JP7136629B2 - 脈波伝播時間測定装置及び血圧測定装置 - Google Patents
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Description
図1は、一実施形態に係る血圧測定装置10を例示する。図1の例では、血圧測定装置10は、ウェアラブルデバイスであり、ユーザの被測定部位としての左上腕に装着される。血圧測定装置10は、ベルト部20、第1の血圧測定部30、及び第2の血圧測定部40を備える。
SBP=A1/PTT2+A2 ・・・(1)
ここで、SBPは収縮期血圧を表し、PTTは脈波伝播時間を表し、A1、A2はパラメータである。
[構成例]
(ハードウェア構成)
図2から図6を参照して、本実施形態に係る血圧測定装置10のハードウェア構成の一例を説明する。
図6を参照して、本実施形態に係る血圧測定装置10のソフトウェア構成の一例を説明する。図6は、血圧測定装置10のソフトウェア構成の一例を例示する。図6の例では、血圧測定装置10は、第1の心電信号測定制御部601、第1の心電信号記憶部602、第2の心電信号測定制御部603、第2の心電信号記憶部604、特徴量パラメータ算出部35、脈波測定制御部606、脈波信号記憶部607、脈波伝播時間算出部37、血圧値算出部38、第1の血圧値記憶部610、血圧測定制御部611、第2の血圧値記憶部612、表示制御部613、指示入力部614、及び較正部615を備える。第1の心電信号測定制御部601、第2の心電信号測定制御部603、特徴量パラメータ算出部35、脈波測定制御部606、脈波伝播時間算出部37、血圧値算出部38、血圧測定制御部611、表示制御部613、指示入力部614、及び較正部615は、血圧測定装置10の制御部501が記憶部505に記憶されたプログラムを実行することによって下記の処理を実行する。制御部501がプログラムを実行する際は、制御部501は、プログラムをRAM503に展開する。そして、制御部501は、RAM503に展開されたプログラムをCPU502により解釈及び実行して、各構成要素を制御する。第1の心電信号記憶部602、第2の心電信号記憶部604、脈波信号記憶部607、第1の血圧値記憶部610、及び第2の血圧値記憶部612は、記憶部505により実現される。
SBP=B1/PTT2+B2/PTT+B3×PTT+B4 ・・・(2)
ここで、B1、B2、B3、B4はパラメータである。
(第1の心電信号を取得するために使用する内部電極対の選択)
ユーザが血圧測定装置10を装着すると、まず、第1の心電信号を取得するために最適な内部電極対を選択する処理が実行される。この処理では、制御部501は、第1の心電信号測定制御部601として動作する。ここでは、内部電極群31が4つの内部電極312を有するものとし、これらの4つの内部電極312を区別するために内部電極312-1、312-2、312-3、312-4と表記することとする。制御部501は、内部電極312-1、312-2を選択するためのスイッチ信号をスイッチ回路333に与え、内部電極312-1、312-2の対を用いて第1の心電信号を取得する。次に、制御部501は、内部電極312-1、312-3を選択するためのスイッチ信号をスイッチ回路333に与え、内部電極312-1、312-3の対を用いて第1の心電信号を取得する。同様にして、制御部501は、内部電極312-1、312-4の対、内部電極312-2、312-3の対、内部電極312-2、312-4の対、及び内部電極312-3、312-4の対を用いて、第1の心電信号を取得する。制御部501は、R波の振幅が最も大きい第1の心電信号が得られる内部電極対を、最適な内部電極対として決定する。
図9は、血圧測定装置10が特徴量パラメータを算出する際の動作フローを示している。制御部501は、例えば、上記の選択処理が完了した直後に特徴量パラメータの算出を開始する。また、制御部501は、操作部221からユーザが脈波伝播時間に基づく血圧測定の開始を指示したことを表す操作信号を受け取り、それに応答して脈波伝播時間に基づく血圧測定を開始する前に、特徴量パラメータの算出を実行してもよい。すなわち、図10のステップS21とステップS22との間に図9に示される処理が実行されてもよい。
次に、血圧算出式の較正が実行される。血圧算出式に含まれるパラメータの数をNとすると、脈波伝播時間の測定値と血圧の測定値との組みがN組み以上必要となる。上記の血圧算出式(1)は2つのパラメータA1、A2を有する。この場合、例えば、制御部501は、ユーザの安静時に、脈波伝播時間の測定値及び血圧の測定値の組みを取得する。制御部501は、ユーザに運動を行わせるなどしてユーザの血圧を変動させた後に、脈波伝播時間の測定値及び血圧の測定値の組みを取得する。これにより、脈波伝播時間の測定値と血圧の測定値との組みが2組み取得される。制御部501は、較正部615として動作し、取得された脈波伝播時間の測定値と血圧の測定値との2つの組みに基づいてパラメータA1、A2を決定する。血圧算出式の較正が終了した後に、脈波伝播時間に基づく血圧測定が実行可能となる。
図10は、血圧測定装置10が脈波伝播時間に基づく血圧測定を行う際の動作フローを示している。
図11は、血圧測定装置10がオシロメトリック法による血圧測定を行う際の動作フローを示している。オシロメトリック法による血圧測定では、押圧カフ401が徐々に加圧され、その後に減圧される。このような加圧又は減圧過程では、脈波伝播時間を正しく測定することができない。このため、オシロメトリック法による血圧測定の実行中は、図10に示した脈波伝播時間に基づく血圧測定は一時的に停止されてもよい。
以上のように、本実施形態に係る血圧測定装置10では、内部電極群31、外部電極32、及びインピーダンス測定部361がベルト21に設けられている。このため、単にベルト21を左上腕に巻き付けることで、内部電極群31、外部電極32、及びインピーダンス測定部361をユーザに取り付けることができる。したがって、ユーザは血圧測定装置10を容易に装着することができる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
20…ベルト部
21…ベルト
22…本体
210A…内布
210B…外布
211…外周面
212…内周面
213…ループ面
214…フック面
221…操作部
222…表示部
30…第1の血圧測定部
31…内部電極群
32…外部電極
33…第1の心電信号取得部
34…第2の心電信号取得部
35…特徴量パラメータ算出部
36…脈波信号取得部
37…脈波伝播時間算出部
38…血圧値算出部
312…内部電極
333…スイッチ回路
334…減算回路
335…AFE
344…減算回路
345…AFE
361…インピーダンス測定部
362…センサ部
362A~362D…電極
363…通電及び電圧検出回路
40…第2の血圧測定部
401…押圧カフ
402…圧力センサ
403…ポンプ
404…弁
405…発振回路
406…ポンプ駆動回路
501…制御部
502…CPU
503…RAM
504…ROM
505…記憶部
506…電池
507…通信部
601…第1の心電信号測定制御部
602…第1の心電信号記憶部
603…第2の心電信号測定制御部
604…第2の心電信号記憶部
606…脈波測定制御部
607…脈波信号記憶部
610…第1の血圧値記憶部
611…血圧測定制御部
612…第2の血圧値記憶部
613…表示制御部
614…指示入力部
615…較正部
70…左上腕
71…上腕骨
72…上腕動脈
Claims (7)
- ユーザの被測定部位に巻き付けられるベルト部と、
前記ベルト部の内周面に設けられた複数の第1の電極と、
前記ベルト部の前記内周面に設けられた第2の電極と、
前記ベルト部の外周面に設けられた第3の電極と、
前記複数の第1の電極を用いて前記ユーザの第1の心電信号を取得する第1の心電信号取得部と、
ある期間において、前記第2の電極及び前記第3の電極を用いて前記ユーザの第2の心電信号を取得する第2の心電信号取得部と、
前記第2の心電信号の波形特徴点に基づいて、前記期間に取得された第1の心電信号の波形特徴点に関する特徴量パラメータを算出する特徴量パラメータ算出部と、
前記ベルト部に設けられた脈波センサを含み、前記脈波センサを用いて前記ユーザの脈波を表す脈波信号を取得する脈波信号取得部と、
前記特徴量パラメータを用いて、前記期間より後に取得された第1の心電信号の波形特徴点を検出し、前記第1の心電信号の前記検出された波形特徴点と前記脈波信号の波形特徴点との間の時間差に基づいて、脈波伝播時間を算出する脈波伝播時間算出部と、
を備える脈波伝播時間測定装置。 - 前記特徴量パラメータ算出部は、前記第2の心電信号の波形特徴点に基づいて決定される時間範囲で、前記第1の心電信号において最大振幅のピークを検出し、前記検出されたピークの振幅値又は前記振幅値の符号を前記特徴量パラメータとして取得する、請求項1に記載の脈波伝播時間測定装置。
- 前記第2の電極は、前記複数の第1の電極のうちの1つである、請求項1又は2に記載の脈波伝播時間測定装置。
- 前記複数の第1の電極の中から、R波の振幅が最も大きい第1の心電信号を提供する2つの第1の電極を選択する電極選択部をさらに備え、
前記第1の心電信号取得部は、前記選択された2つの第1の電極間の電位差に基づいて前記第1の心電信号を取得する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の脈波伝播時間測定装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の脈波伝播時間測定装置と、
前記算出された脈波伝播時間に基づいて第1の血圧値を算出する第1の血圧値算出部と、
を備える血圧測定装置。 - 前記ベルト部に設けられた押圧カフと、
前記押圧カフに流体を供給する流体供給部と、
前記押圧カフ内の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの出力に基づいて第2の血圧値を算出する第2の血圧値算出部と、
を備える、請求項5に記載の血圧測定装置。 - 前記押圧カフ、前記流体供給部、前記圧力センサ、及び前記第2の血圧値算出部による血圧測定を開始するボタンをさらに備え、
前記第3の電極は、前記ボタンに設けられる、請求項6に記載の血圧測定装置。
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