ЭЛЕКТРОННЫЙ СФИГМОМАНОМЕТР И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ
ELECTRONIC SPHYGMOMANOMETER AND METHOD FOR MEASURING BLOOD PRESSURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к электронному сфигмоманометру, включающему манжету, подлежащую закреплению на месте измерения кровяного давления, и блок вычисления кровяного давления для вычисления значения кровяного давления на основе давления в манжете, и к способу измерения кровяного давления, использующему такой сфигмоманометр.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Кровяное давление является единственным видом показателя для анализа заболевания органов кровообращения. Выполнение анализа риска, основанного на кровяном давлении, является эффективным в предотвращении сердечно-сосудистого заболевания, такого как апоплексия, остановка сердца и инфаркт миокарда. Традиционно диагноз при выполнении анализа риска выполняется на основании кровяного давления (атипичного кровяного давления), измеряемого в медицинских учреждениях во время посещения и осмотров. Однако новейшим исследованием признано, что кровяное давление (домашнее измерение кровяного давления), измеренное в домашних условиях, более применимо в диагностике заболевания органов кровообращения, чем атипичное кровяное давление. В дополнение к этому, сфигмоманометр, используемый в домашних условиях, широко применим.
Большинство электронных сфигмоманометров, широко применяемых в настоящий момент, использует алгоритм вычисления кровяного давления осциллометрического способа. В осциллометрическом способе манжета оборачивается вокруг места измерения, например, вокруг плеча, и в ней нагнетается давление вплоть до заданного давления, а затем давление сбрасывается постепенно или ступенчато. Осциллометрический способ является способом обнаружения изменения в артериальном объеме, которое происходит в середине сброса давления в виде изменения давления (амплитуды пульсовой волны давления), наложенного на давление в манжете, и применения заданного алгоритма к изменению в амплитуде пульсовой волны давления, чтобы определить систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление. Как правило, момент, где амплитуда пульсовой волны давления внезапно становится большой, полученной во время сброса давления, приблизительно равняется систолическому кровяному давлению, а момент, где амплитуда пульсовой волны давления внезапно становится небольшой, приблизительно равняется диастолическому кровяному давлению. Проанализированы различные алгоритмы для обнаружения таких точек.
Например, как показано на фиг.9 и нижеследующем [Уравнении 1], значение, полученное путем умножения заданного коэффициента (первая постоянная α, вторая постоянная β), заданного заранее, на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, задается в качестве параметра вычисления кровяного давления, и давление в манжете, при котором получается амплитуда пульсовой волны давления, которая совпадает (или является ближайшей) с соответствующим параметром, вычисляется в качестве значения кровяного давления (см. Патентный документ 1).
[Уравнение 1]
Параметр вычисления систолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления × α
Параметр вычисления диастолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления × β
Патентный документ 1: находящаяся на рассмотрении заявка на патент Японии № 3-81375
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Однако отсутствует теоретическое доказательство, что момент, в котором внезапно изменяется амплитуда пульсовой волны давления, соответствует систолическому кровяному давлению и диастолическому кровяному давлению. Таким образом, первую и вторую постоянные (α, β) для определения параметра вычисления кровяного давления нужно экспериментально или статистически определять на основе шаблона изменения (в дальнейшем называемого "огибающей") большого количества значений кровяного давления и амплитуд волн пульсовых колебаний. Традиционно первая постоянная α является неизменным значением около 0,5, а вторая постоянная β является неизменным значением около 0,7 независимо от состояния пользователя и/или состояния манжеты во время измерения кровяного давления.
Волна пульсовых колебаний, которая образует огибающую, имеет следующие проблемы.
Во-первых, амплитуда пульсовой волны давления получается путем обнаружения изменения объема артерии, переданного манжете, закрепленной на месте измерения, в виде изменения давления. Амплитуда пульсовой волны давления соответственно подвержена влиянию свойств манжеты. Одним из свойств манжеты является расход воздуха (в дальнейшем называемый пластичностью манжеты), необходимый для изменения давления в манжете (в дальнейшем называемого давлением в манжете) на 1 миллиметр ртутного столба, как показано на графике из фиг.10. Как показано на фиг.10, пластичность манжеты становится меньше, когда давление в манжете становится выше. Поэтому, если постоянная амплитуда пульсовой волны передается манжете вне зависимости от давления в манжете, амплитуда обнаруживается большой, когда давление в манжете становится выше, как показано на фиг.11.
Например, при измерении двух пользователей, имеющих разные кровяные давления с изменением в амплитуде пульсовой волны давления с одинаковой формой огибающей, определенная сфигмоманометром амплитуда пульсовой волны давления, то есть форма огибающей, отличается в зависимости от кровяного давления. Таким образом, имеется отличие в точности измерения в зависимости от кровяного давления.
Состояние, в котором артерия B руки A пользователя сжимается манжетой 2101, будет описываться со ссылкой на фиг.12. Как показано на фиг.12, когда давление в манжете нагнетается до больше или равного заранее установленному давлению в диапазоне измерения кровяного давления, давление центральной части манжеты 2101 в достаточной мере передается на артерию B, чтобы артерия B полностью перекрывалась давлением.
Однако артерия B не полностью перекрывается давлением, поскольку давление на конце манжеты 2101 не в достаточной мере передается на артерию B. Это зависит от конструкции манжеты 2101, в которой часть, где артерия B не перекрывается давлением, всегда образуется в обычно используемой конструкции манжеты. Кровоток существует в части, где артерия не перекрывается давлением, соответствующей сердечной стороне манжеты 2101, и поэтому происходит изменение объема артерии B и обнаруживается вызванная этим волна пульсовых колебаний. В Патентном документе 1 такая волна пульсовых колебаний называется фоновой пульсовой волной. Из-за наличия фоновой пульсовой волны систолическое кровяное давление обнаруживается избыточным, а диастолическое кровяное давление обнаруживается заниженным в [Уравнении 1].
В традиционном уровне техники, раскрытом в Патентном документе 1, [Уравнение 1] меняется на нижеследующее [Уравнение 2]. Значение коррекции отклонения (третья постоянная ζ), указывающее составляющую фоновой пульсовой волны, добавляется к значению, полученному путем умножения заданного коэффициента (первая постоянная α), заданного заранее, на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, чтобы вычислить параметр вычисления систолического кровяного давления, и значение коррекции отклонения (четвертая постоянная η), указывающая составляющую фоновой пульсовой волны, добавляется к значению, полученному путем умножения заданного коэффициента (вторая постоянная β), заданного заранее, на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, чтобы вычислить параметр вычисления диастолического кровяного давления.
[Уравнение 2]
Параметр вычисления систолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×α+ζ
Параметр вычисления диастолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×β+η
[Уравнение 2] основывается на допущении, что фоновая пульсовая волна является постоянной вне зависимости от состояния пользователя и/или состояния манжеты 2101 во время измерения кровяного давления, например от качественной характеристики пользователя (окружная длина, кровяное давление руки A), от размера или давления в манжете у манжеты 2101, и т.п.
Однако признается, что фоновая пульсовая волна меняется по различным состояниям во время измерения кровяного давления. Например, если давление в манжете возрастает, то ширина, в которой артерия B перекрывается давлением, становится больше, как показано на фиг.12. Вместе с этим ширина, в которой формируется фоновая пульсовая волна, становится небольшой, если артерия B не перекрывается давлением, в результате чего обнаруженный в результате уровень фоновой пульсовой волны становится низким, как показано на графике из фиг.13.
Амплитуда пульсовой волны давления изменяется в зависимости от динамических свойств (артериального изменения объема, связанного с разностью артериального внутреннего-внешнего давления) у артерии B пользователя. Например, человек с мягкой артерией B имеет большую амплитуду этой артерии, тогда как человек с развитым артериосклерозом имеет небольшую амплитуду артерии (см. фиг.14). Поэтому фоновая пульсовая волна также изменяется в зависимости от динамических свойств.
Если систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление определяются по [Уравнению 2], в котором составляющая фоновой пульсовой волны задается в качестве постоянной, то кровяное давление определяется заниженным или избыточным в зависимости от пользователя.
В связи с вышеупомянутыми проблемами цель настоящего изобретения - предоставить электронный сфигмоманометр и способ измерения кровяного давления для коррекции постоянной на основе информации, связанной с состоянием измерения, при выполнении заранее установленной операции с использованием заранее заданной постоянной по отношению к изменению в амплитуде пульсовой волны давления, указывающей изменение объема артерии во время измерения кровяного давления, чтобы точно получить значение кровяного давления с использованием полученных данных, посредством этого повышая уровень удовлетворенности пользователя.
СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Настоящее изобретение относится к электронному сфигмоманометру, включающему манжету, подлежащую закреплению на месте измерения кровяного давления, средство создания и сброса давления для регулирования давления, подаваемого в манжету, средство определения давления для определения давления в манжете, средство вычисления кровяного давления для вычисления значения кровяного давления из давления в манжете, средство записи для записи значения кровяного давления, и операционное средство для выполнения операции, например измерения кровяного давления, причем средство вычисления кровяного давления выполнено с возможностью вычисления параметра вычисления кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения постоянной относительно максимального значения амплитуды пульсовой волны давления, указывающей изменение объема артерии во время измерения кровяного давления; электронный сфигмоманометр дополнительно включает в себя средство получения информации для отдельного получения информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя и/или состоянию манжеты во время измерения кровяного давления, и средство коррекции для коррекции параметра вычисления кровяного давления путем коррекции постоянной на основе информации, связанной с состоянием измерения, когда информация, связанная с состоянием измерения, получается средством получения информации; средство получения информации выполнено с возможностью получения информации о временно определенном значении кровяного давления в качестве информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя; и средство коррекции выполнено с возможностью коррекции первой и второй постоянных на основе временно определенного значения кровяного давления.
Информация, связанная с состоянием измерения, имеющая отношение к состоянию пользователя, может включать в себя информацию, имеющую отношение к значению кровяного давления пользователя во время измерения, максимальному значению амплитуды пульсовой волны давления, к информации, имеющей отношение к месту измерения, информации о заболевании пользователя и информации о возрасте пользователя.
Информация, связанная с состоянием измерения, имеющая отношение к состоянию манжеты, может включать в себя, в дополнение к информации о максимальном значении давления в манжете во время измерения кровяного давления и силе охвата манжеты, информацию о спецификации манжеты, например размер и  давления, причем средство вычисления кровяного давления выполнено с возможностью вычисления параметра вычисления кровяного давления путем выполнения заданного вычисления, используя заданную заранее постоянную, по отношению к изменению в амплитуде пульсовой волны давления, указывающей изменение объема артерии во время измерения кровяного давления; и электронный сфигмоманометр дополнительно включает в себя средство получения информации для отдельного получения информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя и/или состоянию манжеты во время измерения кровяного давления; и средство коррекции для коррекции параметра вычисления кровяного давления путем коррекции постоянной на основе информации, связанной с состоянием измерения, когда информация, связанная с состоянием измерения, получена средством получения информации.
Информация, связанная с состоянием измерения, имеющая отношение к состоянию пользователя, может включать в себя информацию, имеющую отношение к значению кровяного давления пользователя во время измерения, максимальному значению амплитуды пульсовой волны давления, к информации, имеющей отношение к месту измерения, информации о заболевании пользователя и информации о возрасте пользователя.
Информация, связанная с состоянием измерения, имеющая отношение к состоянию манжеты, может включать в себя, в дополнение к информации о максимальном значении давления в манжете во время измерения кровяного давления и силе охвата манжеты, информацию о спецификации манжеты, например размер и тип манжеты.
В соответствии с настоящим изобретением, оптимальный параметр вычисления кровяного давления может устанавливаться для каждого состояния пользователя и/или состояния манжеты во время измерения кровяного давления, и погрешность измерения можно уменьшить.
В настоящем изобретении средство вычисления кровяного давления выполнено с возможностью вычисления параметра вычисления систолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения первой постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, и вычисления параметра вычисления диастолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения второй постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления; средство получения информации получает информацию о временно определенном значении кровяного давления в качестве информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя; и средство коррекции корректируют первую и вторую постоянные на основе временно определенного значения кровяного давления.
Временно определенное значение кровяного давления может временно определяться во время сброса давления с помощью параметра вычисления стандартного кровяного давления.
Временно определенное значение кровяного давления может временно определяться во время создания давления с помощью параметра вычисления стандартного кровяного давления.
Временно определенное значение кровяного давления может быть значением кровяного давления, записанным в средстве записи.
В соответствии с настоящим изобретением, оптимальный параметр вычисления кровяного давления может устанавливаться для каждого значения кровяного давления пользователя, и погрешность измерения можно уменьшить.
В настоящем изобретении средство вычисления кровяного давления выполнено с возможностью вычисления параметра вычисления систолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения первой постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления и добавления третьей постоянной, имеющей отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, образованной, когда давление манжеты нагнетено до заданного давления вне диапазона измерения значения кровяного давления, и вычисления параметра вычисления диастолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения второй постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления и добавления четвертой постоянной, имеющей отношение к составляющей фоновой пульсовой волны; и средство коррекции корректируют третью и четвертую постоянные на основе информации, связанной с состоянием измерения.
В соответствии с настоящим изобретением, третью и четвертую постоянные, имеющие отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, можно скорректировать для каждого состояния пользователя и/или состояния манжеты во время измерения кровяного давления, чтобы можно было вычислить точное значение кровяного давления наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной составляющей фоновой пульсовой волны.
В настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации о временно определенном значении кровяного давления в качестве информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя; и средство коррекции может быть выполнено с возможностью коррекции первой и второй постоянных или третьей и четвертой постоянных на основе временно определенного значения кровяного давления.
Кроме того, в настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации о максимальном значении давления в манжете в качестве информации, связанной с состоянием измерения; и средство коррекции может быть выполнено с возможностью коррекции первой и второй постоянных или третьей и четвертой постоянных на основе максимального значения давления в манжете.
В настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации о максимальном значении амплитуды пульсовой волны давления в качестве информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя; и средство коррекции может быть выполнено с возможностью коррекции третьей и четвертой постоянных на основе максимального значения амплитуды пульсовой волны давления.
В настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации о силе охвата манжеты в качестве информации, связанной с состоянием измерения; и средство коррекции может быть выполнено с возможностью коррекции третьей и четвертой постоянных на основе информации о силе охвата манжеты.
В настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации о спецификации манжеты, имеющей отношение к размеру и/или типу манжеты, в качестве информации, связанной с состоянием измерения; и средство коррекции может быть выполнено с возможностью коррекции третьей и четвертой постоянных на основе информации о спецификации манжеты.
В настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации, имеющей отношение к месту измерения у пользователя, в качестве информации, связанной с состоянием измерения; и средство коррекции может быть выполнено с возможностью коррекции третьей и четвертой постоянных на основе информации, имеющей отношение к месту измерения у пользователя.
Информация, имеющая отношение к месту измерения у пользователя, может включать в себя такую информацию, как окружная длина и качество места измерения.
Качество места измерения может включать в себя процент телесного жира, процент подкожного жира или BMI (индекс массы тела).
В настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации о заболевании пользователя в качестве информации, связанной с состоянием измерения; и средство коррекции может быть выполнено с возможностью коррекции третьей и четвертой постоянных на основе информации о заболевании пользователя.
В настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации о возрасте пользователя в качестве информации, связанной с состоянием измерения; и средство коррекции может быть выполнено с возможностью коррекции третьей и четвертой постоянных на основе информации о возрасте пользователя.
В настоящем изобретении средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации, связанной с состоянием измерения, на основе обнаружения изменения внутреннего давления манжеты.
В настоящем изобретении может быть дополнительно обеспечено средство ввода для обеспечения ввода пользователем информации, связанной с состоянием измерения, причем средство получения информации может быть выполнено с возможностью получения информации, связанной с состоянием измерения, введенной перед началом измерения кровяного давления.
Настоящее изобретение относится к способу измерения кровяного давления для регулирования давления, подаваемого в манжету, когда манжета закреплена на месте измерения кровяного давления, с помощью средства создания и сброса давления, и вычисления значения кровяного давления с помощью средства вычисления кровяного давления на основе давления в манжете, определенного средством определения давления; способ может включать в себя этапы вычисления параметра вычисления кровяного давления путем выполнения заданного вычисления, использующего заданную заранее постоянную, по отношению к максимальному значению амплитуды пульсовой волны давления, указывающей изменение объема артерии во время измерения кровяного давления, в средстве вычисления кровяного давления, отдельного получения информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя и/или состоянию манжеты во время измерения кровяного давления, с помощью средства получения информации; и коррекции параметра вычисления кровяного давления путем коррекции постоянной с помощью средства коррекции на основе информации, связанной с состоянием измерения, когда информация, связанная с состоянием измерения, получена средством получения информации, причем этап вычисления параметра вычисления кровяного давления с помощью средства вычисления кровяного давления включает в себя вычисление параметра вычисления кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, и этап коррекции с помощью средства коррекции включает в себя получение информации о временно определенном значении кровяного давления в качестве информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя, с помощью средства получения информации, и коррекцию постоянной на основе временно определенного значения кровяного давления.
Более того, в соответствии с настоящим изобретением оптимальный параметр вычисления кровяного давления может устанавливаться для каждого состояния пользователя и/или состояния манжеты во время измерения кровяного давления, и погрешность измерения можно уменьшить.
В настоящем изобретении этап вычисления параметра вычисления кровяного давления с помощью средства вычисления кровяного давления может включать в себя вычисление параметра вычисления систолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения первой постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, и вычисление параметра вычисления диастолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения второй постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления; и этап коррекции с помощью средства коррекции заданной заранее постоянной по отношению к максимальному значению амплитуды пульсовой волны давления, указывающей изменение объема артерии во время измерения кровяного давления, в средстве вычисления кровяного давления, отдельного получения информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя и/или состоянию манжеты во время измерения кровяного давления, с помощью средства получения информации; и коррекции параметра вычисления кровяного давления путем коррекции постоянной с помощью средства коррекции на основе информации, связанной с состоянием измерения, когда информация, связанная с состоянием измерения, получена средством получения информации.
В соответствии с настоящим изобретением оптимальный параметр вычисления кровяного давления может устанавливаться для каждого состояния пользователя и/или состояния манжеты во время измерения кровяного давления, и погрешность измерения можно уменьшить.
В настоящем изобретении этап вычисления параметра вычисления кровяного давления с помощью средства вычисления кровяного давления может включать в себя вычисление параметра вычисления систолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения первой постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, и вычисление параметра вычисления диастолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения второй постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления; и этап коррекции с помощью средства коррекции может включать в себя получение информации о временно определенном значении кровяного давления с помощью средства получения информации в качестве информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя, и коррекцию первой и второй постоянных на основе временно определенного значения кровяного давления.
В соответствии с настоящим изобретением, оптимальный параметр вычисления кровяного давления может устанавливаться для каждого значения кровяного давления пользователя, и можно выполнить процесс по уменьшению погрешности измерения.
В настоящем изобретении этап вычисления параметра вычисления кровяного давления с помощью средства вычисления кровяного давления может включать в себя вычисление параметра вычисления систолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения первой постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления и добавления третьей постоянной, имеющей отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, и вычисление параметра вычисления диастолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения второй постоянной на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления и добавления четвертой постоянной, имеющей отношение к составляющей фоновой пульсовой волны; и этап коррекции с помощью средства коррекции может включать в себя коррекцию третьей и четвертой постоянных на основе информации, связанной с состоянием измерения.
В соответствии с настоящим изобретением, третью и четвертую постоянные, имеющие отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, можно корректировать для каждого состояния пользователя и/или состояния манжеты во время измерения кровяного давления, чтобы можно было выполнить процесс вычисления точного значения кровяного давления наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной составляющей фоновой пульсовой волны.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением предоставляются электронный сфигмоманометр и способ измерения кровяного давления для точного получения значения кровяного давления с использованием полученных данных, чтобы можно было повысить уровень удовлетворенности пользователя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - блок-схема, показывающая конфигурацию электронного сфигмоманометра из первого варианта осуществления.
Фиг.2 - блок-схема алгоритма, показывающая операцию измерения кровяного давления в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг.3 - таблица, показывающая коэффициент для определения параметров вычисления кровяного давления для стандартного и для каждого временного среднего значения кровяного давления.
Фиг.4 - блок-схема алгоритма, показывающая другой пример операции измерения кровяного давления в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг.5 - блок-схема алгоритма, показывающая другой пример операции измерения кровяного давления в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг.6 - блок-схема алгоритма, показывающая операцию измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг.7 - изображение, показывающее состояние, когда артерия руки пользователя сжимается манжетой, и является изображением, описывающим отношение между фоновой пульсовой волной и окружной длиной места измерения у пользователя.
Фиг.8 - изображение, показывающее состояние, когда артерия руки пользователя сжимается манжетой, и является изображением, описывающим отношение между фоновой пульсовой волной и размером манжеты.
Фиг.9 - график, описывающий пример алгоритма вычисления кровяного давления в сфигмоманометре осциллометрического типа.
Фиг.10 - график, показывающий пример свойства манжеты (пластичность манжеты).
Фиг.11 - график, показывающий пример амплитуды пульсовой волны давления, определенной сфигмоманометром, когда вводится постоянная амплитуда пульсовой волны.
Фиг.12 - изображение, показывающее состояние, когда артерия руки пользователя сжимается манжетой, и является изображением, описывающим отношение между фоновой пульсовой волной и значением кровяного давления.
Фиг.13 - график, показывающий свойства амплитуды фоновой пульсовой волны.
Фиг.14 - график, показывающий пример динамических свойств артерии.
НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один вариант осуществления настоящего изобретения будет описываться ниже со ссылкой на чертежи.
Первый вариант осуществления
Сначала будет описываться первый вариант осуществления, в котором параметр вычисления кровяного давления оптимизируется для каждого значения кровяного давления пользователя.
Как показано на фиг.1, электронный сфигмоманометр 2100 согласно первому варианту осуществления включает в себя манжету 2101, воздушную трубку 2102, датчик 2103 давления, насос 2104, клапан 2105, колебательный контур 2111, схему 2112 привода насоса, схему 2113 привода клапана, блок 2115 синхронизации, источник 2116 питания, ЦП (центральный процессор) 2120, блок 2121 индикации, запоминающее устройство 2122 (для обработки), запоминающее устройство 2123 (для записи), операционный блок 2130, интерфейс 2171 и внешнее запоминающее устройство 2172.
Фиг.1 - блок-схема, показывающая конфигурацию электронного сфигмоманометра 2100 из первого варианта осуществления.
Манжета 2101 является элементом в форме повязки, который подключается к воздушной трубке 2102 и который закреплен на месте измерения кровяного давления у пользователя, чтобы создать давление с помощью атмосферного давления воздуха.
Датчик 2103 давления является датчиком давления типа электростатической емкости, в котором значение емкости изменяется в соответствии с давлением в манжете.
Насос 2104 и клапан 2105 подают давление в манжету и регулируют (управляют) давление в манжете.
Колебательный контур 2111 выводит сигнал с частотой, соответствующей значению емкости датчика 2103 давления.
Схема 2112 привода насоса и схема 2113 привода клапана приводят в действие насос 2104 и клапан 2105 соответственно.
Блок 2115 синхронизации является устройством для синхронизации текущей даты и времени и передает синхронизированную дату и время в ЦП 2120 по необходимости.
Источник 2116 питания подает питание каждому образующему конфигурацию блоку.
ЦП 2120 выполняет управление насосом 2104, клапаном 2105, блоком 2121 индикации, запоминающими устройствами 2122, 2123, операционным блоком 2130 и интерфейсом 2171, процессом определения кровяного давления и управление записью значений.
Блок 2121 индикации компонуется устройством отображения, например жидкокристаллическим экраном, и отображает значение кровяного давления в соответствии с сигналом, переданным от ЦП 2120.
Запоминающее устройство 2122 (для обработки) хранит коэффициент (будет описан позже) для определения параметра вычисления кровяного давления и управляющую программу сфигмоманометра.
Запоминающее устройство 2123 (для записи) хранит значение кровяного давления и хранит дату и время, пользователя и значения измерения в ассоциации друг с другом, по необходимости.
Операционный блок 2130 компонуется выключателем 2131 питания, переключателем 2132 измерения, выключателем 2133 останова, переключателем 2141 вызова записи и переключателем 2142 выбора пользователя и разрешает ввод операции, например включение/выключение сфигмоманометра и запуск измерения, и передает введенный входной сигнал в ЦП 2120.
Интерфейс 2171 записывает/считывает кровяное давление в/из внешнего запоминающего устройства 2171 в соответствии с управляющим воздействием ЦП 2120.
Операция измерения кровяного давления, использующая электронный сфигмоманометр 2100, сконфигурированный выше, будет описываться в соответствии с блок-схемой алгоритма из фиг.2.
Фиг.2 - блок-схема алгоритма, показывающая операцию измерения кровяного давления в первом варианте осуществления.
Сначала, когда включается источник питания посредством действия выключателя 2131 питания (этап S2101), ЦП 2120 выполняет процесс инициализации операционной памяти сфигмоманометра и выполняет настройку 0 миллиметров ртутного столба у датчика 2103 давления (этап S2102).
После того как заканчивается процесс инициализации, манжета 2101 оборачивается вокруг места измерения пользователя, выбирается пользователь (этап S2103) и нажимается переключатель 2132 измерения (этап S2104), чтобы ЦП 2120 поднял давление в манжете вплоть до заданного давления с помощью насоса 2104 (этап S2105 - этап S2106) и постепенно сбросил давление в манжете с помощью клапана 2105 (этап S2107).
ЦП 2120 извлекает составляющую изменения давления, участвующую в изменении объема артерии, наложенную на давление в манжете, полученное во время сброса давления, и вычисляет временное значение кровяного давления с помощью заданного вычисления (этап S2108). После того как вычисляется временное значение кровяного давления (этап S2109), ЦП 2120 открывает клапан 2105 и выпускает воздух из манжеты. ЦП 2120 оптимизирует параметр вычисления кровяного давления с помощью вычисленного временного значения кровяного давления (этап S2110) и вычисляет значение кровяного давления с использованием оптимизированного параметра вычисления кровяного давления (этап S2111). ЦП 2120 отображает вычисленное значение кровяного давления на блоке 2121 индикации (этап S2112) и записывает его в запоминающее устройство 2123 (для записи) совместно с датой и временем измерения и пользователем (этап S2113).
Процесс с этапа S2105 по этап S2111 будет конкретно описываться, основываясь на процессе оптимизации (этап S2110) параметра вычисления кровяного давления.
Как показано в таблице на фиг.3, запоминающее устройство 2122 (для обработки) записывает коэффициенты α, β для определения параметра вычисления кровяного давления (параметра вычисления систолического кровяного давления и параметра вычисления диастолического кровяного давления) для стандартного и для каждого временного значения кровяного давления.
Фиг.3 - таблица, показывающая коэффициенты (α, β) для определения параметров вычисления кровяного давления в соответствии со стандартными и временными средними значениями кровяного давления.
ЦП 2120 для выполнения этапа S2108 на фиг.2 вычисляет параметр вычисления временного систолического кровяного давления и параметр вычисления временного диастолического кровяного давления путем умножения коэффициентов α, β (первая и вторая постоянные) для определения параметра вычисления стандартного кровяного давления на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, посредством этого вычисляя временное значение кровяного давления (временное диастолическое кровяное давление, временное систолическое кровяное давление). Коэффициент α (первая постоянная) для определения параметра вычисления временного систолического кровяного давления устанавливается в 0,5 (50%), а коэффициент β (вторая постоянная) для определения параметра вычисления временного диастолического кровяного давления устанавливается в 0,7 (70%). После того как вычисляются параметр вычисления временного систолического кровяного давления и параметр вычисления временного диастолического кровяного давления, ЦП 2120 вычисляет временное среднее значение кровяного давления с помощью следующего уравнения.
[Уравнение 3]
Временное среднее значение кровяного давления = временное диастолическое кровяное давление + (временное систолическое кровяное давление - временное диастолическое кровяное давление) /3
После выполнения этапов с S2109 по S2110 ЦП 2120 определяет коэффициенты α, β для определения параметров вычисления кровяного давления, соответствующих временному среднему значению кровяного давления на основе фиг.3, определяет параметр вычисления кровяного давления, полученный путем умножения коэффициентов α, β на максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления, в качестве оптимизированного параметра вычисления кровяного давления, и использует оптимизированный параметр вычисления кровяного давления снова для выполнения вычисления кровяного давление на этапе S2111.
В настоящем варианте осуществления временное среднее значение кровяного давления делится на множество отрезков (например, три) для каждого заданного диапазона, где коэффициент α для определения параметра вычисления систолического кровяного давления и коэффициент β для определения параметра вычисления диастолического кровяного давления устанавливаются заранее для каждого отрезка.
Для коэффициента α отрезок менее 100 миллиметров ртутного столба является наибольшим или 55%, и коэффициент α становится меньше, когда временное среднее значение кровяного давления становится больше. Например, он является наименьшим или 45% на отрезке, больше либо равном 150 миллиметрам ртутного столба.
С другой стороны, для коэффициента β отрезок менее 100 миллиметров ртутного столба является наименьшим или 60%, и коэффициент β становится больше, когда временное среднее значение кровяного давления становится больше. Например, он является наибольшим или 80% на отрезке, больше либо равном 150 миллиметрам ртутного столба.
Как описано выше, коэффициенты α, β классифицируются на основе временного среднего значения кровяного давления, но могут классифицироваться на основе любого из временного значения систолического кровяного давления и временного значения диастолического кровяного давления, или двух или более в множестве значений кровяного давления.
Кроме того, коэффициенты могут классифицироваться по давлению в манжете, при котором амплитуда пульсовой волны становится максимальным значением.
Кроме того, параметр вычисления кровяного давления может вычисляться с помощью следующего уравнения, использующего любое из временного систолического кровяного давления, временного диастолического кровяного давления, временного среднего кровяного давления и давления в манжете, при котором должно получиться максимальное значение амплитуды пульсовой волны.
[Уравнение 4]
2
Параметр вычисления систолического кровяного давления P_SBP=Ψ×P+ω×P+ε
2
Параметр вычисления диастолического кровяного давления P_DBP=δ×P+π×P+ρ
Здесь P указывает любое из временного систолического кровяного давления, временного диастолического кровяного давления, временного среднего кровяного давления или давления в манжете, при котором должно получиться максимальное значение амплитуды пульсовой волны, а Ψ, ω, ε, δ, π, ρ указывают заранее установленный коэффициент, определенный пластичностью манжеты.
Вариант осуществления, в котором временно определенное значение кровяного давления временно определяется во время повышения давления с помощью параметра вычисления стандартного кровяного давления, будет описываться в соответствии с блок-схемой алгоритма из фиг.4 в качестве другого примера операции по измерению кровяного давления.
Фиг.4 - блок-схема алгоритма, показывающая один пример операции по измерению кровяного давления в первом варианте осуществления. В каждом варианте осуществления, описанном ниже, преимущественно отличается вычисление в ЦП 2120, но аппаратная конфигурация электронного сфигмоманометра 2100 практически аналогична описанному выше варианту осуществления, и поэтому конфигурация каждого блока будет описываться с использованием номеров ссылок из фиг.1.
Сначала, когда нажимается выключатель 2131 питания в сфигмоманометре (этап S2121), ЦП 2120 инициализирует операционную память сфигмоманометра и осуществляет настройку 0 миллиметров ртутного столба у датчика 2103 давления (этап S2122).
Затем выбирается пользователь, чье кровяное давление нужно измерить (этап S2123), и нажимается переключатель 2132 измерения (этап S2124), чтобы ЦП 2120 постепенно повысил давление в манжете с помощью насоса 2104 (этап S2125). ЦП 2120 извлекает составляющую изменения давления, участвующую в изменении объема артерии, наложенную на давление в манжете, полученное во время повышения давления, и вычисляет временное значение кровяного давления посредством заданного вычисления (этап S2126). После нагнетания до заданного давления (этап S2127) ЦП 2120 оптимизирует параметр вычисления кровяного давления с помощью временного значения кровяного давления, вычисленного во время повышения давления (этап S2128).
ЦП 2120 затем постепенно сбрасывает давление в манжете с помощью клапана 2105 (этап S2129). ЦП 2120 извлекает составляющую изменения давления, участвующую в изменении объема артерии, наложенную на давление в манжете, полученное во время снижения давления, и вычисляет значение кровяного давления посредством заданного вычисления, используя оптимизированный параметр вычисления кровяного давления (этап S2130). После вычисления значения кровяного давления (этап S2131) ЦП 2120 открывает клапан 2105, чтобы выпустить воздух в манжете. ЦП 2120 отображает вычисленное значение кровяного давления на блоке 2121 индикации (этап S2132) и записывает его в запоминающее устройство 2123 (для записи) совместно с датой и временем измерения и пользователем (этап S2133).
Процесс оптимизации параметра вычисления кровяного давления является процессом, аналогичным описанному выше процессу, и соответственно его описание не будет приведено.
Вариант осуществления, в котором временно определенное значение кровяного давления является значением кровяного давления, записанным в запоминающее устройство 2123 (для записи), будет сейчас описываться в соответствии с блок-схемой алгоритма из фиг.5 в качестве другого примера операции по измерению кровяного давления.
Фиг.5 - блок-схема алгоритма, показывающая один пример операции по измерению кровяного давления в первом варианте осуществления.
Когда нажимается выключатель 2131 питания в сфигмоманометре (этап S2141), ЦП 2120 инициализирует операционную память сфигмоманометра и осуществляет настройку 0 миллиметров ртутного столба у датчика 2103 давления (этап S2142).
Затем выбирается пользователь, чье кровяное давление нужно измерить (этап S2143), и нажимается переключатель 2132 измерения (этап S2144), чтобы ЦП 2120 считал ближайшее записанное значение выбранного пользователя из запоминающего устройства 2123 (для записи) (этап S2145) и оптимизировал параметр вычисления кровяного давления на основе такого записанного значения (этап S2146).
ЦП 2120 затем постепенно повышает давление в манжете с помощью насоса 2104 (этап S2147). После нагнетания заданного давления (этап S2148) ЦП 2120 постепенно сбрасывает давление в манжете с помощью клапана 2105 (этап S2149).
ЦП 2120 извлекает составляющую изменения давления, участвующую в изменении объема артерии, наложенную на давление в манжете, полученное во время снижения давления, и вычисляет значение кровяного давления посредством заданного вычисления, используя оптимизированный параметр вычисления кровяного давления (этап S2150). После вычисления значения кровяного давления (этап S2151: ДА) ЦП 2120 открывает клапан 2105, чтобы выпустить воздух в манжете. ЦП 2120 отображает вычисленное значение кровяного давления на блоке 2121 индикации (этап S2152) и записывает его в запоминающее устройство 2123 (для записи) совместно с датой и временем измерения, и пользователем (этап S2153).
Процесс оптимизации параметра вычисления кровяного давления является процессом, аналогичным описанному выше процессу, и соответственно его описание не будет приведено.
Записанное значение, используемое для оптимизации параметра вычисления кровяного давления, может быть средним значением или показательным значением двух или более ближайших записанных значений.
Записанное значение может использовать значение, записанное на внешнем носителе записи (внешнее запоминающее устройство 2172, например запоминающее устройство USB) или персональном компьютере, или сервере через Интернет.
Как описано выше, предоставляется электронный сфигмоманометр 2100, включающий в себя средство получения биологической информации для измерения значения кровяного давления, средство записи (запоминающее устройство 2123) для записи значения кровяного давления, средство (запоминающее устройство 2122) для хранения коэффициента для определения параметров вычисления кровяного давления и управляющей программы сфигмоманометра, операционное средство (операционный блок 2130) для выполнения операций, например измерение кровяного давления, средство коррекции (ЦП 2120) для коррекции значения кровяного давления, полученного средством получения биологической информации, на основе информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя и/или состоянию манжеты 2101 во время измерения кровяного давления, и средство вывода (блок 2121 индикации) для выведения скорректированной информации (значение кровяного давления) после коррекции, при этом средство получения биологической информации включает в себя манжету 2101, подлежащую закреплению на месте измерения кровяного давления, средство 2104, 2105 создания и сброса давления для регулирования давления, которое нужно подать в манжету 2101, средство определения давления (датчик 2103 давления) для определения давления в манжете и средство вычисления кровяного давления (ЦП 2120) для вычисления значения кровяного давления из давления в манжете, причем средство вычисления кровяного давления (ЦП 2120) выполнено с возможностью вычисления параметра вычисления кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из умножения коэффициента α, служащего в качестве первой постоянной, и коэффициента β, служащего в качестве второй постоянной, заданных заранее, по отношению к максимальному значению (изменению) амплитуды пульсовой волны давления, указывающей изменение объема артерии во время измерения кровяного давления; и включает в себя средство получения информации (ЦП 2120 для выполнения этапов S2108, S2126, S2145) для получения информации о временно определенном значении кровяного давления для информации о пользователе, связанной с состоянием измерения; и средство коррекции (ЦП 2120 для выполнения этапов S2110, S2128, S2146) выполнено с возможностью коррекции параметра вычисления кровяного давления путем коррекции коэффициентов α, β на основе временно определенного значения кровяного давления.
В соответствии с описанной выше конфигурацией, оптимальный параметр вычисления кровяного давления устанавливается для каждого значения кровяного давления пользователя, и погрешность измерения можно уменьшить.
Второй вариант осуществления
Второй вариант осуществления, в котором значение коррекции отклонения (третья и четвертая постоянные), имеющее отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, корректируют с помощью информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя и/или состоянию манжеты 2101 во время измерения кровяного давления, чтобы уменьшить погрешность измерения, будет описываться в соответствии с блок-схемой алгоритма из фиг.6.
Фиг.6 - блок-схема алгоритма, показывающая один пример операции по измерению кровяного давления во втором варианте осуществления.
Сначала, когда нажимается выключатель 2131 питания в сфигмоманометре (этап S2161), ЦП 2120 инициализирует операционную память сфигмоманометра и осуществляет настройку 0 миллиметров ртутного столба у датчика 2103 давления (этап S2162).
Затем выбирается пользователь, чье кровяное давление нужно измерить (этап S2163), и нажимается переключатель 2132 измерения (этап S2164), чтобы ЦП 2120 постепенно нагнетал давление в манжете с помощью насоса 2104 (этап S2165 - этап S2166) и постепенно сбрасывал давление в манжете с помощью клапана 2105 (этап S2167).
ЦП 2120 извлекает составляющую изменения давления, участвующую в изменении объема артерии, наложенную на давление в манжете, полученное во время снижения давления, и вычисляет временное значение систолического кровяного давления и временное значение диастолического кровяного давления посредством заданного вычисления, показанного в следующем [Уравнении 5] (этап S2168).
[Уравнение 5]
T_AmpSys = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×α+ζtsys
T_AmpDia = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×β+ηtdia
Здесь T_AmpSys в [Уравнении 5] является параметром вычисления временного систолического кровяного давления, а T_AmpDia является параметром вычисления временного диастолического кровяного давления. Кроме того, ζtsys и ηtdia являются значениями коррекции отклонения (третья и четвертая постоянные), имеющими отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, образованной, когда давление в манжете 2101 нагнетается до заданного давления вне диапазона измерения значения кровяного давления, и являются значениями, заранее определенными посредством эксперимента.
ЦП 2120 определяет давление в манжете в момент, когда T_AmpSys, вычисленный на этапе S2168, пересекает огибающую, показанную на фиг.9, в качестве временного значения систолического кровяного давления, а давление в манжете в момент, когда T_AmpDia, вычисленный на этапе S2168, пересекает огибающую, показанную на фиг.9, в качестве временного значения диастолического кровяного давления.
ЦП 2120 затем корректируют значение коррекции отклонения ζ (третья постоянная) и значение коррекции отклонения η (четвертая постоянная), имеющие отношение к составляющей фоновой пульсовой волны в [Уравнении 5], с помощью временного значения систолического кровяного давления и временного значения диастолического кровяного давления, определенных на этапе S2168. Как показано на фиг.13, составляющая фоновой пульсовой волны становится меньше, когда давление в манжете становится выше, так что значение коррекции отклонения корректируется посредством заданного вычисления, показанного в следующем [Уравнении 6] (этап S2169).
[Уравнение 6]
ζ=ζtsys+ временное значение систолического кровяного давления ×θ
η=ηtdia + временное значение диастолического кровяного давления ×ι
Здесь θ и ι в [Уравнении 6] являются значениями, заранее определенными посредством эксперимента.
ЦП 2120 вычисляет параметр вычисления систолического кровяного давления и параметр вычисления диастолического кровяного давления посредством заданного вычисления, показанного в следующем [Уравнении 7], в котором ζ, η, скорректированные на этапе S2169, заменяются ζtsys, ηtdia из [Уравнения 5], и оптимизирует эти параметры (этап S2170).
[Уравнение 7]
Параметр вычисления систолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×α+ζ
Параметр вычисления диастолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×β+η
Аналогично случаю временного значения систолического кровяного давления и временного значения диастолического кровяного давления, ЦП 2120 определяет давление в манжете в момент, когда параметр вычисления систолического кровяного давления и параметр вычисления диастолического кровяного давления, вычисленные на этапе S2170, пересекают огибающую, в качестве значения систолического кровяного давления и значения диастолического кровяного давления (этап S2171).
ЦП 2120 отображает вычисленное значение кровяного давления на блоке 2121 индикации (этап S2172) и записывает его в запоминающее устройство 2123 (для записи) совместно с датой и временем измерения, и пользователем (этап S2173).
Как описано выше, предоставляется электронный сфигмоманометр 2100, включающий в себя средство получения биологической информации для измерения значения кровяного давления, средство записи (запоминающее устройство 2123) для записи значения кровяного давления, средство (запоминающее устройство 2122) для хранения управляющей программы сфигмоманометра, операционное средство (операционный блок 2130) для выполнения операций, например измерение кровяного давления, средство коррекции (ЦП 2120) для коррекции значения кровяного давления на основе составляющей фоновой пульсовой волны, образованной, когда давление в манжете 2101 нагнетается до заданного давления вне диапазона измерения значения кровяного давления, и средство вывода (блок 2121 индикации) для выведения скорректированной информации (значение кровяного давления) после коррекции, при этом средство получения биологической информации включает в себя манжету 2101, подлежащую закреплению на месте измерения кровяного давления, средство 2104, 2105 создания и сброса давления для регулирования давления, которое нужно подать в манжету 2101, средство определения давления (датчик 2103 давления) для определения давления в манжете и средство вычисления кровяного давления (ЦП 2120) для вычисления значения кровяного давления из давления в манжете, причем средство вычисления кровяного давления (ЦП 2120) выполнено с возможностью умножения коэффициента α, служащего в качестве заданной заранее первой постоянной, относительно максимального значения (изменения) амплитуды пульсовой волны давления, указывающей изменение объема артерии во время измерения кровяного давления, и для вычисления параметра вычисления систолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из добавления значения коррекции отклонения ζ, служащего в качестве третьей постоянной, имеющей отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, а также умножения коэффициента β, служащего в качестве заданной заранее второй постоянной, относительно максимального значения (изменения) амплитуды пульсовой волны давления и вычисления параметра вычисления диастолического кровяного давления на основе заданного вычисления, состоящего из добавления значения коррекции отклонения η, служащей в качестве четвертой постоянной, имеющей отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, и включает в себя средство получения информации (ЦП 2120, который выполняет этап S2168) для получения информации о временном значении систолического кровяного давления и временном значении диастолического кровяного давления в качестве информации, связанной с состоянием измерения, имеющей отношение к состоянию пользователя во время измерения кровяного давления; и средство коррекции (ЦП 2120, который выполняет этап S2169) выполнено с возможностью коррекции параметров вычисления кровяного давления путем коррекции значений коррекции отклонения ζ, η в значении кровяного давления на основе информации о временном значении систолического кровяного давления и временном значении диастолического кровяного давления.
В соответствии с вышеописанной конфигурацией, значения коррекции отклонения ζ, η, имеющие отношение к составляющей фоновой пульсовой волны, могут быть скорректированы для каждого состояния пользователя (значение кровяного давления пользователя в настоящем варианте осуществления) во время измерения кровяного давления, чтобы можно было вычислить точное значение кровяного давления наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной составляющей фоновой пульсовой волны.
В вышеприведенном описании значения коррекции отклонения (третья и четвертая постоянные) определяются путем умножения заданного коэффициента по отношению к временному значению систолического кровяного давления и временному значению диастолического кровяного давления, однако таблица определения значений коррекции отклонения (для определения третьей и четвертой постоянных), соответствующая временному значению систолического кровяного давления и временному значению диастолического кровяного давления, может храниться в запоминающем устройстве 2123 электронного сфигмоманометра 2100, и значения коррекции отклонения (третья и четвертая постоянные) могут считываться из таблицы.
Вариант осуществления коррекции значения коррекции отклонения на основе максимального значения давления в манжете сейчас будет описываться в качестве другого примера операции по измерению кровяного давления.
Как правило, способ определения значения кровяного давления по осциллометрическому способу включает в себя следующее.
Во-первых, имеется способ (в дальнейшем называемый способом измерения сброса давления) определения значения кровяного давления во время сброса давления в манжете, и в этом способе измерения сброса давления давление в манжете нагнетается до давления выше заданного давления, где момент, в котором быстро увеличивается амплитуда пульсовой волны давления, пока давление в манжете постепенно уменьшается, определяется в качестве значения систолического кровяного давления, а момент, в котором быстро уменьшается волна пульсовых колебаний, пока давление в манжете дополнительно постепенно уменьшается, определяется в качестве значения диастолического кровяного давления.
Также имеется способ (в дальнейшем называемый способом измерения повышения давления) определения значения кровяного давления во время повышения давления в манжете 2101, и в этом способе измерения повышения давления в манжете постепенно нагнетается давление, и момент, в котором амплитуда пульсовой волны давления быстро увеличивается в этом процессе, определяется в качестве значения диастолического кровяного давления, а момент, в котором волна пульсовых колебаний быстро уменьшается, пока давление в манжете постепенно снижается, определяется в качестве значения систолического кровяного давления.
В случае способа измерения сброса давления давление в манжете нагнетается до давления выше диапазона измерения на заранее установленное давление (например, 30 миллиметров ртутного столба), где значение давления задается в качестве максимального значения давления в манжете Pcmax в настоящем варианте осуществления. В устройстве измерения кровяного давления по способу измерения повышения давления повышение давления выполняется, пока не обнаружится информация об амплитуде пульсовой волны давления, необходимая для определения значения систолического кровяного давления, наряду с постепенным нагнетанием давления в манжете. После того как определяется значение систолического кровяного давления, повышение давления прекращается, и давление в манжете быстро сбрасывается с помощью клапана 2105, где давление в манжете непосредственно после начала сброса давления задается в качестве максимального значения давления в манжете Pcmax в настоящем варианте осуществления.
В настоящем варианте осуществления ЦП 2120 корректируют значения коррекции отклонения ζ, η, указывающие составляющую фоновой пульсовой волны, посредством заданного вычисления, показанного в следующем [Уравнении 8] на основе Pcmax. В настоящем варианте осуществления значения коррекции отклонения ζ, η корректируются с использованием значений коррекции отклонения ζtsys, ηtdia, показанных в [Уравнении 5], как показано в следующем [Уравнении 8].
[Уравнение 8]
ζ=ζtsys+Pcmax×κ
η=ηtdia+Pcmax×λ
Здесь κ и λ в [Уравнении 8] являются значениями, заранее определенными посредством эксперимента. В настоящем варианте осуществления значения коррекции отклонения ζ, η, скорректированные с помощью [Уравнения 8], применяются к [Уравнению 7] аналогично варианту осуществления, показанному на фиг.6, чтобы вычислить и оптимизировать параметр вычисления систолического кровяного давления и параметр вычисления диастолического кровяного давления, посредством этого определяя значение кровяного давления.
В настоящем варианте осуществления таблица определения значений коррекции отклонения (определения третьей и четвертой постоянной), в которой соотносятся значение коррекции отклонения и Pcmax, может быть заранее записана в запоминающее устройство 2123 электронного сфигмоманометра 2100, и значения коррекции отклонения (третья и четвертая постоянные) могут считываться из таблицы.
Поэтому точное значение кровяного давления может вычисляться наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной разницей в максимальном значении Pcmax давления в манжете, путем коррекции значений коррекции отклонения ζ, η на основе информации о максимальном значении Pcmax давления в манжете.
Вариант осуществления коррекции значения коррекции отклонения на основе максимального значения амплитуды пульсовой волны давления сейчас будет описываться в качестве другого примера операции по измерению кровяного давления.
В настоящем варианте осуществления давление в манжете в момент, когда амплитуда пульсовой волны давления становится максимальной (AmpMax), задается в качестве Pcamp на огибающей, показанной на фиг.9. ЦП 2120 корректируют значения коррекции отклонения ζ, η, указывающие составляющую фоновой пульсовой волны, в соответствии с заранее установленным вычислением, показанным в следующем [Уравнении 9] на основе Pcamp.
[Уравнение 9]
ζ=ζtsys+Pcamp×µ
η=ηtdia+Pcamp×ν
Здесь µ и ν в [Уравнении 9] являются значениями, заранее определенными посредством экспериментов. Процесс оптимизации параметра вычисления кровяного давления является здесь процессом, аналогичным описанному выше процессу, и соответственно его описание не будет приведено.
В настоящем варианте осуществления таблица определения значений коррекции отклонения (определения третьей и четвертой постоянной), в которой соотносятся значение коррекции отклонения и Pcamp, может быть заранее записана в запоминающее устройство 2123 электронного сфигмоманометра 2100, и значения коррекции отклонения могут считываться из таблицы.
Поэтому точное значение кровяного давления может вычисляться наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной разницей в максимальном значении амплитуды пульсовой волны давления, путем коррекции значений коррекции отклонения ζ, η на основе информации о Pcamp или давлении в манжете в момент, когда амплитуда пульсовой волны давления становится максимальной (AmpMax).
Далее вариант осуществления коррекции значений коррекции отклонения на основе силы охвата манжеты 2101 будет описываться в качестве другого примера операции по измерению кровяного давления.
В случае электронного сфигмоманометра 2100, по сравнению со случаем, когда манжета 2101 подходящим образом оборачивается вокруг места измерения, например руки A (см. фиг.12), чтобы не образовать пространство, большое количество воздуха требуется закачать в воздушную камеру в манжете 2101, чтобы применить такое же давление к месту измерения, когда образуется пространство между местом измерения и манжетой 2101.
Как описано выше, амплитуда пульсовой волны давления обнаруживает изменение объема манжеты 2101, которое происходит вместе с изменением объема артерии B (см. фиг.12), в качестве изменения давления, и поэтому амплитуда пульсовой волны давления меняется из-за объема воздуха в манжете 2101, даже если это изменение объема той же артерии, где амплитуда пульсовой волны давления становится тем меньше, чем больше объем воздуха. Поэтому составляющая фоновой пульсовой волны изменяется в соответствии с силой охвата манжеты 2101.
Значения коррекции отклонения из [Уравнения 7] соответственно необходимо корректировать на основе силы охвата манжеты 2101. В настоящем варианте осуществления ЦП 2120 вычисляет параметр вычисления систолического кровяного давления и параметр вычисления диастолического кровяного давления посредством заданного вычисления, показанного в следующем [Уравнении 10], в котором поправка на способ охвата манжеты 2101 добавляется в [Уравнение 7], и оптимизирует эти параметры. Другими словами, в настоящем варианте осуществления заранее установленный коэффициент ξ умножается на значение коррекции отклонения ζ, чтобы корректировать его, и заранее установленный коэффициент σ умножается на значение коррекции отклонения η, чтобы корректировать его.
[Уравнение 10]
Параметр вычисления систолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×α+ζ×ξ
Параметр вычисления диастолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×β+η×σ
Здесь ξ и σ в [Уравнении 10] являются значениями, заранее определенными посредством экспериментов. Такие значения могут определяться посредством способа, состоящего из записи таблицы определения значений коррекции отклонения (коррекции третьей и четвертой постоянных), в которой значения соотносятся с силой охвата манжеты 2101, заранее в запоминающее устройство 2123 электронного сфигмоманометра 2100 и считывания значений из таблицы.
Сила охвата манжеты 2101 может определяться по пропорции изменения давления в манжете, когда повышается давление в манжете 2101, с использованием известной методики, описанной в находящейся на рассмотрении заявке на патент Японии № 62-84738, находящейся на рассмотрении заявке на патент Японии № 5-62538 и патенте Японии № 4134234.
Поэтому путем коррекции значений коррекции отклонения ζ, η на основе информации о силе охвата манжеты 2101 точное значение кровяного давления может вычисляться наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной разницей в объеме воздуха в манжете 2101, которая возникает из разницы в силе охвата.
Вариант осуществления коррекции значений коррекции отклонения на основе характеристик (размера) манжеты 2101 сейчас будет описываться в качестве другого примера операции по измерению кровяного давления.
В случае электронного сфигмоманометра 2100 ослабление распространения давления в артерию B становится тем больше, чем больше окружная длина места измерения. Поэтому манжету 2101 подходящего размера нужно выбирать в соответствии с окружной длиной места измерения, чтобы осуществить точное измерение кровяного давления. Другими словами, ширина (направление, ортогональное радиальному направлению места измерения) и длина (радиальное направление места измерения) манжеты 2101 должны быть тем больше, чем больше окружная длина места измерения. Ширина и длина манжеты, подходящие для окружной длины места измерения, рекомендованы в ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) или т.п.
Так как размер (ширина, длина) манжеты 2101 становится больше вместе с окружной длиной места измерения, размер воздушной камеры в манжете 2101 вследствие этого также становится больше. Поэтому амплитуда пульсовой волны давления, которую нужно обнаружить, становится меньше, когда размер манжеты 2101 становится больше, так что составляющая фоновой пульсовой волны также становится меньше (см. фиг.7).
Поэтому значения коррекции отклонения из [Уравнения 7] необходимо скорректировать с помощью размера манжеты 2101. В настоящем варианте осуществления ЦП 2120 вычисляет параметр вычисления систолического кровяного давления и параметр вычисления диастолического кровяного давления посредством заданного вычисления, показанного в следующем [Уравнении 11], в котором поправка на размер манжеты 2101 добавляется в [Уравнение 7], и оптимизирует эти параметры. Другими словами, в настоящем варианте осуществления заранее установленный коэффициент τ умножается на значение коррекции отклонения ζ, чтобы корректировать его, и заранее установленный коэффициент υ умножается на значение коррекции отклонения η, чтобы корректировать его.
[Уравнение 11]
Параметр вычисления систолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×α+ζ×τ
Параметр вычисления диастолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×β+η×υ
Здесь τ и υ в [Уравнении 11] являются значениями, заранее определенными посредством экспериментов. Такие значения могут определяться посредством способа, состоящего из записи таблицы определения значений коррекции отклонения (коррекции третьей и четвертой постоянных), в которой значения соотносятся с размером манжеты 2101, заранее в запоминающее устройство 2123 электронного сфигмоманометра 2100 и считывания значений из таблицы.
Поэтому точное значение кровяного давления может вычисляться наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной разницей в размере воздушной камеры в манжете 2101, путем коррекции значений коррекции отклонения ζ, η на основе информации о размере манжеты 2101.
Размер манжеты 2101 может вводиться перед измерением с помощью переключателя, причем переключатель размещается в блоке ввода, например операционном блоке 2130, или может определяться автоматически путем размещения датчика для определения размера манжеты 2101 в соединяющей части с манжетой 2101 корпуса электронного сфигмоманометра 2100.
В результате размещения переключателя в блоке ввода, например операционном блоке 2130, и разрешения вводить перед измерением различные типы информации, например размер манжеты 2101, можно легко получить заранее различные типы информации, необходимой для вычисления значения кровяного давления, и можно сократить время, необходимое для измерения кровяного давления.
Поскольку объем воздуха, который необходимо закачать в манжету 2101, пока не достигнуто заранее установленное давление в манжете, становится большим в соответствии с увеличением размера манжеты 2101, затраченное время также становится больше. Поэтому время, пока не достигнуто заранее установленное давление в манжете, может быть измерено на основе изменения давления в манжете в одном измерении кровяного давления, и размер манжеты 2101 можно определить на основе такого времени.
Поэтому различные типы информации можно получить с помощью простой конфигурации без отдельного размещения блока ввода, датчика или т.п. для ввода различных типов информации, необходимой для вычисления значения кровяного давления, например размера манжеты 2101.
Описан случай коррекции значений коррекции отклонения ζ, η на основе информации, имеющей отношение к размеру манжеты 2101 в информации, имеющей отношение к характеристикам манжеты 2101, но коррекция также может осуществляться на основе информации, имеющей отношение к типу, например конструкции и материалу в информации, имеющей отношение к характеристикам манжеты 2101. Например, относительно манжеты, в которой конструкция воздушной камеры в манжете 2101 является единой конструкцией типа баллона, и манжеты, в которой клиновидная конструкция предоставляется на боковой поверхности воздушной камеры, которая описана в патенте Японии №3747917, объем воздуха, который нужно закачать в воздушную камеру, чтобы манжета 2101 достигла заданного внутреннего давления, больше для последней манжеты. Кроме того, объем воздуха, который нужно закачать в воздушную камеру, чтобы манжета 2101 достигла заданного внутреннего давления, тем больше, чем мягче материал воздушной камеры в манжете 2101.
В отличие от этого, путем коррекции значений коррекции отклонения ζ, η на основе информации, имеющей отношение к типу манжеты 2101, точное значение кровяного давления может вычисляться наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной разницей в объеме воздуха из-за типа манжеты 2101.
Как описано выше, размер манжеты 2101, используемой для измерения, становится тем больше, чем больше окружная длина места измерения. Поэтому значения коррекции отклонения (третья и четвертая постоянные) из [Уравнения 11] можно корректировать с помощью окружной длины места измерения на основе того, что составляющая фоновой пульсовой волны изменяется в соответствии с размером манжеты 2101, как показано на фиг.8. Таким образом, точное значение кровяного давления может вычисляться наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной разницей в размере манжеты 2101.
Расширение воздушной камеры в манжете 2101 становится тем больше, чем мягче по качеству место измерения. В этом случае реализуется такое же состояние, как и состояние, в котором имеется пространство между местом измерения и манжетой 2101, и амплитуда пульсовой волны давления становится небольшой. Поэтому коррекция может осуществляться по качеству места измерения. Точное значение кровяного давления соответственно может вычисляться наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной разницей в расширении воздушной камеры манжеты 2101.
В этом случае окружная длина или качество места измерения может вводиться из блока ввода, например операционного блока 2130, или время до достижения заданного давления в манжете может измеряться на основе изменения давления в манжете в одном измерении кровяного давления, и окружная длина или качество может определяться на основе такого времени. Ввод качества места измерения может заменяться BMI (индексом массы тела), процентом телесного жира или т.п. Например, выполняется определение, что существует значительное количество жира в месте измерения, если процент телесного жира большой, и коррекция может выполняться с допущением, что по качеству место измерения является мягким.
Поэтому информация, имеющая отношение к месту измерения, может быть получена с помощью простой конфигурации без отдельного размещения блока ввода, датчика или т.п. для ввода различных типов информации, имеющей отношение к месту измерения.
Вариант осуществления коррекции значений коррекции отклонения на основе информации о пользователе, введенной перед началом измерения кровяного давления, сейчас будет описываться в качестве другого примера операции по измерению кровяного давления.
В случае электронного сфигмоманометра 2100 форма огибающей, показанной на фиг.9, определяется в соответствии с динамическими свойствами артерии. Фиг.14 - график, показывающий пример динамических свойства артерии, где один из факторов для определения динамических свойств артерии, которые показаны на фиг.14, включает в себя артериальную эластичность. Эластичность артерии зависит от возраста и заболевания (в частности, артериосклероза), и артериальная эластичность становится жестче с возрастом и прогрессом заболевания. Когда артериальная эластичность становится жесткой, артерию почти невозможно перекрыть давлением, даже если она сжимается манжетой 2101, и соответственно фоновая пульсовая волна существует, пока давление в манжете не станет высоким по сравнению с человеком с мягкой артериальной эластичностью.
Информация о возрасте и заболевании вводится заранее, и значения коррекции отклонения ζ, η из [Уравнения 7] корректируются с помощью информации о возрасте и заболевании. В настоящем варианте осуществления ввод информации о возрасте и заболевании обеспечивается с помощью блока ввода, например операционного блока 2130, и ЦП 2120 вычисляет параметр вычисления систолического кровяного давления и параметр вычисления диастолического кровяного давления посредством заданного вычисления, показанного в следующем [Уравнении 12], в котором коррекция на основе введенной информации о возрасте и заболевании добавляется в [Уравнение 7], и оптимизирует эти параметры. Другими словами, в настоящем варианте осуществления заранее установленный коэффициент ϕ умножается на значение коррекции отклонения ζ, чтобы корректировать его, и заранее установленный коэффициент χ умножается на значение коррекции отклонения η, чтобы корректировать его.
[Уравнение 12]
Параметр вычисления систолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×α+ζ×ϕ
Параметр вычисления диастолического кровяного давления = максимальное значение амплитуды пульсовой волны давления ×β+η×χ
Здесь ϕ и χ в [Уравнении 12] являются значениями, заранее определенными посредством экспериментов. Такие значения могут определяться посредством способа, состоящего из записи таблицы определения значений коррекции отклонения, в которой значения соотносятся с информацией о возрасте и заболевании, заранее в запоминающее устройство 2123 электронного сфигмоманометра 2100 и считывания значений из таблицы.
Информация о возрасте и заболевании может вводиться операционным блоком 2130 в начале измерения. Информация о пользователе и возрасте или заболевании может записываться в запоминающее устройство 2123 совместно друг с другом, и информация может считываться из запоминающего устройства 2123 путем выбора пользователем с помощью операционного блока 2130 в начале измерения. Информация о возрасте и заболевании может записываться на носитель, например внешнее запоминающее устройство 2172, и информация может считываться в начале измерения.
В случае настоящего варианта осуществления время до достижения заданного давления в манжете измеряется на основе изменения давления в манжете в одном измерении кровяного давления, эластичность артерии B пользователя определяется на основе времени, и информацию о заболевании (в этом случае информация об артериосклерозе) можно получить на основе результата определения.
Поэтому точное значение кровяного давления может вычисляться наряду с подавлением влияния ошибки, обусловленной разницей в эластичности артерии B, путем коррекции значений коррекции отклонения ζ, η на основе информации о возрасте и заболевании пользователя.
Настоящее изобретение не ограничивается только конфигурацией из вышеописанных вариантов осуществления, и можно реализовать большое количество вариантов осуществления.
Например, электронный сфигмоманометр 2100 может быть выполнен с возможностью загрузки подходящего параметра, порогового значения, алгоритма или т.п. с выделенного сервера для расширения функционирования. В этом случае версия программного обеспечения может обновляться при неизменных аппаратных средствах, либо оптимизация может легко осуществляться самим пользователем.
Расширение функции электронного сфигмоманометра 2100 может выполняться с терминала пользователя, например персонального компьютера, которым владеет пользователь, без использования сервера. В этом случае параметр, пороговое значение, алгоритм и т.п. могут загружаться с носителя записи, например CD-ROM.
Электронный сфигмоманометр 2100 может напрямую и открыто подключаться по беспроводной связи или проводной связи к другому устройству получения биологической информации, например прибору измерения состава тканей тела, шагомеру или электронному термометру. В этом случае данные с тем же успехом могут взаимно передаваться и приниматься для повышения точности.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение может использоваться в электронном сфигмоманометре, применяющем осциллометрический способ, который использует манжету.
ОПИСАНИЕ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
2100 электронный сфигмоманометр
2101 манжета
2103 датчик давления
2104 насос
2105 клапан
2120 ЦП
2121 блок индикации
2122 запоминающее устройство (для обработки)
2123 запоминающее устройство (для записи)
2130 операционный блок