DE112009000584T5

DE112009000584T5 - Blutdruckmessvorrichtung, Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Blutdruckableitungsprogramm aufgezeichnet ist und Blutdruckableitungsverfahren

Info

Publication number: DE112009000584T5
Application number: DE112009000584T
Authority: DE
Inventors: Yukiya Sawanoi; Kenji Fujii; Naomi Matsumura; Reiji Fujita; Kenichi Kanazawa-shi Yamakoshi; Masamichi Kanazawa-shi Nogawa
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2011-02-24
Also published as: US20110021927A1; RU2454926C2; CN101969839A; JP5098721B2; CN101969839B; JP2009219623A; WO2009113653A1; US9131859B2; RU2010142015A

Abstract

Blutdruckmessvorrichtung, die Folgendes aufweist:
eine Manschette (20), die um eine vorbestimmte Körperstelle einer zu messenden Person gelegt wird,
einen Druckdetektor (32) zum Nachweisen eines Manschettendrucks, der einen Druck im Inneren der Manschette repräsentiert,
einen in der Manschette bereitgestellten Volumendetektor (70) zum Nachweisen eines Arterienvolumensignals, welches ein Volumen einer Arterie der zu messenden Person angibt, und
eine Ableitungssteuereinheit (104) zum Durchführen einer Ableitungssteuerung zum Ableiten eines Blutdrucks der zu messenden Person auf der Grundlage des Manschettendrucks und des Arterienvolumensignals,
wobei die Ableitungssteuereinheit Folgendes aufweist:
eine erste Extraktionseinheit (113) zum Extrahieren einer Einhüllenden einer Volumenpulswelle auf der Grundlage des Arterienvolumensignals,
eine Differenzialeinheit (114) zum Differenzieren der Einhüllenden nach dem Manschettendruck,
eine zweite Extraktionseinheit (115) zum Extrahieren eines Maximalwerts eines Differenzialwerts der Einhüllenden und
eine Bestimmungseinheit (116) zum Bestimmen eines Blutdrucks auf der Grundlage des für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendrucks.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blutdruckmessvorrichtung, ein Aufzeichnungsmedium, auf welchem ein Blutdruckableitungsprogramm aufgezeichnet ist, und ein Blutdruckableitungsverfahren und insbesondere eine Blutdruckmessvorrichtung, die dazu in der Lage ist, ein Arterienvolumen und einen Manschettendruck nachzuweisen, ein Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Blutdruckableitungsprogramm zum Ableiten eines Blutdrucks auf der Grundlage eines Arterienvolumens und eines Manschettendrucks aufgezeichnet ist, und ein Blutdruckableitungsverfahren.
STAND DER TECHNIK
Der Blutdruck ist eines der Barometer beim Analysieren von Kreislauferkrankungen, und das Durchführen von Risikoanalysen auf der Grundlage des Blutdrucks ist ein wirksames Mittel zur Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Schlaganfall, Herzversagen und Herzinfarkt. Unter diesen wird morgendlicher Bluthochdruck, ein Zustand, bei dem der Blutdruck frühmorgens ansteigt, mit Herzerkrankungen, Schlaganfall und dergleichen in Verbindung gebracht. Ferner wurde bei morgendlichem Bluthochdruck festgestellt, dass das Symptom eines rapiden Anstiegs des Blutdrucks innerhalb von einer bis anderthalb Stunden nach dem Erwachen – der sogenannte morgendliche Schub – in ursächlichem Zusammenhang mit Schlaganfall steht.
Daher wurden zahlreiche Blutdruckmesser vorgeschlagen, die in der Lage sind, einen systolischen und einen diastolischen Blutdruck automatisch zu messen.
So wurden beispielsweise elektronische Blutdruckmesser zum Messen des Blutdrucks mit einem oszillometrischen Verfahren (Oszillationsverfahren) vermarktet. Bei solchen elektronischen Blutdruckmessern wird in einem Prozess, bei dem ein Druck im Innern eines um die Messstelle gelegten Armbands (Manschette) (der Manschettendruck) über den systolischen Blutdruck hinaus erhöht und anschließend allmählich verringert wird, die das Pulsieren des Blutdrucks begleitende Volumenänderung einer Arterie von einem Drucksensor als Oszillation des Manschettendrucks nachgewiesen (z. B. geprüfte japanische Patentschrift Nr. H3-81375 (Patentliteratur 1)). Als mittlerer Blutdruck wird der Manschettendruck bestimmt, der einem Zeitpunkt entspricht, an welchem ein maximaler Amplitudenwert einer Pulswelle nachgewiesen wird. Gemäß dem oszillometrischen Verfahren werden der systolische und der diastolische Blutdruck berechnet, indem ein vorbestimmter Algorithmus auf den Manschettendruck und die Pulswellenamplitude angewandt wird.
Darüber hinaus wurde auch ein Blutdruckmessverfahren nach einem volumenoszillometrischen Verfahren vorgeschlagen („Indirect Measurement of Arterial Pressure Using Volume Pulsation in the Human Finger" (Indirekte Messung des Arteriendrucks anhand der Volumenpulsation im menschlichen Finger) von Kenichi Yamakoshi, The Japanese Journal of Medical Instrumentation, veröffentlicht am 1. Nov. 1983, Band 53, Nr. 11, separater Bd. S. 24 bis 28 (Nichtpatentliteratur 1)). Im Speziellen ist eine Manschette mit einem Volumenpulswellensensor versehen, und in einem Prozess, bei dem ein Manschettendruck erhöht (oder gesenkt) wird, wird eine Volumenpulswellenkomponente (DV) gemessen, und ein Maximalpunkt der Amplitude und ein Punkt des Verschwindens (oder Auftretens) werden nachgewiesen. Aus den Manschettendrücken, die den jeweiligen nachgewiesenen Punkten entsprechen, werden ein mittlerer Blutdruck und ein systolischer Blutdruck berechnet. Gemäß dem volumenoszillometrischen Verfahren wird ein diastolischer Blutdruck berechnet, indem auf den durchschnittlichen Blutdruck und den systolischen Blutdruck eine vorbestimmte Rechenvorschrift angewandt wird.

Patentliteratur 1: geprüfte japanische Patentschrift Nr. H3-81375
Nichtpatentliteratur 1: „Indirect Measurement of Arterial Pressure Using Volume Pulsation in the Human Finger" (Indirekte Messung des Arteriendrucks anhand der Volumenpulsation im menschlichen Finger) von Kenichi Yamakoshi, The Japanese Journal of Medical Instrumentation, veröffentlicht am 1. Nov. 1983, Band 53, Nr. 11, separater Bd. S. 24 bis 28.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
Wendet man sich jedoch wieder dem Generierungsmechanismus der Pulswellenamplitude bei dem oszillometrischen Verfahren zu, so wurde nichts weiter klargestellt als die Tatsache, dass es sich bei dem Manschettendruck an dem Punkt, an dem die Pulswellenamplitude während des Erhöhens (oder Verringerns) des Manschettendrucks maximal wird, um einen mittleren Blutdruck handelt.
Ferner können auch bei dem volumenoszillometrischen Verfahren nur der systolische Blutdruck und der mittlere Blutdruck bestimmt werden, der diastolische Blutdruck kann jedoch nicht präzise bestimmt werden.
Die beschriebenen Probleme werden von der vorliegenden Erfindung gelöst, der als Aufgabe zugrunde liegt, eine Blutdruckmessvorrichtung, die dazu in der Lage ist, den Blutdruck (einen systolischen Blutdruck und einen diastolischen Blutdruck) auf Basis eines Manschettendrucks und eines Generierungsmechanismus einer Pulswellenamplitude präzise abzuleiten, sowie ein Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Blutdruckableitungsprogramm aufgezeichnet ist, und ein Blutdruckableitungsverfahren bereitzustellen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
Eine Blutdruckmessvorrichtung gemäß einem Aspekt dieser Erfindung weist Folgendes auf: eine Manschette, die um eine vorbestimmte Körperstelle einer zu messenden Person gelegt wird, einen Druckdetektor zum Nachweisen eines Manschettendrucks, der einen Druck im Inneren der Manschette repräsentiert, einen in der Manschette bereitgestellten Volumendetektor zum Nachweisen eines Arterienvolumensignals, welches ein Volumen einer Arterie der zu messenden Person angibt, und eine Ableitungssteuereinheit zum Durchführen einer Ableitungssteuerung zum Ableiten eines Blutdrucks der zu messenden Person auf der Grundlage des Manschettendrucks und des Arterienvolumensignals, wobei die Ableitungssteuereinheit Folgendes aufweist: eine erste Extraktionseinheit zum Extrahieren einer Einhüllenden einer Volumenpulswelle auf der Grundlage des Arterienvolumensignals, eine Differenzialeinheit zum Differenzieren der Einhüllenden nach dem Manschettendruck, eine zweite Extraktionseinheit zum Extrahieren eines Maximalwerts eines Differenzialwerts der Einhüllenden und eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen eines Blutdrucks auf der Grundlage des für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendrucks.
Bevorzugt sind weiterhin vorgesehen: eine Anpassungseinheit zum Anpassen des Drucks im Innern der Manschette und eine Treibersteuereinheit zum Steuern des Treibens der Anpassungseinheit. Die Ableitungssteuereinheit führt die Ableitungssteuerung durch, wenn der Manschettendruck von der Treibersteuereinheit mit konstanter Geschwindigkeit erhöht oder gesenkt wird.
Die Einhüllende umfasst bevorzugt eine Einhüllende der Volumenminimalpunkte, welche die Minimalpunkte des Arterienvolumens der jeweiligen in der Volumenpulswelle enthaltenen Pulswellenkomponenten berührt, die Differenzialeinheit differenziert die Einhüllende der Volumenminimalpunkte, die zweite Extraktionseinheit extrahiert einen Maximalwert eines Differenzialwerts der Einhüllenden der Volumenminimalpunkte und die Bestimmungseinheit bestimmt den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck als diastolischen Blutdruck.
Die Einhüllende umfasst bevorzugt eine Einhüllende der Volumenmaximalpunkte, welche die Maximalpunkte des Arterienvolumens der jeweiligen in der Volumenpulswelle enthaltenen Pulswellenkomponenten berührt, die Differenzialeinheit differenziert die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte, die zweite Extraktionseinheit extrahiert einen Maximalwert eines Differenzialwerts der Einhüllenden der Volumenmaximalpunkte, wobei die Bestimmungseinheit den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck als systolischen Blutdruck bestimmt.
Bevorzugt sind weiterhin vorgesehen: eine Anpassungseinheit zum Anpassen des Drucks im Innern der Manschette und eine Treibersteuereinheit zum Steuern des Treibens der Anpassungseinheit. Die Ableitungssteuereinheit führt die Ableitungssteuerung durch, wenn der Manschettendruck von der Treibersteuereinheit gesteuert und etappenweise um eine vorbestimmte Druckdifferenz erhöht oder gesenkt wird, und die Bestimmungseinheit bestimmt den Blutdruck, indem sie den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck korrigiert.
Die Einhüllende umfasst bevorzugt eine Einhüllende der Volumenminimalpunkte, welche die Minimalpunkte des Arterienvolumens der jeweiligen in der Volumenpulswelle enthaltenen Pulswellenkomponenten berührt, die Differenzialeinheit differenziert die Einhüllende der Volumenminimalpunkte, die zweite Extraktionseinheit extrahiert einen Maximalwert eines Differenzialwerts der Einhüllenden der Volumenminimalpunkte und Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert und die Bestimmungseinheit bestimmt einen diastolischen Blutdruck, indem sie den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck auf der Grundlage des Maximalwerts, der Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert und der Druckdifferenz korrigiert.
Die Einhüllende umfasst bevorzugt eine Einhüllende der Volumenmaximalpunkte, welche die Maximalpunkte des Arterienvolumens jeweiliger in der Volumenpulswelle enthaltener Pulswellenkomponenten berührt, die Differenzialeinheit differenziert die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte, die zweite Extraktionseinheit extrahiert einen Maximalwert eines Differenzialwerts der Einhüllenden der Volumenmaximalpunkte und Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert und die Bestimmungseinheit bestimmt einen systolischen Blutdruck, indem sie den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck auf der Grundlage des Maximalwerts, der Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert und der Druckdifferenz korrigiert.
Der Volumendetektor weist bevorzugt Folgendes auf: ein Lichtemissionselement zum Aussenden von Licht zur Arterie und ein Lichtempfangselement zum Empfangen von Licht aus dem von dem Lichtemissionselement ausgesendeten Licht, das die Arterie durchlaufen hat oder an der Arterie reflektiert wurde.
Der Volumendetektor weist bevorzugt mehrere Elektroden zum Nachweisen der Impedanz einer die Arterie umfassenden Stelle auf.
Auf einem Aufzeichnungsmedium gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung ist ein Blutdruckableitungsprogramm aufgezeichnet. Das Blutdruckableitungsprogramm veranlasst eine Informationsverarbeitungsvorrichtung dazu, die folgenden Schritte auszuführen: Extrahieren einer Einhüllenden einer Volumenpulswelle auf der Grundlage von Arterienvolumendaten, Differenzieren der Einhüllenden nach einem Manschettendruck auf der Grundlage von Manschettendruckdaten, Extrahieren eines Maximalwerts eines Differenzialwerts der Einhüllenden und Bestimmen eines Blutdrucks auf der Grundlage des für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendrucks.
Ein Blutdruckableitungsverfahren gemäß noch einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird in einer Informationsverarbeitungsvorrichtung ausgeführt, die eine Speichereinheit, welche Arterienvolumendaten und Manschettendruckdaten in chronologischer Reihenfolge speichert, und eine arithmetische Verarbeitungseinheit aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Extrahieren einer Einhüllenden einer Volumenpulswelle auf der Grundlage der Arterienvolumendaten durch die arithmetische Verarbeitungseinheit, Differenzieren der Einhüllenden nach dem Manschettendruck auf der Grundlage der Manschettendruckdaten durch die arithmetische Verarbeitungseinheit, Extrahieren eines Maximalwerts eines Differenzialwerts der Einhüllenden durch die arithmetische Verarbeitungseinheit und Bestimmen eines Blutdrucks auf der Grundlage des für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendrucks durch die arithmetische Verarbeitungseinheit.
EFEKT DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Blutdruck auf der Grundlage des Manschettendrucks und des Generierungsmechanismus der Pulswellenamplitude präzise abgeleitet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Außenansicht einer Blutdruckmessvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockschaltbild, das eine Hardwarekonfiguration der Blutdruckmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Funktionsschaltbild, das eine funktionale Konfiguration der Blutdruckmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Schaubild, in dem eine Volumenpulswelle und Differenzialkurven während des Druckanstiegs aufgetragen sind.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Blutdruckmesswertverarbeitung zeigt, die von der Blutdruckmessvorrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das das Ableiten des diastolischen Blutdrucks bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das das Ableiten des systolischen Blutdrucks bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Anzeige zeigt, die in Schritt S126 aus 5 erfolgt.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Messdatenstruktur zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das die Blutdruckmesswertverarbeitung bei der Modifikation 1 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Funktionsschaltbild, das eine funktionale Konfiguration eines Blutdruckmessers bei Modifikation 3 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12a) ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Datenstruktur auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Messdaten bei Modifikation 3 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 12b) ist ein Diagramm, das eine Datenstruktur eines in den Messdaten enthaltenen Blutdruckinformationsfelds zeigt.
13 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Informationsverarbeitungsvorrichtung zeigt, die in der Lage ist, das Ableiten des Blutdrucks bei Modifikation 3 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen.
14 ist ein Funktionsschaltbild, das eine funktionale Konfiguration der Informationsverarbeitungsvorrichtung bei Modifikation 3 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist ein Schaubild, das die dynamischen Eigenschaften einer Arterie zeigt.
Bezugszeichenliste

1: Blutdruckmesser
10: Hauptkörperabschnitt
20: Manschette
21: Luftblase
30: Luftsystem
31: Luftschlauch
32: Drucksensor
33: Schwingkreis
40: Anzeigeeinheit
41: Bedieneinheit
41A: Netzschalter
41B: Messschalter
41C: Stoppschalter
41D: Speicherschalter
42: Speichereinheit
43: Flashspeicher
44: Stromversorgung
45: Zeitgebereinheit
46: Schnittstelleneinheit
51: Pumpe
52: Ventil
53: Pumpentreiberschaltung
54: Ventiltreiberschaltung
70: Arterienvolumensensor
71: Lichtemissionselement
72: Lichtempfangselement
73: Lichtemissionselementtreiberschaltung
74: Arterienvolumennachweisschaltung
80: Messdaten
100, 210: CPU
101: Treibersteuereinheit
102: Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit
103: Manschettendruckerfassungseinheit
104: Ableitungssteuereinheit
106, 106A: Speicherverarbeitungseinheit
108, 1108: Anzeigesteuereinheit
113, 1113: Einhüllenden-Extrahiereinheit
114, 1114: Differenzialverarbeitungseinheit
115, 1115: Maximalwert-Extrahiereinheit
116, 1116: Blutdruckbestimmungseinheit
132: Aufzeichnungsmedium
200: Informationsverarbeitungsvorrichtung
210: Informationsverarbeitungsvorrichtungskörper
212: Speicher
213: Festplatte
214: Diskettenlaufwerk
215: CD-ROM-Laufwerk
216: Schnittstelleneinheit
220: Monitor
230: Tastatur
240: Maus

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der Zeichnungen eingehend erläutert. Gleiche oder analoge Abschnitte in den Figuren haben gleiche Bezugszeichen, und ihre Beschreibungen werden nicht wiederholt.
[Ausführungsform]
<Erscheinungsbild und Konfiguration>
Zunächst werden ein äußeres Erscheinungsbild und eine Konfiguration einer Blutdruckmessvorrichtung (im Weiteren einfach als „Blutdruckmesser” bezeichnet) 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der Blutdruckmesser 1 in 1 weist einen Hauptkörperabschnitt 10 und eine Manschette 20 auf, die um ein Handgelenk einer zu messenden Person gelegt werden kann. Der Hauptkörperabschnitt 10 ist an der Manschette 20 befestigt. In einer Oberfläche des Hauptkörperabschnitts 10 sind eine Anzeigeeinheit 40, die beispielsweise aus Flüssigkristall oder dergleichen hergestellt ist, und eine Bedieneinheit 41 zum Entgegennehmen einer Anweisung von einem Benutzer (der zu messenden Person) angeordnet. Die Bedieneinheit 41 weist mehrere Schalter auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Manschette 20 unter der Annahme beschrieben, dass sie am Handgelenk der zu messenden Person getragen wird. Die Stelle, an der die Manschette 20 getragen wird, (die Messstelle) ist jedoch nicht auf das Handgelenk beschränkt, sondern es kann sich bei ihr beispielsweise auch um einen Oberarm handeln.
Bezüglich des Blutdruckmessers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wird eine Form, in der der Hauptkörperabschnitt 10 wie in 1 gezeigt an der Manschette 20 befestigt ist, als ein Beispiel beschrieben. Jedoch kann bei einem Blutdruckmesser vom Oberarmtyp alternativ auch eine Form Verwendung finden, bei welcher der Hauptkörperabschnitt 10 und die Manschette 20 über einen Luftschlauch (Luftschlauch 31 in 2) miteinander verbunden sind.
Wie oben beschrieben wurde, können bei einem Blutdruckmessprinzip nach dem herkömmlich eingesetzten oszillometrischen Verfahren ein systolischer und ein diastolischer Blutdruck nicht präzise abgeleitet werden. Daher wurden inzwischen diverse Algorithmen entwickelt. Jedoch basiert keiner dieser Algorithmen auf einem Generierungsmechanismus einer Pulswellenamplitude, und daher können bei dem oszillometrischen Verfahren bei einigen zu messenden Personen Messfehler auftreten.
Darüber hinaus werden bei dem oszillometrischen Verfahren Informationen (Volumenänderungen), die durch die Übertragung der Volumenänderung einer Arterie über einen biologischen Körper auf die Manschette generiert werden, als Oszillation des Manschettendrucks nachgewiesen. Allgemein ist es so, dass, selbst wenn dieselbe Volumenänderung auf die Manschette übertragen wird, das Niveau der Manschettendruckoszillation aufgrund der Volumenänderung der Manschette je nach den Eigenschaften der äußeren Hülle und einer die Manschette bildenden Luftblase ggf. unterschiedlich nachgewiesen wird. Im Speziellen können in Abhängigkeit von Faktoren wie dem Manschettendruck, der Art und Weise, in der die Manschette angelegt wurde, und einem von einer Umfangslänge einer Messstelle abhängigen Volumen der Luftblase unterschiedliche Niveaus der Manschettendruckoszillation nachgewiesen werden. Da darüber hinaus die Volumenänderung der Arterie über den biologischen Körper an die Manschette übertragen wird, unterscheidet sich die Übertragung des Arterienvolumens je nach den biologischen Eigenschaften der Messstelle (Volumina von Muskeln, Fettdepots und Elementen wie Sehnen und Knochen). Diese Faktoren tragen zum Messfehler bei.
In Anbetracht des Vorstehenden bestimmt (misst) der Blutdruckmesser 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Blutdruck auf der Grundlage der dynamischen Eigenschaften der Arterie, bei denen es sich um den Generierungsmechanismus der Pulswellenamplitude handelt.
15 ist ein Schaubild, das die dynamischen Eigenschaften einer Arterie zeigt. In dem Schaubild in 15 gibt die horizontale Achse einen Unterschied zwischen Innen- und Außendruck Ptr an, und die vertikale Achse gibt ein Arterienvolumen V an, um ein Verhältnis zwischen dem Unterschied zwischen Innen- und Außendruck Ptr und dem Arterienvolumen V zu zeigen. Der Unterschied zwischen dem Innen- und Außendruck Ptr bezeichnet einen Unterschied zwischen einem Innendruck Pa und einem vom Äußeren des biologischen Körpers auf die Manschette ausgeübten Manschettendrucks Pc.
Wie in dem Schaubild gezeigt ist, zeigen die dynamischen Eigenschaften der Arterie im Allgemeinen eine starke Nichtlinearität, und wenn der Unterschied zwischen dem Innen- und dem Außendruck Ptr gleich 0 ist, d. h., wenn sich eine Arterienwand in einem nicht belasteten Zustand befindet, dann sind die Nachgiebigkeit der Arterie und die der Pulsdruckfluktuation entsprechende Volumenänderung maximal.
Aus dem Vorstehenden lässt sich erkennen, dass, wenn während eines Vorgangs des Erhöhens oder Verringerns des Manschettendrucks das Arterienvolumen nachgewiesen und nach dem Manschettendruck differenziert wird, der Manschettendruck, bei dem sich ein Maximalwert ergibt, mit dem inneren Arteriendruck zusammenfällt.
Der Blutdruckmesser 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nutzt die Tatsache aus, dass der Wert des Differenzierungsergebnisses an einem Punkt maximal wird, an dem die Arterienwand in den nicht belasteten Zustand eintritt, um den systolischen Blutdruck und den diastolischen Blutdruck zu bestimmen.
In 2 weist die Manschette 20 des Blutdruckmessers 1 eine Luftblase 21 und einen Arterienvolumensensor 70 auf. Der Arterienvolumensensor 70 weist Lichtemissionselemente 71 und Lichtempfangselemente 72 auf. Die Lichtemissionselemente 71 senden Licht zu einer Arterie aus, und die Lichtempfangselemente 72 empfangen Licht (transmittiertes Licht), das von den Lichtemissionselementen 71 emittiert und durch die Arterie transmittiert wird, oder (reflektiertes) Licht, das von der Arterie reflektiert wird. Die Lichtemissionselemente 71 und die Lichtempfangselemente 72 sind in vorbestimmten Abständen im Innern der Luftblase 21 angeordnet.
Der Arterienvolumensensor 70 muss lediglich ein Volumen einer Arterie nachweisen, und er kann das Volumen der Arterie über die Impedanz nachweisen. In diesem Falle sind statt der Lichtemissionselemente 71 und der Lichtempfangselemente 72 mehrere Elektroden zum Nachweisen der Impedanz einer die Arterie umfassenden Stelle vorgesehen.
Die Luftblase 21 ist über den Luftschlauch 31 mit einem Luftsystem 30 verbunden. Der Hauptkörperabschnitt 10 weist neben der bereits beschriebenen Anzeigeeinheit 40 und der Bedieneinheit 41 Folgendes auf: das Luftsystem 30, eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 100 zum intensiven Steuern jeweiliger Einheiten und zum Durchführen verschiedener arithmetischer Operationen, eine Speichereinheit 42 zum Speichern von Programmen, die die CPU 100 dazu veranlassen, vorbestimmte Operationen durchzuführen, und von verschiedenen Datentypen, einen nichtflüchtigen Speicher (z. B. Flashspeicher) 43 zum Speichern eines gemessenen Blutdrucks, eine Stromversorgung 44 zum Versorgen der CPU 100 mit Strom, eine Zeitgebereinheit 45, die Zeitgabe-Operationen durchführt, und eine Schnittstelleneinheit 46 zum Auslesen und Schreiben von Programmen und Daten aus einem und auf ein abtrennbares Aufzeichnungsmedium 132.
Die Bedieneinheit 41 weist einen Netzschalter 41A auf, der die Eingabe einer Anweisung zum Ein- oder Ausschalten entgegennimmt, einen Messschalter 41B, der eine Anweisung zum Starten der Messung entgegennimmt, einen Stoppschalter 41C, der eine Anweisung zum Stoppen der Messung entgegennimmt, und einen Speicherschalter 41D, der eine Anweisung zum Auslesen von auf dem Flashspeicher 43 aufgezeichneten Informationen wie etwa des Blutdrucks entgegennimmt.
Das Luftsystem 30 weist Folgendes auf: einen Drucksensor 32 zum Nachweisen eines Drucks (Manschettendrucks) im Innern der Luftblase 21, eine Pumpe 51 zum Leiten von Luft zur Luftblase 21 zum Erhöhen des Manschettendrucks, und ein Ventil 52, das geöffnet oder geschlossen wird, um die Luft aus der Luftblase 21 abzulassen bzw. die Luftblase 21 mit Luft zu befüllen.
Der Hauptkörperabschnitt 10 weist ferner Folgendes auf: eine Lichtemissionselementtreiberschaltung 73, eine Arterienvolumennachweisschaltung 74 und einen Schwingkreis 33, eine Pumpentreiberschaltung 53 und eine Ventiltreiberschaltung 54, die mit dem vorstehend beschriebenen Luftsystem 30 in Verbindung steht.
Die Lichtemissionselementtreiberschaltung 73 veranlasst die Lichtemissionselemente 71dazu, gemäß einem Anweisungssignal von der CPU 100 Licht in einer vorbestimmten zeitlichen Folge zu emittieren. Die Arterienvolumennachweisschaltung 74 wandelt den Ausgang der Lichtempfangselemente 72 in einen Spannungswert um, um dadurch das Arterienvolumen zu erfassen.
Bei dem Drucksensor 32 handelt es sich zum Beispiel um einen Drucksensor vom Kapazitätstyp, wobei sich ein Volumenwert in Übereinstimmung mit dem Manschettendruck ändert. Der Schwingkreis 33 gibt an die CPU 100 ein Signal mit einer Oszillationsfrequenz aus, die dem Volumenwert des Drucksensors 32 entspricht. Die CPU 100 erfasst einen Druck, indem sie das von dem Schwingkreis 33 erhaltene Signal in den Druck umwandelt. Die Pumpentreiberschaltung 53 steuert auf der Grundlage eines von der CPU 100 abgegebenen Steuersignals das Treiben der Pumpe 51. Die Ventiltreiberschaltung 54 steuert auf der Grundlage eines von der CPU 100 abgegebenen Steuersignals das Öffnen und Schließen des Ventils 52.
Auch wenn die Manschette 20 die Luftblase 21 aufweist, ist das der Manschette 20 zugeführte Fluid nicht auf Luft beschränkt, sondern es kann beispielsweise auch eine Flüssigkeit oder ein Gel zum Einsatz kommen. Alternativ hierzu besteht auch keine Einschränkung auf ein Fluid, sondern es können beispielsweise gleichförmige Teilchen wie z. B. Mikrokügelchen zum Einsatz kommen.
Die CPU 100 in 3 weist als Funktionen Folgendes auf: eine Treibersteuereinheit 101, eine Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit 102, eine Manschettendruckerfassungseinheit 103, eine Ableitungssteuereinheit 104, die das Ableiten des Blutdrucks der zu messenden Person steuert, eine Speicherverarbeitungseinheit 106 und eine Anzeigesteuereinheit 108. In 3 ist nur Hardware gezeigt, die unmittelbar mit diesen Funktionsblöcken Signale und Daten austauscht.
Die Treibersteuereinheit 101 übermittelt die Steuersignale an die Pumpentreiberschaltung 53 und die Ventiltreiberschaltung 54, um den Manschettendruck anzupassen. Im Speziellen erfolgt eine Steuerung, die den Manschettendruck bis auf einen vorbestimmten Wert erhöht und dann allmählich verringert. Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Blutdruckableitung durch die Ableitungssteuereinheit 104 während des Verringerns des Manschettendrucks mit konstanter Geschwindigkeit. Alternativ hierzu kann die Blutdruckableitung auch während des allmählichen Erhöhens des Manschettendrucks erfolgen.
Die Ableitungssteuerungseinheit 104 weist eine Einhüllenden-Extrahiereinheit 113, eine Differenzialverarbeitungseinheit 114, eine Maximalwert-Extrahiereinheit 115 und eine Blutdruckbestimmungseinheit 116 auf.
Die Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit 102 übermittelt ein Steuersignal an die Lichtemissionselementtreiberschaltung 73, um auf diese Weise parallel zum Verringern des Manschettendrucks durch die Treibersteuereinheit 101 die Lichtemissionselemente 71 in der vorbestimmten Zeitfolge anzusteuern. Darüber hinaus weist die Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit 102 kontinuierlich ein Arterienvolumensignal von der Arterienvolumennachweisschaltung 74 nach und erfasst eine Volumenpulswelle. Das Volumen der Arterie wird durch das Pulsieren des Blutdrucks verändert. Bei der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei der „Volumenpulswelle” um eine Kurve, die die Änderung des Arterienvolumens angibt, welche in Übereinstimmung mit dem Manschettendruck auftritt, und sie wird beispielsweise durch eine Wellenform PG aus 4 angezeigt.
Die von der Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit 102 nachgewiesene Volumenpulswelle wird an die Einhüllenden-Extrahiereinheit 113 ausgegeben.
Die Manschettendruckerfassungseinheit 103 wandelt das von dem Schwingkreis 33erhaltene Signal in einen Druck um, so dass parallel zu der von der Treibersteuereinheit 101 ausgeführten Steuerung der Druck kontinuierlich erfasst wird. Der erfasste Manschettendruck wird an die Differenzialverarbeitungseinheit 114 ausgegeben. Der Manschettendruck wird außerdem an die Treibersteuereinheit 101 ausgegeben.
Um die Funktion der Ableitungssteuereinheit 104 zu beschreiben, wird weiter auf 4 Bezug genommen.
4 ist ein Schaubild, in dem die Volumenpulswelle und (im Weiteren beschriebene) Differenzialkurven während des Druckanstiegs aufgetragen sind.
Die Einhüllenden-Extrahiereinheit 113 extrahiert Einhüllende der von der Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit 102 nachgewiesenen Volumenpulswelle. Spezieller werden eine Einhüllende der Volumenminimalpunkte, welche die Minimalpunkte des Arterienvolumens der jeweiligen, die Volumenpulswelle bildenden Pulswellenkomponenten berührt, und eine Einhüllende der Volumenmaximalpunkte, welche die Maximalpunkte des Arterienvolumens der jeweiligen Pulswellenkomponenten berührt, extrahiert. Die einzelnen hier erwähnten „Pulswellenkomponenten” entsprechen der Änderung des Arterienvolumens bei den einzelnen Pulsen des Pulsierens.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird zum Nachweisen des Arterienvolumens die Eigenschaft ausgenutzt, dass in den biologischen Körper eintretende Strahlen im nahen Infrarot vom Hämoglobin in der Arterie absorbiert werden. Wenn das Volumen der Arterie groß ist, ist die Hämoglobinmenge groß und demgemäß die Menge des empfangenen Lichts gering. Wenn das Volumen der Arterie andererseits klein ist, ist die Hämoglobinmenge klein und demgemäß die Menge des empfangenen Lichts groß.
Daher gibt eine Linie (die Einhüllende der Volumenminimalpunkte) PG_DIA, welche die Maximalpunkte der Pulswellenkomponenten der Volumenpulswelle (d. h., die Punkte, an denen das Arterienvolumen minimal ist) verbindet, das Arterienvolumen zum Zeitpunkt des diastolischen Blutdrucks an, und andererseits gibt eine Linie (Einhüllende der Volumenmaximalpunkte) PG_SYS, welche die Minimalpunkte (Punkte, an denen das Arterienvolumen maximal ist) verbindet, das Arterienvolumen zum Zeitpunkt des systolischen Blutdrucks an.
Informationen über die extrahierten Einhüllenden werden an die Differenzialverarbeitungseinheit 114 ausgegeben.
Die Differenzialverarbeitungseinheit 114 differenziert die von der Einhüllenden-Extrahiereinheit 113 extrahierten Einhüllenden nach den von der Manschettendruckerfassungseinheit 103 erfassten Manschettendrücken. Im Speziellen differenziert die Differenzialverarbeitungseinheit 114 die Einhüllende der Volumenminimalpunkte PG_DIA und die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte PG_SYS nach dem Manschettendruck und berechnet dadurch entsprechende Differenzialwerte. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Differenzialwert der Ersteren auch als erster Differenzialwert bezeichnet, und der Differenzialwert der Letzteren wird auch als zweiter Differenzialwert bezeichnet. In 4 wird eine durch Verbinden der ersten Differenzialwerte erhaltene Wellenform durch dPG_DIA/dPc bezeichnet. Eine durch Verbinden der zweiten Differenzialwerte erhaltene Wellenform wird durch dPG_SYS/dPc bezeichnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden diese Wellenformen als Differenzialkurven bezeichnet.
Der erste berechnete Differenzialwert und der zweite berechnete Differenzialwert werden an die Maximalwert-Extrahiereinheit 115 ausgegeben.
Die Maximalwert-Extrahiereinheit 115 extrahiert Maximalwerte der Differenzialwerte der Einhüllenden, d. h., Maximalwerte der Differenzialkurven (Scheitelpunkte). Unter spezieller Bezugnahme auf 4 extrahiert die Maximalwert-Extrahiereinheit 115 für den ersten Differenzialwert und den zweiten Differenzialwert jeweils Differenzialmaximalwerte MAX1 und MAX2. Informationen über die jeweiligen extrahierten Differenzialmaximalwerte werden an die Blutdruckbestimmungseinheit 116 ausgegeben.
Die Blutdruckbestimmungseinheit 116 bestimmt den Blutdruck auf der Grundlage der Manschettendrücke, die den Differenzialmaximalwerten entsprechen (d. h., der Manschettendrücke, die für die Differenzierung der Differenzialmaximalwerte benutzt wurden). Die einzelnen bereits beschriebenen Manschettendrücke werden im Folgenden auch jeweils als ”spezifischer Manschettendruck” bezeichnet.
Es wird nun speziell auf 4 Bezug genommen. Die Blutdruckbestimmungseinheit 116 bestimmt den Manschettendruck, der dem Maximalwert MAX1 des ersten Maximalwerts entspricht, als diastolischen Blutdruck DIA. Darüber hinaus bestimmt sie den Manschettendruck, der dem Maximalwert MAX 2 des zweiten Differenzialwerts entspricht, als systolischen Blutdruck SYS. Informationen über die bestimmten Blutdrücke werden an die Speicherverarbeitungseinheit 106 und die Anzeigesteuereinheit 108 ausgegeben.
Die Speicherverarbeitungseinheit 106 speichert die Blutdrücke (den diastolischen Blutdruck und den systolischen Blutdruck), die von der Blutdruckbestimmungseinheit 116 bestimmt wurden, assoziiert mit einem Messdatum und einer Messzeit in dem Flashspeicher 43. Dies erlaubt es, bei jeder Messung auf dem Flashspeicher 43 Messdaten aufzuzeichnen, bei welchen Blutdruckdaten und Daten zu Datum und Uhrzeit miteinander assoziiert sind.
Die Anzeigesteuereinheit 108 steuert das Anzeigen der Blutdrücke (des diastolischen Blutdrucks und des systolischen Blutdrucks), die von der Blutdruckbestimmungseinheit 116 bestimmt wurden, auf der Anzeigeeinheit 40. Dies erlaubt das Anzeigen der Blutdrücke der zu messenden Person auf der Anzeigeeinheit 40.
Die Operationen der jeweiligen funktionalen Blöcke, die in der CPU 100 enthalten sind, können realisiert werden, indem Software, die in der Speichereinheit 42 gespeichert ist, ausgeführt wird, oder mindestens einer dieser funktionalen Blöcke kann in Hardware realisiert werden.
Alternativ hierzu kann mindestens einer der als Hardware beschriebenen Blöcke (Schaltungen) von der CPU 100 realisiert werden, indem diese Software ausführt, die in der Speichereinheit 42 gespeichert ist.
<Betrieb>
Nachstehend wird der Betrieb des Blutdruckmessers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Blutdruckmesswertverarbeitung zeigt, die von dem Blutdruckmesser bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Die in dem Ablaufdiagramm 5 gezeigte Verarbeitung wird im Voraus als Programm in der Speichereinheit 42 gespeichert, und die CPU 100 liest dieses Programm aus und führt es aus, wodurch die Funktion der Blutdruckmesswertverarbeitung realisiert wird.
Es wird auf 5 Bezug genommen. Die CPU 100 stellt zunächst fest, ob der Netzschalter 41A gedrückt worden ist (Schritt S102). Die CPU 100 verweilt in einem Bereitschaftszustand, bis der Netzschalter 41A gedrückt wird (NEIN in Schritt S102). Wenn die CPU 100 feststellt, dass der Netzschalter 41A gedrückt worden ist (JA in Schritt S102), wird mit Schritt S104 fortgefahren.
In Schritt S104 führt die CPU 100 die Initialisierung durch. Im Speziellen wird ein vorbestimmter Bereich der Speichereinheit 42 initialisiert und die Luft in der Luftblase 21 abgelassen, und es erfolgt eine Korrektur des Drucksensors 32.
Als Nächstes stellt die CPU 100 fest, ob der Messschalter 41B gedrückt worden ist oder nicht (Schritt S106). Die CPU 100 verweilt in einem Bereitschaftszustand, bis der Messschalter 41B gedrückt wird (NEIN in Schritt S106). Wenn die CPU 100 feststellt, dass der Messschalter 41B gedrückt worden ist (JA in Schritt S106), wird mit Schritt S108 fortgefahren.
In Schritt S108 führt die Treibersteuereinheit 101 das Steuern der Pumpentreiberschaltung 53 und der Ventiltreiberschaltung 54 durch, um den Manschettendruck auf den vorbestimmten Wert zu erhöhen. Im Speziellen wird das Ventil 52 geschlossen, um den Manschettendruck mittels der Pumpe 51 allmählich bis auf den vorbestimmten Wert zu erhöhen. Bei dem vorbestimmten Wert handelt es sich hierbei um einen im Voraus eingestellten Druckwert. Es kann sich stattdessen jedoch auch um eine Pulswelleninformation handeln, die während des Erhöhens des Drucks nachgewiesen wird, oder um einen Druckwert, der auf der Grundlage berechneter Blutdruckwerte und der Anzahl von Pulsschlägen bestimmt wird. Alternativ hierzu kann der Druck kontinuierlich erhöht werden, solange der Benutzer (die zu messende Person) den Messschalter 41B gedrückt hält.
Anschließend führt die Treibersteuereinheit 101 das allmähliche Verringern des Manschettendrucks durch (Schritt S110). Im Speziellen wird die Pumpe 51 gestoppt, um den Öffnungsgrad des Ventils 52 zu steuern, so dass der Manschettendruck allmählich sinkt.
Parallel zu dem Verarbeitungsschritt S110 weist die Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit 102 das Arterienvolumen auf der Grundlage des Signals von der Arterienvolumennachweisschaltung 74 nach. Das nachgewiesene Arterienvolumen wird in einem vorbestimmten Bereich der Speichereinheit 42 in chronologischer Reihenfolge aufgezeichnet (Schritt S112). Auf diese Weise wird die Volumenpulswelle erhalten.
Anschließend erfasst die Manschettendruckerfassungseinheit 103 den Manschettendruck auf Basis des Signals von dem Schwingkreis 33. Der erfasste Manschettendruck wird in einem vorbestimmten Bereich der Speichereinheit 42 in chronologischer Reihenfolge aufgezeichnet (Schritt S114).
Die Verarbeitung in Schritt S112 und die Verarbeitung in Schritt S114 können parallel ausgeführt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Blutdruckableitung in Echtzeit. Dementsprechend wird die folgende Verarbeitung in den Schritten S116 bis S120 ebenfalls parallel zum Verringern des Manschettendrucks ausgeführt.
In Schritt S116 stellt die Ableitungssteuereinheit 104 fest, ob der systolische Druck bereits bestimmt worden ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, dass der systolische Blutdruck noch nicht bestimmt worden ist (NEIN in Schritt S116), wird mit Schritt S118 fortgefahren. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der systolische Blutdruck bereits bestimmt worden ist (JA in Schritt S116), wird mit Schritt S120 fortgefahren.
In Schritt S118 führt die Ableitungssteuereinheit 104 das Ableiten des systolischen Blutdrucks aus. Das Ableiten des systolischen Blutdrucks wird später anhand einer in 7 gezeigten Subroutine eingehend beschrieben.
In Schritt S120 führt die Ableitungssteuereinheit 104 das Ableiten des diastolischen Blutdrucks aus. Das Ableiten des diastolischen Blutdrucks wird später anhand einer in 6 gezeigten Subroutine eingehend beschrieben.
Die Verarbeitungsschritte zur Ableitung des diastolischen Blutdrucks und die Verarbeitungsschritte zur Ableitung des systolischen Blutdrucks können parallel ausgeführt werden.
Als Nächstes stellt die Ableitungssteuereinheit 104 fest, ob der diastolische Blutdruck bereits bestimmt worden ist oder nicht (Schritt S122). Wenn festgestellt wird, dass der diastolische Blutdruck noch nicht bestimmt worden ist (NEIN in Schritt S122), wird zu Schritt S110 zurückgekehrt, um die vorstehend beschriebene Verarbeitung zu wiederholen.
Wenn andererseits festgestellt wird, dass der diastolische Blutdruck bereits bestimmt worden ist (JA in Schritt S122), wird mit Schritt S124 fortgefahren.
In Schritt S124 steuert die Treibersteuereinheit 101 die Ventiltreiberschaltung 54 so, dass das Ventil 52 vollständig geöffnet und die Luft abgelassen wird.
Am Ende des Ablassens zeigt die Anzeigesteuereinheit 108 den bestimmten systolischen Blutdruck und den bestimmten diastolischen Blutdruck auf der Anzeigeeinheit 40 an (Schritt S126). Darüber hinaus speichert die Speicherverarbeitungseinheit 106 den bestimmten systolischen Blutdruck und den bestimmten diastolischen Blutdruck assoziiert mit den Zeitdaten von der Zeitgebereinheit 45 auf dem Flashspeicher 43 (Schritt S128).
Die bereits beschriebene Blutdruckmesswertverarbeitung der vorliegenden Ausführungsform wird beendet.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das das Ableiten des diastolischen Blutdrucks bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 6 extrahiert die Einhüllenden-Extrahiereinheit 113 die Einhüllende der Volumenminimalpunkte der Volumenpulswelle (Schritt S202). Die Verarbeitung kehrt zur Hauptroutine zurück, ohne die anschließenden Verarbeitungsschritte durchzuführen, bis die Einhüllende der Volumenminimalpunkte extrahiert werden kann.
Als Nächstes differenziert die Differenzialverarbeitungseinheit 114 die extrahierte Einhüllende der Volumenminimalpunkte nach dem Manschettendruck (Schritt S204). Dieser Manschettendruck ist der Druck zu dem Zeitpunkt, an dem der letzte Volumenminimalpunkt der Volumenpulswelle extrahiert wurde.
Die Maximalwert-Extrahiereinheit 115 weist den Scheitel des Differenzialwerts nach (Schritt S206). Wenn festgestellt wird, dass der Scheitel des Differenzialwerts nachgewiesen worden ist (JA in Schritt S206), wird mit Schritt S208 fortgefahren. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der Scheitel des Differenzialwerts nicht nachgewiesen worden ist (NEIN in Schritt S206), wird zur Hauptroutine zurückgekehrt.
In Schritt S208 bestimmt die Blutdruckbestimmungseinheit 116 den spezifischen Manschettendruck, der dem Differenzialmaximalwert entspricht, als diastolischen Blutdruck und zeichnet diesen vorübergehend in dem vorbestimmten Bereich der Speichereinheit 42 auf. Wenn diese Verarbeitung endet, erfolgt die Rückkehr zur Hauptroutine.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das das Ableiten des systolischen Blutdrucks bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 7 extrahiert die Einhüllenden-Extrahiereinheit 113 die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte der Volumenpulswelle (Schritt S302). Die Verarbeitung kehrt zur Hauptroutine zurück, ohne die anschließenden Verarbeitungsschritte durchzuführen, bis die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte extrahiert werden kann.
Als Nächstes differenziert die Differenzialverarbeitungseinheit 114 die extrahierte Einhüllende der Volumenmaximalpunkte nach dem Manschettendruck (Schritt S304). Dieser Manschettendruck ist der Druck zu dem Zeitpunkt, an dem der letzte Volumenmaximalpunkt der Volumenpulswelle extrahiert wurde.
Die Maximalwert-Extrahiereinheit 115 weist den Scheitel des Differenzialwerts nach (Schritt S306). Wenn festgestellt wird, dass der Scheitel des Differenzialwerts nachgewiesen worden ist (JA in Schritt S306), wird mit Schritt S308 fortgefahren. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der Scheitel des Differenzialwerts nicht nachgewiesen worden ist (NEIN in Schritt S306), wird zur Hauptroutine zurückgekehrt.
In Schritt S308 bestimmt die Blutdruckbestimmungseinheit 116 den spezifischen Manschettendruck, der dem Differenzialmaximalwert entspricht, als systolischen Blutdruck und zeichnet diesen vorübergehend in dem vorbestimmten Bereich der Speichereinheit 42 auf. Wenn diese Verarbeitung endet, erfolgt die Rückkehr zur Hauptroutine.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann mit dem Blutdruckbestimmungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform der Blutdruck präzise bestimmt werden, da der Mechanismus zum Bestimmen des Blutdrucks auf der Volumenänderung der Arterie basiert. Insbesondere kann auch der diastolische Blutdruck, einfach und präzise bestimmt werden, der sich mit dem herkömmlichen oszillometrischen Verfahren und dem Volumenoszillationsverfahren nur schwer bestimmen lässt.
<Anzeigebeispiel und Beispiel für die Speicherung der Messdaten>
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Anzeige zeigt, die in Schritt S126 aus 5 erfolgt.
Es wird nun auf 8 Bezug genommen. Messdatum und Messzeit werden in einem Bereich 401 der Anzeigeeinheit 40 angezeigt. Das Messdatum und die Messzeit entsprechen beispielsweise einem Zeitpunkt, zu dem der Messschalter 41B gedrückt wurde. Der in Schritt S308 aus 7 bestimmte systolische Blutdruck wird in einem Bereich 402 der Anzeigeeinheit 40 angezeigt. Der in Schritt S208 aus 6 bestimmte diastolische Blutdruck wird in einem Bereich 403 der Anzeigeeinheit 40 angezeigt. Darüber hinaus wird in einem Bereich 404 der Anzeigeeinheit 40 die nach einem bekannten Verfahren berechnete Anzahl der Pulsschläge angezeigt.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Datenstruktur der Messdaten zeigt.
In 9 sind Datensätze, in denen jeweils ein Messwert und das Messdatum und die Messzeit miteinander assoziiert sind, als Messdaten M1 bis Mm (m = 1, 2, 3, ...) gespeichert. Jedes Element der Messdaten enthält Daten SBP zum systolischen Blutdruck, die den systolischen Blutdruck angeben, Daten DBP zum diastolischen Blutdruck, die den diastolischen Blutdruck angeben, Pulsschlaganzahldaten PLS, die die Anzahl von Pulsschlägen angeben, und Daten T zu Messdatum und Messzeit. Es ist lediglich erforderlich, den Messwert und das Messdatum und die Messzeit miteinander zu assoziieren; die Datenstruktur ist nicht auf die Speicherung in Form von Datensätzen beschränkt.
<Modifikation 1>
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Blutdruckableitung in Echtzeit während des Verringerns des Manschettendrucks. Auf diese Weise ist es möglich, das Verringern des Manschettendrucks anzuhalten, sobald der Blutdruck bestimmt wurde, wodurch die für die Blutdruckmessung benötigte Zeit verkürzt werden kann.
Jedoch kann die Blutdruckableitung auch erfolgen, nachdem der Manschettendruck auf den vorbestimmten Wert (z. B. 20 mmHg) verringert worden ist. Der Betrieb des Blutdruckmessers 1 in diesem Fall wird anhand von 10 kurz beschrieben. Äußeres Erscheinungsbild und Konfiguration des Blutdruckmessers 1 gleichen im Wesentlichen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das die Blutdruckmessungs-Verarbeitungsschritte bei der Modifikation 1 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Verarbeitungsabschnitte, die Verarbeitungsschritten aus dem Ablaufdiagramm in 5 entsprechen, sind mit denselben Schrittnummern bezeichnet. Ihre Beschreibung wird dementsprechend nicht wiederholt.
Die Verarbeitungsschritte S102 bis S114 werden wie bei der Ausführungsform ausgeführt. In Modifikation 1 erfolgen das Verringern in Schritt S110, das Nachweisen des Volumensignals in Schritt S112 und das Erfassen des Manschettendrucks in Schritt S114 parallel.
Am Ende der Verarbeitungsschritte in Schritt S114 bestimmt die Treibersteuereinheit 101, ob der Manschettendruck bis auf den vorbestimmten Wert (z. B. 20 mmHg) verringert wurde oder nicht (Schritt S502). Wenn festgestellt wird, dass der Manschettendruck noch nicht auf den vorbestimmten Wert verringert worden ist (NEIN in Schritt S502), wird mit Schritt S110 fortgefahren. Wenn andererseits die Treibersteuereinheit 101 feststellt, dass der Manschettendruck auf den vorbestimmten Wert verringert worden ist (JA in Schritt S502), wird mit Schritt S504 fortgefahren.
In Schritt S504 extrahiert die Einhüllenden-Extrahiereinheit 113 die Einhüllende der Volumenminimalpunkte und die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte auf der Grundlage der in den vorstehend beschriebenen Schritten S112 und S114 in chronologischer Reihenfolge auf der Speichereinheit 42 aufgezeichneten Arterienvolumendaten (d. h., Volumenpulswellendaten) und Manschettendruckdaten. Als Nächstes differenziert die Differenzialverarbeitungseinheit 114 die jeweiligen Einhüllenden nach dem Manschettendruck (Schritt S506).
Die Maximalwert-Extrahiereinheit 115 extrahiert die Maximalwerte der jeweiligen Differenzialwerte (Schritt S508). Die Blutdruckbestimmungseinheit 116 bestimmt die spezifischen Manschettendrücke, die den extrahierten Differenzialmaximalwerten entsprechen, als systolischen bzw. diastolischen Blutdruck (Schritt S510).
Wenn die Blutdrücke wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bestimmt worden sind, werden Schritt S126 (Anzeigeverarbeitung) und Schritt S128 (Speicherverarbeitung) ausgeführt.
Die bereits beschriebene Blutdruckmesswertverarbeitung bei der Modifikation der vorliegenden Ausführungsform wird beendet.
Auf diese Weise können auch bei Modifikation 1 der vorliegenden Ausführungsform ähnliche Effekte wie bei der Ausführungsform erzielt werden.
<Modifikation 2>
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und deren Modifikation 1 werden während des allmählichen Verringerns oder Erhöhens des Manschettendrucks das Arterienvolumensignal und der Manschettendruck nachgewiesen. Jedoch können das Arterienvolumen und der Manschettendruck auch in einem Prozess nachgewiesen werden, bei dem der Manschettendruck etappenweise (d. h. um eine vorbestimmte Druckdifferenz) erhöht oder verringert wird.
In diesem Fall kann die Blutdruckbestimmungseinheit 116 den systolischen Blutdruck und den diastolischen Blutdruck berechnen, indem sie die spezifischen Manschettendrücke korrigiert.
Bei Modifikation 2 extrahiert die Maximalwert-Extrahiereinheit 115, nachdem sie die Maximalwerte MAX1 und MAX2 des ersten und des zweiten Differenzialwerts extrahiert hat, weiterhin die Differenzialwerte vor und nach den jeweiligen Differenzialmaximalwerten.
Die Blutdruckbestimmungseinheit 116 korrigiert den spezifischen Druck auf der Grundlage der Druckdifferenzen zwischen dem Differenzialmaximalwert MAX1 und den Differenzialwerten davor und danach. Auf diese Weise wird der diastolische Blutdruck bestimmt. Darüber hinaus korrigiert die Blutdruckbestimmungseinheit 116 den spezifischen Manschettendruck auf der Grundlage der Druckdifferenzen zwischen dem Differenzialmaximalwert MAX2 und den Differenzialwerten vor und nach diesem. Auf diese Weise wird der systolische Blutdruck bestimmt.
Der diastolische Blutdruck und der systolische Blutdruck werden insbesondere zum Beispiel auf die folgende Art und Weise bestimmt.
(Korrektur des diastolischen Blutdrucks)
Der Maximalwert MAX1 des Differenzialwerts dPG_DIA/dPc der Volumenpulswelle und der Manschettendruck zu diesem Zeitpunkt werden als „dPG_DIA/dPC(n)” bzw. „Pc(n)” notiert. Die Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert MAX1 werden als „dPG_DIA/dPc(n – 1)” bzw. „dPG_DIA/dPc(n + 1)” notiert.
Eine Differenz zwischen dem Maximalwert MAX1 und dem Differenzialwert davor (erste Differenz) und eine Differenz zwischen dem Maximalwert MAX1 und dem Differenzialwert danach (zweite Differenz) werden als „ΔdPG_DIA/dPc(n – 1)” bzw. „ΔdPG_DIA/dPc(n + 1)” notiert. Die erste und die zweite Differenz werden dann durch die folgenden Ausdrücke (1), (2) ausgedrückt. ΔdPG_DIA/dPc(n – 1) = dPG_DIA/dPc(n – 1) – dPG_DIA/dPC (1) ΔdPG_DIA/dPc(n + 1) = dPG_DIA/dPc(n + 1) – dPG_DIA/dPC (2)
Die Blutdruckbestimmungseinheit 116 korrigiert den spezifischen Manschettendruck um die größere der beiden Differenzen – der ersten Differenz (ΔdPG_DIA/dPc(n – 1)) und der zweiten Differenz (ΔdPG_DIA/dPc(n + 1)).
Wenn die erste Differenz größer als die zweite Differenz ist, wird der diastolische Blutdruck („DIA”) mit dem folgenden Ausdruck (3) berechnet. DIA = Pc(n) – ΔdPG_DIA/dPc(n – 1)/dPG_DIA/dPc(n) × ΔPc × α (3)
Wenn die erste Differenz nicht größer als die zweite Differenz ist, wird der diastolische Blutdruck mit dem folgenden Ausdruck berechnet. DIA = Pc(n) + ΔdPG_DIA/dPc(n + 1)/dPG_DIA/dPc(n) × ΔPc × α (4)
In den Ausdrücken (3) und (4) bezeichnet „ΔPc” die Druckdifferenz, um welche der Druck etappenweise erhöht oder verringert wird, und „α” bezeichnet eine vorbestimmte Konstante.
(Korrektur des systolischen Blutdrucks)
Für die Korrektur des systolischen Blutdrucks wird eine analoge Verarbeitung wie bei der Korrektur des diastolischen Blutdruckwerts ausgeführt. Die Beschreibung davon wird daher nicht wiederholt.
Die Blutdruckbestimmung von Modifikation 2 der vorliegenden Ausführungsform kann anstelle der Schritte S208 in 6, S308 in 7 und S510 in 10 ausgeführt werden.
<Modifikation 3>
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform und ihre Modifikationen 1 und 2 wurden zwar ausgehend davon beschrieben, dass die gesamte Blutdruckmessungsverarbeitung wie vorstehend beschrieben in dem Blutdruckmesser 1 ausgeführt wird; das Ableiten des Blutdrucks im Rahmen der Blutdruckmessungsverarbeitung kann jedoch auch in einer separaten Informationsverarbeitungsvorrichtung (beispielsweise einem Personalcomputer) ausgeführt werden. Das heißt, dass in einem Blutdruckmesssystem, das den Blutdruckmesser 1 und die Informationsverarbeitungsvorrichtung aufweist, die vorstehend beschriebene Blutdruckmesswertverarbeitung realisiert werden kann.
Ein solcher Fall wird als Modifikation 3 beschrieben.
Bei Modifikation 3 werden in dem Blutdruckmesser 1 von der in 10 gezeigten Blutdruckmesswertverarbeitung die Schritte S102 bis S502 ausgeführt, und anschließend wird das Aufzeichnen der während der Schritte S112 und S114 nachgewiesenen Arterienvolumensignale und Manschettendrücke auf dem Aufzeichnungsmedium 132 in chronologischer Reihenfolge ausgeführt.
11 ist ein Funktionsschaltbild, das eine funktionale Konfiguration des Blutdruckmessers 1 bei Modifikation 3 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 11 weist die CPU 100 des Blutdruckmessers 1 die Treibersteuereinheit 101, die Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit 102, die Manschettendruckerfassungseinheit 103 und eine Speicherverarbeitungseinheit 106A auf.
Die Speicherverarbeitungseinheit 106A zeichnet die Messdaten einschließlich der von der Volumensignalnachweis-Verarbeitungseinheit 102 erfassten Arterienvolumendaten (Volumenpulswellendaten) und der von der Manschettendruckerfassungseinheit 103 erfassten Manschettendruckdaten auf dem abnehmbaren Aufzeichnungsmedium 132 auf.
12a) ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Datenstruktur von auf dem Aufzeichnungsmedium 132 aufgezeichneten Messdaten 80 bei Modifikation 3 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Es wird auf 12a) Bezug genommen. Jedes auf dem Aufzeichnungsmedium 132 gespeicherte Element der Messdaten 80 weist als Beispiel drei Felder 81 bis 83 mit „ID-Informationen”, „Aufzeichnungsdatum und -zeitpunkt” und „Blutdruckinformationen” auf. Umreißt man den Inhalt der jeweiligen Felder grob, so speichert das Feld 81 „ID-Informationen” eine Kennnummer, um jedes einzelne Element der Messdaten eindeutig bezeichnen zu können, und dergleichen, und das Feld 82 „Aufzeichnungsdatum und -zeitpunkt” speichert Informationen wie etwa das Messdatum und den Messzeitpunkt sowie die Messperiode jedes einzelnen Elements der Messdaten, die von der Zeitgebereinheit 45 gemessen werden, und dergleichen. Ferner speichert das Feld 83 „Blutdruckinformation” die Arterienvolumendaten und die Manschettendruckdaten zur Verwendung beim Ableiten des Blutdrucks.
12b) ist ein Diagramm, das eine Datenstruktur des in den Messdaten enthaltenen Blutdruckinformationsfelds 83 zeigt.
In 12b) weist das Blutdruckinformationsfeld 83 einen Bereich 831 auf, in welchem „Zeitdaten” gespeichert sind, einen Bereich 832, in welchem die „Arterienvolumendaten” gespeichert sind, und einen Bereich 833, in welchem die „Manschettendruckdaten” gespeichert sind.
In dem Bereich 831 sind gemäß einem Abtastzyklus mehrere Zeitdatenelemente 1, 2, 3, N gespeichert. Im Bereich 832 sind Volumendaten V(1), V(2), ..., V(n) jeweils assoziiert mit den Zeitdaten im Bereich 831 gespeichert. Im Bereich 833 sind Manschettendruckdaten P(1), P(2), ..., P(n) jeweils assoziiert mit den Zeitdaten im Bereich 831 gespeichert.
Die Form der Speicherung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt, sondern es müssen lediglich die Zeiten (Taktzeiten) und die jeweiligen Messwerte miteinander assoziiert gespeichert werden.
13 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Informationsverarbeitungsvorrichtung 200 zeigt, die in der Lage ist, das Ableiten des Blutdrucks bei Modifikation 3 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen.
In 13 weist die Informationsverarbeitungsvorrichtung 200 einen Informationsverarbeitungsvorrichtungskörper 210, einen Monitor 220, eine Tastatur 230 und eine Maus 240 auf. Der Informationsverarbeitungsvorrichtungskörper 210 weist eine CPU 211, einen Speicher 212, eine Festplatte 213, die als Speichervorrichtung dient, ein Diskettenlaufwerk (FD, Flexible Disk) 214, ein CD-ROM-Laufwerk (Compact Disk – Read Only Memory) 215 und eine Schnittstelleneinheit 216 auf. Diese Arten von Hardware sind über einen Bus miteinander verbunden.
In das Diskettenlaufwerk 214 ist eine Diskette 214a eingelegt, und in das CD-ROM-Laufwerk 215 ist eine CD-ROM 215a eingelegt. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird von der CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 211 realisiert, die unter Verwendung von Hardware wie dem Speicher 212 Software ausführt. Im Allgemeinen ist derartige Software auf einem Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise der Diskette 214a oder der CD-ROM 215a aufgezeichnet oder wird übe rein Netzwerk verteilt. Derartige Software wird von dem Diskettenlaufwerk 214, dem CD-ROM-Laufwerk 215 oder dergleichen von dem Aufzeichnungsmedium eingelesen oder über eine Kommunikationsschnittstelle (nicht gezeigt) empfangen und auf der Festplatte 213 gespeichert. Ferner wird sie von der Festplatte 213 in den Speicher 212 eingelesen und von der CPU 211 ausgeführt.
Bei dem Monitor 220 handelt es sich um eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen von Informationen wie des Blutdrucks, die von der CPU 211 ausgegeben werden, und er ist beispielsweise aus einem LCD (Flüssigkristallanzeige), einer CRT (Kathodenröhre) oder dergleichen hergestellt. Die Maus 240 nimmt etwa durch Klicken und Schieben Anweisungen von einem Benutzer (bzw. einem Untersuchenden wie z. B. medizinischem Fachpersonal) entgegen. Die Tastatur 230 nimmt per eingegebenem Tastendruck Anweisungen des Benutzers entgegen. Die CPU 211 ist eine Einheit zum Durchführen arithmetischer Operationen, die verschiedene arithmetische Operationen durchführt, indem sie programmierte Befehle sequentiell ausführt. In dem Speicher 212 werden entsprechend der Programmausführung durch die CPU 211 unterschiedliche Arten von Informationen gespeichert. Die Schnittstelleneinheit 216 ist eine Stelle, die die Messdaten 80 von dem Blutdruckmesser 1 empfängt, und bei der vorliegenden Ausführungsform wird sie durch einen Einschub, durch welchen das Aufzeichnungsmedium 132 geladen werden kann, eine Peripherieschaltung, die den Einschub steuert, und dergleichen ausgebildet. Statt als Einschub, durch welchen das Aufzeichnungsmedium 132 geladen werden kann, kann die Schnittstelleneinheit auch als Kommunikationsschnittstelle konfiguriert sein, die dazu in der Lage ist, Daten mit dem Blutdruckmesser 1 auszutauschen. Die Festplatte 213 ist eine nichtflüchtige Speichervorrichtung, auf welcher die von der CPU 211 ausgeführten Programme sowie die von dem Blutdruckmesser 1 empfangenen Arterienvolumendaten und Manschettendruckdaten (Messdaten 80) gespeichert sind. Darüber hinaus kann bei Bedarf eine zusätzliche Ausgabevorrichtung wie etwa ein Drucker an die Informationsverarbeitungsvorrichtung 200 angeschlossen werden.
Die CPU 211 steuert das Ableiten des Blutdrucks auf der Grundlage der auf der Festplatte 213 gespeicherten Messdaten 80.
14 ist ein Funktionsschaltbild, das Funktionen der Informationsverarbeitungsvorrichtung 200 bei Modifikation 3 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 14 weist die CPU 211 der Informationsverarbeitungsvorrichtung 200 eine Einhüllenden-Extrahiereinheit 1113, eine Differenzialverarbeitungseinheit 1114, eine Maximalwert-Extrahiereinheit 1115, eine Blutdruckbestimmungseinheit 1116 und eine Anzeigesteuereinheit 1108 auf. Die Verarbeitung dieser funktionalen Blöcke erfolgt analog zu der Verarbeitung der in 3 gezeigten funktionalen Blöcke (der Einhüllenden-Extrahiereinheit 113, der Differenzialverarbeitungseinheit 114, der Maximalwert-Extrahiereinheit 115, der Blutdruckbestimmungseinheit 116 und der Anzeigesteuereinheit 108). Ihre Beschreibungen werden dementsprechend nicht wiederholt. Die Einhüllenden-Extrahiereinheit 1113 liest die Messdaten 80 von der Festplatte 213 und extrahiert die Einhüllenden der Volumenpulswelle (die Einhüllende der Volumenminimalpunkte und die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte). Darüber hinaus zeigt die Anzeigeeinheit 1108 den systolischen Blutdruck und den diastolischen Blutdruck auf dem Monitor 220 an.
Das Programm zum Realisieren der Blutdruckableitung in der bereits beschriebenen allgemeinen Informationsverarbeitungsvorrichtung 200 (das Blutdruckableitungsprogramm) umfasst das Verarbeiten in den in 10 gezeigten Schritten S504, S506, S508, S510 und S126 der Blutdruckmesswertverarbeitung.
Das Blutdruckableitungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter den als Teil eines Betriebssystems (BS) des Computers bereitgestellten Programmmodulen notwendige Module in einer vorbestimmten Anordnung und einer vorbestimmten Zeitfolge abrufen und dazu veranlassen, die Verarbeitung auszuführen. In diesem Falle sind die beschriebenen Module nicht Teil des Programms selbst, und die Verarbeitung erfolgt im Zusammenspiel mit dem BS. Das erfindungsgemäße Programm kann auch das oben beschriebene Programm, das die Module nicht beinhaltet, umfassen.
Darüber hinaus kann das Blutdruckableitungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, indem es in einen Teil eines anderen Programms integriert wird. Auch in diesem Fall enthält das Programm selbst nicht die in dem erwähnten anderen Programm enthaltenen Module, und die Verarbeitung erfolgt in Kooperation mit dem anderen Programm. Das erfindungsgemäße Programm kann auch das oben beschriebene Programm, das in ein anderes Programm integriert ist, umfassen.
Das Blutdruckmessverfahren selbst, das von dem Blutdruckmesser 1 bei der Ausführungsform oder bei den Modifikationen 1, 2 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, kann als Programm bereitgestellt werden.
Die hier offenbarte Ausführungsform dient in jeder Hinsicht der Veranschaulichung und ist nicht als einschränkend aufzufassen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird von den Ansprüchen angegeben und nicht von der vorstehenden Beschreibung, und er soll Bedeutungen, die zu den Ansprüchen äquivalent sind, sowie alle in den Schutzumfang fallenden Modifikationen umfassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Blutdruckmessvorrichtung weist eine Ableitungssteuereinheit (104) auf, die eine Ableitungssteuerung durchführt, um einen Blutdruck einer zu messenden Person abzuleiten. Die Ableitungssteuereinheit weist Folgendes auf: eine Einhüllenden-Extrahiereinheit (113) zum Extrahieren einer Einhüllenden einer Volumenpulswelle auf der Grundlage eines Arterienvolumensignals, eine Differenzialverarbeitungseinheit (114) zum Differenzieren der Einhüllenden nach dem Manschettendruck, eine Maximalwert-Extrahiereinheit (115) zum Extrahieren eines Maximalwerts eines Differenzialwerts der Einhüllenden und eine Blutdruckbestimmungseinheit (116), die den für das Differenzieren am Maximalwert benutzten Manschettendruck als Blutdruck bestimmt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 3-81375 [0004, 0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Indirect Measurement of Arterial Pressure Using Volume Pulsation in the Human Finger” (Indirekte Messung des Arteriendrucks anhand der Volumenpulsation im menschlichen Finger) von Kenichi Yamakoshi, The Japanese Journal of Medical Instrumentation, veröffentlicht am 1. Nov. 1983, Band 53, Nr. 11, separater Bd. S. 24 bis 28 [0005]
- „Indirect Measurement of Arterial Pressure Using Volume Pulsation in the Human Finger” (Indirekte Messung des Arteriendrucks anhand der Volumenpulsation im menschlichen Finger) von Kenichi Yamakoshi, The Japanese Journal of Medical Instrumentation, veröffentlicht am 1. Nov. 1983, Band 53, Nr. 11, separater Bd. S. 24 bis 28. [0005]

Claims

Blutdruckmessvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Manschette (20), die um eine vorbestimmte Körperstelle einer zu messenden Person gelegt wird, einen Druckdetektor (32) zum Nachweisen eines Manschettendrucks, der einen Druck im Inneren der Manschette repräsentiert, einen in der Manschette bereitgestellten Volumendetektor (70) zum Nachweisen eines Arterienvolumensignals, welches ein Volumen einer Arterie der zu messenden Person angibt, und eine Ableitungssteuereinheit (104) zum Durchführen einer Ableitungssteuerung zum Ableiten eines Blutdrucks der zu messenden Person auf der Grundlage des Manschettendrucks und des Arterienvolumensignals, wobei die Ableitungssteuereinheit Folgendes aufweist: eine erste Extraktionseinheit (113) zum Extrahieren einer Einhüllenden einer Volumenpulswelle auf der Grundlage des Arterienvolumensignals, eine Differenzialeinheit (114) zum Differenzieren der Einhüllenden nach dem Manschettendruck, eine zweite Extraktionseinheit (115) zum Extrahieren eines Maximalwerts eines Differenzialwerts der Einhüllenden und eine Bestimmungseinheit (116) zum Bestimmen eines Blutdrucks auf der Grundlage des für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendrucks.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine Anpassungseinheit (51, 52, 53, 54) zum Anpassen des Drucks im Innern der Manschette und eine Treibersteuereinheit (101) zum Steuern des Treibens der Anpassungseinheit, wobei die Ableitungssteuereinheit die Ableitungssteuerung durchführt, wenn der Manschettendruck von der Treibersteuereinheit mit konstanter Geschwindigkeit erhöht oder gesenkt wird.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einhüllende eine Einhüllende der Volumenminimalpunkte umfasst, welche die Minimalpunkte des Arterienvolumens der jeweiligen in der Volumenpulswelle enthaltenen Pulswellenkomponenten berührt, die Differenzialeinheit die Einhüllende der Volumenminimalpunkte differenziert, die zweite Extraktionseinheit einen Maximalwert eines Differenzialwerts der Einhüllenden der Volumenminimalpunkte extrahiert und die Bestimmungseinheit den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck als diastolischen Blutdruck bestimmt.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einhüllende eine Einhüllende der Volumenmaximalpunkte umfasst, welche die Maximalpunkte des Arterienvolumens der jeweiligen in der Volumenpulswelle enthaltenen Pulswellenkomponenten berührt, die Differenzialeinheit die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte differenziert, die zweite Extraktionseinheit einen Maximalwert eines Differenzialwerts der Einhüllenden der Volumenmaximalpunkte extrahiert und die Bestimmungseinheit den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck als systolischen Blutdruck bestimmt.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine Anpassungseinheit (51, 52, 53, 54) zum Anpassen des Drucks im Innern der Manschette und eine Treibersteuereinheit (101) zum Steuern des Treibens der Anpassungseinheit, wobei die Ableitungssteuereinheit die Ableitungssteuerung durchführt, wenn der Manschettendruck von der Treibersteuereinheit gesteuert und etappenweise um eine vorbestimmte Druckdifferenz erhöht oder gesenkt wird, und die Bestimmungseinheit den Blutdruck bestimmt, indem sie den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck korrigiert.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Einhüllende eine Einhüllende der Volumenminimalpunkte umfasst, welche die Minimalpunkte des Arterienvolumens der jeweiligen in der Volumenpulswelle enthaltenen Pulswellenkomponenten berührt, die Differenzialeinheit die Einhüllende der Volumenminimalpunkte differenziert, die zweite Extraktionseinheit einen Maximalwert eines Differenzialwerts der Einhüllenden der Volumenminimalpunkte und Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert extrahiert und die Bestimmungseinheit einen diastolischen Blutdruck bestimmt, indem sie den für das Differenzial des Maximalwerts benutzten Manschettendruck auf der Grundlage des Maximalwerts, der Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert und der Druckdifferenz korrigiert.
Blutdruckmessvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Einhüllende eine Einhüllende der Volumenmaximalpunkte umfasst, welche die Maximalpunkte des Arterienvolumens jeweiliger in der Volumenpulswelle enthaltener Pulswellenkomponenten berührt, die Differenzialeinheit die Einhüllende der Volumenmaximalpunkte differenziert, die zweite Extraktionseinheit einen Maximalwert eines Differenzialwerts der Einhüllenden der Volumenmaximalpunkte und Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert extrahiert und die Bestimmungseinheit einen systolischen Blutdruck bestimmt, indem sie den für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendruck auf der Grundlage des Maximalwerts, der Differenzialwerte vor und nach dem Maximalwert und der Druckdifferenz korrigiert.
Blutdruckmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Volumendetektor Folgendes aufweist: ein Lichtemissionselement (71) zum Aussenden von Licht zur Arterie und ein Lichtempfangselement (72) zum Empfangen von Licht aus dem von dem Lichtemissionselement ausgesendeten Licht, das die Arterie durchlaufen hat oder an der Arterie reflektiert wurde.
Blutdruckmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Volumendetektor mehrere Elektroden zum Nachweisen der Impedanz einer die Arterie umfassenden Stelle aufweist.
Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Blutdruckableitungsprogramm aufgezeichnet ist, welches eine Informationsverarbeitungsvorrichtung dazu veranlasst, folgende Schritte auszuführen: Extrahieren einer Einhüllenden einer Volumenpulswelle auf der Grundlage von Arterienvolumendaten (S504), Differenzieren der Einhüllenden nach dem Manschettendruck auf der Grundlage von Manschettendruckdaten (S506), Extrahieren eines Maximalwerts eines Differenzialwerts der Einhüllenden (S508) und Bestimmen eines Blutdrucks auf der Grundlage des für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendrucks (S510).
Blutdruckableitungsverfahren, das in einer Informationsverarbeitungsvorrichtung (200) ausgeführt wird, welche eine Speichereinheit (213), die Arterienvolumendaten und Manschettendruckdaten in chronologischer Reihenfolge speichert, und eine arithmetische Verarbeitungseinheit (211) aufweist, und folgende Schritte umfasst: Extrahieren einer Einhüllenden einer Volumenpulswelle auf der Grundlage der Arterienvolumendaten durch die arithmetische Verarbeitungseinheit (S504), Differenzieren der Einhüllenden nach dem Manschettendruck auf der Grundlage der Manschettendruckdaten durch die arithmetische Verarbeitungseinheit (S506), Extrahieren eines Maximalwerts eines Differenzialwerts der Einhüllenden durch die arithmetische Verarbeitungseinheit (S508) und Bestimmen eines Blutdrucks auf der Grundlage des für das Differenzieren des Maximalwerts benutzten Manschettendrucks durch die arithmetische Verarbeitungseinheit (S510).