JP6627502B2 - 電子血圧計 - Google Patents
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Description
被験者の被測定部位に装着される血圧測定用カフと、
上記カフを用いて上記被験者の血圧値を測定する血圧測定部と、
上記血圧測定部による血圧測定時に上記カフに対する外部圧迫が有ったか否かを検出する外部圧迫検出部とを備え、
上記外部圧迫検出部は、
血圧測定時に上記血圧測定部によって上記カフが加圧されるのに伴って、予め定められた圧力区間毎に、上記カフを単位圧力あたり加圧するのに必要な上記カフ内に送り込むべき空気量であるカフコンプライアンスを算出し、
上記圧力区間毎に上記カフコンプライアンスが示す変化に基づいて、上記カフに対する外部圧迫の有無を判定することを特徴とする。
上記外部圧迫検出部は、
上記カフの圧力が40mmHg以上、120mmHg以下にある中圧域で、上記カフの圧力変化に対して上記カフコンプライアンスが極大値を示すか否かに応じて、上記カフに対する外部圧迫の有無を判定することを特徴とする。
上記カフが上記被測定部位に装着され、かつ外部圧迫が無い状態で、上記カフを加圧して、基準となる基準カフコンプライアンスを算出する基準データ取得部を備え、
上記外部圧迫検出部は、
上記血圧測定時に算出される上記カフコンプライアンスと上記基準カフコンプライアンスとの間のコンプライアンス比を算出し、
上記カフの圧力が40mmHg以上、120mmHg以下にある中圧域で、上記カフの圧力変化に対して上記コンプライアンス比が極大値を示すか否かに応じて、上記カフに対する外部圧迫の有無を判定することを特徴とする。
また、一実施形態の電子血圧計では、
上記カフが上記被測定部位に装着され、かつ外部圧迫が無い状態で、上記カフを加圧して、基準となる基準カフコンプライアンスを算出する基準データ取得部を備え、
上記外部圧迫検出部は、
上記血圧測定時に算出される上記カフコンプライアンスと上記基準カフコンプライアンスとの間のコンプライアンス比を算出し、
上記カフの圧力が40mmHg未満である低圧域で、上記コンプライアンス比が予め定められた第1の閾値よりも小さく、かつ、上記カフの圧力が40mmHg以上、120mmHg以下にある中圧域で、上記コンプライアンス比が予め定められた第2の閾値以上であるか否かに応じて、上記カフに対する外部圧迫の有無を判定することを特徴とする。
図1は、この発明の一実施形態の電子血圧計(全体を符号1で示す。)の外観を示している。
図6Aは、カフ20に対する外部圧迫が無い場合における、血圧測定時(加圧過程)のカフ圧信号Pc、脈波信号SM、ポンプ駆動信号Vout、カフコンプライアンスCLを示している。一方、図6Bは、カフ20に対する外部圧迫が有る場合(ここでは、カフ20が被験者90の体幹の下に敷き込まれている場合)における、血圧測定時(加圧過程)のカフ圧信号Pc、脈波信号SM、ポンプ駆動信号Vout、カフコンプライアンスCLを示している。カフ圧信号Pcは、圧力センサ31によってエア配管39、発振回路310を介して検出されたカフ20(流体袋22)の圧力を表している。脈波信号SMは、カフ圧信号Pcの変動成分としてフィルタ(図示せず)を通して抽出された信号を表している(オシロメトリック法によって血圧値を算出するために用いられる)。ポンプ駆動信号Voutは、カフ20を加圧するためにCPU100からポンプ駆動回路320へ出力される矩形波の信号(パルス幅変調信号)を表している。カフコンプライアンスCLは、ポンプ駆動信号Voutのデューティを時間で積分して得られる値(予め定められた圧力区間毎に算出される)CMa,CMb,CMc,CMd,…として求められる。理解の容易のために、図6A,図6Bでは、それぞれ、カフコンプライアンスCLの値CMa,CMb,CMc,CMd,…の列に包絡線EVが付されている。
図7は、血圧測定時の加速度センサ34の出力(加速度信号)を例示している。血圧測定時、特に夜間血圧測定時には、被験者90は基本的に静止状態にあるので、加速度センサ34のX軸方向の出力αx、Y軸方向の出力αy、Z軸方向の出力αzは、概ね一定の値を示す。ただし、被験者90が寝返りなどで一時的に動いた場合、αx1、αy1、αz1で示すように、出力αx,αy,αzが変化する。
{(αx−<αx>)2+(αy−<αy>)2+(αz−<αz>)2}1/2
が予め定められた閾値(Δαとする。)を超えたとき、「体動」が有ったと判定する。一方、上記2乗和平方根が閾値Δα以下であれば、「体動」が無かったと判定する。
図8A〜図8Hは、血圧測定時の被験者90の姿勢(体幹の角度と腕の位置)と加速度センサ34の正規化された出力(XZ座標とXY座標)との対応関係を示している。
図5は、血圧計1の全体的な動作フローを例示している。
{(αx−<αx>)2+(αy−<αy>)2+(αz−<αz>)2}1/2
が予め定められた閾値Δαを超えたとき、「体動」が有ったと判定する。一方、上記2乗和平方根が閾値Δα以下であれば、「体動」が無かったと判定する。
図9(A),(B)〜図10(A),(B)に示すように、表示器50の表示画面には、測定された収縮期血圧SBPを数値で表示するための「最高血圧」領域50aと、測定された拡張期血圧DBPを数値で表示するための「最低血圧」領域50bと、脈拍を数値で表示するための「脈拍」領域50cと、被験者90の「体動」の有無を体動情報としてイラストレーションで表示するための「体動」領域50dと、カフ20に対する「外部圧迫」の有無を圧迫情報としてイラストレーションで表示するための「圧迫」領域50eと、被験者90の「姿勢」をイラストレーションで表示するための姿勢領域50fとが設定されている。体動有りを表すイラストレーションJ−1は、被験者90の頭を表す円m1と、被験者90の体幹を表す角丸長方形(角が丸い長方形)m2と、体の揺れを表す波形マークm3とからなっている。また、外部圧迫有りを表すイラストレーションJ−2は、概ねイラストレーションG−2に、床面を表す波形マークm4が追加されたものである。これらのイラストレーションJ−1、J−2は、予めメモリ51に記憶されている。なお、体動無しのときは「体動」領域50dが、また、外部圧迫無しのときは「圧迫」領域50eが、それぞれブランク(空白)となる。姿勢領域50fには、図8A〜図8Hにおける第1段(最上段)の複数のイラストレーションA−1〜A−4、B−1〜B−4、C−1〜C−4、D−1〜D−4、E−1〜E−3、F−1〜F−3、G−1〜G−3、H−1〜H−3の中から、データテーブル(表1)の「姿勢」欄の内容(イラストレーションを特定する符号)に応じたイラストレーションが選択されて、表示される。これにより、被験者90の姿勢を表すイラストレーションを含む画像データを、簡単な処理で迅速に作成することができる。
図14Aは、カフ20に対する外部圧迫が無い場合における、血圧測定時(加圧過程)のカフ圧の変化に伴うコンプライアンス比の変化を示している。一方、図14Bは、カフ20に対する外部圧迫が有る場合(ここでは、カフ20が被験者90の体幹の下に敷き込まれている場合)における、血圧測定時(加圧過程)のカフ圧の変化に伴うコンプライアンス比の変化を示している。ここで「コンプライアンス比」とは、血圧測定時に算出されるカフコンプライアンスと、カフ20に対する外部圧迫が無い状態で基準として1回測定されたカフコンプライアンス(これを「基準カフコンプライアンス」と呼ぶ。)との比を意味する。すなわち、
(コンプライアンス比)
=(血圧測定時に算出されるカフコンプライアンス)/(基準カフコンプライアンス)
である。このように、コンプライアンス比を用いる理由は、カフ20に対する外部圧迫の有無を、より精度良く判定するためである。これらの図14A、図14Bでは、カフ圧10mmHg、30mmHg、50mmHg、70mmHg、90mmHg、110mmHg、130mmHg、150mmHg、…の箇所に、複数回の血圧測定時のコンプライアンス比のデータがそれぞれ記号で示されている。また、それらの複数回のデータの平均値が折線グラフCLRとして示されている。
Comp(0)=duty_sum/10mmHg
として求める(ステップST305)。続いて、積算変数duty_sumをクリアして、図11のフロー(ステップST205でNO)へリターンする。そして、図11のステップST206で処理回数を表す指数iをインクリメントして、ステップST202〜ST203、および、図12のステップST301〜ST303の処理を繰り返す。そして、ステップST304で現在のカフ圧pc[i]が30mmHgに達した時(pc[i]≧30mmHgかつpc[i−1]<30mmHgになった時)、カフ圧30mmHgでのカフコンプライアンスを、
Comp(1)=duty_sum/20mmHg
として求める(ステップST306)。このように順次処理を繰り返して、ステップST304で現在のカフ圧pc[i]が50mmHgに達した時(pc[i]≧50mmHgかつpc[i−1]<50mmHgになった時)、カフ圧50mmHgでのカフコンプライアンスを、
Comp(2)=duty_sum/20mmHg
として求める(ステップST307)。また、ステップST304で現在のカフ圧pc[i]が70mmHgに達した時(pc[i]≧70mmHgかつpc[i−1]<70mmHgになった時)、カフ圧70mmHgでのカフコンプライアンスを、
Comp(3)=duty_sum/20mmHg
として求める(ステップST308)。また、ステップST304で現在のカフ圧pc[i]が90mmHgに達した時(pc[i]≧90mmHgかつpc[i−1]<90mmHgになった時)、カフ圧90mmHgでのカフコンプライアンスを、
Comp(4)=duty_sum/20mmHg
として求める(ステップST309)。また、ステップST304で現在のカフ圧pc[i]が110mmHgに達した時(pc[i]≧110mmHgかつpc[i−1]<110mmHgになった時)、カフ圧110mmHgでのカフコンプライアンスを、
Comp(5)=duty_sum/20mmHg
として求める(ステップST310)。続いて、積算変数duty_sumをクリアして、図11のフローへリターンする。
Comp(0)/COMP_STD<0.7 …(Eq.0)
または
Comp(1)/COMP_STD<0.7 …(Eq.1)
が成立し(ステップST401でYES)、かつ、中圧域(40mmHg以上、120mmHg以下)に関して、
Comp(2)/COMP_STD≧1.3 …(Eq.2)
または
Comp(3)/COMP_STD≧1.3 …(Eq.3)
または
Comp(4)/COMP_STD≧1.3 …(Eq.4)
または
Comp(5)/COMP_STD≧1.3 …(Eq.5)
が成立する(ステップST402でYES)場合に限り、外部圧迫有りと判定する。その場合、ステップST403で、外部圧迫が有ったことを表す圧迫有フラグをセットする。なお、式Eq.0〜Eq.5中のCOMP_STDは、簡単のため同じ符号で表しているが、それぞれ、カフ圧10mmHg、30mmHg、50mmHg、70mmHg、90mmHg、110mmHgの時の基準カフコンプライアンスを表している(次に述べる式Eq.6〜Eq.11でも同様。)。
Comp(0)/COMP_STD≧0.7 …(Eq.6)
または
Comp(1)/COMP_STD≧0.7 …(Eq.7)
が成立し(ステップST401でNO)、または、中圧域(40mmHg以上、120mmHg以下)に関して、
Comp(2)/COMP_STD<1.3 …(Eq.8)
または
Comp(3)/COMP_STD<1.3 …(Eq.9)
または
Comp(4)/COMP_STD<1.3 …(Eq.10)
または
Comp(5)/COMP_STD<1.3 …(Eq.11)
が成立する(ステップST402でNO)場合は、外部圧迫無しと判定する。その場合、ステップST404で、外部圧迫が無かったことを表す圧迫無フラグをセットする。
図3は、血圧計1とネットワーク900を介して通信可能な病院端末200のブロック構成を示している。この病院端末200は、市販のパーソナルコンピュータからなり、本体200Mと、この本体200Mに搭載された、CPUからなる制御部210と、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)を含むメモリ220と、キーボードおよびマウスを含む操作部230と、LCDからなる表示器240と、ネットワーク900を介して通信を行うための通信部290とを含んでいる。
上の例では、図8A〜図8Hに示したように、被験者90の姿勢を、8種類の「体幹の角度」と4種類または3種類の「腕の位置」との組み合わせとして検出した。さらに、それに対応して、被験者90の姿勢を、8種類の体幹パターンと4種類または3種類の腕パターンとを組み合わせたイラストレーションA−1〜A−4、B−1〜B−4、C−1〜C−4、D−1〜D−4、E−1〜E−3、F−1〜F−3、G−1〜G−3、H−1〜H−3で表した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば「体幹の角度」を0度(仰臥位)、90度(右側臥位)、180度(伏臥位)、270度(左側臥位)の4種類として粗く検出し、それに対応して、4種類の体幹パターンとして表してもよい。
20 カフ
31 圧力センサ
34 加速度センサ
50、240 表示器
51、220 メモリ
100 CPU
200 病院端末
A−1〜A−4、B−1〜B−4、C−1〜C−4、D−1〜D−4、E−1〜E−3、F−1〜F−3、G−1〜G−3、H−1〜H−3、J−1、J−2 イラストレーション
M−1、M−2 マーク
Claims (7)
- 被験者の被測定部位に装着される血圧測定用カフと、
上記カフを用いて上記被験者の血圧値を測定する血圧測定部と、
上記血圧測定部による血圧測定時に上記カフに対する外部圧迫が有ったか否かを検出する外部圧迫検出部とを備え、
上記外部圧迫検出部は、
血圧測定時に上記血圧測定部によって上記カフが加圧されるのに伴って、予め定められた圧力区間毎に、上記カフを単位圧力あたり加圧するのに必要な上記カフ内に送り込むべき空気量であるカフコンプライアンスを算出し、
上記圧力区間毎に上記カフコンプライアンスが示す変化に基づいて、上記カフに対する外部圧迫の有無を判定することを特徴とする電子血圧計。 - 請求項1に記載の電子血圧計において、
上記外部圧迫検出部は、
上記カフの圧力が40mmHg以上、120mmHg以下にある中圧域で、上記カフの圧力変化に対して上記カフコンプライアンスが極大値を示すか否かに応じて、上記カフに対する外部圧迫の有無を判定することを特徴とする電子血圧計。 - 請求項1に記載の電子血圧計において、
上記カフが上記被測定部位に装着され、かつ外部圧迫が無い状態で、上記カフを加圧して、基準となる基準カフコンプライアンスを算出する基準データ取得部を備え、
上記外部圧迫検出部は、
上記血圧測定時に算出される上記カフコンプライアンスと上記基準カフコンプライアンスとの間のコンプライアンス比を算出し、
上記カフの圧力が40mmHg以上、120mmHg以下にある中圧域で、上記カフの圧力変化に対して上記コンプライアンス比が極大値を示すか否かに応じて、上記カフに対する外部圧迫の有無を判定することを特徴とする電子血圧計。 - 請求項3に記載の電子血圧計において、
上記外部圧迫検出部は、上記カフの圧力が40mmHg未満である低圧域で、上記コンプライアンス比が予め定められた閾値よりも小さいときに限り、上記カフに対する外部圧迫有りと判定することを特徴とする電子血圧計。 - 請求項1から4までのいずれか一つに記載の電子血圧計において、
上記外部圧迫検出部による検出結果を表す圧迫情報を、上記血圧測定部によって測定された血圧値と対応づけて記憶する記憶部を備えたことを特徴とする電子血圧計。 - 請求項1から5までのいずれか一つに記載の電子血圧計において、
上記外部圧迫検出部による検出結果を表す圧迫情報を、上記血圧測定部によって測定された血圧値と対応づけて報知する報知部を備えたことを特徴とする電子血圧計。 - 請求項1に記載の電子血圧計において、
上記カフが上記被測定部位に装着され、かつ外部圧迫が無い状態で、上記カフを加圧して、基準となる基準カフコンプライアンスを算出する基準データ取得部を備え、
上記外部圧迫検出部は、
上記血圧測定時に算出される上記カフコンプライアンスと上記基準カフコンプライアンスとの間のコンプライアンス比を算出し、
上記カフの圧力が40mmHg未満である低圧域で、上記コンプライアンス比が予め定められた第1の閾値よりも小さく、かつ、上記カフの圧力が40mmHg以上、120mmHg以下にある中圧域で、上記コンプライアンス比が予め定められた第2の閾値以上であるか否かに応じて、上記カフに対する外部圧迫の有無を判定することを特徴とする電子血圧計。
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