(57)【要約】  ボリュームクランプ法を利用する血圧測定システムによって患者の血圧を測定する際に使用される、患者の指に接続可能なフィンガーカフを監視し、フィンガーのプレチスモグラムを測定するためのシステムが開示される。当該システムは、患者の指を取り囲む包囲部分を含むフィンガーカフを備える。包囲部分は、ブラダーならびに発光ダイオード（ＬＥＤ）およびフォトダイオード（ＰＤ）の対を含む。このシステムはさらに、フィンガーカフのブラダーに低い圧力から高い圧力へと空気圧を加えることを命令し、圧力が低い圧力から高い圧力へと上昇する際のフィンガーカフのプレチスモグラムを測定し、測定されたプレチスモグラムに基づいて患者の指へのフィンガーカフの適合性を判定するためのプロセッサーを備える。フィンガーカフが患者の指の周囲に置かれると、ブラダーおよびＬＥＤ−ＰＤの対がプロセッサーによるプレチスモグラムの測定を支援する。
2021505334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボリュームクランプ法を利用した血圧測定システムによって患者の血圧を測定する際に使用される、患者の指に接続可能なフィンガーカフを監視し、前記フィンガーカフのプレチスモグラムを測定するためのシステムであって、前記システムは、
患者の指を取り囲む包囲部分を含むフィンガーカフであって、前記包囲部分は、ブラダーと、発光ダイオード（ＬＥＤ）およびフォトダイオード（ＰＤ）の対と、を含む、フィンガーカフと、
プロセッサーであって、
前記フィンガーカフの前記ブラダーに、低い圧力から高い圧力へと空気圧を加えることを命令し、
圧力が低い圧力から高い圧力へと上昇する際の前記フィンガーカフのプレチスモグラムを測定し、
測定された前記プレチスモグラムに基づいて患者の指への前記フィンガーカフの適合性を判定するように構成され、
前記フィンガーカフが患者の指の周りに配置されるとき前記ブラダーおよびＬＥＤ−ＰＤ対が前記プレチスモグラムの測定を支援する、プロセッサーと
を具備するシステム。
【請求項２】
前記プロセッサーはさらに、前記ブラダーからの圧力の解放を命令し、圧力減衰を観測し、圧力減衰中に前記フィンガーカフのプレチスモグラムを測定する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
患者の指に対する前記フィンガーカフの適合性を判定することは、前記フィンガーカフが緩んでいるかどうか、適切に装着されているかどうか、またはきつすぎるかどうかを判定することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記フィンガーカフが緩んでいるかどうかを判定することは、圧力の上限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低いかどうかを判定することを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記プロセッサーはさらに、圧力の上限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低くない場合に、前記フィンガーカフをよりきつく再装着するようにオペレータに指示する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記フィンガーカフが適切に装着されているかどうかを判定することは、圧力の下限での脈動性が低いかどうかを判定することを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記フィンガーカフがきつすぎるかどうかを判定することは、圧力の下限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低いかどうかを判定することを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記プロセッサーはさらに、圧力の下限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低くない場合、前記フィンガーカフを緩めるようにオペレータに指示する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記フィンガーカフが適切に装着されていると判定された後、前記フィンガーカフは、ボリュームクランプ法を利用する血圧測定システムによって患者の血圧を測定する際に使用される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサーはさらに、
回復時間の終了時に測定された患者の指の血液量が低い圧力で測定された初期値に戻ったかどうかを判定し、
前記回復時間の終了時に測定された患者の指の血液量が初期値に戻っていないとの判定に応じて、
前記血圧測定システムが適切に動作するには患者の灌流が低すぎると判定し、
オペレータに、手を温めることで患者の灌流を増やすか、あるいは異なる圧力監視技術を選択するように指示するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
ボリュームクランプ法を利用した血圧測定システムによって患者の血圧を測定する際に使用される、患者の指に接続可能なフィンガーカフを監視し、前記フィンガーカフのプレチスモグラムを測定するための方法であって、前記フィンガーカフは、患者の指を取り囲む包囲部分を含み、前記包囲部分は、ブラダーと、発光ダイオード（ＬＥＤ）およびフォトダイオード（ＰＤ）の対と、を含み、前記方法は、
前記フィンガーカフの前記ブラダーに低い圧力から高い圧力へと空気圧を加えるステップと、
圧力が低い圧力から高い圧力へと上昇する際の前記フィンガーカフのプレチスモグラムを測定するステップと、
測定された前記プレチスモグラムに基づいて患者の指への前記フィンガーカフの適合性を判定するステップであって、前記フィンガーカフが患者の指の周りに配置されるとき前記ブラダーおよびＬＥＤ−ＰＤ対が前記プレチスモグラムの測定を支援するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
前記ブラダーから圧力を解放し、圧力減衰を観察することと、圧力減衰中に前記フィンガーカフのプレチスモグラムを測定することと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
患者の指に対する前記フィンガーカフの適合性を判定することは、前記フィンガーカフが緩んでいるかどうか、適切に装着されているかどうか、またはきつすぎるかどうかを判定することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記フィンガーカフが緩んでいるかどうかを判定することは、圧力の上限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低いかどうかを判定することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
圧力の上限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低くない場合、前記フィンガーカフをよりきつく再装着するようにオペレータに指示することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記フィンガーカフが適切に装着されているかどうかを判定することは、圧力の下限での脈動性が低いかどうかを判定することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記フィンガーカフがきつすぎるかどうかを判定することは、圧力の下限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低いかどうかを判定することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
圧力の下限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低くない場合、前記フィンガーカフを緩めるようにオペレータに指示することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記フィンガーカフが適切に装着されていると判定された後、前記フィンガーカフは、ボリュームクランプ法を利用する血圧測定システムによって患者の血圧を測定する際に使用される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法はさらに、
回復時間の終了時に測定された患者の指の血液量が低い圧力で測定された初期値に戻ったかどうかを判定するステップと、
前記回復時間の終了時に測定された患者の指の血液量が初期値に戻っていないとの判定に応じて、
前記血圧測定システムが適切に動作するには患者の灌流が低すぎると判定するステップと、
オペレータに、手を温めることで患者の灌流を増やすか、あるいは異なる圧力監視技術を選択するように指示するステップと
を含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、概して、非侵襲的な血圧測定に関する。より具体的には、本発明の実施形態は、ボリュームクランプフィンガーカフ用の診断手順の実行に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボリュームクランピングは非侵襲的に血圧を測定するための技術であり、一定の動脈ボリュームを維持するために動脈圧が時間変化する圧力によってバランスされ得るように圧力が患者の指に加えられる。適切に装着され較正されたシステムでは、加えられる時間変化する圧力は指の動脈血圧に等しくなる。加えられる時間変化する圧力を測定して、患者の動脈血圧を読み取ることができる。
【０００３】
これは、患者の指の周りに配置されるか巻き付けられるフィンガーカフによって達成することができる。このフィンガーカフは、赤外線光源、赤外線センサーおよび膨張式ブラダーを含むことができる。赤外光は、その中に指動脈が存在する指を通って送り出される。赤外線センサーは赤外光を検出し、センサーによって記録された赤外光の量は動脈の直径に反比例し、動脈の圧力を示すことができる。
【０００４】
フィンガーカフの実施にあたっては、フィンガーカフ内のブラダーを膨張させることにより指動脈に圧力が加えられる。圧力が十分に高い場合、動脈が圧迫され、センサーによって記録される光の量が増加する。動脈を圧迫するために膨張式ブラダーにおいて必要な圧力の大きさは血圧に依存する。指動脈の直径が一定に保たれるように膨張式ブラダーの圧力を制御することにより、膨張式ブラダー内の圧力は血圧に直接関連するため、血圧を非常に正確に監視することができる。典型的な現在のフィンガーカフの実施にあたっては、ボリュームクランプシステムがフィンガーカフと共に使用される。ボリュームクランプシステムは、通常、動脈ボリュームの測定に使用される閉ループフィードバックシステム内にポンプ、バルブおよび圧力センサーを含む圧力発生システムおよび調整システムを含む。血圧を正確に測定するために、フィードバックループは、患者の血圧の圧力変動に一致する十分な圧力発生および解放機能を提供する。
【０００５】
現在、フィンガーカフベースの血圧監視デバイスは、一般に、同じ技術（例えばフォトプレチスモグラフィまたは同様の技術）を使用して血圧を測定する。都合の悪いことに、そのようなフィンガーカフデバイスは、患者の指に簡単に取り付けられない場合があり、患者の指の上のフィンガーカフの位置により正確ではない場合がある。すなわち、フィンガーカフを最適以下の方法で取り付けると、ボリュームクランプシステムの測定の信頼性および精度に悪影響を及ぼす可能性がある。例えば、患者の指にフィンガーカフが緩く取り付けられると、指に到達するためにブラダーを引き伸ばす必要がある。したがって、これはエネルギーの追加消費および不自然に高い血圧の読み取りにつながる可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、ボリュームクランプ法を利用する血圧測定システムによって患者の血圧を測定する際に使用される、患者の指に接続可能なフィンガーカフを監視し、フィンガーカフのプレチスモグラムを測定するためのシステムに関する。当該システムは、患者の指を取り囲む包囲部分を含むフィンガーカフを備える。包囲部分は、ブラダーならびに発光ダイオード（ＬＥＤ）およびフォトダイオード（ＰＤ）の対を含む。このシステムはさらに、フィンガーカフのブラダーに低い圧力から高い圧力へと空気圧を加えることを命令し、圧力が低い圧力から高い圧力へと上昇する際のフィンガーカフのプレチスモグラムを測定し、測定されたプレチスモグラムに基づいて患者の指へのフィンガーカフの適合性を判定するためのプロセッサーを備える。フィンガーカフが患者の指の周囲に配置されると、ブラダーおよびＬＥＤ−ＰＤの対がプロセッサーによるプレチスモグラムの測定を支援する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態による血圧測定システムの一例を示す図である。
【図２】フィンガーカフおよび圧力発生・調整システムを示すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態によるフィンガーカフの測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態によるフィンガーカフの測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態によるフィンガーカフの測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態によるフィンガーカフのさらなる測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態によるフィンガーカフのさらなる測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態によるフィンガーカフのさらなる測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態によるフィンガーカフのさらなる測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態によるフィンガーカフのさらなる測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図５Ｃ】本発明の実施形態によるフィンガーカフのさらなる測定されたプレチスモグラムを示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるフィンガーカフの脈動性を測定するための方法のフロー図である。
【図７】本発明の実施形態による、フィンガーカフが患者の指に適切に装着されているかどうかを判定するための方法のフロー図である。
【図８】本発明の実施形態による、フィンガーカフが患者の指に適切に装着されているかどうかを判定するための別の方法のフロー図である。
【図９】例示的な制御回路を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
一実施形態による血圧測定システムの一例を示す図１を参照すると、患者の指に取り付けることができるフィンガーカフ１０４および患者の身体（例えば患者の手首または手）に取り付けることができる血圧測定コントローラ１２０を含む血圧測定システム１０２が示されている。
【０００９】
血圧測定システム１０２はさらに、患者監視デバイス１３０と、（ある実施形態では）ポンプ１３４とに接続され得る。さらにフィンガーカフ１０４は、ブラダー（図示せず）およびＬＥＤ−ＰＤ対（図示せず）を含み得る（これはフィンガーカフにとって慣習的である）。
【００１０】
一実施形態では、血圧測定システム１０２は、小さな内部ポンプ、小さな内部バルブ、圧力センサーおよび制御回路を含む圧力測定コントローラ１２０を含み得る。この実施形態では、制御回路は、内部ポンプによってフィンガーカフ１０４のブラダーに加えられる空気圧を制御して、フィンガーカフ１０４のＬＥＤ−ＰＤ対から受け取った脈波信号の測定に基づいて患者の血圧を再現するように構成されてもよい。さらに制御回路は、ブラダーから空気圧を解放するように内部バルブの開放を制御するように構成されてもよく、あるいは、内部バルブは、単に、制御されないオリフィスであってもよい。加えて、制御回路は、患者の血圧と同じでなければならない圧力センサーからの入力に基づいてブラダーの圧力を監視することにより患者の血圧を測定するよう構成されてもよく、そして、患者の血圧を患者監視デバイス１３０に表示してもよい。
【００１１】
別の実施形態では、ポンプ１３４が患者の身体から離れて配置される、従来の圧力生成・調整システムを利用することができる。この実施形態では、血圧測定コントローラ１２０は、チューブ１３６を介してリモートポンプ１３４から空気圧を受け取り、チューブ１２３を介してフィンガーカフ１０４のブラダーに空気圧を送る。血圧測定デバイスコントローラ１２０はまた、フィンガーカフ１０４およびその他の機能に適用される空気圧を（例えば制御可能なバルブを利用して）制御することができる。この例では、（例えば脈波信号定数を維持するために）フィンガーカフ１０４のＬＥＤ−ＰＤ対から受け取った脈波信号の測定に基づいて患者の血圧を再現するためにポンプ１３４によってフィンガーカフ１０４のブラダーに加えられる空気圧ならびにブラダーの圧力を監視することによる患者の血圧の測定は、ボリュームクランピング法を実行するために、血圧測定コントローラ１２０および／またはリモートコンピューティングデバイスおよび／またはポンプ１３４および／または患者監視デバイス１３０によって制御されてもよい。ある実施形態では、血圧測定コントローラ１２０は全く使用されず、リモート圧力調整システムを含むリモートポンプ１３４からフィンガーカフ１０４に至るチューブ１３６からの接続が存在するだけであり、圧力発生・調整システム、データ処理および表示に関する全ての処理はリモートコンピューティングデバイスによって実行される。
【００１２】
この例の説明を続けると、図１に示されるように、患者の手は、血圧測定システム１０２で患者の血圧を測定するために、アームレスト１１２の表面１１０上に載置され得る。血圧測定システム１０２の血圧測定コントローラ１２０は、血圧測定で使用するためにブラダーに空気圧を提供するために、フィンガーカフ１０４のブラダーに接続され得る。血圧測定コントローラ１２０は、電力／データケーブル１３２を介して患者監視デバイス１３０に接続され得る。また、一実施形態では、上述したように、リモート実施において、血圧測定コントローラ１２０は、フィンガーカフ１０４のブラダーのための空気圧を受け取るために、チューブ１３６を介してリモートポンプ１３４に接続され得る。患者監視デバイス１３０は、血圧を含む患者の生理学的測定値／データならびにその他の適切な生理学的な患者の測定値を読み取り、収集し、処理し、表示することができる、いかなるタイプの医療用電子デバイスであってもよい。したがって、電力／データケーブル１３２は、患者監視デバイス１３０との間でデータを伝送することができ、そしてまた患者監視デバイス１３０から血圧測定コントローラ１２０およびフィンガーカフ１０４に電力を供給することもできる。
【００１３】
図１から分かるように、一例では、フィンガーカフ１０４は患者の指に取り付けられてもよく、血圧測定コントローラ１２０は、患者の手首または手に巻き付けられる取り付けブレスレット１２１を用いて患者の手または手首に取り付けられてもよい。取り付けブレスレット１２１は、金属、プラスチック、ベルクロ（登録商標）などであってもよい。これは、血圧測定コントローラ１２０を取り付ける一例にすぎず、血圧測定コントローラを患者の身体にまたは患者の身体に非常に接近して取り付ける、いかなる適切な方法が利用されてもよく、ある実施形態では、血圧測定コントローラ１２０は全く使用されなくてもよいことを理解されたい。フィンガーカフ１０４は、本明細書に記載された血圧測定コントローラ、またはその他の種類の圧力発生・調節システム、例えば患者の身体から離れて配置される圧力発生・調節システムに接続されてもよいことをさらに理解されたい。血圧測定コントローラを含むがこれに限定されない、あらゆる種類の圧力発生・調整システムを使用することができ、これは、単に、ボリュームクランピング法を実施するために、ＬＥＤ−ＰＤ対およびブラダーを含むフィンガーカフ１０４と共に使用されてもよい圧力発生・調整システムとして説明することができる。
【００１４】
図２は、フィンガーカフおよび圧力発生・調整システムを示すブロック図である。一例として、図２に示されるように、フィンガーカフ２０２は、包囲部分２１０と、膨張式ブラダー２１２と、ＬＥＤ−ＰＤ対２１４とを含むことができる。包囲部分２１０は、患者のフィンガーを取り囲むかあるいは包囲し、そして膨張式ブラダー２１２およびＬＥＤ−ＰＤ対２１４を含みことができる。膨張式ブラダー２１２は、圧力発生・調整システム２２０に空気力学的に接続されてもよい。ＬＥＤが、指の皮膚を照らすために使用されてもよく、光の吸収または反射がＰＤによって検出されてもよい。圧力発生・調整システム２２０および（例えばプロセッサーを含む）制御回路２３０は、膨張式ブラダー２１２を膨張または収縮させる空気圧を発生させ、測定し、調整することができ、さらに、上述したように、ポンプ、バルブ、圧力センサーおよび／またはその他の適切な要素などの要素を含むことができる。特に、制御回路２３０と協働する圧力発生・調整システム２２０は、（例えば脈波信号を一定に保つために）フィンガーカフ２０２のＬＥＤ−ＰＤ対２１４から受け取った脈波信号の測定に基づいて患者の血圧を再現するためにフィンガーカフ２０２の膨張式ブラダー２１２に空気圧を加え、そして患者の血圧と同じでなければならない圧力センサーからの入力に基づいて膨張式ブラダー２１２の圧力を監視することにより患者の血圧を測定することによって、フィンガーカフ２０２を用いたボリュームクランプ法を実行するように構成されてもよく、さらに患者監視デバイスへの患者の血圧の表示を命令してもよい。
【００１５】
一実施形態では、圧力発生・調整システム２２０および制御回路２３０は、診断手順（例えば一連の試験）を自動的に実行して、機器の状態（例えばポンプ性能、バルブ性能）、フィンガーカフの適合性（例えば締め付け、位置およびフィット）および／またはボリュームクランプ法に関する患者の適合性（例えば患者の灌流）を評価することができる。ある実施形態では、診断手順は、機器の状態、フィンガーカフ適合性および患者適合性に関連するさまざまな計量を取得して評価するために、システムの起動時および／または圧力発生・調整システム２２０および／または制御回路２３０のシステム実行時間中に実行されてもよい。
【００１６】
ブラダー２１２およびＬＥＤ−ＰＤ対２１４によって得られるプレチスモグラムまたは脈波信号は二つの部分を含む。ＡＣ脈波としても知られる指の脈動は、被験者の心拍による脈動である。脈動性は、例えば、指内の動脈の動きを制限するブラダー２１２によって指に圧力を加えることによって変更できる。ＤＣ脈波としても知られる指の血液量は、被験者の心拍による変化を除外する。むしろ、それは指内の、光を吸収する血液や組織の安定したバックグラウンドレベルである。指の血液量は、例えば、動脈および静脈の両方の血液を指から絞り出すブラダー２１２によって指に圧力を加えることによって変化させることができる。脈動性および血液量の両方は、ブラダー２１２によって加えられる外圧の関数として特徴付けることができる。図３Ａは、典型的な指について、脈動性および血液量の両方を含む、ブラダーによって加えられる圧力の関数としてのプレチスモグラムを示す。図３Ｂは、定常状態の血液量だけを図３Ａから分離し、圧力が増加するとき、光を吸収する血液が指から押し出され、ＤＣ脈波が増加する。図３Ｃは脈動性のみを図３Ａから分離し、低い圧力では動脈は被験者の血圧によって完全に引き伸ばされて脈動性が低下し、圧力が増加するとき動脈は心拍ごとに大きな脈動が発生する高弾性状態へと押し潰され、そして高い圧力では動脈は完全に押し潰され、心拍ごとに指に入る血液はほとんどない。したがって、プレチスモグラムの両方の部分には、被験者の指とブラダーとの相互作用に関する情報が含まれている。
【００１７】
特に、制御回路２３０と協働する圧力発生・調整システム２２０は、低い圧力、例えば２０〜４０ミリメートル水銀（ｍｍＨｇ）から高い圧力（例えば２００ｍｍＨｇ）まで空気圧をブラダー２１２に加え、圧力が低い圧力から高い圧力へと増加するときのフィンガーカフ２０２のプレチスモグラムを測定することができる。すなわち、一実施形態では、圧力発生・調整システム２２０および制御回路２３０は（ブラダー２１２およびＬＥＤ−ＰＤ対２１４を介して）圧力が低い圧力から高い圧力へと増加する際に、患者の指内の動脈血流の連続的な体積測定（すなわちプレチスモグラム）を行うことができる。したがって、指の脈動性および血液量は、ＬＥＤ−ＰＤ対２１４のＰＤから受け取った脈波信号に基づいて生成され得るプレチスモグラムに基づいて検出され得る。測定された脈動性および／またはフィンガーカフ２０２の血液量に基づいて、制御回路２３０は、患者の指に対するフィンガーカフ２０２の適合性を判定することができる。例えば、制御回路２３０は、フィンガーカフ２０２が緩んでいるかどうか、患者の指に適切に装着されているかどうか、あるいはきつすぎるかどうか判定することができる。
【００１８】
ある実施形態では、フィンガーカフ２０２の適合性を判定する際に、圧力発生・調整システム２２０および制御回路２３０は、複数の圧力シーケンスをフィンガーカフ２０２に適用することができ、ＬＥＤ−ＰＤ対２１４から受け取った信号が取得され分析されてもよい。例えば、低い圧力（例えば２０〜４０ｍｍＨｇ）がブラダー２１２に加えられてもよく、ブラダーの圧力が低い圧力へと増加するときに脈波信号が測定されてもよい。次に、高い圧力（２００ｍｍＨｇ）をブラダー２１２に加えて、ある期間（例えば１秒）保持してもよく、そうした期間中、脈波信号を再び測定することができる。その後、（例えばポンプをオフにすることにより）ブラダー２１２からの圧力が解放され、圧力の減衰が観察されてもよい。圧力減衰中、そしてある実施形態ではポンプがオフにされた後、追加の期間（たとえば３秒間または任意の適切な時間）にわたって、脈波信号を測定することができる。上述したように、脈波信号のさまざまな測定に基づいて、制御回路２３０は、（以下で図３Ａ〜３Ｃ、図４Ａ〜Ｃおよび図５Ａ〜５Ｃに関してより詳細に説明されるように）フィンガーカフ２０２が緩んでいないかどうか、患者の指に適切に装着されているかどうか、あるいはきつすぎるかどうかを判定し得る。さらに、上述したように、脈波信号のさまざまな測定に基づいて、制御回路２３０は、以下で説明するように、さまざまな機器状態チェックを実行することができる。
【００１９】
ある実施形態では、機器の状態に関して、制御回路２３０は、圧力発生・調整システム２２０のポンプ性能をチェックすることができる。例えば、制御回路２３０は、ポンプによってフィンガーカフ２０２のブラダー２１２に加えられる指定空気圧を制御することができる。次に、制御回路２３０は、ポンプが指定圧力に達したかどうかを判定することができる。ポンプが指定圧力に達しない場合、制御回路２３０は、ポンプが作動不能であると判定することができる。そうでない場合、制御回路２３０は、次に、圧力インパルス中の指定圧力とポンプの出力との比率が所望の比率内にあるかどうかを判定することができる。この比率が所望の比率内にない場合、制御回路２３０は、ポンプが動作不能であると判定することができる。この場合、オペレータ（例えば医療提供者）は、ポンプ（例えばサーボユニット）の部品を交換するように指示されてもよい。
【００２０】
ある実施形態では、バルブが圧力発生・調整システム２２０に存在する場合、バルブは、空気圧をブラダー２１２から解放するために利用され得る。この場合、制御回路２３０は、ポンプをオフにしかつバルブを閉じた状態での漏れ率が閾値を超えているかどうかを判定し得る。漏れ率が漏れ閾値を上回っていない場合、制御回路２３０は、圧力発生・調整システム２２０に漏れが存在すると判断し得る。このシナリオでは、オペレータは、サーボおよびフィンガーカフ２０２間の一つ以上の接続をチェックするように指示されてもよい。そのような状態が何度も（例えば３回）発生する場合、オペレータはフィンガーカフ２０２を交換するように指示されてもよい。フィンガーカフ２０２の交換後も状態が続く場合、制御回路２３０は、バルブが作動不能であると判定し、例えばバルブに関連するサーボユニットを交換するようにオペレータに指示してもよい。
【００２１】
ある実施形態では、患者の適合性に関して、制御回路２３０は、フィンガーを通る血流の量である患者の灌流をチェックすることができる。例えば、制御回路２３０は、回復時間の終わりに測定された血液量、例えばＤＣ脈波の大きさが低い圧力で測定された初期値に戻ったかどうかを判定し、これにより血液が指に戻ったことを示すことができる。回復時間の終わりに測定された血液量が初期値に戻っていない（すなわち血液が完全に戻っていない）場合、制御回路２３０は、患者の灌流が低すぎてボリュームクランプシステムが適切に動作しないと判定し得る。この場合、オペレータは、手を温めることによって患者の灌流を増やすか、別の圧力監視技術を選択するように指示されてもよい。
【００２２】
図３Ａ〜３Ｃを参照すると、本発明の実施形態によるフィンガーカフ２０２の測定されたプレチスモグラムを示す図が示されている。ある実施形態では、図３Ａ〜３Ｃは、上述したように、フィンガーカフ２０２に圧力を加えて、脈波信号を測定する圧力発生・調整システム２２０および制御回路２３０によって得られたプレチスモグラムおよびその成分、指の脈動性および指の血液量を示している。図３Ａを参照すると、同図は、緩やかな圧力ランプ応答、特に、圧力の関数として変化する脈波信号の一例を示している。図に示されるように、トレース３１０は、患者の指に加えられた空気圧（ｍｍＨｇで測定可能）に対応する任意の単位（ａ.ｕ.）で、測定されたプレチスモグラムを示している。
【００２３】
図３Ａ〜３Ｃおよび図４Ａ〜４Ｃから分かるように、本発明の実施形態によるフィンガーカフ２０２の追加の測定されたプレチスモグラムを示す図が示されている。図３Ａを参照すると、同図は、圧力ランプ応答、特に、圧力の関数として変化する脈波信号の一例を示している。図に示されるように、トレース３１０は、患者の指に加えられた空気圧に対応するプレチスモグラムを示す。この場合、トレース３１０に見られるように、圧力の下限３１５（例えば約５０〜８０ｍｍＨｇ）において脈動性３１７は最大脈動性３１８と比較して低く、これはフィンガーカフ２０２が適切に装着されていることを示している可能性がある（図３Ｃ）。同様に、図３Ｂを参照すると、同図は、指の血液量、特に、圧力の関数として変化する脈波信号の別の例を示している。図に示されるように、トレース３２０は、患者の指に加えられる全ての空気圧レベルでの指の血液量を示す。トレース３２０で分かるように、圧力の下限３２５（例えば約３０〜６０ｍｍＨｇ）においては、ＤＣ脈波の増加は緩やかであるが、圧力の中間範囲３２７（例えば約８０〜１２０ｍｍＨｇ）においては、ＤＣ脈波の増加は著しく高い。下限３２５での段階的な増加から中間範囲３２７での急速な増加への移行は、圧力の下限（約３０〜６０ｍｍＨｇ）と圧力の中間範囲（約８０〜１２０ｍｍＨｇ）との間で発生し、これは再びフィンガーカフ２０２が適切に装着されていることを示している可能性がある。
【００２４】
対照的に、図４Ａのトレース４１０を参照すると、圧力の加減４１５（例えば約３０〜６０ｍｍＨｇ）において、脈動性４１７、例えばＡＣ脈波は、ピーク脈動性４１８と比較して高く、これは、フィンガーカフ２０２がきつすぎることを示している可能性がある（図４Ｃ）。同様に、図４Ｂを参照すると、同図は、血液量、特に圧力の関数としてのＤＣ脈波信号を示している。図示されるように、トレース４２０は、患者の指に加えられる全ての空気圧レベルでの指の血液量を示す。図４Ｂのトレース４２０で分かるように、圧力によるＤＣ脈波の増加はほぼ一定であり、すなわち、図３Ｂとは対照的に、トレース４２０は、低くかつ急速に増加する別個の領域を含んでおらず、これは再びフィンガーカフ２０２がきつすぎることを示している可能性がある。
【００２５】
本発明の別の実施形態では、図５Ａのトレース５１０を参照すると、圧力の下限５１５（例えば約３０〜６０ｍｍＨｇ）において、脈動５１７は、ピーク脈動５１８と比較して低く、さらに、脈動性は、圧力の中間範囲（例えば８０ｍｍＨｇ超）まで十分に低いままであり、これは、フィンガーカフ２０２が緩すぎることを示している可能性がある（図５Ｃ）。同様に、図５Ｂを参照すると、図３Ｂと同様に、圧力の関数としてのＤＣ脈波の漸進的増加の領域５２５および圧力の関数としてのＤＣ脈波の急速な増加の別個の領域５２７が両方とも存在する。図３Ｂとは異なり、領域５２５の漸進的増加から領域５２７の急速な増加への移行は、より高い圧力（約１００ｍｍＨｇ）で起こり、これはフィンガーカフ２０２が緩すぎることを示している可能性がある。
【００２６】
図３Ａ〜３Ｃ、図４Ａ〜４Ｃおよび図５Ａ〜５Ｃは、プレチスモグラムの変化の観察についての漸進的な圧力ランプ応答を示すが、ある実施形態では、段階的な増加（すなわち「階段波」）および／または大きなステップ応答は、圧力の関数としてのプレチスモグラムの変化の観察に使用できる。
【００２７】
図６は、本発明の実施形態によるフィンガーカフの脈動性を測定する方法のフロー図である。プロセス６００は、ハードウェア（例えば回路、専用ロジックなど）、（例えば非一時的なコンピュータ可読媒体上で具現化される）ソフトウェア、またはその組み合わせを含む処理ロジックによって実行されてもよい。例えば、プロセス６００は、圧力発生・調整システム２２０、制御回路２３０、またはその組み合わせによって実行されてもよい。
【００２８】
図６を参照すると、ブロック６１０において、処理ロジックは、フィンガーカフ（例えばフィンガーカフ２０２）のブラダー（例えば膨張式ブラダー２１２）に低い圧力（例えば２０〜４０ｍｍＨｇ）を加える。ブロック６２０において、ブラダーの圧力が低い圧力まで増加するとき、処理ロジックはフィンガーカフのプレチスモグラムを測定する。ブロック６３０において、処理ロジックは、フィンガーカフのブラダーに高い圧力（例えば２００ｍｍＨｇ）を加える。ブロック６４０において、処理ロジックは、プレチスモグラムを測定し、ブラダーの圧力が高い圧力へと上昇するときの指の血液量、すなわちＤＣ脈波、およびフィンガーカフの指の脈動性、すなわちＡＣ脈波の両方を観察する。ブロック６５０において、処理ロジックはブラダーからの圧力を解放し、圧力の減衰を観察する。ブロック６６０において、処理ロジックは、プレチスモグラムを測定し、指の血液量、すなわちＤＣ脈波、および圧力減衰中のフィンガーカフの指の脈動性、すなわちＡＣプレスの両方を観察する。
【００２９】
図７は、本発明の実施形態による、フィンガーカフが患者の指に適切に装着されているかどうかを判定するための方法のフロー図である。プロセス７００は、ハードウェア（例えば回路、専用ロジックなど）、（例えば非一時的なコンピュータ可読媒体上で具現化される）ソフトウェア、またはその組み合わせを含む処理ロジックによって実行されてもよい。例えば、プロセス７００は、圧力発生・調整システム２２０、制御回路２３０、またはその組み合わせによって実行されてもよい。
【００３０】
図７を参照すると、ブロック７１０において、処理ロジックは、圧力の下限（例えば図３Ａの下限３１５）の脈動性が、ピーク脈動性（すなわちＡＣ脈波レベル）よりも少なくとも所定の割合低いかどうかを判定する。ブロック７２０において、圧力の下限での脈動性が（例えば脈動性４１７および４１８ならびに脈動性５１７および５１８に示されるように）ピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低くない場合、処理ロジックは、フィンガーカフ（例えばフィンガーカフ２０２）が正しく取り付けられていない（例えばきつすぎる、指骨中心から回転またはオフセットしている）と判定する。この場合、オペレータ（例えば医療提供者）は、例えば患者監視デバイス１３０を介して、フィンガーカフを取り外して再装着する（例えば緩める）ように指示されてもよい。ある実施形態では、フィンガーカフの誤った取り付けが所定の回数（例えば３回）発生した場合、オペレータは、より大きいフィンガーカフを選択するように指示されてもよい。さもなければ、ブロック７３０において、処理ロジックは、圧力の下限での脈動性が（例えば脈動性３１７および３１８に示されるように）ピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低い場合、フィンガーカフが適切に装着されていると判定する。
【００３１】
図８は、本発明の実施形態による、フィンガーカフが患者の指に適切に装着されているかどうかを判定するための別の方法のフロー図である。プロセス８００は、ハードウェア（例えば回路、専用ロジックなど）、（例えば非一時的なコンピュータ可読媒体上で具現化される）ソフトウェア、あるいはその組み合わせを含む処理ロジックによって実行されてもよい。例えば、プロセス８００は、圧力発生・調整システム２２０、制御回路２３０、またはその組み合わせによって実行されてもよい。
【００３２】
図８を参照すると、ブロック８１０において、処理ロジックは、圧力の上限の脈動性が、ピーク脈動性（または脈波レベル）よりも少なくとも所定の割合低いかどうかを判定する。ブロック８２０において、圧力の上限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低くない場合、処理ロジックは、フィンガーカフ（例えばフィンガーカフ２０２）が正しく取り付けられていない（例えば緩すぎる、指骨中心からの回転またはオフセットしている）と判定する。この場合、オペレータは、例えば患者監視デバイス１３０を介して、フィンガーカフを取り外して再装着する（例えばフィンガーカフをよりきつく再装着する）ように指示されてもよい。ある実施形態では、フィンガーカフの誤った取り付けが所定の回数（例えば３回）発生した場合、オペレータは、より小さなフィンガーカフを選択するように指示されてもよい。さもなければ、ブロック８３０において、処理ロジックは、圧力の上限での脈動性がピーク脈動性よりも少なくとも所定の割合低い場合、フィンガーカフが適切に装着されていると判定する。
【００３３】
図９を参照すると、例示的な制御回路２３０を示すブロック図が示されている。図９は、制御回路２３０の具体化の非限定的な実施例を示していることを理解されたい。図９に示されていない制御回路２３０のその他の具現化も可能である。制御回路２３０は、バス９４０に接続されたプロセッサー９１０と、メモリ９２０と、入出力インターフェース９３０とを備えることができる。プロセッサー９１０の制御下で、データを、入出力インターフェース９３０を介して外部ソースから受け取り、メモリ９２０に格納することができ、かつ／または入出力インターフェース９３０を介してメモリ９２０から外部宛先へと伝送することができる。プロセッサー９１０は、メモリ９２０に格納されたデータを処理し、追加し、削除し、変更し、またはその他の方法で操作することができる。さらに、コードがメモリ９２０に格納されてもよい。コードは、プロセッサー９１０によって実行されるとき、プロセッサー９１０に、データ操作および／または伝送に関連する動作および／またはその他の可能な動作を実行させてもよい。
【００３４】
上述した本発明の態様は、プロセッサー、回路、コントローラ、制御回路などによる命令の実行と併せて実現できることを理解されたい。一例として、制御回路は、プログラム、アルゴリズム、ルーチンの制御下で、または上述した本発明の実施形態による方法またはプロセスを実行するための命令の実行下で動作することができる。例えば、そうしたプログラムは、（例えばメモリおよび／または他の場所に格納された）ファームウェアまたはソフトウェアにおいて実現されてもよく、そしてプロセッサー、制御回路および／またはその他の回路によって実現されてもよく、これらの用語は互換的に利用される。さらに、プロセッサー、マイクロプロセッサー、回路、制御回路、回路基板、コントローラ、マイクロコントローラなどの用語は、本発明の実施形態を実施するために利用されてもよい、ロジック、コマンド、命令、ソフトウェア、ファームウェア、機能等を実行できる、任意のタイプのロジックまたは回路を意味することを理解されたい。
【００３５】
本明細書に開示される実施形態に関連して説明される、さまざまな例示的な論理ブロック、プロセッサー、モジュールおよび回路は、汎用プロセッサー、専用プロセッサー、回路、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはその他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスターロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネントまたは本明細書で説明する機能を実行するために設計されたその組み合わせによって実現または実施されてもよい。プロセッサーは、マイクロプロセッサー、または従来のプロセッサー、コントローラ、マイクロコントローラ、回路、または状態機械であってもよい。プロセッサーはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサーの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサー、ＤＳＰコアと組み合わせた一つ以上のマイクロプロセッサー、またはその他のそのような機器構成として実現されてもよい。
【００３６】
本明細書に開示される実施形態に関連して説明される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサーによって実行されるソフトウェアモジュール／ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで直接具体化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られているその他の形式の記憶媒体に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサーが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサーに接続される。代替例として、記憶媒体はプロセッサーに統合されてもよい。
【００３７】
開示された実施形態のこれまでの説明は、当業者が本発明を実施または利用できるようにするために提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな変更は当業者には明らかであり、本明細書で規定される一般的な原理は、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、本発明が本明細書に示される実施形態に限定されることは意図しておらず、本明細書に開示される原理および新規の特徴と一致する最も広い範囲が容認されるべきである。
【符号の説明】
【００３８】
１０２  血圧測定システム
１０４  フィンガーカフ
１１０  表面
１１２  アームレスト
１２０  血圧測定コントローラ
１２１  ブレスレット
１２３  チューブ
１３０  患者監視デバイス
１３２  データケーブル
１３４  リモートポンプ
１３６  チューブ
２０２  フィンガーカフ
２１０  包囲部分
２１２  膨張式ブラダー
２１４  ＬＥＤ−ｓｓＰＤ対
２２０  圧力発生・調整システム
２３０  制御回路
３１０  トレース
９１０  プロセッサー
９２０  メモリ
９３０  入出力インターフェース
９４０  バス
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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