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
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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」)。
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。
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。
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
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。
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。
Claims (15)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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、
そして、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。 - 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。 - 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。
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