(57)【要約】【課題】非侵襲性血圧検出装置と侵襲性血圧監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースに係る先行技術における問題を解消する方法を提供する。【解決手段】非侵襲性血圧検出装置と侵襲性血圧監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースを零に合わせる方法に関する。方法は、侵襲性血圧監視装置に対する動作命令に従って零信号を受信するよう侵襲性血圧監視装置を準備するステップと、侵襲性血圧監視装置へ零信号を送信するステップと、侵襲性血圧監視装置に対する動作命令に従って侵襲性血圧監視装置を零に合わせるステップと、侵襲性血圧監視装置に対する動作命令に従って非侵襲性血圧測定信号を受信するよう侵襲性血圧監視装置を準備するステップとを有する。【選択図】図１２
2010012333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非侵襲性血圧検出装置と侵襲性血圧監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースを零に合わせる方法であって、
前記侵襲性血圧監視装置に対する動作命令に従って零信号を受信するよう該侵襲性血圧監視装置を準備するステップと、
前記侵襲性血圧監視装置へ前記零信号を送信するステップと、
前記侵襲性血圧監視装置に対する動作命令に従って該侵襲性血圧監視装置を零に合わせるステップと、
前記侵襲性血圧監視装置に対する動作命令に従って非侵襲性血圧測定信号を受信するよう該侵襲性血圧監視装置を準備するステップと
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧監視、具体的には、それだけではないが、非侵襲性血圧検出装置と侵襲性血圧監視装置との間のインターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧は、患者の心臓血管の健康の評価において使用される最重要なバイタルサインの一つである。救命救急診療では、それは通常、動脈経路とも呼ばれる侵襲性の液で満たされた監視経路を用いて断続的に監視される。この場合、カテーテルは動脈の中に挿入され、該動脈からの血圧は、12から84インチの長さの液で満たされた管を介して血圧変換器に送られる。該変換器によって測定された動脈圧は、侵襲性血圧（IBP）監視装置に表示される。このようなシステムの概要図が図１に示される。
【０００３】
この動脈内の方法は、動脈圧が心拍間隔に基づいて断続的に監視されることを可能にするのみならず、他の動脈部にカニューレを挿入する必要なく、動脈血が液で満たされたシステムを通ってサンプリングされることも可能である。多数の病院で、IBP監視装置は、病院内の様々な場所にいる患者からの動脈血測定が病院内の中央部から、あるいは他の場所から監視されうる中央監視システムの一部を形成する。しかし、この侵襲性の血圧監視方法は、感染、血栓症及び空気塞栓症のような合併症の危険に結びつく。
【０００４】
連続的な心拍間隔の血圧を提供する非侵襲性測定方法は、それらが侵襲性の監視に関連する合併症の危険を伴わずに行われるので、侵襲性血圧監視の代案を提示する。動脈圧測定法及び血管無負荷方法は、二つのこのような方法である。これらの方法は、侵襲性の方法の使用を、特に、所定の場所に動脈経路をすでに有さず、更に動脈血のサンプリングを必要としない患者に対して認めない状況で血圧を測定するために使用されうる。
【０００５】
連続的な心拍間隔測定を提供する市販の非侵襲性血圧（NIBP）監視装置は、大抵、中央監視システムに接続されえないか、あるいは容易には接続されえないだけではなく、それらの波形を表示する別の表示部をも必要とする独立型の監視装置である。例えば、コーリン社（日本国小牧市）による7000型／CBM-7000のNIBP監視装置及びパイロット／BP-508の多重パラメータは、それらの両方ともが橈骨動脈で圧力測定の血圧測定を提供し、それら自体の表示部を有する独立型の監視装置であり、中央監視システムに容易には接続されえない。同じことが、オメダ社（現在、アメリカ合衆国マディソン郡デーテクス‐オメダ）によるフィナプレス（登録商標）2300のNIBP監視装置及び2350NIBP／SpO2監視装置、並びに、ウエダ電子開発（日本国東京）によるUSM-803のNIBP監視装置にも当てはまる。これらの全てが。血管無負荷方法を用いて指で連続的な心拍間隔の血圧を測定する。このような監視装置の主な構成要素を示すブロック図が図２で表わされる。
【０００６】
他の市販のNIBP監視装置、例えばメドウェーブ社（アメリカ合衆国ミネソタ州ミネアポリス）によるバソトラク（Vasotrac）（商標登録）APM205は、対応する最高、最低及び平均の動脈圧の読み込みと共に、約15心拍毎に一拍動の圧力波形を供給することによって断続的に血圧を測定する。それは、圧力を増減させる様々な周期が15心拍の期間に渡って橈骨動脈に適用される変形された振動測定法を使用し、血圧は、この時間期間に渡って検出装置によって検出された圧力信号の特性から導かれる。この監視装置の主な要素は、図２で示されるのと同じものである。
【０００７】
バソトラクAPM205Aは、独立型の監視装置である。しかし、企業はNIA  Vラインと呼ばれる任意のインターフェースを売り出している。それは、圧力波形がIBP監視装置に表示されることを可能にする既存のIBP監視装置にバソラクAPM205Aを接続する。このインターフェースの適用のブロック図が図３で表わされる。このインターフェースは、“動脈経路エミュレータ”と題された米国特許番号6,471,646に関連する。このインターフェースの一つの欠点は、動作するためにバソトラク自体の使用を必要とすることである。従って、バソトラクからのNIBP波形をその既存のIBP監視装置上に表示することのみを望む病院は、該インターフェースに加えてバソトラク購入しなければならない。この状況は、病院の購買費用を増大させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記の欠点を解決するのに幾らか助けになり、あるいは、少なくとも有効な選択を一般に提供する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第一の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有し、
該第一の入力は、該NIBP検出装置に接続され、該第二の入力及び該出力は、両方とも該IBP監視装置に接続されることを特徴とする。
【００１０】
望ましくは、該第二の入力及び該出力は、該インターフェースと該IBP監視装置に対するIBPインターフェースケーブルとの間の分離可能な、あるいは構造化可能な接続を用いて、該IBP監視装置に接続するように構成される。
【００１１】
望ましくは、該接続は、該インターフェースに接続するように構成された第一のコネクタ及び該IBPインターフェースケーブルの変換器側の端に接続するように構成された第二のコネクタを有するアダプタを有する。
【００１２】
望ましくは、該アダプタは、該第一及び第二のコネクタ間のケーブルを有する。
【００１３】
望ましくは、前記アダプタは、前記第一及び第二のコネクタ間のケーブルを有さない。
【００１４】
第二の特徴で、本発明は非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有し、
該処理装置は、使用者が処理の選択の所定の範囲から選択しうるように構成されることを特徴とする。
【００１５】
望ましくは、該処理装置は、組み込まれたマイクロプロセッサシステム、パーソナルコンピュータ、又はそれら二つの組み合わせを有する。
【００１６】
望ましくは、前記処理の選択は、組み込まれたマイクロプロセッサシステム、パーソナルコンピュータ、又はそれら二つの組み合わせを有することを特徴とする、請求項７記載のインターフェース。
【００１７】
望ましくは、前記組み合わせは、前記組み込まれたマイクロプロセッサシステム及び前記パーソナルコンピュータが、前記インターフェースが前記測定信号及び前記励起信号を受け、該パーソナルコンピュータを用いずに所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号を発生しうるように、独立して動作するように構成され、該パーソナルコンピュータは、該インターフェースの任意の部分を形成し、付加的な信号及びデータの処理のために使用される。
【００１８】
望ましくは、該組み合わせは、該組み込まれたマイクロプロセッサシステム及び該パーソナルコンピュータの両方が、該測定信号及び該励起信号を受けるように、且つ、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号を発生するように協働するように構成される。
【００１９】
第三の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有し、
該処理装置は、使用者が選択の所定の範囲から該測定信号に関して該出力信号の検出感度を選択しうるように構成されることを特徴とする。
【００２０】
望ましくは、該検出感度は、使用者によって選択され、あるいは指定されうる。
【００２１】
望ましくは、前記範囲は、5μV/V/mmHgから40μV/V/mmHgである。
【００２２】
第四の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成され、該励起信号の差動電圧を決めるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該差動電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であるように、該中点電圧を受けるように構成され、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００２３】
望ましくは、該第二の入力は、電圧分配器、差動増幅器、又は、該差動電圧を検出し、調整するように構成されたそれら二つの組み合わせを有する。
【００２４】
望ましくは、前記処理装置は、アナログ／デジタル変換器（ADC）を有する回路を介して、該調整された差動電圧の正及び負の両方の範囲を受けるように構成される。
【００２５】
望ましくは、該アナログ／デジタル変換器（ADC）は、両極性ADCである。
【００２６】
望ましくは、前記第二の入力は、電圧分配器、又は、前記中点電圧を検出し、調整するように構成された電圧分配器及び差動増幅器の組み合わせを有する。
【００２７】
第五の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成され、該励起信号の差動電圧を決めるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号、該差動電圧及び該中点電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であるように、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００２８】
望ましくは、該第二の入力は、電圧分配器、差動増幅器、又は、該差動電圧を検出し、調整するように構成されたそれら二つの組み合わせを有する。
【００２９】
望ましくは、前記処理装置は、アナログ／デジタル変換器（ADC）を有する回路を介して、該調整された差動電圧の正及び負の両方の範囲を受けるように構成される。
【００３０】
望ましくは、該アナログ／デジタル変換器（ADC）は、両極性ADCである。
【００３１】
望ましくは、前記第二の入力は、電圧分配器、又は、前記中点電圧を検出し、調整するように構成された電圧分配器及び差動増幅器の組み合わせを有する。
【００３２】
望ましくは、前記処理装置は、アナログ／デジタル変換器（ADC）を有する回路を介して、該調整された中点電圧の正及び負の両方の範囲を受けるように構成される。
【００３３】
望ましくは、該アナログ／デジタル変換器（ADC）は、両極性ADCである。
【００３４】
望ましくは、前記処理装置は、前記中点電圧を前記出力に供給する両極性デジタル／アナログ変換器（DAC）を有する。
【００３５】
望ましくは、該出力は、電圧分配器、又は、該デジタル／アナログ変換器（DAC）の出力信号を一定の比率で発生し、調整するように構成された電圧分配器及び差動増幅器の組み合わせを有し、それによって該一定の比率で発生され、調整された信号の中点電圧は、該中点電圧と実質的に同様である。
【００３６】
第六の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け；所定の命令に従って対象のIBPを示し、その差動電圧が該励起信号、所定の、又は選択可能な変換器の検出感度、及び該測定信号に依存する出力信号をエミュレートするように；構成された少なくとも一つの処理装置と、
該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成され、該処理装置から出力信号を受けるデジタル／アナログ変換器（DAC）を有する出力とを有し、
該DACは、そのフルスケール出力電圧範囲が対象のNIBPの所定の最大圧力範囲に対応する電圧範囲を有するように、所定の命令に従って構成されることを特徴とする。
【００３７】
望ましくは、該デジタル／アナログ変換器（DAC）は、構造化可能な両極性DACであり、
該処理装置は、該DACを構成するように更に構成され、
該DACは、該フルスケール出力電圧範囲の分解能を最適化するように更に構成される。
【００３８】
望ましくは、該フルスケール出力電圧範囲は、以下の数式、
VEXC×SENS×(PMAX−PMIN)
の結果に比例する。
【００３９】
望ましくは、前記出力は、前記出力信号の差動電圧が以下の数式、
VEXC×SENS×P
の結果に等しいように、該出力信号を一定の比率で発生し、調整するように構成された回路を有する。
【００４０】
望ましくは、該回路は、電圧分配器、差動増幅器、又はそれら二つの組み合わせを有する。
【００４１】
望ましくは、前記処理装置は、前記IBP監視装置に入力される信号の滑らかさを改善するように、補間によって前記出力信号のデジタル値の数を増すように更に構成される。
【００４２】
望ましくは、該補間は、線形補間、非線形補間、又はそれら二つの組み合わせを有する。
【００４３】
第七の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号に対する出力差動電圧を決めるように構成され、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された少なくとも二つの端子を有する出力とを有し、
該第二の入力、該処理装置及び該出力は、該二つの端子の夫々の電圧レベルが対象での同一な血圧変化に対してIBP変換器によって作られるレベルと実質的に同様であるように構成されることを特徴とする。
【００４４】
望ましくは、該インターフェースは、該端子での出力信号が、該インターフェースの電気的接地に関して該励起信号の中点電圧を、以下の数式、
VEXC×SENS×P
の結果である該出力差動電圧の中点に加えることによって得られるように構成される。
【００４５】
望ましくは、前記出力は、該中点電圧を足し合わせる加算増幅器を有する。
【００４６】
望ましくは、前記インターフェースは、前記端子での出力信号が、前記インターフェースの電気的接地に関して前記励起信号の中点電圧を、以下の数式、
VEXC×SENS×P
の結果である前記出力差動電圧に対するいずれかの端子での電圧に加えることによって得られるように構成される。
【００４７】
望ましくは、前記出力は、該励起信号の該中点電圧が加算増幅器によって該出力差動電圧に対するいずれかの端子での電圧に加えられるように構成される。
【００４８】
第八の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有し、
該第二の入力は、所定の範囲内にある入力インピーダンスを供給するように構成されることを特徴とする。
【００４９】
望ましくは、該所定の範囲は、200オームより大きい。
【００５０】
望ましくは、前記処理装置及び前記第二の入力は、使用者が前記入力インピーダンスを選択しうるように構成される。
【００５１】
望ましくは、前記第二の入力は、前記入力インピーダンスに対応する入力端子間の一以上の抵抗器を有する。
【００５２】
第九の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有し、
該出力手段は、所定の範囲内にある出力インピーダンスを供給するように構成されることを特徴とする。
【００５３】
望ましくは、該所定の範囲は、3,000オームより小さい。
【００５４】
望ましくは、前記処理装置及び前記出力は、使用者が前記出力インピーダンスを選択しうるように構成される。
【００５５】
望ましくは、前記出力は、前記出力インピーダンスに対応する出力端子間に置かれた一以上の抵抗器を有する。
【００５６】
第十の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力と、
校正信号を該処理装置に供給するように構成された校正装置とを有し、
該処理装置は、所定の命令に従って該測定信号を校正するように構成されることを特徴とする。
【００５７】
望ましくは、該測定信号の校正は、使用者によって開始され、中止されうる。
【００５８】
望ましくは、前記測定信号の校正は、所定の命令に従って前記処理装置によって自動的に開始され、中止される。
【００５９】
望ましくは、該測定信号の校正は、所定の間隔で、生理的に実際的な信号からの該測定信号の偏差に依存する間隔で、あるいはそれら両方の間隔の集合の組み合わせで自動的に開始される。
【００６０】
第十一の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該励起信号を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有し、
該処理装置は、所定の命令に従って零信号を該出力に供給するように更に構成されることを特徴とする。
【００６１】
望ましくは、該処理装置は、該測定信号の校正が実行中である時に、あるいは該測定信号が該校正の結果として変形される時に、該零信号を該出力に供給するように構成される。
【００６２】
望ましくは、前記処理装置は、前記零信号又は前記出力信号のいずれかを前記出力に如何なる時点においても供給するように構成される。
【００６３】
望ましくは、該零信号及び該出力信号の送信は、使用者によって開始され、中止されうる。
【００６４】
望ましくは、該零信号及び該出力信号の送信は、使用者によって交互にされうる。
【００６５】
望ましくは、前記零信号は、前記インターフェースの電源投入時に前記出力に供給される。
【００６６】
望ましくは、前記零信号は、他の信号が前記出力に供給されない場合でも、該出力に常に供給される。
【００６７】
望ましくは、前記零信号の出力信号は、±75mmHg内である。
【００６８】
第十二の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースを零に合わせる方法にあり、該方法は、
該IBP監視装置に対する動作命令に従って、出力を介して零信号を受けるように該IPB監視装置を準備し、
該出力を介して該IBP監視装置に該零信号を送信し、
該IBP監視装置に対する動作命令に従って、該IBP監視装置を零に合わせ、
該IBP監視装置に対する動作命令に従って、該出力を介してNIBP測定信号を受けるように該IBP監視装置を準備するステップを有する。
【００６９】
第十三の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成され、該励起信号の差動電圧を決めるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該差動電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であり；該処理装置及び該出力は、該IBP監視装置への入力に適した形で該測定信号に対して出力差動電圧を供給するように構成され；該出力は、該出力差動電圧の中点に該中点電圧を加えるように構成されるように；該中点電圧を受けるように構成され、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７０】
第十四の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成され、該励起信号の差動電圧を決めるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該差動電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であり；該処理装置及び該出力は、該IBP監視装置への入力に適した形で該測定信号に対して出力差動電圧を供給するように構成され；該出力は、該出力差動電圧に対するいずれかの端子での電圧に該中点電圧を加えるように構成されるように；該中点電圧を受けるように構成され、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７１】
第十五の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成され、該励起信号の差動電圧を決めるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号、該差動電圧及び該中点電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であり；該処理装置及び該出力は、該IBP監視装置への入力に適した形で該測定信号に対して出力差動電圧を供給するように構成され；該出力は、該出力差動電圧の中点に該中点電圧を加えるように構成されるように；該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７２】
第十六の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される変換器の励起信号を受けるように構成され、該励起信号の差動電圧を決めるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号、該差動電圧及び該中点電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であり；該処理装置及び該出力は、該IBP監視装置への入力に適した形で該測定信号に対して出力差動電圧を供給するように構成され；該出力は、該出力差動電圧に対するいずれかの端子での電圧に該中点電圧を加えるように構成されるように；該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７３】
第十七の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される励起信号の差動電圧を受けるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該差動電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であるように、該中点電圧を受けるように構成され、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７４】
第十八の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される励起信号の差動電圧を受けるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該差動電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であり；該処理装置及び該出力は、該IBP監視装置への入力に適した形で該測定信号に対して出力差動電圧を供給するように構成され；該出力は、該出力差動電圧の中点に該中点電圧を加えるように構成されるように；該中点電圧を受けるように構成され、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７５】
第十九の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される励起信号の差動電圧を受けるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号及び該差動電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であり；該処理装置及び該出力は、該IBP監視装置への入力に適した形で該測定信号に対して出力差動電圧を供給するように構成され；該出力は、該出力差動電圧に対するいずれかの端子での電圧に該中点電圧を加えるように構成されるように；該中点電圧を受けるように構成され、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７６】
第二十の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される励起信号の差動電圧を受けるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号、該差動電圧及び該中点電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であるように、該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７７】
第二十一の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される励起信号の差動電圧を受けるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号並びに該差動電圧及び該中点電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であり；該処理装置及び該出力は、該IBP監視装置への入力に適した形で該測定信号に対して出力差動電圧を供給するように構成され；該出力は、該出力差動電圧の中点に該中点電圧を加えるように構成されるように；該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７８】
第二十二の特徴で、本発明は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置と侵襲性血圧（IBP）監視装置との間を接続するように構成されたインターフェースにあり、該インターフェースは、
対象のNIBPを示す測定信号を受けるように構成された第一の入力と、
該IBP監視装置によって供給される励起信号の差動電圧を受けるように構成され、該励起信号の中点電圧を決めるように構成された第二の入力と、
該測定信号、該差動電圧及び該中点電圧を受け、所定の命令に従って対象のIBPを示す出力信号をエミュレートするように構成された少なくとも一つの処理装置と、
該出力信号の中点が該中点電圧の中点と実質的に同様であり；該処理装置及び該出力は、該IBP監視装置への入力に適した形で該測定信号に対して出力差動電圧を供給するように構成され；該出力は、該出力差動電圧に対するいずれかの端子での電圧に該中点電圧を加えるように構成されるように；該IBP監視装置への入力に適した形で該出力信号を供給するように構成された出力とを有する。
【００７９】
本発明が関連する技術での当業者に対して、構造並びに本発明の多種多様な実施例及び用途での多数の変更は、添付の請求範囲で定められた本発明の適用範囲から外れることなく提案される。ここでの開示及び記述は、実例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００８０】
本発明は前述されているが、更に以下で示される実施例の構成を考える。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】従来技術の侵襲性血圧（IBP）監視システムの概要図である。
【図２】非侵襲性血圧（NIBP）検出装置並びに制御及び表示の監視装置を有する従来技術のNIBP監視システムのブロック図である。
【図３】NIBP検出装置、制御及び表示の監視装置、並びにインターフェースを有する従来技術のNIBP監視システムのブロック図である。
【図４】5μV/V/mmHgの検出感度を有する従来技術の侵襲性血圧変換器の回路図である。
【図５】NIBP検出装置、インターフェース、校正装置、アダプタ、IBPインターフェースケーブル、及びIBP監視装置を有するNIBP監視システムのブロック図である。
【図６】インターフェースが制御装置としてパーソナルコンピュータを使用する、図５のNIBP監視システムの一実施例のブロック図である。
【図７】インターフェースが制御装置としてマイクロコントローラを使用する図５のNIBP監視システムの一実施例のブロック図である。
【図８】インターフェースが必須の機能以上を達成するようにパーソナルコンピュータ及びマイクロコントローラの両方と連動する、図５のNIBP監視システムの一実施例のブロック図である。
【図９】インターフェースの主な構成要素及び信号の一般的な流れを示す、図６、７及び８のNIBP監視システムのブロック図である。
【図１０】本発明によって設計されたインターフェースの一般的な動作を説明するフローチャートである。
【図１１】IBP監視装置と結合する提案された回路のブロック図である。
【図１２】本発明によって設計されたインターフェースに対する動作手順を説明するフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートの続きである。
【図１４】本発明によって設計されたインターフェースの、入力、中間及び出力の信号の描写である。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
本発明の一つの望ましい形をここで添付の図を参照して記述する。
【００８３】
一般に、動脈内圧力又はIBP監視システムは、すでに図１で示されたように、液体で満たされた監視ライン（Aライン）及びIBP監視装置100を有する。一般に、液体で満たされた監視ラインは、カテーテル105、管110、IBP変換器115（単に血圧変換器とも呼ばれる）、点滴袋120、及び点滴袋120の圧力注入血圧計バンド125を有する。使用されるほとんどのIBP変換器は、通常、使い捨てか又は半使い捨てのどちらかである。一般に、半使い捨ての変換器は、システム内の流動体と接触した状態となる使い捨てのドーム、及び流動体に接触した状態とならない再利用可能な変換器を有する。IBP変換器の電気接続は図４で表わされる。
【００８４】
IBPインターフェースケーブルは、該変換器をIBP監視装置に接続するために使用される。IBP監視装置は、統合された多重パラメータ患者監視装置の一部として、又は挿し込みモジュール若しくはモジュール式多重パラメータ監視装置のカートリッジとして、独立型の監視装置の形で設けられうる。本発明は、既存のIBP監視装置と連動するように設計された非侵襲性システムを有する既存の動脈内圧力監視システムの液体で満たされた監視ラインの交換に関する。非侵襲性システムは、NIBP検出装置、インターフェース、及び、必要ならば、NIBP測定信号を校正する校正装置を有する。インターフェースは、NIBP検出装置とIBP監視装置との間を接続する。
【００８５】
本発明の望ましい実施例は、非侵襲性血圧（NIBP）検出装置を侵襲性血圧（IBP）監視装置又はモジュールに接続する、単一のマイクロプロセッサに基づくインターフェースを有する。該インターフェースは、IBP監視装置が、あたかも液体で満たされた血圧監視ラインからの規則的なIBP変換器であるように該インターフェースを見るように、IBP変換器を有効にエミュレートする。それは、NIBP検出装置を用いて測定された血圧をIBP監視装置への入力に対して等価なIBP変換器出力信号に変換する。IBP監視装置を有するインターフェースの出力零化は、液体で満たされたシステムと同様な方法で容易に実行されうる。適切なNIBP検出装置及びこのインターフェースを有する非侵襲性システムは、液体で満たされた監視ラインの代わりとして使用されうる。
【００８６】
本発明によるインターフェースは、既知のIBP変換器の検出感度に基づいて動作し、該IBP監視装置によって供給される励起電圧を受け取り、測定された血圧に対応する等価なIBP変換器出力信号を作る。更に、該インターフェースは、IBP変換器の入力及び出力のインピーダンスをエミュレートする。IBP監視装置はこれらインピーダンスと連動するように構成される。IBP監視装置自体は、中央監視システムに接続されても良いが、この接続は必須でなくとも良い。
【００８７】
このインターフェースは、連続的な心拍間隔の血圧が非侵襲的な手段によって監視されることを可能にするという利点を提供する一方で、医療スタッフがすでに良く知られる既存のIBP監視装置の使用を続けることを実現する。それは、医療スタッフが、IBPに加えて、心電図、酸素飽和度、呼吸、及び心拍出量のようなバイタルサインの監視をもたらす患者監視装置によって提供される多重パラメータ監視から恩恵を受け続けることを実現する。更に、それは、彼らが、IBP又は患者の監視装置が接続された中央監視システムの使用から恩恵を受け続けることを実現する。
【００８８】
〔液体中の血圧監視を対象としたIBP変換器の特徴〕
液体中の監視用のほとんどのIBP変換器での検出装置は、図４で表わされるように、フルブリッジ回路で配置された同一の公称抵抗の四つの検出素子250、255、260、265から成る。該ブリッジは、四つの端子、即ち、入力励起電圧に対するE+  270及びE-  275、並びに出力信号に対するS+  280及びS-  285を有する。これら四つの端子は、変換器ケーブル及びIBPインターフェースケーブルを介してIBP監視装置に接続される。
【００８９】
二つの励起電圧端子は、IBP監視装置によって供給される入力励起電圧を受け、一方、二つの出力信号端子は、測定された血圧を表わす出力電圧をIBP監視装置に与える。該出力信号の公称中点電圧は、励起端子間の中点電圧と等しく、この状態は、同一の公称抵抗を有する検出素子によりもたらされる。即ち、差動出力電圧の中点は、励起端子間電圧の半分だけ、負の励起端子E-に対して相殺される。例えば、負の端子E-に対する正の端子E+  270の電圧が5Vである場合、出力端子S+及びS-の間の電圧は、E-に対するこの出力電圧の中点が2.5Vであるような状態となる。
【００９０】
使用されるほとんどのIBP変換器は、血圧変換器用のANSI/AAMI  BP22（1994年標準）に適合し、0から5kHzの周波数で4から8VRMSの励起電圧を受け取り、5μV/V/mmHg（5マイクロボルト出力毎励起電圧ボルト毎圧力mmHg）、200オーム以上の入力インピーダンス、3,000オーム以下の出力インピーダンス、及び±75mmHg内の零収支を有する。しかし、少なくとも一つの半使い捨ての変換器、例えばヒューレット・パッカード社（旧アジレント・ヘルスケア、現在フィリップス・メディカル・システムズ、アメリカ合衆国マサチューセッツ州アンドーバー）製HP1290Aは、40μV/V/mmHgの検出感度を有する。
【００９１】
〔液体中の血圧監視を対象としたIBP変換器のエミュレーション〕
本発明は、IBP監視装置が、あたかも液体で満たされた血圧監視ラインからの規則的なIBP変換器であるように該インターフェースを見るような方法で、IBP変換器をエミュレートするインターフェースに関する。それは、監視装置によって供給された励起電圧を検出し、如何なる所定の測定された血圧に対しても、等価なIBP変換器出力信号をIBP監視装置に出力する。この信号は、変換器によってその圧力に対して作られた信号と同じであり、IBP監視装置はこの信号と連動するように構成される。例えば、5μV/V/mmHgの変換器の検出感度、5Vの励起電圧及び100mHgの圧力に対して、IBP変換器は、(5μV/V/mmHg)×(5V)×(100mmHg)又は2.5mVの差動電圧を出力する。検出感度、励起電圧及び圧力の同じ組み合わせに対して、該インターフェースはまた、2.5mVの同じ差動電圧を出力する。この差動電圧は代数的に、
VEXC×SENS×P
と表わされうる。ここで、VEXCは、二乗平均平方根（RMS）である励起端子間の差動電圧であり、SENSは、変換器の検出感度であり、なおIBP監視装置はこれに連動するように構成され、Pは圧力の大きさである。該インターフェースはまた、該変換器の入力及び出力のインピーダンスをエミュレートする。
【００９２】
〔NIBP検出装置とIBP監視装置との間の単一のインターフェース〕
一実施例において、本発明は、NIBP検出装置とIBP監視装置との間を接続する単一のマイクロプロセッサに基づくインターフェースを有する。NIBP検出装置302、インターフェース300、校正装置304、アダプタ306、IBPインターフェースケーブル312、及びIBP監視装置318を有するNIBP監視システムのブロック図が図５で表わされる。インターフェース300は、IBPインターフェースケーブル312が後に続くアダプタ306を介してIBP監視装置318を接続する。アダプタ306及びインターフェースケーブル312の夫々は、IBP変換器の四つの端子E+、E-、S+、S-に対応する四つの信号を送信する四本の線を設ける。アダプタ306の一端は、インターフェース300に接続するコネクタ308を有し、もう一方の端は、インターフェースケーブル312に接続するコネクタ310を有する。該アダプタは、それら二つのコネクタ間でケーブルを有しても、あるいは有さなくても良い。
【００９３】
実際には、校正装置304は、血圧測定に使用される非侵襲的な方法が、他の装置によって成される血圧測定に対して校正されるべきNIBP測定信号を必要とするか否かによって、必要とされても、あるいは必要とされなくても良い。例えば、動脈圧力測定法は、他の装置によって成された血圧測定に対して校正されるべきNIBP測定信号を必要とする一方で、血管無負荷法は必要としない。これは、動脈圧力測定法は、そのNIBP測定信号に対する絶対基準圧力レベルを確立する能力を有さない一方で、血管無負荷法は、固有の校正能力を有するためである。
【００９４】
IBPインターフェースケーブルは、通常、変換器側の端で変換器に特有であり、IBP監視装置側の端で監視装置に特有である。これは、様々な監視装置がそうであるように、通常、様々なIBP変換器は、様々なコネクタ設計を有しているためである。例えば、ベクトン・ディッキンソン社（BD）（アメリカ合衆国ニュージャージー州フランクリンレイクス）製の使い捨ての変換器をヒューレット・パッカード社（HP）製のIBP監視装置（フィリップス・メディカル・システムズ）に接続するIBPインターフェースケーブルは、ユタ・メディカル・プロダクツ社（アメリカ合衆国ユタ州ミッドヴェール）製の使い捨ての変換器を同じ監視装置に接続するためには使用されえない。同じIBPインターフェースケーブルは、デーテクス‐オメダ社（アメリカ合衆国ウィスコンシン州マディソン）製の監視装置に接続されない。ほとんどのIBP変換器は、メーカー独自のコネクタを使用するが、電話機型のRJ11プラグ（オス部）は、液体中での侵襲性圧力監視システムを対象とした使い捨てのIBP変換器用の標準的なコネクタとして、ますます使用されている。
【００９５】
インターフェース300をIBP監視装置318に接続するために、アダプタ306のインターフェースケーブル側の端は、それがIBPインターフェースケーブル312の変換器側の端に接続されうるような方法で設計されなければならない。アダプタのインターフェースケーブル側の端は、IBPインターフェースケーブルと共に使用される変換器のケーブルと同じコネクタで受け入れられるように設計されうる。一般に、特定の銘柄のIBP変換器及び特定の銘柄のIBP監視装置を使用する病院は、該変換器を該監視装置に接続するIBPインターフェースケーブルをすでに有する。インターフェース300は、変換器特有のアダプタの使用に備えるように設計されうるので、異なる変換器を使用する病院に対して、その変換器に特有のアダプタが提供される。この実行は、インターフェース100がすでに使用されている既存のIBPインターフェースに接続することを可能にし、病院が異なるインターフェースケーブルを購入する必要性を取り除く。
【００９６】
〔デジタル処理〕
インターフェース回路へは、少なくとも二つのアプローチが存在する。即ち、デジタル式アプローチ及びアナログ式アプローチである。デジタル式アプローチは、ソフトウェア又はファームウェアを介して、装置制御、データ取得、デジタル式の信号処理及びデータ処理を実行する制御器を使用し、信号調整を実行するアナログ回路から離れる。この結果として、最小限のアナログ回路が必要とされるので、温度変化によって引き起こされる累積するアナログ信号の不確定性は減じられる。ある不確定性は、デジタル信号へのアナログ信号の変換及びデジタル信号をアナログ信号に戻す変換で導入されるが、この不確定性は、主にアナログ回路によって導入された不確定性よりも十分に小さい。デジタル式アプローチの一つの際立った利点は、それが、装置制御、データ取得、並びに信号及びデータ処理をソフトウェア又はファームウェアを介して容易に実施されるように変えることを実現する自由度を与えることである。
【００９７】
アナログ式アプローチは、必要な機能を実行するために大部分はアナログ回路を使用する。このため、アナログ回路は、より一層複雑になりえる。従って、温度変化による累積するアナログ信号レベルの不確定性が、デジタル式アプローチが使用される場合よりも十分に大きくなりえる。アナログ回路は、アナログからデジタルへの、又はデジタルからアナログへの変換に関連する多くの誤差に悩まなくても良いが、この利点は、アナログ回路での大きな信号の不確定性によって薄められうる。
【００９８】
望ましい実施例において、本発明は、デジタル式アプローチを使用する。少なくとも三つの異なる設計構造がデジタル式アプローチで可能となる。第一の構造は、図６で表わされるように、単なる制御装置としてパーソナルコンピュータ（PC）355を使用する。この構造では、PC355は、設計の必要不可欠な部分を形成し、インターフェース350自体は、如何なる制御器も有さない。PC355は、ソフトウェアによって、実時間且つ非直結式で広範囲に渡る信号及びデータの処理を実行し、更に元の信号及び処理された信号を保存するために使用される。図６は、校正装置304がインターフェース350に直接的に接続することを示すが、インターフェース350は、校正装置304が代わりにPC355に直接的に接続されるように設計されうる。
【００９９】
第二の構造は、図７で表わされるように、単なる制御器としてマイクロコントローラを使用する。該マイクロコントローラは、組み込まれたシステムの中央部分を形成する。ファームウェアを介して、それは、PCよりも低い処理能力のために限定された方法でのみ、PCと同じ機能を実行する。校正装置304はインターフェース400に接続する。
【０１００】
第三の構造は、図８で表わされるように、PC355のみならずマイクロコントローラも使用する。マイクロコントローラ及びPC355は、必須な機能以上を達成するように共に働く。ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアの構造によって、マイクロコントローラ及びPC355がこれら機能を達成するように共に働く多数の方法が存在する。例えば、マイクロコントローラ及びPC355は、マイクロコントローラが第二の設計構造と同じ機能を実行し、一方でPC355が血圧測定に関する更なる情報を供給するように広範囲に渡る信号及びデータの処理を実行するように、独立に働きうる。この例では、PC355は、設計の必要不可欠な部分ではなく、即ち、PC355が無くとも、依然としてインターフェース400はIBP監視装置318と連動する。他の例として、マイクロコントローラは、NIBP測定信号の獲得及びデジタル／アナログ変換器（DAC）へのデジタル値の送信を実行しうる一方で、PC355は、合間に広範囲に渡る信号及びデータの処理を実行するように働く。この構造では、マイクロコントローラ及びPC355は両方とも設計の必要不可欠な部分である。校正装置304がインターフェース400に、あるいはPC355のいずれに接続されるか否かは、マイクロコントローラ及びPC355によって実行される機能に依存する。更に、この構造は、メモリ及びデータの保存のような、PC355に備わる特性の使用を実現する。
【０１０１】
インターフェースは、上記の三つの構造全てを利用可能にするように、且つ、インターフェース上の制御パネルによってそれらのうちいずれか一つを使用者が選択可能であるように設計されうる。一般的に、使用者によって開始される校正要求のような他の使用者入力は、インターフェース上の制御パネルを介して、あるいはPCを介してもたらされる。
【０１０２】
〔インターフェースの一般的な動作〕
デジタル式アプローチを使用するインターフェースの主要な要素を示すNIBP監視システムのブロック図が図9で表わされる。インターフェースの一般的な動作は、以下のステップを有し、それらはまた、図１０で説明される。
a)  ステップ551。制御装置500は、IBP監視装置318によって供給された励起電圧を、励起信号調整装置506及びアナログ／デジタル変換器（ADC）508を介して読み込む。
b)  ステップ552。制御装置500は、NIBP検出装置302からのNIBP測定信号を、検出信号調整装置502及びADC504を介して受ける。
c)  ステップ553。制御装置500は、NIBP測定信号を処理する。
d)  ステップ554。制御装置500は、必要ならば、処理されたNIBP測定信号を校正する。
e)  ステップ555。制御装置500は、測定された血圧をmmHgで決定する。
f)  ステップ556。制御装置は、変換器の検出感度、励起電圧及び測定された血圧の生成物として測定された血圧に対して等価な差動IBP変換器出力電圧を計算する。
g)  ステップ557。制御装置500は、この等価な差動電圧に比例する適切なデジタル値を計算する。
h)  ステップ558。制御装置500は、該デジタル値をDAC510に送信する。
i)  ステップ559。出力信号調整装置512は、DAC510の出力電圧を一定の比率で発生し、調整し、IBP監視装置318への入力に対して等価なIBP変換器出力電圧を出力する。
〔変換器の検出感度〕
インターフェースが、如何なる測定された血圧に関しても正確な等価IBP変換器出力信号をIBP監視装置に出力可能であるために、制御装置は、監視装置によって供給された励起電圧と共に、変換器の検出感度を予め知る必要がする。なお、IBP監視装置は、該検出感度と連動するように構成される。励起電圧は、IBP監視装置によって供給され、励起信号調整装置を通って、制御装置によって検出される。しかし、変換器の検出感度は、使用者によってインターフェースに供給される必要があり、それは、構成されたIBP監視装置が連動する変換器の検出感度のそれと同じである。この検出感度は、普通、監視装置の取り扱い説明書中に規定される。
【０１０３】
インターフェースは、変換器の検出感度が二以上の感度の中から使用者によって選択可能であるように設計されうる。更に、それは、選択が成されない場合にほぼ一般に使用される感度である5μV/V/mmHgの初期感度で動作するように設計されうる。
〔測定された血圧のデジタル出力〕
同じ圧力測定範囲及び同じ励起電圧に対して、更に大きな変換器の検出感度は、更に大きな範囲の出力電圧を与える。例えば、0から300mmHgの圧力測定範囲及び5Vの励起電圧に対して、40μV/V/mmHgの変換器は60mV（40μV/V/mmHg×5V×300mmHg）の全出力電圧範囲を与える一方で、5μV/V/mmHgの変換器はたった7.5mVの出力電圧範囲しか与えない。DAC出力電圧が100の係数によって縮小されうる場合、DACは、40μV/V/mmHgの変換器に対して少なくも6V、及び、5μV/V/mmHgの変換器に対して0.75Vの電圧範囲を出力可能でなければならない。この出力電圧範囲は、代数的に、
VEXC×SENS×(PMAX−PMIN)
と表わされうる。ここで、VEXCは、二乗平均平方根（RMS）である励起端子間の差動電圧であり、SENSは変換器の検出感度であり、なおIBP監視装置はこれに連動するように構成され、PMAX及びPMINは夫々最大及び最小の圧力であり、なお、前記インターフェースはこれに連動するように構成される。
【０１０４】
LSB/V（最小有効ビット毎ボルト）での分解能が40μV/V/mmHgの変換器の検出感度に対して最大限とされるDACが、5μV/V/mmHgの検出感度に対して使用される場合、DAC出力電圧の分解能及びその結果データ点の数は減少する。従って、血圧波形は、分解能が5μV/V/mmHgの感度に対して最適化されるDACで得られるよりも階段状になり、あるいは滑らかでなくなる。波形が階段状になればなるほど、それはますます実際の波形を表わさなくなる。
【０１０５】
IBP監視装置の端で血圧波形の滑らかさを改善するために、LSB/VでのDAC出力電圧の分解能は、DACが所要のDAC出力電圧範囲を依然として作りえるように最大限にされるべきである。所要のDAC出力電圧範囲は、上記で説明されたように、変換器の検出感度、励起電圧、圧力測定範囲、及びDAC出力電圧のスケーリング係数に依存する。全てこれは、そのフルスケール出力電圧範囲が制御器によって構成されることを実現するプログラム可能DACを使用することによって、且つ、所要のDAC出力電圧範囲よりも僅かに大きいフルスケール出力電圧範囲に対してDACを構成することによって達成されうる。
【０１０６】
IBP監視装置上に表示された血圧波形の滑らかさを更に改善するために、波形に対するデジタル値の数は、補間によって増されうる。
【０１０７】
〔IBP変換器出力信号のエミュレーション〕
IBP変換器の出力電圧レベルの完全なエミュレーションのために、インターフェースによって作られた等価なIBP変換器出力電圧は、この等価な電圧の二つの端子の夫々の電圧レベルが、変換器の対応する出力端子で作られるレベルと同じであるようになるべきである。IBP変換器出力信号の公称中点電圧は、上述のように、励起端子間の中点電圧と同じであるので、このエミュレーションは、励起端子間の中点電圧に関して差動出力電圧を中心に置くことによって達成されうる。即ち、差動出力電圧の中点は、励起端子間の中点電圧に重なり、あるいは、差動出力電圧の中点は、励起端子間の電圧の半分だけ負の励起端子E-に関して相殺される。
【０１０８】
IBP変換器出力電圧レベルの近似エミュレーションは、差動出力電圧の端子の一つを励起端子間の中点電圧に取ることによって達成されうる。この近似エミュレーションは、通常ミリボルト又は数十ミリボルト単位であり、通常負の励起端子E-に関して測定されたボルトの単位である励起端子間の中点電圧と比較して、差動出力電圧が相対的に小さいので十分であると判断される。更に、この近似エミュレーションを実行する回路は、完全なエミュレーションの回路よりも単純化されうる。
【０１０９】
この相殺をエミュレートすることなく、インターフェースの出力電圧がほとんどのIBP監視装置によって依然として応じられることが可能である。例えば、HP1006BのIBPモジュール（フィリップス・メディカル・システムズ）は、負の出力端子S-がインターフェースの電気的接地に接続される時に、インターフェースから出力電圧を受け取ることを研究所で示している。しかし、保守的であるために、出力端子の電圧レベルは、IBP監視装置が、他の特性の中で、IBP変換器が適切に機能することを確認するためにこの電圧レベルを使用する場合にエミュレートされなければならない。
【０１１０】
〔入力及び出力のインピーダンス〕
IBP監視装置は、変換器の存在及び不在、又は変換器が適切に機能するか否かを検出するために、入力インピーダンス、出力インピーダンス、又はそれら両方を使用する。従って、これらのインピーダンスは、エミュレートされるべきである。これらのインピーダンスのエミュレーションは、更に正確に実際の状況をエミュレートし、インターフェースとIBP監視装置との間の通信で問題が生じる機会を減らすのに役立つ。
【０１１１】
〔IBP監視装置を結合する回路〕
IBP監視装置と結合する提案された回路の電気回路図が図１１で表わされる。この回路は、IBP監視装置の励起端子及び入力端子に結合するように設けられる。それは、上述された近似エミュレーションを実施する。該回路は、負荷を最小にするように、且つ、インターフェースの如何なる機能不全もIBP監視装置の電気的安全性及び電気的性能を危険にさらさないことを確実にするように、様々な場所で単一利得である電圧追従装置608又はバッファを有する。
【０１１２】
図１１を参照すると、直列に置かれた所定の値の四つの抵抗R1  600、R2  602、R3  604及びR4  606からなる電圧分配器は、R1  600がR4  606に等しく、R2  602がR3  604に等しいように、励起端子間に置かれる。これは、R1  600及びR2  602の合計がR3  604及びR4  606の合計と等しいことを意味する。従って、R2  602とR3  604との間の接続点、励起端子間の中点電圧630を与える。R2  602及びR3  604の両端の電圧は、励起端子間の電圧の一定の比率で発生した形を示し、スケーリング係数は、以下の比、
(R2＋R3)／(R1＋R2＋R3＋R4)
によって与えられる。この一定の比率で発生した電圧は、両極性の差動入力ADC  610の入力に供給され、ADC  610の出力は、制御装置500によって読み込まれる。両極性ADC  610は、正及び負の入力差動電圧を受け取る。この割合から、制御装置500は、励起端子間の電圧を導き出す。四つの抵抗は、それらの合計がIBP変換器の入力インピーダンスの範囲内であるように選ばれる。なお、IBP監視装置は該入力インピーダンスと連動するように構成される。これは、変換器の入力インピーダンスをエミュレートすることに当たる。更に、R2  602、R3  604及びADC  610は、R2  602及びR3  604の両端の電圧がADC  610のフルスケール入力電圧範囲内であるように構成される。
【０１１３】
励起端子間の電圧、変換器の検出感度及び測定された血圧から、制御装置500は、測定された血圧を示す適切なデジタル値を発生し、該デジタル値を両極性DAC  620に送る。両極性DAC  620は、正及び負の出力電圧に対応する。DAC620の出力電圧は、該出力電圧が、同じ変換器感度、同じ励起端子間電圧、及び同じ測定された血圧に対して変換器出力で作られた差動電圧と同じであるように、差動増幅器を用いて一定の比率で発生する。次に、この一定の比率で発生した差動電圧は、加算増幅器624を用いて励起端子間の中点電圧630に加えられる。最終的な出力は、IBP監視装置に供給される。抵抗R5  626は、R5  626がIBP変換器の出力インピーダンス範囲内であるように、出力端子に置かれ、IBP監視装置は該出力インピーダンスと連動するように構成される。これは、変換器の出力インピーダンスをエミュレートすることに当たる。更に、DAC  620及びDAC出力電圧のスケーリング係数は、DACのフルスケール出力電圧範囲が血圧のフルスケールに対応するDAC出力電圧範囲を有するように選択される。なお、前記インターフェースは、該血圧を測定するように設計される。
【０１１４】
回路の様々な部分に対する代替手段が利用可能である。第一に、上記の回路は、加算増幅器624にアナログ中点電圧630を使用する。該中点電圧を得る一つの代替方法は、制御装置に単一の調整装置及びADCを介して中点励起電圧を読み込ませ、デジタル値を発生させ、該デジタル値をDACへ送信させ、単一の調整装置に実際の中点電圧と同じレベルまでDC出力電圧を調整させることである。他の代替方法は、直接的に中点電圧を読み込む代わりに、制御装置に励起端子E+  270及びE-  275での電圧を読み込ませ、中点励起電圧を計算させることである。両方の代替方法で、回路は、一定のフルスケール入力電圧範囲を有するADC、又は、そのフルスケール入力電圧範囲が、V/LSBでの測定分解能が励起電圧の更に正確な測定を与えるように最大にされるように、ソフトウェア又はファームウェアを介して構成されうるADCを使用するように設計されうる。
【０１１５】
第二に、上記の回路での励起端子間の電圧は、電圧分配器によって検出される。この電圧はまた、差動増幅器又は電圧分配器及び差動増幅器の組み合わせによって検出される。
【０１１６】
第三に、上記の回路は、励起端子間の一定の比率で発生した電圧を受ける差動入力ADC及びスケーリング係数に基づいて実際の差動電圧を計算する制御装置を使用する。実際の差動電圧を得る一つの代替方法は、励起端子E+  270及びE-  275の夫々の実際の電圧又はそれの一定の比率で発生した形を受け、制御器に実際の差動電圧を計算させるためにシングルエンド増幅器を使用することである。
【０１１７】
第四に、上記回路での励起端子間の中点電圧630は、電圧分配器によって検出される。この中点電圧はまた、電圧分配器及び差動増幅器の組み合わせによっても検出されうる。
【０１１８】
第五に、上記の回路は、DACの出力電圧を一定の比率で発生するために差動増幅器622を使用する。DACの出力を一定の比率で発生する代替方法は、電圧分配器又は電圧分配器及び差動増幅器の組み合わせを使用することである。
【０１１９】
DACの出力電圧に対するスケーリング係数は、部品のばらつきのために一つ一つの回路組立部毎に異なり、これらのばらつきは、最終的に出力端子S+  280及びS-  285の間の電圧の精度に影響を及ぼすことが確認される。この問題の一つの解決法は、実際のDAC出力電圧のスケーリング係数を全てのインターフェースユニットに対して決め、次に、ソフトウェア又はファームウェアで計算目的の値を使用することである。その時、夫々のインターフェースユニットは、それ自体のDAC出力電圧のスケーリング係数を有する。これは、正確な出力電圧が出力端子S+  280及びS-  285の間で作られることを確実にするのに役立つ。
【０１２０】
留意すべきは、負の励起端子E-  275は、インターフェースの電気的接地に接続されるべきではないことである。これは、一般にE-  275は、インターフェースの電気的接地と同じ電位を共有しないからである。それらの接続は、インターフェース及びIBP監視装置の両方を損傷させうる接地ループをもたらし、装置の電気的安全性及び電気的性能を危険にさらしうる。比較のために、IBP変換器がIBP監視装置と共に使用される時、該変換器のE-端子275は、IBP監視装置318によってその端子に印加される如何なる電圧も取る。そのままE-  275を用いると、それをインターフェースの電気的接地に接続しないことによって、この状況はエミュレートされる。
【０１２１】
〔NIBP測定信号の校正〕
NIBP監視装置に対して、校正は、NIBP測定信号に対応する絶対基準血圧を確立する。固有の校正能力を有さないNIBP監視装置のために、そのNIBP測定信号は、他の装置によって成された血圧測定に対して校正されなければならない。一つのこのようなNIBP監視装置は、“血圧監視のための方法及び装置（原題  METHOD  AND  DEVICE  FOR  MONITORING  BLOOD  PLESSURE）”と題された米国特許出願番号6,443,906で記述される。この文献の内容は、本願に引用して援用する。この監視装置の一実施例は、圧力測定用のNIBP検出装置、マイクロプロセッサを内蔵する腕時計、及びストラップを有する。この実施例では、監視装置は、手首にストラップで固定され、NIBP検出装置は、動脈内の血圧を検出するように橈骨動脈の上に置かれる。手首の動き及び監視装置と手首との間の圧迫された組織の特性の変化は、検出装置をその元の位置から動かし、ストラップの張りを変化させうる。この移動及び張りの変化は、検出装置と手首との間の接触領域で働く力を変化させる。この力の変化は、動脈圧の変化がない場合ですら、NIBP測定信号を変える。
【０１２２】
インターフェース及び上記の圧力測定用NIBP検出装置を使用するNIBP監視システムのために、校正は、NIBP測定期間の開始時に、且つ、NIBP測定信号の変化が動脈圧の変化によって引き起こされなかったと推測する理由がある時はいつでも実行されるべきである。インターフェースは、校正が必要とされる時はいつでも校正装置を作動させるように設計されうる。例えば、インターフェースは、インターフェース上のボタンを押すか、あるいはコンピュータ画面上のボタンをクリックすることによって、使用者が校正を開始し、中止することを可能にするように設計されうる。それはまた、所定の間隔で、生理的に実際的な信号からのNIBP測定信号の偏差に依存する間隔で、あるいはそれら両方の間隔の集合の組み合わせで自動的に開始され、必要な時に校正を自動的に中止するように設計されうる
留意すべきは、連続的な心拍間隔の血圧測定を提供するNIBP監視装置に対する校正の選択は、閉塞性血圧計バンドを使用する監視装置のみに限定されないことである。精密な血圧測定を提供する能力を有する如何なる血圧測定装置も、潜在的に校正装置として使用されうる。
【０１２３】
〔IBP監視装置によるIBP変換器の出力零化〕
零mmHgでのIBP変換器の出力電圧は、通常零ではない。この出力電圧は、零オフセット又は零収支と呼ばれる。このオフセット電圧は、変換器の検出領域水準以上の液柱によって引き起こされた静水圧によって時々増大される。精密なIBP測定のために、IBP変換器は、監視が始まる前にIBP監視装置で零にされなければならない。出力零化の間、IBP監視装置は、全てのオフセット電圧を有効に読み込み、それを零mmHg又は厳密に言えば零ゲージ圧と関連付け、その際に、IBP監視装置に対して零mmHgの基準レベルを確立する。
【０１２４】
液体で満たされた圧力監視システムの出力零化手順は、手動でIBP監視装置に出力零化を実行させる臨床医を必要とする。それは、以下のステップを有する。
a)  零mmHgで変換器出力電圧を受けるようにIBP監視装置を準備する。
b)  患者の心臓中央の位置であるように、IBP変換器の零化ポートの位置を合わせる。
c)  零化コックのハンドルを患者に向けてオフとし、零化サイドポート上の終端キャップを緩めるか又は取り去る。このステップは、患者の動脈内の圧力から変換器を遮り、変換器を大気中に広げる。幾らかの流動体は、結果としてサイドポートから流れ出る。
d)  IBP監視装置の適切なキー又はボタンを押すことによってIBP監視装置で変換器を零にする。この零化は、液体で満たされたシステムが零に合わせられる準備が整っているか否かを確認する自動フィードバックがないので、手動で作動されなければならない。
e)  患者の血圧を再び入れるように零化サイドポートに向けてコックのハンドルをオフとする（ポートを大気中に閉じ込める）。患者の動脈内圧波形は、この時IBP監視装置上に現れる。
f)   サイドポートを閉じるように終端キャップを閉める。
【０１２５】
〔IBP監視装置によるインターフェースの零化〕
インターフェース、上述の圧力測定用NIBP検出装置、及び閉塞性血圧計バンドを使用する校正装置を使用するNIBP監視システムに対して、最初の零化手順は以下のステップを有する。
a)  零mmHgで変換器出力電圧を受けるようにIBP監視装置を準備する。
b)  患者の心臓中央の位置で付けられた血圧計バンドと共に、校正装置を用いてNIBP測定信号を校正する。校正装置によって測定された基準血圧及び受信されたNIBP測定信号から、制御装置は、mmHgでの血圧にNIBP測定信号を関連付ける校正関係を確立する。一般的に、IBP変換器は、使用時に如何なる校正も必要としないので、このステップは、変換器の零化の手順のステップ（b）で記述されたように、患者の心臓中央の位置で血圧変換器の零化ポートの位置を合わせることと部分的にのみ等価であるとみなされうる。
c)  零mmHgに対応するデジタル値をDACに送信することによってIBP監視装置に零mmHgの信号を送信する。この信号の送信は、インターフェースによって、あるいはインターフェース又はコンピュータ画面上のボタンを使用者が押すことによって、自動的に開始されうる。このステップは、変換器の零化の手順のステップ（c）で記述されたように、IBP変換器を大気中に広げることと等価である。該デジタル値は、IBPモニタに送信された零mmHgの信号が、連動するように校正されたIBP監視装置の零収支の範囲に対応する範囲内にある。AAMI標準は、上述のように、±75mmHg内の零収支を規定するが、ほとんどのIBP監視装置は、更に大きな範囲の零収支を受け入れるように設計される。
d)  IBP監視装置の適切なキー又はボタンを押すことによってIBP監視装置でインターフェースを零にする。これは、変換器の零化の手順のステップ（d）で記述されるように、IBP変換器を零にすることと等価である。
e)  インターフェース上のボタンを押すか、あるいはコンピュータ画面上のボタンをクリックすることによってIBP監視装置に等価なIBP変換器出力電圧を送信する。インターフェースは、IBP監視装置に等価なIBP変換器出力電圧を送信する。このステップは、変換器の零化の手順のステップ（e）で記述されたように、患者の血圧を再び入れるように零化サイドポートに向けてコックのハンドルをオフとすることと等価である。
【０１２６】
留意すべきは、上記のNIBP監視システムは、変換器の零化の手順のステップ（f）に対して等価なステップを有さないことである。
【０１２７】
上記の手順は、出力零化が校正後に実行されることを示す。校正は、実際には出力零化の前に実行され、NIBPシステムの上記のステップがa、c、d、b、及びeの順序で続けられうることを意味する。如何なる後の再校正も、それが他の理由のために必要とされない場合には如何なる零化も成されずに続けられる。校正が必要とされない場合、ステップ（b）は除かれうる。如何なる場合でも、出力零化及び校正は、NIBP監視システムがその最初の電源投入後に作動できる状態になるまでに十分な時間が要された後のみ実行されるべきである。
【０１２８】
再校正が、等価なIBP変換器出力信号が依然としてIBP監視装置に送られている間に実行されると、血圧波形は、校正装置の閉塞性血圧計バンドがNIBP検出装置と同じ腕に付けられる場合に変形されて現れる。これは、血圧計バンドによる上腕動脈の閉塞が橈骨動脈への動脈圧の通常の伝達を変えるからである。実際には、変形された波形は、校正が進行中であることを示すために使用され、不注意に臨床医を混乱させうる。NIBP監視システムのソフトウェア又はファームウェアは、校正が進行中である時はいつでも、IBP監視装置に変形された波形を一時的に表示しないという選択肢を提供するように設計されうる。これは、零mmHgラインを表示するためにIBP監視装置に零mmHg信号を送信し、且つ同時に、臨床医に知らせために監視装置に“校正中”というメッセージを表示することによって達成されうる。
【０１２９】
校正装置の血圧計バンドが反対の腕に付けられる場合、血圧波形は校正中に変形されない。従って、そうする理由がない場合は波形がIBP監視装置上に表示されないようにする必要はない。これは、波形がIBP監視装置上に表示され続け、校正は実行されていないことを示す。しかし、臨床医は、閉塞性血圧計バンドを同じ腕又は異なる腕につけるので、校正が進行中であるときに零mmHg信号が常にIBP監視装置に送信されるようにインターフェースを設計することが望ましい。
【０１３０】
零mmHgでのインターフェース出力信号の安定性に応じて、規則的な、あるいはプログラムされた間隔で出力零化を実行することが必要である。必ずしもそうではないが、出力零化の後に校正が実行される。例えば、周囲温度が、NIBP監視システムが測定期間の開始時に第一の時間の間に零にされ、校正された後で著しく変動する場合、再零化の後の再校正が望ましい。しかし、一般的に、NIBP監視システムの校正は、使用者によって、あるいは自動的にシステムによって開始されようとも、そうする理由がない場合には常に出力零化が後に続くわけではない。
【０１３１】
不要な信号がIBP監視装置上に表示されないことを確実にするために、インターフェースは、初期設定により、インターフェースが電源を投入されると即座に零mmHg信号が常に自動的にIBP監視装置に送信されるように構成されうる。更に、零mmHg信号及び等価なIBP変換器出力電圧をIBP監視装置に送信するために使用者によって使用されるボタンは、二つの機能の間を切り替える同じボタンであるように設計されうる。
【０１３２】
〔インターフェースの動作手順〕
校正及び出力零化を有する動作手順のフローチャートが、図１２及び１３で表わされる。それは、以下のステップを有する。
a)  ステップ650でインターフェースの電源を投入すると、零mmHg信号がステップ652を介してIBP監視装置にインターフェースによって送信される。
b)  励起電圧がステップ654で読み込まれる。
c)  NIBP測定信号がステップ656で受信され、ステップ658で処理される。
d)  校正が以前に実行されていない場合又は他の理由のために必要とされる場合、ステップ664で実行される。その後、制御装置は、NIBP測定信号の受信を続けるためにステップ656に戻る。
e)  出力零化が以前に実行されていない場合又は他の理由のために必要とされる場合、ステップ670、672、674及び676で実行される。その後、制御装置は、NIBP測定信号の受信を続けるためにステップ656に戻る。
f)  校正及び出力零化が必要とされない場合、測定された血圧がステップ678で決定される。
g)  測定された血圧に対する等価な差動IBP変換器出力電圧がステップ680で計算される。
h)  この差動電圧に対する適切なデジタル値がステップ682で計算される。
i)  計算されたデジタル値がステップ684でDACに送信される。
j)  NIBP測定の継続が必要とされる場合、制御装置は、NIBP測定信号の受信を続けるためにステップ656に戻る。
k)  NIBP測定の継続が必要とされない場合、手順は終了する。
【０１３３】
〔入力、中間及び出力の信号〕
上述の圧力測定用NIBP検出装置及び5μV/V/mmHgの変換器検出感度を用いるインターフェースの入力、中間及び出力の信号の描写が、図１４で与えられる。NIBP測定信号700及び励起電圧705は入力信号である。校正されたNIBP測定信号710は中間信号であり、これは制御装置によって発生される。等価差動IBP変換器出力電圧715は、インターフェースの出力端子S+  280及びS-  285の両端の電圧（図１１）と同じである。
【０１３４】
図１４は、波形の第一の拍動に対して120ｍｍHgの最高血圧及び80mmHgの最低血圧を有する校正された信号を示す。最高血圧に対応する等価差動IBP変換器出力電圧は、(120mmHg×5V×5μV/V/mmHg)又は3,000μVで与えられる。同様に、最低血圧に対応する等価差動IBP変換器出力電圧は、(80mmHg×5V×5μV/V/mmHg)又は2,000μVで与えられる。これらの出力電圧は出力信号ブロック715で示される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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