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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Feststellung einer Pulswelle, und insbesondere auf
eine Vorrichtung und ein Verfahren, welche eine geeignete Arterienposition
zur Feststellung einer Pulswelle an der gesuchten Arterienposition
suchen.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Eine
Pulswelle wird beruhend auf einer Druckinformation festgestellt,
die ein Spannungssignal ist, das mit einem Druckfeststellungselement
gewonnen wird, das gegen eine Oberfläche des menschlichen Körpers über einer
Arterie gedrückt wird.
Die Druckinformation gibt einen Pulsdruck wieder, wobei der Pulsdruck
von einer durch Druckbeaufschlagung bewirkten Änderung des arteriellen Volumens
herrührt
und eine Wellenform, die die Änderung
wiedergibt, als Pulswelle gewonnen wird. Was Pulswellenfeststellungsvorrichtungen
anbelangt, gibt es eine Vorrichtung, welche beruhend darauf, ob
eine Amplitude einer Pulswelle bei Erreichen eines bestimmten Niveaus
der Druckbeaufschlagungskraft ein bestimmter Wert oder weniger ist,
feststellt, ob eine Druckbeaufschlagungsposition geeignet ist (siehe
beispielsweise Patentdokument 1, nämlich Beschreibung und Zeichnungen
der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 01-285244)
und eine Vorrichtung mit einer Funktion, die feststellt, ob ein
Druckbeaufschlagungszustand eines Druckfeststellungselements geeignet
ist (siehe beispielsweise Patentdokument 2, nämlich Beschreibung und Zeichnungen
der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 06-90912).
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Da
die bekannten Pulswellenfeststellungsvorrichtungen jedoch keine
Funktion haben, die Positionen harter Elemente, wie etwa eines Knochens oder
einer Sehne am Druckbeaufschlagungsort zu spezifizieren, und daher
Schwierigkeiten bei der Feststellung einer Pulswelle an einer geeigneten
Arterienposition haben, enthält
eine festgestellte Pulswelle eine Artefaktpulswelle, welche es schwierig macht,
eine hohe Feststellungsgenauigkeit zu erreichen. Der Ausdruck „Artefaktpulswelle" meint eine durch
ein hartes Element bewirkte Wechselspannungsrauschkomponente des
Spannungssignals.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Es
ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zu schaffen, welche in der Lage sind, eine Pulswelle
an einer Arterienposition festzustellen.
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Eine
Pulswellenfeststellungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist wie in
Anspruch 1 definiert.
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Bei
der Pulswellenfeststellungsvorrichtung werden die Drucksensoren,
die übrig
bleiben, nachdem der mit dem Hartelementausschließungsabschnitt
spezifizierte über
einem harten Element liegende Drucksensor aus den Drucksensoren
unter Verwendung von Druckkomponenteninformation ausgeschlossen
ist, als Kandidaten für
den über
der Arterie liegenden Drucksensor ausgewählt, um so beruhend auf von
den ausgewählten
Drucksensoren ausgegebener Druckinformation eine von der Arterie erzeugte
Pulswelle festzustellen.
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Demgemäß kann eine
Pulswelle an der Position einer Arterie, aber nicht an der Position
eines harten Elements, welches von der Arterie unterschiedlich ist,
festgestellt werden.
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Bei
der Pulswellenfeststellungsvorrichtung ist die Druckinformation
ein Spannungssignal, Druckkomponenteninformation die Gleichspannungskomponente
des Spannungssignals, und der Hartelementsensor ausschließungsabschnitt
zieht die Gleichspannungskomponente aus dem Spannungssignal heraus,
um beruhend auf einem Niveau der herausgezogenen Gleichspannungskomponente den
Drucksensor zu spezifizieren, der über dem harten Element liegt.
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Daher
ist es beruhend auf Gleichspannungskomponente von Spannungssignalen
der Drucksensoren möglich,
den Drucksensor, welcher einen durch ein hartes Element bewirkten
Druck feststellt, d. h., den über
dem harten Element liegenden Drucksensor zu spezifizieren.
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Der
Hartelementsensorausschließabschnitt spezifiziert
vorzugsweise, dass der Drucksensor mit einer Gleichspannung auf
einen ein bestimmtes Niveau überschreitenden
Niveau ein Drucksensor ist, der mit hoher Wahrscheinlichkeit über einem
harten Element liegt.
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Dementsprechend
ist es möglich,
den Drucksensor mit hoher Wahrscheinlichkeit eines Liegens über einem
harten Element, d. h., den Drucksensor, der an einer anderen Stelle
als über
einer Arterie liegt, beruhend auf der Tatsache, das ein Niveau der Gleichspannungskomponente
eines Spannungssignals, welches von dem Drucksensor ausgegeben wird,
ein bestimmtes Niveau überschreitet,
zu spezifizieren.
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Der
Hartelementsensorausschließabschnitt spezifiziert
vorzugsweise, dass der Drucksensor mit einer Gleichspannungskomponente
bei dem höchsten
Niveau unter den Drucksensoren über
einem harten Element liegt.
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Daher
ist es möglich,
den über
einem harten Element liegenden Drucksensor unter den Drucksensoren
beruhend auf der Tatsache zu spezifizieren, das die Gleichspannungskomponente
des von dem Drucksensor ausgegebenen Spannungssignals auf dem höchsten Niveau
ist.
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Der
Hartelementsensorausschließabschnitt spezifiziert
vorzugsweise den über
einem harten Element liegenden Drucksensor beruhend auf der Steigung
einer Wellenform, die durch Verbinden von Gleich spannungsniveaus
der Drucksensoren in einer Anordnungsrichtung derselben gewonnen
ist.
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Dementsprechend
lässt sich
die Richtung, in welcher sich der Ort eines harten Elements befindet, beruhend
auf Änderungsgrößen der
Gleichspannungskomponenten in der Anordnungsrichtung bestimmen,
wodurch es möglich
wird, einen in der bestimmten Richtung liegenden Drucksensor als
Drucksensor spezifizieren, der über
einem harten Element liegt.
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Der
Sensorauswahlabschnitt enthält
ferner vorzugsweise einen Arterieninformationserzeugungsabschnitt,
welcher Arterienpositionsinformation zur Auswahl des über einer
Arterie liegenden Drucksensors anhand von Pulswellenamplitudeninformation
und Druckkomponenteninformation erzeugt, die in Druckinformation
der betreffenden Drucksensoren enthalten ist, die durch den Druckinformationgewinnungsabschnitt
gewonnen ist. Der Arterienpositionsinformationserzeugungsabschnitt kann
daher den über
einer Arterie liegenden Drucksensor beruhend auf Arterienpositioninformation auswählen, die
anhand von Pulswellenamplitudeninformation und Druckkomponenteninformation,
die in Druckinformation der betreffenden Sensoren enthalten sind,
erzeugt sind.
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Bei
der Pulswellenfeststellungsvorrichtung ist daher bevorzugt, das
die Pulswellenamplitudeninformation die Wechselspannungskomponente
eines Spannungssignals ist, die Wechselspannungskomponente eine
Pulswellenkomponente und eine Artefaktpulswelle enthält, und
der Arterienpositionsinformationerzeugungsabschnitt einen Artefaktbeseitigungsabschnitt
enthält,
der eine Pulswellenkomponente, die übrig bleibt, nachdem die Artefaktpulswelle
aus der Wechselspannungskomponente beseitigt ist, als Arterienpositionsinformation
erfasst.
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Dementsprechend
kann die Arteriernpositionsinformation zur Auswahl des über einer
Arterie liegenden Drucksensors als Pulswellen komponente erfasst
werden, die übrig
bleibt, nachdem die Artefaktpulswelle aus der Wechselspannungskomponente
durch den Artefaktbeseitigungsabschnitt beseitigt ist.
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Der
Artefaktbeseitigungsabschnitt beseitigt vorzugsweise die Artefaktpulswelle
aus der Wechselspannungskomponente unter Verwendung der Gleichspannungskomponente.
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Die
Arterienpositionsinformation kann daher durch Beseitigen der Artefaktpulswelle
aus der Wechselspannungskomponente unter Verwendung der Gleichspannungskomponente
erfasst werden.
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Der
Artefaktbeseitigungsabschnitt beseitigt vorzugsweise die Artefaktpulswelle
aus der Wechselspannungskomponente durch Normierung der Wechselspannungskomponente über eine
Teilung der Wechselspannungskomponente durch die Gleichspannungskomponente.
Daher lässt
sich die Arterienpositionsinformation durch Normierung der Wechselspannungskomponente über Teilung
der Wechselspannungskomponente durch die Gleichspannungskomponente
gewinnen.
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Der
Artefaktbeseitigungsabschnitt beseitigt vorzugsweise die Artefaktpulswelle
aus der Wechselspannungskomponente durch Subtrahieren der Gleichspannungskomponente
von der Wechselspannungskomponente. Die Arterienpositionsinformation kann
daher durch Subtrahieren der Gleichspannungskomponente von der Wechselspannungskomponente
gewonnen werden.
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Die
Pulswellenfeststellungsvorrichtung enthält vorzugsweise ferner einen
Hartelementpositionsmitteilungsabschnitt, welcher die Position eines harten
Elements in Bezug auf ein Drucksensorfeld beruhend auf einer Anordnungsposition
des Drucksensors, der als über
einem harten Element liegend durch den Hartelementsensorausschließabschnitt spezifiziert
ist, mitteilt.
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Die
Position eines harten Elements in einem menschlichen Körper relativ
zu einem Sensorfeld kann daher mitgeteilt werden, wenn eine Pulswelle festgestellt
wird.
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Die
Pulswellenfeststellungsvorrichtung enthält vorzugsweise ferner einen
Arterienpositionsmitteilungsabschnitt, der eine Position einer Arterie
relativ zu einem Drucksensorfeld beruhend auf der Anordnungsposition
eines Kandidaten des Drucksensors, der als über der Arterie durch den Sensorauswahlabschnitt
liegend ausgewählt
ist, mitteilt.
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Die
Position einer Arterie im menschlichen Körper relativ zu einem Drucksensorfeld
kann daher mitgeteilt werden, wenn eine Pulswelle festgestellt wird.
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Es
ist bevorzugt, das die Pulswellenfeststellungsvorrichtung, bei welcher
ein Drucksensorfeld durch Verschieben in einer Anordnungsrichtung
des selben bewegt werden kann, ferner einen Mitteilungsabschnitt
enthält,
welcher die Schieberichtung des Drucksensorfeldes zur Feststellung
einer Pulswelle beruhend auf der Anordnungsposition des Drucksensors,
der als über
einem harten Element liegend durch den Hartelementsensorausschließabschnitt
spezifiziert ist, mitteilt.
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Dementsprechend
kann eine Schieberichtung eines Drucksensorfeldes zur Feststellung
einer Pulswelle beruhend auf der Anordnungsposition eines harten
Elements im menschlichen Körper
mitgeteilt werden. Es ist bevorzugt, das die Pulswellenfeststellungsvorrichtung,
bei welcher ein Drucksensorfeld durch Verschieben in seiner Anordnungsrichtung bewegt
werden kann, ferner einen Mitteilungsabschnitt enthält, der
die Gleitrichtung des Drucksensorfeldes zur Feststellung einer Pulswelle
beruhend auf dem Ort der Anordnung eines Kandidaten des Drucksensors,
der als über
einer Arterie liegend durch den Sensorauswahlabschnitt ausgewählt ist, mitteilt.
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Die
Gleitrichtung eines Drucksensorfeldes zur Feststellung einer Pulswelle
kann daher beruhend auf der Position einer Arterie im menschlichen Körper mitgeteilt
werden.
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Es
ist bevorzugt, das die Pulswellenfeststellungsvorrichtung, bei welcher
ein Drucksensorfeld durch Verschieben in seiner Anordnungsrichtung
bewegt werden kann, ferner einen Mitteilungsabschnitt enthält, der
die Gleitrichtung eines Drucksensorfeldes zur Feststellung einer
Pulswelle beruhend auf einer Anordnungsposition des Drucksensors,
der als über
einem harten Element durch den Hartelementsensorausschließabschnitt
spezifiziert ist, und einer Anordnungsposition eines Kandidaten
des Drucksensors, der als über
einer Arterie liegend durch den Sensorauswahlabschnitt ausgewählt ist,
mitteilt.
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Dementsprechend
kann eine Gleitrichtung eines Drucksensorfeldes zur Feststellung
einer Pulswelle beruhend auf der Position eines harten Elementes
und der Position einer Arterie im menschlichen Körper mitgeteilt werden.
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Die
Mitteilung wird vorzugsweise unter Verwendung von Lichtemissionseinheiten,
die in Bezug zu einem Drucksensorfeld vorgesehen sind, bewirkt.
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Ein
Verfahren zur Feststellung einer Pulswelle ist wie in Anspruch 19
definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Funktionsarchitektur einer Pulswellenfeststellungsvorrichtung
in Bezug auf eine Ausführungsform
der Erfindung.
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2 zeigt
eine Darstellung einer Art und Weise einer Verbindung zwischen einer
Sensoreinheit und einem Fixiergestell in Bezug auf eine Ausführungsform
der Erfindung.
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3 zeigt
eine Darstellung einer Art und Weise der Verwendung, wenn eine Pulswelle
gemessen wird, in Bezug auf eine Ausführungsform der Erfindung.
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4A bis 4E zeigen
Ansichten eines Aufbaus eines Drucksensorfeldes einer Drucksensoreinheit
in Bezug auf eine Ausführungsform
der Erfindung.
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5 zeigt
eine Ansicht eines Abschnitts genommen auf Linie V-V der 3.
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6 zeigt
ein Flussdiagramm der Verarbeitung einer Pulswellenmessung in Bezug
auf eine Ausführungsform
der Erfindung.
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7 zeigt
eine Darstellung einer Kennkurve einer Gleichspannungskomponente
einer Ausgabe eines Drucksensorfeldes.
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8 zeigt
eine Darstellung einer Kennkurve einer Wechselspannungskomponente
einer Ausgabe eines Drucksensorfeldes.
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9 zeigt
eine Darstellung eines Mechanismus des Auftretens einer invertierten
Pulswelle.
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10 zeigt
einen Graphen eines Beispiels, in welchem eine invertierte Pulswelle
ein Ausgangssignals eines Drucksensors während einer Pulswellenmessung
beobachtet wird.
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11 zeigt
Graphen von Kennkurven einer Gleichspannungskomponente und einer
Wechselspannungskomponente einer Drucksensorfeldausgabe, welche
die gleiche X-Achse zugeordnet zu einer Position annimmt.
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12 zeigt
einen Graphen eines Beispiels eines Verarbeitungsvorgangs, der einen
Sensor als optimalen Kanal anhand Ausgabecharakteristiken eines
Drucksensorfeldes spezifiziert, in Bezug auf eine Ausführungsform
der Erfindung.
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13 zeigt
eine Darstellung eines weiteren Beispiels eines Verarbeitungsvorgangs,
der einen Sensor als optimalen Kanal anhand von Ausgabecharakteristiken
eines Drucksensorfeldes spezifiziert, in Bezug auf eine Ausführungsform
einer Erfindung.
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14 zeigt
eine Darstellung eines weiteren Beispiels eines Verarbeitungsvorgangs,
der einen Sensor als optimalen Kanal anhand von Ausgabecharakteristiken
eines Drucksensorfeldes spezifiziert, in Bezug auf eine Ausführungsform
der Erfindung.
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15 zeigt
einen Graphen von Änderungen
der Ausgabe eines Sensors, wenn eine Pulswelle gemessen wird, in
Bezug auf eine Ausführungsform
der Erfindung.
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16 zeigt
Darstellungen einer Art und Weise der Mitteilung einer Position
eines harten Elementes in Bezug auf eine Ausführungsform der Erfindung.
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17 zeigt
Darstellungen einer Art und Weise der Mitteilung von Positionen
eines harten Elementes und einer Arterie in Bezug auf eine Ausführungsform
der Erfindung.
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18 zeigt
Darstellungen einer Art und Weise der Mitteilung einer Richtung,
in welcher eine Sensoreinheit zu bewegen ist, in Bezug auf eine
Ausführungsform
der Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
erfolgt nachstehend eine Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen.
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In 1 ist
eine Funktionsarchitektur einer Pulswellenfeststellungsvorrichtung
in Bezug auf eine Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. In 2 ist eine
Beziehung der Verbindung zwischen einer Sensoreinheit und einem
Fixiergestell gezeigt. In 3 ist ein
Zustand gezeigt, in dem eine Pulswellenfeststellungsvorrichtung
am menschlichen Körper
angebracht ist. In 2 und 3 enthält die Pulswellenfeststellungsvorrichtung:
eine an der Oberfläche
eines Handgelenks angebrachte Sensoreinheit 1 zur Feststellung
einer Pulswelle in einer Arterie des Handgelenks; ein Fixiergestell 2 zur
Fixierung des Handgelenks für
die Feststellung einer Pulswelle; und eine PC-(Personal-Computer-)Einheit 3 (nicht gezeigt)
zur Ausführung
verschiedener Arten von Verarbeitung einschließlich einer Rechenoperation zur
Feststellung einer Pulswelle. In 2 ist die
Sensoreinheit 1 in einem Gehäuse untergebracht, und in 3 ist
ein Zustand gezeigt, in dem die Sensoreinheit durch Verschieben
aus dem Inneren des Gehäuses
nach außen über Gleitnuten 9 (siehe 2)
nach außen
bewegt und auf einem Handgelenk angeordnet ist.
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Das
Fixiergestell 2 enthält
eine Fixiergestelleinheit 7, wobei die Fixiergestelleinheit 7 und
die PC-Einheit 3 über
ein zwischen ihnen geführtes USB-(Universal-Series-Bus-)Kabel 4 kommunizierbar
verbunden sind. Die Fixiergestelleinheit 7 und die Sensoreinheit 1 sind
miteinander über
ein Kommunikationskabel 5 und einen Luftschlauch 6 verbunden.
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In
einem Fall, wo eine Pulswelle festgestellt wird, wird die Sensoreinheit 1 durch
Verschieben bewegt und auf einer Körperoberfläche über einer Arterie eines Handgelenks
in einem Zustand angeordnet, in dem das Handgelenk eines Benutzers
an einer bestimmte Stelle auf dem Fixiergestell 2 angeordnet
ist und das Gehäuse
der Sensoreinheit 1 und das Fixiergestell 2 mit
einem Gurt 8 befestigt sind, um die Sensoreinheit 1 auf
dem Handgelenk so zu fixieren, das sie nicht verrückt werden
kann.
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In 1 enthält die Sensoreinheit 1:
einen LED-Abschnitt 10 aufgebaut aus mehreren LEDs (Leuchtdioden)
in Parallelanordnung und so vorgesehen, das deren Leuchtzustand
während
der Anbringung auf dem Handgelenk visuell von außen festgestellt werden kann;
ein Drucksensorfeld 11 eines Aufbaus, bei welchem mehrere
Drucksensoren, jeweils aufgebaut aus einer Membran und einer Widerstandsbrückenschaltung,
zur Feststellung eines Pulsdrucks auf einer Druckbeaufschlagungsoberfläche 40,
die später
noch beschrieben wird, in der einen Längenrich tung eines Halbleiterchips
aus einem Siliziumeinkristall oder dergleichen angeordnet sind; einem
Multiplexer 12, welcher selektiv Spannungssignale herleitet,
die durch die Anzahl von Sensoren in dem Drucksensorfeld 11 ausgegeben
werden; und einer Druckbeaufschlagungsmanschette 13 mit
einem Luftsack, der hinsichtlich eines Druckes für ein Drücken des Drucksensorfelds 11 gegen
das Handgelenk einjustiert ist. Der LED-Abschnitt 10 ist vorgesehen,
um einem Benutzer durch Lichtemissionsinformation (eine Position
der Arterie oder eine Position eines harten Teils, wie etwa einer
Sehne oder dergleichen) mitzuteilen, damit eine Verschiebungsrichtung der
Sensoreinheit 1, wie später
noch beschrieben, geleitet wird. Daher können Mittel zur Mitteilung
der Information auch eine LCD (Flüssigkristallanzeige) ohne Beschränkung auf
LEDs sein.
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Das
Fixiergestell 7 enthält:
eine Positivdruckpumpe 14 zum Anheben des Innendrucks (nachfolgend
als Manschettendruck bezeichnet) der unter Drucksetzungsmanschette
(des Luftsacks) 13 und eine Negativdruckpumpe 15 zum
Absenken des Innendrucks; ein Umschaltventil 16, welches
die Umschaltung durchführt,
um ausgewählt
entweder die Positivdruckpumpe 14 oder die Negativdruckpumpe 15 mit
dem Luftschlauch 6 zu verbinden; eine Steuerschaltung 17,
welche das Umschaltventil 16 steuert; eine Kommunikationsschaltung 18,
mit der das USB-Kabel 4 verbunden ist; und einen A/D-(Analog/Digital-)Wandler 19 zur
Umwandlung eines von der Sensoreinheit 1 hergeleiteten
Ausgangsignals in Digitaldaten.
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Die
PC-Einheit 3 enthält:
CPU (Zentraleinheit) 20, welche verschiedene Arten von
Verarbeitung, darin eingeschlossen eine Rechenoperation, zur Steuerung
einer Pulswellenfeststellungsvorrichtung in konzentrierter Weise
ausführt;
einen ROM (Festspeicher) 21 und einen RAM (Direktzugriffspeicher) 22,
die Daten und ein Programm zur Steuerung der Pulswellenfeststellungsvorrichtung
speichern; einen Bedienab schnitt 23, der von außen bedienbar vorgesehen
ist und zur Eingabe verschiedener Arten von Information bedient
wird; und eine Anzeigeeinheit 24 aus einer LCD oder dergleichen
zur Ausgabe verschiedener Arten von Information, wie etwa eines Ergebnisses
einer Feststellung einer Pulswelle und dergleichen, nach außen.
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Es
ist zu beachten, dass die Fixiergestelleinheit 7 des Fixiergestells 2 und
die PC-Einheit 3 hier zwar getrennt vorgesehen sind, beide
Funktionen aber im Fixiergestell 2 untergebracht sein können.
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In 4A bis 4E ist
ein Aufbau der Sensoreinheit 1 gezeigt. In 4B ist
ein Schnittaufbau der Sensoreinheit 1 der 4A,
genommen in einer das Handgelenk querenden Richtung, wenn sie am Handgelenk
angebracht ist. In 4C ist eine vergrößerte Ansicht
eines mit unterbrochenen Linien umrahmten Teils der 4B gezeigt.
Wenn die Druckbeaufschlagungsmanschette 13 der 4B hinsichtlich
des Manschettendruckes mit der Positivdruckpumpe 14 und
der Negativdruckpumpe 15 einjustiert ist, wird das Drucksensorfeld 11,
welches mit einem aus Keramik oder Kunstharz geformten Block zwischengelegt
angebracht ist, frei in Richtung einer in 4C gezeigten
Pfeilmarkierung 25 um eine Strecke bewegt, die dem Manschettendruckniveau entspricht.
Der Drucksensor 11 wird entlang der Richtung der Pfeilmarkierung 25 nach
unten bewegt und dabei durch eine vorab im Gehäuse ausgebildete Öffnung nach
außen
heraus bewegt und gegen eine Oberfläche des Handgelenks gedrückt. Die
Anordnungsrichtung der Drucksensoren 26 des Drucksensorfeldes 11 entspricht,
wie in 4D und 4E gezeigt,
einer Richtung, die eine Arterie unter einem nahezu rechten Winkel
schneidet, wenn die Sensoreinheit am Handgelenk angebracht ist und
eine Anordnungslinie länger
als wenigstens ein Durchmesser der Arterie ist. Wenn die Drucksensoren 26 durch den
Manschettendruck der Druckbeaufschlagungsmanschette 13 gegen
das Handgelenk gedrückt
werden, gibt ein Drucksensor 26 Druckinformation, welche
eine in einer Arterie erzeugte und auf die Körperoberfläche übertragene Druckoszillationswelle
ist, als Spannungssignal aus. Die Drucksensoren 26, beispielsweise
in einer Anzahl von 40 Stück,
sind auf der Druckbeaufschlagungsoberfläche 40 einer bestimmten
Größe (5,5
mm × 8,8
mm) angeordnet.
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In 5 ist
eine längs
Linie V-V der 3 genommene Schnittansicht gezeigt.
Da in 5 der Manschettendruck der Druckbeaufschlagungsmanschette 13 (auf
ein Druckniveau, das ausreichend niedriger als Atmosphärendruck
ist) ausreichend abgesenkt ist, befindet sich das Drucksensorfeld 11 in einem
Zustand, in dem es in dem Gehäuse
der Sensoreinheit 1 ohne Berührung zur Oberfläche des Handgelenks
aufgenommen ist.
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Enthalten
in einem Handgelenk sind eine Speichenarterie 27 zur Feststellung
einer Pulswelle und harte Elemente, wie etwa die Speiche 28 in
der Nähe
der Speichenarterie 27 und eine Sehne 29. Wenn
eine Pulswelle an einer Oberfläche
des Handgelenks über
einem harten Element festgestellt wird, ist eine Artefaktpulswelle
in der festgestellten Pulswelle enthalten.
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Bei
dieser Ausführungsform
werden, um eine Pulswelle festzustellen, aus der eine Artefaktpulswelle
entfernt worden ist, Drucksensoren 26, die übrig bleiben,
nachdem der Drucksensor 26, der oberhalb eines harten Elements
liegt, ausgeschlossen ist, als Kandidaten für den über der Speichenarterie 27 liegenden
Drucksensor 26 ausgewählt,
wird ein optimaler Drucksensor 26, d. h., der Drucksensor 26,
der über
der Speichenarterie 27 liegt, unter den Kandidatendrucksensoren 26 spezifiziert
und Druckinformation des spezifizierten Drucksensors 26 zur Feststellung
einer Pulswelle verwendet.
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Der
Ort eines harten Elements oder der Speichenarterie 27 wird
dem Benutzer mitgeteilt, und der Benutzer bewirkt, das die Sensoreinheit 1 in
einer Richtung zur Speichenarterie 27 hin gemäß den Inhalten der
Mitteilung verschoben wird. Eine Beschreibung von Einzelheiten der
Mitteilung erfolgt später.
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung eines Vorgangs einer Verarbeitung
zur Feststellung einer Pulswelle gemäß dieser Ausführungsform,
wobei dem Flussdiagramm der 6 gefolgt
wird. Ein das Flussdiagramm instruierendes Programm und Daten, auf die
Bezug genommen wird, wenn das Programm läuft, werden vorab im ROM 21 und
RAM 22 gespeichert, und die CPU 20 liest unter
Bezugnahme auf die Daten, wenn erforderlich, das Programm aus und führt es aus,
um dadurch zu bewirken, das eine Pulswellenfeststellungsverarbeitung
fortschreitet.
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Zunächst befiehlt,
wenn ein Benutzer einen (nicht gezeigten) Spannungsversorgungsschalter einschaltet,
die CPU 20 der Steuerschaltung 17 über die
Kommunikationsschaltung 18, dass die Negativdruckpumpe 15 angesteuert
wird; die Steuerschaltung 17 legt daher das Umschaltventil 16 auf
die Seite der Negativdruckpumpe 15 beruhend auf dem Befehl,
die Negativdruckpumpe 15 anzusteuern, um (S1).
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Da
die Negativdruckpumpe 15, wenn sie angesteuert wird, dahingehend
wirkt, das der Manschettendruck über
das Umschaltventil 16 ausreichend niedriger als der Atmosphärendruck
gemacht wird, bewegt sich das Drucksensorfeld 11 in Richtung der
Pfeilmarkierung 25 der 4C nach
oben. Dadurch lässt
sich vermeiden, dass das Drucksensorfeld 11 unachtsam heraus
geschoben wird, was zu einer Fehlfunktion oder einem Ausfall führt.
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Danach,
wenn der Benutzer einen (nicht gezeigten) Startschalter nach Anbringung
der Sensoreinheit 1 am Handgelenk, wie in 3,
einschaltet, wird bestimmt, ob sich das Drucksensorfeld 11 bewegt
hat, d. h., die Sensoreinheit 1 durch Verschieben längs der
Gleitnuten 9 so bewegt worden ist, dass sie an einer Oberfläche des
Handgelenks angeordnet wird (S2). Ein nicht gezeigter Mikroschalter zur
Feststellung der Gleitbewegung ist in dem Gehäuse der Sensoreinheit 1 vorgesehen,
und die CPU 20 bestimmt beruhend auf einem Nachsignal des
Mikroschalters, ob sich das Drucksensorfeld 11 bewegt hat.
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Bis
bestimmt ist, dass sich das Drucksensorfeld 11 bewegt hat
(NEIN in S2), wird der Vorgang in S1 wiederholt, während, wenn
bestimmt wird, dass sich das Drucksensorfeld 11 bewegt
hat (JA in S2), die CPU 20 die Steuerschaltung 17 über die
Kommunikationsschaltung 18 anweist, die Positivdruckpumpe 14 anzusteuern;
die Steuerschaltung 17 legt daher das Umschaltventil 16 auf
die Seite der Positivdruckpumpe 14 beruhend auf dem Befehl,
die Positivdruckpumpe 14 anzusteuern, um (S3). Dadurch steigt
der Manschettendruck an und das Drucksensorfeld 11 bewegt
sich in Richtung der Pfeilmarkierung 25 der 4C nach
unten, um so das Drucksensorfeld 11 gegen eine Oberfläche des
Handgelenks zu drücken.
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In
einem Fall, wo das Drucksensorfeld 11 gegen die Oberfläche des
Handgelenks gedrückt
ist (siehe 5), wird Druckinformation von
Spannungssignalen der Drucksensoren 26 über den Multiplexer 12 hergeleitet,
durch den A/D-Wandler 19 in Digitalinformation umgewandelt
und der CPU 20 über
die Kommunikationsschaltung 18 zugeführt. Die CPU 20 erstellt
unter Verwendung der Digitalinformation ein Tonogramm, um das Tonogramm
auf der Anzeigeeinheit 24 anzuzeigen (S4). Einzelheiten
zum erstellten (angezeigten) Tonogramm werden später gegeben.
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Die
CPU 20 führt
eine Verarbeitung unter Ausschluss eines harten Elements, wie etwa
einer Sehne 29 oder der Speiche 28, beruhend auf
dem Tonogramm aus (S5). Bei der das harte Element ausschließenden Verarbeitung
wird der über
dem harten Element liegende Drucksensor 26 in dem Drucksensorfeld 11 beruhend
auf Information aus dem in S4 gewonnenen Tonogramm spezifiziert,
und Drucksensoren 26, die nach dem Ausschluss des spezifizierten
Drucksensors 26 übrig
bleiben, werden als Kandidaten für
den über
der Speichenarterie 27 liegenden Drucksensor 26 ausgewählt. Die
Beschreibung von Einzelheiten erfolgt später.
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Die
CPU 20 führt
dann eine Verarbeitung zur Auswahl des über der Speichenarterie 27 liegenden Drucksensors 26 als
einen optimalen Kanal für
die Kandidaten des über
der Speichenarterie 27 liegenden Drucksensors 26 aus
(S6). Die Beschreibung von Einzelheiten des Vorgangs zur Auswahl
des optimalen Kanals erfolgt später.
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Die
CPU 20 berechnet dann zur Feststellung einer Pulswelle
beruhend auf Druckinformation, die von dem dem ausgewählten optimalen
Kanal entsprechenden Drucksensor 26 eingegeben wurde, eine
Größe der Änderung
des Druckbeaufschlagungsdruckniveaus durch die Druckbeaufschlagungsmanschette 13,
um die Größe der Änderung mit
einer bestimmten Größe der Änderung,
bei welcher eine Pulswelle festgestellt werden kann, zu vergleichen
(S7). Damit wird, wenn die berechnete Änderungsgröße mit der bestimmten Änderungsgröße übereinstimmt,
bestimmt, das eine Manschettendruckbedingung zur Feststellung der
Pulswelle erfüllt ist
(JA in S8), während,
wenn sie nicht erfüllt
ist, die Verarbeitung von S4 bis S8 solange, bis die Manschettendruckbedingung
erfüllt
ist, unter fortgesetzter Druckbeaufschlagung der Druckbeaufschlagungsmanschette 13 mit
der Positivdruckpumpe 14 wiederholt wird.
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In
einem Fall, wo die Manschettendruckbedingung erfüllt ist (JA in S8) wird die
Positivdruckpumpe 14 so eingestellt, dass das Druckbeaufschlagungsniveau
auf das Drucksensorfeld 11 durch die Druckbeaufschlagungsmanschette 13 ein
optimales Niveau zur Feststellung einer Pulswelle ist (S9). Die Beschreibung
von Einzelheiten des Vorgangs zur Einjustierung des optimalen Drucks
erfolgt später.
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In
einem Zustand, wo die Einjustierung des optimalen Drucks in der
Druckbeaufschlagungsmanschette 13 durchgeführt ist,
wird vom ausgewählten Drucksensor 26 ausgegebene
Druckinformation als opti maler Kanal, d. h. Wellenformdaten einer
Pulswelle der Speichenarterie 27, auf die CPU 20 über die
Multiplexer 22, den A/D-Wandler 19 und die Kommunikationsschaltung 18 übertragen
(S10).
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Die
CPU 20 empfängt
Daten zur Feststellung einer Pulswelle beruhend auf den empfangenen
Wellenformdaten. Die Übertragungsverarbeitung
von Wellenformdaten in S10 wird solange wiederholt, bis bestimmt
wird, dass die Wellenformdaten empfangen sind und eine bestimmte
Bedingung für
das Ende der Feststellung der Pulswelle errichtet worden ist. Es
ist zu beachten, dass die Verarbeitung zur Feststellung der Pulswelle
beruhend auf empfangene Wellenformdaten gemäß einem bekannten Vorgang durchgeführt wird;
die Beschreibung von Einzelheiten hierzu ist daher hier weggelassen.
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Wenn
die bestimmte Bedingung für
das Ende der Feststellung einer Pulswelle hergestellt ist (JA in
S11), steuert die CPU 20 die zu betreibende Negativdruckpumpe 15 über die
Umschaltventile 16 (S12). Indem dies geschieht, wird ein
Druckbeaufschlagungszustand des Drucksensorfelds 11 gegen das
Handgelenk aufgehoben und so eine Folge von Operationen in der Pulswellenfeststellungsverarbeitung
aufgehoben.
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Die
CPU 20 gibt Information über die festgestellte Pulswelle über die
Anzeigeeinheit 24 oder dergleichen nach außen auf.
Anstelle von Information über
eine Pulswelle kann auch AI (Augmentationsindex), der durch Berechnung
unter Verwendung der Information über eine Pulswelle gewonnen
ist, ausgegeben werden.
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Es
erfolgt hier eine Beschreibung einer Ausgabecharakteristik des Drucksensors 26.
Bei dieser Ausführungsform
erfasst die CPU 20 Spannungssignale, die von den betreffenden
Drucksensoren 26 ausgegeben werden, gleichzeitig entlang
der Zeitachse über
den Multiplexer 12, wobei die Gleichspannungskomponenten
und die Wechselspannungskomponenten, die Pulswellenkomponenten entsprechen,
anhand der erfass ten Spannungssignale der betreffenden Drucksensoren 26 und
von Positionen der Speichenarterie 27 und eines harten
Elements (einer Sehne 29 oder einer Speiche 28)
beruhend auf der Charakteristik erkannt werden.
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Eine
Gleichspannungskomponente wird beruhend auf dem Mittelwert in einer
bestimmten Zeit eines Spannungssignals (beispielsweise in einer Herzschlagperiode),
einer ein Tiefpassfilter durchlaufenden Komponente eines Spannungssignals
(einer Komponente, die übrig
bleibt, nachdem eine Pulswelle entfernt ist) oder einem Spannungssignalniveau
an einem Pulswellenanstiegspunkt (unmittelbar bevor eine Pulskomponente
eingemischt wird) gewonnen. Eine Wechselspannungskomponente enthält Komponenten
einer Pulswelle der Speichenarterie 27 und einer Artefaktpulswelle.
Die Wechselspannungskomponente wird durch Herleiten wenigstens über eine Filterverarbeitung,
einer Komponente in einem bestimmten Frequenzband (beispielsweise
0,5 bis 25 Hz) einer Pulswelle der Speichenarterie 27 gewonnen.
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In 7 und 8 sind
Charakteristiken der Gleichspannungskomponente und der Wechselspannungskomponente
einer vom Drucksensor 26 ausgegebenen Spannung als Modelle
in einem Zustand gezeigt, wo das Drucksensorfeld 11 auf
einer Oberfläche
des Handgelenks zur Feststellung einer Pulswelle angeordnet ist.
In den in den oberen Teilen von 7 und 8 abgebildeten
Tonogrammen ist die Abszisse Lagedaten von Drucksensoren 26 zugeordnet,
die mit der Speichenarterie 27 unter nahezu rechtem Winkel
im Drucksensorfeld 11 angeordnet sind. Die Ordinate wird
im Tonogramm der 7 zum Auftragen von Daten der
Gleichspannungskomponenten von von den Drucksensoren ausgegebenen
Spannungssignalen verwendet, und im Tonogramm von 8 zum
Auftragen der Wechselspannungskomponenten von von den Drucksensoren ausgegebenen
Spannungssignalen.
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Wie
aus dem Tonogramm der 7 ersichtlich, gibt, da Information,
die eine in der Druckinformation enthaltene durch ein hartes Element
(Sehne 29) erzeugte Druckkomponente wiedergibt, d. h. die Gleichspannungskomponente
eines Spannungssignals, ausgegeben von den über dem harten Element (Sehne 29)
liegenden Drucksensor 26 unter den Drucksensoren 26 in
Anordnung, höher
als die Gleichspannungsniveaus ist, die von den anderen Druckkomponenten 26 ausgegeben
werden, die vom harten Element erzeugte Information das höchste Niveau
an, das durch eine Spitze P unter den Gleichspannungsniveaus wiedergegeben
wird. Dementsprechend wird spezifiziert, dass der Drucksensor 26 mit
Lagedaten, die dem Spitzenpunkt P entsprechen, über einem harten Element liegen.
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Auf
diese Weise kann Hartelementpositionsinformation, die den Drucksensor 26 angibt,
der an einer Position des harten Elements bzw. über dem harten Element angeordnet
ist, beruhend auf Information gewonnen werden, die eine durch ein
hartes Element (Sehne 29) erzeugte Komponente, d. h., die Gleichspannungskomponente
eines ausgegebenen Spannungssignals, aus der von den Drucksensoren 26 ausgegebenen
Druckinformationen angibt.
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Im
Graphen der 8 wiedergegebene Niveaus von
Wechselspannungskomponenten der Drucksensoren 26 zeigen Änderungen
der von den Drucksensoren 26 ausgegebenen Spannung in einer bestimmten
Zeit (Amplituden von Pulswellen). Im Graphen der 8 sind
Wechselspannungskomponentenniveaus des über der Sehne 29,
die ein hartes Element ist, liegenden Drucksensors 26 und
des über der
Speichenarterie 27 liegenden Drucksensors 26 durch
betreffende zwei Spitzenpunkte P1 und P2, höher und niedriger, angegeben.
Dies liegt daran, dass eine durch Invertieren einer Wellenform einer
Pulswelle gewonnene Wellenform beobachtet wird. Einzelheiten dazu
werden unter Bezug auf 9 und 10 gegeben
werden.
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Wie
in 9 gezeigt, wirkt auf das Drucksensorfeld 11 eine
Kraft in Richtung eines Pfeils 34 durch einen Pulsdruck,
der in Richtung eines Pfeils 35 der Speichenarterie 27 übertragen
wird, wobei eine konzentrierte Spannung auf den über dem harten Element der
Speiche 28 (oder der Sehne 29) liegenden Drucksensor 26 als
Reaktion auf die Kraft in Richtung des Pfeils 34 wirkt.
Dadurch wird eine Störungskomponente,
bewirkt durch die konzentrierte Spannung, d. h., eine Artefaktpulswelle
in die Wechselspannungskomponente eingemischt, die von dem über der
Speiche 28 (der Sehne 29) liegenden Drucksensor 26 ausgegeben
wird. Da die Artefaktpulswelle eine Wellenform hat, die durch Invertieren
einer in der Arterie 27 festgestellten Pulswelle gewonnen wird,
wird auf die Pulswelle als invertierte Pulswelle Bezug genommen.
Die invertierte Pulswelle wird, wenn eine Pulswelle festgestellt
wird, fälschlicher Weise
als ein Signal einer Pulswelle der Speichenarterie 27 festgestellt.
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Eine
Beschreibung einer invertierten Pulswelle erfolgt nun unter Bezug
auf einen Graphen der 10. 10 zeigt
eine Änderung
der Ausgabe eines Drucksensors 26 während einer Pulswellenmessung.
Die Ordinate des Graphen wird zum Auftragen eines Spannungssignalniveaus,
das von einem Drucksensor 26 ausgegeben wird, und eines
Druckbeaufschlagungsdruckniveaus in der Druckbeaufschlagungsmanschette 13 gegen
das Drucksensorfeld 11 verwendet, und die Abszisse ist
der bei der Pulswellenmessung verstrichenen Zeit zugeordnet. Wenn
ein Druckbeaufschlagungsdruckniveau allmählich mit der Zeit angehoben
wird, wird nicht nur eine Wellenform 31, die von einem
Pulsdruck in der festgestellten Speichenarterie herrührt, sondern auch
eine Wellenform 36 eines Signals, das von dem über der
Speiche 28 (Sehne 29) liegenden Drucksensor ausgegeben
wird, wie in 9 gezeigt, festgestellt. Die
Wellenform 36 ist die inverse der Pulswellenform 31.
Wie man durch Vergleich der Pulswellenform 31 mit der Wellenform 36 sieht,
ist die Gleichspannungskomponente der Wellenform 36 höher als diejenige der
Pulswellenkomponente 31, da die Wellenform 36 durch
ein hartes Element erzeugt wird, obwohl die Druckbeaufschlagungskraft
in der Druckbeaufschlagungsmanschette 13 gleich ist.
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Da
auf diese Weise eine Artefaktpulswellenkomponente in die von einem
Drucksensor 26 ausgegebene Druckinformation eingemischt
wird, ist es schwierig, sicher den Drucksensor 26, der über der Speichenarterie 27 liegt,
beruhend auf einer Wechselspannungskomponente (einer Pulswellenamplitude)
der 8 zu spezifizieren. Daher wird bei dieser Ausführungsform
ein über
der Speichenarterie 27 liegender Drucksensor 26 wie
in 11 gezeigt, spezifiziert.
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In 11 sind
das Tonogramm der Gleichspannungskomponenten der 7 und
das Tonogramm der Wechselspannungskomponenten der 8 mit
den Abszissen einer Positionsachse zugeordnet im gleichen Maßstab gezeigt.
Unter Bezug auf beide Tonogramme wird bestimmt, dass, wenn ein Gleichspannungskomponentenniveau
höher ist, wenn
gleich mit einer entsprechenden Wechselspannungskomponente (Pulswellenamplitude)
mit höherem
Niveau, die Wechselspannungskomponente als durch Enthalten einer
Artefaktpulswelle angehoben zu betrachten ist; daher kann bestimmt
werden, dass ein Drucksensor 26 mit einem entsprechend
niedrigeren Gleichspannungsniveau und einer entsprechende Wechselspannungskomponente
(Pulsamplitude) als Spitze eine sehr hohe Möglichkeit hat, über der
Speichenarterie 27 zu liegen.
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Vorgang zum Ausschließen des
harten Elements und Vorgang zur Auswahl des optimalen Kanals
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Beim
Vorgang zum Ausschließen
des harten Elements (S5) und beim Vorgang zum Auswählen des
optimalen Kanals (S6) der 6 extrahiert
die CPU 20 die Gleichspannungskomponenten von Spannungssignalen
von Druckinformation von den betreffenden Drucksensoren 26 beruhend
auf den in 7 bis 11 gezeigten
Charakteristiken, wie dies in den folgenden Beispielsverarbeitungen
1 bis 4 gezeigt ist, spezifiziert sie den über dem harten Element liegenden
Drucksensor 26 anhand der herausgezogenen Gleichspannungskomponenten,
schließt sie
eine Ausgabe des spezifizierten Drucksensors 26 aus und
wählt sie
die anderen Drucksensoren 26, die nach Ausschluss des spezifizierten
Drucksensors 26 übrig
bleiben, als Kandidaten für
den über
den Speichenarterie 27 liegenden Drucksensors 26 aus.
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung einer Beispielsverarbeitung 1 bis
3 unter Bezug auf 12 bis 14. Die
in den oberen Teilen von 12 bis 14 abgebildeten
Tonogramme werden in S4 von 6 erstellt
und angezeigt. Die Abszissen der Tonogramme sind den Lagedaten mehrerer
Drucksensoren 26 zugeordnet, die auf einem Handgelenk angeordnet
sind, dessen Schnitt in den unteren Teilen der Figuren wiedergegeben
ist, und die Ordinaten der Tonogramme werden zum Auftragen von Wechselspannungskomponenten
Pamp, die Pulswellenamplitudeninformation entsprechen, beruhend
auf Ausgangssignalen von den betreffenden Drucksensoren 26,
von Gleichspannungskomponenten Pdc, die Hartelementinformation angeben,
und von Pulswellenkomponenten Part, die Arterienpositionsinformation angeben,
verwendet. Es ist zu beachten, dass im Graphen von 14 keine
Pulswellenkomponente Part gezeigt ist.
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Beispielsbearbeitung 1
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Die
CPU 20 gewinnt eine Pulswellenkomponente Part durch Normierung
einer Wechselspannungskomponente Pamp mit einer Gleichspannungskomponente
Pdc unter Verwendung eines Rechenausdrucks (Part = Pamp/Pdc). Auf
diese Weise wird ein Drucksensor 26, der Positionsdaten
einer Pulswellenkomponente Part auf niedrigem Niveau entspricht,
als über
einem harten Element liegend spezifiziert. Die Druck sensoren 26,
die nach Ausschluss des spezifizierten Drucksensors 26 übrig bleiben,
d. h. Drucksensoren 26, die jeweils eine Gleichspannungskomponente
Pdc auf niedrigem Niveau und eine Wechselspannungskomponente Pamp
auf einem höherem
Niveau haben, werden als Kandidaten für den über der Speichenarterie 27 liegenden
Drucksensor 26 ausgewählt.
Die CPU 20 wählt
den Drucksensor 26 mit Lagedaten, die einem Spitzenpunkt
P3 der Pulswellenkomponenten Part entsprechen, unter den Drucksensoren 26 als
optimalen Kanal zur Feststellung einer Pulswelle, die über der
Speichenarterie 27 liegt, aus.
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Beispielsverarbeitung
2
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Bei
dieser Beispielsverarbeitung gewinnt die CPU 20 eine Pulswellenkomponente
Part, wie sie im Graphen der 13 gezeigt
ist, durch Subtraktion unter Verwendung eines Rechenausdrucks (Part
= αPamp – βPdc) wobei α und β Konstanten
sind, die durch die Empfindlichkeit der Drucksensoren 26 bestimmt
werden.
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Unter
Hinzuziehung dieses Ausdrucks wird ein Drucksensor 26,
der Lagedaten entspricht, bei welchen eine Pulskomponente Part sich
auf einem niedrigen Niveau befindet, dahingehend spezifiziert, das
es wahrscheinlich ist, das er sich über einem harten Element befindet.
Drucksensoren 26, die nach Ausschluss des spezifizierten
Drucksensors 26 übrig bleiben,
d. h., Drucksensoren 26, die jeweils eine Gleichspannungskomponente
Pdc auf einem niedrigen Niveau und eine Wechselspannungskomponente
Pamp auf höherem
Niveau haben, werden als Kandidaten für den Drucksensor 26,
der über
der Speichenarterie 27 liegt, ausgewählt. Die CPU 20 wählt einen
Drucksensor 26 an Lagedaten, die einem Spitzenpunkt P4
von Pulswellenkomponenten Part entsprechen, und unter den Drucksensoren 26 der Kandidaten
als optimalen Kanal zur Feststellung einer Pulswelle, die über der
Speichenarterie 27 liegt, aus.
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Beispielsverarbeitung
3
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Bei
dieser Beispielsverarbeitung 3 spezifiziert die CPU 20 alle
Drucksensoren 26, die jeweils eine Gleichspannungskomponente
Pdc auf einem Niveau einer gegebenen Schwelle oder höher als
solche, die nicht über
der Speichenarterie 27 liegen, haben. Die CPU 20 betrachtet
die Drucksensoren 26, die nach den spezifizierten Drucksensoren 26 übrig bleiben,
als Kandidaten für
den Drucksensor, der über
der Speichenarterie 27 liegt, und wählt einen Drucksensor 26 mit
einer Gleichspannungskomponente Pdc auf einem niedrigerem Niveau
und einer Wechselspannungskomponente Pamp auf einem höheren Niveau
als optimalen Kanal aus.
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Um
konkret zu werden, werden alle Drucksensoren 26, die jeweils
eine Gleichspannungskomponente Pdc auf einem Niveau ausgeben, das
50 % des maximalen Werts von Gleichspannungskomponenten Pdc überschreitet,
und welche in einem schraffierten Bereich 30 von 14 enthalten
sind, ausgeschlossen, und die nach Ausschluss übrig bleibenden Drucksensoren 26,
die Lagedaten entsprechen, die in dem anderen als dem Bereich 30 enthalten
sind, werden als Kandidaten für
den über
der Speichenarterie 27 liegenden Drucksensor 26 betrachtet.
Ein Drucksensor 26, der ein Niveau auf einem Spitzenpunkt
P5 von Wechselspannungskomponenten Pamp zeigt, wird als Drucksensor 26 spezifiziert,
der über
der Speichenarterie 27 liegt, um ihn so als optimalen Kanal
auszuwählen.
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In
der Beispielsverarbeitung 3 ist der Schwellenwert, obwohl der Schwellenwert
zur Spezifizierung des Bereichs 30 50 % des Maximalwerts
von Gleichspannungskomponenten Pdc ist, der Schwellenwert nicht
auf diesen Wert beschränkt.
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Während die
Tonogramme von 12 bis 14 in
S4 der 6 erstellt und auf der Anzeigeeinheit 24 angezeigt
werden, können
die To nogramme auch lediglich in einem Fall angezeigt werden, wo der
Benutzer eine Anzeigeanforderung für einen Graphen über den
Bedienungsabschnitt 23 eingibt. Bei den Tonogrammen von 12 bis 14 werden
für betreffende
Drucksensoren 26 aufgetragene Werte im RAM 22 in
Form einer Tabelle gespeichert, die den Drucksensoren 26 zugeordnet
ist, und die CPU 20 führt
die Verarbeitung in S5 und S6 beruhend auf Information aus der Tabelle
aus dem RAM 22 durch.
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Beispielsverarbeitung
4
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Die
Verarbeitung zum Ausschluss des harten Elements kann auch auf die
folgende Weise durchgeführt
werden. Beispielsweise ist eine Wellenform einer Gleichspannungskomponente
von 7 eine Kurve, die durch Verbinden von Gleichspannungsniveaus
mehrerer Drucksensoren 26 in einer Anordnungsrichtung gebildet
ist, wobei sich versteht, dass, wenn einer Steigung der selben Beachtung
geschenkt wird, eine Sehne 29 in einer Richtung angeordnet
ist, in welcher die Steigung derselben größer ist, d. h., in einer Richtung
zu einem Spitzenpunkt P hin. Die CPU 20 gewinnt eine Größe einer Änderung der
Gleichspannungskomponente in eine Richtung der Wellenform einer
Gleichspannungskomponente Pdc, d. h., einer Steigung der Wellenform
(Pdc/dx), beruhen auf Ausgaben der Drucksensoren 26, spezifiziert
Lagedaten, bei welchen die Sehne 29 angeordnet ist, beruhend
auf den Werten der gewonnenen Steigungen und schließt einen
Drucksensor 26 an den entsprechenden Lagedaten als über dem
harten Element liegenden Drucksensor 26 aus. Bei dem Vorgang
zur Auswahl des optimalen Kanals (S6) danach wird eine der Beispielsverarbeitungen
1 bis 3 angewandt.
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Berechnung der Größe der Änderung
des Druckes und Verarbeitung bei der Einjustierung des optimalen Drucks
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Es
erfolgt nun die Beschreibung einer Verarbeitung zur Berechnung der
Größe einer
Veränderung
des Druckes und Justierung des optimalen Drucks in S7 bis S9 von 6 unter
Bezug auf 15. Ein Graph von 15 zeigt
eine Änderung der
Ausgabe eines Drucksensors 26 bei der Pulswellenmessung.
Die Ordinate wird zum Auftragen eines von einem Drucksensors 26 ausgegebenen
Spannungssignalniveaus und eines Druckbeaufschlagungsdruckniveaus
des Drucksensorfelds 11 mit der Druckbeaufschlagungsmanschette 13 verwendet, und
die Abszisse ist dem Verstreichen der Zeit bei der Pulswellenmessung
zugeordnet.
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Eine
auf das Drucksensorfeld wirkende Druckbeaufschlagungskraft, die
durch einen Manschettendruck bewirkt wird, ändert sich kontinuierlich,
nachdem ein Drucksensor 26 des optimalen Kanals auf die
oben beschriebene Weise ausgewählt worden
ist. Die CPU 20 gibt ein vom ausgewählten Drucksensor 26 ausgegebenes
Spannungssignals unter Änderung
der Druckbeaufschlagungskraft als optimalen Kanal ein. Eine Wellenform 31 von 15, welche
Pulswellen eines eingegebenen Spannungssignals (Druckinformation)
enthält,
wird als Druckbeaufschlagungsniveau auffällig, das als Wellenform 32 eines
Druckbeaufschlagungsdrucks in der Druckbeaufschlagungsmanschette 13 gezeigt
ist, steigt mit dem Verlauf der Zeit.
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Die
CPU 20 bestimmt, dass eine Druckbedingung zur Feststellung
einer Pulswelle an einem Zeitpunkt hergestellt wird, an welchem
ein Druckbeaufschlagungsdruckniveau, das durch die Druckbeaufschlagungsmanschette 13 bewirkt
wird, ein optimales Niveau (beispielsweise an einem Zeitpunkt nahe
30 s der 15) überschreitet, während das Druckbeaufschlagungsdruckniveau
allmählich
angehoben wird (JA in S8). Die CPU 20 steuert daher das Umschaltventil 16 so
an, dass ein Druckbeaufschlagungsdruckniveau kontinuierlich eingerichtet
wird, bis es ein für
das Feststellen einer Pulswelle optimales Niveau erreicht. Druckinformation
(Spannungssignal), die von dem Drucksensor 26, der als
optimaler Kanal ausgewählt
wird, während
einer Zeitdauer ausgegeben wird, während der ein Druckbeaufschlagungsdruckniveau
sich auf einem optimalen Niveau befindet (siehe Niveau PV aus 15),
wird von der Multiplexer 12 hergeleitet und auf die CPU 20 über den
A/D-Wandler 19 und
die Kommunikationsschaltung 18 gegeben.
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Der
Graph der 15 kann auch durch die CPU 20 erstellt
und auf der Anzeigeeinheit 24 angezeigt werden.
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Die
CPU 20 gibt sequenziell ein Druckbeaufschlagungsdruckniveau,
wie es durch die sich mit der Zeit ändernde Wellenform 32 im
Graph der 15 gezeigt ist, und durch die
Wellenform 31 gezeigte Druckinformation ein und kann die
Verarbeitung im Schritt S7 bis S9 der 9 beruhend
auf Inhalten der Eingaben ausführen.
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Angabeverarbeitung
der Verschieberichtung
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Ein
Benutzer kann die Sensoreinheit 1 auf eine optimale Position
zur Feststellung einer Pulswelle durch Verschieben der Sensoreinheit 1 längs der
Gleitnuten bewegen. Bei dieser Ausführungsform kann eine Bewegungsrichtung,
in der die Stelle eines harten Elements, wie einer Sehne 29,
vermieden wird, einem Benutzer mitgeteilt werden, damit die Bewegung
korrekt bewirkt wird.
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Die
CPU 20 spezifiziert, wie in der Beispielsverarbeitung 4
gezeigt, dass ein hartes Element, wie eine Sehne 29, in
eine Richtung liegt, in welcher eine Steigung der Wellenform einer
Gleichspannungskomponente Pdc zunimmt. Die CPU steuert, wenn die
Lage eines harten Elements auf eine solche Weise spezifiziert wird,
ausgewählt
das Aufleuchten einer LED in dem LED-Abschnitt 10 beruhend
auf der spezifizierten Position eines harten Elements. Die Spezifikation
der Position eines harten Elements oder die Spezifikation einer
Position einer Speichenarterie 27 kann nach irgendeiner
der Beispielsverarbeitungen 1 bis 3 durchge führt werden. Es erfolgt nun eine
Beschreibung der Aufleuchtsteuerung an einer LED unter Bezug auf 16 bis 18.
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In 16 bis 18 sind
eine Schnittansicht eines Handgelenks und die an einer Oberfläche des Handgelenks
wie in 5 angebrachte Sensoreinheit 1 in einer
Stellung in Zuordnung zueinander in Bezug auf eine Mittellinie 33,
die die Mitte eines Drucksensorfelds 11 angibt, gezeigt.
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In 16 wird
ein Aufleuchten nur bei LEDs bewirkt, die schraffiert sind, welche
links der Mittellinie 33 unter den LEDs im LED-Abschnitt 10,
die parallel zu einer Richtung, die die Speichenarterie 27 des
Handgelenks unter nahezu rechtem Winkel schneidet, angeordnet sind,
liegen. Mit dem Aufleuchten von LEDs kann dem Benutzer mitgeteilt werden,
dass ein hartes Element der Sehne 29 links der Mitte des
Drucksensorfelds 11 liegt.
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In 17 ist
von den LEDs, die parallel im LED-Abschnitt 10 angeordnet
sind, eine LED schraffiert welche auf der linken Seite der Mittellinie 33 angeordnet
ist und beispielsweise grün
aufleuchtet, während
LEDs, die quer schraffiert sind, die auf der rechten Seite der Mittellinie 33 liegen,
beispielsweise rot aufleuchten, wodurch dem Benutzer mitgeteilt werden
kann, das ein hartes Element der Sehne 29 auf der linken
Seite der Mitte des Drucksensorfeldes 11 liegt und ein
Kandidat für
die Speichenarterie 27 auf der rechten Seite derselben
liegt.
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In 18 wird,
da ein hartes Element der Sehne 29 auf der linken Seite
der Mittellinie 33 des Drucksensorfelds 11 liegt
und ein Kandidat für
die Speichenarterie 27 auf der rechten Seite liegt, mit dem
Aufleuchten einer LED oder von LEDs mitgeteilt, dass empfohlen wird,
dass die Sensoreinheit 1 durch Verschieben in eine Stellung,
die von der aktuellen Position geringfügig nach rechts im Abstand
liegt, bewegt wird, indem eine LED aufleuchtet, die gegenüber der
Mittellinie 33 geringfügig
nach rechts im Abstand von derselben liegt.
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LEDs
der 28 geben eine Richtung mit einem
Pfeil an, damit eine Bewegungsrichtung herausgestellt wird.
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Es
ist zu beachten, dass zwar die Mitteilung unter Verwendung des LED-Abschnitts 10 bewirkt wird,
dies aber auch mit einer Anzeigeeinheit 24 allein oder
eine Kombination aus dem LED-Abschnitt 10 und der Anzeigeeinheit 24 geschehen
kann.
-
Die
Verarbeitung gemäß dem Flussdiagramm
der 6 beginnt, wenn ein nicht gezeigter Startknopf
eingeschaltet wird, nachdem die Sensoreinheit 1 durch Verschieben
dem Aufleuchten einer LED folgend, wie oben beschrieben, bewegt
wird.
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Es
versteht sich, dass die oben dargelegten Ausführungsformen in jeder Beziehung
nur zur Veranschaulichung, nicht aber im Wege der Einschränkung dargeboten
sind. Der Schutzbereich der Erfindung soll nicht durch die obige
Beschreibung, sondern nach Maßgabe
der beigefügten
Ansprüche
definiert sein und enthält
alle Änderungen
und Abwandlungen der Ausführungsformen
ohne den Bereich der beigefügten
Ansprüche
und deren Äquivalente
zu verlassen.
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Gemäß der Erfindung
werden Drucksensoren, die von dem über dem harten Element liegenden Drucksensor
verschieden sind, der unter Verwendung von Information einer Druckkomponente,
die durch das harte Element bewirkt wird, unter den Drucksensoren
spezifiziert wird, als Kandidaten für den über einer Arterie liegenden
Drucksensor ausgewählt,
wobei eine in der Arterie erzeugte Pulswelle beruhend auf Druckinformation
festgestellt wird, die vom ausgewählten Drucksensor ausgegeben
wird. Dementsprechend kann eine Pulswelle nicht an der Stelle des
harten Elements, die von der Arterie verschieden ist, sondern an
der Stelle der Arterie festgestellt werden.