[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5626659B2 - 監視する目的の血圧を継続的に測定するための装置及び方法 - Google Patents

監視する目的の血圧を継続的に測定するための装置及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5626659B2
JP5626659B2 JP2011522433A JP2011522433A JP5626659B2 JP 5626659 B2 JP5626659 B2 JP 5626659B2 JP 2011522433 A JP2011522433 A JP 2011522433A JP 2011522433 A JP2011522433 A JP 2011522433A JP 5626659 B2 JP5626659 B2 JP 5626659B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
signal
blood pressure
band
microprocessor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011522433A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012500033A (ja
Inventor
ハインツ ズストランク
ハインツ ズストランク
エチエンネ ヒルト
エチエンネ ヒルト
Original Assignee
スタブル メディカル リサーチ アクチェンゲゼルシャフト
スタブル メディカル リサーチ アクチェンゲゼルシャフト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by スタブル メディカル リサーチ アクチェンゲゼルシャフト, スタブル メディカル リサーチ アクチェンゲゼルシャフト filed Critical スタブル メディカル リサーチ アクチェンゲゼルシャフト
Publication of JP2012500033A publication Critical patent/JP2012500033A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5626659B2 publication Critical patent/JP5626659B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
    • A61B5/02225Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers using the oscillometric method
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/024Measuring pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416Measuring pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681Wristwatch-type devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • A61B5/721Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using a separate sensor to detect motion or using motion information derived from signals other than the physiological signal to be measured

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

本発明は、請求項1及び13に記載の監視する目的の血圧を継続的に測定するための装置及び方法に関する。この装置及び方法は、特に、健康な人および病気の人の血圧を長期間にわたり測定するのに適し、危険状態に上昇または低下した血圧を初期段階で識別できるものである。
心臓が鼓動するときの圧力波は、全ての鼓動、または心収縮を伴って発生する。そして、この圧力波は、心臓から体全体に伝搬する。身体は、大部分、水からなり、そして、この伝搬が動脈のみならず、全ての血管に行き渡り、最後に体全体の組織に至る。動脈は、心臓の各鼓動で弾性的に拡張される。そして、動脈は、続いて収縮する。この過程において、血液は、心臓から出てそして、逆流は、心臓弁を閉鎖することによって阻止される。血圧は、心臓が収縮するときピーク値(持続時間:約0.15秒)となり、そして、血液を動脈に流す。この結果として動脈が収縮する。これによって発生する最大血圧は、収縮期血圧と呼ばれる。この血圧は、心臓が再び弛緩(持続時間:0.7秒)して、血管が再び通常状態になるとき、最も低くなる。ここで起こる最低圧力は、拡張期血圧と呼ばれる。収縮期血圧は、常に拡張期血圧に続いて起こる。140/80(ワン−フォーティ・オーバー・エイティーと発音される。)は、最大血圧が140の値であり、最小血圧が80の値である。しかし、血圧は、常に一定ではなく、1日のうちに変化する。影響変数は、例えば、1日の時間、ストレス、物理的運動、喫煙、休息と安穏を含む。
非観血式血圧測定の一般的な方法は、血圧計及びプレスチモグラフによる測定方法である。これらの2つは、リバ−ロッチ(Riva‐Rocci)の原理による血液測定用カフの助けによって血圧の測定に用いられる。これらは間接的な測定であり、この方法において、動脈システム内の圧力範囲の極値が測定される。これらは、時折の測定を可能にし、血圧の状態を継続的に集める必要はない。水銀柱(血圧計)を用いる聴診測定(Riva‐Rocci法)は、血圧の間接測定の代表的な判断基準として歴史的に考えられている。他の測定方法は、通常、この判断基準と比較される。現在の治療法は、一般的に、聴診測定に基づいている。
振動測定法は、20世紀の始めから知られてきた。多くの商業的に役立つ半自動及び全自動装置による測定は、振動を測定する。この測定方法は、パルス波(振幅)の圧力変動に基づいている。この振幅は、装置内の圧力変換器によって記録され、血圧値に変換される。
腕における血圧測定のために現在役立つ装置は、振動測定の原理にしたがって作動する。しかし、これらの装置は、外科医または病院で用いるにはむしろ適していない。初期的な比較測定は、上腕で実行しなければならない。ヨーロッパにおける全自動及び半自動の血圧測定装置は、ヨーロッパ基準に従って正当化されている。1995年以来、このCE基準(ヨーロッパ基準)は、非観血式血圧測定装置のためのヨーロッパ基準EN−1060に従って正当化されてきたCEマークを要することを可能にするために、非観血式血圧測定装置を提供してきた。CE基準の目的は、ヨーロッパ連合内の装置における品質の調和にある。電子血圧装置のCE認証の中には、5つの試験領域が含まれている。CE認証は、少なくとも85人が測定の精度に関する試験の実行を行うことを要求している。系統的な偏差のための尺度としての、上腕での聴診測定からの平均偏差は、5mmHg程度にすぎない(基準偏差は、8mmHgにすぎない)かもしれない。
比較測定は、同一の腕で順次並行して実行されるか、あるいは、他方の腕の測定と並行して実行される。このCE認証は、技術及び設備に関して適切な機能を保証する。しかし、この比較測定は、高いまたは低い血圧を有する複数の患者に対して行うべきではない。この正当化は、医療用として日々使用する場合に測定精度に関連して言うべきものではない。全自動及び半自動の血圧測定装置のためのイギリス高血圧症学会(BHS)のプロトコルは、1990年に導入された。現在、このプロトコルは、測定精度の分化した評価を可能にする最も洗練された方法である。BHSの正当化における評価は、以下の表に従って格付けA,B,CおよびDからなる。この表は、標準血圧計と試験機器(mmHg)の間の差を表す。
Figure 0005626659
%の諸元表は、それぞれの特定された差の範囲内の測定値に関する。「B」の格付けは、測定値の85%が、上腕の聴診測定から10mmHg以下の偏差である値を示す。血圧測定装置は、少なくとも全体の格付けが、B/B(収縮期血圧/拡張期血圧)のグレードであるべきである。
臨床的に正当化された装置は、プロユースで利用すべきである。パルス波の速度測定の例外として、従来の装置及び方法は、通常、カフ原理に基づいており、その結果、血圧状態の継続的な収集ではない、時折の測定(瞬時の読取)を可能にするのみである。
欧州特許出願公開第1341436号は、動脈の血圧の継続的な監視のための装置を開示している。そのセンサ手段は、使用者の体の動脈に近接した身体の外表面に配置され、センサ手段の突起部分は、動脈を少なくとも部分的に閉鎖するベルトまたはバンドによって身体の表面に対してしっかりと押圧されなければならない。これは、動脈の血液の流れを遅らせる。
本発明の目的は、特に、人間の身体において、圧力カフを用いることなく、監視する目的の血圧を継続的に測定するための装置及び方法を提供することである。
この点で、本装置は、腕時計と同様に、コンパクトで、かつ例えば、必要ならば、水泳または入浴中を除き、ほとんどすべての物理的活動中、身につけることができる。
上記目的は、請求項1に記載の特徴を有する装置及び請求項13に記載の方法によって達成される。
本発明によれば、血圧は、圧力センサによって、好ましい人体の適切な場所において測定される。バンド(この語句は、例えば、チェーン連結で作られまたはこの連結部分を有するバンドからなる。)は、安全な場所に、機能的に接触して圧力センサを保持し、この接触は、身体を動かすときでさえ、その位置に圧力センサが留まるように密接にされているが、動脈を閉塞または部分的に閉塞することがない。ここで、圧力センサは、血圧によって生じる圧力変動により重畳する支持圧力を測定する。
適当な場所は、特に、先端部分、例えば、前腕、上腕、または下肢に見出される。この場所は、動脈の上方に位置する必要がなく、これらの場所が可能である。
圧力センサによって発生した圧力信号を処理するとき、支持圧力を補償できるようにするために、好ましくは、圧力センサの近くに配置される接触圧力センサ、またはバンド緊張センサのいずれかが設けられる。
接触圧力センサは、また、バンドによって身体の外表面に接触して保持される。しかし、このセンサは、圧力センサよりも低い圧力をもたらす。そして、接触圧力センサは、身体の外表面における圧力を測定するが、少なくとも血圧によって重なる圧力変動の重ね合わせはほとんどない。
バンド緊張センサは、接触センサまたはそれに付加するための代替品として存在し、バンドの緊張応力を測定する。バンド緊張センサ及び接触圧力センサは、共に圧力センサの支持圧力の尺度を表す適切な出力信号を発生させることは言うまでもない。
種々の環境により、測定側での身体の胴回りの変化例えば、関連した四肢の周囲長の変化を導くことができる。例として、周囲長は、筋肉が緊張している物理的運動等の間、変化する。この周囲長の変化は、圧力センサの支持圧力における変化を導く。これは、接触圧力センサまたはバンド緊張センサによって圧力信号を処理するときに考慮に入れることができる。
本発明の好ましい実施形態は、従属する請求項において特定されている。
本発明は、図面において、純粋に概略図の形式で説明される実施形態に基づいて以下で詳細に説明されるであろう。
監視する目的の血圧を継続的に測定するための装置の概略的な斜視図を示す図である。 測定装置及び電子回路の第1図を示す図である。 表において、ミリボルト単位の4つの圧力センサからの測定結果、加速度計からの値及び皮膚の温度値を示す図である。 時間に対するミリボルトの変化における4つの圧力センサからの測定値を示す図である。 血圧の振動測定法の結果に関連した収縮期圧力の測定値のグラフを示す図である。 血圧の振動測定法の結果に関連した拡張期圧力の測定値のグラフを示す図である。 血圧の振動測定法の結果に関連した収縮期圧力と拡張期圧力との測定値の比較のグラフを示す図である。 アームバンド内に組み込まれたバンド緊張センサを用いた本発明に従う装置のさらなる実施形態の斜視図を示す図である。 4つのセンサの可能な配置を有する装置のハウジングの底面を示す図である。 3つのセンサの可能な配置を有する装置のハウジングの底面を示す図である。 とりわけ、圧力センサ及び接触圧力センサを有するハウジングの長手方向断面を示す図である。 チェーンとして具体化された、キャッチを有するバンドの側面を示す図である。 図12のキャッチを有するチェーンの上面を示す図である。 バンド緊張センサを有するハウジングの断面を示す図である。 図14に示すバンド緊張センサと異なる実施形態を示す図である。 測定装置及びその電子回路を示す第2実施形態の図である。 装置を取り付けた後の開始段階から終了までの概要のフローチャート図である。 同様のフローチャート図で、図17の”正しいアームバンドの緊張ルーチン”の段階を示す図である。 ”正しいアームバンドの緊張ルーチン”によって確立された補正機能の例を示す図である。 フローチャートの形式で、図17の”mmHg”への変換ファクターを確立する”の段階を示す図である。 図20のようなルーチンによって確立された補正機能の例を示す図である。
パルス、またはこれにより発生した圧力波が、赤い血球及びわすかな数の小さい血小板を身体内に輸送する。成人の血液は、約500万個の赤血球と約6000個の白血球を含んでいる。特に、赤血球の数は、血液の容積に比例している。しかし、赤血球の密度は、赤外線光線の吸収に影響を与える。赤外線光線は、皮膚の中に約1mm侵入し、そして、皮膚を通過する赤外光線の吸収または反射は、赤外線トランスミッター/検出器によって測定することができる。また、これは、赤外線の吸収または反射を記録することによってパルスの検出を可能にする。ここで、パルス曲線は、電気信号の連続の形で曲線として説明することができる。これは、曲線がサイン波の形になる。この事実は、また、本発明の方法に従う血圧を確立するのに用いられる。
第2に、この測定方法は、身体が主として圧縮できない水からなるという事実を前提とする。即ち、その内部は、水溶液を形成する。ここで、圧力波は、身体の組織を通って減衰することなく伝搬する。輸送される圧力は、部分的な圧力であり、これは、血圧に相当する。
必要ならば、さらなるパラメータとして、身体の外側から身体に作用する空気圧を考慮に入れることができる。最後に、測定は、また、測定場所の加速度によって影響され、この加速度は、測定結果を補償するために選択的に記録することができる。
血圧を継続的に測定するための装置及び方法は、前述した値の解析の測定方法に基づいている。これは、第1に、例示的な試行配置に関連して説明されるべきである。支持プレート上の4つの圧力センサは、皮膚の表面に接触することをもたらし、リストウオッチが装着され、パルスが感じられる場所に対向する腕の近くの前腕に正確に接触させる。複数の圧力センサまたは1つの圧力センサが他の適当な場所、例えば、リストウオッチが装着される上腕または脚等の場所に取り付けることができる。
上述の圧力センサは、皮膚の表面の圧力を測定するのに用いられてきた。皮膚の圧力波、部分的な圧力として貫壁性圧力を含む。赤外線トランスミッターによって赤外線光線を組織に注入し、そしてその反射を検出することによって、この測定場所から個別にパルスが測定された。これにより、4つの圧力センサによって測定された圧力値に相互に関連したパルスの圧力波を示すことが可能であった。これは、パルス曲線によって圧力値曲線にイメージされた拡張期圧力および収縮期圧力がどこにあるか局所的診断の可能性を与えるものである。しかし、このイメージは、定性的説明を与えるだけである。血圧は、測定された圧力値に含まれた重畳した値であった。絶対値をチェックするために、血圧は、リバ−ロッチ法のような従来の方法において、左側の上腕の圧力カフを用いることによって、その対象者の同一の腕で測定することができないことは言うまでもない。測定されるデータは、むしろ、振動測定法からのものと比較された。
図1は、腕時計のように装着できる装置を示している。ハウジング12を形成する支持プレート10は、この場合、アームバンド14内に一体化される。このアームバンドは、キャッチ16(詳細には図示されていない)と支持プレート10を備えている。それらが装着されるとき、たとえば、前腕の場所に保持され、これは、通常、腕時計が装着され、かつパルスが通常測定される場所に対向している。しかし、上述したように、他の場所への配置も可能である。
支持プレート10は、接触圧力をできるだけ一定を保てるように、前腕の場所に均等に保持されなければならない。アームバンド14は、バンド緊張力の測定値を記録する歪センサ18を備えている。アームバンド14が温度変化または物理的活動によってアームに生じる膨らみの結果として伸ばされる場合、これは、歪センサ18によって記録され、そして、その測定において補償することができる。支持プレートの上側または側面側の現在の大気圧を確立するための圧力センサ20(空気センサ)がある。支持プレート10の上側において、アームバンドは、測定される拡張期血圧及び収縮期血圧を示すディスプレイ22と、光学的警報ランプ24とを有する。さらに、入力キー26が割り当てられている。
複数の圧力センサ28は、支持プレート10の下側に配置され、それゆえ、ここでは見ることができない。また、圧力センサは、その感度側が下方に向いており、装着者の皮膚に対向している。赤外線センサ30は、関連する検出器32を有し、同様に、下側に一体化され、そして、赤外線の光は、装着者の皮膚に注入され、そして、その反射が検出される。集積回路が、支持プレート10の内部に収納され、そして、この集積回路は、以下でより詳細に説明される。
図2は、測定装置と電子回路の略図を示す。0〜1.5バールの間の感度を有する4つの圧力センサ28が、底部に配置されているのがわかる。例として、これらのセンサは、各々1つの圧電素子を含む。そして、圧力値に対して比例するその電圧が、圧力負荷のケース内に注入される。さらに、圧力センサ(大気圧センサ20)が、現在の状態における大気圧を測定する。電圧の形式で注入される、これらの圧力センサ28と大気圧センサ20によって生じる信号は、A/D変換器34に伝送され、そこから、マイクロプロセッサ36に伝送される。マイクロプロセッサ36は、入力キー26によって作動することができ、そして、マイクロプロセッサの出力値は、ディスプレイ22に表示することができる。マイクロプロセッサ36は、さらにRFインターフェース38、及びUSBインターフェース40に接続され、外部コンピュータ上のデータを読み出す。マイクロプロセッサ36は、さらに、記憶装置42に接続され、更に、電流源44(バッテリー及び主接続)に接続される。
また、加速度計46が接続されており、その電気信号が、マイクロプロセッサ36に供給される。赤外線トランスミッター30と、これに関連して、パルスを測定するための赤外線検出器32とが、マイクロプロセッサ36の下側に図示されている。48は、赤外線トランスミッター30とD/A変換器を作動させるための増幅器を示すのに用いられる。
15人の患者の血圧、即ち、27歳〜59歳までの5人の女性と10の男性が、本発明の装置及び方法によって測定された。すなわち、図1に示すように、4つの圧力センサによる。これらのセンサは、この腕時計が装着される場所に対向して、左側の腕から5cmの距離に配置され、または支持プレート10によって加えられた。この得られた値は、右側の上腕での振動測定を同時に行われる値と比較された。アクトロン ミンドレイ(Acutron Mindray)SV800装置を用いて行われる。この測定は、一旦対象者が、完全にリラックスした、休息状態において、そして、軽い物理的な運動をした後に、リラックスして着座位置において実行された。
個々の測定は、正確であるように、それぞれ30秒間にわたり実行された。それは、リラックスした着座位置において、一旦、鼻と口を閉じ、そして深呼吸をして(バルサルバ法)、同時に手を叩き、そして、上腕の筋肉を等しく緊張させ、最後に手指の開閉動作(30秒間の休息後に拳を握ったり開いたり)をして実行された。圧力センサ28(圧力信号)から得られた測定は、最初ミリボルト単位で得られる。血圧計が用いられないので、実行された比較は、イギリス高血圧症学会(BHS)または科学装置の改良のための協会(AAST)のいずれかで得られたものと両立しないことを意味する。
図3は、4つの圧力センサ28の測定結果をミリボルト単位で示し、表の助けにより、その結果は、67秒の周期で記録される。この表は、また、測定された皮膚の温度及びセンサ温度の基準値と同様に、付加的な加速度計46の値を含んでいる。最後のカラムは、付加的な大気圧センサ20からの圧力値を特定する。全体に、225の測定値が、両方の方法、即ち、従来の振動測定法と、比較される新規な圧力センサを基準にした方法とを用いて行われる。108のこれらの比較が、より詳細に調査された。付加的な測定は、性別、年齢、大きさ、重さ、初期の血圧値、腕長さ等の異なる人を用いて獲得されることが明らかである。
図4は、4つの圧力センサの時間の変化にわたって表示されたミリボルト単位の測定値を示す。これは、局所的な極大及び極小の間で振動する各値、約0.319mV〜0.388mVの間、時間に相互関連して4つのグラフの極値を示している。
これらの4つの血圧曲線から、拡張期血圧(圧力センサ4)のまわりの最高絶対値を有する曲線と同様に、拡張期血圧のまわりの第2の最低絶対値(圧力センサ2)及び関連したより高い収縮期血圧値を有する曲線が選択された。これらの値は、平均化され、そして、変動曲線が、貫壁性圧力を含む圧力値に対して得られる。
振動測定法で測定された血圧値及びミリボルト単位の圧力値が、各30秒間において比較されかつ互いに関連付けられた。図5は、収縮期圧力に対する平均化した測定値が、97〜214mmHgの間の血圧の振動測定の結果とどのように関連するのかを示すグラフである。また、図6は、96〜107mmHgの間の拡張期血圧に対する関係を示す。こうして、拡張期血圧値の下側と収縮期血圧値の上側の両方に対してリニア関係が確立される。この過程において、リラックスした筋肉と緊張した筋肉によって生じた基本の緊張力の測定に関連して予想される変化が検出できるであろう。
図7に示すように、また、2つの血圧値の比較に対して同様に当てはまる。ここで、収縮期血圧と拡張期血圧に対する測定値が図示されており、血圧の振動測定の結果に関連している。測定点の3つの異なる集団は、次のように識別することができる。第1は、214mmHgまでの領域のまわりの増加した血圧の領域の集団、第2は、測定点が、約145mmHgの領域にある集団、第3は、60〜120mmHgの領域の集団である。複数の圧力センサ28によって得られた値と振動測定法から得られた値との間の直線性は、変化がなく、そして、これらの測定値における変動は、狭い範囲内に位置する。
基準として用いられる振動測定法と、圧力センサを基準とする方法との関係は、その関係が明らかに直線的であるので、非常に正確であるように思える。圧力センサ基準の方法は、少なくともリラックス状態またはわずかに物理的に行動する対象者の測定として約束されている。
収縮期血圧と拡張期血圧との間の比較において、定性的な相違点がないことは注目すべきことである。拡張期血圧を確立することは、一般的に測定するのがより難しいので、収縮期血圧を測定するよりもこの圧力センサ方法を用いる要求が無いように見える。パルス及びパルスの上昇を伴う血圧曲線、いわゆる下降におけるC曲線は、明らかに識別可能である。これは、血管の状態に関して導かれる結論を可能にする。従来の振動測定装置が、血圧を測定するのに、30秒間を必要としている間に、この圧力センサ装置及び方法は、心臓の鼓動と鼓動の間で、即ち、継続的測定及びクロックを監視して測定できる。ある調整可能な値を越えるとすぐに、音響信号または光学信号が、この装置にトリガされ、または、外部自動警報がインターフェースを介して引き起こされる。
加速度計46からの値を考慮すると、動く対象者、即ち、例えば、対象者がウオーキングしかつ腕を振る場合、または対象者が着座しかつ腕を振る場合、または例えば、通常のオフィス活動の範囲で、対象者が着座しかつ腕を動かす場合、の各測定値を比較することができる。これらの測定電圧値は、規則的にチェックされなければならない。そして、このような装置の装着者において、個々の場合で調整されなければならない。しかし、この基本的な動作を行う装置を装着して、血圧の継続的な測定が可能であるが、ある程度、予想できない偏差、特に上方または下方への偏差が検出される。
図8は、本発明に従う装置の更なる実施形態を示す。この装置は、ハウジング12および腕時計によってもたらされたアームバンド14を有する。ハウジング12は、その下側に支持プレート10を有し、またその上部側にカバーガラス50を有している。このガラスの下側には、ディスプレイ22が設けられている。4つの入力キー26は、ハウジング12の側部に配置される。さらに、USBインターフェース40が、その側部に配置されている。
アームバンド14には、歪センサ18の形態でなるバンド緊張力センサ18’がある。キャッチ16は、本装置の先端部の適当な位置に固定可能になっているので、その位置に固定される。キャッチ16は、好ましくは、段階的なキャッチとして具体化されており、その結果、アームバンド14の緊張力、またはバンド本体に段階的な形で異なる強さで緊張させることができるし、また、逆に段階的に緊張力の強さを弱めることもできる。
ハウジング12内またはその上に配置された残りの要素は、以下で、図9〜図16の記載に関連して説明される。
図9は、下側から見たハウジング12を示し、そのため、支持プレート10の下側は、ハウジング12のベースを形成する。3つの圧力センサ28と1つの接触圧力センサ52が、この支持プレート10に関連付けられている。この接触圧力センサ52は、バンド緊張力センサ18’の代わりに設けることができる。しかし、バンド緊張力センサ18’は、接触圧力センサ52の代わりに4つの圧力センサ28で作ることもできる。
図9に示す例示的な実施形態では、3つの圧力センサ18と1つの接触圧力センサ52が、ひし形の角部に概略配置され、そして、支持プレート10のエッジから間隔を置いて配置されている。
図10は、図9と同様な図面を示すもので、2つの圧力センサ28と1つの接触圧力センサ52、あるいは3つの圧力センサ28のリニア配置は、バンド緊張力センサ18’として利用することができる。3つのセンサは、直線に沿った列内に配置され、この直線は、アームバンド14の長手方向に沿って伸び、そして、支持プレート10の中心上にある。
圧力センサ28と接触圧力センサ52の間の差異を示す例示的な実施形態が、図11から見ることができ、接触圧力センサ52は、圧力センサ28よりも、支持プレート10の自由表面から好ましくは、約半分だけ、突起部分が短い。
複数のトライアルでは、圧力センサ28の支持プレート10からの突出が、約0.5mmから約1mmの間にある場合が良い測定結果が得られ、本装置の快適な装着が可能になる。
ハウジング12の内部には、電子回路と圧電素子センサ要素56を有するプリント回路基板54があり、この圧電素子センサ要素は、圧力センサ28と接触圧力センサ52からなり、基板上に配置されている。さらに、圧力センサ28と接触圧力センサ52は、プランジャー58を有し、このプランジャーは、直角に支持プレート10を貫通し、ハウジング12内に配置された端面を有する関連したセンサ要素56に妨げられることなく、かつ相互に作用することなく配置されている。
シーリング膜が、シーリングのためにセンサ要素56とプランジャー58との間に存在し、電子回路に汚れた粒子または水が進入するのを防止する。プランジャー58は、好ましくは、外側端部にボタンヘッド状の設計がなされ、圧力側及び装置の使用者へ害を与えることを防止する。
この点に関しては、異なる解決法が実現可能であることは言うまでもない。
図12及び図13は、チェーンとして設計されたバンド14の実施形態を示す。2つの部分62,64には、連結チェーンとして、例えば、ガル(Gall's)の多関節チェーンとして具体化されている。部分62は、一端部がハウジング12にヒンジ結合され、ハウジングから離れた端部領域に設けたボルト66によって、キャッチ16のフック68と固定タブ70と相互作用するように意図されている。このフラップ状のキャッチ16は、時計製造産業から本来知られていて、旋回可能に部分64の最終フック68に取り付けられる。キャッチ16から離れた部分64の端部は、図14及び図15に関連して記述されているように、ハウジング12またはバンド緊張力センサ18’のいずれかにヒンジ結合される。
図12及び図13に示されたバンド14の実施形態では、段階的なキャッチの形式で、バンド14が具体的なステップ数で緊張できるようになっており、またリリースすることもできる。段階的キャッチとしてのキャッチ16の図示した例の代わりに、スキー靴または時計製造産業で知られたキャッチが、また、実現可能である。
部分62またはバンド14の対応する部分は、公知の形式でハウジング12の取り付け耳72にヒンジ結合されている。バンド14上に作用する緊張力を測定できるように、特に、バンド14が弾性のない実施形態の場合、部分64または対応するバンド14の部分は、図14及び図15で説明するように、バンド緊張力センサ18’にヒンジ結合される。
バンド緊張力センサ18’のこれらの実施形態は、C形状またはU形状のフレーム74を有する。2つの相互に平行なフレーム74の脚部76は、チェーンまたは対応するバンド14の部分にヒンジ結合するための取り付け耳を形成する。この2つの脚部76は、ハウジング12の側壁78を介して案内され、その結果、脚部は、流れ方向に自由に動くことができ、また、ハウジング12の内部にウエブ80を介して強固に相互連結される。圧縮ばね82が、このウエブ80と側壁78との間で作用する。
図14に示された実施形態では、変位変換器84が、ウエブ80と側壁78との間で作用する。前記変位変換器は、(圧縮ばね82の圧縮力の関数として)バンド14またはチェーンが引っ張られる緊張力に応じて、電気的なバンド緊張力信号を発生させる。
図15に示された実施形態では、歪ゲージ86が圧縮ばね82自体に配置されており、この圧縮ばね82の圧縮力の関数として、電気的なバンド緊張力信号を発生させることができる。
図16に示された電子回路60の実施形態は、図2に関するものと非常に類似している。
例示の4つの圧力センサ28からの電気的な圧力信号、バンド緊張力センサ18’からの電気的なバンド緊張力信号、及びエア圧力センサ20からの電気的なエア圧力出力が、A/D変換器34(アナログ/デジタル変換器)に供給される。この変換器は、マイクロプロセッサ36に適切に変換された信号を供給する。ここで、圧力センサ28、また必要ならば、接触圧力センサ52が絶対値センサとして設計されておらず、比較圧力センサである場合、エア圧力センサ20を配置することができる。エア圧力出力信号が、複数の圧力信号または接触圧力信号のエア圧力に従属する補正のために、マイクロプロセッサ36に用いられ、さらなる処理のために、適切なエア圧力の独立した信号を得ることができる。バンド緊張力センサ18’の代わり、またはこれに付加して、接触圧力センサ52がある場合、接触圧力センサからの接触圧力信号が、また、A/D変換器34に供給され、そして、そこから、マイクロプロセッサ36に供給される。
更に、USBインターフェース40、記憶装置42、及び好ましくは、バッテリーまたは充電可能バッテリーを用いるが電源44が、公知の形式でマイクロプロセッサ36に接続される。
好ましくは、加速度計46及びRFインターフェース38がマイクロプロセッサ36に同様に接続される。
さらに、赤外線センサ30のトランスミッターが、提供されるならば、増幅器及び及びD/A変換器48を介してマイクロプロセッサ36に接続される。(例として図示された3つの)赤外線センサ30の本発明における可能な検出器32は、その出力信号をA/D変換器34に入力させ、そして、この変換器を介してマイクロプロセッサ36に入力させる。
さらに、入力キー26とディスプレイ22がマイクロプロセッサ36に接続される。
完全を期すために、基準として温度センサ88を設けることができ、この電気信号は、A/D変換器34を介してマイクロプロセッサ36に供給される。例として、温度センサ88は、測定場所および/または電子回路60の温度において、対象者の温度を測定するのに用いることができ、対象者の温度に関する情報を得て、または必要とされ、または作動温度の到達及び維持を監視するために、温度に従属した信号を補正することができる。
さらに、光学的または音響の警報トランスミッター90が、マイクロプロセッサ36に接続することができる。光学的警報トランスミッターをディスプレイ22に一体化することも実現可能であることは言うまでもない。
電子回路は、入力本体92を有する。この入力本体は、入力キー26、RFインターフェース38、及びUSBインターフェース40によって個別にまたは組み合わされて形成することができる。入力本体92は、命令を入力し、かつ外部で定めた値を入力させるのに用いられ、これらは、図17、図18、図20のフローチャートの記述に関連して行われる。USBインターフェース40は、さらに、マイクロプロセッサ36をプログラミングし、また、必要ならば、更なる評価の目的のためにコンピュータに本装置によって記録されたデータを伝送するための外部コンピュータに接続するのに役立つ。同一のことは、RFインターフェース38にも適用される。
最後に、電子回路60は、また、出力本体94を有する。ディスプレイ22、RFインターフェース38、及びUSBインターフェース40によって、個別にまたは組み合わせて形成することができる。ディスプレイ22は、測定結果、警報、作動の状態及び指令を表示するために用いられる。RFインターフェース38及びUSBインターフェース40は、出力本体が確立されたデータを伝送し、必要ならば、内部データを外部コンピュータに伝送するのに役立つ。
本装置の作動及び機能性、及びマイクロプロセッサ36における信号の本発明に特定された処理工程は、図17、図18および図20に示されたフローチャートから発生している。図17のフローチャートは、本装置が身体の皮膚上の適切な位置に取り付けられた後、血圧の所望の測定が完了した後までの最も重要なステップの概説を与えている。
本装置(図1または図8)は、一旦、先端部の適当な位置に、この先端部を取り巻くバンド14が緊張して取り付けられると、本装置は、快適な形で所定の場所にスリップなく装着され、本装置が、例えば、入力キー26「開始」を押すことによってスイッチオンされる。これにより、安定した測定と監視機能等の内部測定が開始する。
これらの測定が完全に成功するとすぐに、マイクロプロセッサ36は、ユーザ情報の初期化に関する「ユーザ情報ユニット手順」に進む。ここで、マイクロプロセッサ36は、例えば、その環境が安定しているか、特に、温度センサ88によって定まる装置の温度(この場合、内部温度)が安定であるかをチェックする。圧力センサまたは複数のセンサ28からの圧力信号は、すでに評価され、そして、「安定温度待ち」とのコメントに沿って、確定したパルス率がディスプレイ22上に表示される。
マイクロプロセッサ36が安定状態を決定すると、校正が必要であるかどうかの決定がなされる。装置自体は、校正を支持して、例えば、最初にその校正を用いるか、長い期間用いられなかったか、補正及び試験関数に関係する値が失われたか、または信頼できないと認定される等の場合に、その校正を行うことを決定する。しかし、この決定は、必要ならば、作動する人または使用者によって行うことができる(この選択が設けられている場合)。この目的に対して、対応する質問がディスプレイ22に表示される。校正は、「イエス」の入力キー26を押すことによって初期化される。校正は、「アームバンドの緊張力の補正手順」が完了し、そして、「mmHgへの変換ファクターを確立する手順」に続いている。マイクロプロセッサ36内での測定値の計算を用いて血圧の持続的測定が開始される。この「アームバンドの緊張力の補正手順」および「mmHgへの変換ファクターを確立する手順」は、図18〜図21に関係して詳細に論じられる。
しかし、校正が必要とされない場合、これは、「ノー」入力キー26を押すことによって確認される。
校正が必要でないと、装置は、「ユーザ情報の準備測定」手順を行う。この処理において、「通常のアームバンド緊張力」の指示が、ディスプレイ上に現れる。これは、通常の(平均)アームバンド緊張力であることを意味する。そして、アームバンド緊張力の現在値と同様に、予め決定されたアームバンドの最小許容緊張力、予め決定されたアームバンドの最大許容緊張力が表示される。アームバンドの緊張力は、バンド緊張力センサ18’からのバンド緊張力信号から現れるので、バンド緊張力信号は、接触圧力センサ52からの接触圧力信号から提供されるものではない。マイクロプロセッサ36は、最小許容値と最大許容値との間の有効範囲内にある値であるかどうかをチェックする。そして、この場合、ディスプレイ上の表示によって初期化されるべきではなく、バンド14に、より強くまたはより弱く緊張力を与えるべきである。このステップは、測定されたアームバンドの緊張力または測定された接触圧力が、有効範囲内になるまで、繰り返される。この場合できるだけ早く、測定値の計算を用いて血圧の持続的な測定が開始される。
複数のセンサからの各信号は、好ましくは、約40Hzのレートでサンプリングされる。これは、測定された圧力、温度、及び加速度の各信号における正確な評価を可能にする。
パルス率、血圧(収縮期と拡張期)、温度、エア圧力を計算することに加えて、この「測定値を計算する」手順は、安定状態にあるかどうかを持続的にチェックする。例として、これは、複数の測定値またはその変化が所定の制限値内にあるかどうかをもっともらしくチェックすることによって生じる。不安定状態は、ある時間にわたり測定される場合、マイクロプロセッサ36は、使用者またはその操作人がこの点を気づかせるために、警報トランスミッター90を初期化する。
安定状態であるならば、それぞれの計算された、測定値、パルス率、血圧(収縮期と拡張期)、温度、エア圧力が、ディスプレイ22に示され、ディスプレイは、「ユーザ情報測定」手順を生じさせる。
この測定の結果が望まれる場合、対応する入力キー26が作動される。これは、装置内の内部測定を停止する(「内部測定の停止」)。
装置がその後スイッチオフされる場合、計算された測定値および補正関数が、記憶装置42内に保存される。
外部コンピュータが、例えば、USBインターフェース40を介して本装置に接続されまたはその状態を続ける場合、外部コンピュータ上に、このエントリー及びディスプレイがもたらされる点が、また論じられる。
図14は、ここで記述するために用いられ、アームバンド緊張力が「アームバンドキン張力の補正手順」によって定められる。この手順が開始されると、ステップ「ユーザ情報校正 1」が生じ、この場合、バンド緊張力センサ18’からのバンド緊張力信号または接触圧力センサ52からの接触圧力信号が評価される。この結果、「アームバンド緊張力を緩めよ」のコメントがディスプレイ22に表示され、そして、予め決定された、最小許容値及び最大許容値が、現在値とともに表示される。この現在値が最大許容値を超えている場合、操作者または使用者は、現在値が許容範囲内になるまで、キャッチ16によってバンド14を緩めなければならない。従って、現在値が最小許容値を下回る場合、バンド14を緊張させなければならない。マイクロプロセッサ36は、現在値が最小許容値と最大許容値の間の有効範囲にあるかどうかをチェックする。
マイクロプロセッサ36は、好ましくは、3軸加速度計である加速度計46からの複数の信号を用いて、全ての校正測定が、静止位置及び変化のない位置での測定場所において実行されることを確実にする。
測定値が有効範囲内にある場合、マイクロプロセッサ36は、ステップ「ユーザ情報校正 2」に進む。このステップの開始時に、圧力センサ28からの圧力信号と共に、アームバンド緊張力または接触圧力の最後の測定値が保存される。続いて、「アームバンドのキン張力を強く!」のコメントがディスプレイに初期設定される。そして、対応する予め設定された、最小値及び最大値が、測定された現在値と共に表示される。ユーザまたは操作者は、好ましくは、このステップにおいて、マイクロプロセッサ36によってその値をチェックし、その値が最大値と最小値の間の有効範囲内にあることをディスプレイに表示するまで、バンド14を緊張させる。
バンド緊張力信号または接触圧力信号が有効範囲内にある場合、マイクロプロセッサ36は、ステップ「ユーザ情報校正 3」に進む。先行する前の測定、即ち、強いバンド緊張力にあるとき、バンド緊張力信号または接触圧力信号及び同時に測定された圧力センサ28からの圧力信号が、このステップの開始時に保存される。
そして、コメント「通常のアームバンド緊張力」が、ディスプレイ上に表示され、予め決定された、最適な最大及び最小の許容値が、測定された現在値とともに表示される。ユーザまたは操作者は、現在値が、ディスプレイ22に示されている有効範囲内にあることをマイクロプロセッサ36が決定するまで、キャッチ16によってバンド14の緊張力を再び減少させなければならない。
マイクロプロセッサ36によるチェックにより、現在値が許容可能な有効範囲内にあることが得られた場合、ステップ「ユーザ情報校正 4」が実行される。この処理では、通常のアームバンド緊張力にある最後の測定、即ち、これに関係するバンド緊張力信号または接触圧力信号及び同時に測定された圧力センサ28からの圧力信号が保存される。この点について述べると、「アームバンド緊張力補正手順」が実行されている間、本装置(特に、圧力センサ28と、可能であれば、接触圧力センサ52)は、同一場所及び位置に留まり、そして、ユーザは、血圧ができるだけ一定であるように動作させる。
緩いアームバンドの緊張力、強いアームバンドの緊張力、及び通常のアームバンドの緊張力に対して測定された各値は、図19の助けとなる以下の記述のように、次に続くアームバンド緊張力の補正に対する補正関数を計算するのに用いられる。
図19において、横座標は、バンド緊張力信号または接触圧力信号の測定された電圧(ボルト)を特定する。縦座標は、圧力センサ28からの補正なしの圧力信号の測定された電圧(ボルト)に関係する。改善された明確化の理由のため、図19は、上記3つの校正ステップ(緩いアームバンド緊張力、通常のアームバンド緊張力、及び強いアームバンド緊張力)におけるバンド緊張力信号または接触圧力信号に応じて、試験ユーザの単一の圧力センサ28からの圧力信号から決定された、収縮期(ひし形)及び拡張期(四角形)の血圧値をプロットする。これらの校正測定値は、リニア回帰によって補正関数(各圧力センサ28に対する)を定めるために用いることができ、この補正関数は、図19に示されており、拡張期血圧に対して実線を用い、また収縮期血圧に対して破線を用いている。
補正関数 Δyd=kd*x+dd は、リニア回帰によって拡張期血圧を決定する。
また、補正関数 Δys=ks*x+ds は、収縮期血圧を決定する。ここで、xは、ミリボルト単位のバンド緊張力または接触圧力を定める。またファクターkd及びksは、勾配を定める。ファクターdd及びdsは、オフセット値を定める。そして、Δyd及びΔysは、バンド緊張力及び接触圧力に応じた補正値を定める。
例示した例では、補正関数Δys=0.208x+0.053が、収縮期血圧として計算された。また、補正関数Δyd=0.2027x+0.0517が、拡張期血圧として計算された。
「測定値を計算する」手順中、収縮期及び拡張期のそれぞれの血圧値は、圧力信号から生じ、バンド緊張力信号または接触圧力信号に応じて、以下の公式に従って補正される。
公式 yd=測定された拡張期の血圧値−Δyd または、
収縮期の血圧値に対しては、
ys=測定された収縮期の血圧値−Δys
これは、例えば、関連する四肢の周囲長さの変化の結果として、エア圧力または同等のものを変える運動の結果として、バンド緊張力における変化を補償する。
収縮期及び拡張期の値から有効な血圧値を定めることを可能とするために、アームバンド緊張力のための補正関数によって補正され、さらに、校正が必要であれば、「変換ファクターを定める」手順が実行され、図20を参照して詳細に説明される。完全を期すために、基準は、この校正ステップと、アームバンド緊張力のための補正関数を定めるとき、本装置を用いるユーザの血圧が、校正期間中に一定に保たれるという両方の前提に基づいて実行される。これは、一方では、ユーザが同一の快適な位置を保持し、他方では、マイクロプロセッサが、測定値のもっともらしいチェックを実行する。さもなければ、関連した校正ステップが繰り返される。
「変換ファクターをmmHgに定める」手順が開始された後、ディスプレイ22は、「ユーザ情報校正 5」のステップにおいて、「外部基準測定」を表示する。これは、血圧が、本装置によって測定された後に生じる。例えば、バンド緊張力の依存状態を定めるために、測定後5分間、かつ処理中少なくともほぼ一定値に保持された。このとき、ユーザの血圧は、例えば、校正された振動による血圧測定装置によって、認められた測定方法を用いて測定されなければならない。例えば、この装置が前腕の腕の近くに取り付けられた場合、血圧は、好ましくは、振動血圧測定装置によって、同一の腕の上腕で測定される。
このとき、「外部入力値 1」のステップにおいて、本装置が、ディスプレイ22上に対応する表示によって、収縮期及び拡張期のための外側から測定された基準値が、入力されるように要求する。この入力は、入力キー26または本装置に接続された外部コンピュータのいずれかによってもたらされる。外部の血圧測定装置が、本発明に従う装置と直接通信し、そして、これらの手段によって収縮期及び拡張期の測定された基準値を伝送するのが好ましい。
リニア校正関数 Pd=gd*yd+od は、拡張期血圧のために決定される。そして、リニア校正関数 Ps=gs*ys+os は、収縮期血圧のために決定される。
一方、収縮期に対しては、外部で測定された血圧値(mmHg)から、また他方、拡張期に対しては、認められた振動血圧測定法によって、圧力センサ28または補正関数Δyd及びΔysによって補正された複数の圧力センサからの測定値(mV)から決定される。
前記前提は、通常の場合(=精度が向上したものでなく)オフセット(odとos)に対して1点の校正で足りる。一方、増幅ファクターgd及びgsは、圧力センサの特別の固定ファクターを表す。ここに例示する実施形態では、これらの増幅ファクターは、関連したプランジャーの特性による補正ファクターを乗算した関連のセンサ要素56(mV/mmHg)の感度次第である。プランジャーの特性は、その長さ、摩擦状態、弾性/硬さ、減衰等が関係する。プランジャー58は、できるだけ良好な検出感度を得るために、硬くなるように設計される。特に、本装置が最初に用いられる場合、マイクロプロセッサ36は、「増加した精度」を決定づける「イエス」に反応し、その結果、増幅ファクターgd及びgsが、2点校正によって定められる。本装置の更なる使用中、ユーザまたは操作者は、適切な入力キー「イエス」または「ノー」を押すことにより、この決定における校正のタイプを選択することができ、その結果、測定精度を上げることができる。
「望ましい精度向上」=「イエス」の決定がなされる場合、いわゆる2点校正が実行される。この結果、さらに、上述した外部基準測定に加えて、変化した、好ましくはより精度の高い血圧測定が実行される。例として、この結果に対して、使用者は、「ユーザ情報校正 5」の段階において特定されるように、自分の点にボールをしっかりと保持できる。これは、血圧を増加させ、そして、この増加は、圧力センサ28によって規定される。この測定は、上述した基準(例えば、安定性、血圧の偏差)に従うマイクロプロセッサ36によって受入れ可能となるように算定され、マイクロプロセッサは、補正関数によって補正された、収縮期及び拡張期の対応する血圧値を保存する。そして、ディスプレイ22上の適切な表示によって、更なる外部基準測定を要求する。上述したように、これは、例えば、外部振動血圧測定装置によってもたらされる。
「外部入力血 2」のステップにおいて、ディスプレイ22上の対応する表示によって、収縮期及び拡張期の外部で確定した基準値の入力を要求する。この入力は、「外部入力値 1」のステップに関連して上述したようにもたらされる。
このとき、マイクロプロセッサ36は、血圧の変化が十分であるか否かをチェックする。もしそうでない場合、十分な血圧変化があるまで、再び、新しい内部および外部の測定がある。この場合、マイクロプロセッサ36は、圧力センサ28によって測定され、そして、補正関数、また、収縮期及び拡張期の対応する外部で測定された基準値によって補正された、収縮期及び拡張期の血圧値を用いて、収縮期及び拡張期のための線形校正関数を計算する。
図21は、この方法で確立された校正関数の例を示す。横座標は、ボルト単位の電圧として、補正関数によって補正された圧力センサ28からの圧力信号を特定する。関連する外部で測定された、収縮期及び拡張期のための基準値が、縦座標に沿ってプロットされている。拡張期の校正関数は、完全な直線を用いて図示されている。また、収縮期の校正関数は、破線の直線を用いて図示されている。
「増加した精度」を必要としない場合、そのとき、マイクロプロセッサ36は、圧力センサ28によって確立されかつ補正関数によって補正された、第1の外部基準測定及び収縮期及び拡張期の対応する値によって定められた血圧値から、拡張期のためのオフセットodと収縮期のためのオフセットosを計算する。この補正関数は、増幅ファクターgq及びgsの前に確定されかつ保存された値が用いられる。
一旦、校正関数が計算されると、図17に関連して記載されたように、持続的な測定及び血圧値の計算を開始することができる。マイクロプロセッサ36は、収縮期及び拡張期の血圧値が上限および下限の閾値を越える場合、測定中に警報トランスミッター90を作動させる。完成度のために、長い期間にわたり持続的に規定された血圧値が、記憶装置42内の時間情報と共に保存される。そして、このデータは、さらに、評価及び達成する目的のためにインターフェース38、40の一つを介して、外部コンピュータに出力することができる。
本装置は、腕時計の大きさで作ることができ、さらに、測定目的のために、動脈が閉塞され、または部分的に閉塞される必要がないので、パルスを妨げることなく使用者の日々の過程において、血圧値及びパルス値を持続的に監視するのに適している。
例として、マイクロプロセッサ36は、さらなる処理のために最も良い血圧信号を有する圧力センサ28からの信号を選択することができる。圧力センサ28と接触圧力センサ52を有する実施形態では、マイクロプロセッサ36は、さらに、これらの1つ以上のセン28が、対応する信号に基づく接触圧力センサ52として用いられることを決定する。

Claims (15)

  1. 監視する目的の使用者の血圧を継続的に測定するための装置であって、
    使用者の身体の外表面上の場所に保持され、血圧によって影響される前記場所での圧力を継続的に測定し、そして、対応する電気圧力信号を発生させるのに適した少なくとも1つの圧力センサ(28)と、
    身体を取り囲むのに適し、かつ安全に前記場所の表面に対して機能的に接触して前記圧力センサ(28)を保持するバンド(14)と、
    前記使用者の身体の外表面に保持され、継続的に接触圧力を測定し、かつ電気的な接触圧力信号を発生させるのに適した接触圧力センサ(52)と、
    前記バンド(14)における緊張応力を継続的に測定し、そして、対応する電気的なバンド緊張力信号を発生させるのに適したバンド緊張力センサ(18’)と、
    電流源(44)、及び拡張期と収縮期の血圧値を定め、前記接触圧力信号またはバンド緊張力信号を入力するマイクロプロセッサ(36)を有する電子回路(60)と、
    前記血圧値を表示しかつ出力する出力本体(94)と、を含むことを特徴とする装置。
  2. 前記マイクロプロセッサ(36)は、対応する前記接触圧力信号または前記緊張力信号及び段階的に異なる強さで緊張した前記バンド(14)の圧力信号に応じて、特にリニア回帰による補正関数を定めるのに適しており、
    継続的な測定中に、前記接触圧力信号または前記バンド緊張力信号に応じて前記圧力信号を補正することを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 前記バンド(14)は、段階的なキャッチ(16)を有して、前記バンド(14)を大小の強さの範囲で緊張可能にすることを特徴とする請求項1または請求項2記載の装置。
  4. ハウジング(12)が、そのハウジングベースを形成する支持プレート(10)を有し、前記圧力センサ(28)が、前記支持プレートからわずかに1mmしか突出しないことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の装置。
  5. 前記接触圧力センサ(52)が、同様に、前記圧力センサ(28)よりもわずかに小さい量、特に約半分の量だけ前記支持プレート(10)から突出していることを特徴とする請求項4記載の装置。
  6. 少なくとも1つの外側から測定された拡張期と収縮期の有効血圧値が入力する入力本体(92)を備え、前記マイクロプロセッサ(36)は、これらの有効血圧値と前記圧力信号から、校正関数を定め、継続的な測定中に、前記有効血圧値を定めるために、前記校正関数が、補正関数が定められた場合には前記補正関数によって補正されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の装置。
  7. エア圧力センサ(20)を備え、該センサの電気的なエア圧力が、特に、前記圧力信号及び前記接触圧力信号のそれぞれを補正するために、前記マイクロプロセッサ(36)に供給されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の装置。
  8. 前記圧力センサ(28)は、絶対値圧力センサとして具体化され、現在の、前記接触圧力センサ(52)が、特に絶対値圧力センサとして同様に具体化されることを特徴とする請求項7記載の装置。
  9. 加速度計(46)を備え、この電気的な加速度出力信号が、前記マイクロプロセッサ(36)に供給されて評価されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の装置。
  10. 温度センサ(88)を備え、この電気的な温度出力信号が、前記マイクロプロセッサ(36)に供給されて評価されることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の装置。
  11. 関連した検出器(32)を有する赤外線トランスミッター(30)を備え、この電気的な検出器出力信号が、前記マイクロプロセッサ(36)に供給されて評価されることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の装置。
  12. 前記電子回路(60)は、音響または光学的な警報トランスミッター(24)を有し、この警報トランスミッターは、前記マイクロプロセッサ(36)によって作動可能であり、前記拡張期及び収縮期の血圧のために規定できる警報閾値を超えるまたは下回った場合に警報を生じさせることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載の装置。
  13. 監視する目的の使用者の血圧を継続的に測定するための方法であって、
    少なくとも1つの圧力センサ(28)が、使用者の身体の外表面上の場所に保持され、血圧によって影響される前記場所での圧力を継続的に測定し、そして、対応する電気圧力信号が発生され、
    身体がバンド(14)によって取り囲まれ、前記バンドが安全に前記場所の表面に対して機能的に接触して前記圧力センサ(28)を保持し、
    接触圧力が、使用者の身体の外表面に設けた接触圧力センサ(52)またはバンド緊張力センサ(18’)によって継続的に測定され、そして、対応する電気的な接触圧力信号が発生し、または前記バンド(14)の緊張力が継続的に測定され、そして、対応するバンド緊張力信号が発生し、さらに、拡張期と収縮期の血圧値が、電流源(44)を有する電子回路(60)のマイクロプロセッサ(36)によって、前記接触圧力信号または前記バンド緊張力信号を考慮に入れて前記圧力信号から定められ
    して、前記血圧値が、出力本体によって表示または出力されることを特徴とする方法。
  14. 前記バンド(14)は、特に段階的に異なる強さで緊張され、そして、前記マイクロプロセッサ(36)によって、対応する接触圧力信号または前記バンド緊張力信号及び圧力信号に応じて、特にリニア回帰によって補正関数が定められ、
    継続的な測定中に、前記接触圧力信号または前記バンド緊張力信号に応じて、前記補正関数によって前記圧力信号を補正することを特徴とする請求項13記載の方法。
  15. 外部から測定された拡張期及び収縮期の有効血圧値が、前記マイクロプロセッサ(36)に入力し、該マイクロプロセッサ(36)は、これらの有効血圧値と前記圧力信号から校正関数を定め、該校正関数は、補正関数が定められた場合には前記補正関数によって補正され、前記継続的な測定中に、拡張期及び収縮期の有効血圧値を定めることを特徴とする請求項13または請求項14に記載の方法。
JP2011522433A 2008-08-15 2009-08-12 監視する目的の血圧を継続的に測定するための装置及び方法 Expired - Fee Related JP5626659B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01295/08 2008-08-15
CH01295/08A CH699319A2 (de) 2008-08-15 2008-08-15 Verfahren und Gerät zum kontinuierlichen Messen des Blutdruckes zu Überwachungszwecken.
PCT/EP2009/005850 WO2010017973A1 (de) 2008-08-15 2009-08-12 Gerät und verfahren zum kontinuierlichen messen des blutdrucks zu überwachungszwecken

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012500033A JP2012500033A (ja) 2012-01-05
JP5626659B2 true JP5626659B2 (ja) 2014-11-19

Family

ID=41137748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011522433A Expired - Fee Related JP5626659B2 (ja) 2008-08-15 2009-08-12 監視する目的の血圧を継続的に測定するための装置及び方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9848781B2 (ja)
EP (2) EP2337493B1 (ja)
JP (1) JP5626659B2 (ja)
BR (1) BRPI0917812A2 (ja)
CH (1) CH699319A2 (ja)
WO (1) WO2010017973A1 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201111138D0 (en) * 2011-06-30 2011-08-17 Leman Micro Devices Uk Ltd Personal health data collection
EP2823759A4 (en) * 2012-03-07 2015-11-11 Seiko Epson Corp PULSE MONITOR AND PROGRAM THEREOF
CN105578951A (zh) * 2013-06-03 2016-05-11 梅戴塔有限公司 血压测量设备
CN105916436A (zh) * 2014-01-16 2016-08-31 诺基亚技术有限公司 用于测量动脉信号的设备和方法
US10610113B2 (en) 2014-03-31 2020-04-07 The Regents Of The University Of Michigan Miniature piezoelectric cardiovascular monitoring system
JP2014166561A (ja) * 2014-04-23 2014-09-11 Seiko Epson Corp 血圧計
EP2957225A1 (en) 2014-06-18 2015-12-23 STBL Medical Research AG Strain gauge device and equipment with such strain gauge devices
US20160066842A1 (en) * 2014-09-09 2016-03-10 Polar Electro Oy Wrist-worn apparatus for optical heart rate measurement
CN105615857A (zh) * 2014-10-27 2016-06-01 武光晨 手表式血压计
WO2016065476A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 2352409 Ontario Inc. A wearable device and method for non-invasive monitoring continuous blood pressure and other physiological parameters with reduced movement artifacts
US10449415B2 (en) * 2014-12-01 2019-10-22 Polar Electro Oy Wrist-worn physical activity measurement apparatus
WO2016096919A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-23 Leman Micro Devices Sa Personal health data collection
EP3067678B1 (en) 2015-03-12 2019-10-09 STBL Medical Research AG Method for producing a strain gauge device
WO2016169787A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-27 Koninklijke Philips N.V. An adjustable arm for a patient monitoring device
CN106175832B (zh) * 2016-06-27 2019-07-26 联想(北京)有限公司 一种检测血压的方法及移动终端
US10722125B2 (en) * 2016-10-31 2020-07-28 Livemetric (Medical) S.A. Blood pressure signal acquisition using a pressure sensor array
US11000193B2 (en) 2017-01-04 2021-05-11 Livemetric (Medical) S.A. Blood pressure measurement system using force resistive sensor array
CN107376307A (zh) * 2017-09-03 2017-11-24 康丰生 一种可采集个人运动及身体健康数据的穿戴设备
US20190167195A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-06 Edwards Lifesciences Corporation Systems and methods for performing diagnostic procedures for a volume clamp finger cuff
CN110151155B (zh) * 2018-02-12 2020-08-25 广东乐心医疗电子股份有限公司 一种电子血压计血压计算方法、装置和电子血压计
US20200143657A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Patrick Humphrey Medical Alert System
WO2021176277A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-10 Synapsis Medical Inc. System and methods for physiological parameter measurement
KR102386203B1 (ko) * 2020-06-03 2022-04-13 (주)참케어 혈압 측정을 위한 센서모듈 및 이를 이용한 손목 착용형 휴대용 혈압 측정 장치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4331154A (en) * 1979-10-15 1982-05-25 Tech Engineering & Design Blood pressure and heart rate measuring watch
US4409983A (en) * 1981-08-20 1983-10-18 Albert David E Pulse measuring device
JPS6247342A (ja) * 1985-08-24 1987-03-02 松下電工株式会社 ベルト
JP2770371B2 (ja) * 1989-02-13 1998-07-02 株式会社デンソー 心拍検出装置
US5485848A (en) 1991-01-31 1996-01-23 Jackson; Sandra R. Portable blood pressure measuring device and method of measuring blood pressure
US5494043A (en) * 1993-05-04 1996-02-27 Vital Insite, Inc. Arterial sensor
US5797850A (en) * 1993-11-09 1998-08-25 Medwave, Inc. Method and apparatus for calculating blood pressure of an artery
US5941828A (en) 1993-11-09 1999-08-24 Medwave, Inc. Hand-held non-invasive blood pressure measurement device
DE19757974A1 (de) * 1997-12-24 1999-07-15 Braun Gmbh Verfahren und Meßgerät zur Bestimmung des Blutdrucks
US6245024B1 (en) * 2000-01-13 2001-06-12 Sunbeam Products, Inc. Blood pressure cuff with tension indicator
FI20000346A (fi) * 2000-02-16 2001-08-16 Polar Electro Oy Järjestely biosignaalin mittaamiseksi
US6533729B1 (en) * 2000-05-10 2003-03-18 Motorola Inc. Optical noninvasive blood pressure sensor and method
US6475153B1 (en) * 2000-05-10 2002-11-05 Motorola Inc. Method for obtaining blood pressure data from optical sensor
US6918879B2 (en) 2000-10-09 2005-07-19 Healthstats International Pte. Ltd. Method and device for monitoring blood pressure
SG94349A1 (en) * 2000-10-09 2003-02-18 Healthstats Int Pte Ltd Method and device for monitoring blood pressure
US7179228B2 (en) * 2004-04-07 2007-02-20 Triage Wireless, Inc. Cuffless system for measuring blood pressure
JP4549900B2 (ja) * 2005-03-10 2010-09-22 シャープ株式会社 生体信号測定装置、生体信号測定方法、およびコンピュータプログラム
JP2006288663A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Sharp Corp 指輪型生体信号測定装置
US7798973B2 (en) * 2005-10-13 2010-09-21 Cardiac Pacemakers, Inc. Detection of hypovolemia using implantable medical device
DE102005059435A1 (de) 2005-12-13 2007-06-14 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur nichtinvasiven Blutdruckmessung
US20080262535A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-23 Ohk Medical Devices Ltd. Method and an apparatus for adjusting Blood circulation in a limb

Also Published As

Publication number Publication date
US9848781B2 (en) 2017-12-26
BRPI0917812A2 (pt) 2020-12-22
JP2012500033A (ja) 2012-01-05
EP2620100A1 (de) 2013-07-31
EP2620100B1 (de) 2019-09-18
WO2010017973A1 (de) 2010-02-18
US20110166461A1 (en) 2011-07-07
CH699319A2 (de) 2010-02-15
EP2337493A1 (de) 2011-06-29
EP2337493B1 (de) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5626659B2 (ja) 監視する目的の血圧を継続的に測定するための装置及び方法
JP6722456B2 (ja) 個人健康データ収集
US8313439B2 (en) Calibration of pulse transit time measurements to arterial blood pressure using external arterial pressure applied along the pulse transit path
RU2719952C2 (ru) Приборы для неинвазивного мониторинга кровяного давления, способы и компьютерный программный продукт для работы с ними
JP3951708B2 (ja) 生体情報評価装置
JP5408751B2 (ja) 自律神経機能測定装置
US9326692B2 (en) Blood pressure measurement device and blood pressure measurement method
WO2010073689A1 (ja) 電子血圧計および血圧測定方法
JP3940150B2 (ja) カフレス電子血圧計
WO2002085203A1 (en) Central blood pressure waveform estimating device and peripheral blood pressure waveform detecting device
KR20060123339A (ko) 혈역학 파라미터 측정 장치 및 방법
US7270636B2 (en) Apparatus and method for pulse detection
WO2006124768A1 (en) Method and apparatus for blood pressure measurement and analysis
US7458937B2 (en) Method and system for assessing breathing effectiveness via assessment of the dynamic arterial pressure wave using the oscillometric measurement technique
US11154208B2 (en) System and method of measurement of average blood pressure
JP2012157435A (ja) 血圧計
JP2009082175A (ja) 呼吸訓練器およびコンピュータプログラム
KR20220106918A (ko) 혈압측정 시스템 및 이를 이용한 혈압 측정 방법
RU2601697C2 (ru) Устройство и способ измерения величины артериального давления человека
US20200359916A1 (en) Blood pressure meter and method for measuring blood pressure using the same
UA82094C2 (uk) Пристрій для вимірювання гемодинамічних параметрів і спосіб здійснення вимірювань
KR20200129811A (ko) 혈압 측정 시스템 및 이를 이용한 혈압 측정 방법
RU2281687C1 (ru) Способ мониторинга артериального давления
JP7281777B2 (ja) 血圧測定システム及びそれを利用した血圧測定方法
Kumar et al. Metrological aspects of blood pressure measurement

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120620

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131002

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131227

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140110

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140203

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140303

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5626659

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees