JP2002320594A - 脈波検出装置 - Google Patents
脈波検出装置Info
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Abstract
素子を精度良く決定する。 【解決手段】 動脈の直交する方向に配置された複数の
各センサの各検出波形を、それぞれ同一位相で正規化し
(ST2A 、ST2B 、ST2C )、正規化の前記同一
位相以外の同一位相の波高値を抽出し(ST3A 、ST
3B 、ST3C )この波高値をそれぞれ比較し(ST
4)、波高値最小のセンサを選択し(ST5)、その選
択した波高値最小のセンサを動脈上部に位置するセンサ
と決定し(ST6)、その決定したセンサの出力のみを
取り込む(ST7)。
Description
脈動を検出する脈波検出装置に関する。
する脈波検出装置として、感圧素子を動脈上の体表に設
置するものがある。この種の脈波検出装置では、十分に
脈波を検出するには、感圧素子の動脈上への位置決め精
度が重要である。そのため、従来は体表に複数の感圧素
子を動脈と直交する方向に配置し、各感圧素子間の振幅
関係などから動脈直上の感圧素子を選出し、この信号を
動脈内の血圧波形とするものがある。
た従来の脈波検出装置では、複数の感圧素子間の振幅関
係を利用するものであるため、各感圧素子の感度(圧力
−出力電圧特性)にバラツキがあると、精度の悪いもの
となる。そのため、感度の同程度の感圧素子を使用する
か、バラツキを管理しておく(特公平8−2351号)
必要がある。バラツキの管理を個別機器毎に管理するこ
とは複雑であり、また感度の同一のものを使用するの
も、選択に手間を要し、結果としてコストアップを招く
という問題があった。
ものであって、それほどコストアップを生じることな
く、動脈上の感圧素子を精度良く決定し得る脈波検出装
置を提供することを目的としている。
は、複数の感圧素子と、感圧素子押圧手段と、装着手段
と、信号伝達手段とを有するものにおいて、前記各感圧
素子の波形から波形の鋭さを表すパラメータを抽出する
パラメータ抽出手段と、このパラメータを感圧素子間で
比較し、最も鋭い波形に対応する感圧素子を動脈中央部
に位置する感圧素子と判断する手段と、を有する。
にバラツキがあっても、波形の最も鋭い感圧素子を抽出
し、その感圧素子を動脈直上部の感圧素子と決定するこ
とにより、最も適正な感圧素子を選択できる。
する。
配置して、血管内圧を検出する場合を模式的に示す。図
1は、最低血圧付近での状態を示し、内圧P1 とし、管
壁張力をTとすると、図1の(a)に示すW1 の範囲に
渡り、血管壁の張力Tはキャンセルし、感圧素子A、
B、Cの出力は、図1の(b)に示すように、いずれも
内圧P1 に等しくなる。
すように、内圧P2 とすると、図2の(a)の如く、内
圧P2 が大のため、両端の感圧素子A、B、Cへの内圧
は、角度θのため、分力を持ち、管壁張力Tのキャンセ
ル範囲は図2の(a)に示すW2 の範囲に狭くなる。そ
して、感圧素子A、B、Cの各出力は、感圧素子Bの出
力が内圧P2 とすると、両端の感圧素子A、Cは血管の
膨らみ、張力Tの影響を大きく受け、P2 sinθ−T
cosθとなる。すなわち、図2の(b)に示すように
なる。これより、動脈に近い感圧素子Bの出力が最高血
圧付近と最低血圧付近の内圧に対応する出力が差とな
り、逆に感圧素子A、Cの出力差が小さい。つまり、波
形変化の鋭いものが動脈上に配置された感圧素子とな
る。この発明は、この原理を採用して、複数個の感圧素
子のどれが動脈中央部に位置するものであるかを決定す
るようにしたものである。
明をさらに詳細に説明する。図3は,この発明が実施さ
れる脈波測定装置の構成を示すブロック図である。この
脈波測定装置は、エアバック2と複数の感圧素子3A 、
3B 、3C を有する圧脈波センサ1と、感圧素子3A 、
3B 、3C の各出力を増幅するアンプ4A 、4B 、4C
と、フィルタ5と、A/D変換器13、メモリ14及び
演算部15を内蔵するCPU6と、エアバック2を加圧
するためのポンプ7と、エアバック2の圧力を検出する
圧力センサ8と、フィルタ9と、表示装置10と、入力
スイッチ11と、電源12とを備えている。もっとも、
このような構成の脈波測定装置自体は、既に一般によく
知られたものと変わるところはない。
3A 、3B 、3C の各出力をCPU6に取り込み、CP
U6内において、どの感圧素子からの波形が最も鋭いも
のであるか抽出し、抽出した感圧素子が動脈中央部に配
置されたものであるとして、この抽出した感圧素子から
の出力を検出脈波として使用する。この処理に、この発
明の特徴がある。
発明の実施形態として種々のものがある。先ず、波形の
鋭さを抽出する第1のパラメータとして、各感圧素子の
波形を同一位相で正規化した後の、前記同一位相以外の
同一位相における波高値を使用する。具体例として、図
4に示すように、大動脈圧弁閉鎖痕の時相イで正規化
し、他の時相ロでの波高値αを比較し、その最大のもの
を選択する。
して、ピークの時相で正規化し、その場合の他の時相の
波高値を使用する。例えば、図5に示すように、各波形
のピークの時相イで正規化し、他の時刻Dにおける波高
値αの最も低いものを鋭さ最大のものとする。この場合
の信号処理例を図6に示すフロー図を参照して説明す
る。先ず、各感圧素子3A 、3B 、3C の信号を取り込
む(ステップST1)。次に、取り込んだ各感圧素子の
それぞれの波形を正規化する(ステップST2A、ST
2B 、ST2C )。続いて、正規化された各感圧素子の
出力の、例えば図5の時相ロの波高値を値とする(ステ
ップST3A 、ST3B 、ST3C )。続いて、求めた
波高値を全センサ間で比較する(ステップST4)。こ
の比較を複数拍にわたり実施すれば、ノイズ耐性が強く
なる。
のを選択する(ステップST5)。その波高値最小の感
圧素子を特定する(ステップST6)。以後、脈波検出
は、選別した感圧素子の出力のみを取り込んで実施する
(ステップST7)。
タとして、ピークの時相で正規化し、その後の各面積を
使用する。例えば図7に示すように、ピークの時相イ
で、各感圧素子の出力波形を正規化し、その正規化後の
各波形の面積を求め、比較する。面積最小の感圧素子を
動脈中央部に位置する感圧素子であると決定する。
タとして、各波形をピークの時刻で正規化した後の所定
の割合の閾値と交叉する時間幅を使用してもよい。例え
ば図8に示すように、ピークの時相イで、各感圧素子の
出力波形を正規化し、その正規化後の各波形につき、ピ
ークからPD 下がった値を閾値PTHとし、この閾値P TH
と各波形の交叉する点の各時間隔TA 、TB 、TC を求
め、時間幅の最小のものを動脈上部に位置する感圧素子
と決定する。
タとして、大動脈弁閉鎖痕の時相前後の各波形の面積比
を使用しても良い。例えば図9に示すように、大動脈弁
閉鎖痕の時相イ前の面積αと時相イよりも後方(右側)
の面積βを求め、各波形の面積比α/βを求め、これら
の面積比を比較し、面積比の最大な感圧素子を動脈中央
部に位置する感圧素子であると決定する。
タとして、各波形を面積で正規化し、その正規化された
波形の波高値を用いても良い。例えば図10に示すよう
に、感圧素子A、Cの波形の一拍分の面積βと、感圧素
子Bの波形の一拍分散の面積αが等しくなるように面積
を正規化し、その後、各波形の波高値の最大のものを抽
出し、この波高値最大の感圧素子を動脈中央部に配置さ
れた素子であると決定する。
るとし、各感圧素子A、B、Cのピッチが2mm、各素
子A、B、Cの幅が0.8mmとした場合の3個の被検
査体の各感圧素子A、B、Cの検出波形を図11、図1
2、図13に示す。このピークを時相とした場合の他の
時相の波高値、つまり波高値比β/αを求めると、図1
1の例では感圧素子Aがβ/αか0.65、感圧素子B
が0.58、感圧素子Cが0.64、図12の例では、
感圧素子Aが0.65感圧素子Bが0.59、感圧素子
が0.66、更に図13の例では、感圧素子Aが0.5
9、感圧素子Bが0.54、感圧素子Cが0.63とな
っており、いずれも感圧素子Bが動脈中央部に位置する
ことを確実に決定し得ることがわかる。
動脈中央部に位置する感圧素子を決定するのに、各感圧
素子の出力波形の波形の鋭さを表すパラメータを抽出
し、このパラメータを素子間で比較して最も鋭い波形に
対応する素子を選択するものであるから、各素子間の感
度差を考慮する必要がなく、感度の管理に必要な分、コ
ストを削減できる。
低血圧付近の各感圧素子の出力を示す図である。
最高血圧付近の各感圧素子の出力を示す図である。
すブロック図である。
り込む感圧素子を選択するための各波形の鋭さ検出方法
を説明する図である。
を説明する図である。
素子の出力波形の鋭さ検出方法を用いて、脈波を検出す
る感圧素子を選択する処理を説明するフロー図である。
の例を説明する図である。
の例を説明する図である。
の例を説明する図である。
他の例を説明する図である。
る被測定者の出力波形例を示す図である。
る他の被測定者の出力波形例を示す図である。
る更に他の被測定者の出力波形例を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】複数の感圧素子と、感圧素子押圧手段と、
装着手段と、信号伝達手段とを有する脈波検出装置にお
いて、 前記各感圧素子の波形から波形の鋭さを表すパラメータ
を抽出するパラメータ抽出手段と、 このパラメータを感圧素子間で比較し、最も鋭い波形に
対応する感圧素子を動脈中央部に位置する感圧素子と判
断する手段と、 を有することを特徴とする脈波検出装置。 - 【請求項2】前記波形の鋭さを表すパラメータは、前記
各素子の波形を同一位相で正規化した後の、前記同一位
相以外の同一位相における波高値であることを特徴とす
る請求項1記載の脈波検出装置。 - 【請求項3】前記波形の鋭さを表すパラメータは、前記
各素子の波形をピークの時相で正規化した後の、波形の
面積であることを特徴とする請求項1記載の脈波検出装
置。 - 【請求項4】前記波形の鋭さを表すパラメータは、前記
各素子の波形をピークの時相で正規化した後の、所定の
割合の閾値を交叉する時間幅であることを特徴とする請
求項1記載の脈波検出装置。 - 【請求項5】前記波形の鋭さを表すパラメータは、前記
各素子の波形の1拍内において、大動脈弁閉鎖痕に相当
する時相前後の面積比であることを特徴とする請求項1
記載の脈波検出装置。 - 【請求項6】前記波形の鋭さを表すパラメータは、前記
各素子の波形を波形の面積で正規化した後の、最大波高
値であることを特徴とする請求項1記載の脈波検出装
置。
Priority Applications (1)
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JP3750557B2 JP3750557B2 (ja) | 2006-03-01 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN1299639C (zh) * | 2003-04-04 | 2007-02-14 | 欧姆龙健康医疗事业株式会社 | 脉搏波测量装置 |
JP2007202964A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Tottori Univ | 自己組織化マップを用いた波形解析システム、波形解析のための自己組織化マップの作成方法及び作成プログラム並びに脈波解析システム |
JP2011191954A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ユーザ端末装置、設置端末装置及びコンテンツ配信システム |
US11944460B2 (en) | 2017-10-20 | 2024-04-02 | Korea Institute Of Oriental Medicine | Method and apparatus for determining sharpness of pulse wave signal |
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2001
- 2001-04-25 JP JP2001127005A patent/JP3750557B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7344502B2 (en) | 2003-04-04 | 2008-03-18 | Omron Healthcare Co., Ltd. | Pulse wave measuring apparatus of high measurement accuracy |
JP2007202964A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Tottori Univ | 自己組織化マップを用いた波形解析システム、波形解析のための自己組織化マップの作成方法及び作成プログラム並びに脈波解析システム |
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