УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ В КАЧЕСТВЕ ИНФОРМАЦИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ
BLOOD PRESSURE METRE USED TO MEASURE PULSE WAVE VELOCITY AS BLOOD PRESSURE VALUE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройствам для измерения информации, связанной с артериальным давлением (называемым далее устройствами для измерения информации артериального давления),  и, в частности, к устройству для измерения информации артериального давления, предназначенному для анализа пульсовой волны и вычисления индекса, полезного для диагностики.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно устройство для вычисления скорости распространения пульсовой волны, выброшенной из сердца (называемой далее PWV: скоростью распространения пульсовой волны), в качестве индекса, полезного для диагностики степени артериосклероза. В японской нерассмотренной патентной публикации № 2000-316821 предлагается метод скрининга на наличие стеноза бедренной артерии и т.п. посредством измерения отношения артериального давления на плече и артериального давления на лодыжке (называемого далее ABI: лодыжечно-плечевым индексом).
Скорость распространения пульсовой волны между плечом и нижней конечностью (сокращенно обозначаемую далее baPWV (скорость распространения пульсовой волны плечо-лодыжка)) вычисляют посредством наложения манжеты или подобного приспособления для измерения пульсовой волны на, по меньшей мере, две области плеча, нижней конечности и т.п. и одновременного измерения пульсовой волны для вычисления по разновременности появления соответствующей пульсовой волны и длине артерии между двумя местами, на которые наложена манжета или подобное приспособление для измерения пульсовой волны.
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Патентные документы 1: Японская нерассмотренная патентная публикация № 2000-316821.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЦЕЛИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Если бедренная или подобная артерия поражена стенозом, то артериальное давление с периферической стороны снижается, и показатель baPWV нельзя измерить точно. Поэтому известно, что, при измерении показателя baPWV, следует обратить внимание на значение ABI (лодыжечно-плечевого индекса). Если значение ABI меньше чем или равно 0,9, то показатель baPWV нельзя оценить точно. Следовательно, для пациента со стенозом, артериосклероз необходимо оценить другим способом, что обременяет как пациента, так и лицо, выполняющее измерение.
В связи с решением вышеописанных проблем, целью настоящего изобретения является создание устройства для измерения информации артериального давления, способного точно измерять скорость распространения пульсовой волны посредством выделения волны выброса и волны отражения из пульсовой волны, измеренной на плече, и оценки скорости распространения пульсовой волны по времени появления волны отражения.
СРЕДСТВА ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛИ
Для достижения вышеупомянутой цели, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, устройство для измерения информации артериального давления содержит первую манжету, которая содержит первую пневматическую камеру, и которая подлежит наложению на плечо; вторую манжету, которая содержит вторую пневматическую камеру, и которая подлежит наложению на нижнюю конечность; измерительный блок для синхронного измерения изменения внутреннего давления в первой пневматической камере и изменения внутреннего давления во второй пневматической камере; блок определения для получения первой информации артериального давления из изменения внутреннего давления в первой пневматической камере и получения второй информации артериального давления из изменения внутреннего давления во второй пневматической камере; и вычислительный блок для выполнения вычислительной процедуры на основании первой информации артериального давления и второй информации артериального давления; при этом, вычислительный блок выполняет первую вычислительную процедуру вычисления первой скорости распространения пульсовой волны на основании пульсовой волны или первой информации артериального давления, полученной из изменения внутреннего давления в первой пневматической камере, при наложении первой пневматической камеры на плечо и при задержке крови с периферической стороны от первой манжеты, и пульсовой волны или второй информации артериального давления и процедуру определения для определения пригодности первой скорости распространения пульсовой волны, вычисленной посредством первой вычислительной процедуры, с использованием, по меньшей мере, одной информации артериального давления из первой информации артериального давления или второй информации артериального давления.
ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением, скорость распространения пульсовой волны можно измерять независимо от состояния развития артериосклероза.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - перспективное изображение конкретного примера внешнего вида измерительного устройства в соответствии с настоящим изобретением в вариантах осуществления от первого до третьего.
Фиг. 2A - схематичное сечение, представляющее измерительную позицию при измерении информации артериального давления с использованием измерительного устройства, показанного на фиг. 1.
Фиг. 2B - схематичное сечение, представляющее измерительную позицию при измерении информации артериального давления с использованием измерительного устройства, показанного на фиг. 1.
Фиг. 3 - функциональные блоки измерительного устройства в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 4 - блок-схема последовательности этапов в первом конкретном примере измерительной операции в измерительном устройстве в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 5 - блок-схема последовательности этапов во втором конкретном примере измерительной операции в измерительном устройстве в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 6 - блок-схема последовательности этапов в третьем конкретном примере измерительной операции в измерительном устройстве в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 7 - пример отображения в случае, когда в измерительном устройстве в соответствии с первым вариантом осуществления выполняется измерительная операция в соответствии с третьим конкретным примером.
Фиг. 8 - функциональные блоки измерительного устройства в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. 9 - блок-схема последовательности этапов в конкретном примере измерительной операции в измерительном устройстве в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. 10 - блок-схема последовательности этапов в конкретном примере измерительной операции в измерительном устройстве в соответствии с третьим вариантом осуществления.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения описаны в дальнейшем со ссылкой на чертежи. В нижеследующем описании одинаковые символические обозначения относятся к одинаковым компонентам и составляющим элементам. Названия и функции упомянутых компонентов и составляющих элементов также являются одинаковыми.
Выражение «информация артериального давления» относится к информации, связанной с артериальным давлением, которая может быть получена измерением на части тела и, в частности, содержит значение артериального давления, форму сигнала пульсовой волны, частоту сердечных сокращений и т.п.
Первый вариант осуществления
Как показано на фиг. 1, устройство 1A для измерения информации артериального давления (называемое далее измерительным устройством) в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит основной блок 2, манжету 9A, подлежащую наложению на плечо или место измерения и соединенную с основным блоком 2 воздушной трубкой 10A, и манжету 9B, подлежащую наложению на нижнюю конечность (лодыжку) или место измерения и соединенную с основным блоком 2 воздушной трубкой 10B. Дисплейный блок 4 для отображения различной информации, содержащей результат измерения, и блок 3 управления, функционально предназначенный для подачи различных команд в измерительное устройство 1A, расположены на передней поверхности основного блока 2. Блок 3 управления содержит переключатель 31 питания, выполняющий функцию включения/выключения питания, и переключатель 32 запуска измерения, выполняющий функцию команды запуска измерения.
Манжету 9A накладывают обертыванием на плечо или место измерения, как показано на фиг. 2A, при измерении пульсовой волны с использованием измерительного устройства 1A. Кроме того, манжету 9B накладывают обертыванием на нижнюю конечность или место измерения, как показано на фиг. 2B. Информация артериального давления измеряется, когда переключатель 32 запуска измерения нажимают в данном состоянии.
Как показано на фиг. 2A, манжета 9A содержит пневматическую камеру, выполняющую функцию камеры для текучей среды для сжатия части тела. Пневматическая камера содержит пневматическую камеру 13А или камеру для текучей среды, применяемую для измерения артериального давления, служащего информацией артериального давления, и пневматическую камеру 13B или камеру для текучей среды, применяемую для измерения пульсовой волны, служащей информацией артериального давления. Как показано на фиг. 2B, манжета 9B содержит пневматическую камеру 13C или камеру для текучей среды, применяемую для измерения артериального давления и пульсовой волны, служащих информацией артериального давления.
Как показано на фиг. 3, измерительное устройство 1A содержит пневматическую систему 20A, соединенную с пневматической камерой 13А воздушной трубкой 10A, пневматическую систему 20B, соединенную с пневматической камерой 13B воздушной трубкой 10A, пневматическую систему 20C, соединенную с пневматической камерой 13C воздушной трубкой 10B, и CPU (центральный процессор) 40.
Пневматическая система 20A содержит воздушный насос 21A, воздушный клапан 22A и датчик 23A давления. Пневматическая система 20B содержит воздушный насос 21B, воздушный клапан 22B и датчик 23B давления. Пневматическая система 20C содержит воздушный насос 21C, воздушный клапан 22C и датчик 23C давления.
Воздушный насос 21A нагнетает давление в пневматической камере 13A, при приведении его в действие схемой 26A управления приводом, получающей команду из центрального процессора (CPU) 40, и путем подачи сжатого газа в пневматическую камеру 13A. Воздушный насос 21В нагнетает давление в пневматической камере 13B, при приведении его в действие схемой 26B управления приводом, получающей команду из центрального процессора (CPU) 40, и путем подачи сжатого газа в пневматическую камеру 13B. Воздушный насос 21С нагнетает давление в пневматической камере 13C, при приведении его в действие схемой 26C управления приводом, получающей команду из центрального процессора (CPU) 40, и путем подачи сжатого газа в пневматическую камеру 13C.
Воздушный клапан 22A удерживает или снижает давление в пневматической камере 13A, при установке в открытое/закрытое состояние схемой 27A управления приводом, получающей команду из центрального процессора (CPU) 40. Воздушный клапан 22B удерживает или снижает давление в пневматической камере 13B, при установке в открытое/закрытое состояние схемой 27B управления приводом, получающей команду из центрального процессора (CPU) 40. Воздушный клапан 22С удерживает или снижает давление в пневматической камере 13С, при установке в открытое/закрытое состояние схемой 27С управления приводом, получающей команду из центрального процессора (CPU) 40. Давление в пневматических камерах 13A, 13В, 13C регулируется управлением открытым/закрытым состоянием воздушных клапанов.
Датчик 23A давления регистрирует давление в пневматической камере 13A и выдает сигнал, соответствующий зарегистрированному значению, в усилитель 28A. Усилитель 28A усиливает сигнал, выдаваемый датчиком 23A давления, и выдает усиленный сигнал в A/D (аналого-цифровой) преобразователь 29A. A/D-преобразователь 29A оцифровывает аналоговый сигнал, выдаваемый усилителем 28A, и выводит его в центральный процессор (CPU) 40.
Датчик 23B давления регистрирует давление в пневматической камере 13B и выдает сигнал, соответствующий зарегистрированному значению, в усилитель 28B. Усилитель 28B усиливает сигнал, выдаваемый датчиком 23B давления, и выдает усиленный сигнал в A/D (аналого-цифровой) преобразователь 29B. A/D-преобразователь 29B оцифровывает аналоговый сигнал, выдаваемый усилителем 28B, и выводит его в центральный процессор (CPU) 40.
Датчик 23C давления регистрирует давление в пневматической камере 13C и выдает сигнал, соответствующий зарегистрированному значению, в усилитель 28C. Усилитель 28C усиливает сигнал, выдаваемый датчиком 23C давления, и выдает усиленный сигнал в A/D (аналого-цифровой) преобразователь 29C. A/D-преобразователь 29C оцифровывает аналоговый сигнал, выдаваемый усилителем 28C, и выводит его в центральный процессор (CPU) 40.
Центральный процессор (CPU) 40 управляет пневматическими системами 20A, 20В, 20C по командному вводу в блок 3 управления, расположенный на основном блоке 2 измерительного устройства. Результат измерения выводится в дисплейный блок 4 и память 41. Память 41 хранит результаты измерений и программы, подлежащие исполнению центральным процессором (CPU) 40.
Центральный процессор (CPU) 40 содержит блок 400 вычисления артериального давления, блок 401 вычисления PWV, блок 403 вычисления baPWV и определительный блок 405. Упомянутые функции могут быть функциями, реализованными в виде программного обеспечения, в случае, когда центральный процессор (CPU) 40 считывает и исполняет программы, записанные в памяти 41, или могут быть функциями, реализованными в виде аппаратных средств, в случае, когда центральный процессор (CPU) содержит вычислительную схему и т.п.
Блок 400 вычисления артериального давления вычисляет систолическое артериальное давление и диастолическое артериальное давление на плече и нижней конечности на основании изменения внутреннего давления в пневматической камере 13А и пневматической камере 13C.
Блок 401 вычисления PWV вычисляет разновременность появления волны выброса и волны отражения в пульсовой волне на основании изменения внутреннего давления в пневматической камере 13B в состоянии задержки крови с периферической стороны пневматической камеры 13А. Блок 401 вычисления PWV вычисляет скорость распространения пульсовой волны на плече (плечевую скорость PWV) делением длины артерии от сердца до плеча, предварительно записанной в памяти, на разновременность.
Блок 403 вычисления baPWV вычисляет разновременность появления пульсовой волны на плече и нижней конечности на основании изменения внутреннего давления в пневматической камере 13B и пневматической камере 13C. Блок 403 вычисления baPWV вычисляет скорость распространения пульсовой волны между плечом и нижней конечностью (baPWV) делением разности между длиной артерии от сердца до лодыжки и длиной артерии от сердца до плеча, предварительно записанными в памяти, на разновременность.
Длина артерии от сердца до плеча и длина артерии от сердца до лодыжки, используемые в блоке 401 вычисления PWV и блоке 403 вычисления baPWV, могут быть предварительно записаны в памяти блока 401 вычисления PWV и блока 403 вычисления baPWV или могут вычисляться по введенным данным роста измеряемого субъекта блоком 401 вычисления PWV и блоком 403 вычисления baPWV, с использованием предварительно заданного уравнения преобразования.
Определительный блок 405 сравнивает плечевую скорость PWV, вычисленную в блоке 401 вычисления PWV, и скорость baPWV, вычисленную в блоке 403 вычисления baPWV, для определения благоприятного или неблагоприятного исхода измерения скорости baPWV. Центральный процессор (CPU) 40 выполняет процедуру, назначающую дисплейному блоку 4 отображать результат измерения, или процедуру, назначающую дисплейному блоку 4 отображать визуальное предупреждение, что измерение не удалось, в зависимости от результата определения определительным блоком 405.
Первый конкретный пример измерительной операции в измерительном устройстве 1A приведен на фиг. 4 и представляет измерительную операцию в случае, когда вычисление выполняется по первому алгоритму вычисления. Операция, показанная на фиг. 4, начинается, когда лицо, выполняющее измерение, нажимает клавишу измерения, расположенную на блоке 3 управления основного блока 2, и осуществляется, когда центральный процессор (CPU) 40 считывает программу, записанную в памяти 41, и управляет каждым блоком, показанным на фиг. 3.
Как показано на фиг. 4, центральный процессор (CPU) 40 выдает управляющий сигнал для выполнения измерения артериального давления в каждую пневматическую систему 20A, 20B и 20C на этапе S101. Блок 400 вычисления артериального давления вычисляет значение артериального давления на плече и значение артериального давления на нижней конечности на основании изменения внутреннего давления, полученного из пневматической камеры 13А и пневматической камеры 13C. Операция измерения артериального давления в настоящем случае аналогична измерительной операции в обычном устройстве для измерения артериального давления.
На этапе S103, центральный процессор (CPU) 40 выдает управляющий сигнал для выполнения измерения пульсовой волны в каждую пневматическую систему 20A, 20В, 20C и синхронного измерения пульсовой волны на плече и пульсовой волны на нижней конечности. На этапе S103, центральный процессор (CPU) 40 назначает схемам 26A, 27A управления приводами подавать воздух посредством воздушного насоса 21A для поддерживания внутреннего давления в пневматической камере 13А на уровне давления, превышающем значение систолического артериального давления, и выдает управляющий сигнал на закрытие воздушного клапана 22A, чтобы задержать кровь на периферической стороне плеча. Затем, в данном состоянии выдается управляющий сигнал, назначающий схемам 26В, 26C управления приводами подавать воздух таким образом, чтобы внутренние давления в пневматической камере 13B и пневматической камере 13C были в предварительно заданных пределах давлений, при которых могут восприниматься удары пульса, и, по сигналам давления, полученным из датчиков 23В, 23C давления, синхронно определяются пульсовая волна на плече и пульсовая волна на нижней конечности. Способ синхронизации не ограничен каким-либо конкретным способом.
На этапе S105, блок 403 вычисления baPWV анализирует пульсовую волну на плече и пульсовую волну на нижней конечности, полученные на этапе S103, и вычисляет разновременность появления по разности моментов времени нарастания пульсовых волн. На этапе S107, блок 403 вычисления baPWV вычисляет скорость распространения пульсовой волны (baPWV) делением разности между длиной артерии от сердца до лодыжки и длиной артерии от сердца до плеча, предварительно записанными в памяти, на разновременность, вычисленную на этапе S105.
На этапе S109, блок 401 вычисления PWV анализирует пульсовую волну на плече, полученную на этапе S103, и вычисляет разновременность появления или разность между моментом времени появления волны выброса и моментом времени появления волны отражения в соответствующей пульсовой волне. На этапе S111, блок 401 вычисления PWV вычисляет скорость распространения пульсовой волны на плече (плечевую скорость PWV) делением длины артерии от сердца до плеча, предварительно записанной в памяти, на разновременность, вычисленную на этапе S109.
На этапе S113, определительный блок 405 сравнивает скорость baPWV, вычисленную на этапе S107, и плечевую скорость PWV, вычисленную на этапе S111, и определяет, являются ли упомянутые скорости одинаковыми или разными. Определение «одинаковые» не ограничено условием абсолютного равенства, а также включает в себя случай разброса в пределах некоторого интервала. «Предел некоторого интервала» может составлять, приблизительно, 200 см/с. При определении на этапе S113, что скорость baPWV и плечевая скорость PWV различны (или их разность больше чем или равна пределу некоторого интервала) (ДА на этапе S113), центральный процессор (CPU) 40 выполняет процедуру, назначающую дисплейному блоку 4 отобразить на этапе S115 предупреждение, сообщающее, что измерение скорости baPWV не удалось. При определении на этапе S113, что скорость baPWV и плечевая скорость PWV являются одинаковыми (или находятся в пределах некоторого интервала) (НЕТ на этапе S113), центральный процессор (CPU) 40 назначает дисплейному блоку 4 отобразить на этапе S117 значение артериального давления, вычисленное на этапе S101, и скорость baPWV, вычисленную на этапе S107, в качестве результатов измерения, в предположении, что измерение скорости baPWV удалось.
Второй конкретный пример измерительной операции в измерительном устройстве 1A приведен на фиг. 5 и представляет измерительную операцию в случае, когда вычисление выполняется по второму алгоритму вычисления. Операция, показанная на фиг. 5, также начинается, когда лицо, выполняющее измерение, нажимает клавишу измерения, расположенную на блоке 3 управления основного блока 2, и осуществляется, когда центральный процессор (CPU) 40 считывает программу, записанную в памяти 41, и управляет каждым блоком, показанным на фиг. 3.
Как показано на фиг. 5, измерение, показанное на этапах S101-S111, и операция вычисления скорости baPWV и плечевой скорости PWV выполняются в левой и правой ветвях измерительной операции в соответствии со вторым конкретным примером. Другими словами, операции, аналогичные этапам S101-S111 операции в соответствии с первым конкретным примером, выполняются с использованием манжет 9A, 9B, наложенных на правое плечо и правую нижнюю конечность (правую лодыжку), на этапах S101A-S111A. Затем, операции, аналогичные этапам S101-S111 операции в соответствии с первым конкретным примером, выполняются с использованием манжет 9A, 9B, наложенных на левое плечо и левую нижнюю конечность (левую лодыжку), на этапах S101B-S111B. Таким образом, центральный процессор (CPU) 40, предпочтительно, назначает дисплейному блоку 4 отобразить извещение о необходимости наложения манжет 9A, 9B, соответственно, на правое плечо и правую нижнюю конечность (правую лодыжку) или на левое плечо и левую нижнюю конечность (левую лодыжку) и об измерении артериального давления и пульсовой волны для них, чтобы извещать лицо, выполняющее измерение, на этапах S100A и S100B перед каждой процедурой.
Центральный процессор (CPU) 40 временно сохраняет в памяти скорость baPWV (скорость baPWV справа) как результат измерения с правой стороны, вычисленный на этапе S107A, правую плечевую скорость PWV, вычисленную на этапе S111A, скорость baPWV (скорость baPWV слева) как результат измерения с левой стороны, вычисленный на этапе S107B, и левую плечевую скорость PWV, вычисленную на этапе S111B, по отдельности для левой и правой сторон. На этапе S201, определительный блок 405 сравнивает скорость baPWV справа, вычисленную на этапе S107A, и скорость baPWV слева, вычисленную на этапе S107B, и определяет, являются ли упомянутые скорости одинаковыми или разными. Определение «одинаковые» не ограничено условием абсолютного равенства, а также включает в себя случай разброса в пределах некоторого интервала. При определении на этапе S201, что скорость baPWV справа и скорость baPWV слева различаются (ДА на этапе S201), определительный блок 405 сравнивает тенденцию для скорости baPWV справа и скорости baPWV слева и тенденцию для правой плечевой скорости PWV и левой плечевой скорости PWV на этапе S203. Вышеупомянутая тенденция может быть соотношением амплитуд и разностью или может быть отношением амплитуды к разности. Другими словами, тенденцией называется степень изменения между двумя величинами, при этом, если имеет место корреляция между степенью изменения от скорости baPWV справа к скорости baPWV слева и степенью изменения от правой плечевой скорости PWV к левой плечевой скорости PWV (величины для левой и правой сторон можно обращать), например, если степень изменения находится в пределах предварительно заданного диапазона, то определительный блок 405 определяет, что имеет место одинаковая тенденция. Если на этапе S203 тенденции оказываются различными (НЕТ на этапе S203), то центральный процессор (CPU) 40 выполняет процедуру, назначающую дисплейному блоку 4 отобразить на этапе S115 предупреждение, сообщающее, что измерение скорости baPWV не удалось. При определении на этапе S201, что скорость baPWV справа и скорость baPWV слева являются одинаковыми (или находятся в пределах некоторого интервала) (НЕТ на этапе S201), центральный процессор (CPU) 40 назначает дисплейному блоку 4 отобразить на этапе S117 значение артериального давления, вычисленное на этапах S101A, S101B, и скорости baPWV, вычисленные на этапах S107A, S107B, в качестве результатов измерений, в предположении, что измерение скоростей baPWV удалось. Если тенденция скорости baPWV справа и скорости baPWV слева и тенденция правой плечевой скорости PWV и левой плечевой скорости PWV являются одинаковыми (ДА на этапе S203), то центральный процессор (CPU) 40 назначает дисплейному блоку 4 отобразить на этапе S117 значения артериального давления, вычисленные на этапах S101A, S101B, и скорости baPWV, вычисленные на этапах S107A, S107B, в качестве результатов измерений, даже если скорость baPWV справа и скорость baPWV слева оказываются разными на этапе S201, в предположении, что тенденция находится в пределах диапазона разности между левой и правой сторонами, индивидуальной для измеряемого субъекта. На дисплее может быть представлен результат измерения либо с правой, либо с левой стороны или результаты измерения с обеих сторон, или может быть представлено среднее значение упомянутых результатов измерения.
Третий конкретный пример измерительной операции в измерительном устройстве 1A приведен на фиг. 6 и представляет измерительную операцию в случае, когда вычисление выполняется по третьему алгоритму вычисления. Операция, показанная на фиг. 6, также начинается, когда лицо, выполняющее измерение, нажимает клавишу измерения, расположенную на блоке 3 управления основного блока 2, и осуществляется, когда центральный процессор (CPU) 40 считывает программу, записанную в памяти 41, и управляет каждым блоком, показанным на фиг. 3.
Как показано на фиг. 6, операция выполняется таким же образом на этапах S101-S111, на которых, в ходе измерительной операции в соответствии с третьим конкретным примером, осуществляется измерение пульсовой волны и вычисление скорости baPWV и плечевой скорости PWV. В ходе измерительной операции в соответствии с третьим конкретным примером, вычисленные скорость baPWV и плечевая скорость PWV записываются в предварительно заданной области памяти 41 согласовано с такой информацией, как дата и время измерения, номер в общем количестве измерений и т.п., с помощью которой можно выявить, по меньшей мере, связь между более ранним/поздним измерением с другим информационным результатом и измерением в настоящее время. После того как операция выполнена по этап S111, и скорость baPWV и плечевая скорость PWV вычислены, определительный блок 405 считывает скорость baPWV и плечевую скорость PWV, полученные при измерении, по меньшей мере, в предыдущий раз, и вычисляет скорость baPWV и плечевую скорость PWV для настоящего времени, при предполагаемом изменении скорости baPWV и плечевой скорости PWV, полученных при измерении в предыдущий раз, на этапе S301. Способ предположения специально не ограничен, но в памяти 41 можно предварительно записать изменение, соответствующее предварительно заданному условию, например, проведению некоторого лечения или введению лекарственного средства, и определительный блок 405 может считать изменение, соответствующее введенному условию из памяти 41, и внести изменение в считанные скорость baPWV и плечевую скорость PWV за предыдущий раз, чтобы спрогнозировать скорость baPWV и плечевую скорость PWV для настоящего времени. В альтернативном варианте, в памяти 41 может храниться множество результатов вычислений скорости baPWV и плечевой скорости PWV, и поэтому определительный блок 405 может вычислять тенденции упомянутых скоростей для прогнозирования скорости baPWV и плечевой скорости PWV для настоящего времени.
На этапе S303, центральный процессор (CPU) 40 выполняет процедуру, назначающую дисплейному блоку 4 отобразить скорость baPWV и плечевую скорость PWV, вычисленные во время операции вплоть по этап S111, и сохраняет упомянутые скорости согласованно с информацией, с помощью которой можно определить связь с более ранним/поздним временем измерения, например, с датой и временем измерения в настоящее время, в предварительно заданной области памяти 41. В данном случае, спрогнозированное значение, вычисленное на этапе S301, в предпочтительном варианте, также отображается на дисплейном блоке 4 вместе со скоростью baPWV и плечевой скоростью PWV, полученными при измерении в настоящее время, как показано на фиг. 7. Таким образом, можно легко визуально определить, в значительной ли степени отклоняются скорость baPWV и плечевая скорость PWV, полученные при измерении в настоящее время, от предполагаемого изменения относительно измерения в предыдущий раз, или находятся в пределах принятого диапазона.
На этапе S305, определительный блок 405 сравнивает изменение относительно результата измерения в предыдущий раз для скорости baPWV и плечевой скорости PWV, вычисленных в ходе операции по этап S111, и предполагаемое изменение относительно измерения в предыдущий раз, вычисленное на этапе S301, и определяет, являются ли упомянутые изменения одинаковыми или разными. Определение «одинаковые» не ограничено условием абсолютного равенства, а также включает в себя случай разброса в пределах некоторого интервала. При определении на этапе S305, что изменение относительно результата измерения в предыдущий раз для скорости baPWV и плечевой скорости PWV, вычисленных в ходе операции по этап S111, отличается от предполагаемого изменения относительно измерения в предыдущий раз, вычисленного на этапе S301 (или их разность больше чем или равна пределу некоторого интервала) (ДА на этапе S305), центральный процессор (CPU) 40 выполняет процедуру, назначающую дисплейному блоку 4 отобразить на этапе S115 предупреждение, сообщающее, что измерение скорости baPWV не удалось. При определении на этапе S305, что изменения являются одинаковыми (или находятся в пределах некоторого интервала) (НЕТ на этапе S305), центральный процессор (CPU) 40 назначает дисплейному блоку 4 отобразить на этапе S117 значение артериального давления, вычисленное на этапе S101, и скорость baPWV, вычисленную на этапе S107, в качестве результатов измерений, в предположении, что измерение скорости baPWV удалось.
Если скорость baPWV и плечевая скорость PWV, полученные на основании одновременно измеренной пульсовой волны, отличаются на величину, большую чем или равную предварительно заданной величине, то данный результат может быть обусловлен тем, что существует погрешность измерения, или скорость baPWV занижена вследствие стеноза бедренной артерии и т.п. Лицо, выполняющее измерение, может идентифицировать вероятность того, что существует погрешность измерения, или вероятность того, что скорость baPWV занижена вследствие стеноза бедренной артерии, посредством выполнения измерительной операции, показанной в первом конкретном примере, в измерительном устройстве 1A.
Если скорость baPWV, измеренная на правом плече и правой нижней конечности, и скорость baPWV, измеренная на левом плече и левой нижней конечности, не обнаруживают одинаковой тенденции, или если изменение относительно результата измерения в предыдущий раз для скорости baPWV и плечевой скорости PWV и предполагаемое изменение относительно измерения в предыдущий раз отличаются на величину, большую чем или равную предварительно заданной величине, то данный результат может быть обусловлен тем, что существует погрешность измерения, или скорость baPWV занижена вследствие стеноза бедренной артерии и т.п. Лицо, выполняющее измерение, может идентифицировать вероятность того, что существует погрешность измерения, или вероятность того, что скорость baPWV занижена вследствие стеноза бедренной артерии, посредством выполнения измерительной операции, показанной во втором конкретном примере, или измерительной операции, показанной в третьем конкретном примере, в измерительном устройстве 1A. Кроме того, даже если скорость baPWV, измеренная на правом плече и правой нижней конечности, и скорость baPWV, измеренная на левом плече и левой нижней конечности, различаются, но если их тенденции являются такими же, как тенденция правой плечевой скорости PWV и левой плечевой скорости PWV, измеренные в то же самое время, то выполняется определение, что скорость baPWV соответствующим образом измерена в пределах диапазона разности между левой и правой сторонами, индивидуальной для измеряемого субъекта, и результат измерения отображается.
В настоящем варианте, при предупреждении о необходимости получения более точной скорости baPWV, требуется выполнять повторное измерение.
ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Измерительное устройство 1B в соответствии со вторым вариантом осуществления имеет внешний вид, аналогичный измерительному устройству 1A, показанному на фиг. 1. Как показано на фиг. 8, функциональная конфигурация измерительного устройства 1B отличается от функциональной конфигурации измерительного устройства 1A, показанной на фиг. 3, тем, что центральный процессор (CPU) 40 измерительного устройства 1В дополнительно содержит блок 404 вычисления ABI (лодыжечно-плечевого индекса). Данная функция может быть также функцией, реализованной в виде программного обеспечения, в случае, когда центральный процессор (CPU) 40 считывает и исполняет программы, записанные в памяти 41, или может быть функцией, реализованной в виде аппаратных средств, в случае, когда центральный процессор (CPU) содержит вычислительную схему и т.п.
Блок 404 вычисления ABI вычисляет индекс ABI или отношение значения артериального давления на нижней конечности к значению артериального давления на плече на основании артериального давления, полученного по изменению внутреннего давления в пневматической камере 13А и в пневматической камере 13C, синхронно вводимых в блок 400 вычисления артериального давления, то есть, артериального давления на плече и артериального давления на нижней конечности, вычисленных в одно и то же время. Определительный блок 405 хранит в памяти предварительно записанное опорное значение индекса ABI и определяет, следует ли вычислять плечевую скорость PWV в блоке 401 вычисления PWV или вычислять скорость baPWV в блоке 403 вычисления baPWV, посредством сравнения индекса ABI, вычисленного в блоке 404 вычисления ABI, и опорного значения. Определительный блок 405 выдает управляющий сигнал на выполнение вычислительной процедуры в блок 401 вычисления PWV или блок 403 вычисления baPWV, в соответствии с результатом определения. Блок 401 вычисления PWV выполняет вычисление плечевой скорости PWV в соответствии с управляющим сигналом, и блок 403 вычисления baPWV выполняет вычисление скорости baPWV в соответствии с управляющим сигналом.
В обычное время, индекс ABI находится в диапазоне, приблизительно, от 0,9 до 1,3, но индекс ABI становится ниже приведенного диапазона, если измеряемый субъект проявляет симптомы, при которых артериальное давление на стороне нижней конечности снижается, например, симптом облитерирующего артериосклероза (ASO), при котором артерия на периферической стороне (в основном, на нижней конечности) хронически закупоривается. В данном случае, невозможно получить точную скорость baPWV, как пояснялось выше. Поэтому, в данном случае, плечевую скорость PWV предпочтительно вычисляют в виде индекса, в котором не используют артериальное давление на нижней конечности.
Определительный блок 405 хранит нижнее предельное значение диапазона изменения индекса ABI, например, значение, приблизительно, 0,9, которое является пределом нормального диапазона в качестве опорного значения, и сравнивает индекс ABI, вычисленный в блоке 404 вычисления ABI, с опорным значением, чтобы определить, имеет ли или нет вычисленный индекс ABI значение ниже, чем приведенный предел. Если значение индекса не ниже, то есть, если выполняется определение, что индекс находится в пределах диапазона и, следовательно, является нормальным, то управляющий сигнал для вычисления скорости baPWV выдается в блок 403 вычисления baPWV, а если значение индекса ниже, то управляющий сигнал для вычисления плечевой скорости PWV выдается в блок 401 вычисления PWV, без выполнения вычисления скорости baPWV, в предположении существования вероятности заболевания ASO (облитерирующим артериосклерозом).
Операция, показанная на фиг. 9, в измерительном устройстве 1B также начинается, когда лицо, выполняющее измерение, нажимает клавишу измерения, расположенную на блоке 3 управления основного блока 2, и осуществляется, когда центральный процессор (CPU) 40 считывает программу, записанную в памяти 41, и управляет каждым блоком, показанным на фиг. 8.
Как показано на фиг. 9, блок 400 вычисления артериального давления вычисляет значение артериального давления на плече и значение артериального давления на нижней конечности на этапе S401. Операция измерения артериального давления в каждом месте измерения является такой же, как операция на этапе S101, но, на этапе S401, артериальное давление во множестве областей измеряется синхронно, то есть, с одинаковой привязкой по времени. Способ синхронизации не ограничен каким-либо конкретным способом. На этапе S403, блок 404 вычисления ABI вычисляет индекс ABI делением значения артериального давления на нижней конечности, измеренного на этапе S401, на значение артериального давления на плече. На этапе S405, центральный процессор (CPU) 40 синхронно получает пульсовую волну на плече и пульсовую волну на нижней конечности, на основании сигнала давления, полученного из датчиков 23В, 23C давления. Операция на этапе S405 является такой же, как операция на этапе S103.
На этапе S407, определительный блок 405 сравнивает индекс ABI, вычисленный на этапе S403, с записанным в памяти опорным значением, чтобы определить, имеет ли или нет вычисленный индекс ABI значение ниже, чем опорное значение. Опорное значение является нижним предельным значением диапазона изменения индекса ABI, принятого в качестве нормального диапазона, и, например, равно 0,9. При определении, что индекс ABI ниже, чем опорное значение (ДА на этапе S407), определительный блок 405 выдает управляющий сигнал для выполнения вычислительной процедуры в блок 401 вычисления PWV. На этапе S409, вычислительный блок 401 анализирует пульсовую волну на плече, полученную на этапе S405, и вычисляет разновременность появления или разность между моментом времени появления волны выброса и моментом времени появления волны отражения в пульсовой волне, в соответствии с управляющим сигналом, и вычисляет плечевую скорость PWV на этапе S411. В данном случае, операция является такой же, как на этапах S109, S111.
При определении, что индекс ABI не ниже, чем опорное значение, то есть, больше, чем нижнее предельное значение диапазона, принятого в качестве нормального диапазона (НЕТ на этапе S407), определительный блок 405 выдает управляющий сигнал для выполнения вычислительной процедуры в блок 403 вычисления baPWV. На этапе S413, блок 403 вычисления baPWV анализирует пульсовую волну на плече и пульсовую волну на нижней конечности, полученные на этапе S405, и вычисляет разновременность появления по разности моментов времени нарастания пульсовых волн, в соответствии с управляющим сигналом, и вычисляет скорость baPWV на этапе S415. В данном случае, операция является такой же, как на этапах S105, S107.
На этапе S417, центральный процессор (CPU) 40 назначает дисплейному блоку 4 отобразить плечевую скорость PWV, вычисленную на этапе S411, или скорость baPWV, вычисленную на этапе S415, в качестве результата измерения. В данном случае, возможно также отображение индекса ABI, вычисленного на этапе S403. Возможно также отображение взаимосвязи между вычисленным индексом ABI и диапазоном, принятым в качестве нормального, или его опорным значением или нижним предельным значением.
Когда в измерительном устройстве 1B выполняется вышеописанная измерительная операция, плечевая скорость PWV автоматически вычисляется вместо скорости baPWV и затем отображается, если измеряемый субъект проявляет симптомы, при которых артериальное давление на стороне нижней конечности снижается, например, симптом облитерирующего артериосклероза (ASO). Следовательно, можно не допускать занижения скорости baPWV, когда субъект проявляет упомянутые симптомы.
ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Измерительное устройство 1С в соответствии с третьим вариантом осуществления имеет внешний вид, аналогичный измерительному устройству, показанному на фиг. 1. Функциональная конфигурация измерительного устройства 1С является такой же, как функциональная конфигурация измерительного устройства 1A, показанного на фиг. 3.
Блок 400 вычисления артериального давления центрального процессора (CPU) 40 измерительного устройства 1С вычисляет значение артериального давления на плече и значение артериального давления на нижней конечности, в соответствии с измерительной операцией, и вводит упомянутые значения в определительный блок 405. Определительный блок 405 определяет, измерено ли или нет артериальное давление на нижней конечности, посредством определения, является ли или нет входное значение значением, указывающим, что значение артериального давления вычислено, на основании входного значения из блока 400 вычисления артериального давления. Если входное значение из блока 400 вычисления артериального давления не является значением, указывающим, что значение артериального давления вычислено, то есть, входное значение, определяющее, что артериальное давление на нижней конечности не измерено, содержит значение сигнала (например, 0), указывающее, что упомянутое давление не измерено, то упомянутое значение не является значением, пригодным в качестве значения артериального давления на нижней конечности (например, значение находится за пределами диапазона, сравнимого с предварительно записанным в память диапазоном нормального артериального давления субъекта) и т.п. Определительный блок 405 определяет также, что артериальное давление на нижней конечности не измерено, если ввод значения, указывающего значение артериального давления на нижней конечности, из блока 400 вычисления артериального давления не выполнен в течение предварительно заданного времени. Условия, в которых артериальное давление на нижней конечности не измеряется, могут создаваться из-за того, что манжета 9B не надлежащим образом наложена на нижнюю конечность (лодыжку). При определении в определительном блоке 405, что артериальное давление на нижней конечности измерено, центральный процессор (CPU) 40 выдает управляющий сигнал для выполнения измерения пульсовой волны в каждую пневматическую систему 20A, 20В, 20C.
Операция, показанная на фиг. 10, в измерительном устройстве 1C также начинается, когда лицо, выполняющее измерение, нажимает клавишу измерения, расположенную на блоке 3 управления основного блока 2, и осуществляется, когда центральный процессор (CPU) 40 считывает программу, записанную в памяти 41, и управляет каждым блоком, показанным на фиг. 3.
Как показано на фиг. 10, центральный процессор (CPU) 40 выдает управляющий сигнал для выполнения измерения артериального давления в каждую пневматическую систему 20A, 20B и 20C на этапе S501. Блок 400 вычисления артериального давления вычисляет значение артериального давления на плече и значение артериального давления на нижней конечности. Операция измерения артериального давления в данном случае аналогична этапу S101. На этапе S503, определительный блок 405 определяет, измерено ли или нет артериальное давление на нижней конечности на этапе S501, на основании входного значения из блока 400 вычисления артериального давления. Как пояснялось выше, если манжета 9B наложена на нижнюю конечность не надлежащим образом, то вычисление значения артериального давления на нижней конечности в блоке 400 вычисления артериального давления оказывается невозможным, и значение не вводится (или вводится значение, например, 0, указывающее, что измерение не выполнено соответствующим образом). Определительный блок 405 определяет, что артериальное давление на нижней конечности не измерено на этапе S501, как в подобном случае, в отношении значения артериального давления на нижней конечности.
Если значение артериального давления на нижней конечности вычислено на этапе S501 (ДА на этапе S503), то на этапах S505-S509 измеряются пульсовая волна на плече и пульсовая волна на нижней конечности подобно тому, как на этапах S103-S107 или этапах S405, S411, S413, и вычисляется скорость baPWV в блоке 403 вычисления baPWV.
Если, на этапе S501, значение артериального давления на нижней конечности не вычислено (НЕТ на этапе S503), то центральный процессор (CPU) 40 назначает схемам 26A, 27A управления приводами подать воздух воздушным насосом 21A и выдает управляющий сигнал для закрытия воздушного клапана 22A, чтобы создать состояние, в котором имеет место задержка крови на периферической стороне плеча, для поддерживания внутреннего давления в пневматической камере 13А на уровне давления, превышающем значение систолического артериального давления, на этапе S511. Затем, в данном состоянии выдается управляющий сигнал для назначения схеме 26B управления приводом подавать воздух таким образом, чтобы внутреннее давление в пневматической камере 13B оказалось в предварительно заданных пределах давлений, при которых могут восприниматься удары пульса, и, по сигналу давления, полученному из датчика 23В давления, определяется пульсовая волна на плече. Операция на этапе S511 является такой же, как операция невыполнения операции измерения пульсовой волны на нижней конечности и измерения пульсовой волны только на плече в ходе измерительной операции на этапе S103 и этапе S405.
На этапах S513, S515 выполняются операции, аналогичные этапам S109, S111 или этапам S409, S411, и в блоке 401 вычисления PWV вычисляется плечевая скорость PWV.
Если артериальное давление на нижней конечности не измеряется, когда в измерительном устройстве 1C выполняется вышеописанная измерительная операция, то предполагается, что манжета 9B наложена на нижнюю конечность ненадлежащим образом, и тогда автоматически измеряется только пульсовая волна на плече, и, вместо скорости baPWV, вычисляется и отображается плечевая скорость PWV. То есть, если существует вероятность, что пульсовая волна на нижней конечности измерена ненадлежащим образом, то автоматически измеряется только пульсовая волна на плече, и вычисляется плечевая скорость PWV. Следовательно, можно избежать вычисления ошибочной скорости baPWV, когда пульсовая волна на нижней конечности измерена ненадлежащим образом. Кроме того, можно ослабить нагрузку на измеряемого субъекта, так как измерение пульсовой волны на нижней конечности не выполняется в то время, когда выполняется определение, что, при измерении артериального давления, не измерено артериальное давление на нижней конечности. Нагрузку на измеряемого субъекта можно ослабить потому, что скорость распространения пульсовой волны вычисляется на стороне плеча, без повторного выполнения самого измерения для получения скорости распространения пульсовой волны в качестве показателя.
Концепция измерительного устройства 1С применима к измерительному устройству 1B. Другими словами, в определительном блоке 405 измерительного устройства 1B может выполняться определение, является ли или нет индекс ABI ниже, чем стандартное значение, в то время, когда индекс ABI вычисляется на этапе S403, и, при определении, что индекс является низким, может выполняться только измерение пульсовой волны на плече. Тем самым, возможно снижение нагрузки на измеряемый субъект.
Варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, являются наглядными во всех отношениях и не подлежат истолкованию в ограничительном смысле. Объем настоящего изобретения определяется формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием, и значения, эквивалентные формуле изобретения, и все модификации в пределах ее объема предполагаются охваченными объемом настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1A, 1B, 1С измерительное устройство
2 основной блок
3 блок управления
4 дисплейный блок
9A, 9B манжета
10A, 10B воздушная трубка
13A, 13В, 13C пневматическая камера
20A, 20B, 20C пневматическая система
21A, 21В, 21C воздушный насос
22A, 22В, 22C воздушный клапан
23A, 23B, 23C датчик давления
26A, 26В, 26C, 27A, 27В, 27C схема управления приводом
28A, 28В, 28C усилитель
29A, 29В, 29C A/D (аналого-цифровой) преобразователь
31, 32 переключатель
40 CPU (центральный процессор)
41 память
400 блок вычисления артериального давления
401 блок вычисления PWV (скорости распространения пульсовой волны)
403 блок вычисления baPWV (скорости распространения пульсовой волны плечо-лодыжка)
404 блок вычисления ABI (лодыжечно-плечевого индекса)
405 определительный блок.