JP3626024B2 - Continuous blood pressure monitor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用器具の分野において、生体内血管に微弱な振動を与え、血管内を伝搬した振動を検出し解析することで、血圧を連続的に測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の装置では、例えば特表平9−506024号公報に示すように、非侵襲で血圧を連続的に計測する方法が提案されている。この方法は、血圧の変化に応じて血管の弾性が変化することを利用し、血管を伝搬する振動の速度を検出することで血管の弾性を算出し、その血管の弾性値から血圧を推定するものである。
【0003】
以下、このような血圧計測方法について説明する。図9は従来の連続式血圧計のブロック図を示す。被検体の体表から加振器1により血管を振動させ、血管上を伝搬した振動を振動センサ2により検出する。検出した振動をA/D変換器7によりディジタル信号に変換した後、位相検出手段5にてフィルタリング処理、位相検波処理を行い、血圧変動に起因する位相変化を算出し、振動伝搬速度の変化を得る。振動伝搬速度変化は、血管の弾性の変化を表し、血管の弾性の変化は血圧の相対的な値すなわち動圧を表す。この変化を血圧算出手段10において、同一被検体に別に設置した校正用のカフ式血圧計11による最高血圧および最低血圧の測定値で校正することにより、生体内の血圧を非侵襲でリアルタイムに計測することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方式において精度の高い血圧検出を行うには、加振器および振動センサを被検体の血管直上の皮膚に配置することが必要であり、長時間にわたる測定においては、被検体の発汗や体動により、加振器1および振動センサ2が位置ずれを起こす確率が非常に高くなり、そのような位置ずれが起こった場合、血管への振動の伝搬もしくは血管の振動の検出が困難となり、血圧測定が不可能となってしまう問題があった。また、血管を伝搬する振動の振幅は、被検体の年齢、性別、症状等により大きくばらつくため、血圧測定に必要とされる加振振幅、入力信号振幅も被検体により大きくばらつき、加振振幅、入力信号振幅が過大であったり、過小であったりして正確に血圧を求めることが困難な被検体が存在するという問題があった。
【0005】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、加振器および振動センサの取付け状態をモニタしながら血圧を測定するものであり、長時間の血圧測定においても安定した信頼性の高い測定が可能であり、また最適な信号振幅が得られるように、加振振幅と受信ゲインを制御することにより、被検体の個体差に影響されずに正確な血圧が測定可能な連続式血圧計を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、脈波成分と加振波成分を受信信号から抽出し、それぞれの信号振幅から加振手段および振動検出手段の被検体との取り付け状態を判定し、エラーが検出された場合には光もしくは音で測定者に異常を通知し、また加振信号振幅および入力アンプのゲインを可変とし、血圧検出に最適な信号振幅が得られるように加振信号振幅および入力アンプのゲインを制御するようにしたものである。これにより、長時間の血圧測定においても安定した信頼性の高い測定が可能であり、また被検体の個体差に影響されずに正確な血圧が測定可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、血管を振動させるための加振手段と、血管を伝搬した振動を検出する振動検出手段と、血管を伝搬した振動の位相を検出する位相検出手段を備え、伝搬した振動の伝搬速度から血圧の相対値を測定する血圧計において、振動検出手段からの信号を増幅する増幅手段と、増幅手段で増幅された検出信号をディジタル信号に変換するアナログ/ディジタル変換手段と、ディジタル信号に変換された検出信号から信号から脈波成分を検出する脈波検出手段と、ディジタル信号に変換された検出信号から加振手段で発生させた加振信号成分を検出する加振波検出手段と、脈波成分と加振信号成分とから加振手段および振動検出手段の被検体との取り付け状態を判定する判定手段と、判定手段からの判定結果を血圧測定者に知らせるエラー報知手段を有する連続式血圧計であり、血圧を測定しながら、加振手段および振動検出手段が正常に被検体に取り付けらているか否かの判定が可能となり、長時間の血圧測定においても安定して正確な血圧測定が可能となる。また、加振手段および振動検出手段を被検体に装着する際においても、装着が正しく行えているか否かの判定が可能となり、操作性の向上を図ることができる。
【0008】
また、請求項2記載の発明は、前記エラー報知手段が、光で前記判定手段からの判定結果を知らせる表示手段もしくは音で前記判定手段からの判定結果を知らせる発音手段の少なくとも一方を有する請求項1記載の連続式血圧計であり、被検体に取り付けられた加振手段および振動検出手段が正常に取り付けらているか否かの状態を、光もしくは音により測定者に即座に正確に伝えることができる。
【0009】
また、請求項3記載の発明は、前記エラー報知手段が、無線発信手段と無線受信手段を有し、被検体の存在する場所とエラー報知手段が設置される場所とが遠隔地であることを可能とする請求項2記載の連続式血圧計であり、被検体の居る血圧測定地点とは遠隔に在する測定者へ、被検体に取り付けられた加振手段および振動検出手段が正常に取り付けらているか否かの状態を知らせることができる。
【0010】
また、請求項4記載の発明は、前記判定手段が、脈波強度が十分であるか否かおよび受信した加振波の強度が十分であるか否かを判定し、脈波強度が十分で、受信した加振波の強度が十分な場合に正常信号を出力し、脈波強度が十分で、受信した加振波の強度が十分でない場合に加振手段取付けエラー信号を出力し、脈波強度が十分でない場合に振動検出手段取付けエラー信号を出力し、さらに前記エラー報知手段が加振手段取付けエラー時と振動検出手段取付けエラー時とでは異なる表示を行う請求項1から3のいずれかに記載の連続式血圧計であり、血圧測定者は、加振手段の取付けに問題があるのか、振動検出手段の取付けに問題があるのかを明確に知ることができ、血圧検出不能な状態に迅速に対処することができる。
【0011】
また、請求項5記載の発明は、前記判定手段が、前記位相検出手段において十分な位相差が検出されているか否かを判定し、脈波強度が十分でなく、受信した加振波の強度が十分でない場合に振動検出手段取付けエラー信号を出力し、脈波強度が十分でなく、受信した加振波の強度が十分で、位相差が十分でない場合に振動検出手段取付けエラー信号を出力し、脈波強度が十分でなく、受信した加振波の強度が十分で、位相差が十分である場合に正常信号を出力する請求項4記載の連続式血圧計であり、脈波が十分に検出できない場合でも、血圧検出に必要な位相差が検出できていれば正常状態であると判定が可能で、脈波を必要としない装置構成の場合に、不要なエラー信号を出力しない血圧計が実現できる。
【0012】
また、請求項6記載の発明は、前記判定手段が、受信した加振波の強度が第一の所定加振波強度値より小さい場合に前記加振手段における加振振幅を増大させ、受信した加振波の強度が第二の所定加振波強度値より大きい場合に前記加振手段における加振振幅を減少させる請求項1から5のいずれかに記載の連続式血圧計であり、被検体の特性により加振信号が血管を伝搬する際に大きく減衰してしまう場合や、血管が深部にある場合でも、十分な加振信号を前記振動検出手段において検出可能となり、血圧測定が可能となる。また、加振信号の減衰が小さい被検体では、必要最小限の加振振幅に抑えられるため、不要に大振幅の振動を与えずに血圧測定が可能となる。
【0013】
また、請求項7記載の発明は、前記判定手段が、前記アナログ−ディジタル変換手段に入力される入力信号強度が、第一の所定入力信号強度値より小さい場合に前記増幅手段における増幅度を増加させ、前記アナログ/ディジタル変換手段に入力される入力信号強度が、第二の所定入力信号強度値より大きい場合に前記増幅手段における増幅度を減少させる請求項1から5のいずれかに記載の連続式血圧計であり、被検体の特性により加振信号が血管を伝搬する際に大きく減衰してしまう場合や、血管が深部にある場合でも、十分な受信信号を前記アナログ/ディジタル変換手段に入力されるため、血圧測定が可能となる。また、血管が浅部にあり脈波信号が過大に検出される場合においては、増幅手段の増幅度を小さくするため、前記アナログ/ディジタル変換手段における飽和を回避可能となり、血圧測定が可能となる。
【0014】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る血圧計の構成ブロック図を示している。血管を振動させる加振手段である加振器1が手首の橈骨動脈上に装着され、血管を伝搬した振動を検出する振動検出である振動センサ2が同じ橈骨動脈の心臓側に装着されている。さらに上腕には血圧測定値校正用のカフ式血圧計3が装着されている。加振信号発生手段4は、位相検出手段5から指示された数百ヘルツ程度の正弦波を発生し、加振器1を駆動する。増幅器6は、振動センサ2からの信号をA/D変換器7の入力レンジに適合した信号に増幅する。A/D変換器7は、受信信号をディジタル信号に変換する。ディジタル信号に変換された受信信号は、位相差検出手段5、脈波検出手段8、加振波検出手段9にそれぞれ送られる。位相差検出手段5は、位相検波により受信信号から加振周波数成分のみを検出し、その位相変化量を算出する。
【0015】
図2は位相検波により得られたデータの実数成分と虚数成分とを2次元座標上にプロットした様子を示す。データは、あるオフセット点Oを中心とした円周上に分布し、点Oから見込んだ位相角の変化量は、血圧の相対値に比例する量となる。
【0016】
血圧算出手段10は、カフ式血圧計11を動作させ、血圧の最低値、最高値を得る。そして、位相差検出手段5からの血圧の相対値をこの最低値、最高値で校正することで、血圧の連続波形を生成し、モニタ12において表示する。脈波検出手段8は、受信信号に含まれる十数ヘルツ以下の脈波信号を抽出し、2秒程度の期間での最大振幅を検出する。2秒程度というのは、被検体の1心拍以上の期間を目安とした時間であり、この間の最大振幅を検出することで、脈波振幅の最大値を検出することができる。
【0017】
加振波検出手段9は、受信信号に含まれる加振信号周波数成分のみを抽出し、2秒程度の期間での最大振幅を検出する。2秒程度というのは、上記の脈波検出手段8での検出周期と同程度としたものである。なお、加振波検出手段9の加振信号周波数成分の抽出は、位相差検出手段5に含まれる位相検波出力を用いることも可能である。これにより、ハードウェア、もしくはソフトウェアによる演算時間を削減することができる。
【0018】
判定手段13は、脈波検出手段8からの脈波振幅値と加振波検出手段9からの加振波振幅値から加振器1および振動センサ2が血管上に正しく装着されているかどうかの判定を行い、その装着に問題があると判定した場合には、エラー信号を出力し、状態表示ランプ14およびまたはブザー15を介して測定者にエラー状態を検知したことを知らせる。
【0019】
判定手段13におけるエラー判定アルゴリズムの詳細を図3のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップS1において脈波の信号強度の判定を行う。これは、例えば脈波検出手段8からの脈波振幅値と予め定められた所定脈波強度値との比較により実現できる。ステップS1において、脈波の信号強度が十分でないと判断された場合は、ステップS2により振動検出手段取付けエラー信号を出力し、振動センサ2が正しく血管上に装着されてないことを示す。ステップS1において、脈波の信号強度が十分であると判断された場合は、ステップS3において加振波の信号強度の判定を行う。これは、例えば加振波検出手段9からの加振波振幅値と予め定められた所定加振波強度値との比較により実現できる。ステップS3において、加振波の信号強度が十分でないと判断された場合は、ステップS4により加振手段取付けエラー信号を出力し、加振器1が正しく血管上に装着されてないことを示す。ステップS3において、加振波の信号強度が十分であると判断された場合は、エラー信号は出力せずに、振動センサ2および加振器1が正しく装着されていることを示す。
【0020】
図1において、状態表示ランプ14は、図4に示すように加振器状態表示ランプ41と振動センサ状態表示ランプ42の2つのランプがパネル43に取り付けられている。判定手段13が加振手段取付けエラー信号を出力しているときは、加振器状態表示ランプ41を赤色に発光し、加振手段取付けエラー信号が出力されていない場合は緑色に発光する。判定手段13が振動検出手段取付けエラー信号を出力しているときは、振動センサ状態表示ランプ41を赤色に発光し、振動検出手段取付けエラー信号が出力されていない場合は、緑色に発光する。ブザー15は、判定手段13が加振手段取付けエラー信号もしくは振動検出手段取付けエラー信号を出力している場合に発音し、血圧測定者に注意を促す。
【0021】
以上のように、本発明の実施の形態1に係る血圧計の構成およびセンサの装着状態判定アルゴリズムによれば、加振器1および振動センサ2の被検体への装着状態を常に監視・判定しながら血圧測定を行うことが可能であり、長時間の測定において加振器1および振動センサ2が被検体の発汗等により位置ずれを起こした場合には、即座に測定者が認知可能で、適切な処置を即座に施すことが可能である。このため安定した血圧測定が長時間に渡り実施できる。
【0022】
(実施の形態2)
図5は本発明の実施の形態2に係る血圧計の構成を示している。本発明の実施の形態2の特徴は、実施の形態1の構成に、さらに無線発信手段16および無線受信手段17を設けた点にある。その他、実施の形態1と同等の作用を果たす構成要素については同一の符号を付し、その説明については省略する。
【0023】
無線発信手段16は、判定手段13からのエラー信号を入力とし、エラー信号情報を電波情報として変調して無線受信手段17に伝送し、同時に、血圧算出手段10からの血圧波形信号も入力として変調し、無線受信手段17に伝送する。無線受信手段17は、無線発信手段16からの電波情報を受信し、エラー信号情報として復調する。復調されたエラー信号は、状態表示ランプ14およびまたはブザー15を介して測定者にエラー状態を検知したことを知らせる。さらに無線受信手段17は、血圧算出手段10からの血圧波形信号も復調し、接続されたモニタ12により血圧波形を表示する。
【0024】
以上のように、本発明の実施の形態2に係る血圧計の構成によれば、無線発信手段16と無線受信手段17により、看護婦などの測定者は、被検体の居る病室から離れた場所にあるナースステーションからでも、血圧波形および血圧測定の状態を監視することができ、血圧測定の集中管理が可能となる。
【0025】
(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3に係る血圧計の判定手段におけるエラー判定アルゴリズムのフローチャートを示している。まず、ステップS5において脈波の信号強度の判定を行う。これは、例えば脈波検出手段8からの脈波振幅値と予め定められた所定脈波強度値との比較により実現できる。ステップS5において、脈波の信号強度が十分でないと判断された場合は、ステップS6において加振波の信号強度の判定を行う。これは、例えば加振波検出手段9からの加振波振幅値と予め定められた所定加振波強度値との比較により実現できる。ステップS6において、加振波の信号強度が十分でないと判断された場合は、ステップS7により振動検出手段取付けエラー信号を出力し、振動センサ2が正しく血管上に装着されてないことを示す。
【0026】
ステップS6において、加振波の信号強度が十分であると判断された場合は、ステップS8において受信した加振信号の位相差が十分に検出されているかを判断する。これは、例えば位相検出手段5からの位相信号が、予め定められた期間所定値内において、予め定められた位相差所定値以上の位相差を持つか否かの比較により実現できる。ステップS8において、十分な位相差が検出されていないと判断された場合は、ステップS7により振動検出手段取付けエラー信号を出力し、振動センサ2が正しく血管上に装着されてないことを示す。ステップS8において、十分な位相差が検出されていると判断された場合は、脈波は十分な振幅で検出されていないが、血圧測定に必要な加振波信号の位相差が十分に得られている場合であり、エラー信号は出力せずに終了する。
【0027】
ステップS5において、脈波の信号強度が十分であると判断された場合は、ステップS9において加振波の信号強度の判定を行う。これは、ステップS6と同様に、例えば加振波検出手段9からの加振波振幅値と予め定められた所定加振波強度値との比較により実現できる。ステップS9において、加振波の信号強度が十分でないと判断された場合は、ステップS10により加振手段取付けエラー信号を出力し、加振器1が正しく血管上に装着されてないことを示す。ステップS9において、加振波の信号強度が十分であると判断された場合は、エラー信号は出力せずに終了する。
【0028】
以上のように、本発明の実施の形態3に係る血圧計の構成によれば、脈波が十分に検出できない場合でも、血圧検出に必要な位相差が検出できていれば正常状態であると判定するので、脈波を必要としない装置構成の場合に、不要なエラー信号を出力することのない血圧計が実現できる。
【0029】
(実施の形態4)
図7は本発明の実施の形態4に係る血圧計の判定手段における加振信号振幅制御アルゴリズムのフローチャートを示している。本実施の形態4において、図1の加振信号発生手段4は、可変ゲインの増幅器を有しており、加振器1に与える信号振幅を変化させることが可能な構成とする。またその増幅度は判定手段13からの制御信号で制御される構成となる。
【0030】
図7において、ステップS11は加振波検出手段9からの受信加振波信号強度が予め定められた第一の所定加振波強度値 THm1 より大きいか否かを判定する。ステップS11において、受信加振波信号強度が第一の所定加振波強度値 THm1 より大きくないと判定された場合は、ステップS12により現在の加振器出力振幅が予め定められた加振器出力制限値 THlmtより小さいか否かを判定する。ステップS12において、現在の加振器出力が加振器出力制限値 THlmtより小さいと判定された場合は、ステップS13により加振信号振幅が増加され、その指令は加振信号発生手段4に伝達される。ステップS12において、現在の加振器出力が加振器出力制限値 THlmtより小さくないと判定された場合は、そのまま終了する。
【0031】
ステップS11において、受信加振波信号強度が第一の所定加振波強度値 THm1 より大きいと判定された場合は、ステップ14により、加振波検出手段9からの受信加振波信号強度が予め定められた第二の所定加振波強度値 THm2 より大きいか否かを判定する。ステップ14において、受信加振波信号強度が第二の所定加振波強度値 THm2 より大きくないと判定された場合は、そのまま終了する。ステップ14において受信加振波信号強度が第二の所定加振波強度値 THm2 より大きいと判定された場合は、ステップS15により加振信号振幅を減少し、その指令は加振信号発生手段4に伝達される。
【0032】
以上のように、本発明の実施の形態4に係る血圧計の構成によれば、被検体の特性により加振信号が血管を伝搬する際に大きく減衰してしまう場合や、血管が深部にあるでは、加振器に与える加振信号振幅を増加させることで、血圧検出に十分な加振信号が振動センサ2において検出可能となり、血圧測定を行うことができる。また、加振信号の減衰が小さい被検体では、加振信号振幅を減少させることで必要最小限の加振振幅に抑えられるため、不要に大振幅の振動を与えずに血圧測定が可能となり、消費電力の抑制、被検体へあたえる不快感の緩和が可能である。
【0033】
(実施の形態5)
図8は本発明の実施の形態5に係る血圧計の判定手段における増幅器6の増幅度制御アルゴリズムのフローチャートを示している。本実施の形態5では、図1の増幅器6は、可変ゲインの増幅器で実現され、その増幅度は判定手段13からの制御信号で制御される構成とする。
【0034】
図8において、ステップS16は、A/D変換器7からの出力信号の絶対値の最大値が第一の所定入力信号強度値 THa1 より大きいか否かを判定する。ステップS16において、A/D変換器7からの出力信号の絶対値の最大値が第一の所定入力信号強度値 THa1 より大きくないと判定された場合は、A/D変換器7に入力されている信号振幅は過小であるとみなし、ステップS17により、増幅器6での増幅度を増加させるよう出力が行われる。ステップS16において、A/D変換器7からの出力信号の絶対値の最大値が第一の所定入力信号強度値 THa1 より大きいと判定された場合は、ステップS18により、A/D 変換器7からの出力信号の絶対値の最大値が第二の所定入力信号強度値 THa2 より大きいか否かを判定する。
【0035】
ステップS18により、A/D変換器7からの出力信号の絶対値の最大値が第二の所定入力信号強度値 THa2 より大きくないと判定された場合は、A/D変換器7に入力されている信号振幅は規定の範囲に入っているとみなし、そのまま終了する。ステップS18により、A/D変換器7からの出力信号の絶対値の最大値が第二の所定入力信号強度値 THa2 より大きいと判定された場合は、A/D変換器7に入力されている信号振幅は過大であるとみなし、ステップS19により増幅器6での増幅度を減少させるよう出力が行われる。
【0036】
以上のように、本発明の実施の形態5に係る血圧計の構成によれば、、被検体の特性により加振信号が血管を伝搬する際に大きく減衰してしまう場合や、血管が深部にあり、A/D変換器7に入力される受信信号の振幅が過小であると判断される場合は、A/D変換器7の前段の増幅器6の増幅度を増加させ、十分な振幅の信号をA/D変換器7に入力されるため、精度の高い血圧測定が可能となる。また、血管が浅部にあり脈波信号が過大に検出され、A/D変換器7において飽和が発生する可能性がある場合においては、増幅器6の増幅度を小さくし、A/D変換器7における飽和を回避可能となり、多様な特性をもつ被検体に対しても血圧測定が可能な装置を構成することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば受信信号から加振信号成分と脈波成分とを抽出し、それぞれの振幅強度を用いた条件判断することにより、加振手段と振動検出手段が、被検体に正しく装着されているか否かの検出が可能となる。そのため、加振手段や振動検出手段の装着時において、それらの装着位置が正しいか否かが即座に測定者に通知され、血圧測定が容易な血圧計を提供できる。また、長時間の血圧計測において、加振手段や振動検出手段が被検体の発汗や体動などにより装着不良となった場合には、即座にエラー信号として測定者に通知されるので、信頼性の高い血圧測定が可能である。また、加振信号振幅および受信信号振幅を受信信号の状態に応じて制御することにより、血圧検出が精度良く行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る血圧計の使用態様とブロック図
【図2】実施の形態1に係る血圧計の位相検出手段にて得られるデータのプロット図
【図3】実施の形態1に係る血圧計の判定手段におけるエラー判定のフロー図
【図4】実施の形態1に係る血圧計の振動センサの正面図
【図5】本発明の実施の形態2に係る血圧計の使用態様とブロック図
【図6】本発明の実施の形態3に係る血圧計の判定手段におけるエラー判定のフロー図
【図7】本発明の実施の形態4に係る血圧計の判定手段における加振信号振幅制御のフロー図
【図8】本発明の実施の形態5に係る血圧計の判定手段における増幅器制御のフロー図
【図9】従来の血圧計の使用態様とブロック図
【符号の説明】
1 加振器(加振手段)
2 振動センサ(振動検出手段)
3 カフ式血圧計
4 加振信号発生手段
5 位相検出手段
6 増幅器
7 A/D変換器
8 脈波検出手段
9 加振波検出手段
10 血圧算出手段
11 カフ式血圧計
12 モニタ
13 判定手段
14 状態表示ランプ(エラー報知手段)
15 ブザー(エラー報知手段)
16 無線発信手段
17 無線受信手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for continuously measuring blood pressure by applying a weak vibration to a blood vessel in a living body and detecting and analyzing the vibration propagated in the blood vessel in the field of medical instruments.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of apparatus, a method for continuously measuring blood pressure in a non-invasive manner has been proposed as disclosed in, for example, Japanese National Publication No. 9-506024. This method uses the fact that the elasticity of the blood vessel changes according to the change in blood pressure, calculates the elasticity of the blood vessel by detecting the speed of vibration propagating through the blood vessel, and estimates the blood pressure from the elasticity value of the blood vessel. Is.
[0003]
Hereinafter, such a blood pressure measurement method will be described. FIG. 9 shows a block diagram of a conventional continuous blood pressure monitor. The blood vessel is vibrated from the body surface of the subject by the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to detect blood pressure with high accuracy in this method, it is necessary to place an exciter and a vibration sensor on the skin immediately above the blood vessel of the subject. Due to body movement, the probability that the
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and measures blood pressure while monitoring the attachment state of the vibrator and vibration sensor, and is stable and reliable even in long-term blood pressure measurement. Continuous blood pressure that enables accurate measurement without being affected by individual differences of subjects by controlling excitation amplitude and reception gain so that high measurement is possible and optimal signal amplitude is obtained. The purpose is to provide a total.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention extracts a pulse wave component and an excitation wave component from a reception signal, determines the attachment state of the excitation means and the vibration detection means with the subject from the respective signal amplitudes, When an error is detected, the operator is notified of the abnormality with light or sound, and the excitation signal amplitude is set so that the excitation signal amplitude and the gain of the input amplifier are variable so that the optimum signal amplitude is obtained for blood pressure detection. In addition, the gain of the input amplifier is controlled. As a result, stable and highly reliable measurement is possible even during long-term blood pressure measurement, and accurate blood pressure can be measured without being affected by individual differences between subjects.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to
[0008]
The invention according to
[0009]
According to a third aspect of the present invention, the error notification means includes a wireless transmission means and a wireless reception means, and the location where the subject exists and the location where the error notification means is installed are remote locations. 3. The continuous blood pressure monitor according to
[0010]
The invention of
[0011]
In the invention according to
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, the determination means increases the excitation amplitude in the excitation means when the intensity of the received excitation wave is smaller than the first predetermined excitation wave intensity value. There the intensity of the excitation wave is a continuous blood pressure monitor according the any of 請 Motomeko 1 Ru reduce the vibration amplitude of 5 in vibration means is greater than a second predetermined excitation wave intensity value , and if the result in greatly attenuated when the excitation signal propagates vessels by the characteristics of the subject, even when the vessel is in a deep, becomes detectable in the vibration detecting means sufficient excitation signal, blood pressure measurement It becomes possible. In addition, a subject whose attenuation of the excitation signal is small can be suppressed to the minimum necessary excitation amplitude, and thus blood pressure can be measured without applying unnecessary large amplitude vibration.
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, the determination means increases the amplification degree in the amplification means when the input signal strength input to the analog-digital conversion means is smaller than a first predetermined input signal strength value. It is the input signal intensity input to the analog / digital conversion means, to any of 請 Motomeko 1 5 the amplification degree Ru decrease in the amplifying means is greater than a second predetermined input signal strength value a continuous blood pressure monitor according, or if results in greatly attenuated when the excitation signal propagates vessels by the characteristics of the subject, even when the vessel is in the deep, the analog / digital converts a sufficient reception signal Since it is input to the means, blood pressure can be measured. Further, when the blood vessel is in a shallow part and the pulse wave signal is detected excessively, the amplification degree of the amplifying means is reduced, so that saturation in the analog / digital converting means can be avoided and blood pressure can be measured. .
[0014]
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the sphygmomanometer according to
[0015]
FIG. 2 shows a state where real and imaginary components of data obtained by phase detection are plotted on two-dimensional coordinates. The data is distributed on a circumference centered on a certain offset point O, and the amount of change in the phase angle estimated from the point O is an amount proportional to the relative value of the blood pressure.
[0016]
The blood pressure calculation means 10 operates the
[0017]
The excitation wave detection means 9 extracts only the excitation signal frequency component contained in the received signal and detects the maximum amplitude in a period of about 2 seconds. The time of about 2 seconds is about the same as the detection cycle of the pulse wave detection means 8 described above. In addition, the extraction of the excitation signal frequency component of the excitation wave detection means 9 can also use the phase detection output included in the phase difference detection means 5. Thereby, the calculation time by hardware or software can be reduced.
[0018]
The
[0019]
Details of the error determination algorithm in the determination means 13 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S1, the pulse wave signal strength is determined. This can be realized, for example, by comparing the pulse wave amplitude value from the pulse wave detecting means 8 with a predetermined pulse wave intensity value set in advance. If it is determined in step S1 that the signal intensity of the pulse wave is not sufficient, a vibration detection means attachment error signal is output in step S2, indicating that the
[0020]
In FIG. 1, the
[0021]
As described above, according to the configuration of the sphygmomanometer and the sensor attachment state determination algorithm according to
[0022]
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a configuration of a sphygmomanometer according to
[0023]
The wireless transmission means 16 receives the error signal from the determination means 13, modulates the error signal information as radio wave information and transmits it to the wireless reception means 17, and simultaneously modulates the blood pressure waveform signal from the blood pressure calculation means 10 as an input. And transmitted to the wireless receiving means 17. The wireless reception means 17 receives the radio wave information from the wireless transmission means 16 and demodulates it as error signal information. The demodulated error signal informs the measurer that an error condition has been detected via the
[0024]
As described above, according to the configuration of the sphygmomanometer according to the second embodiment of the present invention, the
[0025]
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows a flowchart of an error determination algorithm in the determination unit of the sphygmomanometer according to
[0026]
If it is determined in step S6 that the signal strength of the excitation wave is sufficient, it is determined in step S8 whether the phase difference of the excitation signal received is sufficiently detected. This can be realized, for example, by comparing whether or not the phase signal from the phase detection means 5 has a phase difference greater than or equal to a predetermined phase difference within a predetermined value for a predetermined period. If it is determined in step S8 that a sufficient phase difference has not been detected, a vibration detection means attachment error signal is output in step S7, indicating that the
[0027]
If it is determined in step S5 that the signal strength of the pulse wave is sufficient, the signal strength of the excitation wave is determined in step S9. As in step S6, this can be realized by, for example, comparing the excitation wave amplitude value from the excitation wave detection means 9 with a predetermined excitation wave intensity value set in advance. If it is determined in step S9 that the signal intensity of the excitation wave is not sufficient, an excitation means attachment error signal is output in step S10, indicating that the
[0028]
As described above, according to the configuration of the sphygmomanometer according to
[0029]
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows a flowchart of an excitation signal amplitude control algorithm in the determination unit of the sphygmomanometer according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the excitation signal generating means 4 in FIG. 1 has a variable gain amplifier and is configured to be able to change the signal amplitude applied to the
[0030]
In FIG. 7, step S11 determines whether or not the received excitation signal intensity from the excitation detection means 9 is greater than a predetermined first predetermined excitation intensity value THm1. If it is determined in step S11 that the received excitation signal intensity is not greater than the first predetermined excitation intensity value THm1, the current output of the vibrator is determined in advance in step S12. It is determined whether or not the limit value is less than THlmt. If it is determined in step S12 that the current vibrator output is smaller than the vibrator output limit value THlmt, the vibration signal amplitude is increased in step S13, and the command is transmitted to the vibration signal generating means 4. The If it is determined in step S12 that the current vibrator output is not smaller than the vibrator output limit value THlmt, the process is terminated.
[0031]
If it is determined in step S11 that the received excitation signal intensity is greater than the first predetermined excitation intensity value THm1, the received excitation signal intensity from the excitation wave detection means 9 is determined in advance in step S14. It is determined whether or not it is greater than a predetermined second predetermined excitation wave intensity value THm2. If it is determined in
[0032]
As described above, according to the configuration of the sphygmomanometer according to the fourth embodiment of the present invention, the excitation signal is greatly attenuated when propagating through the blood vessel due to the characteristics of the subject, or the blood vessel is in the deep part. Then, by increasing the amplitude of the vibration signal applied to the vibrator, a vibration signal sufficient for blood pressure detection can be detected by the
[0033]
(Embodiment 5)
FIG. 8 shows a flowchart of the amplification degree control algorithm of the
[0034]
In FIG. 8, step S16 determines whether or not the maximum absolute value of the output signal from the A /
[0035]
If it is determined in step S18 that the maximum value of the absolute value of the output signal from the A /
[0036]
As described above, according to the configuration of the sphygmomanometer according to the fifth embodiment of the present invention, the excitation signal is greatly attenuated when propagating through the blood vessel due to the characteristics of the subject, or the blood vessel is deeper. If it is determined that the amplitude of the received signal input to the A /
[0037]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the excitation signal component and the pulse wave component are extracted from the received signal, and the condition determination using the respective amplitude intensities is performed. However, it is possible to detect whether or not it is correctly attached to the subject. Therefore, when the vibration means and vibration detection means are attached, the measurer is immediately notified whether or not the attachment positions are correct, and a blood pressure meter that can easily measure blood pressure can be provided. In addition, in measurement of blood pressure over a long period of time, if the vibration means or vibration detection means becomes worn due to sweating or body movement of the subject, the measurement person is immediately notified as an error signal. High blood pressure measurement is possible. Further, blood pressure detection can be performed with high accuracy by controlling the excitation signal amplitude and the reception signal amplitude in accordance with the state of the reception signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a usage diagram and block diagram of a sphygmomanometer according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plot diagram of data obtained by phase detection means of the sphygmomanometer according to the first embodiment. FIG. 4 is a front view of a vibration sensor of the sphygmomanometer according to the first embodiment. FIG. 5 is a front view of the vibration sensor of the sphygmomanometer according to the first embodiment. Usage Mode and Block Diagram FIG. 6 is a flowchart of error determination in the sphygmomanometer determining means according to
1 Exciter (excitation means)
2 Vibration sensor (vibration detection means)
3
15 Buzzer (error notification means)
16 Wireless transmission means 17 Wireless reception means
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