JP2013503668A - 動脈血圧を非侵襲的に測定する装置 - Google Patents
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Abstract
Description
従属請求項は、本発明の特に有利な実施の形態に関する。
−いくつかのアドミタンス計測信号を、異なる体の部位で、および/または異なる計測周波数で計測し、
−アドミタンス計測信号を高域通過フィルタで処理することにより、基底アドミタンスの低周波数成分が分離されて、フィルタ処理されたアドミタンス信号が得られるようにし、
−フィルタ処理されたアドミタンス信号に関する脈拍アドミタンスおよび呼吸アドミタンスの比例係数を考慮して、混合式を設定し、
−混合式から比例係数ならびに信号源信号成分である脈拍アドミタンスおよび呼吸アドミタンスを決定するために信号源分離アルゴリズムを用い、
−基準圧信号として圧信号を計測し、
−脈拍アドミタンスが、基準圧信号として計測された圧信号と一致するように、倍率およびオフセット値を決定し、
−基準計測の終了後に、オフセット値と、倍率と脈拍アドミタンスとの積との和を用いて動脈血圧を連続的に測定する、
という手法に従って、アドミタンス計測信号および圧信号から動脈血圧を測定する。
−アドミタンス計測信号を高域通過フィルタで処理することにより、低周波数成分が分離されて、フィルタ処理されたアドミタンス信号が得られるようにし、
−圧信号を高域通過フィルタで処理することにより、フィルタ処理された圧信号が得られるようにし、
−フィルタ処理された圧信号からフィルタ処理されたアドミタンスへの伝達関数を決定するために適応フィルタを用い、
−外挿伝達関数を決定するために伝達アルゴリズムを用い、
−フィルタ処理された伝達関数と倍率の積との間の誤差が、外挿伝達関数により高周波数計測範囲において最小化されるよう、例えば最小二乗誤差法に従って、用いられる伝達関数のパラメータベクトルと倍率とを決定するために、最適化アルゴリズムを用い、
−倍率の積を外挿伝達関数および圧信号とともに用いて脈拍アドミタンスを決定し、
−外挿伝達関数および圧信号を用いて動脈血圧を測定する、
という手法に従って、体の少なくとも1つの第1の部分で生体インピーダンス計測装置によって得られたアドミタンス計測信号から、体内の圧力波の伝達を模擬する伝達アルゴリズムを用いて、少なくとも各信号成分である脈拍アドミタンスを分離する装置で構成される。
Y1,HP(t)=k1,1・YB(t)+k1,2・YP(t)、または
Y2,HP(t)=k2,1・YB(t)+k2,2・YP(t)
をそれぞれ設定する。
P1,P(t)=k・YP,Sys+d、または
P2,P(t)=k・YP,Dia+d
Claims (6)
- 人体または動物体の動脈血圧を非侵襲的に測定する装置(10)であって、
前記体の少なくとも1つの第1の部分で印加された交流電流により生じたアドミタンス信号(Y(t))を取り込む複数の電極対(21、22、23)を有し、前記取り込まれたアドミタンス信号(Y(t))が信号成分である脈拍アドミタンス(YP(t))、呼吸アドミタンス(YB(t))、および基底アドミタンス(Y0(t))からなる複合信号に対応する、少なくとも1つの生体インピーダンス計測装置(20)と、
前記血圧を非侵襲的に計測する少なくとも1つの装置(30)と、
を備える装置において、
前記体の少なくとも1つの第1の部分に互いに離れて配置されたいくつかの電極対(21、22、23)から前記生体インピーダンス計測装置(20)によって得られた前記アドミタンス計測信号(Y(t))から、少なくとも信号成分である前記脈拍アドミタンス(YP(t))を分離し、倍率(k)を決定するために前記血圧計測装置から得られた、好ましくは前記第1の部分から離れて位置する前記体の第2の部分の圧信号(PP(t))から、前記動脈血圧(PC(t))を測定する、装置(10)の処理部(40)を特徴とし、
前記生体インピーダンス計測装置(20)による計測が、毎回、前記体の異なる部位に配置された電極対を用いて、および/またはそれぞれ異なる計測周波数で、複数回行われる装置。 - 前記処理部(40)が、以下の手法、すなわち
−いくつかのアドミタンス計測信号(Y1(t)、Y2(t))を、異なる体の部位で、および/または異なる計測周波数で計測し、
−前記アドミタンス計測信号(Y1(t)、Y2(t))を高域通過フィルタ(100)で処理することにより、基底アドミタンス(Y1,0(t)、Y2,0(t))の低周波数成分が分離されて、フィルタ処理されたアドミタンス信号(Y1,HP(t)、Y2,HP(t))が得られるようにし、
−前記フィルタ処理されたアドミタンス信号に関する前記脈拍アドミタンス(YP(t))および前記呼吸アドミタンス(YB(t))の比例係数を考慮して、混合式
Y1,HP(t)=k1,1・YB(t)+k1,2・YP(t)
Y2,HP(t)=k2,1・YB(t)+k2,2・YP(t)
を設定し、
−前記混合式から前記比例係数(k1,1、k1,2、k2,1、k2,2)ならびに信号源信号成分である前記脈拍アドミタンス(YP(t))および前記呼吸アドミタンス(YB(t))を決定するために信号源分離アルゴリズムを用い、
−基準圧信号として圧信号(P1,P(t)、P2,P(t))を計測し、
−前記脈拍アドミタンス(YP(t))が、前記基準圧信号として計測された圧信号(P1,P(t)、P2,P(t))、すなわち
P1,P(t)=k・YP,Sys+d
P2,P(t)=k・YP,Dia+d
と一致するように、倍率(k)およびオフセット値(d)を決定し、
−前記基準計測の終了後に、
PC(t)=k・YP(t)+d
に従い前記倍率(k)および前記オフセット値(d)を用いて前記動脈血圧(PC(t))を連続的に測定する、
という手法に従って前記動脈血圧(PC(t))を測定することを特徴とする請求項1に記載の装置(10)。 - 前記処理部が、以下の手法、すなわち
−前記アドミタンス計測信号(Y(t))を高域通過フィルタ(100)で処理することにより、低周波数成分が分離されて、フィルタ処理されたアドミタンス信号(YHP(t))が得られるようにし、
−前記圧信号(PP(t))を高域通過フィルタ(100)で処理することにより、フィルタ処理された圧信号(PP,HP(t))が得られるようにし、
−前記フィルタ処理された圧信号(PP,HP(t))からフィルタ処理されたアドミタンス(YHP(jω))へのフィルタ処理された伝達関数(H1(jω))を決定するために適応フィルタ(200)を用い、
−外挿伝達関数(H2(jω,θ))を決定するために伝達アルゴリズム(300)を用い、
−前記フィルタ処理された伝達関数(H1(jω))と前記倍率(k)の積との間の誤差が、前記外挿伝達関数(H2(jω,θ))により高周波数計測範囲において最小化されるよう、例えば最小二乗誤差法に従って、用いられる伝達関数(300)のパラメータベクトル(θ)と前記倍率(k)とを決定するために、最適化アルゴリズム(400)を用い、
−前記倍率(k)の積を前記外挿伝達関数(H2(jω,θ))および前記圧信号(PP(t))とともに用いて前記脈拍アドミタンス(YP(t))を決定し、
−前記外挿伝達関数(H2(jω,θ))および前記圧信号(PP(t))を用いて前記動脈血圧(PC(t))を測定する、
という手法に従って、前記体の少なくとも1つの第1の部分で前記生体インピーダンス計測装置から得られた前記アドミタンス計測信号(Y(t))から、前記体内の圧力波の伝達を模擬する伝達アルゴリズムを用いて、少なくとも各信号成分である前記脈拍アドミタンス(YP(t))を分離することを特徴とする請求項1または2に記載の装置。 - 前記伝達アルゴリズムとして伝送線路モデルが用いられることを特徴とし、パラメータベクトル(θ)が、流れ抵抗パラメータ(R)、加速に対する血液塊の抵抗パラメータ(L)、動脈壁の弾性パラメータ(C)、および有孔度パラメータ(G)を含む請求項3に記載の装置。
- 前記非侵襲的血圧計測が不連続的に行われることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の装置。
- 前記非侵襲的血圧計測が連続的に行われることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の装置。
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