JP5677300B2 - 患者血圧モニタリング - Google Patents

Description

本発明は、患者の血圧をモニタする分野に関し、特に、血圧をモニタする際の偽アラームを回避することに関する。

臨床装置における血圧測定は、通常、主に脈拍マノメータの閉鎖アームカフに基づくものであり、かかるカフは、扱いにくく、不快であり、数分の間隔で断続的な測定を可能にするだけである。それゆえ、患者の血液循環状態の危険な変化のタイムリーな検出を提供する新しい技術に、医学コミュニティによる強い関心がある。

危険な血圧変化の早期の検出のための技術的なアプローチは、脈波速度（ＰＷＶ）技法に基づくものであり、この技法では、血圧の代理マーカが、一般に、連続的にモニタされるＥＣＧ波形及びＳｐＯ２センサからの単一波長の信号のようなプレチスモグラフから得られる。脈波速度の測定は、外部圧力を適用することなく、心拍周波数において動脈圧の重大な変化を得る機会を提供する。パルス到達時間（ＰＡＴ）を使用することは、一般的な実施であり、パルス到達時間は、ＥＣＧからのＱＲＳ波のＲピークと、例えばプレチスモグラフセンサによって測定される周辺部の動脈脈波の到達との間の時間遅延として規定される。

通常、血液循環の重大な変化が、ＥＣＧ及びプレチスモグラフセンサによるパルス到達時間の測定に基づいて識別されるときはいつでも、標準のカフを用いた血圧測定が、自動的にトリガされて、血圧の変化を確かめ、患者の血圧が危険なレベルまで低下／上昇しているときにはそれを専門家に知らせる。しかしながら、このようにして、なお多くの回数のカフを用いた血圧測定が、トリガされるが、このようなトリガは、実際には患者の血圧の大きな変化が生じていなかったので必要ではなかった。

本発明の目的は、患者の血圧をモニタする方法及びシステムであって、かかる方法及びシステムによって、偽アラーム及び／又は不必要な付加のカフを用いた血圧測定が回避されることができる、方法及びシステムを提供することである。

この目的は、患者の血圧をモニタする方法であって、脈波速度方法に基づいて、患者からのパルス到達時間信号を決定するステップと、患者からの加速度計信号を決定するステップと、パルス到達時間信号及び加速度計信号の直流成分を考慮して、付加の手段をトリガし又は血圧値を得るステップと、を含む方法によって達成される。

これは、本発明により、加速度計信号の直流成分が決定されることを意味する。このようにして、さまざまな異なる姿勢に起因するものであって、患者の変化する循環状態を原因としない、パルス到達時間に対する効果（影響、effects）が、考慮されることができる。特に本発明によれば、血圧値は、決定されたパルス到達時間及び加速度計信号の直流成分に基づいて得られることができ、これは、加速度計信号の直流成分によって検出されるパルス到達時間に対する姿勢効果によって補正される血圧値が、決定されることを意味する。代替として、パルス到達時間及び加速度計信号の直流成分に基づいて、付加の手段がトリガされ、これは、パルス到達時間及び／又は加速度計信号の直流成分が予め規定された条件を満たす場合、他の手段がとられうることを意味する。このような付加の手段は、以下に詳しく記述される。

付加の手段をとることに関して、本発明の好適な実施形態によれば、付加の手段をトリガする前に、パルス到達時間信号の値が、少なくとも１つの予め規定されたパルス到達時間閾値と比較され、パルス到達時間信号の値が予め規定されたパルス到達時間閾値を上回る又は下回る場合のみ、付加の手段がとられる。

これは、パルス到達時間がそれぞれ予め規定された閾値より長くなる又は短くなる場合のみ、付加の手段がとられることを意味し、これは、血圧が、許容できる値よりも低下し又は上昇している可能性があることを意味する。これに関して、ただ１つの閾値を有することも可能であり、かかる閾値は、上側又は下側の閾値である。しかしながら、２つの閾値、すなわち上側の閾値及び下側の閾値、が使用されることが好ましい。更に、本発明の好適な実施形態によれば、上側の閾値及び／又は下側の閾値は、心拍に依存する。

これに関して、更に好適には、付加の手段が、加速度計信号の直流成分の変化に基いて姿勢変化をチェックする。これは、以下の可能性を提供する：

加速度計信号の直流成分が変化したという理由で、姿勢変化が実際に検出される場合、この新しい姿勢において、患者の血圧調節の平衡が待たれる。平衡の後、血圧に対する新しい姿勢の効果を考慮して、パルス到達時間に関する新しい閾値が決定されることができる。

しかしながら、姿勢変化が、検出されない場合、パルス到達時間の値の変化は、おそらく血圧の実際の変化に起因するものである。この場合、本発明の好適な実施形態によれば、付加の手段は、患者の血圧のカフを用いた測定である。このようにして、血圧は、より信頼できるやり方で検出されることができる。特に、カフを用いた血圧測定の血圧値が、予め規定された血圧閾値を上回る場合、本発明の好適な実施形態によれば、引き続くアラームがトリガされる。

上述の方法は、より信頼できるものでありうるが、本発明の別の好適な実施形態によれば、付加の手段は、直接的なアラームであり、これは、パルス到達時間信号の値が、予め規定されたパルス到達時間閾値を上回り又は下回り、姿勢変化が、加速度計信号の直流成分に基づいて検出されない場合、カフを用いた血圧測定を更に実施することなく、アラームが、直接トリガされることを意味する。

更に、本発明の別の好適な実施形態によれば、パルス到達時間信号及び加速度計信号の直流成分を考慮して血圧値を得るステップは、更に、パルス到達時間信号対加速度計信号の直流成分の事前較正値に基づいて、血圧値を決定するステップを含む。これに関して、特に好適には、パルス到達時間信号対加速度計信号の直流成分に関する血圧の事前較正値は、先行する較正プロシージャにおいて生成されたルックアップテーブルにおいて与えられる。代替として、パルス到達時間信号対加速度計信号の直流成分の値に基づく、血圧の解析的な修正関数が、提供されることができる。この本発明の好適な実施形態は、ＰＡＴ手段に対する患者のさまざまな異なる姿勢の効果によって修正される患者の血圧の絶対的な決定を提供する。

更に、本発明の好適な実施形態によれば、脈波速度方法に基づいて患者から血圧信号を得るステップは、患者からＥＣＧ信号を得るステップと、患者から脈波信号を得るステップと、を含む。これに関して、特に好適には、患者から脈波信号を得るステップは、例えば光学又はバイオインピーダンス手段によって、患者から脈波信号を、好適にはプレチスモグラフ信号を、得るステップを含む。

上述した目的は更に、患者の血圧をモニタするシステムであって、脈波速度方法に基づいて患者からのパルス到達時間信号を決定するように適応される脈波速度ユニットと、患者からの加速度計信号を決定するように適応される加速度計と、パルス到達時間信号及び加速度計信号の直流成分を考慮して、付加の手段をトリガし又は血圧値を得るように適応されるモニタリング装置と、を有するシステムによって対処される。

本発明によるシステムの好適な実施形態は、上述した方法による好適な実施形態に関する。

詳しくは、本発明の好適な実施形態によれば、システムは、パルス到達時間信号の値を、予め規定されたパルス到達時間閾値と比較するように適応される比較器を有する。更に、本発明の好適な実施形態によれば、患者の血圧のカフを用いた測定のために適応されるカフが、提供される。

更に、本発明の好適な実施形態によれば、カフを用いた血圧測定の血圧値が、予め規定された血圧閾値を上回り又は下回る場合、又はパルス到達時間信号が、予め規定されたパルス到達時間閾値を下回る場合、アラームをトリガするように適応されるアラームユニットが、提供される。

更に、本発明の好適な実施形態によれば、パルス到達時間信号対加速度計信号の直流成分に関する事前較正値が記憶された記憶装置が、提供される。このような事前較正値は、ルックアップテーブルの形で、又は解析関数の形で提供されることができる。本発明の別の好適な実施形態によれば、脈波速度ユニットは、ＥＣＧセンサ、及び好適には患者からプレチスモグラフ信号を得るように適応されるパルスセンサを有する。

患者の姿勢を検出するために、患者上の付加のセンサが、使用されることができる。この場合、別個の加速度センサが、患者に取り付けられ、モニタリング装置に接続される。しかしながら、本発明の好適な実施形態によれば、一体化された加速度センサを有するＥＣＧ電極が、使用される。別の好適な実施形態によれば、一体化された加速度センサを有するＥＣＧ電極コネクタが、提供される。

本発明のこれら及び他の見地は、以下に記述される実施形態から明らかになり、それらを参照して説明される。

本発明の一実施形態を概略的に示す図。 本発明の別の実施形態のフロー図。

すでに上述したように、ＰＷＶ測定は、外部圧力を適用することなく、心拍周波数における動脈圧の重大な変化を得る機会を提供する有望なアプローチである。ＥＣＧからのＱＲＳ波のＲピークと、周辺部の動脈脈波の出現との間の時間遅延として規定されるパルス到達時間が、決定される。これは、前駆出期間（ＰＥＰ）及び脈波伝達時間（ＰＴＴ）の合計を含み、それらは共に、基礎となる異なる心臓血管メカニズムを表す：
ＰＡＴ＝ＰＥＰ＋ＰＴＴ

より正確に言うと、ＰＥＰは、等容性心室収縮ステージをカバーする心臓成分であり、ＰＴＴは、大動脈弁開放の後にのみ規定されることができる純粋な脈管成分である。ＰＥＰは、物理的応力によって引き起こされる血圧変化に関する良好なマーカであることが分かった。しかしながら、ＰＥＰは、一定の血圧において姿勢変化によって引き起こされる身体内の流体シフトに敏感であり、よって、重大な血圧変化を正確に検出するために考慮されなければならない。更に、知られているＰＥＰ効果は、血圧変化に関連しない重大なＰＡＴ変化を生じさせる。さまざまな異なる姿勢について観察されたＰＡＴ変化は、ＰＥＰ変化によってほぼ完全にカバーされる。この効果を補償するために、本発明の一実施形態により、患者の姿勢が検出される。

患者の姿勢を検出するために、本発明のこの好適な実施形態によれば、加速度センサ１が、患者２に取り付けられ、モニタリング装置３に接続される。これらは、図１に概略的に示されている。加速度センサ１のモニタリング装置３との接続は、ワイヤレス接続６である。患者２の姿勢は、地球の重力軸に対する加速度センサ１の向きの情報を含む加速度信号の直流成分、すなわち平均、から推定される。

地球重力は、地面に向かう一定の加速度を生成するので、加速度センサ１の軸へのその投影は、この軸の向き及びゆえに加速度センサ１の向きを表わす。従って、患者２は、その胴体が直立しているときは立っており、その胴体がわずかに後方に傾いているときは座っており、その胴体が地面と略平行であるときは横になっていると考えられる。患者２の姿勢の正しい分類のために、知られている姿勢によりシステムを較正することが好ましい。更に、実際の血圧モニタリングのために、図１に示される本発明の実施形態によれば、ＥＣＧセンサ４及びプレチスモグラフ測定用の脈波センサ５が、ＰＷＶ測定を可能にする通常のやり方で提供される。ここで、ＥＣＧセンサ４及び脈波センサ５が、脈波速度ユニット７を形成する。ＥＣＧセンサ４及び光学センサ５の双方もまた、ワイヤレス接続６を介してモニタリング装置と接続される。更に、通常のカフを用いた血圧測定のためのカフ８も提供される。

図１に示されるように、別個の加速度センサ１が、患者の姿勢を検出するために、患者２に提供されることができる。別の実施形態によれば、一体化された加速度センサを有するＥＣＧ電極が、使用されることもできる。更に、一体化された加速度センサを有するＥＣＧ電極コネクタを使用することも可能である。

更に、本発明の更に別の好適な実施形態によれば、姿勢変化を検出した後のパルス到達時間（ＰＡＴ）の自動化された正規化が、適用される：姿勢変化が検出された後、連続的に測定されたパルス到達時間が、新しい姿勢に関して正規化される。これは、加速度センサ信号を介して検出された姿勢変化によってトリガされて自動的に行われ、新しい基準ＰＡＴが決定される。本発明のこの実施形態によるフロー図が、図２に示されている。

危険な血圧上昇の検出に関して例示される図２に示される本発明の実施形態によれば、モニタリングの開始時、例えば予め規定された持続時間にわたって検出されたパルス到達時間の平均に基づいて、パルス到達時間の閾値（ＰＡＴ_０）が決定される。更に、予め規定された閾値以下に低下するこのようなパルス到達時間値が、観察されると、患者の姿勢変化が検出されたかどうかチェックされる。このような姿勢変化が実際に検出された場合、血圧調節プロセスが平衡するまで、待たれる。次に、新しい閾値が、予め規定された持続時間の間モニタリングされるパルス到達時間の平均に基づいて規定される。更に、観察された実際のパルス到達時間が新しい閾値を下回るかどうかがチェックされる。その場合、上述のプロセスが続行することができる。

患者の姿勢変化をチェックした際、加速度計信号の直流成分が変化しなかったという理由で姿勢変化が生じなかったと検出される場合、カフを用いた血圧測定が、トリガされる。このカフを用いた血圧測定が、予め規定された閾値を上回る危険な血圧をもたらす場合、アラームが生成される。カフを用いた血圧値が、危険であると決定されない場合、上述したように実際のパルス到達時間をチェックすることが続けられる。

更に、本発明の更に別の実施形態によれば、モニタリング期間が開始される前に、較正プロシージャが、患者のさまざまな異なる姿勢について実施され、それにより、ＰＡＴ対例えばいくつかの異なる角度における姿勢の関係が提供される。ルックアップテーブルが、このプロシージャによって生成され、姿勢変化によって引き起こされるＰＡＴ変化を補償するためにモニタリング期間において使用されることができる。更に、血圧が、それぞれ異なる姿勢に関連する血圧変化を評価するために、カフによって測定されることができ、これは、姿勢に関連するＰＡＴ修正の更なる改善を可能にする。代替として、ＰＥＰは、例えば心音解析のための聴診器又はインピーダンスカルジオグラフィを使用して、それぞれ異なる姿勢において直接測定されることができる。

本発明は、図面及び前述の記述において詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、説明的又は例示的なものとして考えられるべきであり、制限的なものとして考えられるべきではない。本発明は、開示された実施形態に制限されない。

開示された実施形態に対する他の変更が、図面、開示及び添付の請求項の検討に基づいて、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され実現されることができる。請求項において、「有する、含む」という後は、他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は、複数性を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。請求項における任意の参照符号は、範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。

Claims (15)

1. 患者の血圧をモニタする方法であって、
   脈波速度方法に基づいて、患者からのパルス到達時間信号を決定するステップと、
   患者からの加速度計信号を決定するステップと、
   患者の姿勢に依存して前記パルス到達時間信号の平均値を決定するステップと、
   前記パルス到達時間信号の平均値及び前記加速度計信号の直流成分を考慮して、付加の手段をトリガし又は血圧値を得るステップと、
   を含み、前記パルス到達時間信号の平均値を決定するステップは、前記加速度計信号の直流成分に基づいて患者の姿勢の変化が検出される場合、患者の新たな姿勢において所定期間取得されるパルス到達時間信号に基づいて前記平均値を決定するステップである、方法。
2. 前記付加の手段をトリガする前に、前記パルス到達時間信号の平均値が、少なくとも１つの予め規定されたパルス到達時間閾値と比較され、前記付加の手段は、前記パルス到達時間信号の平均値が予め規定されたパルス到達時間閾値を上回る又は下回る場合のみトリガされ、前記予め規定されたパルス到達時間閾値は、心拍に依存する、請求項１に記載の方法。
3. 前記付加の手段は、前記加速度計信号の直流成分の変化に基づく患者の姿勢変化のチェックを含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記付加の手段は、患者の血圧のカフを用いた測定を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記カフを用いた血圧測定の血圧値が、予め規定された血圧閾値を上回る又は下回る場合、アラームがトリガされる、請求項４に記載の方法。
6. 前記パルス到達時間信号の平均値及び前記加速度計信号の前記直流成分を考慮して血圧値を得る前記ステップは、パルス到達時間信号対加速度計信号の直流成分の事前較正値に基づいて血圧値を決定するステップを更に含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記脈波速度方法に基づいて患者からのパルス到達時間信号を得る前記ステップは、患者からＥＣＧ信号を得るステップと、患者から脈波信号を得るステップと、を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 患者から脈波信号を前記ステップは、患者から、プレチスモグラフ信号である脈波信号を得るステップを含む、請求項７に記載の方法。
9. 患者の血圧をモニタするシステムであって、
   脈波速度方法に基づいて、患者からのパルス到達時間信号を決定するように構成される脈波速度ユニットと、
   患者からの加速度計信号を決定するように構成される加速度計と、
   患者の姿勢に依存してパルス到達時間信号の平均値を決定し、前記パルス到達時間信号の平均値及び加速度計信号の直流成分を考慮して、付加の手段をトリガし又は血圧値を得るように構成されるモニタリング装置であって、前記加速度計信号の直流成分に基づいて患者の姿勢の変化が検出される場合、患者の新たな姿勢において所定期間取得されるパルス到達時間信号に基づいて前記平均値を決定する、モニタリング装置と、
   を有するシステム。
10. 前記モニタリング装置は、前記パルス到達時間信号の平均値を、予め規定されたパルス到達時間閾値と比較するように構成される、請求項９に記載のシステム。
11. 患者の血圧のカフを用いた測定のためのカフが、提供される、請求項９又は１０に記載のシステム。
12. 前記モニタリング装置は、カフを用いた血圧測定の血圧値が、予め規定された血圧閾値を上回る場合、又は前記パルス到達時間信号の平均値が、予め規定されたパルス到達時間閾値を下回る又は上回る場合、アラームをトリガするように構成される、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のシステム。
13. 前記モニタリング装置は、パルス到達時間信号対加速度計信号の直流成分に関する事前較正値を記憶するように構成される、請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のシステム。
14. 前記脈波速度ユニットは、ＥＣＧセンサ、及び患者からプレチスモグラフ信号を得るように構成される光学センサであるパルスセンサを有する、請求項９乃至１３のいずれか１項に記載のシステム。
15. 一体化された加速度センサを有するＥＣＧ電極又は／及び一体化された加速度センサを有するＥＣＧ電極コネクタが提供される、請求項９乃至１４のいずれか１項に記載のシステム。

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