JP2004321254A - Pressure pulse wave detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押圧面に備えられている複数の圧力検出素子により動脈からの脈波を検出する圧脈波検出プローブを有する圧脈波検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
押圧面に複数の圧力検出素子を備え、その押圧面を生体の所定部位において皮膚上から動脈に向かって押圧し、上記複数の圧力検出素子により動脈からの脈波を検出する圧脈波検出プローブを有する圧脈波検出装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。圧脈波は、血圧の連続的な決定や、生体内を脈波が伝播する速度すなわち脈波伝播速度の算出などに利用され、特許文献1に記載されている装置では、圧脈波の大きさに基づいて、血圧を連続的に決定している。
【0003】
上記特許文献1に記載されている装置では、圧脈波検出プローブは手首にバンドにより装着され、押圧面に備えられている複数の圧力検出素子からそれぞれ検出される圧脈波の大きさの比較に基づいて、押圧面の最適位置を自動的に決定し、続いて、その押圧面の押圧力を連続的に変化させ、その押圧力の変化過程で、圧力検出素子により検出される脈波の大きさに基づいて押圧面の最適押圧力を自動的に決定している。
【0004】
また、特許文献1に記載されている圧脈波検出プローブとは異なり、人が手に保持して押圧位置および押圧力を調整する型式の圧脈波検出プローブも知られている。手に保持する型式の圧脈波検出プローブは、自動的に押圧位置および押圧力が制御される型式の圧脈波検出プローブに比べて、装着および測定が簡便である。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−19054号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
圧脈波検出プローブの押圧面に備えられた圧力検出素子により表皮上から圧脈波を検出する場合、測定中に、体表面に対する押圧面の押圧状態(押圧面と体表面との接触面積や、押圧面の圧力分布)が変化すると、検出される圧脈波に、その押圧状態の変化に起因するアーティファクトが混入する場合があるという問題がある。装着バンドにより固定される型式の圧脈波検出プローブの場合にも、装着部位(たとえば手首)が動くことにより、押圧面の押圧状態が変化することがあるので、このアーティファクトの問題は生じるが、手に保持して測定する型式の圧脈波検出プローブの場合には、測定中に押圧面の押圧状態を維持することが困難であるので、特に、このアーティファクトの問題が大きい。
【0007】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、圧脈波検出プローブの押圧面の押圧状態の変化に起因したアーティファクトの影響が少ない圧脈波を得ることができる圧脈波検出装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、押圧面に複数の圧力検出素子を備え、その押圧面が生体の皮膚上から所定の動脈に向かって押圧させられて、その圧力検出素子によりその動脈からの圧脈波を検出する圧脈波検出プローブを有する圧脈波検出装置であって、前記複数の圧力検出素子のうち、前記動脈の上部に位置する複数の圧力検出素子を適切位置素子に決定する適切位置素子決定手段と、その適切位置素子決定手段により決定された適切位置素子からそれぞれ検出された圧脈波を平均して平均圧脈波を決定する平均圧脈波決定手段と、その平均圧脈波決定手段により決定された平均圧脈波と、前記複数の適切位置素子により検出された圧脈波との相関係数を適切位置素子毎に算出する相関係数算出手段と、前記複数の適切位置素子から検出された複数の圧脈波から、前記相関係数算出手段により算出された相関係数が予め定められた所定値よりも小さい圧脈波を除去する除去手段とを含むことを特徴とする。
【0009】
【発明の効果】
複数の適切位置素子により検出される複数の圧脈波は、一部の圧脈波に、体表面に対する押圧面の押圧状態が変化することによるアーティファクトが混入しているとしても、他の多数の圧脈波はそのアーティファクトが混入していない正確な形状の圧脈波と考えられるので、平均圧脈波決定手段によって、複数の適切位置素子により検出された複数の圧脈波が平均されて決定された平均圧脈波は、比較的正確な形状の圧脈波であると言える。そして、相関係数算出手段では、その比較的正確な形状の圧脈波である平均圧脈波と、適切位置素子により検出された圧脈波との相関係数が適切位置素子毎に算出される。この相関係数は、平均圧脈波が比較的正確な形状の圧脈波であることから、適切位置素子により検出された圧脈波にアーティファクトが混入している場合は相関係数が小さく、アーティファクトが混入していない場合は相関係数が大きくなる。従って、除去手段により、相関係数が予め定められた所定値よりも小さい圧脈波を除去することにより、アーティファクトの混入した圧脈波を除去することができるので、除去されていない残りの圧脈波のうちのいずれか一つを選択したり、残りの圧脈波を平均するなどして、アーティファクトの影響の少ない正確な形状の圧脈波を得ることができる。
【0010】
【発明の他の態様】
ここで、好ましくは、前記圧脈波検出プローブは、測定時に手に保持される型式である。測定時に手に保持される型式の圧脈波検出プローブは、測定時に押圧面の押圧状態が変化しやすいことから、その変化によるアーティファクトが混入しやすいので、前述のようにしてアーティファクトの混入した圧脈波を除去する意義が大きい。
【0011】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明の一実施例の圧脈波検出装置に備えられた圧脈波検出プローブ10を示す斜視図である。図1の圧脈波検出プローブ10は、平面形状が略正方形状であって比較的細長い直方体形状の把持部12と、その把持部12の下面においてその把持部12に一体的に固定されているセンサ部14とを有し、把持部12の上面16に表示器18が設けられている。
【0013】
センサ部14の下面は上記把持部12の上面16に平行であり、このセンサ部14の下面が、生体に向かって押圧させられる押圧面20である。押圧面20は、単結晶シリコンなどから成る半導体チップによって形成されている。押圧面20には、その押圧面20の平面図である図2に示すように、多数の半導体感圧素子(すなわち圧力検出素子)Eが二次元格子状に一定の間隔で配列されている。図2に示すように、本実施例では、x軸方向に15個の圧力検出素子Eが一定の間隔で配列され、そのx軸に直交するy軸方向にも15個の圧力検出素子Eが一定の間隔で配列されており、圧力検出素子Eの配列形状は、全体として正方形状となっている。なお、かっこ内の2つの数字は、左上隅を基準とした各圧力検出素子Eのx軸方向およびy軸方向の位置を示している。
【0014】
図3は、前記表示器18の拡大図である。表示器18には、センサ部14の押圧面20に設けられた圧力検出素子Eの配列形状に対応して、複数の発光装置Dが正方形状に格子状に二次元的に配列されている。すなわち、表示器18には、x軸方向およびy軸方向にそれぞれ15個の発光装置Dが配置されている。
【0015】
この発光装置Dは、互いに異なる色を発光する図示しない複数(たとえば3つ)の発光ダイオードが収められることにより、複数の色を表示することができるようにされたものであり、各発光素子Dは、かっこ内の数字が対応する圧力検出素子Eにより逐次検出される圧力の大きさの適否を、発光色を変化させることにより表示する。たとえば、発光素子Dは、3色の色を発光できるように構成されており、それぞれ、圧力が適切である場合に表示される色、圧力がやや不足している場合に表示される色、圧力が比較的大きく不足している場合に表示される色が予め決定されており、その発光素子Dと対応させられている圧力検出素子Eにより検出される圧力の大きさに基づいて、発光素子D内に備えられたいずれかの発光ダイオードが発光させられるように構成されている。なお、各発光素子Dに対応させられる圧力検出素子Eは、図1に示すように、上方向または下方向から表示器18および押圧面20を見た場合に、押圧面20における位置が、表示器18におけるその発光素子Dの位置と同じとなる圧力検出素子Eとされている。
【0016】
図1に示すように、圧脈波検出プローブ10には、さらに、把持部12の側面に、圧脈波検出プローブ10の押圧位置および押圧力が適切であると判断して、診断のための脈波を採取する際に操作する信号採取ボタン24、および、この圧脈波検出プローブ10により検出された信号を図5に示す本体部32へ供給するためのコード26が設けられている。
【0017】
図4は、図示しない測定者の手に保持されることにより、圧脈波検出プローブ10の押圧面20が、患者の手首28の皮膚上から図示しない橈骨動脈に向かって押圧させられている状態を示す図である。この圧脈波検出プローブ10により橈骨動脈波を検出する場合、表示器18の発光素子Dにより表示される各圧力検出素子Eの押圧力を見ながら、圧脈波検出プローブ10の押圧位置や押圧力を調整する。
【0018】
図5は、上記圧脈波検出プローブ10を有する圧脈波検出装置30の装置構成を示すブロック図である。圧脈波検出プローブ10に備えられている複数の圧力検出素子Eからは圧脈波信号SMがそれぞれ出力され、圧脈波信号SMは、圧脈波検出装置30の本体部32内に収容されたマルチプレクサ34に供給される。
【0019】
マルチプレクサ34は、電子制御装置36からの切替信号SCに従って、複数の圧力検出素子Eからそれぞれ供給される圧脈波信号SMを、所定の時間ずつ順次、増幅器38へ出力する。増幅器38に供給された圧脈波信号SMはA/D変換器40を介して電子制御装置36へ供給される。
【0020】
電子制御装置36は、CPU42、ROM44、およびRAM46などを備えた所謂マイクロコンピュータである。CPU42は、ROM44に記憶されたプログラムに従いつつRAM46の記憶機能を利用して信号処理を実行することにより、所定の周期で切替信号SCを出力するとともに、圧脈波信号SMを逐次読み込み、その読み込んだ圧脈波信号SMに基づいて、各圧力検出素子Eにより検出される圧力の大きさを決定し、その圧力の大きさを表示させるための表示制御信号を圧脈波検出プローブ10の表示器18に出力する。
【0021】
表示制御信号が圧脈波検出プローブ10に出力されると、表示器18に各圧力検出素子Eの押圧力が表示されるので、表示器18の表示内容を見ながら、測定者は、手に持っている圧脈波検出プローブ10の押圧位置および押圧力を調整する。そして、押圧位置および押圧力が適切な状態となったと判断したら、信号採取ボタン24を押す。信号採取ボタン24が押されると、診断のための脈波採取の開始を指示する信号が電子制御装置36へ出力される。
【0022】
診断のための脈波を採取しているときは、アーティファクトが入ることを防止するために、押圧面20の押圧状態が変化しないことが望ましいが、本実施例のように、手に保持する型式の圧脈波検出プローブ10の場合、圧脈波検出プローブ10が押圧面20を支点として、たとえば図4の矢印に示す方向や図示しない他の方向などに、回動しやすい。また、手首28も固定されていないので、測定中に手首28が動くこともある。圧脈波検出プローブ10が押圧面20を支点として回動したり、手首28が動いたりすると、体表面に対する押圧面20の押圧状態が変化して、それに起因するアーティファクトが混入する可能性がある。
【0023】
しかし、この圧脈波検出装置30の電子制御装置36には、アーティファクトが混入した圧脈波信号SMを除去する機能を備えている。図6は、アーティファクトが混入した圧脈波信号SMを除去する機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【0024】
図6において、適切位置素子決定手段50は、圧脈波検出プローブ10の押圧面20に備えられた複数の圧力検出素子Eから供給される圧脈波信号SM(すなわち圧脈波)の振幅に基づいて、それら複数の圧力検出素子Eから、橈骨動脈の真上に位置する圧力検出素子(以下、この圧力検出素子Eを適切位置素子EAという)を複数決定する。すなわち、橈骨動脈の真上に位置する圧力検出素子Eから出力される圧脈波信号SMは、橈骨動脈上に位置しない圧力検出素子Eから出力される圧脈波信号SMの振幅よりも大きくなるので、適切位置素子50は、各圧力検出素子Eから出力される圧脈波信号SMの振幅から最大振幅を決定し、その最大振幅の所定割合(たとえば90%)以上の振幅を検出した圧力検出素子Eを適切位置素子EAに決定する。図7は、この適切位置素子決定手段50により決定された複数の適切位置素子EAの一例を示す図であり、塗りつぶされている圧力検出素子Eが適切位置素子EAに決定されている。
【0025】
平均圧脈波決定手段52は、上記適切位置素子決定手段50により決定された複数の適切位置素子EAからそれぞれ出力される圧脈波信号SM(すなわち橈骨動脈波)を、予め設定された所定区間分平均して、平均圧脈波を決定する。ここで、上記所定区間は、一拍分とされるが、たとえば一拍分の10分の1の区間など、一拍分よりも短くてもよいし、逆に、一拍分よりも長い区間に設定されてもよい。
【0026】
相関係数算出手段54は、上記平均圧脈波決定手段52により決定された平均圧脈波と、適切位置素子決定手段50により決定された各適切位置素子EAによりそれぞれ検出される橈骨動脈波との相関係数rを適切位置素子EA毎に算出する。
【0027】
除去手段56は、適切位置素子決定手段50により決定された複数の適切位置素子EAによりそれぞれ検出された複数の橈骨動脈波から、相関係数算出手段54により算出された相関係数rが予め定められた所定値よりも小さい橈骨動脈波を除去することにより、アーティファクトの混入した橈骨動脈波を除去する。
【0028】
ここで、相関係数rに基づいてアーティファクトの混入した橈骨動脈波が除去できる理由を説明する。上記相関係数rの算出に用いる平均圧脈波は、複数の適切位置素子EAにより検出された橈骨動脈波の平均であり、圧脈波検出プローブ10が押圧面20を支点として回動すること等により、手首28の体表面に対する押圧面20の押圧状態が変化した場合でも、一部の適切位置素子EAにより検出される橈骨動脈波にはアーティファクトが混入するが、他の多数の適切位置素子EAにより検出される橈骨動脈波にはアーティファクトは混入しないと考えられるので、それら複数の適切位置素子EAにより検出されるすべての橈骨動脈波を平均した平均圧脈波は、比較的正確な形状であると考えられる。上記相関係数rは、この比較的正確な形状の平均圧脈波を用いて算出するので、アーティファクトが混入していない橈骨動脈波の相関係数rは1に近い値となるが、アーティファクトが混入しているとそれよりもずっと小さい値となる。従って、相関係数rに基づいてアーティファクトの混入した橈骨動脈波が除去でき、また、上記所定値は、1よりも小さい範囲で1に近い値(たとえば0.9)に設定される。
【0029】
診断用圧脈波決定手段58は、複数の適切位置素子EAにより検出された複数の橈骨動脈波から、除去手段56によりアーティファクトが混入した橈骨動脈波が除去された後の複数の橈骨動脈波(以下、この脈波を正常圧脈波という)に基づいて、診断に用いるための脈波すなわち診断用圧脈波を決定する。本実施例では、複数の正常圧脈波を平均することにより、脈波伝播速度など、診断用の生体情報を決定するための診断用圧脈波を決定する。このようにして決定した診断用圧脈波は、前記平均圧脈波決定手段52により算出された平均圧脈波よりもさらにアーティファクトの影響の少ない脈波となる。
【0030】
図8は、図6に示した電子制御装置36の制御機能の要部を示すフローチャートである。このフローチャートは、図示しない測定開始ボタンが操作されることにより開始されるようになっており、測定開始ボタンが操作されると、このフローチャートの実行とともに、押圧面18に備えられている各圧力検出素子Eから供給される圧脈波信号SMに基づいて、表示器18の各発光素子Dに各圧力検出素子Eの押圧力の適否が表示される。
【0031】
図8において、ステップ(以下、ステップを省略する)S1では、信号採取ボタン24が押されたか否かを判断する。このフローチャートを実行している間は、同時に、表示器18の各発光素子Dに各圧力検出素子Eの押圧力の適否が表示されるので、測定者は表示器18を見ながら圧脈波検出プローブ10の位置および押圧力を調整し、適切な押圧位置および押圧力となったと判断した時点で、信号採取ボタン24を押す。
【0032】
圧脈波検出プローブ10の押圧位置または押圧力がまだ適切ではなく、信号採取ボタン24が押されない場合にはS1の判断が否定され、この場合には、S1の判断を繰り返し実行する。一方、圧脈波検出プローブ10の押圧位置および押圧力が適切となって信号採取ボタン24が押された場合にはS1の判断が肯定される。この場合にはS2以降を実行する。
【0033】
S2では、所定のサンプリング周期毎に、各圧力検出素子Eから供給される圧脈波信号SMを読み込み、続くS3では、S2において各圧力検出素子Eからそれぞれ一拍分の圧脈波信号SMを読み込んだか否かを判断する。このS3の判断が否定された場合には、S2を再度実行することにより、圧脈波信号SMの読み込みを継続する。
【0034】
一方、S3の判断が肯定された場合には、適切位置素子決定手段50に相当するS4乃至S5を実行する。すなわち、S4では、圧力検出素子E毎に、S2乃至S3の繰り返しにより読み込んだ一拍分の圧脈波信号SMの振幅(すなわち最大値と最小値の差)を決定し、続くS5では、S4で決定した振幅のうち最大振幅を決定するとともに、その最大振幅の所定割合(たとえば90%)以上の振幅を検出した複数の圧力検出素子Eを適切位置素子EAに決定する。
【0035】
続くS6は平均圧脈波決定手段52に相当し、上記S5で決定した複数の適切位置素子EAによりそれぞれ検出された複数の橈骨動脈波を平均して、平均圧脈波を決定する。
【0036】
続くS7は相関係数算出手段54に相当し、上記S6で決定した平均圧脈波と、前記S5で決定した複数の適切位置素子EAにより検出された橈骨動脈波との間の相関係数rを、適切位置素子EA毎に算出する。
【0037】
続くS8は除去手段56に相当し、前記S5で決定した複数の適切位置素子EAによりそれぞれ検出された複数の橈骨動脈波から、上記S7で算出した相関係数rが、たとえば0.9に設定された所定値よりも小さいものを除去し、残りの橈骨動脈波を正常圧脈波に決定する。
【0038】
そして、続く診断用圧脈波決定手段58に相当するS9では、上記S8で決定した複数の正常圧脈波を平均して診断用圧脈波を決定する。
【0039】
上述のように、本実施例によれば、平均圧脈波決定手段52(S6)により、複数の適切位置素子EAにより検出された複数の橈骨動脈波が平均されて、比較的正確な形状の平均圧脈波が決定され、相関係数算出手段54(S7)により、その比較的正確な形状の平均圧脈波と、適切位置素子EAにより検出された橈骨動脈波との相関係数rが適切位置素子EA毎に算出され、除去手段56(S8)により、相関係数rが予め定められた所定値よりも小さい橈骨動脈波が除去されることにより、アーティファクトの混入した橈骨動脈波が除去される。そして、診断用圧脈波決定手段58(S9)により、除去されていない残りの橈骨動脈波が平均されて診断用圧脈波が決定されるので、アーティファクトの影響の少ない正確な形状の圧脈波を得ることができる。
【0040】
また、上述の実施例は、圧脈波検出プローブ10が測定時に手に保持される型式であり、この型式の圧脈波検出プローブ10は測定時に押圧面20の押圧状態が変化しやすいことから、その変化によるアーティファクトが混入しやすいので、上述のようにしてアーティファクトの混入した橈骨動脈波を除去する意義が大きい。
【0041】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【0042】
たとえば、前述の実施例の圧脈波検出プローブ10は、測定時に手に保持する型式であったが、バンドやクリップなどで生体に装着される型式であってもよい。また、その場合、圧脈波検出プローブの押圧位置および押圧力は、前述の特許文献1のように自動的に制御されるようになっていてもよいし、測定者が手で直接調節するようになっていてもよい。
【0043】
また、前述の実施例では、圧力検出素子は二次元的に配列されていたが、一次元的すなわち直線的に配列されていてもよい。
【0044】
また、前述の実施例の診断用圧脈波決定手段58では、複数の正常圧脈波を平均することにより診断用圧脈波を決定していたが、正常圧脈波はいずれもアーティファクトの混入が少ない脈波であるので、振幅が最も大きい正常圧脈波や配列の中心に位置する正常圧脈波など、複数の正常圧脈波からいずれか一つの脈波を診断用圧脈波に決定してもよい。
【0045】
また、前述の実施例では、圧脈波検出プローブ10の押圧面20は手首28において橈骨動脈に向かって押圧させられていたが、押圧部位は前述の実施例に限定されず、たとえば、頸部において頸動脈に向かって押圧されてもよい。
【0046】
また、前述の実施例では、平均圧脈波は、複数の適切位置素子EAによりそれぞれ検出された複数の橈骨動脈波を直接平均していたが、複数の橈骨動脈波の振幅を正規化し、その正規化後の複数の橈骨動脈波を平均してもよい。また、相関係数rも、平均圧脈波と振幅を正規化した各橈骨動脈波との間で算出してもよい。
【0047】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の圧脈波検出装置に備えられた圧脈波検出プローブを示す斜視図である。
【図2】図1の圧脈波検出プローブの押圧面の平面図である。
【図3】図1の圧脈波検出プローブに設けられた表示器を拡大して示す図である。
【図4】図示しない測定者の手に保持されることにより、圧脈波検出プローブの押圧面が患者の手首の皮膚上から橈骨動脈に向かって押圧させられている状態を示す図である。
【図5】図1の圧脈波検出プローブを有する圧脈波検出装置の装置構成を示すブロック図である。
【図6】図5の電子制御装置の制御機能のうち、アーティファクトが混入した圧脈波信号SMを除去する機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図7】図6の適切位置素子決定手段により決定された複数の適切位置素子EAの一例を示す図である。
【図8】図6に示した電子制御装置の制御機能の要部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10:圧脈波検出プローブ
20:押圧面
30:圧脈波検出装置
50:適切位置素子決定手段
52:平均圧脈波決定手段
54:相関係数算出手段
56:除去手段
E:圧力検出素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure pulse wave detection device including a pressure pulse wave detection probe that detects a pulse wave from an artery by a plurality of pressure detection elements provided on a pressing surface.
[0002]
[Prior art]
A pressure pulse wave detection probe including a plurality of pressure detection elements on a pressing surface, pressing the pressing surface toward the artery from above the skin at a predetermined part of the living body, and detecting a pulse wave from the artery using the plurality of pressure detection elements. There is known a pressure pulse wave detection device having the following (for example, see Patent Document 1). The pressure pulse wave is used for continuously determining the blood pressure and calculating the speed at which the pulse wave propagates in the living body, that is, the pulse wave propagation speed. Based on this, the blood pressure is determined continuously.
[0003]
In the device described in Patent Document 1, the pressure pulse wave detection probe is attached to the wrist with a band, and the magnitudes of the pressure pulse waves detected from the plurality of pressure detection elements provided on the pressing surface are compared. Automatically determines the optimal position of the pressing surface, then continuously changes the pressing force of the pressing surface, in the process of changing the pressing force, of the pulse wave detected by the pressure detecting element The optimum pressing force of the pressing surface is automatically determined based on the size.
[0004]
Also, unlike the pressure pulse wave detection probe described in Patent Literature 1, a pressure pulse wave detection probe of a type in which a person holds a hand to adjust a pressing position and a pressing force is also known. The pressure pulse wave detection probe of the type held in the hand is easier to mount and measure than the pressure pulse wave detection probe of the type in which the pressing position and the pressing force are automatically controlled.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-19054
[Problems to be solved by the invention]
When a pressure pulse wave is detected from the epidermis by the pressure detection element provided on the pressure surface of the pressure pulse wave detection probe, the pressure state of the pressure surface against the body surface during measurement (the contact area between the pressure surface and the body surface, When the pressure distribution on the pressing surface changes, there is a problem that an artifact due to the change in the pressing state may be mixed in the detected pressure pulse wave. In the case of the pressure pulse wave detection probe of the type fixed by the wearing band, the problem of the artifact occurs because the pressing state of the pressing surface may change due to the movement of the mounting portion (for example, the wrist), In the case of a pressure pulse wave detection probe of the type that is measured by holding it with the hand, it is difficult to maintain the pressing state of the pressing surface during the measurement.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a pressure pulse wave which is less affected by an artifact due to a change in the pressing state of the pressure surface of the pressure pulse wave detection probe. It is to provide a pressure pulse wave detecting device which can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object has a plurality of pressure detecting elements on a pressing surface, and the pressing surface is pressed from the skin of a living body toward a predetermined artery, and the pressure detecting element causes the pressure detecting element to move from the artery. A pressure pulse wave detection device having a pressure pulse wave detection probe for detecting a pressure pulse wave of a plurality of pressure detection elements, wherein a plurality of pressure detection elements located above the artery among the plurality of pressure detection elements are determined as appropriate position elements. An appropriate pressure element determining means, an average pressure pulse wave determining means for averaging the pressure pulse waves respectively detected from the appropriate position elements determined by the appropriate position element determining means, and an average thereof Correlation coefficient calculating means for calculating, for each appropriate position element, a correlation coefficient between the average pressure pulse wave determined by the pressure pulse wave determining means and the pressure pulse wave detected by the plurality of appropriate position elements; From the appropriate position element A plurality of pressure pulse waves issued, characterized in that it comprises a removal means for removing the smaller pressure pulse wave than the predetermined value the correlation coefficient calculated is predetermined by the correlation coefficient calculating means.
[0009]
【The invention's effect】
A plurality of pressure pulse waves detected by a plurality of appropriate position elements are included in some of the pressure pulse waves, even if an artifact due to a change in the pressing state of the pressing surface against the body surface is mixed, Since the pressure pulse wave is considered to be a pressure pulse wave having an accurate shape without the artifact mixed therein, a plurality of pressure pulse waves detected by a plurality of appropriate position elements are averaged and determined by the average pressure pulse wave determining means. The obtained average pressure pulse wave can be said to be a pressure pulse wave having a relatively accurate shape. The correlation coefficient calculation means calculates a correlation coefficient between the average pressure pulse wave, which is a pressure pulse wave having a relatively accurate shape, and the pressure pulse wave detected by the appropriate position element, for each appropriate position element. You. Since the average pressure pulse wave is a pressure pulse wave of a relatively accurate shape, the correlation coefficient is small when artifacts are mixed in the pressure pulse wave detected by the appropriate position element, When no artifact is mixed, the correlation coefficient increases. Therefore, by removing the pressure pulse wave whose correlation coefficient is smaller than a predetermined value by the removing means, the pressure pulse wave mixed with the artifact can be removed. By selecting one of the pulse waves or averaging the remaining pressure pulse waves, it is possible to obtain a pressure pulse wave having an accurate shape with less influence of artifacts.
[0010]
Other aspects of the invention
Here, preferably, the pressure pulse wave detection probe is of a type that is held in a hand during measurement. Since the pressure pulse wave detection probe of the type held in the hand during measurement tends to change the pressing state of the pressing surface during measurement, it is easy for artifacts due to the change to mix. It is significant to remove the pulse wave.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a perspective view showing a pressure pulse
[0013]
The lower surface of the
[0014]
FIG. 3 is an enlarged view of the
[0015]
The light emitting device D is configured to display a plurality of colors by storing a plurality of (for example, three) light emitting diodes (not shown) that emit light of different colors from each other. Indicates the appropriateness of the magnitude of the pressure sequentially detected by the pressure detecting element E corresponding to the number in parentheses by changing the emission color. For example, the light-emitting element D is configured to emit three colors, and a color displayed when the pressure is appropriate, a color displayed when the pressure is slightly insufficient, and a pressure, respectively. Is relatively predetermined, the color to be displayed is predetermined, and the light emitting element D is determined based on the magnitude of the pressure detected by the pressure detecting element E corresponding to the light emitting element D. Any of the light emitting diodes provided therein is configured to emit light. As shown in FIG. 1, when the
[0016]
As shown in FIG. 1, the pressure pulse
[0017]
FIG. 4 shows a state in which the
[0018]
FIG. 5 is a block diagram showing a device configuration of the pressure pulse
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
When the display control signal is output to the pressure pulse
[0022]
When a pulse wave for diagnosis is being collected, it is desirable that the pressing state of the
[0023]
However, the
[0024]
In FIG. 6, the appropriate position
[0025]
The average pressure pulse wave determining means 52 converts the pressure pulse wave signals SM (that is, radial artery waves) respectively output from the plurality of appropriate position elements EA determined by the appropriate position element determining means 50 into a predetermined section. The average pressure pulse wave is determined by minute averaging. Here, the predetermined section is one beat, but may be shorter than one beat, such as a tenth of a beat, or conversely, may be longer than one beat. May be set.
[0026]
The correlation coefficient calculating means 54 calculates the average pressure pulse wave determined by the average pressure pulse
[0027]
The removing
[0028]
Here, the reason why the radial artery wave mixed with the artifact can be removed based on the correlation coefficient r will be described. The average pressure pulse wave used for calculating the correlation coefficient r is an average of radial artery waves detected by the plurality of appropriate position elements EA, and the pressure pulse
[0029]
The diagnostic pressure pulse
[0030]
FIG. 8 is a flowchart showing a main part of the control function of the
[0031]
In FIG. 8, in a step (hereinafter, step is omitted) S1, it is determined whether or not the
[0032]
If the pressing position or pressing force of the pressure pulse
[0033]
In S2, the pressure pulse wave signal SM supplied from each pressure detection element E is read at every predetermined sampling period, and in S3, the pressure pulse wave signal SM for one beat is read from each pressure detection element E in S2. Determine whether or not it has been read. When the determination in S3 is denied, the reading of the pressure pulse wave signal SM is continued by executing S2 again.
[0034]
On the other hand, if the determination in S3 is affirmative, S4 to S5 corresponding to the appropriate position
[0035]
Subsequent S6 corresponds to the average pressure pulse
[0036]
The following S7 corresponds to the correlation coefficient calculating means 54, and the correlation coefficient r between the average pressure pulse wave determined in S6 and the radial artery waves detected by the plurality of appropriate position elements EA determined in S5. Is calculated for each appropriate position element EA.
[0037]
The following S8 corresponds to the removing
[0038]
Then, in S9 corresponding to the diagnostic pressure pulse
[0039]
As described above, according to the present embodiment, the plurality of radial artery waves detected by the plurality of appropriate position elements EA are averaged by the average pressure pulse wave determining means 52 (S6), and a relatively accurate shape is obtained. The average pressure pulse wave is determined, and the correlation coefficient calculation means 54 (S7) calculates the correlation coefficient r between the relatively accurate average pressure pulse wave and the radial artery wave detected by the appropriate position element EA. A radial artery wave having a correlation coefficient r smaller than a predetermined value is removed by the removal means 56 (S8), which is calculated for each appropriate position element EA, thereby removing a radial artery wave mixed with artifacts. Is done. Then, the diagnostic pressure pulse wave is determined by averaging the remaining radial artery waves that have not been removed by the diagnostic pressure pulse wave determining means 58 (S9), so that a pressure pulse having an accurate shape with little influence of artifacts is obtained. You can get the waves.
[0040]
Further, the above-described embodiment is of a type in which the pressure pulse
[0041]
As mentioned above, although one Example of this invention was described based on drawing, this invention is applied also to another aspect.
[0042]
For example, the pressure pulse
[0043]
Further, in the above embodiment, the pressure detecting elements are arranged two-dimensionally, but may be arranged one-dimensionally, that is, linearly.
[0044]
Further, the diagnostic pressure pulse wave determining means 58 of the above-described embodiment determines the diagnostic pressure pulse wave by averaging a plurality of normal pressure pulse waves, but any of the normal pressure pulse waves contains artifacts. The pulse wave has few pulses, so one of the normal pressure pulse waves, such as the normal pressure pulse wave with the largest amplitude and the normal pressure pulse wave located at the center of the array, is determined as the diagnostic pressure pulse wave. May be.
[0045]
Further, in the above-described embodiment, the
[0046]
Further, in the above-described embodiment, the average pressure pulse wave directly averages the plurality of radial artery waves detected by the plurality of appropriate position elements EA, but normalizes the amplitudes of the plurality of radial artery waves. A plurality of normalized radial artery waves may be averaged. Also, the correlation coefficient r may be calculated between the average pressure pulse wave and each radial artery wave whose amplitude is normalized.
[0047]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, this is merely an embodiment, and the present invention is embodied in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a pressure pulse wave detection probe provided in a pressure pulse wave detection device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a pressing surface of the pressure pulse wave detection probe of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view showing a display provided on the pressure pulse wave detection probe of FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the pressure surface of the pressure pulse wave detection probe is pressed from the skin of the wrist of the patient toward the radial artery by being held by a measurer's hand (not shown).
FIG. 5 is a block diagram showing a device configuration of a pressure pulse wave detection device having the pressure pulse wave detection probe of FIG. 1;
FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a main part of a function of removing a pressure pulse wave signal SM mixed with artifacts, among control functions of the electronic control device of FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram showing an example of a plurality of appropriate position elements EA determined by an appropriate position element determining unit in FIG. 6;
8 is a flowchart showing a main part of a control function of the electronic control device shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10: pressure pulse wave detecting probe 20: pressing surface 30: pressure pulse wave detecting device 50: appropriate position element determining means 52: average pressure pulse wave determining means 54: correlation coefficient calculating means 56: removing means E: pressure detecting element
Claims (2)
前記複数の圧力検出素子のうち、前記動脈の上部に位置する複数の圧力検出素子を適切位置素子に決定する適切位置素子決定手段と、
該適切位置素子決定手段により決定された適切位置素子からそれぞれ検出された圧脈波を平均して平均圧脈波を決定する平均圧脈波決定手段と、
該平均圧脈波決定手段により決定された平均圧脈波と、前記複数の適切位置素子により検出された圧脈波との相関係数を適切位置素子毎に算出する相関係数算出手段と、
前記複数の適切位置素子から検出された複数の圧脈波から、前記相関係数算出手段により算出された相関係数が予め定められた所定値よりも小さい圧脈波を除去する除去手段と
を含むことを特徴とする圧脈波検出装置。A pressure pulse wave detection device comprising a plurality of pressure detection elements on a pressing surface, wherein the pressing surface is pressed from the skin of a living body toward a predetermined artery, and the pressure detection element detects a pressure pulse wave from the artery. A pressure pulse wave detection device having a probe,
Among the plurality of pressure detection elements, an appropriate position element determining unit that determines a plurality of pressure detection elements located above the artery as an appropriate position element,
Average pressure pulse wave determining means for averaging the pressure pulse waves detected from the appropriate position elements determined by the appropriate position element determining means to determine an average pressure pulse wave,
An average pressure pulse wave determined by the average pressure pulse wave determining means, and a correlation coefficient calculating means for calculating a correlation coefficient between the pressure pulse waves detected by the plurality of appropriate position elements for each appropriate position element,
Removing means for removing a pressure pulse wave whose correlation coefficient calculated by the correlation coefficient calculating means is smaller than a predetermined value from a plurality of pressure pulse waves detected from the plurality of appropriate position elements. A pressure pulse wave detection device comprising:
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