JP2017127494A - Blood vessel elasticity index value measuring device, blood pressure measuring device, and blood vessel elasticity index value measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動脈の血管弾性指標値を測定する血管弾性指標値測定装置等に関する。 The present invention relates to a vascular elasticity index value measuring apparatus for measuring a vascular elasticity index value of an artery.
非加圧な血圧測定方法として、超音波を利用した非侵襲的血圧測定法が知られている。例えば、特許文献1には、血圧変化と血管径との関係を非線形関係と捉え、血管弾性指標値の1つであるスティフネスパラメーターβと血管の直径とから血圧を算出する方法が開示されている。
As a non-pressurized blood pressure measuring method, a noninvasive blood pressure measuring method using ultrasonic waves is known. For example,
血圧測定においては、非侵襲的な測定であっても精度良く血圧を測定したいという要望や、精度の良い血圧測定を一拍ごとの継続的な測定(常時測定或いは常時計測ともいう)として実現したいという要望がある。上述の特許文献1に開示された血圧測定方法によれば、血管径を高精度に測定することができれば、血圧の高精度な常時測定が実現できるようにも思われる。しかし、血圧の高精度な常時測定の実用化はそう単純ではない。
In blood pressure measurement, there is a desire to accurately measure blood pressure even with non-invasive measurement, and accurate blood pressure measurement is to be realized as continuous measurement for each beat (also called constant measurement or constant measurement). There is a request. According to the blood pressure measurement method disclosed in
実用化を困難とする原因の1つが、血管弾性指標値である。例えば、血管弾性指標値の1つであるスティフネスパラメーターβを用いた血圧測定法では、事前に血圧計を用いた校正処理を行ってスティフネスパラメーターβを校正しておく必要がある。この校正処理では、信頼性の高い血圧計測法であるコロトコフ法やオシロメトリック法の採用が考えられる。そして、校正処理の後、非加圧で血圧を測定する間は、事前に校正したスティフネスパラメーターβを固定値として用いることができる。 One of the causes of difficulty in practical use is the vascular elasticity index value. For example, in the blood pressure measurement method using the stiffness parameter β that is one of the vascular elasticity index values, it is necessary to calibrate the stiffness parameter β in advance by performing a calibration process using a sphygmomanometer. In this calibration process, it is possible to adopt the Korotkoff method or the oscillometric method, which are highly reliable blood pressure measurement methods. After the calibration process, the stiffness parameter β calibrated in advance can be used as a fixed value while the blood pressure is measured without pressure.
ところが、血管の硬さ(弾性)は、自律神経の働き等により変化するため、血管弾性指標値を固定値としなければならない従来手法では、血圧の測定精度が低下してしまう。すなわち、血管弾性指標値の校正から時間が経過するほど、測定された血圧の値の信頼性が低下し得る。そのため、常時測定の精度を保証できる時間には、自ずと限界があった。 However, since the hardness (elasticity) of the blood vessel changes due to the action of the autonomic nerve or the like, in the conventional method in which the blood vessel elasticity index value must be a fixed value, blood pressure measurement accuracy decreases. That is, as the time elapses from the calibration of the vascular elasticity index value, the reliability of the measured blood pressure value can be reduced. Therefore, there is a limit to the time that can guarantee the accuracy of constant measurement.
しかし、だからといって、校正処理の時間間隔を短くして高頻度に校正処理を行う場合も問題である。コロトコフ法やオシロメトリック法は、原理的に、収縮期血圧を超える圧力で計測部位を加圧し、血管を閉塞して血流を途絶した上で徐々に血流を流すような加圧制御が必要となるため、ある程度の時間にわたる強い圧迫感を伴う。そのため、常時測定の間の校正処理が度重なると、非侵襲の常時測定を期待していた被検者に重圧感を与えてしまい、被検者に負担を感じさせるおそれがある。例えば、就寝中に校正処理が発動すると、強い圧迫感により就寝が妨げられ、覚醒してしまいかねない。 However, this is also a problem when the calibration process is frequently performed by shortening the time interval of the calibration process. In principle, the Korotkoff method and the oscillometric method require pressurization control that pressurizes the measurement site with a pressure exceeding the systolic blood pressure, closes the blood vessel and interrupts the blood flow, and then gradually flows the blood flow. Therefore, there is a strong feeling of pressure over a certain amount of time. For this reason, if the calibration process during the continuous measurement is repeated, the subject who was expecting the non-invasive continuous measurement is given a heavy pressure, which may cause a burden on the subject. For example, if the calibration process is activated during bedtime, bedtime may be hindered by a strong sense of pressure, and the user may be awakened.
本発明は、上述した課題を解決するために考案されたものであり、その目的とするところは、圧迫感を軽減した高精度な血管弾性指標値の測定を可能とする技術を提案することである。 The present invention has been devised in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to propose a technique that enables highly accurate measurement of a vascular elasticity index value with a reduced feeling of pressure. is there.
以上の課題を解決するための第1の発明は、動脈が走行する被検者の所定部位に装着され、カフ圧により前記所定部位を締め付け可能な圧迫帯と、前記圧迫帯により締め付けられる前記所定部位において前記動脈の血管径を経皮的に測定するための第1の超音波センサーと、前記カフ圧と前記血管径との対応関係を用いて前記動脈の第1の血管弾性指標値を算出する第1の血管弾性指標値算出部と、を備えた血管弾性指標値測定装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a compression band that is attached to a predetermined part of a subject on which an artery runs and can tighten the predetermined part by cuff pressure, and the predetermined part that is tightened by the compression band. A first vascular elasticity index value of the artery is calculated using a first ultrasonic sensor for percutaneously measuring the vascular diameter of the artery at a site and a correspondence relationship between the cuff pressure and the vascular diameter. And a first vascular elasticity index value calculating unit.
この第1の発明によれば、所定部位に装着された圧迫帯のカフ圧により所定部位が締め付けられて血管弾性指標値が測定されることとなるが、超音波センサーによって経皮的に測定された血管径と、カフ圧との対応関係を用いて血管弾性指標値が算出されるため、血流を途絶するほどのカフ圧は必要とされない。また、カフ圧による締め付けにより、拍動に伴う血管径の変動幅が大きくなるため、血管径血圧特性から、血管弾性指標値の測定精度を向上させることができる。よって、圧迫感を軽減した高精度な血管弾性指標値の測定を実現することができる。 According to the first aspect of the invention, the predetermined region is tightened by the cuff pressure of the compression band attached to the predetermined region, and the vascular elasticity index value is measured, but is measured percutaneously by the ultrasonic sensor. Since the blood vessel elasticity index value is calculated using the correspondence relationship between the blood vessel diameter and the cuff pressure, a cuff pressure enough to interrupt the blood flow is not required. Moreover, since the fluctuation range of the blood vessel diameter accompanying pulsation increases by tightening with the cuff pressure, the measurement accuracy of the blood vessel elasticity index value can be improved from the blood vessel diameter blood pressure characteristics. Therefore, highly accurate measurement of the vascular elasticity index value with a reduced feeling of pressure can be realized.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記第1の血管弾性指標値算出部が、異なる前記カフ圧での前記対応関係を用いて前記第1の血管弾性指標値を算出する、血管弾性指標値測定装置である。 In a second aspect based on the first aspect, the first vascular elasticity index value calculation unit calculates the first vascular elasticity index value using the correspondence relationship at different cuff pressures. It is a blood vessel elasticity index value measuring apparatus.
この第2の発明によれば、異なるカフ圧におけるカフ圧と血管径との対応関係を用いて血管弾性指標値を算出することができる。 According to the second aspect of the present invention, the blood vessel elasticity index value can be calculated using the correspondence between the cuff pressure and the blood vessel diameter at different cuff pressures.
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、前記第1の血管弾性指標値算出部が、一心周期中の所定の特徴期に係る前記血管径と前記カフ圧との前記対応関係を用いて前記第1の血管弾性指標値を算出する、血管弾性指標値測定装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the first vascular elasticity index value calculator calculates the correspondence between the vascular diameter and the cuff pressure according to a predetermined characteristic period in one cardiac cycle. The blood vessel elasticity index value measuring apparatus calculates the first blood vessel elasticity index value using a relationship.
この第3の発明によれば、例えば、収縮期や拡張期、重複切痕期といった一心周期中の特徴期における血管径とカフ圧との対応関係を用いて血管弾性指標値を算出することができる。 According to the third aspect of the invention, for example, the blood vessel elasticity index value can be calculated using the correspondence relationship between the blood vessel diameter and the cuff pressure in the characteristic period in one cardiac cycle such as systole, diastole, and double notch. it can.
また、第4の発明は、第1〜第3の何れかの発明において、前記第1の血管弾性指標値算出部が、少なくとも、前記カフ圧、或いは、一心周期中のタイミングが異なる3以上の前記対応関係を用いて前記第1の血管弾性指標値を算出する、血管弾性指標値測定装置である。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the first vascular elasticity index value calculation unit includes at least three or more cuff pressures or different timings during one cardiac cycle. The vascular elasticity index value measuring apparatus calculates the first vascular elasticity index value using the correspondence relationship.
この第4の発明によれば、カフ圧と血管径との対応関係として、少なくとも、カフ圧、或いは、一心周期中のタイミングが異なる3以上の対応関係を用いて血管弾性指標値を算出することができる。 According to the fourth aspect of the invention, as a correspondence relationship between the cuff pressure and the blood vessel diameter, the vascular elasticity index value is calculated using at least three correspondence relationships having different cuff pressures or timings during one cardiac cycle. Can do.
また、第5の発明は、第1〜第4の何れかの発明において、前記第1の血管弾性指標値算出部が、前記カフ圧が90[mmHg]以下での前記対応関係を用いて前記第1の血管弾性指標値を算出する、血管弾性指標値測定装置である。 In addition, in a fifth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the first vascular elasticity index value calculation unit uses the correspondence relationship in which the cuff pressure is 90 mmHg or less. It is a vascular elasticity index value measuring device for calculating a first vascular elasticity index value.
この第5の発明によれば、血管弾性指標値を算出する際のカフ圧は、90[mmHg]以下とされる。このカフ圧は、拡張期血圧の正常値範囲の上限程度以下であるため、コロトコフ法やオシロメトリック法の血圧測定のような圧迫感を被検者に与えることはない。 According to the fifth aspect of the invention, the cuff pressure when calculating the blood vessel elasticity index value is 90 [mmHg] or less. Since this cuff pressure is less than or equal to the upper limit of the normal value range of diastolic blood pressure, it does not give the subject a feeling of pressure like blood pressure measurement by the Korotkoff method or oscillometric method.
また、第6の発明は、第1〜第5の何れかの発明の血管弾性指標値測定装置と、前記血管弾性指標値測定装置により測定された第1の血管弾性指標値と、前記血管径とを用いて、血圧を算出する血圧算出部と、を備えた血圧測定装置である。 The sixth invention provides the vascular elasticity index value measuring apparatus according to any one of the first to fifth inventions, the first vascular elasticity index value measured by the vascular elasticity index value measuring apparatus, and the vascular diameter. And a blood pressure calculation unit that calculates blood pressure using the blood pressure measurement device.
この第6の発明によれば、第1〜第5の何れかの発明の血管弾性指標値測定装置により測定された血管弾性指標値と、第1の超音波センサーの測定結果に基づく血管径とを用いた、一拍ごとの継続的な血圧測定(常時測定)を実現することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the vascular elasticity index value measured by the vascular elasticity index value measuring apparatus according to any one of the first to fifth aspects, and the vascular diameter based on the measurement result of the first ultrasonic sensor, It is possible to realize continuous blood pressure measurement (constant measurement) for each beat using the.
また、第7の発明は、第6の発明において、前記第1の血管弾性指標値を校正するか否かを判定する校正判定部を更に備え、前記校正判定部により肯定判定された場合に、前記血管弾性指標値測定装置に前記第1の血管弾性指標値を測定させ、前記血圧算出部が、校正された最新の前記第1の血管弾性指標値を用いて血圧を算出する、血圧測定装置である。 The seventh invention further comprises a calibration determination unit for determining whether or not to calibrate the first vascular elasticity index value in the sixth invention, and when the determination by the calibration determination unit is affirmative, The blood pressure measurement device that causes the blood vessel elasticity index value measurement device to measure the first blood vessel elasticity index value, and wherein the blood pressure calculation unit calculates blood pressure using the latest calibrated first blood vessel elasticity index value. It is.
この第7の発明によれば、血管弾性指標値を用いた、一拍毎の継続的な血圧測定(常時測定)を行っている間に、血管弾性指標値の校正が必要と判定された場合には、第1〜第5の何れかの発明の血管弾性指標値測定装置による血管弾性指標値の測定が行われる。このため、常時測定の間の校正処理に対して、被検者に与える重圧感や圧迫感を軽減させることができる。 According to the seventh aspect, when it is determined that the vascular elasticity index value needs to be calibrated during continuous blood pressure measurement (always measuring) for each beat using the vascular elasticity index value. The measurement of the vascular elasticity index value is performed by the vascular elasticity index value measuring device according to any one of the first to fifth inventions. For this reason, it is possible to reduce the feeling of pressure and pressure given to the subject with respect to the calibration process during the continuous measurement.
また、第8の発明は、第7の発明において、前記校正判定部が、前記血圧算出部により算出された血圧が所定の異常値条件を満たす場合に、校正すると判定する、血圧測定装置である。 The eighth invention is the blood pressure measurement device according to the seventh invention, wherein the calibration determination unit determines to calibrate when the blood pressure calculated by the blood pressure calculation unit satisfies a predetermined abnormal value condition. .
この第8の発明によれば、算出した血圧の値でもって、校正処理が必要が否かを判定することが可能となる。 According to the eighth aspect, it is possible to determine whether or not a calibration process is necessary based on the calculated blood pressure value.
また、第9の発明は、第7の発明において、前記第1の超音波センサーによる測定位置とは異なる位置で前記動脈の血管径を経皮的に測定するための第2の超音波センサーと、前記第1および第2の超音波センサーによる測定結果を用いて、拍動に伴う前記動脈の血管径変動の特徴期である第1時期の第1脈波伝播速度および第2時期の第2脈波伝播速度を測定し、前記第1脈波伝播速度、前記第2脈波伝播速度、および、前記第1時期並びに前記第2時期それぞれの前記血管径、を用いて前記動脈の第2の血管弾性指標値を測定する第2の血管弾性指標値測定部と、を更に備え、前記校正判定部が、前記血管弾性指標値測定装置により測定された第1の血管弾性指標値と、前記第2の血管弾性指標値測定部により測定された第2の血管弾性指標値とを比較して、校正するか否かを判定する、血圧測定装置である。
According to a ninth invention, in the seventh invention, the second ultrasonic sensor for measuring the blood vessel diameter of the artery percutaneously at a position different from the measurement position by the first ultrasonic sensor; The first pulse wave velocity of the first period and the second period of the second period, which are characteristic periods of the arterial blood vessel diameter variation accompanying pulsation, using the measurement results of the first and second ultrasonic sensors. A pulse wave velocity is measured, and the first pulse wave velocity, the second pulse wave velocity, and the blood vessel diameter at each of the first time period and the second time period A second vascular elasticity index value measuring unit for measuring a vascular elasticity index value, wherein the calibration determination unit is configured to measure the first vascular elasticity index value measured by the vascular elasticity index value measuring device; Second vascular elasticity measured by the vascular elasticity index
この第9の発明によれば、拍動に伴う血管径変動の特徴期である第1時期の第1脈波伝播速度と、第2時期の第2脈波伝播速度と、その第1時期並びに第2時期それぞれの血管径とを用いて、第2の血管弾性指標値を算出することができる。第1脈波伝播速度、第2脈波伝播速度、血管径の何れも、非加圧下において測定することができるため、非加圧下における血管弾性指標値の測定を実現することができる。そして、この第2の血管弾性指標値に基づいて、血管弾性指標値の校正が必要か否かを判定することができる。 According to the ninth aspect of the invention, the first pulse wave velocity of the first period, the second pulse wave velocity of the second period, which is the characteristic period of the blood vessel diameter fluctuation accompanying pulsation, the first period, The second blood vessel elasticity index value can be calculated using the blood vessel diameters of the second period. Since any of the first pulse wave propagation speed, the second pulse wave propagation speed, and the blood vessel diameter can be measured under non-pressurization, measurement of the vascular elasticity index value under non-pressurization can be realized. Based on the second vascular elasticity index value, it can be determined whether or not the vascular elasticity index value needs to be calibrated.
また、第10の発明は、前記動脈の前記第1時期の第1血流速度および前記第2時期の第2血流速度を測定する血流速度測定部、を更に備え、前記第2の血管弾性指標値測定部が、前記第1脈波伝播速度の代わりに前記第1脈波伝播速度から前記第1血流速度を差し引いた速度、前記第2脈波伝播速度の代わりに前記第2脈波伝播速度から前記第2血流速度を差し引いた速度、を用いて前記第2の血管弾性指標値を測定する、第9の発明の血圧測定装置である。 The tenth aspect of the present invention further includes a blood flow velocity measuring unit that measures the first blood flow velocity at the first time and the second blood flow velocity at the second time of the artery, and the second blood vessel An elasticity index value measuring unit is a speed obtained by subtracting the first blood flow velocity from the first pulse wave propagation velocity instead of the first pulse wave propagation velocity, and the second pulse wave instead of the second pulse wave propagation velocity. The blood pressure measurement device according to a ninth aspect of the present invention measures the second vascular elasticity index value using a velocity obtained by subtracting the second blood flow velocity from a wave propagation velocity.
この第10の発明によれば、第2の血管弾性指標値の測定に当たり、脈波伝播速度に血流速度の影響が表れている場合に、その影響を低減させることができる。 According to the tenth aspect, when the second blood vessel elasticity index value is measured, when the influence of the blood flow velocity appears on the pulse wave propagation velocity, the influence can be reduced.
また、第11の発明は、前記血圧算出部が、前記第1の血管弾性指標値と、前記血管径とを用いて、前記第1脈波伝播速度から前記血流速測定部により測定された血流速度を差し引いた速度の2乗に比例し、且つ、前記血管径の逆数に比例する所定の演算処理を行って血圧を算出する、第10の発明の血圧測定装置である。 In the eleventh aspect of the invention, the blood pressure calculation unit is measured by the blood flow velocity measurement unit from the first pulse wave propagation velocity using the first blood vessel elasticity index value and the blood vessel diameter. The blood pressure measurement device according to the tenth aspect of the present invention calculates a blood pressure by performing a predetermined calculation process proportional to the square of the velocity obtained by subtracting the blood flow velocity and proportional to the reciprocal of the blood vessel diameter.
この第11の発明によれば、血圧を、第1脈波伝播速度から血流速度を差し引いた速度の2乗に比例し、且つ、血管径の逆数に比例する所定の演算処理を行って算出することができる。第1脈波伝播速度に血流速度の影響が表れている場合に、その影響を低減させることができるため有用である。 According to the eleventh aspect, the blood pressure is calculated by performing a predetermined calculation process proportional to the square of the velocity obtained by subtracting the blood flow velocity from the first pulse wave propagation velocity and proportional to the reciprocal of the blood vessel diameter. can do. This is useful because the influence of the blood flow velocity on the first pulse wave propagation velocity can be reduced.
また、第12の発明は、動脈が走行する被検者の所定部位に装着された圧迫帯のカフ圧を制御して、前記所定部位を締め付けることと、前記圧迫帯により締め付けられる前記所定部位において前記動脈の血管径を超音波により経皮的に測定することと、前記カフ圧と前記血管径との対応関係を用いて前記動脈の第1の血管弾性指標値を算出することと、を処理部が実行する血管弾性指標値測定方法である。 The twelfth invention controls the cuff pressure of a compression band attached to a predetermined part of a subject on which an artery runs to tighten the predetermined part, and the predetermined part tightened by the compression band Processing transcutaneously measuring the blood vessel diameter of the artery with ultrasound, and calculating a first blood vessel elasticity index value of the artery using a correspondence relationship between the cuff pressure and the blood vessel diameter. This is a blood vessel elasticity index value measurement method executed by the unit.
この第12の発明によれば、第1の発明と同様の作用効果を奏する血管弾性指標値測定方法を実現することができる。 According to the twelfth aspect of the invention, it is possible to realize a vascular elasticity index value measuring method that exhibits the same operational effects as the first aspect of the invention.
以下、本発明を適用した一実施形態について説明するが、本発明の適用可能な形態が以下の実施形態に限られるものではないことは勿論である。 Hereinafter, an embodiment to which the present invention is applied will be described, but it is needless to say that an applicable form of the present invention is not limited to the following embodiment.
図1は、本実施形態における血圧測定装置1の全体構成を説明するための図であり、血圧測定装置1の取り付け状態を示す図である。圧迫帯20を破線で示し、圧迫帯20の透過図として示している。
血圧測定装置1は、所定の動脈である血管5が走行する被検者3の所定部位に装着されて、一拍毎の血圧測定(常時測定)に用いられる装置である。本実施形態では、所定部位を上腕部とし、血管5を上腕動脈とすることとするが、動脈の血管径を超音波で計測可能な部位であれば、上腕部以外の部位であってもよい。例えば頸動脈や鎖骨下動脈、大動脈などを測定対象として、当該動脈の走行する部位を所定部位としてもよい。
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of the blood
The blood
また、血圧測定装置1は、空気圧で膨張するカフを内蔵するマンシェット(或いはカフ帯や単にカフとも呼ばれる)と呼ばれる圧迫帯20と、圧迫帯20の外側に装備される本体装置10と、圧迫帯20の内側(被検者3の皮膚面に当接する側)に位置し、血管5の血管径を経皮的に測定するための超音波を送受するプローブ部30とを備えた一体型の構成となっている。勿論、一体型ではなく、本体装置10を有線又は無線で接続した分離型の構成とし、被検者3に装着する装着物の重量を軽量化することとしてもよい。また、血圧測定装置1は、血管弾性指標値の測定機能を有することから血管弾性指標値測定装置ということもできる。
In addition, the blood
圧迫帯20は、カフに空気を送り込む加圧部21(図9参照)と、カフ圧を測定する圧力センサー22(図9参照)とを内蔵するマンシェットである。加圧部21は、本体装置10からの制御信号に基づいてカフ圧を上昇させ、装着部位である上腕部を全周から均一に締め付ける。圧力センサー22は、現在のカフ圧を本体装置10へ随時出力する。
The
プローブ部30は、同一仕様の超音波センサーとして第1超音波センサー31と第2超音波センサー32とを有する。第1超音波センサー31および第2超音波センサー32は、薄型のアレイセンサーであり、被検者3へ超音波パルスを発信・照射し、その反射波を受信する。
The
プローブ部30は、全体として小型かつ薄型の形状を有しており、圧迫帯20の所定位置に設ける構成とすることもできるし、圧迫帯20とは別体として構成することもできる。後者の例では、例えば、プローブ部30を被検者3の皮膚に貼り付け可能な構成とし、プローブ部30を皮膚に貼り付けた上に、圧迫帯20を装着することとする。図1では、この後者の例を示しており、粘着台座34に第1超音波センサー31および第2超音波センサー32が設けられている例を示している。
The
他方、前者の例では、例えば、プローブ部30を圧迫帯20の内側(被検者3に接触する接触面或いは接触面寄り)に配置し、圧迫帯20の装着と同時に被検者3の所定位置に装着される構成とすることができる。この場合には、粘着台座34を省略することとしてもよい。何れの場合も、少なくともプローブ部30の一方の超音波センサーが、圧迫帯20の幅方向中央部に位置するように装着部位に装着される構成が好適である。一方の超音波センサーは、血管弾性指標値の校正に利用され、本実施形態は第1超音波センサー31とすることとする。
On the other hand, in the former example, for example, the
本体装置10は、操作入力部200や表示部400等(図9参照)を有する一種のコンピューター制御装置であり、圧迫帯20およびプローブ部30を制御する。圧迫帯20の制御は校正処理において実行され、毎拍の血圧測定、すなわち常時測定においては圧迫帯20の加圧制御は行われない。他方、プローブ部30の制御は、校正処理および毎拍の血圧測定において実行される。プローブ部30の測定結果に基づき、血管5の血管径をリアルタイムに測定し、校正された血管弾性指標値と、測定した血管径とを用いて血圧を算出する。
The
また、本体装置10は、毎拍の血圧測定の際に、血管弾性指標値の校正が必要か否かを判定する処理を実行する。具体的には、プローブ部30の測定結果から脈波伝播速度を求め、測定した血管径および脈波伝播速度を用いて血管5の血管弾性指標値を算出する。ここで算出される血管弾性指標値はあくまで校正が必要か否かの判定用の値とされる。本実施形態では、この校正要否判定用に算出される血管弾性指標値のことを「第2の血管弾性指標値」と呼称し、血圧測定に用いられる血管弾性指標値のことを「第1の血管弾性指標値」と呼称することとする。
また、本実施形態では、血管弾性指標値をスティフネスパラメーターβとすることとして説明する。
In addition, the
In the present embodiment, the vascular elasticity index value is described as the stiffness parameter β.
上述した処理の流れを図2を参照して説明すると、まず、測定開始時には、第1の血管弾性指標値を測定する校正処理を行う(ステップA2)。校正処理では、本体装置10は、圧迫帯20にカフへの空気注入を行わせて加圧させ、上腕部を締め付ける。そして、プローブ部30の測定結果に基づく血管5の血管径と、カフ圧との対応関係に基づいて第1の血管弾性指標値を測定する。この第1の血管弾性指標値の測定の原理については詳細に後述する。
The processing flow described above will be described with reference to FIG. 2. First, at the start of measurement, calibration processing for measuring the first vascular elasticity index value is performed (step A2). In the calibration process, the
校正処理の後は加圧を解除して、非加圧下での測定となる。まず、プローブ部30の測定結果に基づいて第2の血管弾性指標値を算出する(ステップA4)。この第2の血管弾性指標値の算出方法の原理についても詳細に後述する。 After the calibration process, the pressure is released and measurement is performed under no pressure. First, a second vascular elasticity index value is calculated based on the measurement result of the probe unit 30 (step A4). The principle of the second vascular elasticity index value calculation method will be described later in detail.
次いで、校正処理を行うべきか否かの要否を判定する(ステップA6)。例えば、第1の血管弾性指標値と、第2の血管弾性指標値との差が所定の閾値条件を満たすか否かで、校正処理が必要か否かを判定する。校正処理が必要と判定された場合には(ステップA6:YES)、校正処理が再度実行され、第1の血管弾性指標値が更新される。校正処理が不要と判定された場合には(ステップA6:NO)、ステップA8に移行して、血圧測定処理が実行される。この血圧測定処理は、校正された最新の第1の血管弾性指標値と、プローブ部30の測定結果に基づく血管径とを用いて、一拍毎に血圧を算出する処理である。
Next, it is determined whether or not calibration processing should be performed (step A6). For example, whether or not calibration processing is necessary is determined based on whether or not the difference between the first vascular elasticity index value and the second vascular elasticity index value satisfies a predetermined threshold value. When it is determined that the calibration process is necessary (step A6: YES), the calibration process is executed again, and the first vascular elasticity index value is updated. When it is determined that the calibration process is unnecessary (step A6: NO), the process proceeds to step A8, and the blood pressure measurement process is executed. This blood pressure measurement process is a process of calculating blood pressure for each beat using the latest calibrated first blood vessel elasticity index value and the blood vessel diameter based on the measurement result of the
以上の処理を、血圧計測の終了指示がなされるまで繰り返し実行する(ステップA2〜A10)。ステップA4の第2の血管弾性指標値算出処理や、ステップA8の血圧測定処理は、非加圧下のもと、毎拍実行される。 The above processing is repeatedly executed until an instruction to end blood pressure measurement is given (steps A2 to A10). The second vascular elasticity index value calculation process in step A4 and the blood pressure measurement process in step A8 are executed every beat under no pressure.
[第1の血管弾性指標値の測定の原理]
次に、校正処理における第1の血管弾性指標値の測定の原理について説明する。
非加圧状態での血管径血圧特性は、例えば図3に示すような非線形特性を有することが知られている。測定血圧P、収縮期血圧Ps、拡張期血圧Pd、測定血管径D、収縮期血管径Ds、拡張期血管径Dd、スティフネスパラメーターβの間には、式(1)および式(2)の関係がある。
Next, the principle of measurement of the first vascular elasticity index value in the calibration process will be described.
It is known that the blood vessel diameter blood pressure characteristic in the non-pressurized state has a nonlinear characteristic as shown in FIG. 3, for example. Between the measured blood pressure P, the systolic blood pressure Ps, the diastolic blood pressure Pd, the measured blood vessel diameter D, the systolic blood vessel diameter Ds, the diastolic blood vessel diameter Dd, and the stiffness parameter β, the relationship of Expression (1) and Expression (2) There is.
よって、血管径血圧特性を求めることは、スティフネスパラメーターβを算出することを意味する。スティフネスパラメーターβを算出するためには、収縮期血圧Psおよび拡張期血圧Pdの2つの血圧と、それぞれの血圧における収縮期血管径Dsおよび拡張期血管径Ddが分かればよいことになる(図3中の白丸のプロット)。 Therefore, obtaining the blood vessel diameter blood pressure characteristic means calculating the stiffness parameter β. In order to calculate the stiffness parameter β, it is only necessary to know the two blood pressures of the systolic blood pressure Ps and the diastolic blood pressure Pd, and the systolic blood vessel diameter Ds and the diastolic blood vessel diameter Dd in each blood pressure (FIG. 3). Plot of white circle inside).
一旦校正されたスティフネスパラメーターβは、第1の血管弾性指標値として、図2に示すように、毎拍の血圧測定に利用されることから、より正確なスティフネスパラメーターβを算出する必要がある。 Since the stiffness parameter β once calibrated is used as a first blood vessel elasticity index value for blood pressure measurement at every beat as shown in FIG. 2, it is necessary to calculate a more accurate stiffness parameter β.
ここで、圧迫帯20により被検者3の上腕部が圧迫されて加圧された場合を考えると、血管径と血管壁内外圧差(Transmural pressure)の特性は図4のようになる。すなわち、血管径血圧特性の曲線自体は変わらない。しかし、血管壁にかかる実効的な血管壁内外圧差は収縮期および拡張期とも、収縮期血圧Psおよび拡張期血圧Pdからそれぞれカフ圧Pf分下がり、その分、血管径血圧特性の曲線に沿って、収縮期血管径Dsおよび拡張期血管径Ddも下がる。図4中の白丸のプロットが、非加圧時の収縮期および拡張期のプロットであり、黒丸のプロットが、加圧時の収縮期および拡張期のプロットである。
Here, considering the case where the upper arm portion of the subject 3 is pressed and pressurized by the
着目すべきは、収縮期血管径Dsと拡張期血管径Ddとの間の血管径Dの変化幅(脈動幅)であり、非加圧時の変化幅ΔD1よりも加圧時の変化幅ΔD2の方が大きいことである。血管壁にかかる実効的な血管壁内外圧差は、収縮期血圧Psおよび拡張期血圧Pdからそれぞれカフ圧Pf分下がるのみで、変化幅ΔPdsに変わりはない。しかし、血管径と血管壁内外圧差の特性の非線形特性から、加圧によって、血管径Dの変化幅が大きくなる。これは、プローブ部30で直接的に計測できるものが血管径Dであることに対して、プラスの作用効果として働く。すなわち、プローブ部30による血管径Dの計測精度自体は加圧状態であろうと非加圧状態であろうと変わらない。しかし、加圧によって、計測対象である血管5の血管径Dが大きく変化するため、結果的に血管径Dの計測精度が非加圧時に比べて向上することを意味するからである。血管径と血管壁内外圧差の特性に鑑みれば、非加圧時に比べて加圧時は、血管壁内外圧差の少しの違いが、血管径Dの大きな違いとして表れることとなる。従って、加圧によって、血圧Pに対する算出精度が向上し、ひいてはスティフネスパラメーターβの算出精度を向上させることができる。
It should be noted that the change width (pulsation width) of the blood vessel diameter D between the systolic blood vessel diameter Ds and the diastolic blood vessel diameter Dd, and the change width ΔD2 during pressurization rather than the change width ΔD1 during non-pressurization. Is bigger. The effective intra-vascular wall pressure difference applied to the blood vessel wall only decreases by the cuff pressure Pf from the systolic blood pressure Ps and the diastolic blood pressure Pd, and the change width ΔPds does not change. However, due to the non-linear characteristic of the difference between the blood vessel diameter and the blood vessel wall internal / external pressure difference, the change width of the blood vessel diameter D increases by pressurization. This works as a positive effect on the blood vessel diameter D that can be directly measured by the
図5は、カフ圧Pfを徐々に大きくしていった時の血管径Dを、血圧Pおよびカフ圧Pfとともに示した図である。計測部位における血管5の実効的な血管壁内外圧差(=血圧P−カフ圧Pf)は、カフ圧Pfの上昇にともなって徐々に減少する。これは、図4の血管径と血管壁内外圧差の特性において、白丸のプロット点は、被検者3の血圧Pが一定の時、カフ圧Pfを血管外から印加すると、実効的な血管壁内外圧差が血圧Pからカフ圧Pf分減少するため、特性曲線上、黒丸のプロット点へ移動することと同じ現象である。
FIG. 5 is a diagram showing the blood vessel diameter D together with the blood pressure P and the cuff pressure Pf when the cuff pressure Pf is gradually increased. The effective blood pressure difference between the
図5に戻り、拍動にともなって、血圧Pは脈動し、血管径Dも脈動している。しかし、カフ圧Pfが徐々に大きくなると、血圧Pに変化がないものの、実効的な血管壁内外圧差が小さくなるので、血管径Dは、大きさが小さくなり、かつ、その脈動幅(振幅ともいえる)が徐々に大きくなっていく。これは、血管径血圧特性、あるいは、血管径と血管壁内外圧差の特性の非線形特性に基づくものである。 Returning to FIG. 5, with the pulsation, the blood pressure P pulsates, and the blood vessel diameter D also pulsates. However, when the cuff pressure Pf gradually increases, the blood pressure P does not change, but the effective pressure difference between the inside and outside of the blood vessel wall becomes small. Therefore, the blood vessel diameter D becomes small and the pulsation width (both amplitude) It can be said that it gradually increases. This is based on the non-linear characteristic of the blood vessel diameter blood pressure characteristic or the characteristic of the blood vessel diameter and the blood vessel wall internal / external pressure difference.
ここで、カフ圧Pfが異なる、時刻t1〜t4でのカフ圧Pf(t1)〜(t4)およびその時の収縮期血管径Ds(t1)〜(t4)をサンプリング値として、式(1)に代入すると、以下の式(3−1)〜(3−4)が得られる。
式(3−1)〜(3−4)において、未知数は収縮期血圧Ps、拡張期血圧Pd、スティフネスパラメーターβの3つである。そのため、式(3−1)〜(3−4)の非線形連立方程式を解くことで、収縮期血圧Ps、拡張期血圧Pd、スティフネスパラメーターβを求めることができる。 In equations (3-1) to (3-4), there are three unknowns: systolic blood pressure Ps, diastolic blood pressure Pd, and stiffness parameter β. Therefore, the systolic blood pressure Ps, the diastolic blood pressure Pd, and the stiffness parameter β can be obtained by solving the nonlinear simultaneous equations of Expressions (3-1) to (3-4).
非線形連立方程式を解く演算処理としては、任意の数値解析手法を用いることができる。コンピューターによる数値計算に好適な反復法による求根アルゴリズムとして、ニュートン法やニュートン・ラフソン法などが知られており、これらのアルゴリズムを採用することも可能である。勿論、非線形最小二乗法などの他のアルゴリズムを採用することもできる。 Arbitrary numerical analysis methods can be used as the arithmetic processing for solving the nonlinear simultaneous equations. Newton's method and Newton-Raphson's method are known as iterative root-finding algorithms suitable for numerical calculation by a computer, and these algorithms can also be adopted. Of course, other algorithms such as a non-linear least square method may be employed.
例えば一例を挙げると次のような数値計算を採用することができる。
式(3−1)の両辺から、式(3−2)の両辺それぞれを減算すると次の式(4)が得られる。
By subtracting both sides of equation (3-2) from both sides of equation (3-1), the following equation (4) is obtained.
同様に、式(3−3)の両辺から、式(3−4)の両辺それぞれを減算すると次の式(5)が得られる。
式(4)の両辺を、式(5)の両辺それぞれで除算すると次の式(6)となる。
ここで、式(6)の左辺から右辺を減算した値を誤差Erと定義する。
誤差Erに、スティフネスパラメーターβの候補値を順次代入していき、誤差Erが最小になった候補値が、スティフネスパラメーターβとなる。ここで求めたスティフネスパラメーターβが第1の血管弾性指標値となり、第1の血管弾性指標値が校正されたこととなる。 The candidate value of the stiffness parameter β is sequentially substituted for the error Er, and the candidate value with the smallest error Er becomes the stiffness parameter β. The stiffness parameter β obtained here becomes the first vascular elasticity index value, and the first vascular elasticity index value is calibrated.
求めたスティフネスパラメーターβを式(4)に代入することで、拡張期血圧Pdを求めることができ、スティフネスパラメーターβと拡張期血圧Pdを式(1)に代入することで、収縮期血圧Psを求めることができる。従って、第1の血管弾性指標値の校正とあわせて、血圧を測定することも可能である。 By substituting the obtained stiffness parameter β into the equation (4), the diastolic blood pressure Pd can be obtained. By substituting the stiffness parameter β and the diastolic blood pressure Pd into the equation (1), the systolic blood pressure Ps is obtained. Can be sought. Therefore, it is possible to measure the blood pressure in conjunction with the calibration of the first vascular elasticity index value.
なお、未知数は3個であるため、サンプリング値は最低3つあればよい。すなわち、カフ圧Pfと血管径Dとの3以上の対応関係を用いて、血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβを算出することができる。 Since there are three unknowns, it is sufficient that there are at least three sampling values. That is, the stiffness parameter β, which is a vascular elasticity index value, can be calculated using a correspondence relationship of three or more between the cuff pressure Pf and the vascular diameter D.
また、上記の算出例では、サンプリング値を、カフ圧Pfが異なる収縮期の血管径Dとしたが、カフ圧Pfが異なる拡張期や重複切痕期の血管径Dとしてもよい。また、カフ圧Pfが同一で一心周期中の異なるサンプルタイミング(例えば、拡張期、収縮期、重複切痕期)での血管径Dをサンプリング値としてもよい。要は、式(1)に代入して解を導出可能な連立方程式が成立するサンプリング値であることが、サンプリング値の要件となる。そのため、少なくとも、カフ圧Pf、或いは、一心周期中のタイミングが異なる3以上のカフ圧Pfと血管径Dとの対応関係を用いることで、第1の血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβを算出することができる。 In the above calculation example, the sampling value is the blood vessel diameter D in the systole having different cuff pressure Pf, but may be the blood vessel diameter D in the diastole or overlapping notch with different cuff pressure Pf. Alternatively, the blood vessel diameter D at the same sampling time (for example, diastole, systole, overlap notch) may be used as the sampling value. In short, the sampling value is required to be a sampling value that satisfies a simultaneous equation that can be derived by substituting into Equation (1). Therefore, the stiffness parameter β as the first vascular elasticity index value is calculated by using at least the correspondence relationship between the cuff pressure Pf or three or more cuff pressures Pf having different timings during one cardiac cycle and the vascular diameter D. can do.
また、サンプリング値は3つや4つに限らず、5つ以上でもよい。コンピューターによる数値計算では、方程式が多いほど、反復計算(収束計算)による収束が早くなる。 Further, the sampling value is not limited to three or four, but may be five or more. In numerical calculation by a computer, the more equations, the faster the convergence by iterative calculation (convergence calculation).
更には、サンプリング数を固定とせずに、収束計算でスティフネスパラメーターβが求められた時点で校正を終了とすることも可能である。具体的には、カフ圧Pfを徐々に印加していく過程でサンプリング値の取得と方程式の追加とを行ってスティフネスパラメーターβの暫定値を算出する反復計算を繰り返し、算出された暫定値が所定の収束条件(例えば過去の暫定値と今回の暫定値の差が一定以下となったことを収束条件とする、等)を満たしたと判断されるときに、暫定値をスティフネスパラメーターβの値と確定して、カフ圧Pfの印加を停止して校正を終了することとしてもよい。この場合、例えば、1心拍で3個のサンプリング値を取得できるのならば、カフ圧Pfを印加する直前の1心拍分のサンプリング値で得られた方程式と、少しのカフ圧Pfを印加した時の1心拍分のサンプリング値で得られた方程式との、計2心拍分のデータからスティフネスパラメーターβを算出する可能性も、理論的にはあり得る。 Furthermore, it is possible to end the calibration when the stiffness parameter β is obtained by the convergence calculation without fixing the number of samplings. Specifically, in the process of gradually applying the cuff pressure Pf, the iterative calculation for obtaining the sampling value and adding the equation to calculate the temporary value of the stiffness parameter β is repeated, and the calculated temporary value is predetermined. When it is determined that the convergence condition (for example, the convergence condition is that the difference between the past provisional value and the current provisional value is below a certain value) is satisfied, the provisional value is determined as the value of the stiffness parameter β. Then, the application of the cuff pressure Pf may be stopped to end the calibration. In this case, for example, if three sampling values can be acquired with one heartbeat, the equation obtained with the sampling value for one heartbeat immediately before the cuff pressure Pf is applied and a little cuff pressure Pf are applied. It is theoretically possible to calculate the stiffness parameter β from the data obtained for the total of two heartbeats with the equation obtained with the sampling value for one heartbeat.
また、図5の例では、カフ圧Pfを一定の速度で加圧していく例を示したが、ステップ状(階段状)に徐々に加圧することとしてもよい。その場合、例えば、複数拍の間、同一のカフ圧Pfとして、拍が異なる同一の特徴期(収縮期、拡張期、重複切痕期)の血管径Dを複数測定して、その平均値を、1つのサンプリング値として用いることとしてもよい。 In the example shown in FIG. 5, the cuff pressure Pf is increased at a constant speed. However, the cuff pressure Pf may be gradually increased stepwise (stepped). In that case, for example, during a plurality of beats, the same cuff pressure Pf is used to measure a plurality of blood vessel diameters D in the same characteristic period (systolic period, diastole period, overlapping notch stage) with different beats, and the average value is calculated. It is good also as using as one sampling value.
また、本原理において特徴的な点の1つは、カフ圧Pfが拡張期血圧Pdを超えない状態で、血管径Dを測定することである。カフ圧Pfが拡張期血圧Pdを超えない状態であっても、血管径Dの脈動幅が大きく変化するため、上述したスティフネスパラメーターβの算出精度の向上という作用効果が働くからである(図5参照)。コロトコフ法やオシロメトリック法は、原理的に、収縮期血圧Psを超える圧力で計測部位を加圧し、血管を閉塞して血流を途絶した上で徐々に血流を流すような加圧制御が必要となる。しかし、本実施形態の原理によれば、非加圧時に比べて血管径Dの脈動幅を大きくすることができるカフ圧Pfであればよいため、カフ圧Pfは、収縮期血圧Psは言うまでもなく、拡張期血圧Pdを超える必要すらない。 One of the characteristic points in this principle is that the blood vessel diameter D is measured in a state where the cuff pressure Pf does not exceed the diastolic blood pressure Pd. This is because, even when the cuff pressure Pf does not exceed the diastolic blood pressure Pd, the pulsation width of the blood vessel diameter D changes greatly, so that the above-described effect of improving the calculation accuracy of the stiffness parameter β works (FIG. 5). reference). In principle, the Korotkoff method and the oscillometric method perform pressurization control that pressurizes the measurement site with a pressure exceeding the systolic blood pressure Ps, closes the blood vessel and interrupts the blood flow, and then gradually flows the blood flow. Necessary. However, according to the principle of the present embodiment, the cuff pressure Pf is not limited to the systolic blood pressure Ps, as long as the cuff pressure Pf can increase the pulsation width of the blood vessel diameter D compared to the non-pressurization. There is no need to exceed the diastolic blood pressure Pd.
より具体的には、カフ圧Pfの上限を、拡張期血圧の正常値範囲である90[mmHg]以下としても、本原理の作用効果を得ることができる。エアマッサージ器による気室圧力は最高130[mmHg]程度であるため、本原理によるカフ圧Pfは、エアマッサージ器以下の圧力であり、コロトコフ法やオシロメトリック法とは比べものにならない弱い締め付け力である。 More specifically, even if the upper limit of the cuff pressure Pf is set to 90 [mmHg] or less, which is the normal value range of the diastolic blood pressure, the effect of the present principle can be obtained. Since the air chamber pressure by the air massager is about 130 [mmHg] at maximum, the cuff pressure Pf according to this principle is the pressure below that of the air massager, with a weak tightening force that is not comparable to the Korotkoff method or the oscillometric method. is there.
よって第1の血管弾性指標値の校正時に被検者3に与える圧迫感・重圧感は、コロトコフ法やオシロメトリック法に比べて大幅に軽減することができる。 Therefore, the feeling of pressure / heavy pressure given to the subject 3 at the time of calibration of the first vascular elasticity index value can be significantly reduced as compared with the Korotkoff method or the oscillometric method.
以上のように、カフ圧Pfを制御して計測部位を軽く締め付けて、その計測部位における血管5の血管径Dを超音波により経皮的に測定し、カフ圧Pfと血管径Dとの対応関係を用いて第1の血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβを算出・校正することができる。
As described above, the measurement site is lightly tightened by controlling the cuff pressure Pf, and the blood vessel diameter D of the
[第2の血管弾性指標値の算出および血圧算出の原理]
次に、第2の血管弾性指標値の算出の原理について説明する。
図1において、第1超音波センサー31および第2超音波センサー32は、走査面を平行にして所定のセンサー間距離Lp(好適には10mm〜30mm程度)だけ離して固定されており、同じ血管5の血管短軸方向断面を測定するように構成されている。
[Principle of Calculation of Second Vascular Elasticity Index Value and Blood Pressure Calculation]
Next, the principle of calculating the second vascular elasticity index value will be described.
In FIG. 1, a first
粘着台座34を設ける場合について説明すると、粘着台座34は、皮膚面に着脱可能な粘着層を有しており、被検者3が身体を動かしても容易にずれたり剥がれたりしない。粘着台座34は、第1超音波センサー31と第2超音波センサー32とが血管5(本実施形態では上腕動脈)の短軸を描出できるように、且つ第1超音波センサー31が心臓側(上流側)で第2超音波センサー32が指先側(下流側)になるように、貼り付けされる。なお、粘着台座34を設けずに、圧迫帯20の内側(被検者3の皮膚に当接する側)に第1超音波センサー31および第2超音波センサー32を設ける場合も、第1超音波センサー31と第2超音波センサー32とは、センサー間距離Lpだけ離して、血管5の血管短軸方向断面を測定するような姿勢で設けられる。
The case where the
なお、第1超音波センサー31と第2超音波センサー32を一体の粘着台座34に搭載せずにそれぞれ別個の粘着台座34に搭載する構成としてもよい。
The first
図6に、血管5の血管長軸方向断面において、圧迫帯20に対する第1超音波センサー31および第2超音波センサー32の位置関係を模式的に示す。図6に示すように、本実施形態では、少なくとも、第1超音波センサー31が、圧迫帯20の幅方向(図6に向かって左右方向)の中心部に位置するように、第1超音波センサー31および第2超音波センサー32が配置される。これは、第1超音波センサー31が、上述した第1の血管弾性指標値の校正時に用いられるためであり、血管5のうち、圧迫帯20による締め付け力が周囲から均等かつ十分に加えられた位置の血管径を計測するためである。
FIG. 6 schematically shows the positional relationship between the first
これに対して、第2の血管弾性指標値の算出は、非加圧で行われる。従って、第2超音波センサー32は、血管5の血管径を計測できる位置であれば、圧迫帯20に対する相対位置に制限はない。
In contrast, the calculation of the second vascular elasticity index value is performed without pressure. Therefore, as long as the second
図7は、第1超音波センサー31および第2超音波センサー32による超音波計測の様子を示した断面図である。第1超音波センサー31および第2超音波センサー32は、それぞれ内蔵する発信部から数MHz〜数十MHzの超音波パルス信号やバースト信号を血管5に向けて送出し、内蔵する受信部で血管5の前壁5aおよび後壁5pそれぞれから反射波を受信する。そして、本体装置10は、前壁5aからの受信波と、後壁5pからの受信波との到達時間差から血管5の直径、すなわち第1超音波センサー31で測定した第1血管径D1と、第2超音波センサー32で測定した第2血管径D2とを算出する。超音波の送出および反射波の受信は極く短い時間間隔で連続的に行われる。このため、第1血管径D1と第2血管径D2との算出も連続的に行うことができる。この結果、血管径が時系列に変化する波形が得られる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of ultrasonic measurement by the first
図8は、第1血管径D1と第2血管径D2の時系列波形例であって、(1)血管径波形、(2)血管径を時間で二階微分した加速度波形、(3)拡張期の加速度波形の拡大図、に相当する。なお、波形は理解を容易にするために簡略化している。 FIG. 8 is an example of time-series waveforms of the first blood vessel diameter D1 and the second blood vessel diameter D2, and (1) blood vessel diameter waveform, (2) acceleration waveform obtained by second-order differentiation of blood vessel diameter with time, and (3) diastole. Is an enlarged view of the acceleration waveform. The waveform is simplified for easy understanding.
図8(1)によれば、第1血管径D1と第2血管径D2の変化から拡張期Td、収縮期Ts、重複切痕期Tnが分かる。また、第1超音波センサー31は、第2超音波センサー32よりも心臓側に配置されているため、心臓収縮に伴う圧力波は第1超音波センサー31の方が早く検知する。そのため、第1血管径D1は第2血管径D2より拡張/収縮のタイミングが早い。
According to FIG. 8 (1), the diastole Td, the systole Ts, and the overlapping notch period Tn are known from the changes in the first blood vessel diameter D1 and the second blood vessel diameter D2. Further, since the first
しかし、実際の血管径の変化は図8(1)に示したように拡張期Td、収縮期Ts、重複切痕期Tnが明確に現れるとは限らない。特に、収縮期Tsのピークはその時点を明確に特定できないケースがある。 However, as shown in FIG. 8 (1), the actual change in the blood vessel diameter does not always clearly show the diastole Td, the systole Ts, and the overlapping notch Tn. In particular, there are cases where the peak of systolic phase Ts cannot be clearly identified.
そこで、本実施形態では、第2の血管弾性指標値の算出では、収縮期Tsのピークではなく、拡張期Tdおよび重複切痕期Tnのピークを検出して利用する。具体的には、第1血管径D1および第2血管径D2を逐一、時刻tで二階微分し、それぞれの径変化の加速度を求める。そして、二階微分値が所定のピーク条件(例えば基準値を超えること)を満たすピークを見つけることで、拡張期Tdおよび重複切痕期Tnを検出する。本手法によれば、拡張期Tdおよび重複切痕期Tnを確実に見つけることができる。二階微分は、所定の微分演算の一例である。 Therefore, in the present embodiment, in calculating the second vascular elasticity index value, not the peak of the systolic period Ts but the peak of the diastolic period Td and the overlapping notch period Tn is detected and used. Specifically, the first blood vessel diameter D1 and the second blood vessel diameter D2 are subjected to second order differentiation at time t, and the acceleration of each diameter change is obtained. Then, the diastole Td and the overlapping notch period Tn are detected by finding a peak whose second-order differential value satisfies a predetermined peak condition (for example, exceeding a reference value). According to this method, the diastolic period Td and the overlapping notch period Tn can be reliably found. Second order differentiation is an example of a predetermined differentiation operation.
なお、二階微分値を用いることは副次的に血管径測定のロバスト性を高めることになる。すなわち、第1超音波センサー31や第2超音波センサー32から送出される超音波の方向(以下「送出ライン」という)が血管5の短軸方向断面の中心を通る場合、送出ライン上に現れる血管径の変動が最も大きくなるため、血管径の変化がはっきりと波形に現れる。しかし、送出ラインが、短軸方向断面の中心からずれてしまうと血管径の変動が小さくなるため、波形がなまってしまう。微分演算を行わずに血管径波形のピークから拡張期Tdおよび重複切痕期Tnを見つける構成では、被検者3が身体を動かすことで、血管5に対する送出ラインがずれてしまい、血管径波形のピークが表出し難くなって、拡張期Tdおよび重複切痕期Tnを見つけられずに継続的な測定が途切れる可能性がある。しかし、本実施形態のように二階微分すると、送出ラインが血管5の短軸方向断面の中心を通っていない状態であっても、血管5の壁部を捉えてさえいれば加速度波形には明確なピークが表出する。つまり、被検者3の体動に対する高いロバスト性が得られる。被検者3が身体を動かしたとしても継続的な血圧測定が途切れる可能性は従来技術よりも遙かに小さくなる。
Note that the use of the second-order differential value secondarily increases the robustness of blood vessel diameter measurement. In other words, when the direction of the ultrasonic wave transmitted from the first
微分演算として二階微分を行うこととして説明するが、一回微分を行って拡張期Tdおよび重複切痕期Tnを検出することとしてもよい。一回微分であっても、従来技術に比べて、被検者3の体動に対するロバスト性は高いものとなる。 Although described as performing a second-order differentiation as the differentiation operation, it is also possible to detect the diastole period Td and the overlapping notch period Tn by performing a single differentiation. Even if it is a single differentiation, the robustness with respect to the body movement of the subject 3 is higher than in the conventional technique.
さて、第1血管径D1および第2血管径D2それぞれの二階微分値のピーク時刻t11,t12の差から脈波伝播時間差Δtが得られる。脈波伝播時間差Δtが得られたならば、この脈波伝播時間差Δtとセンサー間距離Lpとから脈波伝播速度PWVを求める。この脈波伝播速度PWVの算出を、ピーク時刻t13,t14の差についても行う。ピーク時刻t11,t12は、拡張期Tdに対応する時刻(時期)であり、ピーク時刻t13,t14は、重複切痕期Tnに対応する時刻である。拡張期Tdおよび重複切痕期Tnそれぞれの脈波伝播速度PWVである、拡張期脈波伝播速度PWVdおよび重複切痕期脈波伝播速度PWVnを算出すると、次に、「第2の血管弾性指標値算出式」に、拡張期血管径Ddおよび重複切痕期血管径Dnと、拡張期脈波伝播速度PWVdおよび重複切痕期脈波伝播速度PWVnとを代入して第2の血管弾性指標値である第2のスティフネスパラメーターβjを求める。 Now, a pulse wave propagation time difference Δt is obtained from the difference between the peak times t11 and t12 of the second-order differential values of the first blood vessel diameter D1 and the second blood vessel diameter D2. If the pulse wave propagation time difference Δt is obtained, the pulse wave propagation speed PWV is obtained from the pulse wave propagation time difference Δt and the inter-sensor distance Lp. The pulse wave velocity PWV is also calculated for the difference between peak times t13 and t14. The peak times t11 and t12 are times (time periods) corresponding to the diastole period Td, and the peak times t13 and t14 are times corresponding to the overlap notch period Tn. When the diastolic pulse wave velocity PWVd and the double notch pulse wave velocity PWVn, which are the pulse wave velocity PWV of the diastole Td and the double notch phase Tn, are calculated, The second vascular elasticity index value by substituting the diastolic blood vessel diameter Dd and the double notch blood vessel diameter Dn, the diastole pulse wave velocity PWVd and the double notch pulse wave velocity PWVn into the “value calculation formula” A second stiffness parameter βj is obtained.
第2の血管弾性指標値は、第1の血管弾性指標値の校正(更新)を必要とするか否かの判断指標値である。校正処理の要否判定は、例えば、第1の血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβ(以下、第1の血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβのことを適宜「第1のスティフネスパラメーターβ」という)と、第2のスティフネスパラメーターβjとの差が、所定の許容条件を満たす場合には、校正処理を不要と判定し、許容条件を満たさない場合には校正処理が必要と判定する。許容条件は、例えば、第1のスティフネスパラメーターβと、第2のスティフネスパラメーターβjとの差に対する閾値条件としてもよいし、第1のスティフネスパラメーターβと、第2のスティフネスパラメーターβjとの差を第1のスティフネスパラメーターβで割った割合に対する閾値条件としてもよい。 The second vascular elasticity index value is a determination index value for determining whether or not calibration (update) of the first vascular elasticity index value is required. For example, the necessity of the calibration process is determined by, for example, a stiffness parameter β that is a first vascular elasticity index value (hereinafter, the stiffness parameter β that is a first vascular elasticity index value is appropriately referred to as a “first stiffness parameter β”. ) And the second stiffness parameter βj satisfy the predetermined permissible condition, it is determined that the calibration process is unnecessary, and if the permissible condition is not satisfied, it is determined that the calibration process is necessary. The allowable condition may be, for example, a threshold condition for the difference between the first stiffness parameter β and the second stiffness parameter βj, or the difference between the first stiffness parameter β and the second stiffness parameter βj A threshold condition for the ratio divided by the stiffness parameter β of 1 may be used.
校正処理が不要と判定された場合(図2のステップA6:NO)には、校正されていた最新の第1のスティフネスパラメーターβと、脈波伝播速度PWVとを用いて、「血圧算出式」に基づいて血圧Pを求める。 If it is determined that the calibration process is unnecessary (step A6: NO in FIG. 2), the “first blood pressure calculation formula” is calculated using the latest first stiffness parameter β that has been calibrated and the pulse wave velocity PWV. The blood pressure P is obtained based on the above.
では次に、本実施形態の「血圧算出式」および「第2の血管弾性指標値算出式」について説明する。
非加圧状態での血管径血圧特性は、式(1)で表されることを上述した。この式(1)を用いても血圧を算出することができるが、式(1)を用いて血圧を算出する場合には、測定された血管径Dの値がべき乗(累乗ともいう)の指数として作用するため、血管径Dの少しの測定誤差が、測定される血圧Pの値に大きく影響を及ぼしてしまう。このため、被検者3の体動に対するロバスト性に劣るため、一拍ごとの継続的な測定(常時測定)には式(1)は不向きである。
Next, the “blood pressure calculation formula” and the “second vascular elasticity index value calculation formula” of the present embodiment will be described.
As described above, the blood vessel diameter blood pressure characteristic in the non-pressurized state is expressed by the equation (1). Although the blood pressure can be calculated using this equation (1), when the blood pressure is calculated using equation (1), the measured value of the blood vessel diameter D is an exponent of the power (also called a power). Therefore, a slight measurement error of the blood vessel diameter D greatly affects the value of the measured blood pressure P. For this reason, since it is inferior in the robustness with respect to the body movement of the subject 3, Formula (1) is unsuitable for the continuous measurement (always measuring) for every beat.
さて、脈波伝播速度PWVと血管弾性との関係として、メーンズ・コルテベークの式である式(8)が知られている。但し、血管の壁厚h、血管半径r、血液密度ρ、増分弾性係数Einc、とする。増分弾性係数Eincは、式(9)で表される。
ここで、式(8)に式(9)を代入して整理すると式(10)が得られる。
また、式(1)をDで微分して整理すると式(11)が得られる。
そして、式(10)に式(11)を代入すると式(12)となり、当該式を変形することで、本実施形態の「血圧算出式」である式(13)が得られる。本実施形態の「血圧算出式」は、第1のスティフネスパラメーターβと、血管径Dと、脈波伝播速度PWVとの関係を示す式となる。
次に、本実施形態の「第2の血管弾性指標値算出式」について説明する。
ある第1時期T1での血管径D1および脈波伝播速度PWV1と、第2時期T2での血管径D2および脈波伝播速度PWV2とを求めることができた場合に、これらの値を式(13)に代入すると、式(14)および式(15)の関係式が得られる。
A vessel diameter D 1 and the pulse-wave propagation velocity PWV 1 in a given first time T1, where it was able to determine the vessel diameter D 2 and pulse-wave propagation velocity PWV 2 in the second period T2, the values Is substituted into Expression (13), the relational expressions of Expression (14) and Expression (15) are obtained.
ここで、式(15)を式(14)で除算すると、式(16)が得られる。
式(2)は、収縮期・拡張期に限定せず任意の時相で成立する。つまり、式(16)を式(2)に代入すると、式(17)が得られる。
この式(17)が本実施形態の「第2の血管弾性指標値算出式」である。本実施形態の「第2の血管弾性指標値算出式」は、2つの時期における血管径Dおよび脈波伝播速度PWVから、第2のスティフネスパラメーターβjを算出できることを示している。2つの時期は任意に定めることができるが、本実施形態では、血管径波形のうち、拡張期Tdおよび重複切痕期Tnの2つの時期を用いる。すなわち、第1時期T1を拡張期Td、第2時期T2を重複切痕期Tnとして、拡張期血管径Ddおよび重複切痕期血管径Dnと、拡張期脈波伝播速度PWVdおよび重複切痕期脈波伝播速度PWVnとを「第2の血管弾性指標値算出式」に代入することで、第2の血管弾性指標値である第2のスティフネスパラメーターβjを算出することができる。勿論、第1時期T1を重複切痕期Tnとし、第2時期を拡張期Tdとしてもよい。また、重複切痕期Tn或いは拡張期Tdの代わりに、収縮期Tsとしてもよい。 This formula (17) is the “second vascular elasticity index value calculation formula” of the present embodiment. The “second vascular elasticity index value calculation formula” of the present embodiment indicates that the second stiffness parameter βj can be calculated from the vascular diameter D and the pulse wave propagation velocity PWV at two periods. Two timings can be arbitrarily determined. In the present embodiment, two timings of the diastolic period Td and the overlapping notch period Tn are used in the blood vessel diameter waveform. That is, assuming that the first time T1 is the diastole Td and the second time T2 is the double notch phase Tn, the diastole blood vessel diameter Dd and the double notch blood vessel diameter Dn, the diastole pulse wave propagation velocity PWVd and the double notch phase By substituting the pulse wave propagation velocity PWVn into the “second vascular elasticity index value calculation formula”, the second stiffness parameter βj, which is the second vascular elasticity index value, can be calculated. Of course, the first period T1 may be the overlap notch period Tn and the second period may be the expansion period Td. Moreover, it is good also as the systole Ts instead of the overlap notch period Tn or the diastole Td.
拡張期Tdおよび重複切痕期Tnは、同一拍内の時期として採用することができるため、1拍毎の第2のスティフネスパラメーターβjの継続的な測定(常時測定)が可能となる。すなわち、非加圧下で、第1の血管弾性指標値の校正要否を判定するためのリファレンス(参照値)となる第2の血管弾性指標値を毎拍測定することができる。 The diastolic period Td and the overlapping notch period Tn can be adopted as the period within the same beat, so that the second stiffness parameter βj for each beat can be continuously measured (constant measurement). That is, the second vascular elasticity index value serving as a reference (reference value) for determining whether or not the first vascular elasticity index value needs to be calibrated can be measured every beat under no pressure.
また、式(13)に基づき血圧を測定するため、被検者3の体動に対するロバスト性を高めることができる。すなわち、式(1)に基づいて血圧を計測する場合には、血管径Dの値がべき乗の指数となって作用する。このため、被検者3が身体を動かして血管径Dの測定に誤差が混入すると、算出される血圧値に与える影響は甚大となる。一方、本実施形態の式(13)では、血管径Dの値は、べき乗の指数として用いられておらず、またべき乗される値でもない。従って、血管径Dの測定誤差が、算出される血圧値に与える影響は、従来よりも遙かに小さくて済むため、被検者3の体動に対するロバスト性を高めることができる。 Moreover, since blood pressure is measured based on Formula (13), the robustness with respect to the body movement of the subject 3 can be improved. That is, when blood pressure is measured based on the formula (1), the value of the blood vessel diameter D acts as a power exponent. For this reason, if the subject 3 moves his / her body and an error is mixed in the measurement of the blood vessel diameter D, the influence on the calculated blood pressure value becomes enormous. On the other hand, in the expression (13) of the present embodiment, the value of the blood vessel diameter D is not used as a power exponent and is not a power value. Therefore, since the influence of the measurement error of the blood vessel diameter D on the calculated blood pressure value is much smaller than before, the robustness to the body movement of the subject 3 can be improved.
[機能構成の説明]
次に、本実施形態を実現するための機能構成について説明する。
図9は、本実施形態の血圧測定装置1の機能構成例を示すブロック図である。血圧測定装置1は、本体装置10と、圧迫帯20と、プローブ部30とを備える。本体装置10は、処理部100と、操作入力部200と、表示部400と、音出力部430と、通信部450と、記憶部500とを備える。
[Description of functional configuration]
Next, a functional configuration for realizing the present embodiment will be described.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the blood
圧迫帯20は、カフを有するマンシェット(或いは単にカフとも呼ばれる)であり、処理部100からの制御信号に従ってカフ圧Pfを制御する加圧部21と、カフ圧を随時計測して処理部100に出力する圧力センサー22とを備える。加圧部21によるカフ圧Pfの上限は、140[mmHg]以下、或いは、90[mmHg]以下とされる。
The
プローブ部30は、第1超音波センサー31および第2超音波センサー32を有する。第1超音波センサー31および第2超音波センサー32は、処理部100から出力される発信制御信号に基づいて超音波測定のための超音波の発信・照射と、その反射波の受信とを行う。例えば、超音波振動素子や当該素子のドライバー回路により実現される。
The
処理部100は、血圧測定装置1を統括制御して、被検者3の生体情報の測定に係る各種演算処理を行う。処理部100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等のマイクロプロセッサーや、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、IC(Integrated Circuit)メモリーなどの電子部品によって実現される。そして、各機能部との間でデータの入出力制御を行い、所定のプログラムやデータ、操作入力部200からの操作入力信号等に基づいて各種の演算処理を実行して被検者3の生体情報(本実施形態では血管弾性指標値や血圧)を算出する。
The
処理部100は、超音波測定制御部102と、血管径測定部104と、特徴期判定部106と、心拍判定部108と、第1の血管弾性指標値算出部112を含む校正制御部110と、脈波伝播速度測定部116と、第2の血管弾性指標値算出部122と、血圧算出部124と、校正判定部127と、表示情報生成部132と、計時部134とを有する。
The
超音波測定制御部102は超音波測定を統合的に制御する。具体的には、第1超音波センサー31および第2超音波センサー32による超音波の発信と受信の制御、並びに反射波の受信信号を増幅してデジタル信号に変換する処理等を行う。
The ultrasonic
血管径測定部104は、超音波の受信信号に基づいて血管5(本実施形態では上腕動脈)の血管径を連続的に測定する。この連続的な測定によって血管径の時間変化波形が得られることになる。本実施形態では、校正処理の実行中か否かに関わらず、第1超音波センサー31の受信信号から第1血管径D1を測定するとともに、第2超音波センサー32の受信信号から第2血管径D2を測定することとする。なお、血管径の測定にあたり、受信信号から血管5の前壁5aおよび後壁5pを検出し(図2参照)、前壁5aから後壁5pまでの距離差を求めるが、これ以外の方法で血管径を測定してもよい。
The blood vessel
また、血管径測定部104が測定した血管径の時間変化波形に基づいて、特徴期判定部106が第1時期、第2時期および第3時期を判定する。本実施形態では、第1時期を拡張期Td、第2時期を重複切痕期Tn、第3時期を収縮期Tsとするが、第1〜第3時期を何れの特徴期としてもよいことは勿論である。特徴期判定部106は、第1血管径D1に対応する拡張期Td、重複切痕期Tnおよび収縮期Tsと、第2血管径D2に対応する拡張期Td、重複切痕期Tnおよび収縮期Tsとを判定する。血管径測定部104は、この特徴期判定部106によって判定された特徴期の血管径を特定する。具体的には変化する第1血管径D1のうち、拡張期Tdに対応する拡張期血管径Ddと、重複切痕期Tnに対応する重複切痕期血管径Dnと、収縮期Tsに対応する収縮期血管径Dsとを特定する。また、第2血管径D2のうち、拡張期に対応する拡張期血管径Ddと、重複切痕期に対応する重複切痕期血管径Dnと、収縮期Tsに対応する収縮期血管径Dsとを特定する。
Further, based on the time-varying waveform of the blood vessel diameter measured by the blood vessel
特徴期判定部106は、血管径の時間変化波形に所定の微分演算を施し、脈波の特徴期である拡張期Td、重複切痕期Tnおよび収縮期Tsを判定する。本実施形態では、二階微分を行い、二階微分値が基準以上のピークであることを示すピーク条件を満たした時点(時期)を検出することで拡張期Tdと重複切痕期Tnの特徴期を判定する。また、収縮期Tsについては、血管径の時間変化波形から周期的に表れるピーク値を検出することで判定する。
The feature
心拍判定部108は、特徴期判定部106の結果から超音波測定結果における心拍の区切りを判定する。心拍数を算出する機能を含むとしてもよい。
The
校正制御部110は、校正処理を実行するための機能部であり、血圧測定の開始時、および、校正判定部127により校正が必要と判定された場合に、校正処理を実行する。校正制御部110は、圧迫帯20のカフ圧Pfを上昇させて被検者3の計測部位を締め付け、第1の血管弾性指標値算出部112が、カフ圧Pfと血管径Dとの対応関係を用いて血管5の第1の血管弾性指標値である第1のスティフネスパラメーターβを算出することで、第1の血管弾性指標値を校正する。
The
脈波伝播速度測定部116は、血管5における脈波伝播速度PWVを測定する。本実施形態では、拡張期Td、重複切痕期Tnおよび収縮期Tsのそれぞれについて、当該特徴期における脈波伝播時間差Δtを算出し、当該時間差Δtとセンサー間距離Lpとから脈波伝播速度PWVを求める。すなわち、拡張期脈波伝播速度PWVd、重複切痕期脈波伝播速度PWVnおよび収縮期脈波伝播速度PWVsを求める。
The pulse wave
第2の血管弾性指標値算出部122は、(1)血管径測定部104によって特定された第1血管径D1に係る拡張期血管径Ddおよび重複切痕期血管径Dnか、或いは、第2血管径D2に係る拡張期血管径Ddおよび重複切痕期血管径Dnと、(2)脈波伝播速度測定部116によって測定された拡張期脈波伝播速度PWVdおよび重複切痕期脈波伝播速度PWVnとを、式(17)に代入して、第2の血管弾性指標値である第2のスティフネスパラメーターβjの値を求める。
The second vascular elasticity index
血圧算出部124は、血管径測定部104により測定された血管径Dと、脈波伝播速度測定部116により測定された脈波伝播速度PWVと、第1の血管弾性指標値算出部112により算出された第1のスティフネスパラメーターβとを変数とする所定の演算処理を行って血圧を算出する。本実施形態では、血圧が脈波伝播速度の2乗に比例し、且つ、血管径Dの逆数に比例する式(13)による演算処理を行って血圧を算出する。
The blood
より具体的には、式(13)を用いて拡張期血圧Pdと重複切痕期血圧Pnとを求めるが、拡張期血圧Pdを求める際には、血圧算出部124は、測定された拡張期血管径Dd、拡張期脈波伝播速度PWVd、第1のスティフネスパラメーターβを式(13)に代入することで拡張期血圧Pdを求める。このとき、式(13)中の血管径Dには、測定された拡張期血管径Ddの値が代入される。
More specifically, the diastolic blood pressure Pd and the overlapping notch blood pressure Pn are obtained using the equation (13). When obtaining the diastolic blood pressure Pd, the blood
また、重複切痕期血圧Pnを求める際には、血圧算出部124は、測定された重複切痕期血管径Dn、重複切痕期脈波伝播速度PWVn、第1のスティフネスパラメーターβ、拡張期血管径Ddを式(13)に代入することで重複切痕期血圧Pnを求める。このとき、式(13)中の血管径Dには、測定された重複切痕期血管径Dnの値が代入される。
When determining the double notch blood pressure Pn, the blood
式(13)中の血管径Dに代入する値は、第1血管径D1および第2血管径D2のどちらの値でもよい。 The value to be substituted for the blood vessel diameter D in equation (13) may be either the first blood vessel diameter D1 or the second blood vessel diameter D2.
また、血圧算出部124は、収縮期血管径Dsを式(1)に代入することで収縮期血圧Psを求める。但し、この時に用いる式(1)中の拡張期血管径Ddおよび拡張期血圧Pdは、先の式(13)に代入した拡張期血管径Ddおよび式(13)を用いて求めた拡張期血圧Pdを用いることができる。
Further, the blood
なお、式(1)中の拡張期血管径Ddおよび拡張期血圧Pdの代わりに、重複切痕期血管径Dnおよび重複切痕期血圧Pnを用いてもよい。 In addition, instead of the diastolic blood vessel diameter Dd and the diastolic blood pressure Pd in the formula (1), the double notch blood vessel diameter Dn and the double notch blood pressure Pn may be used.
また、別の方法を用いて収縮期血圧Psを求めてもよい。例えば、拡張期血圧Pdと重複切痕期血圧Pnとを用いた所定の収縮期血圧推定演算を行って収縮期血圧Psを算出する。具体的には重複切痕期血圧Pnを平均動脈圧とみなして、拡張期血圧Pdと重複切痕期血圧Pnとから収縮期血圧Psを求める。 Alternatively, the systolic blood pressure Ps may be obtained using another method. For example, the systolic blood pressure Ps is calculated by performing a predetermined systolic blood pressure estimation calculation using the diastolic blood pressure Pd and the overlapping notch blood pressure Pn. Specifically, the double-notch blood pressure Pn is regarded as the mean arterial pressure, and the systolic blood pressure Ps is obtained from the diastolic blood pressure Pd and the double-notch blood pressure Pn.
校正判定部127は、第1の血管弾性指標値の校正が必要か否かを判定する機能部である。本実施形態では、第1の血管弾性指標値である第1のスティフネスパラメーターβと、毎拍算出される第2の血管弾性指標値である第2のスティフネスパラメーターβjとを比較して、校正の要否を判定することとする。比較方法は、第1のスティフネスパラメーターβと、第2のスティフネスパラメーターβjとの差に基づく許容条件(閾値条件)を満たすか否かで判定する方法や、第1のスティフネスパラメーターβと、第2のスティフネスパラメーターβjとの差を、第1のスティフネスパラメーターβで割った割合に基づく許容条件(閾値条件)を満たすか否かで判定する方法を採用することができる。
The
なお、別の方法として、血圧算出部124で算出された血圧の履歴に基づいて、血圧が大きく変化したか否かで校正の要否を判定することとしてもよい。
As another method, the necessity of calibration may be determined based on whether or not the blood pressure has greatly changed based on the blood pressure history calculated by the blood
表示情報生成部132は、血圧測定に必要な各種操作画面や測定結果を表示するための画像を生成し表示部400へ出力する。表示部400は、表示情報生成部132からの画像データを表示する装置である。
The display
計時部134は、測定時刻の計時を行う。計時方法は適宜選択可能であるが、例えばシステムクロックを利用することができる。
The
操作入力部200は、ユーザーによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた操作入力信号を処理部100へ出力する。操作入力部200は、ボタンスイッチやレバースイッチ、ダイヤルスイッチ、トラックパッド、マウス、タッチパネルなどにより構成される。
The
音出力部430は、処理部100から出力される音声信号に基づく音を放音する装置であり、スピーカーである。血圧が所定の異常値に達した場合などに報知音を発生させることとすると好適である。
The
通信部450は、血圧測定装置1の外部装置と通信を行うための通信機である。通信は、有線であっても無線であっても構わない。各種の測定データを外部装置へ送信することができる。
The
記憶部500は、ICメモリーやハードディスク、光学ディスクなどの記憶媒体により実現され、各種プログラムや、処理部100の演算過程のデータなどの各種データを記憶する。なお、処理部100と記憶部500とを別体とし、LAN(Local Area Network)やインターネットなどの通信回線を介して通信接続する構成で実現しても良い。例えばその場合、記憶部500は、インターネットに接続されたサーバーの記憶装置として実現することも可能である。
The
そして、記憶部500は、血圧測定プログラム510と、血管径ログデータ520と、加圧時カフ圧ログデータ530と、中間データ540と、第1の血管弾性指標値561と、第2の血管弾性指標値562と、血圧ログデータ570とを記憶する。勿論、これら以外にも、各種判定用のフラグや、計時用のカウンター値などを適宜記憶することができる。
The
血圧測定プログラム510は、処理部100が実行することにより、超音波測定制御部102、血管径測定部104、特徴期判定部106、心拍判定部108、第1の血管弾性指標値算出部112を有する校正制御部110、脈波伝播速度測定部116、第2の血管弾性指標値算出部122、血圧算出部124、校正判定部127、表示情報生成部132、計時部134等の機能を実現する。なお、これらの機能部の何れかを電子回路などのハードウェアで実現することも可能である。
When the
また、血圧測定プログラム510には、サブルーチンプログラムとして、第1の血管弾性指標値を測定する第1の血管弾性指標値測定処理(校正処理ともいえる)を実現するための第1の血管弾性指標値測定プログラム512と、第2の血管弾性指標値を測定する第2の血管弾性指標値測定処理を実現するための第2の血管弾性指標値測定プログラム514と、が含まれる。
The blood
血管径ログデータ520は、測定開始から終了まで、極く短い時間間隔で連続的に行われるプローブ部30による超音波の送出および反射波の受信によって得られた血管5の血管径に係る各種データを格納する。具体的には、図10に示すように、超音波測定周期毎の測定時刻521と対応づけて、当該時刻における拍動を識別するための拍動番号522(例えば、測定開始から何回目の拍動であるかを示す値)と、その時に測定された第1血管径523および第2血管径524と、第1血管径二階微分値525と、第2血管径二階微分値526とを格納する。勿論、これら以外のデータも適宜格納することができる。図10においては、測定時刻521が「t001」「t002」「t003」「t004」と徐々に経過しているが、拍動番号522が何れも「1」となっているため、同一の拍動に係るデータであることを示している。第1血管径523および第2血管径524を時系列に見ることで、血管径の時間変化波形が得られる。また、「t001」と「t002」において、第1血管径二階微分値525と第2血管径二階微分値526とが“NULL”となっているのは、時刻「t001」よりも前にデータがなく、二階微分値の算出に必要なデータが得られていないためである。
The blood vessel
拍動番号522は、心拍判定部108による心拍の判定に基づいて格納され、第1血管径523および第2血管径524は、血管径測定部104の測定結果が格納される。第1血管径二階微分値525および第2血管径二階微分値526は、特徴期判定部106が特徴期を判定する際に算出される値である。
The
加圧時カフ圧ログデータ530は、校正制御部110による校正処理(第1の血管弾性指標値測定処理)において、圧迫帯20のカフ圧Pfが制御された際に圧力センサー22によって検出されたカフ圧Pfのデータを格納する。具体的には、図11に示すように、血管径ログデータ520の測定時刻521(図10参照)に対応する測定時刻531と対応づけて、当該時刻における拍動番号532(血管径ログデータ520の拍動番号522に対応)と、その時のカフ圧Pfとを格納する。
The cuff
中間データ540は、特徴期判定部106により判定された特徴期に係るデータを格納する。具体的には、図12に示すように、血管径ログデータ520の拍動番号522に対応する拍動番号541と対応付けて、当該拍動における第1血管径D1に係る拡張期血管径551a、重複切痕期血管径551bおよび収縮期血管径551cと、第2血管径D2に係る拡張期血管径552a、重複切痕期血管径552bおよび収縮期血管径552cと、拡張期脈波伝播速度553a、重複切痕期脈波伝播速度553bおよび収縮期脈波伝播速度553cとを格納する。
The
第1血管径D1に係る拡張期血管径551a、重複切痕期血管径551bおよび収縮期血管径551cと、第2血管径D2に係る拡張期血管径552a、重複切痕期血管径552bおよび収縮期血管径552cとは、血管径測定部104によって特定された特徴期の血管径が格納される。拡張期脈波伝播速度553a、重複切痕期脈波伝播速度553bおよび収縮期脈波伝播速度553cは、脈波伝播速度測定部116によって算出された脈波伝播速度が格納される。
Diastolic
第1の血管弾性指標値561は、第1の血管弾性指標値算出部112によって算出された最新の第1の血管弾性指標値(本実施形態ではスティフネスパラメーターβの値)を格納する。第1の血管弾性指標値561は、校正処理を実行する毎に更新される。
The first vascular
第2の血管弾性指標値562は、第2の血管弾性指標値算出部122によって算出された最新の第2の血管弾性指標値(本実施形態は第2のスティフネスパラメーターβjの値)を格納する。第2の血管弾性指標値562は、毎拍更新される。
The second vascular
なお、第1の血管弾性指標値561および第2の血管弾性指標値562を、拍動番号(血管径ログデータ520の拍動番号522に対応)と対応付けて履歴的に記録するログデータを更に記憶部500に記憶させることとしてもよい。
Note that log data recorded historically in association with the first vascular
血圧ログデータ570は、図13に示すように、血圧算出部124によって算出された拡張期血圧572、収縮期血圧573、重複切痕期血圧574を、血管径ログデータ520の拍動番号522に対応する拍動番号571と対応付けて格納する。すなわち、一拍ごとの血圧が格納される。
As shown in FIG. 13, the blood
[処理の流れの説明]
次に、血圧測定装置1の動作について説明する。
図14は、本実施形態における血圧測定装置1における主たる処理の流れを説明するためのフローチャートであり、血圧測定プログラム510を実行することで実現される処理の流れを示す。なお、圧迫帯20やプローブ部30は予め被検者3の所定位置に設置されているものとする。
[Description of process flow]
Next, the operation of the blood
FIG. 14 is a flowchart for explaining a main processing flow in the blood
まず、処理部100は、プローブ部30を用いた超音波測定を開始し、血管径Dの測定および記録を開始する(ステップS2)。また、血管径Dの二階微分値の算出および記録を開始する(ステップS4)。ステップS2,S4により、血管径ログデータ520へデータが格納されていく。
First, the
また、処理部100は、血管径ログデータ520に基づいて第1血管径D1および第2血管径D2の特徴期を判定する処理を開始し(ステップS6)、第1血管径D1および第2血管径D2それぞれについて、血管径Dの変動に基づいて心拍の区切りを判定する心拍の判定を開始する(ステップS8)。判定した心拍の識別情報は、測定開始からの心拍の番号として、血管径ログデータ520の拍動番号522に格納されていく。また、特徴期それぞれの第1血管径D1および第2血管径D2は、中間データ540に格納されていく。
Further, the
次いで、処理部100は、校正処理である第1の血管弾性指標値測定処理を実行する(ステップS12〜S16)。すなわち、加圧部21にカフ圧Pfを上昇させるカフ圧制御を開始し(ステップS12)、圧力センサー22から得られるカフ圧Pfを加圧時カフ圧ログデータ530に格納していく。そして、第1の血管弾性指標値を算出するために必要なデータを得るとカフ圧制御を終了して(ステップS14)、非加圧に戻す。そして、加圧時カフ圧ログデータ530と血管径ログデータ520とを参照して、同じ測定時刻のカフ圧Pfと第1血管径D1との対応関係を用いて、第1の血管弾性指標値であるスティフネスパラメーターβを算出する(ステップS16)。算出されたスティフネスパラメーターβの値は、第1の血管弾性指標値561に更新・格納される。
Next, the
次に、処理部100は、第1の血管弾性指標値の校正が必要か否かを判定するための第2の血管弾性指標値を測定する処理を実行する(ステップS22〜S26)。すなわち、処理部100は、第1血管径D1に係る拡張期と、第2血管径D2に係る拡張期との時間差すなわち拡張期脈波伝播時間Δtdを求め、この拡張期脈波伝播時間Δtdと、予め分かっているセンサー間距離Lpとから拡張期脈波伝播速度PWVdを算出する(ステップS22)。
Next, the
また、処理部100は、第1血管径D1に係る重複切痕期と、第2血管径D2に係る重複切痕期との時間差すなわち重複切痕期脈波伝播時間Δtnを求め、この重複切痕期脈波伝播時間Δtnと、予め分かっているセンサー間距離Lpとから重複切痕期脈波伝播速度PWVnを算出する(ステップS22)。これら算出した脈波伝播速度は、中間データ540に格納される。
Further, the
次に、処理部100は、同一の拍動番号に係る、拡張期血管径Ddおよび重複切痕期血管径Dn(第1血管径D1の血管径でも、第2血管径D2の血管径でもよい)と、拡張期脈波伝播速度PWVdおよび重複切痕期脈波伝播速度PWVnとを用いて、式(17)から、第2の血管弾性指標値である第2のスティフネスパラメーターβjの値を算出する(ステップS26)。算出された第2のスティフネスパラメーターβjの値は、第2の血管弾性指標値562に更新・格納される。
Next, the
そして、処理部100は、第1の血管弾性指標値561と、第2の血管弾性指標値562とを比較して、校正が必要か否かを判定する(ステップS32)。校正が必要と判定された場合には(ステップS32:YES)、ステップS12に移行して再度、第1の血管弾性指標値561を測定し直す。
Then, the
また、校正が不要と判定された場合には(ステップS32:NO)、処理部100は、血圧算出処理を行う(ステップS40)。
If it is determined that calibration is unnecessary (step S32: NO), the
図15は、本実施形態における血圧算出処理の流れを説明するためのフローチャートである。
処理部100は、第1の血管弾性指標値561である第1のスティフネスパラメーターβと、血圧測定の対象の拍(拍動番号)における拡張期血管径Ddおよび拡張期脈波伝播速度PWVdを用いて、式(13)から、拡張期血圧Pdを算出する(ステップS42)。なお、式(13)の血圧算出式の変数である血管径Dには、拡張期血管径Ddが代入される。
FIG. 15 is a flowchart for explaining the flow of blood pressure calculation processing in the present embodiment.
The
また、処理部100は、第1の血管弾性指標値561である第1のスティフネスパラメーターβと、血圧測定の対象の拍(拍動番号)における拡張期血管径Dd、重複切痕期血管径Dn、および重複切痕期脈波伝播速度PWVnとを用いて、式(13)から、重複切痕期血圧Pnを算出する(ステップS44)。なお、式(13)の血圧算出式の変数である血管径Dには、重複切痕期血管径Dnが代入される。
In addition, the
また、処理部100は、収縮期血圧Psを算出する(ステップS46)。収縮期血圧Psの算出は、例えば、血管径ログデータ520に基づいて、現在測定対象となっている拍動番号522のデータの中から収縮期を判定して収縮期血管径Dsを特定し、この収縮期血管径Dsを式(1)に代入することで収縮期血圧Psを求めることができる。或いは、ステップS44で求めた重複切痕期血圧Pnを平均動脈圧とみなして、この重複切痕期血圧Pnと、ステップS42で求めた拡張期血圧Pdとから収縮期血圧Psを求めることとしてもよい。
Further, the
処理部100は、ステップS42〜S46で求めた拡張期血圧Pd、重複切痕期血圧Pn、収縮期血圧Psを血圧ログデータ570に記憶するとともに、表示部400に表示させる(ステップS48)。この時、心拍数や血管径、第1の血管弾性指標値などの情報も一緒に表示させてもよい。また、重複切痕期血圧Pnの表示は省略するとしてもよい。
The
図14に戻り、処理部100は、血圧測定を終了するまで、ステップS22〜S40の処理を、心拍ごとに繰り返し実行する。
Returning to FIG. 14, the
以上、本実施形態によれば、圧迫帯20のカフ圧Pfにより計測部位が締め付けられ、プローブ部30によって経皮的に測定された血管径Dと、カフ圧Pfとの対応関係を用いて第1の血管弾性指標値が測定されて校正される。しかし、このカフ圧Pfは、収縮期血圧の正常値範囲の上限値である140[mmHg]を超えることはないのは勿論のこと、拡張期血圧の正常値範囲である90[mmHg]を超える圧力とする必要もない。したがって、第1の血管弾性指標値の校正時に被検者3に与える圧迫感・重圧感は、コロトコフ法やオシロメトリック法に比べて大幅に軽減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the measurement site is tightened by the cuff pressure Pf of the
また、カフ圧による締め付けにより、拍動に伴う血管径の変動幅が大きくなるため、血管弾性指標値の測定精度を向上させることができる。よって、圧迫感を軽減した高精度な血管弾性指標値の測定を実現することができる。 Moreover, since the fluctuation range of the blood vessel diameter accompanying the pulsation is increased by tightening with the cuff pressure, the measurement accuracy of the blood vessel elasticity index value can be improved. Therefore, highly accurate measurement of the vascular elasticity index value with a reduced feeling of pressure can be realized.
なお、本発明を適用可能な形態は上述した実施形態に限るものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。 In addition, the form which can apply this invention is not restricted to embodiment mentioned above, The addition, omission, and change of a component can be performed suitably.
(A)
例えば、血圧測定装置1は、血管弾性指標値測定装置でもあるとして説明したが、血圧まで測定せずに、血管弾性指標値を測定する専用装置として構成することもできる。その場合には、図9の機能構成図における血圧算出部124の機能を削除すればよい。
(A)
For example, although the blood
(B)
脈波伝播速度PWVは、血流速度Vの10倍程度と言われるが、測定対象とする血管の違いや測定位置、血管の弾性の程度によって、脈波伝播速度PWVに血流速度Vの影響が及ぶ可能性がある。すなわち、上述した実施形態の「血圧算出式」である式(13)や、「第2の血管弾性指標値算出式」である式(17)で用いる脈波伝播速度PWVに血流速度Vが影響している場合がある。
(B)
The pulse wave velocity PWV is said to be about 10 times the blood flow velocity V, but the influence of the blood velocity V on the pulse wave velocity PWV depends on the difference in blood vessel to be measured, the measurement position, and the degree of elasticity of the blood vessel. May reach. That is, the blood flow velocity V is equal to the pulse wave propagation velocity PWV used in the equation (13) that is the “blood pressure calculation equation” and the equation (17) that is the “second blood vessel elasticity index value calculation equation” in the above-described embodiment. May be affected.
そこで、脈波伝播速度PWVの代わりに、脈波伝播速度PWVから血流速度Vを差し引いた速度を用いて「血圧算出式」を定義した式(18)や、「第2の血管弾性指標値算出式」を定義した式(19)を採用した方が良い場合があることが分かった。つまり、ある第1時期T1での血管径D1および脈波伝播速度PWV1および血流速度V1と、第2時期T2での血管径D2および脈波伝播速度PWV2および血流速度V2とを求めることができた場合に、これらの値を式(19)に代入すると、第2の血管弾性指標値である第2のスティフネスパラメーターβjを算出することができる。
この場合の変形例について、図16〜図20を参照して説明する。上述した実施形態と同じ構成箇所、同じ処理ステップには同じ符号を付している。
図16は、本変形例におけるプローブ部300の構成例を示す図である。図7に対応する図として示している。プローブ部300は、第1超音波センサー31と第2超音波センサー32との間に、血管5に流れる血液の血流速度Vを測定するための第3超音波センサー33を備える。血流速度Vの測定は、例えば、超音波ドップラー法を用いることで実現できる。
A modification in this case will be described with reference to FIGS. The same components as those in the above-described embodiment and the same processing steps are denoted by the same reference numerals.
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the
図17は、本変形例における血圧測定装置2の機能構成例を示すブロック図である。本体装置12は、処理部100に、血流速度測定部118を更に備えた構成を有する。血圧測定装置2において、超音波測定制御部102は、第1超音波センサー31および第2超音波センサー32に加え、第3超音波センサー33による超音波の発信と受信とを制御する。血流速度測定部118は、この超音波測定制御部102の制御によって第3超音波センサー33から送信された超音波の周波数および受信された超音波の周波数に基づき、超音波ドップラー法により血流速度Vを測定する。血流速度Vの測定は、血管径の測定時刻521(図10参照)と同じタイミングで行われ、測定時刻毎の血流速度Vとして、血流速度ログデータ542に記憶される。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the blood
また、特徴期判定部106により判定された特徴期に係る血流速度Vが、血流速度ログデータ542から選択されて、中間データ543に記憶される。図18は、中間データ543のデータ構成の一例を示す図である。上述した実施形態の中間データ543(図12参照)のデータ構成に加えて、特徴期の一例である拡張期、重複切痕期および収縮期の血流速度Vとして、拡張期血流速度544a、重複切痕期血流速度544bおよび収縮期血流速度554cが、拍動番号541に対応付けて各拍動毎に中間データ543に格納される。
Further, the blood flow velocity V related to the characteristic period determined by the characteristic
図19は、血圧測定装置2が実行する主たる処理の流れを説明するためのフローチャートである。図14に示したフローチャートのステップS2に代えて、血管径および血流速度Vの測定と記録を開始している(ステップS3)。
FIG. 19 is a flowchart for explaining the main processing flow executed by the blood
また、ステップS26の第2の血管弾性指標値の算出においては、式(19)を用いて血管弾性指標値を算出する。すなわち、拡張期脈波伝播速度PWVdの代わりに、拡張期脈波伝播速度PWVdから拡張期血流速度Vdを差し引いた速度を用い、重複切痕期脈波伝播速度PWVnの代わりに、重複切痕期脈波伝播速度PWVnから重複切痕期血流速度Vnを差し引いた速度を用いて第2の血管弾性指標値である第2のスティフネスパラメーターβjを算出する(ステップS26)。このようにすることで、第2の血管弾性指標値の算出に当たり、脈波伝播速度に血流速度が影響している場合にその影響を低減させることができる。 In the calculation of the second vascular elasticity index value in step S26, the vascular elasticity index value is calculated using Expression (19). That is, instead of the diastole pulse wave velocity PWVd, a velocity obtained by subtracting the diastole blood flow velocity Vd from the diastole pulse wave velocity PWVd is used, and instead of the double notch pulse wave velocity PWVn, the double notch pulse wave velocity PWVd is used. A second stiffness parameter βj, which is a second vascular elasticity index value, is calculated using a speed obtained by subtracting the overlapping notch stage blood flow speed Vn from the period pulse wave propagation speed PWVn (step S26). By doing in this way, in calculating the second vascular elasticity index value, when the blood flow velocity affects the pulse wave propagation velocity, the influence can be reduced.
図20は、血圧測定装置2が実行する血圧算出処理の流れを説明するためのフローチャートである。図15に示したフローチャートのステップS42,S44をそれぞれステップS43,S45に置き換えている。
すなわち、ステップS43では、第1のスティフネスパラメーターβと、血圧測定の対象の拍(拍動番号)における拡張期血管径Ddおよび拡張期脈波伝播速度PWVdから拡張期血流速度Vdを差し引いた速度とを用いて、拡張期血圧Pdを算出する(ステップS43)。このときに用いる算出式は、式(18)である。
FIG. 20 is a flowchart for explaining the flow of blood pressure calculation processing executed by the blood
That is, in step S43, the first stiffness parameter β and the speed obtained by subtracting the diastolic blood flow velocity Vd from the diastolic blood vessel diameter Dd and the diastolic pulse wave velocity PWVd in the beat (beat number) of the blood pressure measurement target. Is used to calculate the diastolic blood pressure Pd (step S43). The calculation formula used at this time is Formula (18).
また、ステップS45では、第1のスティフネスパラメーターβと、血圧測定の対象の拍(拍動番号)における拡張期血管径Dd、重複切痕期血管径Dn、および重複切痕期脈波伝播速度PWVnから重複切痕期血流速度Vnを差し引いた速度とを用いて、重複切痕期血圧Pnを算出する(ステップS45)。このときに用いる算出式も、式(18)である。 In step S45, the first stiffness parameter β, the diastolic blood vessel diameter Dd, the double notch blood vessel diameter Dn, and the double notch pulse wave velocity PWVn in the beat (beat number) of the blood pressure measurement target are obtained. The double-notch blood pressure Pn is calculated using the speed obtained by subtracting the double-notch blood flow velocity Vn from (step S45). The calculation formula used at this time is also formula (18).
式(18)は、言うなれば、脈波伝播速度PWVから血流速度Vを差し引いた速度の2乗に比例し、且つ、血管径Dの逆数に比例する所定の演算処理を行って血圧を算出する式である。このようにすることで、血圧の算出に当たり、脈波伝播速度に血流速度が影響している場合のその影響を低減させることができる。 In other words, the expression (18) is obtained by performing a predetermined calculation process proportional to the square of the velocity obtained by subtracting the blood flow velocity V from the pulse wave propagation velocity PWV and proportional to the reciprocal of the blood vessel diameter D to obtain the blood pressure. This is a formula to be calculated. By doing in this way, in calculating blood pressure, it is possible to reduce the influence of blood flow velocity on pulse wave propagation velocity.
3…被検者、5…血管、1…血圧測定装置、10…本体装置、20…圧迫帯、30…プローブ部、31…第1超音波センサー、32…第2超音波センサー、100…処理部、102…超音波測定制御部、104…血管径測定部、106…特徴期判定部、108…心拍判定部、110…校正制御部、112…第1の血管弾性指標値算出部、116…脈波伝播速度測定部、122…第2の血管弾性指標値算出部、124…血圧算出部、127…校正判定部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記圧迫帯により締め付けられる前記所定部位において前記動脈の血管径を経皮的に測定するための第1の超音波センサーと、
前記カフ圧と前記血管径との対応関係を用いて前記動脈の第1の血管弾性指標値を算出する第1の血管弾性指標値算出部と、
を備えた血管弾性指標値測定装置。 A compression band that is attached to a predetermined site of a subject on which an artery runs and can tighten the predetermined site by cuff pressure;
A first ultrasonic sensor for percutaneously measuring a blood vessel diameter of the artery at the predetermined site tightened by the compression band;
A first vascular elasticity index value calculating unit that calculates a first vascular elasticity index value of the artery using a correspondence relationship between the cuff pressure and the vascular diameter;
A blood vessel elasticity index value measuring apparatus.
請求項1に記載の血管弾性指標値測定装置。 The first vascular elasticity index value calculation unit calculates the first vascular elasticity index value using the correspondence relationship at different cuff pressures.
The vascular elasticity index value measuring apparatus according to claim 1.
請求項1または2に記載の血管弾性指標値測定装置。 The first vascular elasticity index value calculation unit calculates the first vascular elasticity index value by using the correspondence relationship between the vascular diameter and the cuff pressure related to a predetermined characteristic period in one cardiac cycle.
The blood vessel elasticity index value measuring apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1〜3の何れか一項に記載の血管弾性指標値測定装置。 The first vascular elasticity index value calculation unit calculates the first vascular elasticity index value using at least the cuff pressure or the three or more correspondences having different timings during one cardiac cycle.
The vascular elasticity index value measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4の何れか一項に記載の血管弾性指標値測定装置。 The first vascular elasticity index value calculating unit calculates the first vascular elasticity index value using the correspondence relationship when the cuff pressure is 90 [mmHg] or less.
The vascular elasticity index value measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記血管弾性指標値測定装置により測定された第1の血管弾性指標値と、前記血管径とを用いて、血圧を算出する血圧算出部と、
を備えた血圧測定装置。 The vascular elasticity index value measuring device according to any one of claims 1 to 5,
A blood pressure calculation unit for calculating blood pressure using the first blood vessel elasticity index value measured by the blood vessel elasticity index value measuring apparatus and the blood vessel diameter;
A blood pressure measuring device.
を更に備え、前記校正判定部により肯定判定された場合に、前記血管弾性指標値測定装置に前記第1の血管弾性指標値を測定させ、前記血圧算出部が、校正された最新の前記第1の血管弾性指標値を用いて血圧を算出する、
請求項6に記載の血圧測定装置。 A calibration determination unit for determining whether or not to calibrate the first vascular elasticity index value;
And when the affirmative determination is made by the calibration determination unit, the vascular elasticity index value measuring device measures the first vascular elasticity index value, and the blood pressure calculation unit Blood pressure is calculated using the vascular elasticity index value of
The blood pressure measurement device according to claim 6.
請求項7に記載の血圧測定装置。 The calibration determination unit determines to calibrate when the blood pressure calculated by the blood pressure calculation unit satisfies a predetermined abnormal value condition,
The blood pressure measurement device according to claim 7.
前記第1および第2の超音波センサーによる測定結果を用いて、拍動に伴う前記動脈の血管径変動の特徴期である第1時期の第1脈波伝播速度および第2時期の第2脈波伝播速度を測定し、前記第1脈波伝播速度、前記第2脈波伝播速度、および、前記第1時期並びに前記第2時期それぞれの前記血管径、を用いて前記動脈の第2の血管弾性指標値を測定する第2の血管弾性指標値測定部と、
を更に備え、
前記校正判定部は、前記血管弾性指標値測定装置により測定された第1の血管弾性指標値と、前記第2の血管弾性指標値測定部により測定された第2の血管弾性指標値とを比較して、校正するか否かを判定する、
請求項7に記載の血圧測定装置。 A second ultrasonic sensor for percutaneously measuring a blood vessel diameter of the artery at a position different from a measurement position by the first ultrasonic sensor;
Using the measurement results obtained by the first and second ultrasonic sensors, the first pulse wave velocity of the first period and the second pulse of the second period, which are characteristic periods of the blood vessel diameter variation of the artery due to pulsation A second blood vessel of the artery using the first pulse wave velocity, the second pulse wave velocity, and the blood vessel diameter at each of the first time period and the second time period. A second vascular elasticity index value measuring unit for measuring an elasticity index value;
Further comprising
The calibration determination unit compares the first vascular elasticity index value measured by the vascular elasticity index value measuring device and the second vascular elasticity index value measured by the second vascular elasticity index value measuring unit. To determine whether or not to calibrate,
The blood pressure measurement device according to claim 7.
を更に備え、
前記第2の血管弾性指標値測定部は、前記第1脈波伝播速度の代わりに前記第1脈波伝播速度から前記第1血流速度を差し引いた速度、前記第2脈波伝播速度の代わりに前記第2脈波伝播速度から前記第2血流速度を差し引いた速度、を用いて前記第2の血管弾性指標値を測定する、
請求項9に記載の血圧測定装置。 A blood flow velocity measuring unit for measuring the first blood flow velocity at the first time and the second blood flow velocity at the second time of the artery;
Further comprising
The second vascular elasticity index value measurement unit replaces the first pulse wave propagation velocity by subtracting the first blood flow velocity from the first pulse wave propagation velocity, instead of the first pulse wave propagation velocity. Measuring the second vascular elasticity index value using a velocity obtained by subtracting the second blood flow velocity from the second pulse wave velocity.
The blood pressure measurement device according to claim 9.
請求項10に記載の血圧測定装置。 The blood pressure calculation unit uses the first blood vessel elasticity index value and the blood vessel diameter to calculate a velocity obtained by subtracting the blood flow velocity measured by the blood flow velocity measurement unit from the first pulse wave propagation velocity. Blood pressure is calculated by performing a predetermined calculation process proportional to the square and proportional to the inverse of the blood vessel diameter;
The blood pressure measurement device according to claim 10.
前記圧迫帯により締め付けられる前記所定部位において前記動脈の血管径を超音波により経皮的に測定することと、
前記カフ圧と前記血管径との対応関係を用いて前記動脈の第1の血管弾性指標値を算出することと、
を処理部が実行する血管弾性指標値測定方法。 Controlling the cuff pressure of the compression band attached to the predetermined part of the subject where the artery runs, and tightening the predetermined part;
Measuring the blood vessel diameter of the artery percutaneously with ultrasound at the predetermined site tightened by the compression band;
Calculating a first vascular elasticity index value of the artery using the correspondence between the cuff pressure and the blood vessel diameter;
The blood vessel elasticity index value measuring method executed by the processing unit.
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JP2016009129A JP6692027B2 (en) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | Blood vessel elasticity index value measuring device, blood pressure measuring device, blood vessel elasticity index value measuring method and blood pressure measuring method |
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