血壓測定裝置及血壓測定裝置的控制方法
2023-04-23 15:52:36
專利名稱：血壓測定裝置及血壓測定裝置的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種血壓信息測定裝置、及血壓信息測定裝置的控制方法，特別是涉及ー種利用容積補償法的血壓信息測定裝置及此血壓信息測定裝置的控制方法。
背景技術：
現有的電子血壓計，將腕帶(袖帶)卷繞在測定部位上，在將袖帶內的壓カ(袖帶壓)増加至比最高血壓更高的血壓，之後又逐漸地減壓的過程中，通過壓カ傳感器經由袖帶檢測出動脈產生的脈動，並利用袖帶壓和此時的脈動的大小(脈搏波振幅)來決定最高血壓 和最低血壓(示波法)。相比之下，開發了無創地連續測定每次心跳時的血壓的容積補償式的血壓計(參照日本特開昭54-50175號公報，下面稱為「專利文獻I」)。容積補償法是指，通過利用袖帶從身體外壓迫動脈，並且保持發生脈動的動脈的單位長度的容積一致，來使壓迫壓力(袖帶壓)與動脈內壓(即血壓)平衡，並且，通過在保持該狀態時檢測出袖帶壓來獲得連續血壓值。通過保持動脈內壓與施加在動脈上的袖帶壓一直平衡，使動脈管壁變成無負載狀態(即沒有施加壓カ的自然狀態)。在此，有兩點重要的問題，即如何在動脈處於無負載狀態時檢測容積值(控制目標值)以及如何保持該狀態(伺服控制)。特別是，由於控制目標值的精度會對血壓測定精度造成很大的影響，所以決定控制目標值是非常重要的。已知發明了如下的方法來作為決定控制目標值的方法一邊通過袖帶逐漸地壓迫動脈，ー邊檢測從光電容積脈搏波或阻抗脈搏波獲得的動脈容積變化信號(容積脈搏波的交流成分)的最大點，並將此時的動脈容積值(容積脈搏波的直流成分)作為控制目標值(參照日本特開昭59-156325號公報，下面稱為「專利文獻2」)。利用專利文獻2的容積補償法的電子血壓計在控制袖帶壓的整個範圍內，使用固定的控制目標值。但是，實際上在壓迫動脈的過程中，與動脈容積的變化相比，在受到動脈周圍的身體(生體)組織變形的影響下，容積脈搏波的直流成分值的變化更大。因此，存在這樣的問題只能通過身體組織的變形小的手指部來測定，並且測定的最高血壓與最低血壓的差(脈壓)比實際的血壓值小。關於該問題點，發明了一種決定考慮到身體組織變形影響的控制目標值的方法(參照日本特開平8-581號公報，下面稱為「專利文獻3」)。根據該發明，在逐漸壓迫動脈的過程中，通過示波法計算出最低血壓和最高血壓，並且檢測出在這兩點的動脈容積值。這兩點的動脈容積值即為最低血壓和最高血壓的控制目標值。通過用任意的曲線插補這兩點，能夠決定一次心跳(心拍)內的任意點的控制目標值，該控制目標值考慮了身體組織變形的影響。通過使用以上述方式來決定的控制目標值，能夠消除在使用固定的控制目標值的情況下產生的測定誤差。現有技術文獻專利文獻
專利文獻I :日本特開昭54-50175號公報專利文獻2 :日本特開昭59-156325號公報專利文獻3 :日本特開平8-581號公報
發明內容
發明要解決的問題但是，在專利文獻3的發明中，雖然公開了決定考慮到身體組織變形影響的控制 目標值的方法，但是沒有公開實際使用該控制目標值的方法。因此，存在這樣的問題在實際的容積補償式血壓計中，不能使用考慮了身體組織變形影響的控制目標值。本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的之ー在於提供一種血壓測定裝置、及血壓測定裝置的控制方法，該血壓測定裝置，能夠應用控制目標值來測定血壓，該控制目標值考慮到了通過利用容積補償法而使身體組織變形的影響。用於解決課題的手段為了達成上述的目的，根據本發明的一個技術方案，提供一種血壓測定裝置，該血壓測定裝置用於利用容積補償法來測定血壓，其具有袖帶，用於在裝戴於血壓的測定部位的情況下壓迫上述測定部位的動脈，加減壓部，用於增加及減少上述袖帶的內部的壓カ，壓カ檢測部，用於檢測上述袖帶的內部的壓カ即袖帶壓，容積檢測部，用於檢測動脈容積信號，該動脈容積信號表示每單位長度的上述動脈的容積，控制部；上述控制部包括壓カ控制単元，用於控制上述加減壓部來調整上述袖帶的壓力，使得上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的上述容積與規定的控制目標值一致，提取單元，用於提取在特定情況下由上述壓カ檢測部檢測出的上述袖帶壓來作為被測定者的血壓，上述特定情況是指，通過上述壓カ控制単元進行調整的結果，上述容積滿足規定條件的情況，上述規定條件用於判斷上述容積與上述規定的控制目標值一致。上述控制部還包括決定單元，在袖帶壓與用規定方法計算出的最低血壓及最高血壓一致時，分別將上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號的值，決定為最低血壓時的值及最高血壓時的值，變化點檢測單元，用於檢測上升拐點和下降拐點，上述上升拐點是表示上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的容積開始增加的點，上述下降拐點是表示上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的容積開始減少的點，變化單元，在從上述變化點檢測單元檢測出上述上升拐點開始到檢測出上述下降拐點為止的上升階段，使上述規定的控制目標值從上述決定單元所決定的上述最低血壓時的值變化到上述最高血壓時的值的附近，另ー方面，在從檢測出上述下降拐點開始到檢測出上述上升拐點為止的下降階段，使上述規定的控制目標值從上述決定單元所決定的上述最高血壓時的值變化到上述最低血壓時的值的附近。優選地，在上述上升階段，上述變化單元根據在將第一波形輸入至低通濾波器時輸出的值，來改變上述規定的控制目標值，上述第一波形是指，從上述決定單元所決定的上述最低血壓時的值起階段性變化為上述最高血壓時的值的波形，另ー方面，在上述下降階段，上述變化單元根據在將第二波形輸入至低通濾波器時輸出的值，來改變上述規定的控制目標值，上述第二波形是指，從上述最高血壓時的值起階段性變化為上述最低血壓時的值的波形。
更優選地，與上述上升階段相比，上述下降階段的上述低通濾波器的時間常數更大。根據本發明的另ー個技術方案，提供ー種控制血壓測定裝置的控制方法，該控制血壓測定裝置的控制方法用於控制血壓測定裝置，該血壓測定裝置利用容積補償法來測定血壓。該血壓測定裝置具有袖帶，用於在裝戴於血壓的測定部位的情況下用內部的液體或者氣體壓迫上述測定部位的動脈，加減壓部，用於增加及減少上述袖帶的內部的壓力，壓カ檢測部，用於檢測上述袖帶的內部的壓カ即袖帶壓，容積檢測部，用於檢測動脈容積信號，該動脈容積信號表示每單位長度的上述動脈的容積，控制部。該血壓測定裝置的控制方法的特徵在於，上述控制部執行如下步驟決定步驟，在袖帶壓與用規定方法計算出的最低血壓及最高血壓一致時，分別將上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號的值，決定為最低血壓時的值及最高血壓時的值，變化點檢測步驟，檢 測上升拐點和下降拐點，上述上升拐點表示上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的容積開始增加的點，上述下降拐點表示上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的容積開始減少的點，變化步驟，在從檢測出上述上升拐點開始到檢測出上述下降拐點為止的上升階段，使上述規定的控制目標值從所決定的上述最低血壓時的值變化到上述最高血壓時的值的附近，另ー方面，在從檢測出上述下降拐點開始到檢測出上述上升拐點為止的下降階段，使上述規定的控制目標值從所決定的上述最高血壓時的值變化到上述最低血壓時的值的附近，壓カ控制步驟，控制上述加減壓部來調整上述袖帶的壓力，使得上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的上述容積與上述規定的控制目標值一致，提取步驟，提取在特定情況下由上述壓カ檢測部檢測出的上述袖帶壓來作為被測定者的血壓，上述特定情況是指，對上述袖帶的壓力進行調整的結果，上述容積滿足規定條件的情況，上述規定條件用於判斷上述容積與上述規定的控制目標值一致。發明的效果根據本發明，血壓測定裝置，在袖帶壓與用規定方法計算出的最低血壓及最高血壓一致時，分別將容積檢測部檢測出的動脈容積信號的值，決定為最低血壓時的值及最高血壓時的值，檢測由容積檢測部檢測出的動脈容積信號所示的容積開始增加的上升拐點及容積開始減少的下降拐點，並且，在從檢測出上升拐點開始到檢測出下降拐點為止的上升階段，使規定的控制目標值從所決定的最低血壓時的值變化到最高血壓時的值的附近，另一方面，在從檢測出下降拐點開始到檢測出上升拐點為止的下降階段，使規定的控制目標值從所決定的最高血壓時的值變化到最低血壓時的值的附近。因此，通過血壓測定裝置，能夠ー邊按照與各時間的血壓值相近的值來改變控制目標值，一邊獲得被測定者的血壓。其結果，能夠提供一種血壓測定裝置及血壓測定裝置的控制方法，該血壓測定裝置，能夠應用控制目標值來測定血壓，該控制目標值考慮到了通過利用容積補償法而使身體組織變形的影響。
圖I是本發明的實施方式的電子血壓計的外觀立體圖。圖2是表示控制用於本發明的實施方式的電子血壓計的血壓測定的袖帶壓的概念圖。
圖3是表示本發明的實施方式的電子血壓計的硬體結構的框圖。圖4是表示動脈的力學特性的曲線圖。圖5是表示本發明的實施方式的血壓測定處理的流程的流程圖。圖6是表示本發明的實施方式的控制目標值檢測處理的流程的流程圖。圖7是用於說明本發明的實施方式的決定控制目標值的方法的曲線圖。圖8是表示本發明的實施方式的控制目標值切換處理的流程的流程圖。圖9是用於說明本發明的實施方式的切換控制目標值的方法的曲線圖。
具體實施例方式下面，參照附圖，針對本發明的實施方式詳細地進行說明。此外，針對圖中同一個 或者同等的部分標註同一個附圖標記，並且不重複說明。本實施方式的電子血壓計1，利用容積補償法連續地測定血壓。在電子血壓計I中，通過袖帶從身體外對動脈施加外壓，並且，為了使身體外壓即袖帶壓與動脈內壓即血壓一直平衡，利用所決定的最適合的伺服増益來進行伺服控制。即，電子血壓計I對袖帶壓進行微調，以使動脈管壁保持在無負載狀態，並且通過測定此時(無負載狀態)的袖帶壓來連續地測定血壓。圖I是本發明的實施方式的電子血壓計I的外觀立體圖。參照圖1，電子血壓計I具有主體部10和能夠卷繞在被測定者的四肢上的袖帶20。主體部10安裝在袖帶20上。在主體部10的表面上，配置有由例如液晶等構成的顯示部40和用於接收用戶(被測定者)的指示的操作部41。操作部41包含多個開關。在本實施方式中，「四肢」表示上肢及下肢。即，四肢包含從手腕到手臂根部的部位，和從腳踝到腿部根部的部位。在下面的說明中，袖帶20裝戴在被測定者的手腕上。此外，如圖I所示，針對本實施方式的電子血壓計1，以將主體部10安裝在袖帶20上的形式作為例子進行說明，但也可以採用上臂式的血壓計所採用的形式，即利用空氣管(後述的圖3中的空氣管31)將主體部10與袖帶20相連接。圖2是表示控制用於本發明的實施方式的電子血壓計的血壓測定的袖帶壓的概念圖。在圖2中，示出了將袖帶20裝戴在被測定者的手腕200上的情況。參照圖2，在主體部10上安裝有袖帶壓的調整機構，該袖帶壓的調整機構包括泵51及排氣閥(下面，簡稱為「閥」)52。空氣系統30包括泵51、閥52、用於檢測空氣袋21內的壓カ(袖帶壓)的壓カ傳感器32，該空氣系統30經由空氣管31與袖帶20內含的空氣袋21相連接。在空氣袋21的內側，按規定的間隔安裝有發光元件71與感光元件(受光元件)72。在本實施方式中，在袖帶20的裝戴狀態下，沿著手腕200的周圍並排安裝發光元件71和感光元件72，但並不限定於該安裝方式。另外，雖然在袖帶20中包含有空氣袋21，但供給袖帶20的流體不僅限於空氣，例如，還可以為液體或膠體。或者不僅限於流體，還可以為微珠等均勻的顆粒。圖3是表示本發明的實施方式的電子血壓計I的硬體結構的框圖。參照圖3，電子血壓計I的袖帶20包含空氣袋21和動脈容積傳感器70。動脈容積傳感器70為用於檢測被測定者的血壓測定部位的動脈的容積的傳感器，由光電傳感器構成，該光電傳感器具有上述發光兀件71 (例如,發光二極體)和感光兀件72 (例如，光敏三極體)。發光元件71對動脈照射光線，感光元件72接收由發光元件71照射出的光透過動脈的透射光或者被動脈反射的反射光。此外，動脈容積傳感器70隻要能夠檢測動脈的容積即可，還可以通過阻抗型傳感器(Impedance Plethysmograph :阻抗體積描記器)來檢測動脈的容積。在該情況下，可以取代發光元件71及感光元件72，而使動脈容積傳感器70包含多個電極(用於通電的電極對，及用於檢測電壓的電極對)，這多個電極用於檢測包含動脈的部位的阻杭。主體部10除了包括上述顯示部40及操作部41以外，還包括-.CPU (CentralProcessing Unit :中央處理器)100,用於集中控制各個部分,並進行各種的計算處理；存儲器部42，用於存儲使CPU100執行規定操作的程序和各種數據；非易失性存儲器，例如快閃記憶體43，用於存儲測定出的血壓數據；電源44，其經由CPU100而給各個部分供電；定時器45，用於記錄當前時間並將計時數據輸出至CPU100。 操作部41具有電源開關41A，用於接收打開(ON)電源或者關閉(OFF)電源的指示的輸入；測定開關41B，用於接收測定開始的指示；停止開關41C，用於接收測定停止的指示；存儲器開關41D，用於接收讀取記錄在快閃記憶體43中的血壓等信息的指示，ID(Identification :識別)開關41E,用於輸入用來識別被測定者的ID信息。主體部10還包括上述空氣系統30、袖帶壓的調整機構50、振蕩電路33、發光元件驅動電路73、動脈容積檢測電路74。調整機構50除了具有泵51及閥52以外，還具有泵驅動電路53和閥驅動電路54。泵51向空氣袋21供給空氣，來增加袖帶壓。打開或者關閉閥52，來排出空氣袋21的空氣或者將空氣封入空氣袋21。泵驅動電路53基於來自CPU100的控制信號，控制泵51的驅動。閥驅動電路54基於來自CPU100的控制信號，進行閥52的開閉控制。發光元件驅動電路73基於來自CPU100的指令信號，控制發光元件71的發光量。動脈容積檢測電路74向CPU100輸出如下兩種信號容積脈搏波信號(動脈容積信號PGdc)，其是基於特定光到達感光元件72的透射光量或者反射光量的信號，該特定光既是由發光元件71發出的光，又是在流經血管的血液(紅血球)所包含的血紅蛋白的吸收帶上的光；容積脈搏波信號的交流成分的動脈容積變化信號PGac，其是通過在高通濾波器(High-pass filter)電路中處理容積脈搏波信號而得到的。例如，將高通濾波器電路的濾波器常數設為O. 6Hz，則超過O. 6Hz的信號為交流成分。壓カ傳感器32為電容式的壓カ傳感器，其電容值根據袖帶壓的變化而變化。振蕩電路33，向CPU100輸出與壓カ傳感器32對應的電容值振蕩頻率的信號。CPU100將來自振蕩電路33的信號轉換成壓力，從而檢測出該壓力。圖4是表示動脈的力學特性的曲線圖。圖4的曲線圖，表示動脈內外壓差Ptr與動脈容積V的關係，其中，橫軸表不動脈內外壓差Ptr,縱軸表不動脈容積V。動脈內外壓差Ptr，用來表示動脈內壓Pa與從身體的外部通過袖帶施加的袖帶壓(身體外壓)Pc之間的差。如該曲線圖所示，動脈的力學特性通常顯示很強的非線型性。在動脈內外壓差Ptr為O (平衡狀態)時，即，在動脈管壁處在無負載狀態時，動脈的順應性(Compliance)(因脈動引起的容積的變化量)最大。即，容積變化對壓カ變化的追隨性(進展性)最大。
在通常的容積補償法中，通過依次控制身體外壓(袖帶壓)來測定血壓，以使檢測出的動脈容積一直為容積值V0，該容積值VO為動脈內外壓差Ptr為O時的容積值。為此，在血壓測定之前，需要決定內外壓差Ptr為O時的容積值，即，需要決定控制目標值VO。圖5是表示本發明的實施方式的血壓測定處理的流程的流程圖。參照圖5，首先，CPU100等待按下電源開關41A的操作輸入(步驟STl )。按下電源開關41A之後，CPU100進行初始化處理(步驟ST2)。具體來說，CPU100進行下面的初始化處理將存儲器部42內用於該處理的存儲區域初始化，將空氣袋21的空氣排出，並且對壓カ傳感器32的OmmHg進行校正。接著，CPU100等待按下測定開關41B的操作輸入(步驟ST3)。按下測定開關41B之後，CPU100執行控制目標值檢測處理(步驟ST4)。圖6是表示本發明的實施方式的控制目標值檢測處理的流程的流程圖。參照圖6， 首先，CPU100將存儲在存儲器部42內的動脈容積變化信號的最大值PGacmax』及袖帶壓值PcO』初始化(步驟STl I)。此外，由於在下面的處理中動脈容積變化信號的最大值PGacmax』及袖帶壓值PcO』被隨時更新，所以該最大值PGacmax』及袖帶壓值PcO』為臨時值，直至最終確定為止。接著，CPU100驅動控制泵驅動電路53，並增加袖帶壓(步驟ST12)。在增加袖帶壓的階段，CPUlOO檢測出來自動脈容積檢測電路74的信號(動脈容積信號PGdc、動脈容積變化信號PGac)(步驟ST13)。圖7是用來說明表示本發明的實施方式的決定控制目標值的方法的曲線圖。參照圖7，在第三段的曲線中，ー邊上下略微振動一邊隨著按壓カ(袖帶壓)的増加而增加的曲線表示動脈容積信號PGdc。另外，第二段的曲線表示動脈容積變化信號PGac。返回圖6，另外，以一次心跳周期為時間単位檢測動脈容積信號PGdc的振幅的最大點，並用任意的第一曲線(此處用直線)來插補這些最大點。該第一曲線連接在毎次心跳中最低血壓時的動脈容積信號的值。將該第一曲線命名為PGdc_DIA。另外，以一次心跳周期為時間単位檢測動脈容積信號PGdc的振幅的最小點，並用任意的第二曲線(此處用直線)插補這些最小點。該第二曲線連接在毎次心跳中最高血壓時的動脈容積信號的值。將該第二曲線命名為PGdc_SYS。以上述方式，CPU100計算出曲線PGdc_DIA、PGdc_SYS (步驟ST14)。再次參照圖7，在第三段的曲線中，在動脈容積信號PGdc的曲線上方的曲線表示曲線PGdc_DIA，下方的曲線表示曲線PGdc_SYS。此外，此處用直線插補的方式計算出曲線PGdc_DIA、PGdc_SYS，但並不限於此，還可以用樣條(Spline)曲線插補的方式計算出曲線PGdc_DIA、PGdc_SYS。返回圖6，CPU100判斷在步驟ST13中檢測出的動脈容積變化信號PGac的一次心跳周期的振幅是否比最大值PGacmax』大(步驟ST15)，該最大值PGacmax』為從開始增加袖帶壓到本次檢測之前所檢測出的動脈容積變化信號PGac中振幅最大的值。在判斷為比最大值PGacmax』大的情況下，CPU100將本次檢測出的振幅的值更新為最大值PGacmax』，並且更新本次檢測出的袖帶壓PcO』(步驟ST16)。再次參照圖7，第一段的曲線表示動脈容積變化信號PGac的振幅值的連接線，即，表示包絡線。在確定動脈容積變化信號的振幅的最大值PGacmax』之後，CPU100將該最大值PGacmax』與規定的常數(例如O. 7及O. 5)相乘，從而計算出兩個閾值TH_DIA及TH_SYS。
然後，CPU100推斷出如下結論在與檢測出最大值PGacmax』時的袖帶壓MEAN相比袖帶壓低的ー側，閾值TH_DIA與包絡線的交差點的袖帶壓為最低血壓(Dia，Diastolicblood pressure :舒張期血壓)。另外，CPU100推斷出如下結論在與袖帶壓MEAN相比袖帶壓高的ー側，閾值THSYS與包絡線的交差點的袖帶壓為最高血壓(Sys,Systolic blood pressure :收縮期血壓)。將以這種方式決定最高血壓及最低血壓的方法稱為容積振動法。返回圖6，CPU100通過容積振動法判斷是否決定了最低血壓(步驟ST17)。在判斷為決定了最低血壓的情況下，CPU100將在步驟ST14中計算出曲線PGdc_DIA的最低血壓時的值，決定為最低血壓時動脈容積值V0_DIA (步驟ST18)。另外，CPU100通過容積振動法判斷是否決定了最高血壓(步驟ST19)。在判斷為決定了最高血壓的情況下，CPU100將在步驟ST14中計算出曲線PGdc_SYS的最高血壓時的值，決定為最高血壓時動脈容積值V0_SYS (步驟ST20)。 再次參照圖7，表示最低血壓的線與曲線PGdc_DIA的交差點的動脈容積信號PGdc的值，為最低血壓時動脈容積值V0_DIA。另外，表示最高血壓的線與曲線PGdc_SYS的交差點的動脈容積信號PGdc的值，為最高血壓時動脈容積值V0_SYS。返回圖6，CPU100判斷袖帶壓是否達到了規定壓力(步驟ST21)。規定壓力為與被測定者的最高血壓相比足夠高的壓力，例如200mmHg。在判斷為沒有達到規定壓カ的情況下，CPU100返回步驟ST12的處理，並重複到步驟ST20為止的處理。在判斷為袖帶壓達到了規定壓力的情況下，CPU100確定動脈容積變化信號的振幅的最大值PGacmax』,計算出在成為最大值PGacmax』時的一次心跳周期的動脈容積信號PGdc的平均值來作為控制目標值的初始值V0，並確定此時的袖帶壓PcO』來作為控制初期袖帶壓PcO (步驟ST22)。此後，CPU100返回到調用當前執行的處理。返回圖5，CPU100將袖帶壓設定為在圖6的步驟ST22中確定的控制初始袖帶壓PcO (步驟ST5)。接著，CPU100執行控制目標值切換處理(步驟ST6)。此外，在初次的控制目標值切換處理中，將在圖6的步驟ST22中決定的控制目標值的初始值VO設定為控制目標值。圖8是表示本發明的實施方式的控制目標值切換處理的流程的流程圖。參照圖8，首先，CPU100判斷是否檢測出了動脈容積信號PGdc的上升拐點(步驟ST31)。圖9是表示用於說明本發明的實施方式的切換控制目標值的方法的曲線圖。參照圖9，CPU100根據第一段的曲線所表示的動脈容積信號PGdc，計算出第二段的曲線所表示的微分波形。然後，在檢測出第二段的曲線所表示的微分波形在一次心跳周期內的最大點(極大點)吋，CPU100判斷為檢測出了動脈容積信號PGdc的上升拐點。上升拐點為動脈容積信號PGdc在一次心跳周期內的最小點(極小點)。返回圖8，在判斷為檢測出了動脈容積信號PGdc的上升拐點的情況下，CPU100將在圖6的步驟ST20中決定的最高血壓時動脈容積值V0_SYS設定為初始值(步驟ST32)。接著，CPU100判斷是否檢測出了動脈容積信號PGdc的下降拐點(步驟ST33)。再次參照圖9，在檢測出了第二段曲線所表示的微分波形在一次心跳周期內的值從正值變成負值的點，即變為O的點(過零點)吋，CPU100判斷為檢測出了動脈容積信號PGdc的下降拐點。下降拐點為動脈容積信號PGdc在一次心跳周期內的最大點。
返回圖8，在判斷為檢測出了動脈容積信號PGdc的下降拐點的情況下，CPU100將在圖6的步驟ST18中決定的最低血壓時動脈容積值V0_DIA設定為初始值(步驟ST34)。接著，CPU100計算出低通濾波器的輸出值來作為控制目標值，該低通濾波器的輸出值為從在步驟ST32或者步驟ST34中設定初始值到當前時間點所經過的期間內低通濾波器的輸出值(步驟ST35)。此後，CPU100返回到調用當前執行的處理。具體來說，在從動脈容積信號的上升拐點開始到下降拐點為止的上升階段，CPU100計算出規定的低通濾波器的第一輸出值來作為控制目標值，該規定的低通濾波器的第一輸出值是指，在將最高血壓時動脈容積值V0_SYS輸入至規定的低通濾波器的情況下，在從上升拐點開始經過時間t之後的執行步驟ST35的時間點上的規定的低通濾波器輸出的輸出值。在從動脈容積信號的下降拐點開始到下一個上升拐點為止的下降階段，CPU100計算出規定的低通濾波器的第二輸出值來作為控制目標值，該規定的低通濾波器的第二輸出值為，在將最低血壓時動脈容積值V0_DIA輸入至規定的低通濾波器的情況下，在從下降 拐點開始經過時間t之後的執行步驟ST35的時間點上的規定的低通濾波器輸出的輸出值。再次參照圖9，在第一段的曲線所表示的動脈容積信號的下降階段，如第三段的曲線所示，將最低血壓時動脈容積值V0_DIA作為輸入值輸入至規定的低通濾波器。由此，如第四段的曲線所示，規定的低通濾波器輸出從最高血壓時動脈容積值V0_SYS平滑地變化到最低血壓時動脈容積值V0_DIA附近的輸出值。另外，在第一段的曲線所表示的動脈容積信號的上升階段，如第三段的曲線所示，將最高血壓時動脈容積值V0_SYS作為輸入值輸入至規定的低通濾波器。由此，如第四段的曲線所示，規定的低通濾波器輸出從最低血壓時動脈容積值V0_DIA平滑地變化到最高血壓時動脈容積值V0_SYS附近的輸出值。然後，計算出從上升拐點或者從下降拐點開始到執行步驟ST35的時間點所經過的時間t內的規定的低通濾波器的輸出值，並且，將該規定的低通濾波器的輸出值作為控制目標值。此外，可以將規定的低通濾波器的截止頻率或者時間常數分別設為例如，在上升階段，大約5Hz或者O. 03秒；在下降階段，大約IHz或者O. 16秒。在此，在血壓的變動中，由幹與上升階段相比下降階段的時間更長，所以與動脈容積信號PGdc的上升階段相比，在下降階段中用於計算控制目標值的規定的低通濾波器的時間常數更大。返回圖5，作為動脈容積恆定控制，CPU100控制泵驅動電路53及閥驅動電路54來改變袖帶壓Pc，以使得動脈容積信號PGdc的值與控制目標值一致。判斷動脈容積變化信號PGac的振幅是否在規定的閾值以下(步驟ST8)。在振幅在規定的閾值以下的情況下判斷為動脈容積恆定控制收斂，所以CPUlOO將此時的袖帶壓來決定為被測定者的血壓，並將決定的血壓值顯示在顯示部40上(步驟ST9)。還可以將決定的血壓值存儲在快閃記憶體43中。然後，CPU100判斷是否已經通過操作停止開關41C來輸入了停止信號(停止開關為接通(ON)狀態)。在判斷為沒有輸入停止信號(停止開關為斷開(OFF)狀態)的情況下，CPU100返回步驟ST6的處理。另ー方面，在判斷為輸入了停止信號(停止開關為接通狀態)的情況下，CPU100結束該血壓測定處理，並關閉電子血壓計I的電源。在如利用現有的容積補償法進行的血壓測定那樣使用固定控制目標值VO的情況下，參照圖7，求出動脈容積變化信號PGac的振幅變為最大時的一次心跳周期內的動脈容積信號PGdc的平均值，來作為控制目標值VO。然後，在使用該固定的控制目標值VO的情況下，計算出最低血壓的值來作為交差點的值A，該交差點的值A是指，動脈容器信號PGdc在VO的線與曲線PGdc_DIA的交差點的值；計算出最高血壓的值來作為交差點的值B，該交差點的值B是指，動脈容積信號PGdc在VO的線與曲線PGdcSYS的交差點的值。因此，在使用固定的控制目標值VO的情況下，會產生與真實的血壓值的誤差。以這種方式，在壓迫動脈的過程中，會受到動脈的力學性滯回(Hysteresis)及動脈周圍的身體組織的變形的影響，導致與實際的動脈容積的變化相比動脈容積信號PGdc的值變化更大。如本實施方式所示，在切換最低血壓時動脈容積值V0_DIA及最高血壓時動脈容積值V0_SYS來進行動脈容積恆定控制的情況下，由於得到的作為被測定者的最低血壓的 值及得到的作為最高血壓的值，與真實的血壓值相近，所以能夠減小最低血壓及最高血壓附近的誤差。進一歩，由於使用通過平滑地插補最低血壓時動脈容積值V0_DIA及最高血壓時動脈容積值vo_SYS所得到的控制目標值，所以能夠模擬再現在一次心跳內的全部時間點上的控制目標值，從而不僅能夠減小最低血壓及最高血壓附近的計算誤差，還能夠減小連續血壓的計算誤差。接著，針對上述實施方式的變形例進行說明。(I)在前述實施方式中，輸入至規定的低通濾波器的輸入值為脈衝信號。該輸入值，在從動脈容積信號的上升拐點開始到下降拐點為止的階段，為最高血壓時動脈容積值V0_SYS ;在從動脈容積信號的下降拐點開始到下一個上升拐點為止的階段，為最低血壓時動脈容積值V0_DIA。但是，本發明不限於此，只要為能夠從規定的低通濾波器獲得輸出值的輸入值即可，還可以為其他的輸入值，其中，從規定的低通濾波器獲得的輸出值，在從上升拐點開始到下降拐點為止的期間內，能夠從最低血壓時動脈容積值V0_DIA平滑地變化到最高血壓時動脈容積值V0_SYS的附近；在從下降拐點開始到下一個上升拐點為止的期間內，能夠從最高血壓時動脈容積值V0_SYS平滑地變化到最低血壓時動脈容積值V0_DIA的附近。(2)在上述實施方式中，在動脈容積信號PGdc的上升階段和下降階段，分別固定了各階段的低通濾波器的截止頻率及時間常數。但是，本發明不限於此，在起動電子血壓計I吋，臨時測定被測定者的大概心跳周期，根據在該心跳周期中上升所需的時間及下降所需的時間，分別計算出上升階段及下降階段的截止頻率或者時間常數，還可以用已經計算出的截止頻率或者時間常數。由此，能夠根據每位被測定者的心跳周期來改變控制目標值，並且能夠根據被測定者進行更加正確的血壓測定。(3)在上述實施方式中，在動脈容積信號PGdc的上升階段和下降階段，分別固定了各階段的低通濾波器的截止頻率及時間常數。雖然心跳周期會變化，但不會發生急劇的變化。因此，即使固定了截止頻率及時間常數，血壓測定也不會產生很大的誤差。但是，本發明不限於此，可以以一次心跳周期或者以多個心跳周期為時間単位來切換上升階段和下降階段的截止頻率或者時間常數。例如，可以根據在一次心跳周期之前或者多個心跳周期之前的心跳周期中上升所需的時間和下降所需的時間，計算上升階段和下降階段的截止頻率或者時間常數，從而在該心跳周期或者從該心跳周期開始到多個心跳周期的期間內都使用計算出的截止頻率或者時間常數。由此，在連續血壓測定中，即使心跳周期發生任何變化的情況下，也能夠根據心跳周期改變控制目標值，因此，根據心跳周期的變化，能夠更加正確地進行連續血壓測定。(4)在上述實施方式中，為了在上升拐點和下降拐點順利地切換控制目標值，使用在最低血壓時動脈容積值V0_DIA和最高血壓時動脈容積值VOSYS之間進行平滑插補的規定低通濾波器的輸出值來作為控制目標值。但是，本發明不限於此，只要在最低血壓時動脈容積值V0_DIA和最高血壓時動脈容積值V0_SYS之間能夠平滑地進行插補的方法即可，例 如可以用與低通濾波器的輸出曲線不同的正弦波之類的曲線進行插補，還可以以三角波、方波的方式進行直線性的插補。(5)應該注意的是，本次公開的實施方式在所有方面只是例示性，而非限定。本發明的範圍並不由上述說明來示出，而是由技術方案(權利要求書)來示出，包括與技術方案(權利要求書)的範圍等同的含義以及在該範圍內的所有變更的內容。附圖標記說明I 電子血壓計，10主體部，20 袖帶，21空氣袋，30空氣系統，31空氣管，32壓カ傳感器，33振蕩電路，40顯示部，41操作部，41A電源開關，41B測定開關，41C停止開關，41D存儲器開關，41E ID 開關，42存儲器部，43快閃記憶體，44 電源，45定時器，50調整機構，51 泵，52 閥，
53泵驅動電路，54閥驅動電路，70動脈容積傳感器，71發光元件，72感光元件，73發光元件驅動電路，74動脈容積檢測電路， 100CPU。
權利要求
1.一種血壓測定裝置(1)，用於利用容積補償法來測定血壓， 具有: 袖帶(20)，用於在裝戴於血壓的測定部位的情況下壓迫上述測定部位的動脈， 加減壓部(21、30、31、51 54)，用於增加及減少上述袖帶的內部的壓力， 壓カ檢測部(32)，用於檢測上述袖帶的內部的壓カ即袖帶壓， 容積檢測部(70 72)，用於檢測動脈容積信號，該動脈容積信號表示每單位長度的上述動脈的容積， 控制部(100)； 上述控制部包括 壓カ控制単元(步驟ST7)，用於控制上述加減壓部來調整上述袖帶的壓力，使得上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的上述容積與規定的控制目標值一致， 提取單元(步驟ST8、ST9 )，用於提取在特定情況下由上述壓カ檢測部檢測出的上述袖帶壓來作為被測定者的血壓，上述特定情況是指，通過上述壓カ控制単元進行調整的結果，上述容積滿足規定條件的情況，上述規定條件用於判斷上述容積與上述規定的控制目標值一致， 該血壓測定裝置的特徵在幹， 上述控制部還包括 決定單元(步驟ST17 ST20)，在上述袖帶壓與用規定方法計算出的最低血壓及最高血壓一致時，分別將上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號的值，決定為最低血壓時的值及最高血壓時的值， 變化點檢測單元(步驟ST31、ST33)，用於檢測上升拐點和下降拐點，上述上升拐點是表示上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的容積開始增加的點，上述下降拐點是表示上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的容積開始減少的點， 變化單元(步驟ST31 ST35)，在從上述變化點檢測單元檢測出上述上升拐點開始到檢測出上述下降拐點為止的上升階段，使上述規定的控制目標值從上述決定單元所決定的上述最低血壓時的值變化到上述最高血壓時的值的附近，另ー方面，在從檢測出上述下降拐點開始到檢測出上述上升拐點為止的下降階段，使上述規定的控制目標值從上述決定單元所決定的上述最高血壓時的值變化到上述最低血壓時的值的附近。
2.如權利要求I所述的血壓測定裝置，其特徵在幹， 在上述上升階段，上述變化單元根據在將第一波形輸入至低通濾波器時輸出的值，來改變上述規定的控制目標值，上述第一波形是指，從上述決定單元所決定的上述最低血壓時的值起階段性變化為上述最高血壓時的值的波形，另ー方面，在上述下降階段，上述變化単元根據在將第二波形輸入至低通濾波器時輸出的值，來改變上述規定的控制目標值，上述第二波形是指，從上述最高血壓時的值起階段性變化為上述最低血壓時的值的波形(步驟 ST35)。
3.如權利要求2所述的血壓測定裝置，其特徵在幹， 與上述上升階段相比，上述下降階段的上述低通濾波器的時間常數更大。
4.一種血壓測定裝置的控制方法，用於控制血壓測定裝置，該血壓測定裝置利用容積補償法來測定血壓，該血壓測定裝置具有 袖帶(20)，用於在裝戴於血壓的測定部位的情況下壓迫上述測定部位的動脈， 加減壓部(21、30、31、51 54)，用於增加及減少上述袖帶的內部的壓力， 壓カ檢測部(32)，用於檢測上述袖帶的內部的壓カ即袖帶壓， 容積檢測部(70 72)，用於檢測動脈容積信號，該動脈容積信號表示每單位長度的上述動脈的容積， 控制部(100)； 該血壓測定裝置的控制方法的特徵在幹， 上述控制部執行如下步驟 決定步驟(步驟ST17 ST20)，在上述袖帶壓與用規定方法計算出的最低血壓及最高血壓一致時，分別將上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號的值，決定為最低血壓時的值及最高血壓時的值， 變化點檢測步驟(步驟ST31、ST33)，檢測上升拐點和下降拐點，上述上升拐點表示上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的容積開始增加的點，上述下降拐點表示上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的容積開始減少的點， 變化步驟(步驟ST31 ST35)，在從檢測出上述上升拐點開始到檢測出上述下降拐點為止的上升階段，使上述規定的控制目標值從所決定的上述最低血壓時的值變化到上述最高血壓時的值的附近，另ー方面，在從檢測出上述下降拐點開始到檢測出上述上升拐點為止的下降階段，使上述規定的控制目標值從所決定的上述最高血壓時的值變化到上述最低血壓時的值的附近， 壓カ控制步驟(步驟ST7)，控制上述加減壓部來調整上述袖帶的壓力，使得上述容積檢測部檢測出的上述動脈容積信號所示的上述容積與上述規定的控制目標值一致， 提取步驟(步驟ST8、ST9)，提取在特定情況下由上述壓カ檢測部檢測出的上述袖帶壓 來作為被測定者的血壓，上述特定情況是指，對上述袖帶的壓力進行調整的結果，上述容積滿足規定條件的情況，上述規定條件用於判斷上述容積與上述規定的控制目標值一致。
全文摘要
在袖帶壓與用規定方法計算出的最低血壓及最高血壓一致時，分別將容積檢測部檢測出的動脈容積信號的值，決定為最低血壓時的值及最高血壓時的值，檢測由容積檢測部檢測出的動脈容積信號所示的容積開始增加的上升拐點和容積開始減少的下降拐點，在從檢測出上升拐點開始到檢測出下降拐點為止的上升階段，使規定的控制目標值從所決定的最低血壓時的值變化到最高血壓時的值的附近，在從檢測出下降拐點開始到檢測出上升拐點為止的下降階段，使規定的控制目標值從所決定的最高血壓時的值變化到最低血壓時的值的附近(步驟ST31-ST35)。由此，能夠應用控制目標值來測定血壓，該控制目標值考慮到了通過利用容積補償法而使身體組織變形的影響。
文檔編號A61B5/022GK102843964SQ20118001803
公開日2012年12月26日 申請日期2011年2月8日 優先權日2010年3月30日
發明者澤野井幸哉, 藤井健司, 松村直美, 藤田麗二 申請人:歐姆龍健康醫療事業株式會社