JP2010154903A - Electronic hemomanometer - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は電子血圧計に関し、特に、コロトコフ法で血圧を測定する電子血圧計に関する。 The present invention relates to an electronic sphygmomanometer, and more particularly to an electronic sphygmomanometer that measures blood pressure by the Korotkoff method.
電子血圧計で血圧を測定する方法としては、人体の動脈を圧迫するための空気袋にエアーを送り込み、そこから発生する人体の圧脈波情報から血圧算出するオシロメトリック法と、空気袋の下流側の動脈付近に設けた聴診器およびマイクロフォンで計測するコロトコフ音(以下、K音)を用いて測定するコロトコフ法との2方式が一般的である。 The blood pressure can be measured with an electronic sphygmomanometer by sending air into an air bag for compressing the arteries of the human body and calculating the blood pressure from the pressure pulse wave information of the human body generated from the air bag. Two methods are generally used: a Korotkoff method for measuring using a Korotkoff sound (hereinafter referred to as K sound) measured by a stethoscope and a microphone provided in the vicinity of the side artery.
上の2方式のうちコロトコフ法を採用した電子血圧計では、上記空気袋を内包した人体に巻き付ける腕帯部の下流側に、K音を計測するマイクロフォン(以下、K音マイク)が設けられる。測定時には、空気袋にエアーを送り込んで測定部位を圧迫し、動脈を閉鎖させた後、徐々に減圧させていく過程で血流が動脈壁にぶつかる音に相当するK音を計測する。減圧開始からK音が初めて検出された時点、およびその後検出され続けていたK音が消失した時点での空気袋内圧に基づいて血圧が算出される。 In the electronic sphygmomanometer adopting the Korotkoff method among the above two methods, a microphone (hereinafter referred to as a K sound microphone) for measuring K sound is provided on the downstream side of the arm band portion wound around the human body including the air bag. At the time of measurement, K sound corresponding to the sound of blood flow hitting the artery wall is measured in the process of gradually reducing pressure after sending air into the air bag to compress the measurement site and closing the artery. The blood pressure is calculated based on the air bag internal pressure when the K sound is detected for the first time since the start of decompression and when the K sound that has been detected continuously disappears thereafter.
そのため、コロトコフ法を採用した電子血圧計では、K音を正確に計測することが必要となる。正確なK音を測定するための技術として、たとえば、特開昭57−51836号公報(以下、特許文献1)は、腕帯の下流側の位置に、腕周方向に、複数個のK音マイクを設置し、最も大きな出力を出すK音マイクの出力を選定することで、巻き付け位置が動脈位置から外れた場合でも測定可能とする方法を開示している。また、特開昭62−148641号公報(以下、特許文献2)は、腕帯の下流側の位置に、腕周方向に、K音マイクより幅の広い金属薄板を設置し、K音マイクを金属に接触させることでK音の測定範囲を広げ、巻き付け位置が動脈位置から外れた場合でも測定可能とする方法を開示している。 For this reason, an electronic sphygmomanometer that employs the Korotkoff method needs to accurately measure the K sound. As a technique for measuring an accurate K sound, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-51836 (hereinafter referred to as Patent Document 1) discloses a plurality of K sounds in the arm circumferential direction at a position downstream of the arm band. A method is disclosed that enables measurement even when the winding position deviates from the arterial position by installing a microphone and selecting the output of the K-sound microphone that produces the largest output. Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-148641 (hereinafter referred to as Patent Document 2) installs a thin metal plate wider than the K-sound microphone in the arm circumferential direction at a position on the downstream side of the arm band. A method is disclosed in which the measurement range of the K sound is expanded by contacting with a metal, and the measurement can be performed even when the winding position deviates from the artery position.
しかしながら、これら文献に開示されている電子血圧計では、K音マイクにK音以外の周囲の音(たとえば空気袋が膨張する際のこすれ音や、外部の騒音等)である環境音も入力されることになる。そのため、周囲のノイズである騒音や、体動が大きければ、発生する環境音もK音マイクに信号として入力され、測定されるK音が環境音の影響を受けやすくなる。その結果、正確にK音が測定されないことになる。 However, in the electronic sphygmomanometer disclosed in these documents, environmental sound that is ambient sound other than K sound (for example, rubbing sound when an air bag is inflated, external noise, etc.) is input to the K sound microphone. Will be. Therefore, if the ambient noise or body movement is large, the generated environmental sound is also input as a signal to the K sound microphone, and the measured K sound is easily affected by the environmental sound. As a result, the K sound is not accurately measured.
この問題に対処するために、たとえば、特開昭61−247430号公報(以下、特許文献3)は、K音マイクと、カフからの音(以下、C音)を検知するためのマイクロフォン(以下、C音マイク)とを分離して設け、K音マイクで測定された音中のC音マイクで測定されたカフの雑音を識別する技術を開示している。
しかしながら、特許文献3に開示された技術では、下流側のK音とカフ内に発生するノイズ音(C音)との分離は可能であるが、周囲の騒音などのノイズはC音マイク、K音マイク共に入力されるため、C音マイクで測定される音を用いてK音と周囲の騒音などとの分離ができない。そのため、K音マイクで測定される音が周囲の環境音の影響を受けた場合、測定されたK音にノイズが加わってしまう。また、カフ内で発生する血流が動脈壁にぶつかるK音もC音に影響するため、K音マイクで測定された音からC音マイクで測定された音を除いても、純粋なK音のみとはならない場合がある。そのため、このような技術でも、正確なK音が測定し難く、測定結果の精度が落ちる場合がある、といった問題がある。
However, with the technique disclosed in
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、K音マイクに入力される測定周囲の音声、環境音、測定カフ内に発生する音などによるノイズ信号である騒音成分を軽減することでK音を精度よく抽出し、血圧測定の精度を向上させる電子血圧計を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and reduces noise components that are noise signals caused by measurement ambient sound, environmental sound, sound generated in a measurement cuff, and the like input to a K sound microphone. Thus, an object is to provide an electronic sphygmomanometer that accurately extracts K sound and improves the accuracy of blood pressure measurement.
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、電子血圧計は、流体袋と、流体袋を測定部位に接して装着するための装着手段と、測定部位からコロトコフ音を入力するための第1の音声入力手段と、装着手段で流体袋を測定部位に装着した状態で装着手段外部のノイズ音を入力するための第2の音声入力手段と、第1の音声入力手段で入力された第1の音声から第2の音声入力手段で入力された第2の音声に対応した成分を減じる音声処理を行なう音声処理手段と、音声処理手段で処理された音声からコロトコフ音を抽出する抽出手段と、コロトコフ音の抽出タイミングと、装着手段で流体袋を測定部位に装着した状態で得られる流体袋の内圧変化とに基づいて、血圧値を算出する算出手段とを備える。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, an electronic sphygmomanometer is provided with a fluid bag, mounting means for mounting the fluid bag in contact with the measurement site, and Korotkoff sounds from the measurement site. The first voice input means, the second voice input means for inputting a noise sound outside the mounting means in a state where the fluid bag is mounted on the measurement site by the mounting means, and the first voice input means Voice processing means for subtracting a component corresponding to the second voice inputted by the second voice input means from the first voice, and extraction for extracting Korotkoff sounds from the voice processed by the voice processing means And a calculating means for calculating a blood pressure value based on the extraction timing of the Korotkoff sound and the change in the internal pressure of the fluid bag obtained when the fluid bag is attached to the measurement site by the attaching means.
好ましくは、音声処理手段は、第2の音声を逆位相に反転する反転手段と、反転手段で逆位相に反転された第2の音声を第1の音声と合成する合成手段とを含む。 Preferably, the sound processing means includes reversing means for reversing the second sound in reverse phase, and synthesizing means for synthesizing the second sound reversed in reverse phase by the reversing means with the first sound.
より好ましくは、音声処理手段は、第2の音声の所定の周波数範囲の出力レベルが、第1の音声の所定の周波数範囲の出力レベルと等しくなるように、第2の音声の全周波数範囲の出力レベルを調整する調整手段をさらに含み、反転手段は、調整手段での調整後の第2の音声を逆位相に反転する。 More preferably, the sound processing means is configured so that the output level of the predetermined frequency range of the second sound is equal to the output level of the predetermined frequency range of the first sound. Adjustment means for adjusting the output level is further included, and the inversion means inverts the second sound adjusted by the adjustment means to an opposite phase.
好ましくは、電子血圧計は、装着手段で流体袋を測定部位に装着した状態で装着手段と測定部位との間のノイズ音を入力するための第3の音声入力手段をさらに備え、音声処理手段は、第1の音声から第2の音声および第3の音声入力手段で入力された第3の音声に対応した成分を減じる音声処理を行なう。 Preferably, the electronic sphygmomanometer further includes a third voice input unit for inputting a noise sound between the mounting unit and the measurement site in a state where the fluid bag is mounted on the measurement site by the mounting unit, and the voice processing unit Performs sound processing for subtracting the component corresponding to the second sound and the third sound input by the third sound input means from the first sound.
好ましくは、音声処理手段は、第2の音声および第3の音声を合成し、合成音声を生成する第1の合成手段と、合成音声を逆位相に反転する反転手段と、反転手段で逆位相に反転された合成音声を第1の音声と合成する第2の合成手段とを含む。 Preferably, the voice processing means synthesizes the second voice and the third voice and generates a synthesized voice, an inverting means for inverting the synthesized voice to an opposite phase, and an inverting means for causing the opposite phase. And a second synthesis means for synthesizing the synthesized voice inverted to the first voice.
より好ましくは、音声処理手段は、合成音声の所定の周波数範囲の出力レベルが、第1の音声の所定の周波数範囲の出力レベルと等しくなるように、合成音声の全周波数範囲の出力レベルを調整する調整手段をさらに含み、反転手段は、調整手段での調整後の合成音声を逆位相に反転する。 More preferably, the speech processing means adjusts the output level of the synthesized speech over the entire frequency range so that the output level of the synthesized speech within the predetermined frequency range is equal to the output level of the first speech within the predetermined frequency range. And an inverting means for inverting the synthesized speech adjusted by the adjusting means to an opposite phase.
好ましくは、第2の音声入力手段は装着手段の流体袋とは逆側に備えられる。好ましくは、第3の音声入力手段は装着手段と流体袋との間に備えられる。 Preferably, the second voice input means is provided on the side opposite to the fluid bag of the mounting means. Preferably, the third voice input means is provided between the mounting means and the fluid bag.
好ましくは、電子血圧計は、第1の音声入力手段の装着手段で測定部位に装着した状態で測定部位に接しない位置に、第1の音声入力手段への音声の入力を阻止する部材が備えられる。 Preferably, the electronic sphygmomanometer is provided with a member that prevents the voice input to the first voice input means at a position that is not in contact with the measurement site in a state of being attached to the measurement site by the mounting means of the first voice input unit. It is done.
本発明によると、騒音のある周囲環境であっても正確にK音を抽出することができ、血圧測定の精度を向上させることができる。さらに、体動によるアーチファクトを軽減して正確にK音が抽出することができ、血圧測定の精度を向上させることができる。 According to the present invention, K sound can be accurately extracted even in a noisy surrounding environment, and the accuracy of blood pressure measurement can be improved. Furthermore, artifacts due to body movement can be reduced and K sound can be extracted accurately, and the accuracy of blood pressure measurement can be improved.
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts and components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same.
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態にかかる電子血圧計(以下、血圧計)1Aは空気袋13(図2参照)を内包するカフを備えて、血圧測定の際、上腕や手首などの測定部位にカフを巻き付ける。空気袋13の内圧は後述する制御機構によって制御され、空気袋13の圧力変化を測定することで、測定部位の血圧が算出される。
[First Embodiment]
An electronic sphygmomanometer (hereinafter referred to as a sphygmomanometer) 1A according to the first embodiment includes a cuff that encloses an air bag 13 (see FIG. 2). Wrap. The internal pressure of the
図1は、血圧計1Aに備えられるカフの構成の具体例を示す図である。図1を参照して、血圧計1Aに備えられるカフは、外布の内側に血圧測定に用いられる空気袋13を内包する。カフには動脈の上流側に相当する中枢側と、下流側に相当する末梢側とが予め定められている。カフの末梢側、つまり動脈の下流側であって、最も測定部位寄りに、コロトコフ音(以下、「K音」と称する)測定用のマイクロフォン(以下、「K音マイク」と称する)51が備えられる。すなわち、K音マイク51は、カフを測定部位に装着した際に、動脈の下流側であって、測定部位に接する位置に備えられる。カフの末梢側、つまり動脈の下流側であって、外布よりも外側に、外部音測定用のマイクロフォン(以下、「騒音マイク」と称する)54が備えられる。すなわち、騒音マイク54は、カフを測定部位に装着した際に、外布の外側であって、測定部位とは逆向きの位置に備えられる。これにより、K音マイク51には主にK音が入力され、騒音マイク54には、カフ外部の音声が入力される。以降の説明において、カフ外部の音声を「騒音」と称するものとする。
FIG. 1 is a diagram illustrating a specific example of the configuration of the cuff provided in the sphygmomanometer 1A. Referring to FIG. 1, the cuff provided in sphygmomanometer 1A includes
K音マイク51と騒音マイク54との間には、好ましくは、吸音材が空気袋13の末梢側を包み込む状態で備えられる。吸音材の素材は特定の素材には限定されず、たとえば発泡ネオプレンゴムなどであってもよい。図1では、吸音材はK音マイク51と騒音マイク54との間に備えられる例が示されているが、吸音材はK音マイク51でのコロトコフ音以外の音声の入力を阻止するために設けられるため、K音マイク51の測定部位に接した箇所以外の箇所の少なくとも一部、好ましくはすべてを覆うように備えられてもよい。しかしながら、たとえ吸音材が備えられたとしても、K音マイク51への騒音の入力を完全に遮断することは難しく、K音と共にある程度の騒音が入力されると考えられる。カフ外部の騒音は、K音の抽出精度に影響を及ぼす。そこで、血圧計1Aは、K音マイク51に入力された音声から騒音成分を軽減し、K音を抽出して血圧算出を行なう機能を備える。
Preferably, a sound absorbing material is provided between the
図2は、血圧計1Aにおいて上記機能を実現する、機能ブロックを示す図である。図2を参照して、血圧計1Aは、空気袋13にエアチューブを介して接続されるエア系20と、エア系20の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)40とを含む。
FIG. 2 is a diagram showing functional blocks for realizing the above functions in the sphygmomanometer 1A. Referring to FIG. 2,
エア系20は、エアポンプ21と、エアバルブ22と、圧力センサ23とを含む。エアポンプ21は駆動回路26に接続される。エアバルブ22は駆動回路27に接続される。駆動回路26および駆動回路27は、共にCPU40に接続されて、CPU40からの制御信号に従って、各々、エアポンプ21またはエアバルブ22を駆動する。エアポンプ21は、CPU40から制御される駆動回路26で駆動されて、空気袋13に所定量の圧縮気体を送り込む。これにより、空気袋13が加圧される。エアバルブ22は、CPU40から制御される駆動回路27で駆動されて開閉し、空気袋13を開放状態または閉鎖状態とする。これにより、空気袋13の内圧が維持、または減圧される。
The
圧力センサ23は、空気袋13の圧力を検出し、検出値に応じたセンサ信号を増幅器28に対して出力する。増幅器28は、圧力センサ23から出力されるセンサ信号を増幅し、A/D変換器29に対して出力する。A/D変換器29は、増幅器28から出力されたアナログ信号であるセンサ信号をデジタル化し、CPU40に出力する。
The
カフに備えられるK音マイク51は、増幅器52およびA/D変換器53を介してCPU40に接続される。騒音マイク54は、増幅器55およびA/D変換器56を介してCPU40に接続される。K音マイク51は音圧センサ(不図示)を含んで、主に、K音の周波数帯の音圧を検出し、検出値に応じたセンサ信号である音声信号を増幅器52に対して出力する。増幅器52は、K音マイク51に含まれる音圧センサから出力されるセンサ信号を増幅し、A/D変換器53に対して出力する。A/D変換器53は、増幅器52から出力されたアナログ信号である音声信号をデジタル化し、CPU40に出力する。騒音マイク54は音圧センサ(不図示)を含んで、K音マイク51に含まれる音圧センサの検出範囲よりもある程度広い範囲の周波数帯の音圧を検出し、検出値に応じたセンサ信号である音声信号を増幅器55に対して出力する。増幅器55は、騒音マイク54に含まれる音圧センサから出力されるセンサ信号を増幅し、A/D変換器56に対して出力する。A/D変換器56は、増幅器55から出力されたアナログ信号である音声信号をデジタル化し、CPU40に出力する。
The
血圧計1A本体のたとえば正面などの操作しやすい位置には、測定を開始するためのキーや、メモリを呼び出して表示させるためのキーなどを含む操作部3が設けられる。また、見やすい位置には、液晶ディスプレイなどで構成される表示部4が設けられる。操作部3はCPU40に接続されて、キー操作に従った操作信号をCPU40に入力する。表示部4はCPU40に接続されて、CPU40からの制御信号に従って、指定された画面を表示する。血圧計1Aには、さらにメモリ41が含まれる。メモリ41は、測定結果や、CPU40で実行されるプログラムを記憶する。
An
CPU40は、血圧算出部42および音声信号処理部43を含む。これらは、CPU40が操作部3からの操作信号に従ってメモリ41に記憶される上記プログラムを読み出して実行することで、主にCPU40に形成される機能であるが、少なくともこれら機能のうちの一部が、図2に示されたハードウェア構成で形成されてもよい。音声信号処理部43は、K音マイク51から増幅器52およびA/D変換器53を介して入力された音声信号および騒音マイク54から増幅器55およびA/D変換器56を介して入力された音声信号を処理することでK音を抽出し、血圧算出部42に対してK音を示す信号を入力する。血圧算出42は、音声信号処理部43から入力された信号および圧力センサ23から増幅器28およびA/D変換器29を介して入力されたセンサ信号に基づいて血圧値を算出する。ここで算出される血圧値は、具体的には、最高血圧値を意味する収縮期血圧と、最低血圧値を意味する拡張期血圧とが該当する。
The
図3は、音声信号処理部43の構成の具体例を示す図である。図3を参照して、音声信号処理部43は、入力部431、調整部432、反転部433、第1合成部434、および抽出部435を含む。
FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of the configuration of the audio
入力部431は、K音マイク51からの、増幅器52およびA/D変換器53を介した音声信号の入力、および騒音マイク54からの、増幅器55およびA/D変換器56を介した音声信号の入力を受付ける。入力された音声信号のうち、K音マイク51からの音声信号は、第1合成部434および調整部432に入力される。騒音マイク54からの音声信号は、調整部432に入力される。調整部432は、騒音マイク54からの音声信号の示す音声波のうち、所定の周波数範囲のセンサ値のレベルを、K音マイク51からの音声信号の示す音声波の上記所定の周波数範囲のセンサ値のレベルと同じとなるよう調整し、反転部433に入力する。反転部433は、調整部432で調整された騒音マイク54からの音声信号の示す音声波を逆位相となるよう反転処理し、第1合成部434に入力する。第1合成部434は、入力部431から入力されたK音マイク51からの音声信号の示す音声波と、反転部433から入力された調整および反転処理された騒音マイク43からの音声信号の示す音声波とを合成処理し、抽出部435に入力する。抽出部435は、第1合成部434において合成処理された音声波よりK音を抽出し、K音を示す信号を音声算出部42に入力する。
The
図4は、K音マイク51から入力される音声信号の示す音声波、騒音を表わす音声波、およびK音を表わす音声波の関係を具体的に説明する図である。図4において、波形1は騒音を表わす音声波を表わし、波形2はK音の音声波を表わし、波形3はK音マイク51から入力される音声信号の示す音声波を表わしている。K音マイク51には、上述のようにK音に加えてある程度の騒音も入力されるため、波形3であるK音マイクから入力される音声信号の示す音声波は、K音とカフ外部の騒音との合成波を表わしている。
FIG. 4 is a diagram for specifically explaining the relationship between an audio wave indicated by an audio signal input from the
人のK音の周波数の範囲は統計的に定められるものである。すなわち、図4に示されるように、波形2で表わされるK音の音声波は周波数F1〜F2の範囲に存在し、その他の範囲には存在しない。すなわち、周波数F1〜F2の範囲の音声波は、騒音による音声波であると言える。
The frequency range of a person's K sound is defined statistically. That is, as shown in FIG. 4, the K sound wave represented by the
図5および図6は、音声信号処理部43における音声処理の原理を説明する図である。図5において、波形1’は、騒音マイク54から入力される音声信号の示す音声波を表わしている。調整部432は、上述した、K音の音声波が周波数F1〜F2の範囲に存在し、その他の範囲には存在しないことを利用し、騒音マイク54から入力される音声信号の音圧レベルを、K音マイク51から入力される音声信号のレベルと等しくなるよう調整する。すなわち、調整部432は、予め、人のK音の周波数の範囲として上記周波数F1〜F2の範囲を記憶し、波形1’の上記周波数F1〜F2の範囲外の音圧レベルを、波形3の上記周波数F1〜F2の範囲外の音圧レベルと等しくなるよう調整する。図5の例では、調整部432は、波形1’の上記周波数F1〜F2の範囲外の音圧レベルが波形3のそれよりも全体的に高いために、波形1’の音圧を全体的に所定量減少させる処理を行なっている。図1にも示されたように、騒音マイク54はカフの外部に設置されるために、カフ内部に設置されるK音マイク51よりも多くの騒音が入力さる。そのため、通常、波形1’の上記周波数F1〜F2の範囲外の音圧レベルが波形3のそれよりも全体的に高いと考えられるため、調整部432では、調整処理として、波形1’の音圧を全体的に所定量減少させる処理が行なわれる。しかしながら、K音マイク51および騒音マイク54の性能や、センサレベルによっては、音圧レベルが逆に検出される場合も有り得る。そのため、調整部432では調整処理として、この逆の処理、すなわち波形1’の音圧を全体的に所定量増加させる処理が行なわれてもよい。これにより、波形1’は図5で波形1と示される音圧レベルとなり、上記周波数F1〜F2の範囲外の音圧レベルが波形3のそれと等しくなる。つまり、調整処理後の波形1は、波形3中の騒音成分に相当すると言える。
5 and 6 are diagrams for explaining the principle of audio processing in the audio
反転部433および第1合成部434は、いわゆるノイズ除去回路を含む。図6は、反転部433および第1合成部434でのノイズ除去回路を用いたノイズ処理を説明する図である。
The
図6を参照して、反転部433で図5において波形1となるように調整された騒音による音声波の位相を逆位相となるよう反転処理して、第1合成部434で図5において波形3で表わされたK音マイク51から入力される音声信号の示す音声波に合成することで、波形3中の騒音成分が合成される逆位相の騒音成分によって相殺される。これにより、波形3中の騒音成分を低減することができる。
Referring to FIG. 6, the
図7は、血圧計1Aでの血圧測定動作の流れの具体例を示すフローチャートである。図7のフローチャートに示される動作は、操作部3に含まれる測定開始を指示するキーが押下されることにより、開始し、CPU40がメモリ部41に記憶されるプログラムを読み出して図2、図3に示される各部を制御することによって実現されるものである。
FIG. 7 is a flowchart showing a specific example of the flow of blood pressure measurement operation in the sphygmomanometer 1A. The operation shown in the flowchart of FIG. 7 is started when a key instructing the start of measurement included in the
図7を参照して、動作が開始すると、ステップS1で、CPU40において各部の初期化が行なわれた後、ステップS2で、駆動回路26,27に制御信号が出力されて、空気袋13の加圧が開始される。圧力センサ23からの圧力信号によって空気袋13内圧が所定圧力に達したことが検出されると(ステップS5でYES)、ステップS7でCP40は駆動回路26に制御信号を出力して空気袋13の加圧を終了し、駆動回路26,27に制御信号を出力してエアバルブ22を開状態として空気袋13の減圧を開始する。上記所定圧力は、一般的な最高血圧よりも高い圧力であって、たとえば200mmHg程度であるものとする。ステップS7以降、たとえば4mmHg/sec程度の、所定の減圧速度で空気袋13が減圧される。
Referring to FIG. 7, when the operation is started, each part is initialized in
ステップS7で空気袋13の減圧が開始すると、ステップS9でCPU40は、K音マイク51および騒音マイク5を用いた音声測定を開始する。ステップS9で音声測定が開始されると、入力部431にK音マイク51および騒音マイク54から所定の間隔で音声信号が入力され、ステップS11で所定の間隔で音声信号処理部43において上述の音声処理が実行される。
When the decompression of the
抽出部435は、入力された音声信号からK音を最初に検出するとK音が開始したと判断し(ステップS13でYES)、その旨を示す信号を血圧算出部42に入力する。ステップS15で血圧算出部42は、圧力センサ23からのその時点の圧力信号に基づいて最高血圧値である収縮期血圧を算出する。
The
抽出部435は、ステップS13でK音が開始した以降、入力された音声信号からK音を抽出し続ける。その後、検出されなくなると、その時点で入力された音声信号からK音が消失したと判断し(ステップS17でYES)、その旨を示す信号を血圧算出部42に入力する。ステップS19で血圧算出部42は、圧力センサ23からのその時点の圧力信号に基づいて最低血圧値である拡張期血圧を算出する。
The
以上の血圧値の算出が終了すると、ステップS21でCPU40は、駆動回路26,27に制御信号を出力し、空気袋13内の圧力を大気圧に解放する。ステップS23で、CPU40は、ステップS15で算出された最高血圧値である収縮期血圧、およびステップS19で算出された最低血圧値である拡張期血圧を、測定結果として表示部4で表示するための処理を行ない、測定結果を表示し、一連の動作を終了する。
When the calculation of the blood pressure value is completed, the
以上の動作における、音圧と空気袋13の内圧と算出される血圧値とについて、図8を用いて具体的に説明する。図8(A)は、上記一連の動作中の、空気袋13の圧力変化を表わしている。図8(B)は、K音マイク51および騒音マイク54に含まれる音圧センサ(不図示)から入力される音圧であって、上記処理後の音圧の変化を表わしている。
The sound pressure, the internal pressure of the
上記ステップS11で音声信号処理部43において上述の音声信号処理が行なわれることで、K音マイク51から入力された音声から、図8(B)において点線で示された、騒音マイク54で入力された音声に相当する騒音成分が軽減される。これにより、図8(B)において太線で表わされるように、K音を表わす音圧がより正確に抽出されるようになる。抽出部435において図8(B)に示されたようにK音が抽出されると、上記ステップS13で図8(B)のt1時点でK音が始まったと判断される。また、ステップS17で図8(B)のt2時点でK音が消失したと判断される。そのため、ステップS15では、血圧算出部42において、t1時点における空気袋13の内圧に基づいて収縮期血圧が算出され、ステップS19では、t2時点における空気袋13の内圧に基づいて拡張期血圧が算出される。
By performing the above-described audio signal processing in the audio
このように、血圧計1Aでは上述のように測定された音声から騒音成分を軽減することができるので、コロコトフ音の開始点と消失点とを正確に抽出することができ、最高血圧値および最低血圧値の測定精度を向上させることができる。 Thus, since the blood pressure monitor 1A can reduce the noise component from the voice measured as described above, the start point and the vanishing point of the Korokotov sound can be accurately extracted, and the maximum blood pressure value and the minimum Measurement accuracy of the blood pressure value can be improved.
[第2の実施の形態]
ところで、K音マイク51には、K音およびカフ外部の騒音と共に、空気袋13と測定部位とのこすれ音や体動に伴う音などのカフ内の音も入力される。以降、K音マイク51にK音およびカフ外部の騒音と共に入力されるカフ内の音を「C音」と称する。カフ外部の騒音と同様にC音成分もまた、K音の抽出精度に影響を及ぼす。そこで、第2の実施の形態にかかる血圧計1Bは、K音マイク51から入力される音声よりカフ外部の騒音の成分を軽減すると共に、C音の成分も軽減する。
[Second Embodiment]
By the way, the
図9は、血圧計1Bに備えられるカフの構成の具体例を示す図である。図9を参照して、血圧計1Bに備えられるカフには、血圧計1Aに備えられるカフに含まれたK音マイク51および騒音マイク54に加えて、カフ内部の外布と空気袋13との間であって、K音マイク51にできるだけ近い位置に、C音測定用のマイクロフォン(以下、「C音マイク」と称する)57が備えられる。すなわち、C音マイク57は、カフを測定部位に装着した際に、動脈の下流側に位置するK音マイク51の近傍であって、空気袋13に接し、かつ測定部位に直接接しない位置に備えられる。これにより、C音マイク57には主にカフ内に発生する空気袋13のこすれ音や体動に伴う音などのC音が入力される。
FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of the configuration of the cuff provided in the sphygmomanometer 1B. Referring to FIG. 9, the cuff provided in sphygmomanometer 1B includes an outer cloth and
図10は、血圧計1Bにおいて上記機能を実現する、機能ブロックを示す図である。図10を参照して、血圧計1Bは、図2に示された血圧計1Aの構成に加えて増幅器58およびA/D変換器59をさらに含み、カフに含まれるC音マイク57は、増幅器58およびA/D変換器59を介してCPU40に接続される。C音マイク57は音圧センサ(不図示)を含んで音圧を検出し、検出値に応じたセンサ信号である音声信号を増幅器58に対して出力する。増幅器58は、C音マイク57に含まれる音圧センサから出力されるセンサ信号を増幅し、A/D変換器59に対して出力する。A/D変換器59は、増幅器58から出力されたアナログ信号である音声信号をデジタル化し、CPU40に出力する。
FIG. 10 is a diagram showing functional blocks for realizing the above functions in the sphygmomanometer 1B. Referring to FIG. 10, sphygmomanometer 1B further includes an
図11は、血圧計1BのCPU40に含まれる音声信号処理部43の構成の具体例を示す図である。図11を参照して、音声信号処理部43は、図3に示された血圧計1AのCPU40に含まれる音声信号処理部43の構成に加えて、第2合成部436をさらに含む。
FIG. 11 is a diagram illustrating a specific example of the configuration of the audio
入力部431は、K音マイク51からの、増幅器52およびA/D変換器53を介した音声信号の入力、騒音マイク54からの、増幅器55およびA/D変換器56を介した音声信号の入力、およびC音マイク57からの、増幅器58およびA/D変換器59を介した音声信号の入力を受付ける。入力された音声信号のうち、K音マイク51からの音声信号は第1合成部434および第2合成部436に入力される。騒音マイク54からの音声信号およびC音マイク57からの音声信号は第2合成部436に入力される。第2合成部436は、入力された騒音マイク54からの音声信号の示す音声波およびC音マイク57からの音声信号の示す音声波を合成した後、調整部432に入力する。調整部432は、血圧計1Aと同様に、騒音マイク54からの音声信号とC音マイク57からの音声信号とから得られた合成波のうち、上述の周波数F1〜F2の範囲外のセンサ値のレベルを、K音マイク51からの音声信号の示す音声波の上記範囲のセンサ値のレベルと同じとなるよう調整し、反転部433に入力する。第1合成部434および抽出部435は、血圧計1Aと同様の機能である。
The
血圧計1Bでは、図7に示された血圧計1Aと同様の動作が行なわれる。ただし、血圧計1Bでは、上記ステップS9でK音マイク51、騒音マイク54、およびC音マイク57を用いた音声測定が開始される。上記ステップS11では、音声信号処理部43において図4〜図6で示された原理と同様の原理に基づいて音声信号処理が行なわれる。ただし、血圧計1Bでは、波形1として、騒音マイク54からの音声信号とC音マイク57からの音声信号との合成波を用いる。すなわち、血圧計1Bの音声信号処理部43では、上記ステップS11において、反転部433で騒音マイク54からの音声信号とC音マイク57からの音声信号との合成波の位相を逆位相となるよう反転処理して、第1合成部434でK音マイク51から入力される音声信号の示す音声波に合成する。
The sphygmomanometer 1B performs the same operation as the sphygmomanometer 1A shown in FIG. However, in the sphygmomanometer 1B, voice measurement using the
以上の動作が血圧計1Bで行なわれることで得られる血圧値について、図12を用いて具体的に説明する。図12(A)は、上記一連の動作中の、空気袋13の圧力変化を表わしている。図12(B)は、音声信号処理によって抽出されるK音を示す音圧の変化を表わしている。図12(C)は、K音マイク51から入力される音圧変化で、コロトコフ音とそれ以外のノイズ(外部環境から入力された騒音、カフノイズ音)とを含んだ音圧の変化を表わしている。図12(D)は、騒音マイク54から入力された音声とC音マイク57から入力された音声との合成音声を示す音圧を表わしている。
The blood pressure value obtained by performing the above operation with the sphygmomanometer 1B will be specifically described with reference to FIG. FIG. 12A shows the pressure change of the
上記ステップS11で音声信号処理部43において上述の音声信号処理が行なわれることで、図12(C)に表わされるK音マイク51から入力された音声に、図12(E)に点線で表わされた、反転された、騒音マイク54入力された音声とC音マイク57から入力された音声との合成音声が合成されて、K音マイク51から入力された音声から騒音成分およびC音成分が軽減される。これにより、図12(B)において太線で表わされるように、K音を表わす音圧がより正確に抽出されるようになる。抽出部435において図12(B)に示されたようにK音が抽出されると、上記ステップS13で図12(B)のt1時点でK音が始まったと判断される。また、ステップS17で図12(B)のt2時点でK音が消失したと判断される。そのため、ステップS15では、血圧算出部42において、t1時点における空気袋13の内圧に基づいて収縮期血圧が算出され、ステップS19では、t2時点における空気袋13の内圧に基づいて拡張期血圧が算出される。
In step S11, the audio
このように、血圧計1Bでは上述のように測定された音声から騒音成分およびC音成分を軽減することができるので、コロコトフ音の開始点と消失点とをより正確に抽出することができ、最高血圧値および最低血圧値の測定精度をより向上させることができる。 Thus, since the blood pressure monitor 1B can reduce the noise component and the C sound component from the voice measured as described above, the start point and the vanishing point of the Korokotov sound can be extracted more accurately, The measurement accuracy of the maximum blood pressure value and the minimum blood pressure value can be further improved.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1A,1B 血圧計、13 空気袋、20 エア系、21 エアポンプ、22 エアバルブ、23 圧力センサ、26,27 駆動回路、28,52,55,58 増幅器、29,53,56,59 A/D変換器、40 CPU、42 血圧算出部、43 音声信号処理部、51 K音マイク、54 騒音マイク、57 C音マイク、431 入力部、432 調整部、433 反転部、434 第1合成部、435 抽出部、436 第2合成部。 1A, 1B Blood pressure monitor, 13 air bag, 20 air system, 21 air pump, 22 air valve, 23 pressure sensor, 26, 27 drive circuit, 28, 52, 55, 58 amplifier, 29, 53, 56, 59 A / D conversion , 40 CPU, 42 Blood pressure calculation unit, 43 Audio signal processing unit, 51 K sound microphone, 54 Noise microphone, 57 C sound microphone, 431 input unit, 432 adjustment unit, 433 inversion unit, 434 first synthesis unit, 435 extraction Part, 436 2nd synthetic | combination part.
Claims (9)
前記流体袋を測定部位に接して装着するための装着手段と、
前記測定部位からコロトコフ音を入力するための第1の音声入力手段と、
前記装着手段で前記流体袋を前記測定部位に装着した状態で前記装着手段外部のノイズ音を入力するための第2の音声入力手段と、
前記第1の音声入力手段で入力された第1の音声から前記第2の音声入力手段で入力された第2の音声に対応した成分を減じる音声処理を行なう音声処理手段と、
前記音声処理手段で処理された音声から前記コロトコフ音を抽出する抽出手段と、
前記コロトコフ音の抽出タイミングと、前記装着手段で前記流体袋を前記測定部位に装着した状態で得られる前記流体袋の内圧変化とに基づいて、血圧値を算出する算出手段とを備える、電子血圧計。 A fluid bag;
A mounting means for mounting the fluid bag in contact with the measurement site;
First voice input means for inputting a Korotkoff sound from the measurement site;
A second voice input means for inputting a noise sound outside the mounting means in a state where the fluid bag is mounted on the measurement site by the mounting means;
Voice processing means for performing voice processing for subtracting a component corresponding to the second voice input by the second voice input means from the first voice input by the first voice input means;
Extraction means for extracting the Korotkoff sound from the voice processed by the voice processing means;
Electronic blood pressure, comprising: a calculating means for calculating a blood pressure value based on the extraction timing of the Korotkoff sound and a change in the internal pressure of the fluid bag obtained in a state where the fluid bag is attached to the measurement site by the attaching means. Total.
前記第2の音声を逆位相に反転する反転手段と、
前記反転手段で逆位相に反転された前記第2の音声を前記第1の音声と合成する合成手段とを含む、請求項1に記載の電子血圧計。 The voice processing means is
Reversing means for reversing the second sound to an opposite phase;
The electronic sphygmomanometer according to claim 1, further comprising a synthesizing unit that synthesizes the second sound inverted by the inverting unit in an opposite phase with the first sound.
前記反転手段は、前記調整手段での調整後の前記第2の音声を逆位相に反転する、請求項2に記載の電子血圧計。 The voice processing means is configured to make the output level of the second voice in the predetermined frequency range equal to the output level of the first voice in the predetermined frequency range. And adjusting means for adjusting the output level of
The electronic sphygmomanometer according to claim 2, wherein the reversing unit reverses the second sound adjusted by the adjusting unit to an opposite phase.
前記音声処理手段は、前記第1の音声から前記第2の音声および前記第3の音声入力手段で入力された第3の音声に対応した成分を減じる音声処理を行なう、請求項1に記載の電子血圧計。 A third voice input means for inputting a noise sound between the mounting means and the measurement site in a state where the fluid bag is mounted on the measurement site by the mounting means;
2. The voice processing unit according to claim 1, wherein the voice processing unit performs voice processing for subtracting a component corresponding to the second voice and the third voice input by the third voice input unit from the first voice. Electronic blood pressure monitor.
前記第2の音声および前記第3の音声を合成し、合成音声を生成する第1の合成手段と、
前記合成音声を逆位相に反転する反転手段と、
前記反転手段で逆位相に反転された前記合成音声を前記第1の音声と合成する第2の合成手段とを含む、請求項4に記載の電子血圧計。 The voice processing means is
First synthesis means for synthesizing the second voice and the third voice to generate a synthesized voice;
Inverting means for inverting the synthesized speech to an opposite phase;
The electronic sphygmomanometer according to claim 4, further comprising: a second synthesizing unit that synthesizes the synthesized voice inverted by the inverting unit in an opposite phase with the first voice.
前記反転手段は、前記調整手段での調整後の前記合成音声を逆位相に反転する、請求項5に記載の電子血圧計。 The voice processing means sets the output level of the entire frequency range of the synthesized voice so that the output level of the synthesized voice in the predetermined frequency range is equal to the output level of the first voice in the predetermined frequency range. And further includes adjusting means for adjusting,
The electronic sphygmomanometer according to claim 5, wherein the reversing unit reverses the synthesized speech adjusted by the adjusting unit to an opposite phase.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008333897A JP2010154903A (en) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | Electronic hemomanometer |
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JP2008333897A JP2010154903A (en) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | Electronic hemomanometer |
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JP2010154903A true JP2010154903A (en) | 2010-07-15 |
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JP2008333897A Withdrawn JP2010154903A (en) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | Electronic hemomanometer |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019522550A (en) * | 2016-06-01 | 2019-08-15 | ジョルジ ゾルターン コズマンKOZMANN, Gyorgy Zoltan | Method and measuring device for monitoring specific activity parameters of the human heart |
-
2008
- 2008-12-26 JP JP2008333897A patent/JP2010154903A/en not_active Withdrawn
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