JP2001078969A - 間接的な非侵襲性の血圧決定における品質の計算およびその使用 - Google Patents
間接的な非侵襲性の血圧決定における品質の計算およびその使用Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
- A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
- A61B5/02225—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers using the oscillometric method
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、品質チェックを行うことのできる
た自動化された血圧計装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 膨張、収縮可能な圧力カフと、カフに結
合された膨張装置および収縮装置と、カフ圧力センサ
と、カフ圧力センサ応答するプログラムされた制御装置
とを備え、制御装置は、測定された血圧振動により定め
られたオシロメトリックエンベロープの点を表すオシロ
メトリックエンベロープデータを記憶するようにプログ
ラムされ、さらに、そのデータから患者の血圧を計算
し、データの信号品質をチェックし（ステップ310)、そ
の信号品質にしたがって計算された血圧を選択的に表示
する（ステップ328)ようにプログラムされていることを
特徴とする。
た自動化された血圧計装置を得ることを目的とする。 【解決手段】 膨張、収縮可能な圧力カフと、カフに結
合された膨張装置および収縮装置と、カフ圧力センサ
と、カフ圧力センサ応答するプログラムされた制御装置
とを備え、制御装置は、測定された血圧振動により定め
られたオシロメトリックエンベロープの点を表すオシロ
メトリックエンベロープデータを記憶するようにプログ
ラムされ、さらに、そのデータから患者の血圧を計算
し、データの信号品質をチェックし（ステップ310)、そ
の信号品質にしたがって計算された血圧を選択的に表示
する（ステップ328)ようにプログラムされていることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に自動血圧モニ
タリングに関し、とくに、その信号を使用した非襲性の
血圧測定が信頼できるものであるか否かを決定する時に
信号品質測定を使用する自動血圧モニタに関する。
タリングに関し、とくに、その信号を使用した非襲性の
血圧測定が信頼できるものであるか否かを決定する時に
信号品質測定を使用する自動血圧モニタに関する。
【従来の技術】自動オシロメトリック血圧モニタが技術
的に知られており、これは、変化するカフの血圧におけ
る複素数（ｃｏｍｐｌｅｘ）の振幅によって規定された
オシロメトリックエンベロープに計算により曲線が適合
され、それによって平均的な動脈の圧力（ＭＡＰ）と心
臓収縮期および心臓弛緩期の血圧とがさらに正確に計算
されることを可能にする。米国特許第5,704,362 号明細
書に記載されているように、このような曲線適合計算は
本質的に、アーティファクトのために生じる収差を免れ
ている。一般に、このような技術では、他の関数も使用
可能ではあるが、ガウス形状の関数がオシロメトリック
エンベロープに適合された計算モデルに必要とされる。
この曲線適合計算は、誤差平方和関数に関する最急降下
と観察関数に対するガウス−ニュートンゼロ発見との組
合せである Marquardt方法を使用する。米国特許第5,70
4,362 号明細書に記載されているこの方法は、ガウス関
数の既知の合理的な形状にエンベロープを制約し、それ
によって任意の単一のデータ点に対する曲線適合の依存
度を低くする濾波方法を提供する。これによって、デー
タ収集中のアーティファクト検出技術の使用を減少また
は不要にすることが可能となる。また、エンベロープデ
ータは、いくつかの血圧決定にわたって収集され、次の
血圧決定の加重平均された予測を行うために加重平均さ
れた履歴データを含んでいてもよい。
的に知られており、これは、変化するカフの血圧におけ
る複素数（ｃｏｍｐｌｅｘ）の振幅によって規定された
オシロメトリックエンベロープに計算により曲線が適合
され、それによって平均的な動脈の圧力（ＭＡＰ）と心
臓収縮期および心臓弛緩期の血圧とがさらに正確に計算
されることを可能にする。米国特許第5,704,362 号明細
書に記載されているように、このような曲線適合計算は
本質的に、アーティファクトのために生じる収差を免れ
ている。一般に、このような技術では、他の関数も使用
可能ではあるが、ガウス形状の関数がオシロメトリック
エンベロープに適合された計算モデルに必要とされる。
この曲線適合計算は、誤差平方和関数に関する最急降下
と観察関数に対するガウス−ニュートンゼロ発見との組
合せである Marquardt方法を使用する。米国特許第5,70
4,362 号明細書に記載されているこの方法は、ガウス関
数の既知の合理的な形状にエンベロープを制約し、それ
によって任意の単一のデータ点に対する曲線適合の依存
度を低くする濾波方法を提供する。これによって、デー
タ収集中のアーティファクト検出技術の使用を減少また
は不要にすることが可能となる。また、エンベロープデ
ータは、いくつかの血圧決定にわたって収集され、次の
血圧決定の加重平均された予測を行うために加重平均さ
れた履歴データを含んでいてもよい。
【０００２】米国特許第5,704,362 号明細書において使
用されているガウス曲線適合方法では、現在のまたは前
の血圧決定からのデータに基づいて３つのパラメータの
セットが決定され、これらのパラメータは、エンベロー
プ振幅（Ａ）と、平均（Ｂ）と、この平均からの偏差
（Ｃ）とを含んでいる。換言すると、ガウス曲線は、そ
の振幅、平均および偏差によって規定され、曲線適合
は、生のエンベロープ圧力のそれぞれにおけるガウス曲
線とデータ点との間の誤差平方和（ｓ．ｓ．ｅ．）を最
小にする振幅、平均および偏差を有する曲線として規定
される。サーチは、最小化点が見出だされるまで（Ａ，
Ｂ，Ｃ）変数空間において行われる。現在の血圧決定か
らのデータを使用して、ガウス曲線が最も新しく測定さ
れたデータにさらに厳密に適合するように前の決定から
正しい圧力付近にシフトされてもよい。これは未加工の
血圧複素数の振幅を識別すると共に、アーティファクト
を排除する助となることができる。米国特許第5,704,36
2 号明細書に記載されている曲線適合方法に関するさら
に詳細な事項は、ここにおいて参考文献とされている。
用されているガウス曲線適合方法では、現在のまたは前
の血圧決定からのデータに基づいて３つのパラメータの
セットが決定され、これらのパラメータは、エンベロー
プ振幅（Ａ）と、平均（Ｂ）と、この平均からの偏差
（Ｃ）とを含んでいる。換言すると、ガウス曲線は、そ
の振幅、平均および偏差によって規定され、曲線適合
は、生のエンベロープ圧力のそれぞれにおけるガウス曲
線とデータ点との間の誤差平方和（ｓ．ｓ．ｅ．）を最
小にする振幅、平均および偏差を有する曲線として規定
される。サーチは、最小化点が見出だされるまで（Ａ，
Ｂ，Ｃ）変数空間において行われる。現在の血圧決定か
らのデータを使用して、ガウス曲線が最も新しく測定さ
れたデータにさらに厳密に適合するように前の決定から
正しい圧力付近にシフトされてもよい。これは未加工の
血圧複素数の振幅を識別すると共に、アーティファクト
を排除する助となることができる。米国特許第5,704,36
2 号明細書に記載されている曲線適合方法に関するさら
に詳細な事項は、ここにおいて参考文献とされている。
【発明が解決しようとする課題】残念ながら、このよう
な曲線適合技術でさえ、患者の動き、振動およびその他
の妨害が血圧決定中にカフから得られた圧力信号中にお
いてアーティファクトを発生させる可能性があるという
問題に対処しなければならない。これが発生したとき、
たとえ上記に参照された曲線適合を使用しても血圧複素
数およびそれらの特性を識別することが困難になる。し
たがって、血圧の結果を公表するべき時およびアーティ
ファクトが存在しているという警報あるいは出力が不正
確である可能性があるという警報を出すべき時を決定す
ることが困難になる可能性が高い。本発明はこの問題を
解決するために開発されたシステムおよび方法に関す
る。
な曲線適合技術でさえ、患者の動き、振動およびその他
の妨害が血圧決定中にカフから得られた圧力信号中にお
いてアーティファクトを発生させる可能性があるという
問題に対処しなければならない。これが発生したとき、
たとえ上記に参照された曲線適合を使用しても血圧複素
数およびそれらの特性を識別することが困難になる。し
たがって、血圧の結果を公表するべき時およびアーティ
ファクトが存在しているという警報あるいは出力が不正
確である可能性があるという警報を出すべき時を決定す
ることが困難になる可能性が高い。本発明はこの問題を
解決するために開発されたシステムおよび方法に関す
る。
【課題を解決するための手段】本発明は、データを観察
用モニタの表示装置に提供する前に測定されたＮＩＢＰ
データの品質および信頼性を決定するために客観的な基
準を使用することによって上述の技術的な問題を解決す
る。本発明によると、オシロメトリックエンベロープデ
ータは、形状、曲線適合の品質（曲線適合手順が使用さ
れた場合）、履歴品質、エンベロープ品質、複素数品質
およびステップ品質をチェックされる。その後、これら
の品質値は、収集されたオシロメトリックエンベロープ
データを公表すべきか否か、およびアーティファクトの
メッセージ警報もまた与えられるべきか否かを決定する
ために使用される全体的な品質値に結合される。
用モニタの表示装置に提供する前に測定されたＮＩＢＰ
データの品質および信頼性を決定するために客観的な基
準を使用することによって上述の技術的な問題を解決す
る。本発明によると、オシロメトリックエンベロープデ
ータは、形状、曲線適合の品質（曲線適合手順が使用さ
れた場合）、履歴品質、エンベロープ品質、複素数品質
およびステップ品質をチェックされる。その後、これら
の品質値は、収集されたオシロメトリックエンベロープ
データを公表すべきか否か、およびアーティファクトの
メッセージ警報もまた与えられるべきか否かを決定する
ために使用される全体的な品質値に結合される。
【０００３】とくに、本発明は、複数の圧力レベルで採
取された１以上の複素数の振幅からの複数のオシロメト
リックデータ値を患者から獲得し、オシロメトリックデ
ータ値が測定された血圧振動によって規定されるオシロ
メトリックエンベロープの点を表し、オシロメトリック
データ値から患者の血圧を計算し、オシロメトリックデ
ータ値の信号品質をチェックし、オシロメトリックデー
タ値の信号品質にしたがって計算された血圧を選択的に
表示するステップを含んでいる患者の血圧測定方法に関
する。
取された１以上の複素数の振幅からの複数のオシロメト
リックデータ値を患者から獲得し、オシロメトリックデ
ータ値が測定された血圧振動によって規定されるオシロ
メトリックエンベロープの点を表し、オシロメトリック
データ値から患者の血圧を計算し、オシロメトリックデ
ータ値の信号品質をチェックし、オシロメトリックデー
タ値の信号品質にしたがって計算された血圧を選択的に
表示するステップを含んでいる患者の血圧測定方法に関
する。
【０００４】本発明の方法は、膨張可能および収縮可能
なカフと、カフを膨張させて加圧するために、加圧され
た媒体を選択的にカフに供給するようにカフに結合され
た膨張装置と、任意の血圧振動を含むカフ圧力を感知す
るようにカフに結合されたカフ圧力センサと、カフから
選択的に圧力を減少させるようにカフに結合された収縮
装置と、カフ圧力センサのカフ圧力決定に応答するプロ
グラムされた制御装置とを具備している自動化された血
圧計装置によって行われる。本発明の好ましい実施形態
によると、制御装置は、カフを膨張させる膨張装置と、
予め定められたインターバルで患者の各血圧決定中にカ
フを収縮させて、測定された血圧振動によって規定され
たオシロメトリックエンベロープ点を表すオシロメトリ
ックエンベロープデータを記憶する収縮装置とを制御す
るようにプログラムされている。また、制御装置はさら
に、オシロメトリックエンベロープデータから患者の血
圧を計算し、オシロメトリックエンベロープデータの信
号品質をチェックし、オシロメトリックエンベロープデ
ータの信号品質にしたがって計算された血圧を選択的に
表示するようにプログラムされている。
なカフと、カフを膨張させて加圧するために、加圧され
た媒体を選択的にカフに供給するようにカフに結合され
た膨張装置と、任意の血圧振動を含むカフ圧力を感知す
るようにカフに結合されたカフ圧力センサと、カフから
選択的に圧力を減少させるようにカフに結合された収縮
装置と、カフ圧力センサのカフ圧力決定に応答するプロ
グラムされた制御装置とを具備している自動化された血
圧計装置によって行われる。本発明の好ましい実施形態
によると、制御装置は、カフを膨張させる膨張装置と、
予め定められたインターバルで患者の各血圧決定中にカ
フを収縮させて、測定された血圧振動によって規定され
たオシロメトリックエンベロープ点を表すオシロメトリ
ックエンベロープデータを記憶する収縮装置とを制御す
るようにプログラムされている。また、制御装置はさら
に、オシロメトリックエンベロープデータから患者の血
圧を計算し、オシロメトリックエンベロープデータの信
号品質をチェックし、オシロメトリックエンベロープデ
ータの信号品質にしたがって計算された血圧を選択的に
表示するようにプログラムされている。
【０００５】プログラムされた制御装置は、オシロメト
リックエンベロープが予め定められたほぼ釣鐘形を有し
ているか否かを決定し、計算された血圧が心臓弛緩期の
血圧＜ＭＡＰ＜心臓収縮期の血圧であって合理的な生理
学的範囲内にあるか否かを決定するためにオシロメトリ
ックエンベロープデータに対して曲線適合手順（使用さ
れた場合に）の実行中に決定された血圧結果を使用し、
新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデータ
を記憶されているオシロメトリックエンベロープデータ
と比較し、予め定められた範囲内にある新しく獲得され
たオシロメトリックエンベロープデータの値の、記憶さ
れているオシロメトリックエンベロープデータの値から
のパーセンテージとして中間履歴品質数を決定し、曲線
適合手順により使用された曲線適合データの、新しく獲
得されたオシロメトリックエンベロープデータに対する
適合の程度の尺度として中間エンベロープ品質数を決定
し、新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデ
ータ中の全ての複素数の平均自乗根（ｒ．ｍ．ｓ．）誤
差である推定された雑音レベルよりも上に最良複素数が
ある圧力ステップのパーセンテージの尺度として中間複
素数品質数を決定し、および、またはエンベロープステ
ップ圧力レベルにおける複素数サイズの可変性の尺度と
して中間ステップ品質数を決定することにより本発明に
したがってオシロメトリックエンベロープデータの信号
品質をチェックする。これら値は、オシロメトリックエ
ンベロープデータの信号品質を表す全体的な品質数を生
成するように加重関数にしたがって結合されることが好
ましい。一般に、最新のオシロメトリックエンベロープ
データは、古いオシロメトリックエンベロープデータよ
り重く加重される。
リックエンベロープが予め定められたほぼ釣鐘形を有し
ているか否かを決定し、計算された血圧が心臓弛緩期の
血圧＜ＭＡＰ＜心臓収縮期の血圧であって合理的な生理
学的範囲内にあるか否かを決定するためにオシロメトリ
ックエンベロープデータに対して曲線適合手順（使用さ
れた場合に）の実行中に決定された血圧結果を使用し、
新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデータ
を記憶されているオシロメトリックエンベロープデータ
と比較し、予め定められた範囲内にある新しく獲得され
たオシロメトリックエンベロープデータの値の、記憶さ
れているオシロメトリックエンベロープデータの値から
のパーセンテージとして中間履歴品質数を決定し、曲線
適合手順により使用された曲線適合データの、新しく獲
得されたオシロメトリックエンベロープデータに対する
適合の程度の尺度として中間エンベロープ品質数を決定
し、新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデ
ータ中の全ての複素数の平均自乗根（ｒ．ｍ．ｓ．）誤
差である推定された雑音レベルよりも上に最良複素数が
ある圧力ステップのパーセンテージの尺度として中間複
素数品質数を決定し、および、またはエンベロープステ
ップ圧力レベルにおける複素数サイズの可変性の尺度と
して中間ステップ品質数を決定することにより本発明に
したがってオシロメトリックエンベロープデータの信号
品質をチェックする。これら値は、オシロメトリックエ
ンベロープデータの信号品質を表す全体的な品質数を生
成するように加重関数にしたがって結合されることが好
ましい。一般に、最新のオシロメトリックエンベロープ
データは、古いオシロメトリックエンベロープデータよ
り重く加重される。
【０００６】好ましい実施形態において、プログラムさ
れた制御装置は、次式を使用して中間エンベロープ品質
数を決定し： 中間エンベロープ品質＝ A＊100/(A+sqrt(加重＊エンベ
ロープs.s.e.)) ここで、Ａは曲線適合手順により使用された振幅に対す
るガウスパラメータであり、加重は中間履歴品質数に基
づいた値を有し、エンベロープ誤差平方和(s.s.e.)は次
式を使用して見出され：
れた制御装置は、次式を使用して中間エンベロープ品質
数を決定し： 中間エンベロープ品質＝ A＊100/(A+sqrt(加重＊エンベ
ロープs.s.e.)) ここで、Ａは曲線適合手順により使用された振幅に対す
るガウスパラメータであり、加重は中間履歴品質数に基
づいた値を有し、エンベロープ誤差平方和(s.s.e.)は次
式を使用して見出され：
【数５】
【０００７】ここで“ａi ”および“ｐi ”はオシロメ
トリックエンベロープデータを表し、それぞれステップ
オシロメトリック振幅およびステップ圧力に対応し、
“ｉ”はエンベロープステップデータに対して使用され
るインデックスであり、ＢおよびＣは曲線適合手順によ
って使用される平均および偏差の各ガウスパラメータで
ある。プログラムされた制御装置はまた、推定された雑
音レベルの基礎を次式から決定された複素数ｓ．ｓ．
ｅ．に置いており：
トリックエンベロープデータを表し、それぞれステップ
オシロメトリック振幅およびステップ圧力に対応し、
“ｉ”はエンベロープステップデータに対して使用され
るインデックスであり、ＢおよびＣは曲線適合手順によ
って使用される平均および偏差の各ガウスパラメータで
ある。プログラムされた制御装置はまた、推定された雑
音レベルの基礎を次式から決定された複素数ｓ．ｓ．
ｅ．に置いており：
【数６】
【０００８】ここでｃijは新しく獲得されたオシロメト
リックエンベロープデータからの複素数サイズを表す複
素数データであり、“ｉ”はエンベロープステップデー
タに対して使用されたインデックスであり、ｊはエンベ
ロープステップ圧力レベルにおける複素数に対するイン
デックスであり、ｐi はステップ圧力を表し、Ａ，Ｂお
よびＣは、曲線適合手順によってそれぞれ使用された振
幅、平均および偏差に対する各ガウスパラメータであ
る。
リックエンベロープデータからの複素数サイズを表す複
素数データであり、“ｉ”はエンベロープステップデー
タに対して使用されたインデックスであり、ｊはエンベ
ロープステップ圧力レベルにおける複素数に対するイン
デックスであり、ｐi はステップ圧力を表し、Ａ，Ｂお
よびＣは、曲線適合手順によってそれぞれ使用された振
幅、平均および偏差に対する各ガウスパラメータであ
る。
【０００９】好ましい実施形態では、プログラムされた
制御装置は、中間履歴品質数に依存しているしきい値を
越えた割合（各複素数と、その複素数が発生したカフ圧
力に対する複素数サイズの最良推定量との間の絶対値の
差）を有する複素数の、受信された全複素数のうちのパ
ーセンテージとして中間ステップ品質数を決定する。
制御装置は、中間履歴品質数に依存しているしきい値を
越えた割合（各複素数と、その複素数が発生したカフ圧
力に対する複素数サイズの最良推定量との間の絶対値の
差）を有する複素数の、受信された全複素数のうちのパ
ーセンテージとして中間ステップ品質数を決定する。
【００１０】プログラムされた制御装置は計算された血
圧および全体的な品質数をチェックして、計算された血
圧を表示する前に、計算された血圧および全体的な品質
数が生理学的な意味をなすかどうかを判断して決定する
ことが好ましい。その後、プログラムされた制御装置は
全体的な品質数を第１のしきい値と比較し、それによっ
てオシロメトリックエンベロープデータは、第１のしき
い値が越された場合にのみ表示される。プログラムされ
た制御装置はまた、全体的な品質数を第１のしきい値よ
り大きい第２のしきい値と比較し、それによって全体的
な品質数が第１のしきい値を越えるが第２のしきい値を
越えない場合は、アーティファクトの警報メッセージと
共にオシロメトリックエンベロープデータを表示し、ま
た、全体的な品質数が第１および第２の両しきい値を越
えた場合には、警報メッセージなしにオシロメトリック
エンベロープデータを表示する。本発明の以下の詳細な
説明から明らかであるように、本発明の技術的範囲は対
応した方法を含んでいる。
圧および全体的な品質数をチェックして、計算された血
圧を表示する前に、計算された血圧および全体的な品質
数が生理学的な意味をなすかどうかを判断して決定する
ことが好ましい。その後、プログラムされた制御装置は
全体的な品質数を第１のしきい値と比較し、それによっ
てオシロメトリックエンベロープデータは、第１のしき
い値が越された場合にのみ表示される。プログラムされ
た制御装置はまた、全体的な品質数を第１のしきい値よ
り大きい第２のしきい値と比較し、それによって全体的
な品質数が第１のしきい値を越えるが第２のしきい値を
越えない場合は、アーティファクトの警報メッセージと
共にオシロメトリックエンベロープデータを表示し、ま
た、全体的な品質数が第１および第２の両しきい値を越
えた場合には、警報メッセージなしにオシロメトリック
エンベロープデータを表示する。本発明の以下の詳細な
説明から明らかであるように、本発明の技術的範囲は対
応した方法を含んでいる。
【発明の実施の形態】本発明は、以下の好ましい実施形
態の詳細な説明および添付図面を参照することによって
さらに容易に理解されるであろう。以下、図１乃至９を
参照して本発明の好ましい実施形態にしたがって上述の
目的を満足させ、その他の有益な特徴を提供するシステ
ムおよび方法を説明する。当業者は、これらの図面に関
してここに記載されている説明が単なる例示に過ぎず、
本発明の技術的範囲を何等制限するものではないことを
容易に認識するであろう。したがって、本発明の技術的
範囲に関する全ての問題は添付された特許請求の範囲を
参照することによって解決されるものである。Ramsey氏
による米国特許第 4,360,029号明細書には、本発明の原
理が有効に適用されることのできるオシロメトリック血
圧監視用のシステムが詳細に記載されている。Ramsey氏
による特許明細書は、ここにおいて参考文献とされてい
る。以下の図１の説明は、このシステムの動作の簡単な
概要である。
態の詳細な説明および添付図面を参照することによって
さらに容易に理解されるであろう。以下、図１乃至９を
参照して本発明の好ましい実施形態にしたがって上述の
目的を満足させ、その他の有益な特徴を提供するシステ
ムおよび方法を説明する。当業者は、これらの図面に関
してここに記載されている説明が単なる例示に過ぎず、
本発明の技術的範囲を何等制限するものではないことを
容易に認識するであろう。したがって、本発明の技術的
範囲に関する全ての問題は添付された特許請求の範囲を
参照することによって解決されるものである。Ramsey氏
による米国特許第 4,360,029号明細書には、本発明の原
理が有効に適用されることのできるオシロメトリック血
圧監視用のシステムが詳細に記載されている。Ramsey氏
による特許明細書は、ここにおいて参考文献とされてい
る。以下の図１の説明は、このシステムの動作の簡単な
概要である。
【００１１】図１には、完全膨張されたときに上腕動脈
を閉塞する通常のフレキシブルな膨張可能で収縮可能な
カフ101 を装着した患者の腕100 が示されている。排気
管103 を備えた収縮バルブ102 を使用してカフ101 が徐
々に収縮されると、動脈の閉塞は徐々に緩和される。以
下詳細に説明するように、収縮バルブ102 によるカフ10
1 の収縮は、マイクロプロセッサ107 により制御ライン
106 を介して制御される。
を閉塞する通常のフレキシブルな膨張可能で収縮可能な
カフ101 を装着した患者の腕100 が示されている。排気
管103 を備えた収縮バルブ102 を使用してカフ101 が徐
々に収縮されると、動脈の閉塞は徐々に緩和される。以
下詳細に説明するように、収縮バルブ102 によるカフ10
1 の収縮は、マイクロプロセッサ107 により制御ライン
106 を介して制御される。
【００１２】圧力トランスデューサ104 はダクト105 に
よってカフ101 に結合され、そこにおける圧力を感知す
る。通常のオシロメトリック技術によると、動脈におけ
る圧力振動は、カフ101 の逆圧の変化によって感知さ
れ、これらの圧力振動はトランスデューサ104 によって
電気信号に変換され、通路106 を介してマイクロプロセ
ッサ107 に結合されて処理される。さらに、加圧空気源
109 は、ダクト110 を介して膨張バルブ111 へ結合さ
れ、さらにダクト112 を通って圧力カフ101 に接続され
ている。膨張バルブ111 は、マイクロプロセッサ107 か
らの接続113 により電気的に制御される。収縮バルブ10
2 もまたカフ101 に導かれているダクト112 とダクト11
4 によって分枝接続115 で接続されている。
よってカフ101 に結合され、そこにおける圧力を感知す
る。通常のオシロメトリック技術によると、動脈におけ
る圧力振動は、カフ101 の逆圧の変化によって感知さ
れ、これらの圧力振動はトランスデューサ104 によって
電気信号に変換され、通路106 を介してマイクロプロセ
ッサ107 に結合されて処理される。さらに、加圧空気源
109 は、ダクト110 を介して膨張バルブ111 へ結合さ
れ、さらにダクト112 を通って圧力カフ101 に接続され
ている。膨張バルブ111 は、マイクロプロセッサ107 か
らの接続113 により電気的に制御される。収縮バルブ10
2 もまたカフ101 に導かれているダクト112 とダクト11
4 によって分枝接続115 で接続されている。
【００１３】本発明の原理の観点から、上記に参照され
ているRamsey氏の特許第 4,360,029号明細書および第
4,360,034号明細書の従来技術の教示にしたがって、圧
力トランスデューサ104 からの信号がマイクロプロセッ
サ107 により処理され、血圧データが生成され、アーテ
ィファクトデータが随意に排除されることができる。そ
の代りに、Medero氏他による米国特許第 4,543,962号明
細書、Medero氏による米国特許第 4,546,775号明細書、
Hood,Jr.氏他による米国特許第 4,461,761号明細書、Ra
msey,III氏他による米国特許第 4,754,761号明細書、第
5,170,795号明細書および第 5,052,397号明細書、Mede
ro氏による米国特許第 5,577,508号明細書、ならびに H
ersh氏他による米国特許第 5,590,662号明細書の教示に
したがって血圧を決定することが可能であり、これらの
特許明細書は全てその権利が本出願人に譲渡され、それ
らの説明はここにおいて参考文献とされている。いずれ
にしても、既知の技術を使用して各レベルで受信された
オシロメトリック複素数の品質を決定し、アーティファ
クトではなく実際の血圧データを使用して血圧決定を行
なうことが望ましい。
ているRamsey氏の特許第 4,360,029号明細書および第
4,360,034号明細書の従来技術の教示にしたがって、圧
力トランスデューサ104 からの信号がマイクロプロセッ
サ107 により処理され、血圧データが生成され、アーテ
ィファクトデータが随意に排除されることができる。そ
の代りに、Medero氏他による米国特許第 4,543,962号明
細書、Medero氏による米国特許第 4,546,775号明細書、
Hood,Jr.氏他による米国特許第 4,461,761号明細書、Ra
msey,III氏他による米国特許第 4,754,761号明細書、第
5,170,795号明細書および第 5,052,397号明細書、Mede
ro氏による米国特許第 5,577,508号明細書、ならびに H
ersh氏他による米国特許第 5,590,662号明細書の教示に
したがって血圧を決定することが可能であり、これらの
特許明細書は全てその権利が本出願人に譲渡され、それ
らの説明はここにおいて参考文献とされている。いずれ
にしても、既知の技術を使用して各レベルで受信された
オシロメトリック複素数の品質を決定し、アーティファ
クトではなく実際の血圧データを使用して血圧決定を行
なうことが望ましい。
【００１４】マイクロプロセッサ107 のプログラミング
を除いては、図１を参照して上述された本発明の装置
は、実質的にRamsey,III氏他による特許第 4,360,029号
明細書および第 4,360,034号明細書に記載されているも
のと同じである。したがって、図１に示されている装置
の動作中、たとえば約８乃至１０p.s.i.に加圧された空
気が加圧空気源109 において利用できる。血圧の決定を
開始することが所望されたとき、マイクロプロセッサ10
7 は通路113 によって信号を供給して、膨張バルブ111
を開く。収縮バルブ102 は閉じられる。加圧空気源109
からの空気は、膨張バルブ111 およびダクト112 を通っ
て伝達され、所望のレベルに、好ましくは患者の推定心
臓収縮期の血圧より上にカフ101 を膨張させる。マイク
ロプロセッサ107 は圧力トランスデューサ104 からの通
路106 上における信号に応答する。この信号はカフ101
における瞬間的な圧力を示すものであり、カフ101 中の
圧力が患者の推定心臓収縮期の血圧より上の予め定めら
れた値に達したとき、マイクロプロセッサ107 はこのカ
フ101 の膨張を中断させる。このような中断は、通路11
3 によって信号を送り、膨張バルブ111 に閉じるように
命令することにより行われる。膨張バルブ111 が閉じる
と、収縮ルーチンを開始することによって血圧を測定す
ることができる。
を除いては、図１を参照して上述された本発明の装置
は、実質的にRamsey,III氏他による特許第 4,360,029号
明細書および第 4,360,034号明細書に記載されているも
のと同じである。したがって、図１に示されている装置
の動作中、たとえば約８乃至１０p.s.i.に加圧された空
気が加圧空気源109 において利用できる。血圧の決定を
開始することが所望されたとき、マイクロプロセッサ10
7 は通路113 によって信号を供給して、膨張バルブ111
を開く。収縮バルブ102 は閉じられる。加圧空気源109
からの空気は、膨張バルブ111 およびダクト112 を通っ
て伝達され、所望のレベルに、好ましくは患者の推定心
臓収縮期の血圧より上にカフ101 を膨張させる。マイク
ロプロセッサ107 は圧力トランスデューサ104 からの通
路106 上における信号に応答する。この信号はカフ101
における瞬間的な圧力を示すものであり、カフ101 中の
圧力が患者の推定心臓収縮期の血圧より上の予め定めら
れた値に達したとき、マイクロプロセッサ107 はこのカ
フ101 の膨張を中断させる。このような中断は、通路11
3 によって信号を送り、膨張バルブ111 に閉じるように
命令することにより行われる。膨張バルブ111 が閉じる
と、収縮ルーチンを開始することによって血圧を測定す
ることができる。
【００１５】上述のように、圧力トランスデューサ104
によって感知されるマイクロプロセッサ107 および収縮
バルブ102 の制御下にある実際の血圧測定は、上述され
た特許明細書に開示されている任意の適切な方法で行わ
れることができる。さらに、カフ101 の収縮は、本出願
人にその権利が譲渡され、その内容全体がここにおいて
参考文献とされている Booth氏他による米国特許第 5,5
18,000号明細書およびMedero氏の米国特許第 5,579,776
号明細書に記載されているように制御されることができ
る。各測定サイクルの完了時、収縮バルブ102 は、実質
的に排気管103 を介してカフ圧力を完全に減少させるた
めに十分に長い時間のあいだ再度開かれることができ
る。その後、新しい測定サイクルを開始するために、収
縮バルブ102 が閉じられる。
によって感知されるマイクロプロセッサ107 および収縮
バルブ102 の制御下にある実際の血圧測定は、上述され
た特許明細書に開示されている任意の適切な方法で行わ
れることができる。さらに、カフ101 の収縮は、本出願
人にその権利が譲渡され、その内容全体がここにおいて
参考文献とされている Booth氏他による米国特許第 5,5
18,000号明細書およびMedero氏の米国特許第 5,579,776
号明細書に記載されているように制御されることができ
る。各測定サイクルの完了時、収縮バルブ102 は、実質
的に排気管103 を介してカフ圧力を完全に減少させるた
めに十分に長い時間のあいだ再度開かれることができ
る。その後、新しい測定サイクルを開始するために、収
縮バルブ102 が閉じられる。
【００１６】要約すると、血圧測定が所望されたとき、
カフ圧力が圧力トランスデューサ104 によって管理され
ながら、そのカフ圧力が所望のレベルに達するまで、膨
張バルブ111 が開かれる。その後、膨張バルブ111 は閉
じられる。その後、マイクロプロセッサ107 からの信号
116 を使用して収縮バルブ102 が開かれ、血圧測定が行
われる。
カフ圧力が圧力トランスデューサ104 によって管理され
ながら、そのカフ圧力が所望のレベルに達するまで、膨
張バルブ111 が開かれる。その後、膨張バルブ111 は閉
じられる。その後、マイクロプロセッサ107 からの信号
116 を使用して収縮バルブ102 が開かれ、血圧測定が行
われる。
【００１７】典型的な自動血圧計装置において、カフ収
縮動作は、１ステップ当たり通常約８ｍｍＨｇの等しい
デクリメントにより行われる。図２は、通常のＮＩＢＰ
モニタに対する通常のカフの段階的収縮および測定サイ
クルを示している圧力対時間のグラフを示す。示されて
いるように、カフ101 は、心臓収縮期の圧力より高い圧
力に膨張され、その後ステップ当たり約８ｍｍＨｇの等
しい期間ごとに段階的に収縮される。タイムアウト期間
ｄが各ステップにおいて与えられており、この期間中に
信号処理回路が上述の特許明細書に記載されている技術
にしたがって振動複素数をサーチする。タイムアウト期
間ｄの終りに、カフ圧力は、振動複素数が検出されなく
てもデクレメントされる。この圧力をデクレメントし、
振動複素数をサーチするプロセスは、ＭＡＰおよびオシ
ロメトリックエンベロープ200の少なくとも一方が決定
されるまで繰返される。血圧決定プロセス全体は、一般
に使用者によって設定される予め定められた設定インタ
ーバルで繰返される。
縮動作は、１ステップ当たり通常約８ｍｍＨｇの等しい
デクリメントにより行われる。図２は、通常のＮＩＢＰ
モニタに対する通常のカフの段階的収縮および測定サイ
クルを示している圧力対時間のグラフを示す。示されて
いるように、カフ101 は、心臓収縮期の圧力より高い圧
力に膨張され、その後ステップ当たり約８ｍｍＨｇの等
しい期間ごとに段階的に収縮される。タイムアウト期間
ｄが各ステップにおいて与えられており、この期間中に
信号処理回路が上述の特許明細書に記載されている技術
にしたがって振動複素数をサーチする。タイムアウト期
間ｄの終りに、カフ圧力は、振動複素数が検出されなく
てもデクレメントされる。この圧力をデクレメントし、
振動複素数をサーチするプロセスは、ＭＡＰおよびオシ
ロメトリックエンベロープ200の少なくとも一方が決定
されるまで繰返される。血圧決定プロセス全体は、一般
に使用者によって設定される予め定められた設定インタ
ーバルで繰返される。
【００１８】この段階まで、図１のモニタは通常の方法
で動作する。本発明によると、収集された信号の品質を
決定して、その信号に含まれているデータが信頼できる
ものであるか否かを決定するためにこのようなシステム
を修正することが所望されている。この信号品質は、デ
ータの収集中に使用されるマイクロプロセッサ107によ
り行われるアルゴリズム（以下説明する）およびそれに
続く血圧の計算によって決定され、結果が臨床的使用に
対して十分に正確なものであることを確実にすることを
支援する。これを行うために、同じことを生データの生
理学的妥当性、生データ中の雑音量および生理学的尤度
に関して行なう。
で動作する。本発明によると、収集された信号の品質を
決定して、その信号に含まれているデータが信頼できる
ものであるか否かを決定するためにこのようなシステム
を修正することが所望されている。この信号品質は、デ
ータの収集中に使用されるマイクロプロセッサ107によ
り行われるアルゴリズム（以下説明する）およびそれに
続く血圧の計算によって決定され、結果が臨床的使用に
対して十分に正確なものであることを確実にすることを
支援する。これを行うために、同じことを生データの生
理学的妥当性、生データ中の雑音量および生理学的尤度
に関して行なう。
【００１９】本発明によると、品質アルゴリズムは、劣
化したデータのためにそれ以上の他の解析を止めさせる
（血圧決定中に種々の点で）ためにマイクロプロセッサ
107 において使用される。データがかなり劣化している
ために、それから求められる血圧数が不適切である場合
には、これを認識して決定を止めるべきである。これ
は、血圧数が公表される場合に、それらの品質を高く保
つのに役立つ。本発明の品質アルゴリズムはまた、血圧
評価を改善するもっと多くのデータを得ることを決定す
るために使用される。付加的な生エンベロープデータに
対する要求は、後にさらに高い全体的な品質および公表
可能な血圧数になるであろう。データに対する要求は、
上述の曲線適合プロセスが使用される場合、このような
プロセスの前および、または後に為されることができ
る。それはまた、付加的なデータの収集にとって最もよ
い圧力レベルに関する情報をカフ圧力制御機能に提供す
ることを含んでいる。これは本質的に、生のエンベロー
プデータの解析により合理的な曲線適合が得られる可能
性があることを確認するためのチェックである。生のエ
ンベロープデータは、それが正常な生理学的形状を有し
ている場合に高い品質を有する。
化したデータのためにそれ以上の他の解析を止めさせる
（血圧決定中に種々の点で）ためにマイクロプロセッサ
107 において使用される。データがかなり劣化している
ために、それから求められる血圧数が不適切である場合
には、これを認識して決定を止めるべきである。これ
は、血圧数が公表される場合に、それらの品質を高く保
つのに役立つ。本発明の品質アルゴリズムはまた、血圧
評価を改善するもっと多くのデータを得ることを決定す
るために使用される。付加的な生エンベロープデータに
対する要求は、後にさらに高い全体的な品質および公表
可能な血圧数になるであろう。データに対する要求は、
上述の曲線適合プロセスが使用される場合、このような
プロセスの前および、または後に為されることができ
る。それはまた、付加的なデータの収集にとって最もよ
い圧力レベルに関する情報をカフ圧力制御機能に提供す
ることを含んでいる。これは本質的に、生のエンベロー
プデータの解析により合理的な曲線適合が得られる可能
性があることを確認するためのチェックである。生のエ
ンベロープデータは、それが正常な生理学的形状を有し
ている場合に高い品質を有する。
【００２０】本発明の品質アルゴリズムはまた、得られ
た血圧値を公表することが適切か否かを決定するために
使用される。これは、“全体的な”品質数に関するしき
い値テストである。ＮＩＢＰアルゴリズムの別の特徴に
より支援して、最終的に公表される数の品質を改善する
ために、制御パラメータ（加重）が血圧アルゴリズム内
に設定されてもよい。品質アルゴリズムはまたシステム
を支援して、任意の警報を公表するか否かを決定しても
よい。著しいアーティファクトが存在する場合には、警
報が出されなければならない。この付加的な情報は、高
い正確度が必要とされる場合、別の読み取りをしなけれ
ばならないことを意味するため、患者の介護の品質が向
上する。これは、決定された品質レベルに適した多数の
レベルの警報を含むことができる。このプロセスはま
た、“全体的な”品質数を使用するしきい値テストに基
づいている。血圧の決定の終りに、品質アルゴリズム
は、０から１００までの“全体的な”品質数を生成し、
１００は最高品質を示す。
た血圧値を公表することが適切か否かを決定するために
使用される。これは、“全体的な”品質数に関するしき
い値テストである。ＮＩＢＰアルゴリズムの別の特徴に
より支援して、最終的に公表される数の品質を改善する
ために、制御パラメータ（加重）が血圧アルゴリズム内
に設定されてもよい。品質アルゴリズムはまたシステム
を支援して、任意の警報を公表するか否かを決定しても
よい。著しいアーティファクトが存在する場合には、警
報が出されなければならない。この付加的な情報は、高
い正確度が必要とされる場合、別の読み取りをしなけれ
ばならないことを意味するため、患者の介護の品質が向
上する。これは、決定された品質レベルに適した多数の
レベルの警報を含むことができる。このプロセスはま
た、“全体的な”品質数を使用するしきい値テストに基
づいている。血圧の決定の終りに、品質アルゴリズム
は、０から１００までの“全体的な”品質数を生成し、
１００は最高品質を示す。
【００２１】図３および４に示されているように、ＮＩ
ＢＰ品質の改善を助ける種々のアルゴリズムが血圧決定
中のある重要な（キーとなる）時間に行われる。図３お
よび４は、本発明の技術を使用して血圧測定を行うため
に図１の装置の中のマイクロプロセッサ107 において動
作する制御アルゴリズムの１実施形態を示している。示
されているように、血圧決定はステップ300 からスター
トし、ステップ302において血圧カフ101 は、通常の方
法で段階的に収縮するために一般に心臓収縮期の血圧よ
り高い点に膨張される。ステップ304 において、エンベ
ロープデータはカフ101 の収縮中に通常の方法で収集さ
れる。当業者は、カフ圧力の関数である複素数サイズを
エンベロープが有しており、生のエンベロープデータを
得るために複素数サイズ情報が減少されることを認識す
るであろう。
ＢＰ品質の改善を助ける種々のアルゴリズムが血圧決定
中のある重要な（キーとなる）時間に行われる。図３お
よび４は、本発明の技術を使用して血圧測定を行うため
に図１の装置の中のマイクロプロセッサ107 において動
作する制御アルゴリズムの１実施形態を示している。示
されているように、血圧決定はステップ300 からスター
トし、ステップ302において血圧カフ101 は、通常の方
法で段階的に収縮するために一般に心臓収縮期の血圧よ
り高い点に膨張される。ステップ304 において、エンベ
ロープデータはカフ101 の収縮中に通常の方法で収集さ
れる。当業者は、カフ圧力の関数である複素数サイズを
エンベロープが有しており、生のエンベロープデータを
得るために複素数サイズ情報が減少されることを認識す
るであろう。
【００２２】本発明の好ましい実施形態によると、ステ
ップ304 において生のエンベロープデータが収集される
と、曲線適合解析をする前に、ステップ306 で生のエン
ベロープデータの品質が評価される。図６は高品質で異
物の混じっていないクリーンなデータを有するオシロメ
トリック血圧エンベロープの一例であり、一方図７はア
ーティファクトが生じた状況下における段階的収縮およ
び複素数を含むオシロメトリック血圧エンベロープの一
例である。
ップ304 において生のエンベロープデータが収集される
と、曲線適合解析をする前に、ステップ306 で生のエン
ベロープデータの品質が評価される。図６は高品質で異
物の混じっていないクリーンなデータを有するオシロメ
トリック血圧エンベロープの一例であり、一方図７はア
ーティファクトが生じた状況下における段階的収縮およ
び複素数を含むオシロメトリック血圧エンベロープの一
例である。
【００２３】ステップ306 において、アルゴリズムは、
生のエンベロープデータにおける最大振動振幅の上側お
よび下側の圧力レベルの数を決定する。アルゴリズム
は、解析を試みる前にエンベロープデータにおいてバラ
ンスがとれているか否かを決定しなければならない。換
言すると、アルゴリズムは、エンベロープデータが要求
されている釣鐘形を有しているか否かを決定する。この
テストでは、データを圧力レベルで単に分類し、最大複
素数サイズを有する圧力レベルを決定し、その後この最
大値の両側の点の数をカウントするだけで生のエンベロ
ープデータにおいてバランスがとれていることが確認さ
れる。最大値の両側には、最少数の点がなくてはならな
い。生のエンベロープデータが通常の生理学的特性を有
しており、したがって生理学的期待値に基づく“合理的
な形状”を有している場合、生のエンベロープデータは
さらに解析されることが可能である。これは第１の“品
質”チェックである。その後、ステップ308 において、
上述の米国特許第 5,704,362号明細書に記載されている
曲線適合技術のような通常の技術を使用して血圧が計算
される。
生のエンベロープデータにおける最大振動振幅の上側お
よび下側の圧力レベルの数を決定する。アルゴリズム
は、解析を試みる前にエンベロープデータにおいてバラ
ンスがとれているか否かを決定しなければならない。換
言すると、アルゴリズムは、エンベロープデータが要求
されている釣鐘形を有しているか否かを決定する。この
テストでは、データを圧力レベルで単に分類し、最大複
素数サイズを有する圧力レベルを決定し、その後この最
大値の両側の点の数をカウントするだけで生のエンベロ
ープデータにおいてバランスがとれていることが確認さ
れる。最大値の両側には、最少数の点がなくてはならな
い。生のエンベロープデータが通常の生理学的特性を有
しており、したがって生理学的期待値に基づく“合理的
な形状”を有している場合、生のエンベロープデータは
さらに解析されることが可能である。これは第１の“品
質”チェックである。その後、ステップ308 において、
上述の米国特許第 5,704,362号明細書に記載されている
曲線適合技術のような通常の技術を使用して血圧が計算
される。
【００２４】本発明の好ましい実施形態において、曲線
適合または血圧計算をすることによって学習されたもの
を使用して、曲線適合または別の血圧計算後に生のエン
ベロープデータの品質を評価するために、第２の“品
質”チェックがステップ310で行われる。このテストに
おいて、エンベロープデータがバランスのとれた方式で
カフ圧力レベルの範囲にわたって拡散されていることが
確認される。生のエンベロープデータが曲線適合に近接
しており、また生のデータが雑音をほとんど有しない場
合、品質インジケータは上昇する。中間品質値のセット
が見出だされて、“全体的な”品質を得るために結合さ
れる。曲線適合を行うことによって学習される別の重要
な情報は、血圧値を最も多く採取すべき場所と、可能な
各カフ圧力に対応した複素数サイズである。血圧数の評
価は、それらが生理学的な意味をなす（たとえば、心臓
弛緩期の血圧＜平均的な動脈の血圧（ＭＡＰ）＜心臓収
縮期の血圧）か否か、ならびに血圧が合理的な範囲内に
あるか否かを調べるために行われる。血圧数がおそらく
生理学的に少なくなるにしたがって、品質は低下する。
適合または血圧計算をすることによって学習されたもの
を使用して、曲線適合または別の血圧計算後に生のエン
ベロープデータの品質を評価するために、第２の“品
質”チェックがステップ310で行われる。このテストに
おいて、エンベロープデータがバランスのとれた方式で
カフ圧力レベルの範囲にわたって拡散されていることが
確認される。生のエンベロープデータが曲線適合に近接
しており、また生のデータが雑音をほとんど有しない場
合、品質インジケータは上昇する。中間品質値のセット
が見出だされて、“全体的な”品質を得るために結合さ
れる。曲線適合を行うことによって学習される別の重要
な情報は、血圧値を最も多く採取すべき場所と、可能な
各カフ圧力に対応した複素数サイズである。血圧数の評
価は、それらが生理学的な意味をなす（たとえば、心臓
弛緩期の血圧＜平均的な動脈の血圧（ＭＡＰ）＜心臓収
縮期の血圧）か否か、ならびに血圧が合理的な範囲内に
あるか否かを調べるために行われる。血圧数がおそらく
生理学的に少なくなるにしたがって、品質は低下する。
【００２５】一例として、図８は図６の異物の混じって
いないデータから得られたオシロメトリック血圧エンベ
ロープを示し、それは最大値の両側における生のデータ
点と、指定されたしきい値の下方におけるデータ点とを
含んでいる。他方、図９はデータが雑音によって劣化さ
れた後の図８のエンベロープを示している。図８の生の
エンベロープデータは曲線適合に接近しており、生のデ
ータは雑音をほとんど有しないので、品質インジケータ
は図８において高く、図９では低い。
いないデータから得られたオシロメトリック血圧エンベ
ロープを示し、それは最大値の両側における生のデータ
点と、指定されたしきい値の下方におけるデータ点とを
含んでいる。他方、図９はデータが雑音によって劣化さ
れた後の図８のエンベロープを示している。図８の生の
エンベロープデータは曲線適合に接近しており、生のデ
ータは雑音をほとんど有しないので、品質インジケータ
は図８において高く、図９では低い。
【００２６】とくに、ステップ310 において、アルゴリ
ズムは、ステップ308 における曲線適合後に血圧の最初
の評価から得られたＭＡＰの上側および下側の圧力レベ
ルの数を決定する。このテストは再び、エンベロープデ
ータはバランスがとれており、そのエンベロープの心臓
収縮側および心臓弛緩側に十分な点が存在していること
を保証することを助ける。ステップ310 において、アル
ゴリズムはまた、平均的な動脈の血圧（ＭＡＰ）におい
てエンベロープ（振動）サイズのある分数（ｆｒａｃｔ
ｉｏｎ）の下方に位置する複素数サイズを有する圧力レ
ベルの数を決定する。すなわち、ＭＡＰ値から離れるに
つれてエンベロープは減少し、また、行われた解析は数
学的に安定し、生理学的に意味をなしていることが決定
されなければならない。さらに、ステップ310 におい
て、アルゴリズムは、推定された心臓収縮および心臓弛
緩値に近いステップの数を決定する。生のデータが心臓
収縮および心臓弛緩期の血圧値に近い場合、それらが正
しいことがさらに確実となり、その品質はさらに高くな
る。
ズムは、ステップ308 における曲線適合後に血圧の最初
の評価から得られたＭＡＰの上側および下側の圧力レベ
ルの数を決定する。このテストは再び、エンベロープデ
ータはバランスがとれており、そのエンベロープの心臓
収縮側および心臓弛緩側に十分な点が存在していること
を保証することを助ける。ステップ310 において、アル
ゴリズムはまた、平均的な動脈の血圧（ＭＡＰ）におい
てエンベロープ（振動）サイズのある分数（ｆｒａｃｔ
ｉｏｎ）の下方に位置する複素数サイズを有する圧力レ
ベルの数を決定する。すなわち、ＭＡＰ値から離れるに
つれてエンベロープは減少し、また、行われた解析は数
学的に安定し、生理学的に意味をなしていることが決定
されなければならない。さらに、ステップ310 におい
て、アルゴリズムは、推定された心臓収縮および心臓弛
緩値に近いステップの数を決定する。生のデータが心臓
収縮および心臓弛緩期の血圧値に近い場合、それらが正
しいことがさらに確実となり、その品質はさらに高くな
る。
【００２７】ステップ310 においてエンベロープデータ
の品質が評価されると、ステップ312 で中間履歴品質数
が計算される。中間履歴品質数は、マイクロプロセッサ
107によってアクセス可能なＢＰ履歴アーカイブ（図４
中の素子410 ）に記憶されている最近のＮＩＢＰ決定に
対する新しいＮＩＢＰ値の比較に基づいている。とく
に、ステップ312 において、血圧数を履歴アーカイブ41
0 中の値と比較することによって中間履歴品質数が見出
だされる。履歴アーカイブ410 中の値が新しい血圧数の
５％の誤差内ならば、それらは良好とみなされる。行わ
れた比較の全てに対する良好の比較のパーセンテージが
中間履歴品質数である。以下の表１は、中間履歴品質数
の計算を示しており、履歴アーカイブ410 中に入力した
時期に対して加重調節が行われている。新しいデータは
古いデータより重く加重される。例において、曲線適合
手順からの血圧値は１２０／８０（９３）であると仮定
する。 表 １
の品質が評価されると、ステップ312 で中間履歴品質数
が計算される。中間履歴品質数は、マイクロプロセッサ
107によってアクセス可能なＢＰ履歴アーカイブ（図４
中の素子410 ）に記憶されている最近のＮＩＢＰ決定に
対する新しいＮＩＢＰ値の比較に基づいている。とく
に、ステップ312 において、血圧数を履歴アーカイブ41
0 中の値と比較することによって中間履歴品質数が見出
だされる。履歴アーカイブ410 中の値が新しい血圧数の
５％の誤差内ならば、それらは良好とみなされる。行わ
れた比較の全てに対する良好の比較のパーセンテージが
中間履歴品質数である。以下の表１は、中間履歴品質数
の計算を示しており、履歴アーカイブ410 中に入力した
時期に対して加重調節が行われている。新しいデータは
古いデータより重く加重される。例において、曲線適合
手順からの血圧値は１２０／８０（９３）であると仮定
する。 表 １
【表１】
【００２８】可能な総スコアは６６であり、実際の総ス
コアは３１である。したがって、中間履歴数は３１／６
６、すなわち４７％である。
コアは３１である。したがって、中間履歴数は３１／６
６、すなわち４７％である。
【００２９】ＢＰ履歴アーカイブ410 は、最新の情報だ
けを保持するように周期的に更新される。良好の比較が
履歴アーカイブ410 に追加されている場合、品質は高
い。情報は、それが非常に高い品質を有していると決定
された場合にのみ履歴アーカイブ410 に記憶される。こ
の履歴アーカイブ410 は、ここには示されていないが、
曲線適合パラメータを含むことができる。
けを保持するように周期的に更新される。良好の比較が
履歴アーカイブ410 に追加されている場合、品質は高
い。情報は、それが非常に高い品質を有していると決定
された場合にのみ履歴アーカイブ410 に記憶される。こ
の履歴アーカイブ410 は、ここには示されていないが、
曲線適合パラメータを含むことができる。
【００３０】次にステップ314 において、ステップ308
の曲線適合が生のデータをどの程度よく表しているかの
尺度として中間エンベロープ品質数が計算される。この
数を計算する時、次式を使用してエンベロープ誤差平方
和（ｓ．ｓ．ｅ．）が見出だされることが好ましい：
の曲線適合が生のデータをどの程度よく表しているかの
尺度として中間エンベロープ品質数が計算される。この
数を計算する時、次式を使用してエンベロープ誤差平方
和（ｓ．ｓ．ｅ．）が見出だされることが好ましい：
【数７】
【００３１】ここで“ａi ”および“ｐi ”はエンベロ
ープデータを表し、それぞれ段階振動振幅およびステッ
プ圧力に対応し、“ｉ”はエンベロープステップデータ
に対して使用されるインデックスであり、Ａ，Ｂおよび
Ｃは曲線適合手順によってそれぞれ使用された振幅、平
均および偏差に対するパラメータである。上述のよう
に、Ａ、ＢおよびＣはガウス関数に対するパラメータで
あり、“Ａ”はエンベロープを記述するために使用され
たガウス曲線の振幅を表し、“Ｂ”はその中心位置また
は平均を表し、Ｃはその幅または偏差の制御を表す。こ
れらのパラメータは、ここにおいて参考文献とされてい
る Hersh氏他による米国特許第 5,704,362号明細書にさ
らに詳細に記載されている。
ープデータを表し、それぞれ段階振動振幅およびステッ
プ圧力に対応し、“ｉ”はエンベロープステップデータ
に対して使用されるインデックスであり、Ａ，Ｂおよび
Ｃは曲線適合手順によってそれぞれ使用された振幅、平
均および偏差に対するパラメータである。上述のよう
に、Ａ、ＢおよびＣはガウス関数に対するパラメータで
あり、“Ａ”はエンベロープを記述するために使用され
たガウス曲線の振幅を表し、“Ｂ”はその中心位置また
は平均を表し、Ｃはその幅または偏差の制御を表す。こ
れらのパラメータは、ここにおいて参考文献とされてい
る Hersh氏他による米国特許第 5,704,362号明細書にさ
らに詳細に記載されている。
【００３２】エンベロープ誤差平方和（ｓ．ｓ．ｅ．）
が見出だされると、それは次式を使用して中間エンベロ
ープ品質を計算するために使用されることができる： 中間エンベロープ品質＝ A＊100/(A+sqrt(加重＊エンベ
ロープs.s.e.)) 加重の数は中間履歴品質に依存している。履歴値が高け
れば、加重は低い数であり、履歴値が低ければ、加重は
大きい数である。エンベロープの誤差平方和をエンベロ
ープサイズと比較して、中間品質数を得ることができ
る。この誤差平方和がエンベロープサイズに関して低け
れば、品質は高く、また、誤差平方和がエンベロープサ
イズに関して高い場合は、品質は低くなる。したがっ
て、この値は曲線適合が作用したことを示すものとして
使用されることができる。
が見出だされると、それは次式を使用して中間エンベロ
ープ品質を計算するために使用されることができる： 中間エンベロープ品質＝ A＊100/(A+sqrt(加重＊エンベ
ロープs.s.e.)) 加重の数は中間履歴品質に依存している。履歴値が高け
れば、加重は低い数であり、履歴値が低ければ、加重は
大きい数である。エンベロープの誤差平方和をエンベロ
ープサイズと比較して、中間品質数を得ることができ
る。この誤差平方和がエンベロープサイズに関して低け
れば、品質は高く、また、誤差平方和がエンベロープサ
イズに関して高い場合は、品質は低くなる。したがっ
て、この値は曲線適合が作用したことを示すものとして
使用されることができる。
【００３３】ステップ316 において中間複素数品質数が
計算され、それは最良の複素数が推定された雑音レベル
よりも上にある圧力段階のパーセンテージの尺度であ
る。この雑音レベルは全ての複素数の平均自乗根（ｒ．
ｍ．ｓ．）誤差であり、雑音の推定値である複素数誤差
平方和（ｓ．ｓ．ｅ．）に基づいている。一般に、この
複素数誤差平方和が低ければ、品質が高い。これは次式
にしたがって計算される：
計算され、それは最良の複素数が推定された雑音レベル
よりも上にある圧力段階のパーセンテージの尺度であ
る。この雑音レベルは全ての複素数の平均自乗根（ｒ．
ｍ．ｓ．）誤差であり、雑音の推定値である複素数誤差
平方和（ｓ．ｓ．ｅ．）に基づいている。一般に、この
複素数誤差平方和が低ければ、品質が高い。これは次式
にしたがって計算される：
【数８】
【００３４】ここで、ｃijは生の複素数情報であり、複
素数サイズを表す。
素数サイズを表す。
【００３５】ｉは圧力レベルを示し、ｊは圧力レベルに
おける複素数に対するインデックスであり、ｐi はステ
ップ圧力を表し、Ａ，ＢおよびＣは、曲線適合手順から
生じたパラメータである。
おける複素数に対するインデックスであり、ｐi はステ
ップ圧力を表し、Ａ，ＢおよびＣは、曲線適合手順から
生じたパラメータである。
【００３６】雑音レベルの信号レベルに対する比較を使
用して、良好とみなされるステップを決定することがで
きる。以下の表２に、この比較計算の一例を示す。 表 ２
用して、良好とみなされるステップを決定することがで
きる。以下の表２に、この比較計算の一例を示す。 表 ２
【表２】
【００３７】したがって、この例において中間複素数品
質は８のうちの５であり、すなわち６３％である。
質は８のうちの５であり、すなわち６３％である。
【００３８】表２から明らかなように、各ステップにお
ける最良複素数のサイズが雑音の倍数よりはるかに高い
場合、中間複素数品質数は上昇する。
ける最良複素数のサイズが雑音の倍数よりはるかに高い
場合、中間複素数品質数は上昇する。
【００３９】ステップ318 において、あるステップにお
ける複素数のサイズの可変性の尺度として中間ステップ
品質数が計算され、この計算は、各複素数と、その複素
数が発生したカフ圧力に対する複素数サイズの最良推定
量となるものとの間の絶対値差を比較することによって
行われる。あるステップにおける複素数サイズの最良推
定値は、そのステップに対する最良のものに一致した２
つの複素数から得られる。複素数の総数に関する良好な
複素数のパーセンテージは、中間ステップ品質数として
使用される。複素数が良好か否かを評価するために、絶
対値差の比と評価された複素数のサイズが計算される。
この比に対する許容しきい値は、履歴品質数に依存し、
０．１２５からを０．２５まで変化する。履歴が良好な
らば、使用されたしきい値比は低くなる。たとえば、以
下の表３は計算方法を示している。
ける複素数のサイズの可変性の尺度として中間ステップ
品質数が計算され、この計算は、各複素数と、その複素
数が発生したカフ圧力に対する複素数サイズの最良推定
量となるものとの間の絶対値差を比較することによって
行われる。あるステップにおける複素数サイズの最良推
定値は、そのステップに対する最良のものに一致した２
つの複素数から得られる。複素数の総数に関する良好な
複素数のパーセンテージは、中間ステップ品質数として
使用される。複素数が良好か否かを評価するために、絶
対値差の比と評価された複素数のサイズが計算される。
この比に対する許容しきい値は、履歴品質数に依存し、
０．１２５からを０．２５まで変化する。履歴が良好な
らば、使用されたしきい値比は低くなる。たとえば、以
下の表３は計算方法を示している。
【００４０】以下の説明において、アーティフィシャル
以外、たとえば少数の測定された複素数だけを示す。実
際の決定では、各カフ圧力に対して測定された複素数の
数は一般に大きくなり、最良の複素数サイズを得るため
に使用される複素数を含んでいる。可能性のある９つの
うち、良の複素数は６つ存在する。したがって、この例
のデータに対して、中間段階品質は６／９であり、それ
は６７％である。 表 ３
以外、たとえば少数の測定された複素数だけを示す。実
際の決定では、各カフ圧力に対して測定された複素数の
数は一般に大きくなり、最良の複素数サイズを得るため
に使用される複素数を含んでいる。可能性のある９つの
うち、良の複素数は６つ存在する。したがって、この例
のデータに対して、中間段階品質は６／９であり、それ
は６７％である。 表 ３
【表３】
【００４１】したがって、あるステップにおいて小さい
複素数サイズ偏差が存在するならば、品質は高い。
複素数サイズ偏差が存在するならば、品質は高い。
【００４２】ステップ320 （図４）において、ステップ
312 乃至318 で低レベル複素数検出から計算された品質
値が結合される。各テストから結果的に得られた品質値
は、各テストからの値が容易に結合されるように０と１
００との間で較正されることが好ましい。全体的な品質
数は、中間品質の組合せに基づいている。たとえば、履
歴品質が９０以上であるならば、履歴品質が使用され
る。そうでなければ、全体的な品質として、ステップお
よび複素数中間品質の平均がとられる。以下、図５を参
照して、ステップ320 をさらに詳細に説明する。
312 乃至318 で低レベル複素数検出から計算された品質
値が結合される。各テストから結果的に得られた品質値
は、各テストからの値が容易に結合されるように０と１
００との間で較正されることが好ましい。全体的な品質
数は、中間品質の組合せに基づいている。たとえば、履
歴品質が９０以上であるならば、履歴品質が使用され
る。そうでなければ、全体的な品質として、ステップお
よび複素数中間品質の平均がとられる。以下、図５を参
照して、ステップ320 をさらに詳細に説明する。
【００４３】ステップ320 において全体的な品質数が決
定されると、モニタ表示装置の観察者に公表される血圧
値をさらに精細にするステップ322 が行われる。このた
めに、必要ならば通常の雑音減少アルゴリズムが使用さ
れてもよい。その後、ステップ324 において、最終的な
品質値が生理学的な意味を実際になすか否か、および合
理的な生理学的範囲にあるか否かを決定するために血圧
値の生理学的品質がチェックされる。血圧数が生理学的
にかなり異常である場合、ステップ324 において全体的
な品質数がさらに調節される。たとえば、血圧値が非常
に高くなると、全体的な品質が低下する。これは、血圧
として異常な値が正しい場合のみ、それらが公表される
ことを確実にする助けとなる。その後、結合された品質
数が十分に高く、データが信頼できることが立証された
場合に、ステップ326 において血圧値が公表される。さ
らに、結合された品質数がこのようなメッセージを正当
として認可した場合、ステップ328 においてメッセージ
もまた公表され、アーティファクトが存在する可能性が
あることを警告する。たとえば、図１０に示されている
ように、この目的で差しきい値が設定されてもよい：低
い品質計数に対して無データが表示され、中間品質計数
に対してはアーティファクトメッセージと共にデータが
表示されてもよく、また、高品質計数に対してメッセー
ジなしでデータが表示されてもよい。その後、ステップ
330 でＮＩＢＰ決定が終了する。
定されると、モニタ表示装置の観察者に公表される血圧
値をさらに精細にするステップ322 が行われる。このた
めに、必要ならば通常の雑音減少アルゴリズムが使用さ
れてもよい。その後、ステップ324 において、最終的な
品質値が生理学的な意味を実際になすか否か、および合
理的な生理学的範囲にあるか否かを決定するために血圧
値の生理学的品質がチェックされる。血圧数が生理学的
にかなり異常である場合、ステップ324 において全体的
な品質数がさらに調節される。たとえば、血圧値が非常
に高くなると、全体的な品質が低下する。これは、血圧
として異常な値が正しい場合のみ、それらが公表される
ことを確実にする助けとなる。その後、結合された品質
数が十分に高く、データが信頼できることが立証された
場合に、ステップ326 において血圧値が公表される。さ
らに、結合された品質数がこのようなメッセージを正当
として認可した場合、ステップ328 においてメッセージ
もまた公表され、アーティファクトが存在する可能性が
あることを警告する。たとえば、図１０に示されている
ように、この目的で差しきい値が設定されてもよい：低
い品質計数に対して無データが表示され、中間品質計数
に対してはアーティファクトメッセージと共にデータが
表示されてもよく、また、高品質計数に対してメッセー
ジなしでデータが表示されてもよい。その後、ステップ
330 でＮＩＢＰ決定が終了する。
【００４４】当業者は、図３および４におけるステップ
306 、310 乃至320 、324 および328 が伝統的なＮＩＢ
Ｐアルゴリズムに対する本発明の技術による追加を示し
ていることを認識するであろう。
306 、310 乃至320 、324 および328 が伝統的なＮＩＢ
Ｐアルゴリズムに対する本発明の技術による追加を示し
ていることを認識するであろう。
【００４５】図５は、本発明の技術にしたがって図３の
ステップ312 乃至318 に関して上述された種々の計算さ
れた品質値を結合し１つの全体的な品質値を得る方法を
示すフローチャートである。図５におけるステップ402
乃至410 で発生されたデータは、ステップ312 乃至318
に関して上述した品質計算において使用されるデータの
タイプを表す。一般に、得られた全てのデータは複素数
およびカフ圧力情報からスタートする。図５の目的は、
中間品質数と全体的な品質数とが異なったデータおよび
概念に基づいていることを明らかにすることである。
ステップ312 乃至318 に関して上述された種々の計算さ
れた品質値を結合し１つの全体的な品質値を得る方法を
示すフローチャートである。図５におけるステップ402
乃至410 で発生されたデータは、ステップ312 乃至318
に関して上述した品質計算において使用されるデータの
タイプを表す。一般に、得られた全てのデータは複素数
およびカフ圧力情報からスタートする。図５の目的は、
中間品質数と全体的な品質数とが異なったデータおよび
概念に基づいていることを明らかにすることである。
【００４６】図５に示されているように、以下のような
異なったタイプのデータが生成される： １．決定の収縮部分中に見出だされた全ての複素数に対
する複素数サイズおよび対応したカフ圧力（ステップ40
2 ）； ２．所定のカフ圧力レベルに対して期待される複素数サ
イズを計算するために使用されることのできる曲線適合
結果（すなわち、Ａ、ＢおよびＣ値）（ステップ404
）； ３．圧力ステップの最良表示として使用するために選択
された複素数のセットであるエンベロープデータ（ステ
ップ406 ）。ここでエンベロープデータは、血圧を計算
するために実際に使用されるカフ圧力の関数としての複
素数サイズである； ４．公表される可能性のある、曲線適合から計算された
血圧値（ステップ408 ）； ５．たとえば心臓収縮期の血圧、ＭＡＰ、心臓弛緩期の
血圧および心拍数等の前の血圧値および曲線適合パラメ
ータの履歴アーカイブ410 。
異なったタイプのデータが生成される： １．決定の収縮部分中に見出だされた全ての複素数に対
する複素数サイズおよび対応したカフ圧力（ステップ40
2 ）； ２．所定のカフ圧力レベルに対して期待される複素数サ
イズを計算するために使用されることのできる曲線適合
結果（すなわち、Ａ、ＢおよびＣ値）（ステップ404
）； ３．圧力ステップの最良表示として使用するために選択
された複素数のセットであるエンベロープデータ（ステ
ップ406 ）。ここでエンベロープデータは、血圧を計算
するために実際に使用されるカフ圧力の関数としての複
素数サイズである； ４．公表される可能性のある、曲線適合から計算された
血圧値（ステップ408 ）； ５．たとえば心臓収縮期の血圧、ＭＡＰ、心臓弛緩期の
血圧および心拍数等の前の血圧値および曲線適合パラメ
ータの履歴アーカイブ410 。
【００４７】これらの値は、図３に示されているステッ
プ312 乃至318 の品質計算において使用される。その
後、ステップ412 において、少なくともステップ312 乃
至318 において計算された値に対して加重関数が適用さ
れる。上述のように、この全体的な品質数は０と１００
との間であることが好ましい。加重関数は、使用者によ
り設定された任意の予め定められた加重関数であっても
よいし、あるいは装置の出荷前に設定された加重関数で
もよい。
プ312 乃至318 の品質計算において使用される。その
後、ステップ412 において、少なくともステップ312 乃
至318 において計算された値に対して加重関数が適用さ
れる。上述のように、この全体的な品質数は０と１００
との間であることが好ましい。加重関数は、使用者によ
り設定された任意の予め定められた加重関数であっても
よいし、あるいは装置の出荷前に設定された加重関数で
もよい。
【００４８】図５に示されているように、複素数サイズ
の可変性の程度を示すステップ品質数と、生理学的信号
と雑音との比較方法を示す複素数品質数と、曲線適合が
どの程度良いかを示すエンベロープ品質数と、最近およ
び過去の血圧に関する一致の程度を示す履歴品質数とを
含む４つの中間品質値が計算される。これらの各数は、
０と１００との間の値であることが好ましい。それらは
一度得られると、ステップ412 において全体的な品質数
を得るために組合せられて使用され、この全体的な品質
数がしきい値と比較され、血圧値の公表を行うべきか否
か、および、または警報メッセージを付加的に与えるべ
きか否かが決定される（図１０）。これらの中間品質数
のいくつかは別の方法で使用されてもよい。例えば、図
５に示されているように、中間履歴品質数は、ステップ
およびエンベロープ品質数を計算する時に使用される。
また、中間品質数は、決定を終了する前にもっとデータ
が必要か否かを決定するために使用される。品質数はさ
らに、血圧決定アーカイブ中に入力される数を決定する
ために使用されることができる。
の可変性の程度を示すステップ品質数と、生理学的信号
と雑音との比較方法を示す複素数品質数と、曲線適合が
どの程度良いかを示すエンベロープ品質数と、最近およ
び過去の血圧に関する一致の程度を示す履歴品質数とを
含む４つの中間品質値が計算される。これらの各数は、
０と１００との間の値であることが好ましい。それらは
一度得られると、ステップ412 において全体的な品質数
を得るために組合せられて使用され、この全体的な品質
数がしきい値と比較され、血圧値の公表を行うべきか否
か、および、または警報メッセージを付加的に与えるべ
きか否かが決定される（図１０）。これらの中間品質数
のいくつかは別の方法で使用されてもよい。例えば、図
５に示されているように、中間履歴品質数は、ステップ
およびエンベロープ品質数を計算する時に使用される。
また、中間品質数は、決定を終了する前にもっとデータ
が必要か否かを決定するために使用される。品質数はさ
らに、血圧決定アーカイブ中に入力される数を決定する
ために使用されることができる。
【００４９】当業者はまた、上記の説明が本発明の１実
施形態の単なる例示に過ぎず、その他の種々の実施形態
が本発明の技術的範囲を逸脱することなく可能であるこ
とを認識するであろう。たとえば、当業者は、たとえば
Hood氏他の米国特許第 4,461,266号明細書に記載されて
いる圧力が心臓弛緩期の血圧からインクリメントされる
血圧モニタに対して本発明の技術が使用されてもよいこ
とを認識するであろう。また、当業者は、十分な品質の
振動複素数が受取られたか否かを決定するために、Rams
ey氏他の米国特許明細書に記載されている振幅整合技術
を使用しない血圧モニタに対して本発明の技術が使用さ
れてもよいことを認識するであろう。本発明の方法はま
た、パルス波速度技術等の、オシロメトリック方法以外
の他の血圧測定技術を使用する血圧モニタに適用される
ことができる。したがって、このような修正は全て、添
付された特許請求の範囲の技術的範囲内に含まれるもの
である。
施形態の単なる例示に過ぎず、その他の種々の実施形態
が本発明の技術的範囲を逸脱することなく可能であるこ
とを認識するであろう。たとえば、当業者は、たとえば
Hood氏他の米国特許第 4,461,266号明細書に記載されて
いる圧力が心臓弛緩期の血圧からインクリメントされる
血圧モニタに対して本発明の技術が使用されてもよいこ
とを認識するであろう。また、当業者は、十分な品質の
振動複素数が受取られたか否かを決定するために、Rams
ey氏他の米国特許明細書に記載されている振幅整合技術
を使用しない血圧モニタに対して本発明の技術が使用さ
れてもよいことを認識するであろう。本発明の方法はま
た、パルス波速度技術等の、オシロメトリック方法以外
の他の血圧測定技術を使用する血圧モニタに適用される
ことができる。したがって、このような修正は全て、添
付された特許請求の範囲の技術的範囲内に含まれるもの
である。
【図１】本発明によるＮＩＢＰモニタリングシステムの
概略図。
概略図。
【図２】図１のＮＩＢＰモニタリングシステムを使用し
て得られた段階収縮および複素数を含むオシロメトリッ
クデータを示すグラフ。
て得られた段階収縮および複素数を含むオシロメトリッ
クデータを示すグラフ。
【図３】通常の血圧決定中に行われる本発明の技術によ
る品質計算を示すフローチャート。
る品質計算を示すフローチャート。
【図４】通常の血圧決定中に行われる本発明の技術によ
る品質計算を示すフローチャート。
る品質計算を示すフローチャート。
【図５】種々の計算された品質値を結合し１つの全体的
な品質値を得る方法を示すフローチャート。
な品質値を得る方法を示すフローチャート。
【図６】高品質で異物の混じっていないデータを有する
オシロメトリック血圧エンベロープの一例を示すグラ
フ。
オシロメトリック血圧エンベロープの一例を示すグラ
フ。
【図７】アーティファクトが生じた状況下における段階
収縮および複素数を含むオシロメトリック血圧エンベロ
ープの一例を示すグラフ。
収縮および複素数を含むオシロメトリック血圧エンベロ
ープの一例を示すグラフ。
【図８】最大値の両側における生データ点と、指定され
たしきい値の下方におけるデータ点とを含んでいるクリ
ーンなデータのオシロメトリック血圧エンベロープを示
すグラフ。
たしきい値の下方におけるデータ点とを含んでいるクリ
ーンなデータのオシロメトリック血圧エンベロープを示
すグラフ。
【図９】データが雑音によって劣化された後の図７のエ
ンベロープを示すグラフ。
ンベロープを示すグラフ。
【図１０】血圧数の決定時の誤差が品質計数の関数とし
てどのように変化するかを示すグラフ。
てどのように変化するかを示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンス・ティー・ハーシュ アメリカ合衆国、フロリダ州 33624、タ ムパ、パイニー・レーン・ドライブ 5812 (72)発明者 リチャード・メデロ アメリカ合衆国、フロリダ州 33624、タ ムパ、エス・ラグーン 8816
Claims (32)
- 【請求項１】 膨張可能および収縮可能な圧力カフと、 前記カフを膨張させて加圧するために、加圧された媒体
を選択的に前記カフに供給するように前記カフに結合さ
れた膨張装置と、 任意の血圧振動を含むカフ圧力を感知するように前記カ
フに結合されたカフ圧力センサと、 前記カフから選択的に圧力を減少させるように前記カフ
に結合された収縮装置と、 前記カフ圧力センサのカフ圧力決定に応答するプログラ
ムされた制御装置とを具備しており、 前記制御装置は、前記前記カフを膨張させる前記膨張装
置と、予め定められたインターバルで患者の各血圧決定
中に前記カフを収縮させて、測定された血圧振動によっ
て規定されたオシロメトリックエンベロープの点を表す
オシロメトリックエンベロープデータを記憶する収縮装
置とを制御するようにプログラムされ、さらに、前記オ
シロメトリックエンベロープデータから患者の血圧を計
算し、前記オシロメトリックエンベロープデータの信号
品質をチェックし、前記オシロメトリックエンベロープ
データの信号品質にしたがって計算された血圧を選択的
に表示するようにプログラムされている自動化された血
圧計装置。 - 【請求項２】 前記プログラムされた制御装置は、前記
オシロメトリックエンベロープが予め定められた一般的
な釣鐘形を有しているか否か決定することによって前記
オシロメトリックエンベロープデータの信号品質をチェ
ックする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記プログラムされた制御装置は、前記
オシロメトリックエンベロープデータが前記一般的な釣
鐘形を有している場合に、曲線適合手順を使用して患者
の血圧を計算する請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 前記プログラムされた制御装置は、計算
された血圧が合理的な生理学的範囲内にあって、心臓弛
緩期の血圧＜ＭＡＰ＜心臓収縮期の血圧であるか否かを
決定するために前記オシロメトリックエンベロープデー
タへの前記曲線適合手順の実行中に決定された血圧結果
を使用することによって前記オシロメトリックエンベロ
ープデータの信号品質をチェックする請求項３記載の装
置。 - 【請求項５】 前記プログラムされた制御装置は、新し
く獲得されたオシロメトリックエンベロープデータを記
憶されているオシロメトリックエンベロープデータと比
較して予め定められた範囲内にある前記新しく獲得され
たオシロメトリックエンベロープデータの値の、前記記
憶されているオシロメトリックエンベロープデータの値
からのパーセンテージとして中間履歴品質数を決定する
ことによって前記オシロメトリックエンベロープデータ
の信号品質をチェックする請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記プログラムされた制御装置は、前記
中間履歴品質数の前記決定中に新しいオシロメトリック
エンベロープデータを古いオシロメトリックデータより
重く加重する請求項５記載の装置。 - 【請求項７】 前記プログラムされた制御装置は、前記
曲線適合手順により使用された曲線適合データの、前記
新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデータ
に対する適合の程度の尺度として中間エンベロープ品質
数を決定することによって前記オシロメトリックエンベ
ロープデータの信号品質をチェックする請求項５記載の
装置。 - 【請求項８】 前記プログラムされた制御装置は、次式
を使用して中間エンベロープ品質数を決定し： 中間エンベロープ品質＝ A＊100/(A+sqrt(加重＊エンベ
ロープs.s.e.)) ここで、 Ａは前記曲線適合手順により使用された振幅に対するガ
ウスパラメータであり、 加重は前記中間履歴品質数に基づいた値を有し、 エンベロープ誤差平方和(s.s.e.)は次式を使用して見出
され： 【数１】 ここで、 “ａi ”および“ｐi ”はオシロメトリックエンベロー
プデータを表し、それぞれ段階オシロメトリック振幅お
よびステップ圧力に対応し、 “ｉ”はエンベロープ段階データに対して使用されるイ
ンデックスであり、 ＢおよびＣは前記曲線適合手順によって使用される平均
および偏差の各ガウスパラメータである請求項７記載の
装置。 - 【請求項９】 前記プログラムされた制御装置は、前記
新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデータ
中の全ての複素数の平均自乗根（ｒ．ｍ．ｓ．）誤差で
ある推定された雑音レベルよりも上に最良複素数がある
圧力ステップのパーセンテージの尺度として中間複素数
品質数を決定することによって前記オシロメトリックエ
ンベロープデータの信号品質をチェックする請求項７記
載の装置。 - 【請求項１０】 前記プログラムされた制御装置は、前
記推定された雑音レベルの基礎を次式から決定される複
素数ｓ．ｓ．ｅ．に置いており： 【数２】 ここで、 ｃijは前記新しく獲得されたオシロメトリックエンベロ
ープデータからの複素数サイズを表す複素数データであ
り、 “ｉ”はエンベロープステップデータに対して使用され
たインデックスであり、 ｊはエンベロープステップ圧力レベルにおける複素数に
対するインデックスであり、 ｐi はステップ圧力を表し、 Ａ，ＢおよびＣは、前記曲線適合手順によってそれぞれ
使用された振幅、平均および偏差に対する各ガウスパラ
メータである請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 前記プログラムされた制御装置は、エ
ンベロープステップ圧力レベルにおける複素数サイズの
可変性の尺度として中間ステップ品質数を決定すること
によって前記オシロメトリックエンベロープデータの信
号品質をチェックする請求項９記載の装置。 - 【請求項１２】 前記プログラムされた制御装置は、前
記中間履歴品質数に依存しているしきい値を越えた複素
数が発生したカフ圧力に対する複素数サイズの最良推定
量と各複素数との間の絶対値差の比である受信された全
複素数のうちのパーセンテージとして中間ステップ品質
数を決定する請求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 前記プログラムされた制御装置は、前
記オシロメトリックエンベロープデータの信号品質を表
す全体的な品質数を生成するように加重関数にしたがっ
て前記中間履歴品質数と、前記中間エンベロープ品質数
と、前記中間複素数品質数と、前記中間ステップ品質数
とを結合する請求項１１記載の装置。 - 【請求項１４】 前記プログラムされた制御装置は前記
計算された血圧および前記全体的な品質数をチェックし
て、計算された血圧を表示する前に、前記計算された血
圧および前記全体的な品質数が生理学的な意味をなすか
どうかを判断して決定する請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 前記プログラムされた制御装置は、前
記全体的な品質数を第１のしきい値と比較し、それによ
って第１のしきい値が越された場合にのみ、前記計算さ
れた血圧が表示される請求項１４記載の装置。 - 【請求項１６】 前記プログラムされた制御装置は、前
記全体的な品質数を前記第１のしきい値より大きい第２
のしきい値と比較し、それによって前記全体的な品質数
前記が前記第１のしきい値を越えるが前記第２のしきい
値を越えない場合にアーティファクトの警報メッセージ
と共に前記計算された血圧を表示し、前記全体的な品質
数が前記第１および第２の両しきい値を越えた場合には
前記警報メッセージなしに前記計算された血圧を表示す
る請求項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 複数の圧力レベルで採られた１以上の
複素数からの振幅を含む複数のオシロメトリックデータ
値を患者から獲得し、前記オシロメトリックデータ値が
測定された血圧振動によって規定されるオシロメトリッ
クエンベロープの点を表し、 前記オシロメトリックデータ値から患者の血圧を計算
し、 前記オシロメトリックデータ値の信号品質をチェック
し、 前記オシロメトリックデータ値の信号品質にしたがって
計算された血圧を選択的に表示するステップを含んでい
る患者の血圧測定方法。 - 【請求項１８】 前記信号品質チェックステップは、前
記オシロメトリックエンベロープが予め定められたほぼ
釣鐘形を有しているか否かを決定するステップを含んで
いる請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】 前記オシロメトリックエンベロープが
前記予め定められたほぼ釣鐘形を有しているか否かを決
定する前記ステップは、前記血圧計算ステップの前に行
われ、前記血圧計算ステップは、前記オシロメトリック
エンベロープが前記予め定められたほぼ釣鐘形を有して
いると決定された場合にのみ曲線適合手順を使用して患
者の血圧を計算するステップを含んでいる請求項１８記
載の方法。 - 【請求項２０】 前記信号品質チェックステップは、前
記計算された血圧が合理的な生理学的範囲内にあって心
臓弛緩期の血圧＜ＭＡＰ＜心臓収縮期の血圧であるか否
かを決定するために前記オシロメトリックエンベロープ
データへの前記曲線適合手順の実行中に決定された血圧
結果を使用するステップを含んでいる請求項１９記載の
方法。 - 【請求項２１】 前記信号品質チェックステップは、新
しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデータを
記憶されているオシロメトリックエンベロープデータと
比較して前記記憶されているオシロメトリックエンベロ
ープデータの値からの予め定められた範囲内にある前記
新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデータ
の値のパーセンテージとして中間履歴品質数を決定する
ステップを含んでいる請求項２０記載の方法。 - 【請求項２２】 前記信号品質チェックステップは、前
記中間履歴品質数の前記決定中に新しいオシロメトリッ
クエンベロープデータを古いオシロメトリックデータよ
り重く加重するステップを含んでいる請求項２１記載の
方法。 - 【請求項２３】 前記信号品質チェックステップは、前
記曲線適合手順により使用された曲線適合データの、前
記新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデー
タに対する適合の程度の尺度として中間エンベロープ品
質数を決定するステップを含んでいる請求項２１記載の
方法。 - 【請求項２４】 前記中間エンベロープ品質数を決定す
る前記ステップは、次式を使用して中間エンベロープ品
質数を決定するステップを含んでおり： 中間エンベロープ品質＝ A＊100/(A+sqrt(加重＊エンベ
ロープs.s.e.)) ここで、 Ａは前記曲線適合手順により使用された振幅に対するガ
ウスパラメータであり、 加重は前記中間履歴品質数に基づいた値を有し、 エンベロープ誤差平方和(s.s.e.)は次式を使用して見出
され： 【数３】 ここで、 “ａi ”および“ｐi ”はオシロメトリックエンベロー
プデータを表し、それぞれステップオシロメトリック振
幅およびステップ圧力に対応し、 “ｉ”はエンベロープステップデータに対して使用され
るインデックスであり、 ＢおよびＣは前記曲線適合手順によって使用される平均
および偏差の各ガウスパラメータである請求項２３記載
の方法。 - 【請求項２５】 前記信号品質チェックステップは、前
記新しく獲得されたオシロメトリックエンベロープデー
タ中の全ての複素数の平均自乗根（ｒ．ｍ．ｓ．）誤差
である推定された雑音レベルよりも上に最良複素数があ
る圧力ステップのパーセンテージの尺度として中間複素
数品質数を決定するステップを含んでいる請求項２３記
載の方法。 - 【請求項２６】 前記中間複素数品質数を決定する前記
ステップは、前記推定された雑音レベルの基礎をなす複
素数ｓ．ｓ．ｅ．を次式を使用して計算するステップを
含んでおり： 【数４】 ここで、 ｃijは前記新しく獲得されたオシロメトリックエンベロ
ープデータからの複素数サイズを表す複素数データであ
り、 “ｉ”はエンベロープステップデータに対して使用され
たインデックスであり、 ｊはエンベロープステップ圧力レベルにおける複素数に
対するインデックスであり、 ｐi はステップ圧力を表し、 Ａ，ＢおよびＣは、前記曲線適合手順によってそれぞれ
使用された振幅、平均および偏差に対する各ガウスパラ
メータである請求項２５記載の方法。 - 【請求項２７】 前記信号品質チェックステップは、エ
ンベロープステップ圧力レベルにおける複素数サイズの
可変性の尺度として中間ステップ品質数を決定するステ
ップを含んでいる請求項２５記載の方法。 - 【請求項２８】 前記中間ステップ品質数を決定する前
記ステップは、前記中間履歴品質数に依存しているしき
い値を越えた複素数が発生するカフ圧力に対する複素数
サイズの最良推定量と各複素数との間の絶対値差の比で
ある受信された全複素数のうちのパーセンテージを計算
するステップを含んでいる請求項２７記載の方法。 - 【請求項２９】 前記信号品質チェックステップは、前
記オシロメトリックエンベロープデータの信号品質を表
す全体的な品質数を生成するように加重関数にしたがっ
て前記中間履歴品質数と、前記中間エンベロープ品質数
と、前記中間複素数品質数と、前記中間ステップ品質数
とを結合するステップを含んでいる請求項２７記載の方
法。 - 【請求項３０】 前記信号品質チェックステップは、前
記計算された血圧および前記全体的な品質数をチェック
して、計算された血圧を表示する前に、前記計算された
血圧および前記全体的な品質数が生理学的な意味をなす
かどうかを判断して決定するステップを含んでいる請求
項２９記載の方法。 - 【請求項３１】 前記信号品質チェックステップは、前
記全体的な品質数を第１のしきい値と比較し、それによ
って第１のしきい値が越された場合にのみ、前記計算さ
れた血圧が前記表示ステップにおいて表示されるステッ
プを含んでいる請求項３０記載の方法。 - 【請求項３２】 前記信号品質チェックステップは、前
記全体的な品質数を前記第１のしきい値より大きい第２
のしきい値と比較するステップを含んでおり、前記表示
ステップは、前記全体的な品質数が前記第１のしきい値
を越えるが前記第２のしきい値を越えない場合にアーテ
ィファクトの警報メッセージと共に前記計算された血圧
を表示し、前記全体的な品質数が前記第１および第２の
両しきい値を越えた場合には前記警報メッセージなしに
前記計算された血圧を表示するステップを含んでいる請
求項３１記載の方法。
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