JP6032165B2 - 血圧計 - Google Patents
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Description
脈波信号の波形は、外乱等、様々な要因により、異常となることがある。この場合、血圧値の推定精度が低下してしまう。
(a1)前記脈波信号のSNRが所定の閾値以下である。
(a2)前記脈波信号、又はその脈波信号を微分処理して得られる信号(例えば、1階微分信号や2階微分信号等)における、一拍ごとの波形同士の相関が所定の閾値以下である。
(a3)前記脈波信号から算出した特徴量における、一拍ごとのばらつきが所定の閾値以上である。
(b)前記特徴量が、所定の異常値に該当する。
(c)心電が所定の異常パターンに該当する。
本発明の血圧計は、例えば、患者の皮膚温を取得する皮膚温取得手段を備え、前記判断手段は、以下の条件(d)も判断し、前記第1の表示手段は、条件(d)が充足される場合も、再計測を促す表示を行うことができる。
(d)前記皮膚温が所定の閾値以下である。
前記血圧値入力手段は、例えば、ユーザの入力操作、又は無線通信により前記血圧値を入力可能なものとすることができる。この場合、血圧値の入力が一層容易になる。
本発明の血圧計は、例えば、前記血圧値入力手段に前記血圧値が入力されてからの経過時間に基づき、前記補正手段により補正された血圧値の信頼度を算出する信頼度算出手段を備えることができる。
<第1の実施形態>
1.血圧計1の構成
血圧計1の構成を図1及び図2に基づき説明する。血圧計1は、図1に示すように、脈波センサ3、温度計5、心電センサ7、入力部9、ディスプレイ11、無線通信部13、及び制御部15を備える。
入力部9は、ユーザが入力操作を行うことができる構成である。入力部9は、図2Aに示すように、タッチパネル方式の操作ボタン21、23を有する。操作ボタン21は、後述する血圧測定処理の実行を指示する操作ボタンである。また、入力部9は、操作ボタン21、23以外にも、血圧計1の状態に応じて、各種指示を行うための操作ボタンを表示することができる。
なお、制御部15は、判断手段、差Δ算出手段、補正手段、及び信頼度算出手段の一実施形態である。ディスプレイ11及び制御部15は、第1の表示手段及び第2の表示手段の一実施形態である。入力部9及び無線通信部13は、血圧値入力手段の一実施形態である。心電センサ7は、心電取得手段の一実施形態である。温度計5は、皮膚温取得手段の一実施形態である。
(2−1)血圧値測定処理
血圧計1が実行する血圧値測定処理を図3〜図6に基づき説明する。血圧値測定処理は、ユーザが操作ボタン21を押圧したときに実行される。
ステップ2では、フィルタリングにより、脈波信号及び心電の波形からノイズを除去する。また、フィルタリングにより、微分処理を行ってもよい。
ステップ4では前記ステップ3で算出したSNRが20dB以上であるか否かを判断する。20dB以上である場合はステップ5に進み、20dB未満である場合はステップ21に進む。
ステップ6では、前記ステップ5で切り出した1拍ごとの波形同士の相関を算出する。
ステップ7では、前記ステップ6で算出した相関が0.5以上であるか否かを判断する。0.5以上である場合はステップ8に進み、0.5未満である場合はステップ21に進む。
(i)前記ステップ3で計算したSNR。SNRが40以上であれば信頼度が高く、40未満であれば信頼度が低いとすることができる。
(ii)前記ステップ6で算出した相関。相関が0.8以上であれば信頼度が高く、0.8未満であれば信頼度が低いとすることができる。
(iii)前記ステップ9で算出した標準偏差。標準偏差が0.2未満であれば信頼度が高く、0.2以上であれば信頼度が低いとすることができる。
(iv)前記ステップ8で抽出した特徴量。特徴量が−0.1未満であれば信頼度が高く、−0.1以上であれば信頼度が低いとすることができる。
(v)前記ステップ1で取得した皮膚温。皮膚温が32℃以上であれば信頼度が高く、32℃未満であれば信頼度が低いとすることができる。
具体的には、信頼度の算出に用いた要素のうち、計測上の問題に関連する要素(例えば、SNR、相関、皮膚温)が信頼度の低さを示している場合は、信頼度が低いと判断された原因が計測上の問題にあると判断し、ステップ19に進む。一方、計測上の問題に関連する要素が信頼度の低さを示していない場合は、信頼度が低いと判断された原因が計測上の問題ではなく、患者の特性(脈波信号の波形自体の特性)にあると判断し、ステップ20に進む。
(2−2)血圧値入力処理
血圧計1が実行する血圧値入力処理を図7〜図10に基づき説明する。血圧値入力処理は、前記ステップ20、22において、血圧値入力を教示する表示が行われたとき、ディスプレイ11に表示される、血圧値の入力を指示する操作ボタン23(図6参照)をユーザが押圧したときに実行される。
ステップ108では、図10Cに示す画面をディスプレイ11に表示する。この画面は、無線通信により取得された血圧値を表す。
一方、前記ステップ105で否定判断された場合はステップ110に進み、図10Dに示す画面をディスプレイ11に表示する。この画面は、血圧値の再取得を指示する操作ボタン33と、血圧値の取得を止めることを指示する操作ボタン35とを有する。操作ボタン33、35はタッチパネル方式の操作ボタンであり、入力部9の一部である。ユーザは、血圧値の再取得を行いたい場合、操作ボタン33を押圧することができ、また、再取得を行いたくない場合、操作ボタン35を押圧することができる。
また、前記ステップ102で、直接入力を選択する操作ボタン25が押圧された場合はステップ112に進み、血圧値を入力するためのフォーマットをディスプレイ11に表示する。このとき、ユーザは、入力部9に対する入力操作により、フォーマットに血圧値を入力することができる。
3.血圧計1が奏する効果
(3−1)血圧計1は、前記ステップ3で計算したSNRが低い場合、前記ステップ6で算出した相関が低い場合、前記ステップ9で計算した標準偏差が大きい場合、及び患者の皮膚温が低い場合(いずれも、外乱や計測上の問題(例えば患者の体動等)がある可能性が高い場合)は、再計測を促す表示を行う。
(3−2)血圧計1は、直接入力(ユーザの入力操作による入力)、又は無線通信により血圧値を入力可能である。そのため、血圧値の入力が容易である。
<第2の実施形態>
1.血圧計1の構成
本実施形態の血圧計1の構成は、前記第1の実施形態と同様である。
(2−1)血圧値測定処理
血圧計1が実行する血圧値測定処理を図11〜図14に基づき説明する。血圧値測定処理は、ユーザが操作ボタン21を押圧したときに実行される。
本実施形態では、ステップ211において、特徴量が異常値に該当すると判断した場合と、ステップ212において、心電に不整脈が存在すると判断した場合とは、ステップ222に進む。ステップ222では、過去の血圧値入力処理により入力された血圧値が存在するか否かを判断する。血圧値入力処理により入力された血圧値が存在する場合はステップ213に進み、存在しない場合はステップ223に進む。このステップ223は、前記ステップ22と同様である。
ステップ211、又は212で肯定判断され(特徴量が異常値に該当するか、不整脈が存在し)、ステップ222で肯定判断された(血圧値入力処理により入力された血圧値が存在する)場合、以下の式(1)で定義される差Δを算出する。
ここで、Xは、血圧値入力処理により入力された血圧値である。また、Yは、Xを入力したときに、血圧計1が、前記ステップ14と同様の方法で、脈波信号に基づき推定した血圧値である。
一方、ステップ211、212の両方で否定判断した場合は、前記ステップ14と同様の方法で血圧値を推定し、その血圧値をステップ217、219、220で表示する。
入力日が1ヶ月以内:信頼度中
入力日が1ヶ月超:信頼度低
信頼度は、入力された血圧値の入力日のみに基づき算出してもよいし、入力された血圧値の入力日と、他の要素(SNR、相関、標準偏差、特徴量、皮膚温)とを総合して算出してもよい。
(2−2)血圧値入力処理
本実施形態の血圧計1は、基本的には前記第1の実施形態と同様に、血圧値入力処理を実行する。ただし、本実施形態では、前記ステップ109、114の前に、図14に示す画面をディスプレイ11に表示する。この画面は、YESの操作ボタン37と、NOの操作ボタン39とを有する。
(3−1)本実施形態の血圧計1は、前記第1の実施形態と略同様の効果を奏することができる。
(3−2)本実施形態の血圧計1は、入力された血圧値を用いて、血圧値を補正することができる。その結果、一層精度が高い血圧値を得ることが可能になる。
(3−3)本実施形態の血圧計1は、血圧値の入力日に基づき、補正後の血圧値の信頼度を判断することができる。そのため、ユーザは、補正後の血圧値の信頼度を容易に知ることができる。
<その他の実施形態>
(1)前記ステップ6、206において相関を算出するとき、脈波信号を微分処理して得られる信号(例えば、1階微分信号や2階微分信号等)の波形における相関を算出してもよい。
(2)前記第1、第2の実施形態において、SNRについての判断(前記ステップ4、204)、相関について判断(前記ステップ7、207)、標準偏差についての判断(前記ステップ10、210)、及び皮膚温についての判断(前記ステップ13、213)のうち、選択された1〜3の判断を行い、選択されなかった判断は省略してもよい。
(3)前記ステップ9、219において、標準偏差以外の、ばらつきを表すパラメータ(例えば、最大値と最小値との差等)を算出し、前記ステップ10、210ではそのパラメータについて判断してもよい。
(4)前記ステップ12、212では、不整脈以外の、心電の異常パターン(例えばQRS幅の異常やQT時間の異常等)の有無を判断してもよい。
(5)前記ステップ8、208で抽出する特徴量は、上述したもの以外であってもよく、例えば、脈波波形の最大値や最大値の時間、2階微分波形のピーク値(順にa−f値)、それらピーク値の比(f/a等)、脈波伝播速度(PTT)、心拍周期(RR)等を用いることができる。
(6)前記第1、第2の実施形態において、血圧計1は、血圧値の入力手段として、直接入力による手段と、無線通信による手段とのうちの一方のみを有していてもよい。
(7)前記第1、第2の実施形態の構成の全部又は一部を適宜選択し、組み合わせてもよい。
Claims (6)
- 脈波信号に基づき血圧値を推定する血圧計であって、
血圧値の推定に用いた前記脈波信号について、以下の条件(a1)〜(a3)から成る群から選択される1以上の条件である条件(a)、及び以下の条件(b)が充足されるか否かを判断する判断手段と、
条件(a)が充足される場合、再計測を促す表示を行う第1の表示手段と、
条件(b)が充足される場合、血圧値の入力を促す表示を行う第2の表示手段と、
血圧値を入力可能な血圧値入力手段と、
備えることを特徴とする血圧計。
(a1)前記脈波信号のSNRが所定の閾値以下である。
(a2)前記脈波信号、又はその脈波信号を微分処理して得られる信号における、一拍ごとの波形同士の相関が所定の閾値以下である。
(a3)前記脈波信号から算出した特徴量における、一拍ごとのばらつきが所定の閾値以上である。
(b)前記特徴量が、所定の異常値に該当する。 - 心電を取得する心電取得手段を備え、
前記判断手段は、以下の条件(c)も判断し、
前記第2の表示手段は、条件(c)が充足される場合も、血圧値の入力を促す表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の血圧計。
(c)心電が所定の異常パターンに該当する。 - 患者の皮膚温を取得する皮膚温取得手段を備え、
前記判断手段は、以下の条件(d)も判断し、
前記第1の表示手段は、条件(d)が充足される場合も、再計測を促す表示を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の血圧計。
(d)前記皮膚温が所定の閾値以下である。 - 前記血圧値入力手段は、ユーザの入力操作、又は無線通信により前記血圧値を入力可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の血圧計。
- 前記血圧値入力手段に入力された血圧値と、前記脈波信号に基づき推定された血圧値との差Δを算出する差Δ算出手段と、
前記血圧値の入力後に取得された前記脈波信号に基づき推定された血圧値を、前記差Δを用いて補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の血圧計。 - 前記血圧値入力手段に前記血圧値が入力されてからの経過時間に基づき、前記補正手段により補正された血圧値の信頼度を算出する信頼度算出手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の血圧計。
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