JP2004073722A

JP2004073722A - Cuff pulse wave detector and pulse wave propagation velocity information measuring device

Info

Publication number: JP2004073722A
Application number: JP2002241702A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Narimatsu; 成松　清幸; Toshihiko Ogura; 小椋　敏彦; Takashi Honda; 本田　孝
Original assignee: Nippon Colin Co Ltd
Current assignee: Nippon Colin Co Ltd
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse wave propagation velocity information measuring device which can determine generating time of a characteristic point of actual pulse wave to obtain correct pulse wave propagation velocity. <P>SOLUTION: This pulse wave propagation velocity measuring device measures pulse wave propagation velocity (hbPWV), i.e. velocity to propagate a pulse wave from the heart to the upper arm 12, based on time difference between detected time of notch of upper arm pulse wave (wb) detected by an upper arm cuff 20 worn on the upper arm 12 and detected time at the starting point of II sound of a cardiac sound wave detected by a cardiac sound microphone 64. By a corrected characteristic point detecting time determining means 82, a prescribed first delay time TL1n is subtracted from detected time of the notch of the upper arm pulse wave (wb) to calculate correction notch detection time corrected by detected time of the notch of the upper arm pulse wave (wb) to calculate the pulse wave propagation velocity (hbPWV) from the time difference between the corrected notch detection time CT1n and the detected time at the starting point of the II sound. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体に装着されるカフを用い、生体からそのカフに伝達されるカフ脈波を検出するカフ脈波検出装置、およびそのカフ脈波検出装置を用いて生体の所定の２部位間を脈波が伝播する速度に関連する脈波伝播速度情報を測定する脈波伝播速度情報測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
脈波伝播速度情報などの生体情報を測定するために、生体の所定の部位で脈波を検出する脈波検出装置が用いられる。この脈波検出装置として、上腕など生体の所定の部位にカフを装着し、カフ装着部位の血管からそのカフに伝達される圧力振動であるカフ脈波を検出する形式の脈波検出装置すなわちカフ脈波検出装置が用いられることがある。脈波検出装置としてカフ脈波検出装置を用いれば、装置の多くの部分を血圧測定装置と共用できるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カフが装着されている部位の血管の脈動がカフに伝達されるには、その脈動が皮下組織や皮膚などの生体組織を伝播する必要があるので、カフに発生するカフ脈波は、カフ下の血管において生じている脈波に対して遅れている。また、カフ内で生じたカフ脈波が圧力センサに検出されるには、カフ脈波が配管内を伝播して圧力センサに到達する必要があるので、圧力センサに検出されるカフ脈波は、カフにおいて発生したカフ脈波に対して遅れている。従って、カフ脈波検出装置により検出されるカフ脈波は、実際に血管において生じている脈波に対して遅れが生じているという問題がある。そのため、脈波の特徴点の検出時間に基づいて算出される脈波伝播速度情報などの生体情報を決定する際に、従来のカフ脈波検出装置によって検出されるカフ脈波を用いた場合、決定される生体情報の精度は不十分であった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、実際の脈波の特徴点の発生時間を正確に決定することができるカフ脈波検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記目的を達成するために種々検討を重ねた結果、カフ脈波の遅れは、脈波が生体組織および配管などの装置内を伝播することによって生じるが、生体組織の厚さは略一定値とみなすことができることから、脈波が生体組織を伝播する時間は略一定とみなすことができ、また、装置内を脈波が伝播する時間も一定であることから、遅れ時間は一定であることを見い出した。本発明は、かかる知見に基づいて成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、生体の所定部位に装着されるカフと、配管によりそのカフに接続されてそのカフ内の圧力振動であるカフ脈波を検出する圧力センサとを備えたカフ脈波検出装置であって、前記圧力センサによって検出されたカフ脈波の特徴点の検出時間から、予め定められた遅れ時間を引くことにより、その特徴点の検出時間を補正した補正特徴点検出時間を決定する補正特徴点検出時間決定手段を含むことを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
この発明によれば、補正特徴点検出時間決定手段により決定される補正特徴点検出時間は、カフ脈波の特徴点の検出時間から予め定められた遅れ時間が差し引かれた時間であるので、その補正特徴点検出時間は実際の特徴点の発生時間を正確に表している。
【０００８】
【発明の他の態様】
動脈で生じた脈波が生体組織へ伝播する際や、その脈波が生体組織からカフ内の空気へ伝播する際などには応答遅れが生じ、また、その応答遅れは特徴点の部位によって異なる。そこで、好ましくは、前記遅れ時間には、前記特徴点の部位によって異なる値が用いられる。このようにすれば、特徴点の部位によって異なる値に設定された遅れ時間に基づいて補正特徴点検出時間が決定されるので、決定された補正特徴点検出時間は、実際の特徴点の発生時間をより正確に表すようになる。
【０００９】
また、前記カフ脈波検出装置は脈波伝播速度情報測定装置に用いられる。すなわち、その脈波伝播速度情報測定装置は、生体の所定の２部位においてそれぞれ検出される２つの心拍同期信号の所定部位の検出時間差に基づいて、該２部位間を脈波が伝播する速度に関連する脈波伝播速度情報を測定する脈波伝播速度情報測定装置であって、前記カフ脈波検出装置を備え、前記補正特徴点検出時間決定手段により決定された補正特徴点検出時間に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出することを特徴とする。補正特徴点検出時間決定手段により決定される補正特徴点検出時間は特徴点の発生時間を正確に表していることから、このように、その補正特徴点検出時間に基づいて脈波伝播速度情報を算出すると、正確な脈波伝播速度情報が得られる。
【００１０】
また、好ましくは、前記カフ脈波検出装置を２つ備えて脈波伝播速度情報測定装置が構成される。すなわち、その脈波伝播速度情報測定装置は、生体の所定の２部位においてそれぞれ検出される２つの心拍同期信号の所定部位の検出時間差に基づいて、その２部位間を脈波が伝播する速度に関連する脈波伝播速度情報を測定する脈波伝播速度情報測定装置であって、生体の所定の第１部位に装着される第１カフと、配管によりその第１カフに接続されてその第１カフ内の圧力振動である第１カフ脈波を検出する第１圧力センサと、前記生体の所定の第２部位に装着される第２カフと、配管によりその第２カフに接続されてその第２カフ内の圧力振動である第２カフ脈波を検出する第２圧力センサと、前記第１圧力センサによって検出された第１カフ脈波の特徴点の検出時間から予め定められた第１遅れ時間を引くことにより、その第１カフ脈波の特徴点の検出時間を補正した第１補正特徴点検出時間を決定し、且つ、前記第２圧力センサによって検出された第２カフ脈波の特徴点の検出時間から予め定められた第２遅れ時間を引くことにより、その第２カフ脈波の特徴点の検出時間を補正した第２補正特徴点検出時間を決定する補正特徴点検出時間決定手段と、その補正特徴点検出時間決定手段によって決定された第１補正特徴点検出時間と第２補正特徴点検出時間との検出時間差に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出する脈波伝播速度情報算出手段とを含むことを特徴とする。このようにすれば、特徴点の発生時間を正確に表す２つの補正特徴点検出時間に基づいて脈波伝播速度情報が算出されるので、正確な脈波伝播速度情報が得られる。
【００１１】
また、好ましくは、前記第１遅れ時間および前記第２遅れ時間の少なくとも一方には、前記特徴点の部位によって異なる値が用いられる。このようにすれば、第１補正特徴点検出時間および第２補正特徴点検出時間の少なくとも一方が、実際の特徴点の発生時間をより正確に表すようになるので、より正確な脈波伝播速度情報が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、カフ脈波検出装置としての機能を備えた脈波伝播速度情報測定装置１０の構成を示すブロック図である。
【００１３】
脈波伝播速度情報測定装置１０は、上腕１２における脈波（上腕脈波）ｗｂを検出する上腕脈波検出装置１４と、足首１６における脈波（足首脈波）ｗａを検出する足首脈波検出装置１８とを備えている。
【００１４】
上腕脈波検出装置１４は、ゴム製袋を布製帯状袋内に有して被測定者の上腕１２に巻回され、第１カフとして機能する上腕用カフ２０、この上腕用カフ２０に第１配管２２を介してそれぞれ接続された第１圧力センサ２４、および調圧弁２６を備えている。調圧弁２６には、さらに配管２８を介して空気ポンプ３０が接続されている。調圧弁２６は、空気ポンプ３０から供給される圧縮空気を、その圧力を調圧して上腕用カフ２０内へ供給することにより、あるいは、上腕用カフ２０内の空気を排気することにより上腕用カフ２０内の圧力を調圧する。
【００１５】
第１圧力センサ２４は、上腕用カフ２０内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号ＳＰ１を静圧弁別回路３２および脈波弁別回路３４にそれぞれ供給する。静圧弁別回路３２はローパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰ１に含まれる定常的な圧力すなわち上腕用カフ２０の圧迫圧力（以下、この圧力を上腕カフ圧ＰＣ_Ｂという）を表す上腕カフ圧信号ＳＣ_Ｂを弁別してその上腕カフ圧信号ＳＣ_ＢをＡ／Ｄ変換器３６を介して電子制御装置３８へ供給する。
【００１６】
脈波弁別回路３４はバンドパスフィルタを備え、圧力信号ＳＰ１の振動成分である上腕脈波信号ＳＭ_Ｂを周波数的に弁別してその上腕脈波信号ＳＭ_ＢをＡ／Ｄ変換器４０を介して電子制御装置３８へ供給する。この上腕脈波信号ＳＭ_Ｂが表す上腕脈波ｗｂは、上腕用カフ２０内の振動成分であるのでカフ脈波である。なお、第１圧力センサ２４から出力される圧力信号ＳＰ１は、静圧成分の有無が上腕脈波信号ＳＭ_Ｂと異なるのみであるので、圧力信号ＳＰ１もカフ脈波であるといえる。
【００１７】
足首脈波検出装置１８は、第２カフとして機能する足首用カフ４２、および上腕脈波検出装置１４に備えられたものと同一の構成を有する圧力センサ（第２圧力センサ）４４、調圧弁４６、空気ポンプ４８、静圧弁別回路５０、脈波弁別回路５２を備え、足首用カフ４２と第２圧力センサ４４および調圧弁４６とは第２配管５４により相互に接続されており、調圧弁４６と空気ポンプ４８は配管５６により接続されている。第２圧力センサ４４は、足首用カフ４２内の圧力を表す圧力信号ＳＰ２を、静圧弁別回路５０および脈波弁別回路５２にそれぞれ供給する。静圧弁別回路５０は圧力信号ＳＰ２に含まれる定常的な圧力すなわち足首用カフ４２の圧迫圧力（以下、この圧力を足首カフ圧ＰＣ_Ａという）を表す足首カフ圧信号ＳＣ_Ａを弁別してその足首カフ圧信号ＳＣ_ＡをＡ／Ｄ変換器５８を介して電子制御装置３８へ供給し、脈波弁別回路５２は、圧力信号ＳＰ２の振動成分である足首脈波信号ＳＭ_Ａを周波数的に弁別してその足首脈波信号ＳＭ_ＡをＡ／Ｄ変換器６０を介して電子制御装置３８へ供給する。この足首脈波信号ＳＭ_Ａが表す足首脈波ｗａは、足首用カフ４２内の振動成分であるのでカフ脈波である。なお、第２圧力センサ４４から出力される圧力信号ＳＰ２は、静圧成分の有無が足首脈波信号ＳＭ_Ａと異なるのみであるので、圧力信号ＳＰ２もカフ脈波であるといえる。
【００１８】
入力装置６２は、被測定者の身長ｔが入力されるための図示しない複数の入力キーを備えており、入力された被測定者の身長ｔを表す身長信号ｓｔを電子制御装置３８へ供給する。
【００１９】
心音マイク６４は、被測定者の図示しない胸部上に図示しない粘着テープ等により固定される。心音マイク６４は、心拍同期信号である心音を検出する心拍同期信号検出装置であり、心音マイク６４の図示しない内部に備えられている圧電素子において、被測定者の心臓から発生する心音等を電気信号すなわち心音信号ＳＨに変換する。心音信号増幅器６６には、心音の高音成分をよく記録するためにエネルギーの大きい低音成分を弱める図示しない４種類のフィルタが備えられており、心音信号増幅器６６は、心音マイク６４から供給される心音信号ＳＨを増幅し且つろ波した後に、図示しないＡ／Ｄ変換器を介して電子制御装置３８へ出力する。
【００２０】
電子制御装置３８は、ＣＰＵ６８，ＲＯＭ７０，ＲＡＭ７２，および図示しないＩ／Ｏポート等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されており、ＣＰＵ６８は、ＲＯＭ７０に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ７２の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を出力して２つの空気ポンプ３０、４８および２つの調圧弁２６、４６を制御する。ＣＰＵ６８は、それら空気ポンプ３０、４８および調圧弁２６、４６を制御することにより、上腕カフ圧ＰＣ_Ｂおよび足首カフ圧ＰＣ_Ａを制御する。また、ＣＰＵ６８は、電子制御装置３８に供給される信号に基づいて演算処理を実行することにより、脈波伝播速度ＰＷＶを決定し、その決定した脈波伝播速度ＰＷＶを表示器７４に表示する。
【００２１】
図２は、電子制御装置３８の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【００２２】
カフ圧制御手段８０は、後述する脈波伝播速度算出手段８４からの指令信号に従って、静圧弁別回路３２、５０から供給される上腕カフ圧信号ＳＣ_Ｂおよび足首カフ圧信号ＳＣ_Ａに基づいて２つの空気ポンプ３０、４８およびその２つの空気ポンプ３０、４８にそれぞれ接続された調圧弁２６、４６を制御して、上腕カフ圧ＰＣ_Ｂおよび足首カフ圧ＰＣ_Ａを所定の脈波検出圧に制御する。ここで、脈波検出圧とは、それぞれのカフ２０、４２が装着されている部位における最低血圧値よりも低い圧力であって脈波弁別回路３４、５２により弁別される脈波信号ＳＭが十分な信号強度となるような圧力であり、たとえば、それぞれ５０ｍｍＨｇに設定されている。
【００２３】
補正特徴点検出時間決定手段８２は、脈波弁別回路３４から供給される上腕脈波信号ＳＭ_Ｂが表す上腕脈波ｗｂの特徴点が検出された時間から、予め実験に基づいて設定された第１遅れ時間ＴＬ１を引くことにより、その特徴点の検出時間を補正した第１補正特徴点検出時間ＣＴ１を決定するとともに、脈波弁別回路５２から供給される足首脈波信号ＳＭ_Ａが表す足首脈波ｗａの特徴点が検出された時間から、予め実験に基づいて設定された第２遅れ時間ＴＬ２を引くことにより、その特徴点の検出時間を補正した第２補正特徴点検出時間ＣＴ２を決定する。なお、上腕脈波信号ＳＭ_Ｂおよび足首脈波信号ＳＭ_Ａは、カフ圧制御手段８０により上腕カフ圧ＰＣ_Ｂおよび足首カフ圧ＰＣ_Ａが前記脈波検出圧にそれぞれ制御されている状態で供給されるものを用いる。
【００２４】
上記特徴点は脈波に周期的に発生する部位であり、たとえば、立ち上がり点、ピーク、ノッチ（切痕）などがあり、本脈波伝播速度測定装置１０では、上腕脈波ｗｂについては立ち上がり点およびノッチを特徴点とし、足首脈波ｗａについては立ち上がり点を特徴点とする。従って、第１遅れ時間ＴＬ１については、立ち上がり点を特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｓと、ノッチを特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｎの２つの第１遅れ時間ＴＬ１が定められており、補正特徴点検出時間決定手段８２は、第１補正特徴点検出時間ＣＴ１については、上腕脈波ｗｂの立ち上がり点の検出時間を補正した補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓと、上腕脈波ｗｂのノッチの検出時間を補正した補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎとを決定する。
【００２５】
上記第１遅れ時間ＴＬ１は、第１配管２２の長さなどの装置構成に起因する遅れ時間と特徴点の部位によって異なる応答遅れ時間との合計時間が、実験に基づいて測定されて決定された値であり、同様に、第２遅れ時間ＴＬ２は、第２配管５４の長さなどの装置構成に起因する遅れ時間と特徴点の部位によって異なる応答遅れ時間との合計時間が、実験に基づいて測定されて決定された値である。
【００２６】
上記第１遅れ時間ＴＬ１および第２遅れ時間ＴＬ２の決定方法について、ノッチを特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｎを例にしてさらに詳しく説明する。先端部に圧力センサを備えたカテーテルを動脈に挿入することにより観血的に測定した脈波、あるいは、圧力センサにより生体の表皮上から動脈血管を平坦部分が形成されるような押圧力で押圧した状態でその圧力センサにより測定した脈波（すなわち所謂トノメトリ法により測定した脈波）は、動脈に脈波が発生した時点に対してほとんど時間的に遅れていない（あるいはカフ脈波よりは十分に少ない時間遅れが少ない）と考えられることから、本脈波伝播速度測定装置１０によりカフ脈波（上腕脈波ｗｂ）を測定するとともに、観血的手法あるいはトノメトリ法により脈波を測定する。そして、両脈波のノッチの検出時間差を第１遅れ時間ＴＬ１ｎとする。具体的には、第１遅れ時間ＴＬ１ｎは、たとえば８ｍｓｅｃに決定される。なお、カフ脈波の測定と、観血的手法あるいはトノメトリ法による脈波の測定とは同時に行われることが好ましいが、時間的に前後していてもよい。時間的に前後して両脈波が測定される場合には、心電図のＲ波などの所定の基準信号が検出されてから脈波のノッチが検出されるまでの時間を比較することにより第１遅れ時間ＴＬ１ｎを決定する。
【００２７】
立ち上がり点を特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｓも、ノッチを特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｎと同様にして決定するが、立ち上がり点はノッチよりも応答遅れ時間が短いので、立ち上がり点を特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｓはノッチを特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｎよりも短い時間となる。また、第１遅れ時間ＴＬ１および第２遅れ時間ＴＬ２は、複数回の実験においてそれぞれ算出された複数の値が平均化された値が用いられることが好ましい。
【００２８】
脈波伝播速度情報算出手段として機能する脈波伝播速度算出手段８４は、補正特徴点検出時間決定手段８２により決定された２つの第１補正特徴点検出時間ＣＴ１（すなわち補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓおよび補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎ）、第２補正特徴点検出時間ＣＴ２、および心音マイク６４により検出される心音信号ＳＨが表す心音波形の所定部位の検出時間に基づいて、心臓から上腕１２、心臓から足首１６、上腕１２から足首１６の３つの測定区間の脈波伝播速度ＰＷＶをそれぞれ算出する。
【００２９】
すなわち、脈波伝播速度算出手段８４は、まず、心臓と上腕１２との間の血管長すなわち伝播距離Ｌ１と、身長ｔとの間の予め記憶された関係式である式１、心臓と足首１６との間の血管長すなわち伝播距離Ｌ２と、身長ｔとの間の予め記憶された関係式である式２、心臓と足首１６との間の血管長から心臓と上腕１２との間の血管長を引いた長さである伝播距離Ｌ３と、身長ｔとの間の予め記憶された関係式である式３に、入力装置６２から供給された身長信号ｓｔが表す被測定者の身長ｔをそれぞれ代入することにより、伝播距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を決定する。
（式１）　Ｌ１＝α_１ｔ＋β_１
（式２）　Ｌ２＝α_２ｔ＋β_２
（式３）　Ｌ３＝α_３ｔ＋β_３
（α_１，β_１，α_２，β_２，α_３，β_３は、実験に基づいて決定された定数）
【００３０】
そして、心音波形において脈波のノッチ（すなわち上腕脈波ｗｂの特徴点）に対応する部位であるＩＩ音の開始点が検出された時間と補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎとの時間差（ｓｅｃ）を、心臓と上腕１２との間の脈波伝播時間ｈｂＤＴとして算出し、心音波形において脈波の立ち上がり点（すなわち足首脈波ｗａの特徴点）に対応する部位であるＩ音の開始点が検出された時間と第２補正特徴点検出時間ＣＴ２との時間差（ｓｅｃ）を、心臓と足首１６との間の脈波伝播時間ｈａＤＴとして算出し、補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓと第２補正特徴点検出時間ＣＴ２との時間差（ｓｅｃ）を、足首１６と上腕１２との間の脈波伝播時間ｂａＤＴとして算出する。
【００３１】
そして、伝播距離Ｌ１と脈波伝播時間ｈｂＤＴとを式４に代入することにより、心臓と上腕１２との間の脈波伝播速度ｈｂＰＷＶ（ｍ／ｓｅｃ）を算出し、伝播距離Ｌ２と脈波伝播時間ｈａＤＴとを式５に代入することにより、心臓と足首１６との間の脈波伝播速度ｈａＰＷＶ（ｍ／ｓｅｃ）を算出し、伝播距離Ｌ３と脈波伝播時間ｂａＤＴとを式６に代入することにより、足首１６と上腕１２との間の脈波伝播速度ｂａＰＷＶを算出（ｍ／ｓｅｃ）し、それら算出した脈波伝播速度ｈｂＰＷＶ，ｈａＰＷＶ，ｂａＰＷＶを表示器７４に表示する。
（式４）　ｈｂＰＷＶ＝Ｌ１／ｈｂＤＴ
（式５）　ｈａＰＷＶ＝Ｌ２／ｈａＤＴ
（式６）　ｂａＰＷＶ＝Ｌ３／ｂａＤＴ
【００３２】
図３は、図２の機能ブロック線図に示したＣＰＵ６８の制御作動の要部を説明するフローチャートである。なお、図３は、入力装置６２から身長信号ｓｔが供給されていることを条件に実行されるようになっている。
【００３３】
図３において、ステップＳ１（以下、ステップを省略する。）では、空気ポンプ３０、４８および調圧弁２６、４６を制御することにより、上腕カフ圧ＰＣ_Ｂおよび足首カフ圧ＰＣ_Ａをそれぞれ予め５０ｍｍＨｇに設定されている脈波検出圧に制御する。
【００３４】
そして、続くＳ２では、脈波弁別回路３４から供給される上腕脈波信号ＳＭ_Ｂ、脈波弁別回路５２から供給される足首脈波信号ＳＭ_Ａ、および心音マイク６４から供給される心音信号ＳＨをそれぞれ一拍分ずつ読み込む。そして、続くＳ３では、空気ポンプ３０、４８を停止させ、調圧弁２６、４６を制御することにより、上腕カフ圧ＰＣ_Ｂおよび足首カフ圧ＰＣ_Ａを大気圧まで排圧する。図３では、Ｓ１およびＳ３がカフ圧制御手段８０に相当する。
【００３５】
続いて補正特徴点検出時間決定手段８２に相当するＳ４乃至Ｓ５を実行する。まず、Ｓ４では、前記Ｓ２で読み込んだ一拍分の上腕脈波信号ＳＭ_Ｂが表す上腕脈波ｗｂについて、立ち上がり点およびノッチの検出時間を決定し、且つ、同じく前記Ｓ２で読み込んだ一拍分の足首脈波信号ＳＭ_Ａが表す足首脈波ｗａについて、立ち上がり点の検出時間を決定する。
【００３６】
そして、続くＳ５では、Ｓ４で決定した上腕脈波ｗｂの立ち上がり点検出時間から、立ち上がり点を特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｓを引くことにより、補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓを決定し、Ｓ４で決定した上腕脈波ｗｂのノッチ検出時間から、ノッチを特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｎを引くことにより、補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎを決定し、Ｓ４で決定した足首脈波ｗａの立ち上がり点検出時間から、第２遅れ時間ＴＬ２を引くことにより、第２補正特徴点検出時間ＣＴ２を決定する。
【００３７】
続いて、脈波伝播速度算出手段８４に相当するＳ６乃至Ｓ９を実行する。Ｓ６では、前記Ｓ２で読み込んだ一拍分の心音信号ＳＨが表す心音波形において、Ｉ音の開始点およびＩＩ音の開始点の検出時間を決定する。続くＳ７では、予め供給されている身長信号ｓｔが表す被測定者の身長ｔを、前記式１、２、３に代入することにより、伝播距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を算出する。
【００３８】
続くＳ８では、Ｓ５で決定した補正ノッチ検出時間ＣＴ１とＳ６で決定した心音のＩＩ音の開始点の検出時間との時間差を、心臓と上腕１２との間の脈波伝播時間ｈｂＤＴとして算出し、Ｓ５で決定した第２補正特徴点検出時間ＣＴ２とＳ６で決定した心音のＩ音の開始点の検出時間との時間差を、心臓と足首１６との間の脈波伝播時間ｈａＤＴとして算出し、Ｓ５で決定した補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓと第２補正特徴点検出時間ＣＴ２との時間差を、上腕１２と足首１６との間の脈波伝播時間ｂａＤＴとして算出する。
【００３９】
続くＳ９では、Ｓ８で算出した脈波伝播時間ｈｂＤＴ，ｈａＤＴ，ｂａＤＴ、およびＳ７で算出した伝播距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を前記式４，５，６に代入することにより、３つの脈波伝播速度ｈｂＰＷＶ，ｈａＰＷＶ，ｂａＰＷＶをそれぞれ算出し、その算出した３つの脈波伝播速度ｈｂＰＷＶ，ｈａＰＷＶ，ｂａＰＷＶを表示器７４に表示する。
【００４０】
上述の脈波伝播速度情報測定装置１０によれば、補正特徴点検出時間決定手段８２（Ｓ４乃至Ｓ５）により決定される補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓ、補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎ、第２補正特徴点検出時間ＣＴ２は、カフ脈波（上腕脈波ｗｂ、足首脈波ｗａ）の特徴点（立ち上がり点、ノッチ）の検出時間から予め定められた遅れ時間ＴＬ１ｓ、ＴＬ１ｎ、ＴＬ２を引いた時間であるので、補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓ、補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎ、第２補正特徴点検出時間ＣＴ２は実際の特徴点の発生時間を正確に表している。
【００４１】
また、上述の脈波伝播速度情報測定装置１０によれば、補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓ、補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎは、特徴点の部位によって異なる値に設定された遅れ時間ＴＬ１ｓ，ＴＬ１ｎに基づいて決定されているので、それら補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓ、補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎは、実際の特徴点の発生時間をより正確に表している。
【００４２】
また、上述の脈波伝播速度情報測定装置１０は、特徴点の発生時間を正確に表している補正立ち上がり点検出時間ＣＴ１ｓ、補正ノッチ検出時間ＣＴ１ｎ、第２補正特徴点検出時間ＣＴ２に基づいて脈波伝播速度ＰＷＶを算出しているので、正確な脈波伝播速度ＰＷＶが得られる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４４】
たとえば、前述の脈波伝播速度情報測定装置１０では、第１遅れ時間ＴＬ１として、立ち上がり点を特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｓとノッチを特徴点とする第１遅れ時間ＴＬ１ｎの２つが定められていたが、脈波の部位によって応答遅れ時間が異なる程度はそれほど大きくないので、特徴点の部位に拘わらず同じ遅れ時間が用いられてもよい。
【００４５】
また、前述の脈波伝播速度情報測定装置１０では、上腕１２と足首１６にカフ２０、４２が装着されていたが、他の部位、たとえば、大腿部にカフが装着されてもよい。
【００４６】
なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において、その他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された脈波伝播速度情報測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】図２の機能ブロック線図に示したＣＰＵの制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０：脈波伝播速度情報測定装置（カフ脈波検出装置）
２０：上腕用カフ（第１カフ）
２２：第１配管
２４：第１圧力センサ
４２：足首用カフ（第２カフ）
４４：第２圧力センサ
５４：第２配管
８２：補正特徴点検出時間決定手段
８４：脈波伝播速度算出手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention uses a cuff attached to a living body, detects a cuff pulse wave transmitted from the living body to the cuff, and detects a cuff pulse wave between the predetermined two parts of the living body using the cuff pulse wave detecting device. The present invention relates to a pulse wave propagation speed information measuring device for measuring pulse wave propagation speed information related to the speed at which a pulse wave propagates through the device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In order to measure biological information such as pulse wave propagation velocity information, a pulse wave detection device that detects a pulse wave at a predetermined site in a living body is used. As this pulse wave detection device, a cuff is attached to a predetermined portion of a living body such as an upper arm, and a cuff pulse wave which is pressure vibration transmitted from a blood vessel at the cuff attachment portion to the cuff is detected. A pulse wave detector may be used. If a cuff pulse wave detection device is used as the pulse wave detection device, many parts of the device can be shared with the blood pressure measurement device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order for the pulsation of the blood vessel at the site where the cuff is attached to be transmitted to the cuff, the pulsation must propagate through a living tissue such as subcutaneous tissue or skin. Is delayed with respect to the pulse wave occurring in the blood vessels. Also, in order for the cuff pulse wave generated in the cuff to be detected by the pressure sensor, the cuff pulse wave must propagate through the piping and reach the pressure sensor. , Lags behind the cuff pulse wave generated in the cuff. Accordingly, there is a problem that the cuff pulse wave detected by the cuff pulse wave detection device is delayed from the pulse wave actually generated in the blood vessel. Therefore, when determining biological information such as pulse wave propagation velocity information calculated based on the detection time of the feature point of the pulse wave, when using a cuff pulse wave detected by a conventional cuff pulse wave detection device, The accuracy of the determined biological information was insufficient.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cuff pulse wave detection device capable of accurately determining the actual generation time of a characteristic point of a pulse wave. It is in.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted various studies to achieve the above object, and as a result, the delay of the cuff pulse wave is caused by the propagation of the pulse wave in a living tissue and a device such as a pipe. Since the pulse wave can be regarded as a substantially constant value, the time required for the pulse wave to propagate through the biological tissue can be regarded as substantially constant, and the time required for the pulse wave to propagate in the device is also constant, so the delay time is constant. Was found to be. The present invention has been made based on such findings.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object has a cuff attached to a predetermined part of a living body, and a pressure sensor connected to the cuff by piping to detect a cuff pulse wave which is a pressure oscillation in the cuff. A cuff pulse wave detecting device, wherein a correction time check is performed by subtracting a predetermined delay time from a detection time of a characteristic point of the cuff pulse wave detected by the pressure sensor to correct the detection time of the characteristic point. It is characterized by including a correction feature point detection time determination means for determining the output time.
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, the correction feature point detection time determined by the correction feature point detection time determination means is a time obtained by subtracting a predetermined delay time from the detection time of the feature point of the cuff pulse wave. The corrected feature point detection time accurately represents the actual occurrence time of the feature point.
[0008]
Other aspects of the invention
When a pulse wave generated in an artery propagates to a living tissue or when the pulse wave propagates from the living tissue to air in a cuff, a response delay occurs, and the response delay varies depending on a feature point portion. . Therefore, preferably, a different value is used for the delay time depending on the portion of the feature point. According to this configuration, the corrected feature point detection time is determined based on the delay time set to a different value depending on the part of the feature point. Therefore, the determined corrected feature point detection time is the actual generation time of the feature point. Is more accurately represented.
[0009]
Further, the cuff pulse wave detecting device is used for a pulse wave propagation velocity information measuring device. That is, the pulse wave propagation speed information measuring device determines the speed at which a pulse wave propagates between two predetermined parts of the living body based on the detection time difference between the two parts of the heartbeat synchronization signal detected at the two predetermined parts. A pulse wave velocity information measuring device for measuring related pulse wave velocity information, comprising the cuff pulse wave detecting device, based on the corrected characteristic point detection time determined by the corrected characteristic point detection time determining means. , Calculating the pulse wave propagation velocity information. Since the corrected feature point detection time determined by the corrected feature point detection time determination means accurately represents the occurrence time of the feature point, the pulse wave propagation velocity information is thus determined based on the corrected feature point detection time. When calculated, accurate pulse wave propagation velocity information can be obtained.
[0010]
Preferably, a pulse wave propagation velocity information measuring device is provided with two of the cuff pulse wave detecting devices. That is, the pulse wave propagation speed information measuring device determines the speed at which the pulse wave propagates between two predetermined parts of the living body based on the detection time difference between the two predetermined parts of the heartbeat synchronization signal detected at the two predetermined parts. A pulse wave propagation velocity information measuring device for measuring related pulse wave propagation velocity information, comprising: a first cuff attached to a predetermined first portion of a living body; and a first cuff connected to the first cuff by a pipe. A first pressure sensor that detects a first cuff pulse wave that is a pressure oscillation in the cuff, a second cuff attached to a predetermined second portion of the living body, and a second cuff connected to the second cuff by a pipe. A second pressure sensor for detecting a second cuff pulse wave which is a pressure oscillation in the two cuffs, and a first delay predetermined from a detection time of a characteristic point of the first cuff pulse wave detected by the first pressure sensor By subtracting time, the first cuff A first correction characteristic point detection time obtained by correcting the detection time of the characteristic point of the wave is determined, and a second predetermined detection time is determined from the detection time of the characteristic point of the second cuff pulse wave detected by the second pressure sensor. By subtracting the delay time, a correction feature point detection time determining means for determining a second correction feature point detection time in which the detection time of the feature point of the second cuff pulse wave is corrected, and the correction feature point detection time determination means A pulse wave velocity information calculating means for calculating the pulse wave velocity information based on a detection time difference between the determined first correction characteristic point detection time and the second correction characteristic point detection time. . With this configuration, the pulse wave propagation velocity information is calculated based on the two corrected characteristic point detection times that accurately represent the occurrence time of the characteristic points, so that accurate pulse wave propagation velocity information can be obtained.
[0011]
Preferably, a different value is used for at least one of the first delay time and the second delay time depending on a portion of the feature point. By doing so, at least one of the first correction feature point detection time and the second correction feature point detection time more accurately represents the actual generation time of the feature point, so that the more accurate pulse wave propagation velocity Information is obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pulse wave velocity information measuring device 10 having a function as a cuff pulse wave detecting device.
[0013]
The pulse wave propagation velocity information measurement device 10 includes an upper arm pulse wave detection device 14 that detects a pulse wave (upper arm pulse wave) wb in the upper arm 12 and an ankle pulse wave detection that detects a pulse wave (ankle pulse wave) wa at the ankle 16. Device 18.
[0014]
The upper arm pulse wave detecting device 14 has a rubber bag in a cloth band-shaped bag, is wound around the upper arm 12 of the subject, and functions as a first cuff 20. A first pressure sensor 24 and a pressure regulating valve 26 are connected to each other via a pipe 22. An air pump 30 is further connected to the pressure regulating valve 26 via a pipe 28. The pressure regulating valve 26 regulates the pressure of compressed air supplied from the air pump 30 and supplies the compressed air to the cuff 20 for the upper arm or exhausts the air in the cuff 20 for the upper arm. The pressure in 20 is regulated.
[0015]
The first pressure sensor 24 detects the pressure in the upper arm cuff 20 and supplies a pressure signal SP1 representing the pressure to the static pressure discrimination circuit 32 and the pulse wave discrimination circuit 34, respectively. Static pressure filter circuit 32 includes a low pass filter, steady pressure or compression pressure in the upper-arm cuff 20 included in the pressure signal SP1 (hereinafter, the pressure of the upper arm cuff pressure PC _B) brachial cuff pressure signal SC _B representing the to distinguish it supplies the upper arm cuff pressure signal SC _B via the a / D converter 36 to the electronic control unit 38.
[0016]
Pulse-wave filter circuit 34 includes a band-pass filter, the brachial pulse wave signal SM _B through the A / D converter 40 and discriminating the brachial pulse wave signal SM _B is a vibration component of the pressure signal SP1 in frequency electronic It is supplied to the controller 38. Brachial pulse wave wb represented by the upper-arm-pulse-wave signal SM _B is a cuff pulse wave because it is the vibration component in the upper-arm cuff 20. The pressure signal SP1 output from the first pressure sensor 24, since the presence of static pressure component is only different from the brachial pulse wave signal SM _B, it can be said that the pressure signal SP1 also cuff pulse wave.
[0017]
The ankle pulse wave detecting device 18 includes an ankle cuff 42 functioning as a second cuff, a pressure sensor (second pressure sensor) 44 having the same configuration as that provided in the brachial pulse wave detecting device 14, and a pressure regulating valve 46. , An air pump 48, a static pressure discriminating circuit 50, and a pulse wave discriminating circuit 52, and the ankle cuff 42, the second pressure sensor 44, and the pressure regulating valve 46 are mutually connected by a second pipe 54, And the air pump 48 are connected by a pipe 56. The second pressure sensor 44 supplies a pressure signal SP2 representing the pressure in the ankle cuff 42 to the static pressure discrimination circuit 50 and the pulse wave discrimination circuit 52, respectively. The static pressure discriminating circuit 50 discriminates an ankle cuff pressure signal SC _A representing a steady pressure included in the pressure signal SP2, that is, a compression pressure of the ankle cuff 42 (hereinafter, this pressure is referred to as an ankle cuff pressure PC _A ), and an ankle cuff pressure signal SC _A thereof. The cuff pressure signal SC _A is supplied to the electronic control device 38 via the A / D converter 58, and the pulse wave discrimination circuit 52 frequency-discriminates the ankle pulse wave signal SM _A which is a vibration component of the pressure signal SP2. The ankle pulse wave signal SM _A is supplied to the electronic control unit 38 via the A / D converter 60. The ankle pulse wave wa represented by the ankle pulse wave signal SM _A is a cuff pulse wave because it is a vibration component in the ankle cuff 42. The pressure signal SP2 output from the second pressure sensor 44, because the presence of the static pressure component is only different from the ankle pulse wave signal SM _A, it can be said that the pressure signal SP2 also cuff pulse wave.
[0018]
The input device 62 includes a plurality of input keys (not shown) for inputting the height t of the subject, and supplies a height signal st representing the input height t of the subject to the electronic control device 38. .
[0019]
The heart sound microphone 64 is fixed on a chest (not shown) of the subject with an adhesive tape (not shown) or the like. The heart sound microphone 64 is a heartbeat synchronization signal detection device that detects a heart sound that is a heartbeat synchronization signal. The piezoelectric element provided inside the heart sound microphone 64 (not shown) electrically detects heart sounds and the like generated from the heart of the subject. The signal is converted into a signal, that is, a heart sound signal SH. The heart sound signal amplifier 66 is provided with four types of filters (not shown) that attenuate high-energy bass components in order to well record the high-tone components of the heart sound. The heart sound signal amplifier 66 is provided with a heart sound supplied from the heart sound microphone 64. After amplifying and filtering the signal SH, the signal SH is output to the electronic control unit 38 via an A / D converter (not shown).
[0020]
The electronic control unit 38 includes a so-called microcomputer including a CPU 68, a ROM 70, a RAM 72, and an I / O port (not shown). The CPU 68 uses a storage function of the RAM 72 according to a program stored in the ROM 70 in advance. By executing the signal processing while controlling the operation, the drive signal is output from the I / O port to control the two air pumps 30, 48 and the two pressure regulating valves 26, 46. The CPU 68 controls the upper arm cuff pressure PC _B and the ankle cuff pressure PC _A by controlling the air pumps 30, 48 and the pressure regulating valves 26, 46. In addition, the CPU 68 determines the pulse wave propagation velocity PWV by executing arithmetic processing based on the signal supplied to the electronic control device 38, and displays the determined pulse wave propagation velocity PWV on the display 74.
[0021]
FIG. 2 is a functional block diagram for explaining a main part of the control function of the electronic control device 38.
[0022]
The cuff pressure control means 80 receives the upper arm cuff pressure signal SC _B and the ankle cuff pressure signal SC _A supplied from the static pressure discriminating circuits 32 and 50 in accordance with a command signal from a pulse wave propagation velocity calculating means 84 described later. The upper arm cuff pressure PC _B and the ankle cuff pressure PC _A are controlled to predetermined pulse wave detection pressures by controlling the two air pumps 30, 48 and the pressure regulating valves 26, 46 respectively connected to the two air pumps 30, 48. I do. Here, the pulse wave detection pressure is a pressure lower than the diastolic blood pressure value at the part where the respective cuffs 20 and 42 are attached, and the pulse wave signal SM discriminated by the pulse wave discrimination circuits 34 and 52 is sufficient. The pressure is such that the signal strength is high, for example, each is set to 50 mmHg.
[0023]
Correction feature point detection time determining means 82, the feature point of the brachial pulse wave wb represented by the upper arm-pulse-wave signal SM _B supplied from the pulse-wave filter circuit 34 is set on the basis of the time detected, in advance experimentally By subtracting one delay time TL1, the first corrected characteristic point detection time CT1 obtained by correcting the detection time of the characteristic point is determined, and the ankle pulse represented by the ankle pulse wave signal SM _A supplied from the pulse wave discrimination circuit 52. By subtracting a second delay time TL2 set based on an experiment in advance from the time at which the characteristic point of the wave wa is detected, a second corrected characteristic point detection time CT2 obtained by correcting the characteristic point detection time is determined. . The brachial pulse wave signal SM _B and the ankle pulse wave signal SM _A are supplied in a state where the cuff pressure control means 80 controls the upper arm cuff pressure PC _B and the ankle cuff pressure PC _A to the pulse wave detection pressure, respectively. Use
[0024]
The characteristic points are portions that periodically occur in the pulse wave, and include, for example, a rising point, a peak, a notch (notch), and the like. And the notch are the characteristic points, and the rising point of the ankle pulse wave wa is the characteristic point. Therefore, as for the first delay time TL1, two first delay times TL1 are defined, a first delay time TL1s having a rising point as a feature point and a first delay time TL1n having a notch as a feature point. The characteristic point detection time determination means 82 determines the first correction characteristic point detection time CT1 as a corrected rising point detection time CT1s obtained by correcting the detection time of the rising point of the brachial pulse wave wb, and a notch detection time of the brachial pulse wave wb. Is determined and the corrected notch detection time CT1n is determined.
[0025]
The first delay time TL1 is determined by measuring a total time of a delay time caused by a device configuration such as a length of the first pipe 22 and a response delay time that varies depending on a feature point based on experiments. Similarly, the second delay time TL2 is calculated based on an experiment based on the total time of the delay time caused by the device configuration such as the length of the second pipe 54 and the response delay time that differs depending on the location of the feature point. It is a measured and determined value.
[0026]
The method of determining the first delay time TL1 and the second delay time TL2 will be described in more detail by taking the first delay time TL1n having a notch as a feature point as an example. A pulse wave measured invasively by inserting a catheter equipped with a pressure sensor at the tip into the artery, or a pressure sensor that presses the arterial blood vessel from the epidermis of the living body with a pressing force that forms a flat part In this state, the pulse wave measured by the pressure sensor (that is, the pulse wave measured by the so-called tonometry method) hardly lags in time with respect to the time when the pulse wave is generated in the artery (or is sufficiently longer than the cuff pulse wave). Therefore, the pulse wave propagation velocity measuring device 10 measures the cuff pulse wave (brachial pulse wave wb) and measures the pulse wave by the invasive technique or the tonometry method. The difference between the detection times of the notches of both pulse waves is defined as a first delay time TL1n. Specifically, the first delay time TL1n is determined to be, for example, 8 msec. The measurement of the cuff pulse wave and the measurement of the pulse wave by the invasive technique or the tonometry method are preferably performed at the same time, but may be temporally delayed. When both pulse waves are measured before and after in time, the first time is determined by comparing the time from when a predetermined reference signal such as an R wave of an electrocardiogram is detected to when a notch of the pulse wave is detected. The delay time TL1n is determined.
[0027]
The first delay time TL1s having a rising point as a feature point is determined in the same manner as the first delay time TL1n having a notch as a feature point. However, since the rising point has a shorter response delay time than the notch, the rising point is characterized. The first delay time TL1s at the point is shorter than the first delay time TL1n at the notch as a feature point. Further, it is preferable that the first delay time TL1 and the second delay time TL2 be values obtained by averaging a plurality of values calculated in a plurality of experiments.
[0028]
The pulse wave propagation velocity calculating means 84 functioning as the pulse wave propagation velocity information calculating means includes the two first correction characteristic point detection times CT1 determined by the correction characteristic point detection time determining means 82 (that is, the corrected rising point detection times CT1s and CT1s). Based on the corrected notch detection time CT1n), the second correction feature point detection time CT2, and the detection time of a predetermined part of the heart sound waveform represented by the heart sound signal SH detected by the heart sound microphone 64, the upper arm 12 from the heart and the ankle 16 from the heart. , The pulse wave propagation velocities PWV in the three measurement sections from the upper arm 12 to the ankle 16 are calculated.
[0029]
That is, first, the pulse wave propagation velocity calculating means 84 calculates Expression 1, which is a relational expression stored in advance between the blood vessel length between the heart and the upper arm 12, that is, the propagation distance L1, and the height t, the heart and the ankle 16 Equation 2, which is a pre-stored relational expression between the blood vessel length, ie, the propagation distance L2, and the height t, the blood vessel length between the heart and the upper arm 12 from the blood vessel length between the heart and the ankle 16 Equation 3 which is a relational expression stored in advance between the propagation distance L3, which is a length obtained by subtracting, and the height t, is used to calculate the height t of the subject represented by the height signal st supplied from the input device 62. By substituting, the propagation distances L1, L2, L3 are determined.
(Equation 1) L1 = α ₁ t + β ₁
(Equation 2) L2 = α ₂ t + β ₂
(Equation 3) L3 = α ₃ t + β ₃
(Α ₁ , β ₁ , α ₂ , β ₂ , α ₃ , β ₃ are constants determined based on experiments)
[0030]
The time difference (sec) between the time at which the start point of the II sound, which is a portion corresponding to the pulse wave notch (ie, the characteristic point of the brachial pulse wave wb) in the heart sound waveform, and the corrected notch detection time CT1n is calculated. The time at which the start point of the I sound, which is the part corresponding to the rising point of the pulse wave (ie, the characteristic point of the ankle pulse wave wa) in the heart sound waveform, is calculated as the pulse wave propagation time hbDT between Is calculated as the pulse wave propagation time haDT between the heart and the ankle 16, and the corrected rising point detection time CT1s and the second corrected feature point detection time CT2 are calculated. Is calculated as the pulse wave propagation time baDT between the ankle 16 and the upper arm 12.
[0031]
Then, by substituting the propagation distance L1 and the pulse wave propagation time hbDT into Equation 4, the pulse wave propagation velocity hbPWV (m / sec) between the heart and the upper arm 12 is calculated, and the propagation distance L2 and the pulse wave propagation By substituting the time haDT into Equation 5, the pulse wave propagation velocity haPWV (m / sec) between the heart and the ankle 16 is calculated, and the propagation distance L3 and the pulse wave propagation time baDT are substituted into Equation 6. Thereby, the pulse wave propagation speed baPWV between the ankle 16 and the upper arm 12 is calculated (m / sec), and the calculated pulse wave propagation speeds hbPWV, haPWV, and baPWV are displayed on the display 74.
(Equation 4) hbPWV = L1 / hbDT
(Equation 5) haPWV = L2 / haDT
(Equation 6) baPWV = L3 / baDT
[0032]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the main part of the control operation of the CPU 68 shown in the functional block diagram of FIG. FIG. 3 is executed under the condition that the height signal st is supplied from the input device 62.
[0033]
In FIG. 3, in step S1 (hereinafter, the steps are omitted), the upper arm cuff pressure PC _B and the ankle cuff pressure PC _A are each set to 50 mmHg in advance by controlling the air pumps 30, 48 and the pressure regulating valves 26, 46. Control is performed to the set pulse wave detection pressure.
[0034]
At S2, the brachial pulse wave signal SM _B supplied from the pulse wave discrimination circuit 34, the ankle pulse wave signal SM _A supplied from the pulse wave discrimination circuit 52, and the heart sound signal SH supplied from the heart sound microphone 64 are output. Read each one beat. Then, in S3, the air pumps 30, 48 are stopped, and the pressure regulating valves 26, 46 are controlled to exhaust the upper arm cuff pressure PC _B and the ankle cuff pressure PC _A to atmospheric pressure. In FIG. 3, S1 and S3 correspond to the cuff pressure control means 80.
[0035]
Subsequently, S4 to S5 corresponding to the correction characteristic point detection time determination means 82 are executed. First, in S4, the brachial pulse wave wb represented one heartbeat of the brachial pulse wave signal SM _B read in step S2, the rising point and determines the detection time of the notch, and, one heartbeat read again in step S2 for ankle pulse wave wa indicative of the ankle pulse wave signal SM _a, determines the detection time of the rise point.
[0036]
Then, in S5, a corrected rising point detection time CT1s is determined by subtracting a first delay time TL1s having the rising point as a feature point from the rising point detection time of the brachial pulse wave wb determined in S4. The correction notch detection time CT1n is determined by subtracting the first delay time TL1n having the notch as a feature point from the notch detection time of the determined brachial pulse wave wb, and the rising point detection time of the ankle pulse wave wa determined in S4. By subtracting the second delay time TL2 from the above, the second correction feature point detection time CT2 is determined.
[0037]
Subsequently, S6 to S9 corresponding to the pulse wave propagation velocity calculating means 84 are executed. In S6, in the heart sound waveform represented by the one-beat heart sound signal SH read in S2, the detection time of the start point of the I sound and the start point of the II sound are determined. In subsequent S7, the propagation distances L1, L2, and L3 are calculated by substituting the height t of the subject represented by the height signal st supplied in advance into the above equations 1, 2, and 3.
[0038]
At S8, the time difference between the corrected notch detection time CT1 determined at S5 and the detection time of the start point of the heart sound II sound determined at S6 is calculated as a pulse wave propagation time hbDT between the heart and the upper arm 12. The time difference between the second correction characteristic point detection time CT2 determined in S5 and the detection time of the start point of the I sound of the heart sound determined in S6 is calculated as the pulse wave propagation time haDT between the heart and the ankle 16, and S5 Is calculated as the pulse wave propagation time baDT between the upper arm 12 and the ankle 16 between the corrected rising point detection time CT1s and the second corrected characteristic point detection time CT2 determined in the above.
[0039]
At S9, the pulse wave propagation times hbDT, haDT, and baDT calculated at S8 and the propagation distances L1, L2, and L3 calculated at S7 are substituted into the equations 4, 5, and 6 to obtain three pulse wave propagation velocities. hbPWV, haPWV, and baPWV are calculated, and the calculated three pulse wave propagation velocities hbPWV, haPWV, and baPWV are displayed on the display 74.
[0040]
According to the pulse wave propagation velocity information measuring device 10 described above, the corrected rising point detection time CT1s, the corrected notch detection time CT1n, and the second corrected characteristic point detection determined by the corrected characteristic point detection time determining means 82 (S4 to S5). The time CT2 is a time obtained by subtracting predetermined delay times TL1s, TL1n, and TL2 from the detection time of the characteristic point (rise point, notch) of the cuff pulse wave (brachial pulse wave wb, ankle pulse wave wa). The corrected rising point detection time CT1s, the corrected notch detection time CT1n, and the second corrected characteristic point detection time CT2 accurately represent the actual generation time of the characteristic point.
[0041]
Further, according to the above-described pulse wave propagation velocity information measuring device 10, the corrected rising point detection time CT1s and the corrected notch detection time CT1n are determined based on the delay times TL1s and TL1n which are set to different values depending on the position of the feature point. Therefore, the corrected rising point detection time CT1s and the corrected notch detection time CT1n more accurately represent the actual generation time of the feature point.
[0042]
In addition, the above-described pulse wave propagation velocity information measuring device 10 measures the pulse based on the corrected rising point detection time CT1s, the corrected notch detection time CT1n, and the second corrected characteristic point detection time CT2 that accurately represent the occurrence time of the characteristic point. Since the wave propagation velocity PWV is calculated, an accurate pulse wave propagation velocity PWV can be obtained.
[0043]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is applicable to other aspects.
[0044]
For example, in the above-described pulse wave propagation velocity information measuring device 10, two first delay times TL1s having a rising point as a characteristic point and a first delay time TL1n having a notch as a characteristic point are defined as the first delay time TL1. However, since the degree of the response delay time that varies depending on the part of the pulse wave is not so large, the same delay time may be used regardless of the part of the feature point.
[0045]
In addition, in the above-described pulse wave propagation velocity information measuring device 10, the cuffs 20 and 42 are attached to the upper arm 12 and the ankle 16, but the cuff may be attached to another portion, for example, the thigh.
[0046]
The present invention can be modified in various other ways without departing from the gist of the invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pulse wave velocity information measuring apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a main part of a control function of the electronic control device of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart illustrating a main part of a control operation of a CPU shown in a functional block diagram of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
10: Pulse wave velocity information measuring device (cuff pulse wave detecting device)
20: Upper arm cuff (first cuff)
22: first pipe 24: first pressure sensor 42: ankle cuff (second cuff)
44: second pressure sensor 54: second pipe 82: correction characteristic point detection time determination means 84: pulse wave propagation velocity calculation means

Claims

生体の所定部位に装着されるカフと、配管により該カフに接続されて該カフ内の圧力振動であるカフ脈波を検出する圧力センサとを備えたカフ脈波検出装置であって、
前記圧力センサによって検出されたカフ脈波の特徴点の検出時間から予め定められた遅れ時間を引くことにより、該特徴点の検出時間を補正した補正特徴点検出時間を決定する補正特徴点検出時間決定手段
を含むことを特徴とするカフ脈波検出装置。A cuff pulse wave detection device including a cuff attached to a predetermined portion of a living body and a pressure sensor connected to the cuff by piping to detect a cuff pulse wave that is a pressure oscillation in the cuff,
Corrected feature point detection time for determining a corrected feature point detection time by correcting the detection time of the feature point by subtracting a predetermined delay time from the detection time of the feature point of the cuff pulse wave detected by the pressure sensor A cuff pulse wave detection device comprising a determination unit.

前記遅れ時間に、前記特徴点の部位によって異なる値を用いることを特徴とする請求項１に記載のカフ脈波検出装置。2. The cuff pulse wave detection device according to claim 1, wherein a different value is used for the delay time depending on a portion of the feature point.

生体の所定の２部位においてそれぞれ検出される２つの心拍同期信号の所定部位の検出時間差に基づいて、該２部位間を脈波が伝播する速度に関連する脈波伝播速度情報を測定する脈波伝播速度情報測定装置であって、
請求項１または２に記載のカフ脈波検出装置を備え、
前記補正特徴点検出時間決定手段により決定された補正特徴点検出時間に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出することを特徴とする脈波伝播速度情報測定装置。A pulse wave for measuring pulse wave propagation speed information related to a speed at which a pulse wave propagates between two predetermined portions of a living body based on a detection time difference between two predetermined heartbeat synchronization signals detected at the two predetermined portions of the living body. A propagation speed information measuring device,
A cuff pulse wave detection device according to claim 1 or 2,
A pulse wave propagation velocity information measuring device, wherein the pulse wave propagation velocity information is calculated based on the correction characteristic point detection time determined by the correction characteristic point detection time determination means.

生体の所定の２部位においてそれぞれ検出される２つの心拍同期信号の所定部位の検出時間差に基づいて、該２部位間を脈波が伝播する速度に関連する脈波伝播速度情報を測定する脈波伝播速度情報測定装置であって、
生体の所定の第１部位に装着される第１カフと、
配管により該第１カフに接続されて該第１カフ内の圧力振動である第１カフ脈波を検出する第１圧力センサと、
前記生体の所定の第２部位に装着される第２カフと、
配管により該第２カフに接続されて該第２カフ内の圧力振動である第２カフ脈波を検出する第２圧力センサと、
前記第１圧力センサによって検出された第１カフ脈波の特徴点の検出時間から予め定められた第１遅れ時間を引くことにより、該第１カフ脈波の特徴点の検出時間を補正した第１補正特徴点検出時間を決定し、且つ、前記第２圧力センサによって検出された第２カフ脈波の特徴点の検出時間から予め定められた第２遅れ時間を引くことにより、該第２カフ脈波の特徴点の検出時間を補正した第２補正特徴点検出時間を決定する補正特徴点検出時間決定手段と、
該補正特徴点検出時間決定手段によって決定された第１補正特徴点検出時間と第２補正特徴点検出時間との検出時間差に基づいて、前記脈波伝播速度情報を算出する脈波伝播速度情報算出手段と
を含むことを特徴とする脈波伝播速度情報測定装置。A pulse wave for measuring pulse wave propagation speed information related to a speed at which a pulse wave propagates between two predetermined portions of a living body based on a detection time difference between two predetermined heartbeat synchronization signals detected at the two predetermined portions of the living body. A propagation speed information measuring device,
A first cuff attached to a predetermined first portion of a living body,
A first pressure sensor connected to the first cuff by a pipe to detect a first cuff pulse wave, which is a pressure oscillation in the first cuff;
A second cuff attached to a predetermined second portion of the living body,
A second pressure sensor connected to the second cuff by a pipe to detect a second cuff pulse wave, which is a pressure oscillation in the second cuff;
By subtracting a predetermined first delay time from the detection time of the characteristic point of the first cuff pulse wave detected by the first pressure sensor, the detection time of the characteristic point of the first cuff pulse wave is corrected. (1) determining a correction characteristic point detection time, and subtracting a second predetermined delay time from the detection time of the characteristic point of the second cuff pulse wave detected by the second pressure sensor, thereby obtaining the second cuff. Correction feature point detection time determination means for determining a second correction feature point detection time in which the detection time of the pulse wave feature point is corrected;
Pulse wave propagation velocity information calculation for calculating the pulse wave propagation velocity information based on a detection time difference between the first correction characteristic point detection time and the second correction characteristic point detection time determined by the correction characteristic point detection time determination means. Means for measuring pulse wave velocity information.

前記第１遅れ時間および前記第２時間の少なくとも一方に、前記特徴点の部位によって異なる値を用いることを特徴とする請求項４に記載の脈波伝播速度情報測定装置。The pulse wave velocity information measuring apparatus according to claim 4, wherein a different value is used for at least one of the first delay time and the second time depending on a portion of the feature point.