DE112009004296T5

DE112009004296T5 - Blutdruckmessgerat

Info

Publication number: DE112009004296T5
Application number: DE112009004296T
Authority: DE
Inventors: Yoshihide Tokko; Yukiya Sawanoi
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2012-09-27
Also published as: KR101623615B1; KR20110123726A; CN102292022A; US8777865B2; WO2010084674A1; JP5200956B2; US20110282220A1; JP2010167136A; RU2011135054A; RU2520157C2; CN102292022B

Abstract

Ein Blutdruckmessgerät umfasst eine Servoregelungseinheit (106) zum Durchführen einer Servoregelung von einer Druckeinstellungseinheit (50), so dass ein Wert eines arteriellen Volumensignals mit einem Regelungszielwert übereinstimmt; und eine Schwankungsmesseinheit (110) zum Messen einer raschen Schwankung des arteriellen Volumensignals in einem Anfangsstadium während einer Zeitdauer der Servoregelung. Die Schwankungsmesseinheit bestimmt, dass die rasche Schwankung aufgetreten ist, wenn eine Regelabweichung, die einen Pegel des arteriellen Volumensignals mit dem Regelzielwert als eine Referenz darstellt, größer als oder gleich einer vorbestimmten Vergrößerung von einer Referenzabweichung wird. Das Blutdruckmessgerät umfasst ferner eine Einstellungsverarbeitungseinheit (112) zum Einstellen einer Regelmenge der Druckeinstellungseinheit durch die Servoregelungseinheit, so dass ein übermäßiges Ansprechen nicht durchgeführt wird, wenn die rasche Schwankung durch die Schwankungsmesseinheit gemessen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft Blutdruckmessgeräte und insbesondere ein Blutdruckmessgerät, das einen Blutdruck unter Verwendung eines Volumenkompensationsverfahrens messen kann.
STAND DER TECHNIK
Die Blutdruckmessung durch ein Volumenkompensationsverfahren ist herkömmlich als ein Verfahren zum nicht-invasiven Messen des Blutdrucks in einer einfachen und bequemen Art und Weise entwickelt worden. Das Volumenkompensationsverfahren, das in der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. 54-50175 (Patentdokument 1) beschrieben wird, ist wie folgt. Das heißt, die Arterie wird durch die Manschette ex vivo komprimiert und das Volumen der synchron mit der Herzfrequenz schlagenden Arterie wird fortlaufend konstant gehalten, um den Druck (Manschettendruck) zum Komprimieren der Messstelle und den Innendruck der Arterie der Messstelle, das heißt, den Blutdruck im Gleichgewicht zu halten. Der Blutdruckwert wird kontinuierlich durch Messen des Manschettendrucks erhalten, wenn der Gleichgewichtszustand beibehalten wird.
In solch einem Volumenkompensationsverfahren wird das arterielle Volumensignal rückgekoppelt und die Servoregelung wird derart ausgeführt, so dass das arterielle Volumen immer konstant ist, das heißt, so dass der arterielle Volumenwert mit dem Regelungszielwert (Volumenwert wenn sich die Arterie in einem unbelasteten Zustand befindet) übereinstimmt. Demzufolge ändert sich der Kompressionsgrad auf die Messstelle gemäß dem gemessenen arteriellen Volumensignal während der Blutdruckmessdauer.
Die ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2001-17400 (Patentdokument 2) beschreibt ein Verfahren zum Messen eines raschen Anstiegs der Druckpulswelle oder des Blutdrucks.
Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 54-50175
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2001-17400
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG GELÖSTE PROBLEME
Das arterielle Volumensignal ändert sich aufgrund eines Anstiegs des Blutflusses oder Verschiebung des Sensors manchmal drastisch, wenn eine Körperbewegung oder dergleichen während der Messung auftritt. Falls sich das arterielle Volumensignal rasch ändert, wird die Regelabweichung (Höhe des Arterienvolumens mit einem Regelungszielwert als Referenz) groß. Falls die Regelabweichung groß ist, wird ein Ansprechen aufgrund der Rückkopplungsregelung übermäßig und ein abnormaler Blutdruck wird angezeigt. Darüber hinaus steigt die Belastung bei der Person an, die gemessen werden soll, da die Messstelle mehr komprimiert wird als für den Manschettendruck erforderlich ist.
Es ist ein Verfahren zum einfachen Bereitstellen einer Beschränkung für den Manschettendruck bekannt, aber diese Beschränkung ist eine Beschränkung dafür, wenn der normale angenommene Blutdruckwert (z. B. 280 mmHg) in hohem Maße überschritten wird und somit ist sie in Hinblick darauf unzureichend, dass mehr als die erforderliche Kompression verhindert wird.
In dem Volumenkompensationsverfahren wird die Regelung derart durchgeführt, so dass das arterielle Volumen konstant wird, wo der Manschettendruck und der Blutdruck äquivalent sind. Selbst wenn der rasche Anstieg des Blutdrucks wie in der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. 2001-17400 (Patentdokument 2) gemessen wird, wird demzufolge diese Messung stattfinden nachdem das übermäßige Ansprechen bereits aufgetreten ist. Somit kann die Belastung für die zu messende Person nicht verhindert werden.
Im Lichte einer Lösung des obigen Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Blutdruckmessgerät gemäß dem Volumenkompensationsverfahren bereitzustellen, das geeignet ist, um die übermäßige Kompression der Messstelle zu vermeiden.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Blutdruckmessgerät ein Blutdruckmessgerät zum Messen einer Blutdruckinformation durch Messen eines Volumens von einer Arterie, das Blutdruckmessgerät umfassend eine Manschette, die um eine vorbestimmte Messstelle gewickelt werden soll; eine Druckeinstellungseinheit zum Einstellen eines Drucks der Manschette durch Druckbeaufschlagung und Druckarblassen; eine Druckmessungseinheit zum Messen eines den Druck der Manschette darstellenden Manschettendrucks; eine Volumenmesseinheit, die an einer vorbestimmten Position der Manschette zum Messen eines arteriellen Volumensignals angeordnet ist, um ein Volumen der Arterie anzugeben; eine Messverarbeitungseinheit zum Messen eines Regelungszielwertes basierend auf dem arteriellen Volumensignal; eine Servo-Regelungseinheit zum Durchführen einer Servoregelung der Druckeinstellungseinheit, so dass ein Wert des arteriellen Volumensignals mit dem Regelungszielwert übereinstimmt; eine Schwankungsmesseinheit zum Messen einer raschen Schwankung des arteriellen Volumensignals im Anfangsstadium während einer Zeitdauer der Servoregelung; und eine Einstellungsverarbeitungseinheit zum Einstellen eines Regelungsbetrags der Druckeinstellungseinheit durch die Servo-Regelungseinheit, so dass ein übermäßiges Ansprechen nicht durchgeführt wird, wenn die rasche Schwankung durch die Schwankungsmesseinheit gemessen wird. Die Schwankungsmesseinheit bestimmt, dass die rasche Schwankung aufgetreten ist, wenn eine Regelabweichung, die eine Höhe des arteriellen Volumensignals mit dem Regelungszielwert als eine Referenz darstellt, größer als oder gleich einer vorbestimmten Vergrößerung einer Referenzabweichung wird.
Die Einstellungsverarbeitungseinheit führt die Einstellung der Regelmenge vorzugsweise solange weiter, bis die rasche Schwankung des arteriellen Volumensignals konvergiert.
Die Einstellungsverarbeitungseinheit bestimmt vorzugsweise, dass die rasche Schwankung konvergiert ist, wenn die Regelabweichung kleiner als eine vorbestimmte Vergrößerung einer anfänglichen Regelabweichung vor einem Durchführen der Servoregelung bei einer geeigneten Verstärkung für eine vorbestimmte Zeitdauer wird.
Die Messverarbeitungseinheit misst vorzugsweise ferner einen anfänglichen Manschettendruck, der einen Referenzmanschettendruck in der Servoregelung darstellt; und die anfängliche Regelabweichung ist vorzugsweise ein Anfangswert, dessen Regelverstärkung geringer als die geeignete Verstärkung, und stellt die Regelabweichung dar wenn der Manschettendruck auf den anfänglichen Manschettendruck eingestellt wird.
Die Einstellungsverarbeitungseinheit stellt vorzugsweise die Regelmenge der Druckeinstellungseinheit durch Einstellen der Regelverstärkung auf den Anfangswert ein.
Die Einstellungsverarbeitungseinheit stellt vorzugsweise die Regelmenge der Druckeinstellungseinheit durch Einstellen des Manschettendrucks auf den anfänglichen Manschettendruck ein.
Die Referenzabweichung wird vorzugsweise im Voraus als die Regelabweichung von einem oder mehreren vorangegangenen Schlägen bestimmt.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die rasche Schwankung des arteriellen Volumens in einem Anfangsstadium durch Überwachen der Regelabweichung des arteriellen Volumens erfasst werden. Demzufolge kann die Regelmenge der Manschette vor einem übermäßigen Komprimieren der Messstelle eingestellt werden. Infolgedessen kann die Belastung für die zu messende Person gemindert werden.
Darüber hinaus braucht der Körperbewegungssensor oder dergleichen nicht separat angeordnet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines äußeren Erscheinungsbildes eines Blutdruckmessgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Hardware-Konfiguration des Blutdruckmessgeräts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 zeigt einen Funktionsplan, der eine Funktionskonfiguration des Blutdruckmessgeräts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 zeigt einen Graph, der die mechanischen Eigenschaften der Arterie darstellt.
5A und 5B zeigen Ansichten, die Datenstrukturbeispiele von jeder der Messdaten in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
6 zeigt ein Flussdiagramm, das den Blutdruckmessvorgang gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das den Regelungszielwertmessvorgang gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 zeigt eine Ansicht, die den Blutdruckmessvorgang gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
9 zeigt ein Flussdiagramm, das den Regelungsmengeneinstellungsvorgang in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
10A und 10B zeigen Ansichten, die die Messung der raschen Änderung des arteriellen Volumens und den Einstellungsvorgang des Regelungsausgangs in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben.
BESTER MODUS FÜR DIE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder entsprechende Bereiche in den Figuren und die Beschreibung hiervon wird nicht wiederholt.
Das Blutdruckmessgerät gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung misst die Blutdruckinformation basierend auf dem Volumenkompensationsverfahren. In der vorliegenden Ausführungsform ist die ”Blutdruckinformation” die Information, die die Eigenschaften des Kreislaufsystems anzeigt, und umfasst wenigstens die Pulswelle (Pulswellensignal), und umfasst ebenfalls Indizes, die aus der Pulswelle zusätzlich zu der Pulswelle wie zum Beispiel einem kontinuierlichen Blutdruckwert (Blutdruckwellenform), systolischen Blutdruck, diastolischen Blutdruck, durchschnittlichen Blutdruck, Pulsfrequenz, AI-(Augmentationindex-)Wert und dergleichen berechnet werden können.
Die Pulswelle, welche eine der Blutdruckinformationen ist, umfasst eine Druckpulswelle und eine Volumenpulswelle aufgrund der Differenz beim Erfassen des Ziels. Die Druckpulswelle erfasst die Pulswelle als die Schwankung des Manschettendrucks, der mit der Volumenänderung der Manschette verbunden ist, durch Umwandeln der Schwankung des intravaskulären Volumens, das mit dem Pulsschlag des Herzen verbunden ist, zu der Volumenänderung des Manschettendrucks, und kann basierend auf dem Ausgang des Drucksensors erhalten werden. Die Volumenpulswelle erfasst die Pulswelle als die Schwankung des intravaskulären Volumens, das mit dem Pulsschlag des Herzen verbunden ist, und kann basierend auf den Ausgang von dem arteriellen Volumensensor erhalten werden. Die Schwankung des intravaskulären Volumens kann als die Schwankung der Blutgewebemenge in dem Blutgefäß erfasst werden.
Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Ausdruck Blutdruckmessgerät bezieht sich auf die Gesamtvorrichtung, die wenigstens die Funktion zum Erlangen der Pulswelle aufweist, und bezieht sich genauer gesagt auf ein Gerät zum Messen der Schwankung der Blutgewebemenge durch ein optisches Verfahren und Erlangen der Volumenpulswelle wie sie aus dem Volumenkompensationsverfahren folgt. In diesem Bezug ist es nicht auf das Gerät zum Ausgeben der erlangten Volumenpulswelle als das Messergebnis beschränkt, und kann ein Gerät zum Ausgeben lediglich des spezifischen Index sein, der basierend auf der erlangten Volumenpulswelle als das Messergebnis berechnet oder gemessen wird, oder ein Gerät zum Ausgeben sowohl der Volumenpulswelle als auch dem spezifischen Index als das Messergebnis sein.
Das Blutdruckmessgerät in der vorliegenden Ausführungsform, das unterhalb beschrieben wird, erlangt die Blutdruckwellenform durch kontinuierliches Messen des Blutdrucks durch das Volumenkompensationsverfahren.
<Betreffend das äußere Erscheinungsbild und die Konfiguration> (Betreffend das äußere Erscheinungsbild)
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines äußeren Erscheinungsbildes eines Blutdruckmessgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das äußere Erscheinungsbild des Blutdruckmessgeräts 1 ist ähnlich wie eine gewöhnliche Vorrichtung zum Blutdruckmessen.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Blutdruckmessgerät 1 einen Grundkörper 10 und eine Manschette 20, die um das Handgelenk von einer Person, die gemessen werden soll, gewickelt wird. Der Grundkörper 10 ist an die Manschette 20 angebracht. Eine Anzeigeeinheit 40, die durch einen Flüssigkristall oder dergleichen ausgeführt ist, und eine Bedieneinheit 41 zum Empfangen von Anweisungen von dem Benutzer (Person die gemessen werden soll) sind auf der Oberseite des Grundkörpers 10 angeordnet. Die Bedieneinheit 41 umfasst eine Mehrzahl von Schaltern.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Manschette 20 derart beschrieben, dass sie an dem Handgelenk der zu messenden Person angebracht ist. Jedoch ist die Stelle (Messstelle), wo die Manschette 20 angebracht werden soll, nicht auf das Handgelenk beschränkt und kann der Oberarm sein.
Wie in 1 gezeigt, wird das Blutdruckmessgerät 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung eines Modus beschrieben, in welchem der Grundkörper 10 beispielhaft an die Manschette 20 angebracht ist. Jedoch kann ein Modus verwendet werden, in welchem der separate Grundkörper 10 und die Manschette 20 durch einen Luftschlauch (Luftschlauch 31 in 2) verbunden sind, wie es in dem Blutdruckmessgerät des Oberarmtyps angenommen wird.
(Betreffend Hardware-Konfiguration)
2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Hardware-Konfiguration des Blutdruckmessgeräts 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Manschette 20 des Blutdruckmessgeräts 1 einen Luftbalg 21 und einen arteriellen Volumensensor 70. Der arterielle Volumensensor 70 umfasst ein Licht emittierendes Element 71 und ein Licht empfangendes Element 72. Das Licht emittierende Element 71 bestrahlt die Arterie mit Licht und das Licht empfangende Element 72 empfängt das übertragene oder das reflektierte Licht der Arterie des durch das Licht emittierenden Elements 71 abgestrahlten Lichts. Das Licht emittierende Element 71 und das Licht empfangende Element 72 sind in einem vorbestimmten Abstand auf der Innenseite des Luftbalgs 21 angeordnet.
Der arterielle Volumensensor 70 muss lediglich imstande sein, um das Volumen der Arterie zu messen, und das Volumen der Arterie kann durch einen Impedanzsensor (Impedanz-Plethysmographie) gemessen werden. In diesem Fall ist eine Mehrzahl von Elektroden (Elektrodenpaar für Stromzufuhr und Elektrodenpaar für Spannungsmessung) zum Messen der Impedanz der Stelle einschließlich der Arterie anstatt dem Licht emittierenden Element 71 und dem Licht empfangenden Element 72 angeordnet.
Der Luftbalg 21 ist mit einem Luftsystem 30 durch einen Luftschlauch 31 verbunden. Zusätzlich zu der Anzeigeeinheit 40 und der Bedieneinheit 41 umfasst der Grundkörper 10 das Luftsystem 30, eine CPU (Central Processing Unit – Zentraleinheit) 100 zum konzentrierten Regeln jeder Einheit und Durchführen von verschiedenen Arten von Berechnungsvorgängen, einen Speicher 42 zum Speichern von Programmen, um zu bewirken, dass die CPU 100 eine vorbestimmte Funktion durchführt, und zum Speichern von verschiedenen Daten, einen nichtflüchtigen Speicher (z. B. Flash-Speicher) 43 zum Speichern der gemessenen Blutdruckinformation, eine Stromversorgung 44 für die Stromversorgung der CPU 100, eine Zeitsteuerungseinheit 45 zum Ausführen des Zeitsteuerungsbetriebs, eine Schnittstelleneinheit 46 zum Durchführen von Lese- und Schreiboperationen von Programmen und Daten von einem demontierbaren Aufzeichnungsmedium 132, und einem Summer 47 zum Ausgeben eines Alarm.
Die Bedieneinheit 41 umfasst einen Stromversorgungsschalter 41A zum Entgegennehmen einer Eingabe der Anweisung zum Einschalten oder Ausschalten der Stromversorgung, einem Messschalter 41B zum Entgegennehmen der Anweisung, um die Messung zu starten, einen Stoppschalter 41C zum Entgegennehmen der Anweisung, um die Messung zu stoppen, und einem Speicherschalter 41D zum Entgegennehmen der Anweisung, um Informationen wie zum Beispiel einen auf dem Flash-Speicher 43 aufgezeichneten Blutdruck auszulesen.
Das Luftsystem 30 umfasst einen Drucksensor 32 zum Messen des Drucks des Luftbalgs 21 (Manschettendruck), eine Pumpe 51 zum Zuführen von Luft zu dem Luftbalg 21, um die Manschettendruck mit Druck zu beaufschlagen, und ein Ventil 52, das geöffnet oder geschlossen werden soll, um die Luft des Luftbalgs 21 abzuführen oder einzuschließen.
Der Grundkörper 10 umfasst ferner einen Schwingkreis 33, eine Pumpenantriebsschaltung 53 und eine Ventilantriebsschaltung 54 in Verbindung mit dem Luftsystem 30.
Der Drucksensor 32 ist ein kapazitiver Drucksensor, wo sich der Kapazitätswert durch den Manschettendruck ändert. Der Schwingkreis 33 gibt ein Signal einer dem Kapazitätswert des Drucksensors 32 entsprechenden Oszillationsfrequenz an die CPU 100 aus. Die CPU 100 wandelt das von dem Schwingkreis erhaltene Signal zu einem Druck um und misst den Druck. Die Pumpenantriebsschaltung 53 regelt das Antreiben der Pumpe basierend auf dem von der CPU 100 bereitgestellten Steuersignal. Die Ventilantriebsschaltung 54 führt eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung basierend auf dem von der CPU 100 bereitgestellten Steuersignal durch.
Die Pumpe 51, das Ventil 52, die Pumpenantriebsschaltung 53 und die Ventilantriebsschaltung 54 konfigurieren eine Druckeinstellungseinheit 50 zum Einstellen des Drucks der Manschette 20 durch Druckbeaufschlagung und Druckablassen. Das die Druckeinstellungseinheit 50 konfigurierende Gerät ist nicht auf das obige beschränkt. Zum Beispiel kann die Druckeinstellungseinheit 50 einen Luftzylinder und eine Betätigungseinrichtung zum Antreiben des Luftzylinders zusätzlich zu dem oben erwähnten umfassen.
Der Grundkörper 10 umfasst ferner eine arterielle Volumenmesseinheit 75 zum Messen des arteriellen Volumens durch Wechseln von Signalen mit dem arteriellen Volumensensor 70.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die arterielle Volumenmesseinheit 75 eine Treiberschaltung 73 für das Licht emittierende Element und eine arterielle Volumenmessschaltung 74. Die Treiberschaltung 73 für das Licht emittierende Element verursacht, dass das Licht emittierende Element 71 Licht in einem vorbestimmten Zeitintervall in Erwiderung auf das Steuersignal von der CPU 100 emittiert. Die arterielle Volumenmessschaltung 74 misst das arterielle Volumen durch Umwandeln des Ausgangs von dem Licht empfangenden Element 72 zu einem Spannungswert.
Der Luftbalg 21 ist in der Manschette 21 angeordnet, allerdings ist das Fluid, das der Manschette 20 zugeführt werden soll, nicht auf Luft beschränkt und kann eine Flüssigkeit oder ein Gel sein. Alternativ ist es nicht auf eine Flüssigkeit beschränkt, und es kann als gleichmäßige Feinstpartikel wie zum Beispiel Mikrokügelchen ausgeführt sein.
(Betreffend der Funktionskonfiguration)
3 zeigt einen Funktionsplan, der eine Funktionskonfiguration des Blutdruckmessgeräts 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 3 umfasst die CPU 100 eine Zielwertmesseinheit 104, eine Servoregelungseinheit 106, eine Blutdruckbestimmungseinheit 108, eine Schwankungsmesseinheit 110 und eine Einstellungsverarbeitungseinheit 112 als Funktionen. In 3 wird lediglich die periphere Hardware gezeigt, die mit solchen Funktionsblöcken direkt Signale und Daten wechselt, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Die Zielwertmesseinheit 104 führt den Messvorgang des Regelungszielwertes und den anfänglichen Manschettendruck in der Servoregelung durch. Der Regelungszielwert wird kurz unter Verwendung von 4 beschrieben.
4 zeigt einen Graph, der mechanische Eigenschaften der Arterie darstellt. Der Graph von 4 zeigt eine Beziehung des inneren und äußeren Druckunterschieds Ptr und des arteriellen Volumens V mit dem auf der horizontalen Achse genommenen inneren und äußeren Druckunterschied Ptr und dem auf der vertikalen Achse genommenen arteriellen Volumen V. Der innere und äußere Druckunterschied Ptr gibt die Differenz zwischen dem arteriellen Innendruck Pa und dem durch die Manschette von außerhalb des Körpers angelegten Manschettendruck Pc an.
Wie in dem Graph gezeigt ist, zeigen die mechanischen Eigenschaften der Arterie im Allgemeinen eine starke Nichtlinearität, wo die Compliance der Arterie (Volumenänderungsbetrag) ein Maximum wird, wenn der innere und äußere Druckunterschied Ptr 0 ist (Gleichgewichtszustand), das heißt, wenn sich die Arterienwand in dem unbelasteten Zustand befindet. Das heißt, die Folgeeigenschaft (Fortschrittseigenschaft) der Volumenänderung mit Bezug auf die Druckänderung wird ein Maximum. In dem Volumenkompensationsverfahren wird der In-vitro-Druck (Manschettendruck) sequenziell geregelt, um den Blutdruck zu messen, so dass das arterielle Volumen, das gemessen werden soll, immer der Kapazitätswert des Zeitpunkts ist und der innere und äußere Druckunterschied Ptr 0 wird. Zu diesem Zweck wird der Kapazitätswert des Zeitpunkts des inneren und äußeren Druckunterschieds 0, das heißt, der Regelungszielwert (”V0”) muss vor der Blutdruckmessung bestimmt werden.
Die Zielwertmesseinheit 104 misst den Regelungszielwert durch ein bekanntes Verfahren (z. B. Geprüfte japanische Patentschrift Nr. 1-31370 , ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2008-36004 ). Der anfängliche Manschettendruck entspricht dem Manschettendruck zum Zeitpunkt wann der Regelungszielwert gemessen wird.
Die Servoregelungseinheit 106 ist mit der Druckeinstellungseinheit 50 verbunden und führt die Servoregelung derart durch, so dass das arterielle Volumen mit dem Regelungszielwert übereinstimmt. Das Verfahren der Servoregelung kann die PID-Regelung (siehe Regelung zum Konvergieren, um einen Zielwert durch Kombinieren von Proportionalsteuerung, Integralsteuerung und Differenziersteuerung zu regeln) der Rückkopplungsregelung sein.
Die Blutdruckbestimmungseinheit 108 bestimmt (misst) kontinuierlich den Blutdruck während der Zeitdauer der Servoregelung. Insbesondere werden das arterielle Volumensignal von der arteriellen Volumenmessschaltung 74 und das von dem Schwingkreis 33 erhaltene Manschettendrucksignal in Zeitreihen erlangt, und der Manschettendruck des Zeitpunkts wann der Unterschied zwischen dem arteriellen Volumenwert und dem Regelungszielwert kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert wird, wird als der Blutdruck bestimmt.
Die Schwankungsmesseinheit 110 misst die rasche Schwankung des arteriellen Volumensignals in dem Anfangszustand während der Zeitdauer der Servoregelung. Die Schwankungsmesseinheit 110 bewertet (schätzt) insbesondere, dass die rasche Schwankung aufgetreten ist, wenn die Regelabweichung ein vorbestimmtes Vergrößerungsverhältnis oder größer als die Referenzabweichung wird. Die ”Regelabweichung” ist der Pegel des arteriellen Volumensignals mit dem Regelungszielwert als Referenz. Die ”Referenzabweichung” ist die Regelabweichung von einem früheren Schlag oder mehreren früheren Schlägen und wird im Voraus als die Regelabweichung in dem vorherigen Schlag in der vorliegenden Ausführungsform festgelegt. Die Referenzabweichung ist jedoch nicht auf die Regelabweichung in dem vorherigen Schlag beschränkt und kann ein Durchschnittswert der Regelabweichungen von einer vorbestimmten Anzahl von Schlägen unmittelbar davor sein.
Die Einstellungsverarbeitungseinheit 112 stellt die Regalmenge durch die Servoregelungseinheit 106 ein, so dass ein übermäßiges Ansprechen nicht durchgeführt wird, wenn die rasche Schwankung durch die Schwankungsmesseinheit 110 gemessen wird. Die Einstellung der Regelmenge wird fortgeführt bis die rasche Schwankung des arteriellen Volumensignals konvergiert.
Es wird davon ausgegangen, dass die CPU 100 bewirkt, dass das Licht emittierende Element 71 Licht bei einem konstanten Intervall durch Übertragen eines Steuersignals an die Treiberschaltung 73 des Licht emittierenden Elements während der Reihen von Blutdruckmessperioden emittiert.
Das Messergebnis des kontinuierlichen Blutdrucks durch die Blutdruckbestimmungseinheit 108 wird auf der Anzeigeeinheit 40 angezeigt oder wird in dem Flash-Speicher gespeichert.
Das Datenstrukturbeispiel von jeder der in dem Flash-Speicher 43 gespeicherten Messdaten wird in 5A und 5B gezeigt.
5A zeigt eine Ansicht, die eine Datenstruktur von jeder der Messdaten in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 5A umfasst jede der in dem Flash-Speicher 43 gespeicherten Messdaten 80 drei Felder 81 bis 83 von ”ID-Informationen”, beispielsweise ”Aufnahmedatum und -Uhrzeit” und ”Blutdruckinformation”. Der Inhalt von jedem Feld lässt sich schematisch in folgender Weise beschreiben, dass die ”ID-Informationen”-Feld 81 die Identifikationsnummer oder dergleichen zum Spezifizieren jeder der Messdaten speichert, und das ”Aufnahmedatum und -Uhrzeit”-Feld Information wie zum Beispiel das Messanfangsdatum und die Messdauer von jeden der Messdaten speichert, die durch die Zeitsteuerungseinheit 45 zeitlich bestimmt werden. Das ”Blutdruckinformations”-Feld 83 speichert die Blutdruckdaten von Zeitreihen, das heißt, die Blutdruckwellenformdaten.
5B zeigt eine Ansicht, die eine Datenstruktur des Blutdruckinformationsfeldes 83 darstellt, die in den Messdaten enthalten ist. Unter Bezugnahme auf 5B umfasst das Blutdruckinformationsfeld 83 einen Bereich 831 zum Speichern von ”Zeitdaten” und einen Bereich 832 zum Speichern von ”Blutdruckdaten”.
Der Bereich 831 speichert eine Mehrzahl von Zeitdaten 1, 2, 3, ..., N entsprechend der Abtastperiode. Der Bereich 832 speichert die Blutdruckdaten BD (1), BD (2), ..., BD (n) in Übereinstimmung mit jeder der Zeitdaten des Bereichs 831. In dem Bereich 832 bedeutet der mit ”–” angegebene Bereich, dass die Differenz zwischen dem Wert des arteriellen Volumens und dem Zielwert zu dem relevanten Zeitpunkt einen vorbestimmten Wert überstiegen hat und nicht als Blutdruck aufgezeichnet wird, oder dass die Einstellung der Regelmenge durch die Einstellungsverarbeitungseinheit 112 durchgeführt wird.
Der Speichermodus ist nicht auf solch ein Beispiel beschränkt und die Uhrzeit (Stunde) und der Blutdruck müssen lediglich in Übereinstimmung zueinander gespeichert werden.
Demzufolge wird die Blutdruckinformation in dem Flash-Speicher 43 gespeichert. Die Blutdruckinformation kann Indizes umfassen, die aus der Pulswelle wie zum Beispiel der Pulsfrequenz und dem AI berechnet werden, mit Ausnahme von dem Blutdruckwert wie zum Beispiel dem systolischen Blutdruck, dem diastolischen Blutdruck oder den durchschnittlichen Blutdruck.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Betrieb von jedem Funktionsblock durch Ausführen der in dem Speicher 42 gespeicherten Software realisiert, aber wenigstens einer von solchen Funktionsblöcken kann durch Hardware realisiert werden.
<Betreffend des Betriebs>
6 zeigt ein Flussdiagramm, das den Blutdruckmessvorgang gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Der in dem Flussdiagramm von 6 gezeigte Vorgang wird in dem Speicher 42 als ein Programm im Voraus gespeichert, und die Funktion des Blutdruckmessvorgangs wird realisiert, wenn die CPU 100 ein solches Programm ausliest und ausführt.
Unter Bezugnahme auf 6 bestimmt die CPU 100 ob der Stromversorgungsschalter 41A gedrückt wird (Schritt S2). Falls es bestimmt wird, dass der Stromversorgungsschalter 41A gedrückt wird (JA in Schritt S2), wird der Vorgang zu Schritt S4 weiter geführt.
In Schritt S4 führt die CPU 100 den Initialisierungsvorgang durch. Insbesondere wird ein vorbestimmter Bereich des Speichers 42 initialisiert, die Luft des Luftbalgs 21 wird abgesaugt, und die 0 mmHg Korrektur des Drucksensors 32 wird ausgeführt.
Nachdem die Initialisierung abgeschlossen ist, bestimmt die CPU 100 ob der Messschalter 41B gedrückt wird (Schritt S6). Die CPU 100 wartet bis der Messschalter 41B gedruckt wird. Wenn es bestimmt wird, dass der Messschalter 41B gedrückt wird (JA in Schritt S6), wird der Vorgang zu Schritt S8 weiter geführt.
In Schritt S8 führt die Zielwertmesseinheit 104 den Regelungszielwertmessvorgang aus. In anderen Worten gesagt werden der Regelungszielwert und der anfängliche Manschettendruck bestimmt. Der Regelungszielwertmessvorgang wird unter Verwendung von 7 und 8 beschrieben.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das den Regelungszielwertmessvorgang in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 8 zeigt eine Ansicht, die den Blutdruckmessvorgang der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 8 zeigt den Manschettendruck, das arterielle Volumensignal und das arterielle Volumenänderungssignal entlang der gemeinsamen Zeitachse.
Das arterielle Volumenänderungssignal kann durch Filtern des arteriellen Volumensignals erhalten werden. Das Filtern des arteriellen Volumensignals kann in der arteriellen Volumenmessschaltung 74 ausgeführt werden oder kann durch die CPU 100 ausgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 7 initialisiert die Zielwertmesseinheit 104 den maximalen Wert (Volumenänderungsmaximalwert) des arteriellen Volumenänderungssignals und des Manschettendrucks, der in einem vorbestimmten Bereich des Speichers 42 (Schritt 8102) gespeichert wird. Die Initialisierung des arteriellen Volumenwerts wird ebenfalls ausgeführt.
In dem folgenden Vorgang wird der maximale Wert des arteriellen Volumenänderungssignals nach Bedarf aktualisiert, und folglich wird der Wert, bis er letztendlich als ein maximaler Wert bestätigt wird, als ”temporärer Volumenmaximalwert” bezeichnet.
Die Pumpenantriebsschaltung 53 wird dann derart geregelt, um den Manschettendruck als Druck zu beaufschlagen (S104). In dem Schritt zum Druckbeaufschlagen des Manschettendrucks misst die Zielwertmesseinheit 104 das Signal (arterielle Volumensignal) von der arteriellen Volumenmessschaltung 74 (Schritt S106). Die Zielwertmesseinheit 104 misst das arterielle Volumenänderungssignal, das aus dem arteriellen Volumensignal erhalten wird.
Die Zielwertmesseinheit 104 bestimmt, ob der Wert des arteriellen Volumenänderungssignals größer als oder gleich dem temporären Volumenmaximalwert ist, der in dem Speicher 42 gespeichert wird (Schritt S108). Falls es bestimmt wird, dass der Wert des arteriellen Volumenänderungssignals größer als oder gleich dem temporären Volumenmaximalwert (JA in Schritt S108) ist, wird der Vorgang zu Schritt S110 weiter geführt. Falls es bestimmt wird, dass das arterielle Volumenänderungssignal kleiner als der temporäre Volumenmaximalwert ist (NEIN in schritt S108), wird der Vorgang zu Schritt S112 weiter geführt.
In Schritt S110 aktualisiert die Zielwertmesseinheit 104 den temporären Volumenmaximalwert und überschreibt und zeichnet den Manschettendruck in dem relevanten Zeitpunkt auf. Nach diesem Vorgang abgeschlossen wird, wird der Vorgang zu Schritt S112 weiter geführt.
In Schritt S112 bestimmt die Zielwertmesseinheit 104 ob der Manschettendruck größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert (Punkt P1 in 8) ist. Falls es bestimmt wird, dass der Manschettendruck einen vorbestimmten Wert nicht erreicht hat (NEIN in Schritt S112), kehrt der Vorgang zu Schritt S104 zurück. Falls es bestimmt wird, dass der Manschettendruck größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist (JA in Schritt S112), wird der Vorgang zu Schritt S114 weiter geführt.
In Schritt S114 bestätigt die Zielwertmesseinheit 104 den letztendlich in Schritt S110 aufgezeichneten temporären Volumenmaximalwert als den maximalen Wert und bestätigt den Manschettendruckwert zum Zeitpunkt tm, bei welchem der Maximalwert als der anfängliche Manschettendruck gemessen wird. Die Zielwertmesseinheit 104 bestätigt den Durchschnittswert oder dergleichen des arteriellen Volumensignals zum Zeitpunkt tm als einen Regelungszielwert (V0).
Die Zielwertmesseinheit 104 speichert den gemessenen anfänglichen Manschettendruck und den Regelungszielwert in einem vorbestimmten Bereich des Speichers 42.
Nachdem der Vorgang von Schritt S114 abgeschlossen wird, wird er Vorgang zum Hauptprogramm zurück geführt.
Erneut unter Bezugnahme auf 6, stellt die Servoregelungseinheit 106 den Manschettendruck auf den anfänglichen Manschettendruck ein, wenn der Regelungszielwert und er anfängliche Manschettendruck bestimmt werden (Schritt S10). Zu diesem Zeitpunkt ist die Regelverstärkung für die Servoregelung ein Anfangswert (z. B. 0).
Wenn der Manschettendruck auf den anfänglichen Manschettendruck eingestellt wird, speichert die CPU 100 die Regelabweichung in der Zeit in einem vorbestimmten Bereich des Speichers 42 als eine anfängliche Regelabweichung (Schritt S11). Insbesondere werden die Regelabweichung bei der systolischen Blutdruckseite (”Verr_sys_gain0” in 8) und die Regelabweichung bei der diastolischen Blutdruckseite (”Verr_dia_gain0” in 8) temporär aufgezeichnet.
Jede anfängliche Abweichung kann ein statistischer Wert (z. B. Durchschnittswert oder Maximalwert) der arteriellen Volumenhöhe für eine Mehrzahl von Schlägen sein. Es kann ebenfalls eine arterielle Volumenhöhe von einem vorbestimmten Schlag sein.
Die Servoregelungseinheit 106 startet die arterielle Volumenkonstantregelung, so dass das arterielle Volumensignal und der Regelungszielwert übereinstimmen (Schritt S12). Das heißt, der Manschettendruck wird rückkopplungsgeregelt, so dass der Wert des arteriellen Volumenänderungssignals durch Regeln der Druckeinstellungseinheit 50 im Wesentlichen Null wird.
Die Servoregelungseinheit 106 misst die Regelverstärkung (Proportionalverstärkung), die in der Servoregelung verwendet werden soll. Insbesondere wird die Regelverstärkung schrittweise von dem Anfangswert (z. B. 0) erhöht, um die Regelverstärkung zu messen, die am besten für die zu messende Person geeignet ist.
Um die optimale Regelverstärkung während der Regelung zu bestimmen, kann ein Verfahren verwendet werden, das in ”Yamakoshi K, Shimazu H, Togawa T, Indirect measurement of instantaneous arterial blood pressure in the rat, AMJ Physiol 237, H632–H637, 1979” beschrieben wird. In anderen Worten kann die Regelverstärkung, wann die Löschzeit des arteriellen Volumenänderungssignals (Amplitude während der Regelung/Amplitude vor der Regelung) kleiner las ein vorbestimmter Wert wird, als eine optimale Regelverstärkung bestimmt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die (optimale) Regelverstärkung in der Servoregelung als ”geeignete Verstärkung” bezeichnet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die geeignete Verstärkung während der Regelung bestimmt, aber ist hierauf nicht beschränkt. Die geeignete Verstärkung kann im Voraus bestimmt werden. Das heißt, die Zeit, die erforderlich ist, bis der Ausgangswert startet, um anzusprechen, wenn der Eingangswert schrittweise fluktuiert, und die Geschwindigkeit (Zeitkonstante) einer Änderung kann von dem Zeitpunkt an im Voraus gemessen werden, zu dem er begann anzusprechen, und die Regelverstärkung kann basierend auf solchen Werten bestimmt werden.
Wenn die arterielle Volumenkonstantregelung beginnt, misst die Schwankungsmesseinheit 110 die Regelabweichung für jeden Schlag (Maximalwert und Minimalwert der Regelabweichung). Es wird bestimmt, ob die entsprechend Regelabweichung bei der systolischen Blutdruckseite und der diastolischen Blutdruckseite kleiner als eine vorbestimmte Vergrößerung (z. B. 1,5-mal) der Regelabweichung in dem vorhergehenden Schlag ist oder nicht (Schritt S14). Demzufolge wird bestimmt, ob eine rasche Schwankung in der Regelabweichung aufgetreten ist, das heißt, ob rasche Schwankung in dem arteriellen Volumensignal aufgetreten ist.
Es kann bestimmt werden, ob der erste Schlag nach dem Start der arteriellen Volumenkonstantregelung kleiner als eine vorbestimmte Vergrößerung (z. B. ½-mal) der anfänglichen Regelabweichung (Verr_sys_gain0, Verr_dia_gain0) ist.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Schwellwert, bei welchem eine rasche (abnormale) Schwankung aufgetreten ist, als 1,5-mal die Regelabweichung in dem vorherigen Schlag eingestellt, aber ist dazu nicht beschränkt solange die Messstelle nicht übermäßig komprimiert wird.
Falls es bestimmt wird, dass beide augenblicklichen Regelabweichungen kleiner als 1,5-mal die Regelabweichung in dem vorherigen Schlag in Schritt S14 sind (”< (Regelabweichung im vorherigen Schlag × 1,5)” in Schritt S14), wird der Vorgang zu Schritt S18 weiter geführt, in der Annahme, dass die rasche Schwankung nicht aufgetreten ist.
Falls bestimmt wird, dass wenigstens eine der augenblicklichen Regelabweichungen größer als oder gleich 1,5-mal die Regelabweichung in dem vorherigen Schlag ”☐(Regelabweichung im vorherigen Schlag × 1,5)” in Schritt S14 ist, wird der Vorgang zu Schritt S16 weiter geführt, in der Annahme, dass eine rasche Schwankung aufgetreten ist.
Selbst wenn die Regelabweichung zu dieser Zeit als kleiner als 1,5-mal die Regelabweichung in dem vorherigen Schlag bestimmt wird, wird eine Bestimmung durchgeführt, dass es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt dass eine Störung vorhanden ist, falls die Regelabweichung zu dieser Zeit eine vorbestimmte Vergrößerung (z. B. 1,5-mal) der anfänglichen Regelabweichung (Verr_sys_gain0, Verr_dia_gain0) überschreitet, und der Vorgang wird zu Schritt S16 weiter geführt.
In Schritt S16 wird der Regelmengeneinstellungsvorgang ausgeführt. Der Regelmengeneinstellungsvorgang wird später ausführlich beschrieben.
Nachdem der Regelmengeneinstellungsvorgang abgeschlossen ist, kehrt der Vorgang zu Schritt S14 zurück und die Anwesenheit oder die Abwesenheit einer raschen Änderung wird erneut gemessen.
In Schritt S18 speichert die Schwankungsmesseinheit 110 die augenblickliche Regelabweichung in einem vorbestimmten Bereich des Speichers S42. Lediglich die jüngste Regelabweichung kann aktualisiert und gespeichert werden. Der Pulszyklus kann mit der Regelabweichung aktualisiert und gespeichert werden. Der Pulszyklus wird in dem Regelmengeneinstellungsvorgang verwendet.
Parallel zu der arteriellen Volumenkonstantregelung bestimmt die Blutdruckbestimmungseinheit 108 ob eine Differenz zwischen dem arteriellen Volumen (das arterielle Volumensignal angebender Wert) und dem Regelungszielwert kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert ist (Schritt S20). Alternativ kann bestimmt werden, ob der Wert des Volumenänderungssignals nahe Null ist (kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert).
Falls bestimmt wird, dass die Differenz zwischen dem arteriellen Volumen und dem Regelungszielwert kleiner als oder gleich dem Schwellwert ist (JA in Schritt S20), bestimmt die Blutdruckbestimmungseinheit 108 den Manschettendruck in diesem Fall als den Blutdruck und speichert denselben in dem Flash-Speicher 43 (Schritt S22). Während der Messung werden die Blutdruckdaten in dem Speicher 42 gespeichert und die in dem Speicher 42 gespeicherten Blutdruckdaten können zu dem Flash-Speicher 43 zu dem Zeitpunkt kopiert werden, wo die Reihe der Messverfahren beendet wird.
Der Vorgang wird zu Schritt S24 weiter geführt nachdem der Vorgang von Schritt S22 abgeschlossen ist.
Falls bestimmt wird, dass die Differenz zwischen dem arteriellen Volumen und dem Regelungszielwert den vorbestimmten Schwellwert überschreitet (NEIN in Schritt S20), wird der Vorgang zu Schritt S24 weiter geführt. Das heißt, falls das arterielle Volumen und der Regelungszielwert nicht als im Wesentlichen übereinstimmend betrachtet werden können, wird der Manschettendruck in diesem Fall nicht als der Blutdruckwert bestimmt.
In Schritt S24 bestimmt die Servoregelungseinheit 106 ob der Stoppschalter 41C gedrückt wird. Falls bestimmt wird dass der Stoppschalter 41C nicht gedrückt wird (NEIN in Schritt S24), kehrt der Vorgang zurück zu Schritt S12. Falls bestimmt wird dass der Stoppschalter 41C gedrückt wird (JA in Schritt S24), wird die Reihe der Blutdruckmessverfahren beendet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Blutdruckmessverfahren abgeschlossen, wenn das Drücken des Stoppschalters 41C erfasst wird, aber kann nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit von dem Start der arteriellen Volumenkonstantregelung abgeschlossen werden.
(Betreffend Regelmengeneinstellungsvorgang)
Der in Schritt S16 von 6 ausgeführte Regelmengeneinstellungsvorgang wird nun ausführlich beschrieben.
9 zeigt ein Flussdiagramm, das den Regelmengeneinstellungsvorgang in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 9 stellt die Einstellungsverarbeitungseinheit 112 die Regelverstärkung auf den Anfangswert ein, um den Regelungsausgang einzustellen (Schritt S202). Das heißt, die Einstellungsverarbeitungseinheit 112 stellt die Regelverstärkung der Proportionalregelung durch die Servoregelungseinheit 106 auf 0. Die Regelmengenänderung durch die Servoregelungseinheit 106 wird somit unterbunden und der Manschettendruck wird im Wesentlichen auf den anfänglichen Manschettendruck festgelegt.
Wenn eine rasche Schwankung des arteriellen Volumensignals (d. h. abnormale Erhöhung oder Verringerung des arteriellen Volumensignals) während der Rückkopplungsregelung auftritt, steigt der Manschettendruck in Erwiderung dazu übermäßig an. Infolgedessen wird die Messstelle im Übermaß komprimiert und die zu messende Person kann einen Schmerz fühlen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die rasche Schwankung eines arteriellen Volumensignals in dem Anfangsstadium gemessen und die Regelverstärkung kehrt umgehend auf den Anfangswert zurück, so dass die Regelmenge eingestellt werden kann, bevor das übermäßige Ansprechend auftritt.
Das ”übermäßige Ansprechen” bezeichnet ein Ansprechen, das größer als das Ansprechen ist, das lediglich durch die Änderung des mit der Pulsation verbundenen arteriellen Volumens verursacht wird, das heißt, ein Ansprechen wann die Störung wie zum Beispiel eine Körperbewegung das arterielle Volumensignal überlagert.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das übermäßige Ansprechen durch Einstellen der Regelverstärkung auf den Anfangswert unterdrückt (beseitigt). Jedoch ist es nicht auf den Anfangswert beschränkt, solange das übermäßige Ansprechen unterdrückt werden kann. Das heißt, es ist. nicht auf den Anfangswert beschränkt, falls die Druckeinstellungseinheit 50 derart geregelt wird, damit er kleiner als oder gleich der Regelmenge in dem Normalzustand ist, bevor die rasche Schwankung gemessen wird.
Die Form ist nicht auf die Form zum Unterdrücken des übermäßigen Ansprechens durch Ändern der Regelverstärkung beschränkt. Zum Beispiel kann die Rückkopplungsregelung selbst durch Übernehmen eines vorbestimmten Regelungsausgangs aufgehoben werden, der nicht von der Regelabweichung abhängig ist. In diesem Fall kann die Einstellungsverarbeitungseinheit 112 ein Anweisungssignal an die Servoregelungseinheit 106 ausgeben, um die Rückkopplungsregelung aufzuheben und den Manschettendruck auf den anfänglichen Manschettendruck einzustellen.
Zur gleichen Zeit wann die Einstellung des Regelungsausgangs ausgeführt wird, meldet die Einstellungsverarbeitungseinheit 112, dass die rasche Änderung der Regelabweichung (rasche Änderung des arteriellen Volumens) gemessen wird (Schritt S204). Zum Beispiel kann ein vorbestimmtes Hinweissymbol auf der Anzeigeeinheit 40 angezeigt werden und solch ein Hinweissymbol kann beleuchtet werden, um anzuzeigen, dass die rasche Änderung der Regelabweichung (abnormale Erhöhung) aufgetreten ist. Durch den Summer 47 kann ein Alarmsignal ausgesendet werden.
Danach kann die Einstellungsverarbeitungseinheit 112 den Maximalwert und den Minimalwert der Regelabweichung für jede vorbestimmte Zeit erlangen (Schritt S206). In der vorliegenden Ausführungsform können der Maximalwert und der Minimalwert der Regelabweichung für jeden in Schritt S18 von 6 gespeicherten Pulszyklus als ein konstanter Zeitraum extrahiert werden. Der konstante Zeitraum muss lediglich ein Zeitraum sein, der mit Bezug auf die Störung ausreichend lang ist, wie zum Beispiel zwei Sekunden.
Es wird bestimmt, ob der Maximalwert und der Minimalwert der Regelabweichung entsprechend kleiner als eine vorbestimmte Vergrößerung (z. B. 1,5) der Regelabweichung bei der Regelung des anfänglichen Manschettendrucks sind, das heißt, die anfängliche Regelabweichung (Schritt S208) wird bestimmt. Die anfängliche Regelabweichung (Verr_sys_gain0, Verr_dia_gain0) wird in dem Speicher 42 in Schritt S11 von 6 gespeichert.
Falls zumindest einer von dem Maximalwert oder dem Minimalwert der Regelabweichung größer als oder gleich 1,5-mal die Regelabweichung bei der Regelung des anfänglichen Manschettendrucks ist (☐”Regelabweichung bei Regelung des anfänglichen Manschettendrucks × 1,5” in Schritt S208), wird der Vorgang zu Schritt S202 zurück geführt, und die Einstellung des Regelungsausgangs wird weiter geführt.
Wenn gemessen wird, dass sowohl der Maximalwert als auch der Minimalwert der Regelabweichung kleiner als 1,5-mal der Regelabweichung bei der Regelung des anfänglichen Manschettendrucks sind (< ”Regelabweichung bei Regelung des anfänglichen Manschettendrucks × 1,5” in Schritt S208), wird eine Bestimmung durchgeführt, dass die rasche Schwankung der Regelabweichung konvergiert ist und der Vorgang wird zu Schritt S210 weiter geführt.
In Schritt S210 gibt die Einstellungsverarbeitungseinheit 112 die Meldung heraus (Schritt S210) und führt den Regelausgang zum Ursprünglichen zurück (Schritt S212). Das heißt, die auf den Anfangswert eingestellte Regelverstärkung wird erneut auf die geeignete Verstärkung eingestellt. Die Rückkopplungsregelung wird dabei wiederhergestellt.
Falls eine vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 30 Sekunden) verstrichen ist und bestimmt worden ist, dass die Regelabweichung größer als oder gleich 1,5-mal der anfänglichen Regelabweichung in schritt S208 ist, kann der Blutdruckmessvorgang abgeschlossen werden.
Die Messung einer raschen Änderung und die Einstellung eines Regelungsausgangs werden unter Verwendung von bestimmten Beispielen beschrieben.
10A und 10B zeigen Ansichten, die die Messung der raschen Änderung des arteriellen Volumens und den Einstellungsvorgang des Regelungsausgangs in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben.
10A zeigt eine Regelabweichung entlang der Zeitachse. Das heißt, es wird der Pegel (Einheit der Vertikalachse: V) des arteriellen Volumensignals (erhalten von der arteriellen Volumenmesseinheit 74) mit dem Regelungszielwert als eine Referenz gezeigt. Der Graph von 10 zeigt einen Teil (nach Zeitpunkt T3) des arteriellen Volumensignals in einem Bereich, der mit Bezugszeichen 802 in 8 in einer vergrößerten Art und Weise angegeben ist.
10B zeigt die Regelungsmenge entlang derselben Zeitachse wie 10A. Das heißt, es wird der Pegel (Einheit der Vertikalachse: mmHg) des Manschettendrucksignals (erhalten von dem Schwingkreis 33) mit dem anfänglichen Manschettendruck als eine Referenz gezeigt. Der Graph von 10B zeigt einen Teil (nach Zeitpunkt T3) des Manschettendrucksignals in einem Bereich, der mit Bezugszeichen 801 in 8 in einer vergrößerten Art und Weise angegeben ist.
Unter Bezugnahme auf 10A wird ein Vergleich mit der Regelabweichung des vorherigen Schlags für jeden einzelnen Schlag während der Zeitdauer der arteriellen Volumenkonstantregelung ausgeführt und die normale Rückkopplungsregelung wird durchgeführt, falls die augenblickliche Regelabweichung kleiner als 1,5-mal die Regelabweichung des vorherigen Schlags ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob der Minimalwert und der Maximalwert der augenblicklichen Regelungsabweichung entsprechend kleiner als 1,5-mal der Minimalwert Verr_dia und der Maximalwert Verr_sys der Regelabweichung des vorherigen Schlags ist. Falls beide kleiner als 1,5-mal der Wert des vorherigen Schlags sind, wird die normale Rückkopplungsregelung durchgeführt. In solch einem Fall wird die Wellenform, die die Änderung der Regelmenge angibt, als im Wesentlichen gleich der Blutdruckwellenform angenommen, wie mit der Wellenform bis zum Zeitpunkt TA von 10B angegeben ist.
Wenn der Minimalwert der augenblicklichen Regelabweichung größer als oder gleich 1,5-mal den Minimalwert Verr_dia der Regelabweichung des vorherigen Schlags wird, oder wenn der Maximalwert der augenblicklichen Regelabweichung größer als oder gleich 1,5-mal den Maximalwert Verr_sys der Regelabweichung des vorherigen Schlags wird, wird die Regelverstärkung umgehend auf den Anfangswert eingestellt. In solch einem Fall wird die Regelmenge auf 0 festgelegt, wie mit der Wellenform vom Zeitpunkt TA bis TB in 10B angegeben ist. Das heißt, der Manschettendruck wird auf den anfänglichen Manschettendruck eingestellt, ähnlich dem Bereich der Zeit von T1 bis T2 in 8.
Selbst wenn das arterielle Volumen durch eine Körperbewegung oder dergleichen rasch fluktuiert, kann die Schwankung in dem Anfangsstadium durch fortlaufendes Überwachen der Regelabweichung gemessen werden. Demzufolge kann die Regelmenge vor einem übermäßigen (raschen) Komprimieren der Manschette eingestellt werden. Infolgedessen kann die Belastung für die zu messende Person aufgrund der übermäßigen Kompression auf die Messstelle unterbunden werden.
Darüber hinaus wird die Regelabweichung sogar während der Einstellung der Regelmenge überwacht, und es kann gemessen werden, ob beide Regelabweichungen auf der systolischen Blutdruckseite und der diastolischen Blutdruckseite kleiner als 1,5-mal die anfängliche Regelabweichung (Verr_sys_gain0, Verr_dia_gain0) sind. Falls beide kleiner als 1,5-mal die anfängliche Regelabweichung sind, wird eine Bestimmung durchgeführt, dass die rasche Schwankung (rasche Änderung) konvergiert ist und die Regelverstärkung wird zu der ursprünglichen geeigneten Verstärkung zurück geführt.
Demzufolge kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Rückkopplungsregelung automatisch wiederhergestellt werden, falls die abnormale Schwankung der Regelabweichung konvergiert, auch wenn die rasche Änderung der Regelabweichung während der Blutdruckmessung gemessen wird. Demzufolge muss die Messung nicht wiederholt werden und der Benutzer hat kein Problem.
Wenn die rasche Änderung der Regelabweichung gemessen wird, wird diese dem Benutzer mitgeteilt bis die Regelabweichung konvergiert. Demzufolge kann der Benutzer verstehen, dass der angezeigte Blutdruck nicht korrekt ist. Der Benutzer kann ebenfalls erkennen, dass die Wahrscheinlichkeit vorhanden ist, dass die Haltung beim Messen unausgeglichen ist. Infolgedessen kann die genaue Blutdruckmessung ausgeführt werden nachdem die Messposition korrigiert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Regelabweichung für jeden einzelnen Schlag gespeichert und die Regelabweichung zu diesem Zeitpunkt und die Regelabweichung für den vorherigen Schlag werden verglichen. Falls es eine Schwankung in dem Blutdruck gibt, verschiebt sich der Ausgang des arteriellen Volumens zu der oberen Seite und kehrt dann zu dem Ursprünglichen zurück. Demzufolge kann die rasche Schwankung des arteriellen. Volumens in dem Anfangsstadium durch jeweils Vergleichen mit der Regelabweichung des vorherigen Zeitpunkts in zuverlässiger Weise gemessen werden.
Jedoch kann, nicht auf das obige eingeschränkt, der Durchschnittswert der Regelabweichung für jede Mehrzahl von Schlägen gespeichert werden und die Regelabweichung zu diesem Zeitpunkt und die gespeicherte Regelabweichung können verglichen werden.
Die hierin offenbarten Ausführungsformen sind in allen Ausgestaltungen als veranschaulichend anzusehen und sollten nicht derart ausgelegt werden dass sie einschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche anstatt durch die oberhalb gemachte Beschreibung festgelegt und alle Änderungen, die in ihrer Bedeutung den Ansprüchen ähnlich sind und sich innerhalb des Umfangs der Ansprüche befinden, sollen hierin umfasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Blutdruckmessgerät
10: Grundkörper
20: Manschette
21: Luftbalg
30: Luftsystem
31: Luftschlauch
32: Drucksensor
33: Schwingkreis
40: Anzeigeeinheit
41: Bedieneinheit
41A: Stromversorgungsschalter
41B: Messschalter
41C: Stoppschalter
41D: Speicherschalter
42: Speicher
43: Flash-Speicher
44: Stromversorgung
45: Zeitsteuerungseinheit
46: Schnittstelleneinheit
47: Summer
50: Druckeinstellungseinheit
51: Pumpe
52: Ventil
53: Pumpenantriebsschaltung
54: Ventilantriebsschaltung
70: Arterieller Volumensensor
51: Pumpe
52: Ventil
53: Pumpenantriebsschaltung
54: Ventilantriebsschaltung
70: Arterieller Volumensensor
71: Licht emittierendes Element
72: Licht empfangendes Element
73: Treiberschaltung des Licht emittierenden Elements
74: Arterielle Volumenmessschaltung
75: Arterielle Volumenmesseinheit
100: CPU
104: Zielwertmesseinheit
106: Servoregelungseinheit
108: Blutdruckbestimmungseinheit
110: Schwankungsmesseinheit
112: Einstellungsverarbeitungseinheit
132: Aufzeichnungsmedium

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 54-50175 [0002, 0004]
JP 2001-17400 [0004, 0004, 0007]
JP 1-31370 [0054]
JP 2008-36004 [0054]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Yamakoshi K, Shimazu H, Togawa T, Indirect measurement of instantaneous arterial blood pressure in the rat, AMJ Physiol 237, H632–H637, 1979 [0090]

Claims

Blutdruckmessgerät (1) zum Messen von Blutdruckinformation durch Messen eines Volumens von einer Arterie, wobei das Blutdruckmessgerät aufweist: eine Manschette (20), die um eine vorbestimmte Messstelle gewickelt wird; eine Druckeinstellungseinheit (50) zum Einstellen von Druck der Manschette durch Druckbeaufschlagung und Druckablassen; eine Druckmesseinheit (32) zum Messen eines den Druck der Manschette darstellenden Manschettendrucks; eine Volumenmesseinheit (70), die an einer vorbestimmten Position der Manschette angeordnet ist, zum Messen eines ein Volumen der Arterie angebenden arteriellen Volumensignals; eine Messverarbeitungseinheit (104) zum Messen eines Regelungszielwertes basierend auf dem arteriellen Volumensignal; eine Servoregelungseinheit (106) zum Durchführen einer Servoregelung der Druckeinstellungseinheit, so dass ein Wert des arteriellen Volumensignals mit dem Regelungszielwert übereinstimmt; und eine Schwankungsmesseinheit (110) zum Messen einer raschen Schwankung des arteriellen Volumensignals in einem Anfangsstadium während einer Zeitdauer der Servoregelung; wobei die Schwankungsmesseinheit bestimmt, dass die rasche Schwankung aufgetreten ist, wenn eine Regelabweichung, die einen Pegel des arteriellen Volumensignals mit dem Regelungszielwert als eine Referenz darstellt, größer als oder gleich einer vorbestimmten Vergrößerung einer Referenzabweichung wird; und das Blutdruckmessgerät ferner eine Einstellungsverarbeitungseinheit (112) zum Einstellen einer Regelmenge der Druckeinstellungseinheit durch die Servoregelung umfasst, so dass ein übermäßiges Ansprechen nicht durchgeführt wird, wenn die rasche Schwankung durch die Schwankungsmesseinheit gemessen wird.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei die Einstellungs-Verarbeitungseinheit die Einstellung der Regelmenge weiterführt, bis die rasche Schwankung des arteriellen Volumensignals konvergiert.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 2, wobei die Einstellungs-Verarbeitungseinheit bestimmt, dass die rasche Schwankung konvergiert ist, wenn die Regelabweichung kleiner als eine vorbestimmte Vergrößerung einer anfänglichen Regelabweichung vor Durchführen der Servoregelung bei einer geeigneten Verstärkung für eine vorbestimmte Zeitdauer wird.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 3, wobei die Messverarbeitungseinheit einen anfänglichen Manschettendruck misst, der einen Referenzmanschettendruck in der Servoregelung darstellt; und die anfängliche Regelabweichung ein Anfangswert ist, dessen Regelverstärkung niedriger als die geeignete Verstärkung ist, und die Regelabweichung darstellt, wenn der Manschettendruck auf den anfänglichen Manschettendruck eingestellt wird (siehe Anmerkung in der Beschreibung).
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 4, wobei die Einstellungsverarbeitungseinheit die Regelmenge der Druckeinstellungseinheit durch Einstellen der Regelverstärkung auf den Anfangswert einstellt.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 4, wobei die Einstellungsverarbeitungseinheit die Regelmenge der Druckeinstellungseinheit durch Einstellen des Manschettendrucks auf den anfänglichen Manschettendruck einstellt.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, wobei die Referenzabweichung im Voraus als die Regelabweichung von einem oder mehreren früheren Schlägen bestimmt wird.
Blutdruckmessgerät nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Blutdruckbestimmungseinheit (108) zum Bestimmen eines Manschettendrucks, wenn eine Differenz zwischen dem Wert des arteriellen Volumens und dem Regelzielwert kleiner als oder gleich einem Schwellwert ist, der im Voraus als der Blutdruck mit Ausnahme von der Zeitdauer bestimmt wird, in welcher die Einstellung durch die Einstellungsverarbeitungseinheit in der Zeitdauer der Servoregelung ausgeführt wird.