zum Herzen als H und die Höhe von der Schulter zur Manschette als Z bezeichnet wird, die Differenz durch die folgende Grundgleichung aus: ΔH = Z – H = –L1·sinϕb·cos(θb + θc) + L2·cosϕa·cos(θa + θc) – H
Mit der im Abschnitt „HINTERGRUND DER ERFINDUNG" der Beschreibung beschriebenen Methode drückt sich die Differenz jedoch durch die folgende Abschätzgleichung aus: ΔH = α·sinϕb + β(α und β sind jeweils Konstante)
Es treten daher Schwankungen der Abschätzgenauigkeit infolge von L1, L2, ϕa, θa, θb, und θc auf.
Wenn hierbei bei dem elektronischen Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform der Winkel in der Vertikalrichtung gemessen mit dem Blutdruckmessgerät-Grundkörper als ϕ1 (ϕb = ϕ1), der Winkel in Rückwärts-Vorwärts-Richtung gemessen mit dem Blutdruckmessgerät-Grundkörper als θ1(θb + θc = θ1), der Winkel in Links-Rechts-Richtung des am Oberarm des Oberarms angeordneten Winkelsensors als ϕ2 (ϕa = ϕ2), der Winkel in Rückwärts-Vorwärts-Richtung des am Oberarm des Oberarms angeordneten Winkelsensors als θ2(θa + θc = θ2), die manuell eingegebene Unterarmlänge als L1 und die manuell eingegebene Oberarmlänge als L2 bezeichnet wird, erhält man folgende Gleichung: ΔH = –L1·sinϕb·cos(θb + θc) + L2·cosϕa·cos(θa + θc) – H = –L1·sinϕ1·cosθ1+L2·cosϕ2·cosθ2 – H
Wenn die Abschätzgleichung auf Personen angewendet wird, deren Staturen bzw. Körpergrößen im Bereich zwischen 140 cm und 200 cm liegen, ist es möglich, die Differenz ΔH durch folgende Gleichung auszudrücken: ΔH = –L1·sinϕ1·cosθ1 + 0,957·L2·cosϕ2·cosθ2 – 1,1819
Hierbei sind +0,957 und 1,1819 numerische Werte, die als Näherungswerte des Parameters H über Statistik gewonnen sind.
Dadurch wird die die Höhendifferenz zwischen Herz und Manschette des Blutdruckmessgeräts betreffende Abschätzgenauigkeit verbessert.
Es ist zu beachten, dass bei dem in 15 gezeigten Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform der Gerätegrundkörper 21 und die Oberarmwinkelmesseinheit 22 Kommunikation unter Verwendung von Infrarotstrahlung in drahtloser Weise durchführen. Die Kommunikation kann jedoch auch unter Verwendung von Funkwellen durchgeführt werden oder es kann ein Datenaustausch in verdrahteter Weise durch Verbinden des Blutdruckmessgerät-Grundkörpers 21 und der Oberarmwinkelmesseinheit 22 unter Verwendung eines Kabels 26, wie in 23 gezeigt, erfolgen.
(Fünfte Ausführungsform)
Ein elektronisches Blutdruckmessgerät gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben. Dieses elektronische Blutdruckmessgerät hat eine Konstruktion, die die gleiche wie diejenige der elektronischen Blutdruckmessgeräte der dritten und vierten Ausführungsform ist. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten und der vierten Ausführungsform jedoch dadurch, dass das elektronische Blutdruckmessgerät nicht die Oberarmwinkelmesseinheit enthält.
Bei dieser Ausführungsform wird unter Verwendung biaxialer Winkelnachweismittel, die für den an einem Handgelenk angeordneten Grundkörper des elektronischen Blutdruckmessgeräts vorgesehen sind, die Messhaltung einer Person, d.h. der Höhenunterschied zwischen Herz und Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts berechnet. Dann wird eine Bestimmung hinsichtlich der Messhaltung oder die Korrektur des Blutdruckwerts durchgeführt. Auch ist es empfehlenswert, dass das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform zur Messung von Blutdruck in einem Zustand verwendet wird, in dem eine in 24 gezeigte Haltung beibehalten wird, in der ein Abschnitt unter dem Arm geschlossen und der Unterarm längs des Brustkorbs gehalten wird (dabei ist es bevorzugt, dass der Ellenbogen des Arms, an dem das Blutdruckmessgerät angeordnet ist, unter Verwendung der anderen Hand abgestützt wird, so dass sich der Ellenbogen nicht vom Körper entfernt). Der Grundkörper 21 des elektronischen Blutdruckmessgeräts ist so angebracht, dass eine um das Handgelenk gelegte gürtelartige Manschette 1 unter Bezug auf die Daumenseite positioniert wird. Folglich weist, wenn die Person die in 24 gezeigte Messhaltung einnimmt, die Anzeigeeinheit 10 nach oben, und die Person hat keine Schwierigkeit, die angezeigten Inhalte zu bestätigen.
25 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. Die gleichen Aufbauten wie die in der ersten Ausführungsform erhalten die gleichen Bezugszeichen und werden in dieser Ausführungsform nicht erneut beschrieben.
26 ist ein Funktionsblockschaltbild eines Grundkörpers des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß dieser Ausführungsform. Die Funktionen der einzelnen Einheiten werden nachstehend unter Bezug auf 26 beschrieben.
Ein Gravitationsbeschleunigungssensor 11a in Stampfrichtung und ein Gravitationsbeschleunigungssensor 11b in Rollrichtung, die für das an einem Handgelenkt einer Person angeordnete elektronische Blutdruckmessgerät vorgesehen sind, geben Spannungen aus, die den Gra vitationsbeschleunigungen in den jeweiligen Messrichtungen entsprechen.
Die von dem Gravitationsbeschleunigungssensoren 11a und 11b ausgegebenen Spannungen werden einer A/D-Wandlereinheit 13 eingegeben. In der A/D-Wandlereinheit 13 werden die von den Gravitationsbeschleunigungssensoren 11a und 11b ausgegebenen Analogwerte in Digitalwerte umgewandelt. Die in der A/D-Umwandlungseinheit 13 in Digitalwerte umgewandelten Daten werden in die Winkelberechnungseinheit 14 eingegeben.
In der Winkelberechnungseinheit 14 werden Digitalwerte, die spezifischen Gravitationsbeschleunigungszuständen entsprechen, in einem bestimmten Speicherbereich gespeichert. Die Winkelberechnungseinheit 14 berechnet Winkelinformation durch Vergleichen der gespeicherten Werte mit den aus der A/D-Wandlereinheit 13 eingegebenen Daten. Wenn ein Zählwert bei einer Gravitationsbeschleunigung in Stampfrichtung von 0G als Nϕ0 bezeichnet wird, der Zählwert bei einer Gravitationsbeschleunigung in Stampfrichtung von +1G als Nϕg bezeichnet wird, und der aktuelle Zählwert der Gravitationsbeschleunigung in der Stampfrichtung als Nϕ bezeichnet wird, ist es beispielsweise möglich, die Winkelinformation in der Stampfrichtung unter Verwendung der folgenden Gleichung zu berechnen: cosϕ = (Nϕ0 – Nϕ)/(Nϕ0 – Nϕg)
Es ist auch möglich, Winkelinformation in der Rollrichtung in gleicher Weise zu berechnen.
Winkel, die als Winkelinformation auf der Grundlage der Gravitationsbeschleunigungssensoren 11a und 11b gewonnen sind, werden unter Bezug auf die 27 beschrieben. Hierbei wird ein Punkt „r" (nachstehend als „Referenzpunkt" bezeichnet) in dem an der Manschette 1 angebrachten Blutdruckmessgerät-Grundkörper 21 eingestellt, wobei eine Ebene „R" (nachfolgend als „Referenzebene" bezeichnet) angenommen wird, die durch dieses Referenzpunkt „r" verläuft, sich parallel zur Anzeigeoberfläche des Blutdruckmessgerät-Grundkörpers 21, der ungefähr Würfelform hat, erstreckt und am Blutdruckmessgerät-Grundkörper 21 festgelegt ist. Bei dieser Ausführungsform enthält ein Winkel zwischen der Projektionskomponente G1 eines Gravitationsbeschleunigungsvektors zu einer Ebene, die durch den Referenzpunkt „r" verläuft, die Normale N (siehe 27A), die sich senkrecht zu dieser Referenzebene „R" erstreckt, und erstreckt sich in Längsrichtung des Blutdruckmessgerät-Grundkörpers 21 (fällt mit der Längsrichtung des Unterarms der Person zusammen), und die oben beschriebenen Normale N ist als ϕ definiert (siehe 27B). Auch enthält ein Winkel zwischen der Projektionskomponente G2 eines Gravitationsbeschleunigungsvektors zur Ebene, die durch den Referenzpunkt „r" verläuft, die Normale N (siehe 27B), die sich senkrecht zur Referenzebene „R" erstreckt, und erstreckt sich in der Breitenrichtung des Blutdruckmessgerät-Grundkörpers 21 (fällt mit der Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Unterarms der Person zusammen), und die oben beschriebene Normale ist als θ definiert (siehe 27D). Die hier beschriebenen Winkel ϕ und θ sind gemäß den Orten der beiden für den Blutdruckmessgerät-Grundkörper vorgesehenen Gravitationsbeschleunigungssensoren definiert.
Die berechnete Winkelinformation wird in die Höhendifferenzberechnungseinheit 15 eingegeben. Die Höhendifferenzberechnungseinheit 15 berechnet eine Höhendifferenz zwischen Herz und Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts anhand der berechneten Winkel in Rollrichtung und Stampfrichtung. Wenn beispielsweise die Höhendifferenz zwischen Herz und Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts in vertikaler Richtung als ΔH, der Winkel zwischen Unterarm und vertikaler Gerade als ϕ (siehe 28A), der Winkel zwischen Oberarm und vertikaler Gerade als θ, der Winkel zwischen Oberarm und Längsrichtung des Rumpfs (beispielsweise wird eine durch den Oberarmkopf der Schulter verlaufende Linie angenommen) als θ2, und der Winkel zwischen der Längsrichtung des Rumpfes und der Vertikalrichtung als θ1 bezeichnet wird, wird die folgende Gleichung gewonnen: ΔH = L2·cosϕa·cos(θa + θc) – L1·cosϕB·cos(θd + θc + θa) – H
Hierbei ist θd ein Winkel zwischen der Längsrichtung des Oberarms und der Längsrichtung des Unterarms, und ϕ_B = 90° – ϕb.
Wenn dabei θd = 0°, wird die folgende Gleichung gewonnen: ΔH = L2·cosϕa·cosθ – L1·cosϕB·cosθ – H
Hierbei ist es, wenn Änderungen von L1, L2, ϕa und H berücksichtigt werden, möglich, die Differenz ΔH unter Verwendung folgender Gleichung auszudrücken: ΔH = A·cosϕB + B·cosθ + C
Durch Substituierung von Winkelinformation ϕ und θ, die auf der Grundlage von Messergebnissen der Gravitationsbeschleunigungssensoren berechnet sind, in ϕ und θ, möglich, die Differenz zwischen Herz- und Druckreferenz-Position des Blutdruckmessgeräts unter Verwendung der mit den biaxialen Winkelfeststellungsmitteln festgestellten Winkel zu berechnen. Es ist zu beachten, dass diese Ausführungsform auf der Prämisse beruht, dass die Messung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem θd etwa 0° ist und das Handgelenk nicht verdreht ist.
Bei dieser Ausführungsform wird die in 24 gezeigte Haltung beibehalten. Dadurch wird es möglich, die Differenz zwischen Herz- und Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts unter Verwendung von Winkeln zu berechnen, die durch zwei Winkelfeststellungsmittel festgestellt sind, die für den am Handgelenk angeordneten Blutdruckmessgerät-Grundkörper vorgesehen sind, ohne ein zur Positionierung verwendetes Teil, wie etwa eine Basis oder ein Kissen, auf welchen der Ellenbogen angeordnet wird, zu verwenden. D.h., das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform erzielt eine Verbesserung der Genauigkeit, indem das Merkmal des menschlichen Körpers beachtet wird, dass ein Fehler zur Berechnung der Höhendifferenz zwischen Herz und Handgelenk, an dem das Blutdruckmessgerät angeordnet ist, vom Freiheitsgrad des Ellenbogens und der Schulter abhängt. Auch werden die Winkelfeststellungsmittel verwendet, so dass es möglich wird, exakt die Differenz zwischen Herz- und Druckreferenzposition des Blutdruckmessgeräts auch in einem Fall zu berechnen, in dem Fehler verursachende Faktoren vorliegen, die von der Haltung etwa dem Zurücklehnen, einer Person sowie der Relativlagebeziehung zwischen Oberkörper und Arm herrühren.
Die mit der Höhendifferenzberechnungseinheit 15 berechnete Differenz ΔH wird in die Höhendifferenzeigenschaftsbestimmungseinheit 16 eingegeben. Die Höhendifferenzeigenschaftsbestimmungseinheit 16 bestimmt, ob das berechnete ΔH in einem geeigneten Bereich vorliegt. Auch wird, wenn das berechnete ΔH außerhalb des geeigneten Bereichs vorliegt, eine Meldung ausgegeben, damit die Person in der später beschriebenen Weise erkennen kann, wie stark das berechnete ΔH vom geeigneten Bereich abweicht.
Die einzelnen Funktion der Winkelberechnungseinheit 14, der Höhendifferenzberechnungseinheit 15, der Höhendifferenzeigenschaftsbestimmungseinheit 16 und dergleichen werden durch Software-Verarbeitung der in 25 gezeigten MPU verwirklicht.
29 ist das Flussdiagramm, welches das Arbeiten des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
Wenn das Gerät eingeschaltet und der Vorgang begonnen wird, werden alle Anzeigevorrichtungen der Anzeigeeinheit 10 zunächst eingeschaltet (Schritt ST51). Danach werden alle Anzeigevorrichtungen der Anzeigeeinheit ausgeschaltet (Schritt ST52), um eine Situation zu gewinnen, in der es möglich ist, die Anzeigefunktion zu bestätigen. Die Null-Einstellung wird dann abgeschlossen (Schritt ST53). Als nächstes berechnet die MPU 6 eine Höhendifferenz ΔH zwischen der Druck-Referenzposition des Handgelenks und dem Herzen der Person auf der Grundlage der Winkelinformation des Unterarms, die unter Verwendung des Gravitationsbeschleunigungssensors 11a in Stampfrichtung und des Gravitationsbeschleunigungssensors 11b in Rollrichtung festgestellt sind, und bestimmt, ob ΔH in einem bestimmten Bereich vorliegt (Schritt ST54). Wenn ΔH außerhalb des bestimmten Bereichs vorliegt, wird eine Führmeldung ausgegeben, um eine Situation zu gewinnen, in der die Höhe der Druck-Referenzposition des Handgelenks der Person die gleiche wie die Herzens wird (Schritt ST55).
Unter Bezug auf 30 wird nun beschrieben, wie das elektronische Blutdruckmessgerät gemäß dieser Ausführungsform mitteilt, ob die Höhendifferenz zwischen dem Herzen und der Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts geeignet ist oder nicht. 30A bis 30E zeigen jeweils ein Beispiel von Inhalten, die auf der Anzeigeeinheit 10 angezeigt werden, um zu melden, ob die Höhendifferenz zwischen dem Herzen und der Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts geeignet ist oder nicht. Die 30F bis 30H zeigen jeweils eine Beziehung zwischen dem Herzen und der Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts 21, die den auf der linken Seite der Zeichnung dargestellten Anzeigeinhalten entspricht.
Ein Herzsymbol 34 wird in der Mitte der Anzeigeeinheit 10 als Zielposition angezeigt. Ein zur Mitte der Anzeigeeinheit 10 gerichtetes Dreieck 35 bewegt sich gemäß der Differenz zwischen Herz H und Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts 21 in Links-Rechts-Richtung. Wenn die Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts 21 an einer Position vorliegt, die niedriger als das Herz ist, wie in 30F gezeigt, wird das Dreieck 35 auf der linken Seite des Herzsymbols 34, wie in 30A gezeigt, angeordnet, um der Person mitzuteilen, dass die Position des Blutdruckmessgeräts 21 außerhalb des geeigneten Bereichs vorliegt. Gemäß der Verminderung des Abstands zwischen Blutdruckmessgerät 21 und Herz H bewegt sich das Dreieck 35 nach rechts (30B), um der Person mitzuteilen, dass sich die Position des Blutdruckmessgeräts 21 einer geeigneten Position nähert. Wenn die Höhe der Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts 21 die gleiche wie die Höhe des Herzens wird, wie in 30G gezeigt, überlagert sich das Dreieck 35 dem Herzsymbol 34. In diesem Fall ändert sich, wie in 30C gezeigt, die Form des Herzsymbols 34 derart, dass dem Herzsymbol eine pulsierende Bewegung überlagert wird. Auf diese Weise wird der Person mitgeteilt, dass die Druck-Referenzposition des Blutdruckmessgeräts 21 in einem geeigneten Bereich vorliegt, in dem die Höhe der Druck-Referenzposition nahezu die gleiche wie die Höhe des Herzens wird. In diesem Fall wird der Piepser eingeschaltet, damit die Person ohne Schwierigkeit erkennen kann, dass das Blutdruckmessgerät 21 innerhalb des geeigneten Bereichs vorliegt. Wenn die Position des Blutdruckmessgeräts 21 angehoben wird, ändert sich das Dreieck 35 so, dass es nach links gerichtet wird, und wird auf der rechten Seite des Herzsymbols 34 angezeigt (siehe 30D), womit der Person mitgeteilt wird, dass sich die Position des Blutdruckmessgeräts 21 von der geeigneten Position entfernt. Wenn die Position des Blutdruckmessgeräts weiter angehoben wird, entfernt sich das Dreieck 35 bezüglich des Herzsymbols 34 weiter nach rechts (siehe 30E), wodurch der Per son mitgeteilt wird, dass die Position des Blutdruckmessgeräts 21 außerhalb des geeigneten Bereichs vorliegt.
In Schritt ST54 schaltet, wenn die Höhendifferenz zwischen dem Herzen und der Druck-Referenzposition des am Handgelenk der Person angelegten elektronischen Blutdruckmessgeräts innerhalb des bestimmten Bereichs vorliegt oder in den bestimmten Bereich eintritt, die MPU 6 die Druckerzeugungspumpe 2 ein und gibt einen Befehl, die Messung zu beginnen, aus (Schritt ST56). Wenn die Messung des höchsten Blutdrucks, des niedrigsten Blutdrucks und des Pulses abgeschlossen ist (Schritt ST57), werden Messergebnisse angezeigt (Schritt ST58) und der Vorgang beendet.
Wie oben beschrieben, wird unter Verwendung der Position der Marke 35, die sich in Links-Rechts-Richtung auf der Anzeigeeinheit 10 bewegt, mitgeteilt, ob die Position des Blutdruckmessgeräts 21 innerhalb eines geeigneten Bereichs vorliegt, so dass eine Situation verhindert ist, in der die Person ihre Messhaltung, weil sie den Arm, an dem das Blutdruckmessgerät 21 angeordnet ist, von ihrem Körper wegbewegt, gemäß der Bewegung der Marke während der Justierung der Position des Blutdruckmessgeräts 21 erneut justieren muss. Dies macht es möglich, die Lagejustierung effizient durchzuführen und die Messung ohne großen Zeitverlust in Gang zu setzen.
Bei dieser Ausführungsform werden Gravitationsbeschleunigungssensoren zur Winkelberechnung verwendet, die Mittel zur Feststellung von Winkeln beschränken sich jedoch nicht auf diese Sensoren.
(Sechste Ausführungsform)
31 ist ein Funktionsblockdiagramm des Hauptabschnitts des elektronischen Blutdruckmessgeräts gemäß der sechsten Ausführungsform. Der Grundaufbau des elektronischen Blutdruckmessgeräts 21 ist der gleiche wie derjenige der in 25 gezeigten fünften Ausführungsform. Gleiche Aufbauten erhalten die gleichen Bezugszeichen und werden in dieser Ausführungsform nicht beschrieben.
Die Aufbauten der Gravitationsbeschleunigungssensoren 11a und 11b, der A/D-Umwandlungseinheit 13, der Winkelberechnungseinheit 14 und der Höhendifferenzberechnungseinheit 15 sind die gleichen wie diejenigen bei der in 26 gezeigten fünften Ausführungsform. Deren Aufbau wird daher in dieser Ausführungsform nicht beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform wird die mit der Höhendifferenzberechnungseinheit 15 berechnet Differenz ΔH in die Berechnungseinheit 17 für den korrigierten Druck eingegeben. Die Korrigiertdruckberechnungseinheit 17 berechnet einen korrigierten Druck auf der Grundlage einer berechneten Höhendifferenz zwischen Herz- und Druckreferenzposition des Blutdruckmessgeräts 21. Beispielsweise ist es, wenn der korrigierte Druck als ΔP bezeichnet wird, möglich, den berechneten Druck unter Verwendung vorliegender Gleichung zu berechnen: ΔP = ΔH·7,8/10
Der mit der Korrigiertdruckberechnungseinheit 17 berechnete korrigierte Druck wird in eine Nach-Korrektur-Blutdruckberechnungseinheit 18 eingegeben. Die Nach-Korrektur-Blutdruckberechnungseinheit 18 berechnet einen Nach-Korrektur-Blutdruck durch Hinzufügen von ΔP zu SYS' (höchster Blutdruck vor Korrektur) und DIA' (niedrigster Blutdruck vor Korrektur), die durch die Messung mit dem Blutdruckmessgerät erhalten sind. D.h., es werden, wenn der höchste Blutdruck nach Korrektur und der niedrigste Blutdruck nach Korrektur mit SYS und DIA bezeichnet werden, Blutdruckwerte nach Korrektur anhand folgender Gleichungen berechnet: SYS = SYS' + ΔP DIA = DIA' + ΔP
Die auf diese Weise berechneten Werte SYS und DIA werden auf der Anzeigeeinheit 10 als Messergebnisse angezeigt. Die Funktionen von Winkelberechnungseinheit 14, Höhendifferenzberechnungseinheit 15, Korrigiertdruckberechnungseinheit 17, Nach-Korrektur-Blutdruckberechnungseinheit 18 und dergleichen werden durch Softwareverarbeitung der in 25 gezeigten MPU realisiert.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Mit der erfindungsgemäßen Technik sind Haltungsfeststellungsmittel unter Verwendung von Höhenfeststellungsmitteln zur Feststellung der Höhe eines Messbereichs und von Körperinformationseingabemitteln zur Eingabe von Körperinformation einer Person aufgebaut. Ob eine Messung geeignet ist oder nicht oder ob eine Haltung geeignet ist oder nicht, wird unter Verwendung einer mit den Haltungsfeststellungsmitteln festgestellten Haltung gemessen. Alternativ wird ein gemessener Blutdruckwert unter Verwendung einer Ausgabe der Haltungsfeststellungsmittel korrigiert. Dies ermöglicht eine Verminderung der Verschlechterung der Genauigkeit der Höhenmessung als Folge von Schwankungen der Oberarmlänge, Unterarmlänge und dergleichen zwischen verschiedenen Personen. Dadurch wird es möglich, einen Blutdruck genauer zu messen.
Bei der Technik gemäß der Erfindung wird seitlich eines Blutdruckmessgerät-Grundkörpers ein Oberarmwinkeldetektor vorgesehen. Ein mit diesem Oberarmwinkeldetektor festgestellter Oberarmwinkel findet auch in die Berechnung eines Differenzwerts zwischen Höhe des Herzens und Höhe der Manschette Eingang. Dies ermöglicht es, einen Differenzwert zwischen der Höhe der Manschette des Blutdruckmessgeräts und der Höhe des Herzens unabhängig von der Messhaltung exakt zu berechnen. Dadurch wird es möglich, einen Blutdruck unter Beibehaltung eines Freiheitsgrads für die Messhaltung exakt zu messen.
Mit der Technik der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Höhendifferenz zwischen dem Herzen und einer bestimmten Referenzposition eines Blutdruckmessgeräts in vertikaler Richtung auf der Grundlage von Winkeln von zwei Achsen zu berechnen und die Messhaltung einer Person exakt zu bestimmen. Dies beseitigt die Notwendigkeit, ein weiteres Positionierteil oder dergleichen zu verwenden. Dadurch wird es möglich, einen Blutdruck ohne Schwierigkeit unter Aufrechterhaltung eines Freiheitsgrads für die Messhaltung exakt zu messen.
Mit der Technik der vorliegenden Erfindung wird eine Höhendifferenz zwischen Herz und einer bestimmten Referenzposition des Blutdruckmessgeräts in vertikaler Richtung auf der Grundlage von Winkeln von zwei Achsen berechnet und ein Blutdruckwert auf der Grundlage dieser Höhendifferenz korrigiert. Dadurch wird es möglich, Blutdruck exakter zu messen.

Claims

Elektronisches Blutdruckmessgerät, welches aufweist: Messmittel (1), die auf einem bestimmten Bereich angeordnet sind und Blutdruck oder Hämodynamik messen; Körperhaltungsfeststellungsmittel (40) zur Feststellung einer Körperhaltung einer Person; Korrektheitsbestimmungsmittel zur Bestimmung, ob die Messung, die die mit den Körperhaltungsfeststellungsmitteln festgestellte Körperhaltung verwendet, richtig ist oder nicht; und Mitteilungsmittel (10) zur Mitteilung eines Ergebnisses der Bestimmung mit den Korrektheitsbestimmungsmitteln, wobei die Körperhaltungsfeststellungsmittel (40) Höhenfeststellungsmittel (42) zur Feststellung einer Höhe eines Messbereichs enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperhaltungsfeststellungsmittel ferner Körperinformationseingabemittel (8a) zur Eingabe wenigstens einer von Unterarmlänge und Oberarmlänge oder Statur der Person enthalten.
Elektronisches Blutdruckmessgerät, welches aufweist: Messmittel (1), die auf einem bestimmten Bereich angeordnet sind und Blutdruck oder Hämodynamik messen; Körperhaltungsfeststellungsmittel (40) zur Feststellung einer Körperhaltung einer Person; Blutdruckwertkorrekturmittel (50) zur Korrektur eines mit den Messmitteln gemessenen Blutdruckwerts nach Maßgabe der festgestellten Körperhaltung; und Anzeigemittel (10) zur Anzeige des korrigierten Blutdruckwerts, wobei die Körperhaltungsfeststellungsmittel (40) Höhenfeststel lungsmittel (42) zur Feststellung einer Höhe eines Messbereichs enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperhaltungsfeststellungsmittel ferner Körperinformationseingabemittel (8a) zur Eingabe wenigstens einer von Unterarmlänge und Oberarmlänge oder Statur der Person enthalten.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Höhenfeststellungsmittel (42) zur Feststellung eines Neigungswinkels in Bezug auf eine Achse und/oder von Neigungswinkeln in Bezug auf zwei Achsen eingerichtet sind und eine Höhe eines Messbereichs unter Verwendung des festgestellten Neigungswinkels oder der festgestellten Neigungswinkel feststellen.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 3, wobei die Richtungen der zwei Achsen eine Rollrichtung und eine Nickrichtung eines Handgelenks sind.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 3, wobei die Richtungen der zwei Achsen eine Nickrichtung eines Handgelenks und eine Neigung eines Körpers sind.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 3, 4 oder 5, welches aufweist: Messhaltunghöhendifferenz-Berechnungsmittel zur Berechnung einer Höhendifferenz in vertikaler Richtung zwischen dem Herz einer Person und einer bestimmten Bezugsposition des Blutdruckmessgeräts unter Verwendung der mit den Biaxialwinkelfeststellungsmitteln festgestellten Winkel; wobei die Korrektheitsbestimmungsmittel zur Bestimmung, ob die berechnete Höhendifferenz innerhalb eines bestimmten Höhendifferenzbereichs vorliegt, unter Verwendung eines Ergebnisses der Berechnung mit den Messhaltungshöhendifferenz-Berechnungsmitteln eingerichtet sind.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 2, welches aufweist: Korrekturdruckberechnungsmittel (51) zur Berechnung eines Korrekturwerts für einen Blutdruck unter Verwendung eines Ergebnisses der Berechnung mit den Messhaltungshöhendifferenz-Berechnungsmitteln; Postkorrektur-Blutdruckberechnungsmittel (52) zur Berechnung eines Postkorrekturblutdruckwerts unter Verwendung des mit den Korrekturdruckberechnungsmitteln berechneten Korrekturwerts und eines mit den Messmitteln gemessenen Blutdruckwerts.
Elektronisches Blutdruckmessgerät nach Anspruch 6, wobei die Messhaltungshöhendifferenz-Berechnungsmittel zur Berechnung einer Höhendifferenz einer Messhaltung unter Einrichten des Winkels in der Nickrichtung als einen Winkel des Unterarms in Bezug auf eine horizontale Ebene und Einrichten des Winkels in der Rollrichtung als einen Winkel, der durch Kombinieren eines Neigungswinkels eines Körpers in Bezug auf eine Vertikalrichtung und eines Winkels eines Oberarms in Bezug auf eine Längsrichtung eines Oberkörpers gewonnen ist, eingerichtet sind.