JP2007054648A - 電子血圧計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
前腕の角度検出手段に加えて上腕に角度検出手段を設け、前腕と上腕の検出角度に基づいてカフと心臓の高さを算出する。また、2軸の角度検出手段により前腕のピッチ方向及びロール方向の角度を検出し、これらの検出値に基づいてカフと心臓の高さを算出する。
【選択図】図2
Description
しかしながら、上記した従来技術のように1軸の角度情報だけで心臓とカフの位置関係を判定すると、種々の誤差要因が血圧測定の精度に影響を及ぼす。
このような誤差要因としては、まず、被測定者の上腕長や前腕長のばらつきがある。例えば図18に示すように、前腕長が相違するL1、L1aの場合に、前腕の傾斜角が同じでも、前腕長がL1の場合に、カフ100の高さが心臓101の高さと同じであるに対し、前腕長L1aの場合には、カフ100aの位置が実際には心臓101よりもΔHだけ低い位置にある。したがって、この検出した傾斜角で正しいと判断した場合には、前腕長の相違で正確な血圧を測定できないこともある。また、図19に示すように、前腕長L1が同じで、かつ傾斜角が同じでも、上腕長がL2、L2aと相違すると、上腕長L2の場合に、カフ100の位置が心臓101の高さと同じであるに対し、上腕長がL2aの場合には、カフ100aの位置が心臓101よりもΔHだけ高い位置にある。したがって、この傾斜角で正しいと判断した場合には、上腕長の相違で、やはり正確な血圧を測定できないことがある。
、血圧計のカフと心臓の高さの差値を正確に算出でき、自由度の高い測定姿勢で正確な血圧測定ができる。
)。次に前腕角度検出器11と上腕角度検出器12により、前腕と上腕の角度を検出する(ステップST44)。ここで検出する前腕の角度は図5Aに示すピッチ方向の角度φと、図5Bに示すロール方向の角度θ、あるいは図6Aに示すピッチ方向の角度φと、図6Bに示すもたれ方向の角度θである。若しくは、ピッチ方向の角度θと、図5Bに示すロール方向の角度θと、図6Bに示すもたれ方向の角度θの合成角である。この検出した前腕と上腕の角度から心臓とカフの高低差を予測する(ステップST45)。次に、予測した心臓とカフの差値から対応する圧力補正値を換算する。この補正値はメモリに記憶しておく(ステップST46)。加圧ポンプをONし、加圧を開始し、測定に入る(ステップST47)。測定は、カフ圧を加圧目標値まで加圧した後、加圧を停止し、その後の減圧過程でカフ圧中の圧脈波を検出し、一般的によく知られたアルゴリズム、例えば各脈波の振幅列データから振動法により、最高血圧値及び最低血圧値を決定する。血圧測定が終了すると(ステップST48)、次に測定(決定)結果を補正する(ステップST49)。血圧値補正は、メモリに記憶してある圧力補正データを基に決定した血圧値に演算補正することにより行う。測定結果として、補正後の血圧値を表示部10に表示する(ステップST50)。
数1
ΔH=Z−H=L1*sinφb*cos(θb+θc)+L2*cosφa*cos(θa+θc)−H …基本の式
で表される。
数2
ΔH=α*sinφb+β(α、βは定数である)
という推定式で表されていたため、L1、L2、φa、θa、θb、θcによる推定精度のバラツキが発生する。
そこで、この実施形態電子血圧計では、
血圧計本体で測定した上下方向の角度をφ1(φb=φ1)
血圧計本体で測定した前後方向の角度をθ1(θb+θc=θ1)
上腕の上腕に装着された角度センサの左右方向の角度をφ2(φa=φ2)
上腕の上腕に装着された角度センサの前後方向の角度をθ2(θa+θc=θ2)
手入力された前腕長をL1、上腕長をL2とすると、
数3
ΔH=L1*sinφb*cos(θb+θc)−L2*cosφa*cos(θa+θc)−H
=L1*sinφ1*cosθ1−L2*cosφ2*cosθ2−H
身長140〜200cmの被測定者を対象に推定式を算出したところ、
数4
ΔH=L1*sinφ1*cosθ1+0.957*L2*cosφ2*cosθ2−
1.1819
と表すことができる(ここで−0.957、1.1819は、Hのパラメータを統計により近似値として求めたことによる数値である。)。
以下、本発明の第3の実施形態に係る電子血圧計は、第1及び第2の電子血圧計と同様な構成を有するが、上腕角度測定部を備えない点において異なる。
数5
cosφ=(Nφ0−Nφ)/(Nφ0−Nφg)
としてピッチ方向の角度情報を算出することができる。ロール方向の角度情報も同様に算出することができる。
r(以下、「参照点」と呼ぶ。)を設定し、この参照点rを通り略立方体形状の血圧計本体21の表示面に平行かつ血圧計本体21に固定された平面R(以下、「参照面」と呼ぶ。)を想定する。本実施形態では、参照点rを通り、この参照面Rに直交する法線N(図13A参照)を含み、血圧計本体21の長手方向(被測定者の前腕の長手方向に一致する。)に延びる平面への重力加速度ベクトルの射影成分G1と前記法線Nとのなす角度をΦと定義している(図13B参照)。また、参照点rを通り、参照面Rに直交する法線N(図13C参照)を含み、血圧計本体21の短手方向(被測定者の前腕の長手方向に直交する方向に一致する。)に延びる平面への重力加速度ベクトルの射影成分G2と前記法線とのなす角度をΘと定義している(図13D参照)。ここで説明したΦ及びΘは、血圧計本体における二つの重力加速度センサの配置に応じて定義されるものである。
数6
ΔH=L1*cosφa*cos(θ2+θ1)−L2*cosφ*cos(θa+θ1+θ2)−H
となる。ここで、θa=0°とすると、
数7
ΔH=L1*cosφa*cosθ−L2*cosφ*cosθ−H
となる。ここで、L1、L2、φa、Hのばらつきを考慮すると、
数8
ΔH=A*cosφ+B*cosθ+C
と表すことができる。ここでφ及びθのそれぞれに重力加速度センサの測定結果に基づいて算出された角度情報Φ及びΘを代入することにより、2軸の角度検出手段によって検出される角度を用いて心臓と血圧計の圧力基準位置との差を算出することができる。但し、ここでは、θaがほぼ0となり、手首をねじらない状態で測定を行うことが前提となる。
数9
ΔP=ΔH*7.8/10
によって算出することができる。
数10
SYS=SYS´+ΔP
DIA=DIA´+ΔP
として補正後の血圧値が算出される。
22 上腕角度測定部
11 前腕角度検出器
12 上腕角度検出器
10 表示器
9 ブザー
6 MPU
11a 重力加速度センサ
11b 重力加速度センサ
14 角度算出部
15 高低差算出部
16 高低差適否判定部
17 補正圧力算出部
18 補正後血圧算出部
Claims (12)
- 所定の部位に装着し、血圧あるいは循環動態を測定する測定手段を備えた電子血圧計であって、
被測定者の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段により検出した姿勢に基づいて測定の適否を判定する適否判定手段と、
前記適否判定手段によって判定された結果を報知する報知手段と、
本体とは別に設けられた、1つ以上の角度を検出する手段と、
を備えた電子血圧計。 - 所定の部位に装着し、血圧あるいは循環動態を測定する測定手段を備えた電子血圧計であって、
被測定者の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段により検出した姿勢に応じた補正値を前記測定手段で測定した血圧値に演算する血圧値補正手段と、
前記血圧値補正手段により補正された血圧値を表示する表示手段と、
本体とは別に設けられた、1つ以上の角度を検出する手段と、を備えた電子血圧計。 - 前記角度を検出する手段が上腕に設けられた請求項1記載の電子血圧計。
- 前記電子血圧計と前記角度を検出する手段は、通信手段により、データ授受可能に構成されている請求項1、2又は3記載の電子血圧計。
- 生体情報入力手段を備えた請求項1、2、3又は4記載の電子血圧計。
- 前記角度を検出する手段は、1軸もしくは2軸のセンサである請求項1、2、3、4又は5記載の電子血圧計。
- 前記角度を検出する手段の2軸は、被検者の身体左右の垂直面、及び被測定者の身体前後の垂直面である請求項6記載の電子血圧計。
- 前記角度を検出する手段の2軸は、被測定者の身体左右の垂直面、及び被測定者の身体前後の水平面である請求項6記載の電子血圧計。
- 所定部位に装着し、血圧あるいは循環動態を測定する測定手段を備えた電子血圧計であって、
2軸の角度を検出する2軸角度検出手段と、
前記2軸角度検出手段による検出角度を用いて被測定者の心臓と血圧計の所定の基準位置との鉛直方向高低差を算出する測定姿勢高低差算出手段と、
前記測定姿勢高低差算出手段による算出結果を用いて所定の高低差範囲に入っているかを判定する測定姿勢適否判定手段と、
前記測定姿勢適否判定手段による判定結果を被測定者に報知するための報知手段を備えた電子血圧計。 - 所定部位に装着し、血圧あるいは循環動態を測定する測定手段を備えた電子血圧計であって、
2軸の角度を検出する2軸角度検出手段と、
前記2軸角度検出手段による検出角度を用いて被測定者の心臓と血圧計の所定の基準位置との鉛直方向の高低差を算出する測定姿勢高低差算出手段と、
前記測定姿勢高低差算出手段による算出結果を用いて血圧の補正値を算出する補正圧力算出手段と、
前記補正圧力算出手段によって算出される補正値と前記測定手段によって測定される血圧値とを用いて補正後の血圧値を算出する補正後血圧算出手段と、
補正後血圧算出手段による算出結果を被測定者に報知する測定結果報知手段を備えた電子血圧計。 - 前記2軸の角度が電子血圧計を前腕に装着した際のピッチ方向の角度とロール方向の角度である請求項9又は10記載の電子血圧計。
- 前記測定姿勢高低差算出手段は、前記ピッチ方向角度を前腕の水平面に対する角度とし、前記ロール方向角度を鉛直方向に対する体の傾き角度と胴の長手方向に対する上腕の角度の合成角度として、測定姿勢の高低差を算出する請求項10記載の電子血圧計。
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