JP6562658B2 - Pulse wave signal measuring apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は脈波信号計測装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a pulse wave signal measuring apparatus and a control method thereof.
従来、動脈硬化等の血管疾患の指標として、下肢と上肢で計測した血圧の比(下肢上肢血圧比)や、脈波伝播速度又は脈波速度(Pulse Wave Velocity:PWV)が一般的に用いられている。下肢上肢血圧比としては、例えば上腕と足首で計測した収縮期血圧の比(ABI)や上腕と足趾で計測した収縮期血圧の比(TBI)などが知られており、下肢の動脈狭窄の有無を表す指標として用いられる。一方、PWVは心臓から大動脈に血液を送り出す際に派生した血管壁圧が動脈中を移動する際に発生する波動が血管壁を伝わる早さであり、速くなるほど血管が硬くなっていることを意味する。PWVは血管上の2点の脈波及びその伝播時間(PWT)を計測し、この2点間の距離を伝播時間で除すことにより求められる。 Conventionally, as an index of vascular diseases such as arteriosclerosis, the ratio of blood pressure measured in the lower limbs and upper limbs (lower limb upper limb blood pressure ratio), pulse wave velocity or pulse wave velocity (PWV) is generally used. ing. As the lower limb upper limb blood pressure ratio, for example, the ratio of systolic blood pressure measured with the upper arm and ankle (ABI) and the ratio of systolic blood pressure measured with the upper arm and toes (TBI) are known. Used as an indicator of presence or absence. On the other hand, PWV is the speed at which the wave generated when the blood vessel wall pressure derived from blood flow from the heart to the aorta travels through the artery is transmitted through the blood vessel wall, and the higher the speed, the harder the blood vessel. To do. PWV is obtained by measuring the pulse wave at two points on the blood vessel and its propagation time (PWT) and dividing the distance between the two points by the propagation time.
しかしながら、脈波伝播速度は血圧によって変化する値であるため、実際には血圧値に応じた補正が必要となる。そのため、本出願人は血圧に依存しない血管硬化度指標として、以下の式で表される評価値βを提案した(特許文献1)。
β=(2ρ/ΔP)・ln(Ps/Pd)・PWV2
(ただし、ρは血液密度(定数)、Psは収縮期血圧、Pdは拡張期血圧、ΔP=Ps−Pd、ln()は自然対数である)
However, since the pulse wave propagation speed is a value that varies depending on the blood pressure, correction according to the blood pressure value is actually required. Therefore, the present applicant has proposed an evaluation value β expressed by the following formula as a vascular sclerosis index that does not depend on blood pressure (Patent Document 1).
β = (2ρ / ΔP) · ln (P s / P d ) · PWV 2
(Where ρ is blood density (constant), P s is systolic blood pressure, P d is diastolic blood pressure, ΔP = P s −P d , ln () is a natural logarithm)
脈拍ごとの誤差の影響を低減し、精度の良いPWT(およびPWV)を得るため、複数の連続する脈拍について算出されたPWTを平均することが望ましい。従って、複数の連続する心拍について安定した脈波を計測することが重要であるが、脈波は被検者の体動や緊張によっても変動する。 In order to reduce the influence of errors for each pulse and to obtain an accurate PWT (and PWV), it is desirable to average the PWT calculated for a plurality of consecutive pulses. Therefore, it is important to measure a stable pulse wave for a plurality of consecutive heartbeats, but the pulse wave also varies depending on the body movement and tension of the subject.
特許文献2では、脈波の区分点間の時間差のばらつきに基づいて脈波の品質を判定して表示する構成が開示されている。この表示により、ユーザ(検査技師)は、脈波の品質が低い場合には、脈波の品質が高くなるまで脈波の計測を繰り返し行うことが可能になる。 Patent Document 2 discloses a configuration in which the quality of a pulse wave is determined and displayed based on a variation in time difference between pulse wave division points. With this display, when the quality of the pulse wave is low, the user (examiner) can repeatedly measure the pulse wave until the pulse wave quality becomes high.
しかしながら、表示を見落としたり、表示の意味を理解していなかったりした場合でも、ユーザが再計測を行わなければPWTの精度が低いままになってしまうため、根本的な解決策とは言えなかった。 However, even if the display is overlooked or the meaning of the display is not understood, if the user does not perform remeasurement, the accuracy of the PWT will remain low, which is not the fundamental solution. .
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、品質のよいPWTを簡便に計測することを支援する脈波検査装置およびその制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a pulse wave inspection apparatus and a control method thereof that support easy measurement of a high-quality PWT.
上述の目的は、少なくとも1つの部位で検出された予め定められた時間分の脈波信号について、予め定められた脈波伝播時間を計測する計測手段と、計測手段が計測した脈波伝播時間の品質を判定する判定手段と、判定手段により判定された品質が予め定められた基準以上と判定手段に判定されると、計測手段による脈波伝播時間の計測と、判定手段による判定とを終了させる制御手段と、を有し、予め定められた基準が、計測手段が計測した脈波伝播時間の総数のうち、所定のばらつき度合いの範囲に含まれるものの割合であることを特徴とする脈波信号計測装置によって達成される。 The above-described object is to provide a measuring means for measuring a predetermined pulse wave propagation time with respect to a pulse wave signal for a predetermined time detected in at least one part, and a pulse wave propagation time measured by the measuring means. When the determination unit determines that the quality is determined and the quality determined by the determination unit is equal to or higher than a predetermined reference, the measurement of the pulse wave propagation time by the measurement unit and the determination by the determination unit are terminated. possess a control unit, a pulse wave signal a predetermined reference, characterized in that the total number of pulse wave propagation time measuring means has measured a percentage of what is included in the scope of a predetermined degree of variation Achieved by the measuring device.
このような構成により、本発明によれば、品質のよいPWTを簡便に計測することを支援する脈波検査装置およびその制御方法を提供することができる。 With such a configuration, according to the present invention, it is possible to provide a pulse wave inspection apparatus and a control method thereof that support easy measurement of a high-quality PWT.
以下、図面を参照して本発明をその例示的な実施形態に基づいて詳細に説明する。
●(装置の構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る脈波信号計測装置の一例としての血圧脈波検査装置の構成例を示すブロック図である。血圧脈波検査装置は、本体200と、本体200に接続されるカフやセンサなどから構成される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on exemplary embodiments with reference to the drawings.
● (Device configuration)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a blood pressure pulse wave inspection apparatus as an example of a pulse wave signal measurement apparatus according to an embodiment of the present invention. The blood pressure pulse wave inspection apparatus includes a main body 200 and a cuff or a sensor connected to the main body 200.
演算制御部10は、本実施形態の血圧脈波検査装置全体の動作を制御する。演算制御部10は、例えば図示しない1つ以上のプログラマブルプロセッサ(CPU、MPUなど)と、ROM、RAM(不揮発性RAMを含む)を有する。演算制御部10は、ROMや保存部80に記憶されている制御プログラムを実行することにより、後述するカフ誤装着検出処理を含む、血圧脈波検査装置の機能を実現する。保存部80は例えばハードディスクドライブや書き込み可能な光ディスクドライブ、不揮発性半導体メモリ等の不揮発性記憶装置であってよい。 The arithmetic control unit 10 controls the operation of the entire blood pressure pulse wave inspection apparatus of the present embodiment. The arithmetic control unit 10 has, for example, one or more programmable processors (CPU, MPU, etc.), ROM, and RAM (including nonvolatile RAM) not shown. The arithmetic control unit 10 executes the control program stored in the ROM or the storage unit 80, thereby realizing the functions of the blood pressure pulse wave test apparatus including the cuff erroneous attachment detection process described later. The storage unit 80 may be a nonvolatile storage device such as a hard disk drive, a writable optical disk drive, or a nonvolatile semiconductor memory.
表示部70は例えばLCDなどの表示装置であり、各種の操作ガイダンス、GUI(Graphical User Interface)画面、計測した生体信号、計測結果レポートなどを表示する。表示部70は本体200に内蔵されていても、本体200に接続される外部表示装置であってもよい。 The display unit 70 is a display device such as an LCD, and displays various operation guidance, a GUI (Graphical User Interface) screen, a measured biological signal, a measurement result report, and the like. The display unit 70 may be built in the main body 200 or an external display device connected to the main body 200.
記録部75は典型的にはサーマルプリンタであり、計測した生体信号や計測結果レポートなどを印字出力する。音声発生部85はスピーカを含み、各種の音声メッセージや報知音を出力する。入力/指示部90は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル等の入力デバイスであり、ユーザが血圧脈計測装置に指示や設定を入力するために用いられる。入力/指示部90も表示部70と同様、本体200に内蔵されていても、外付けされてもよい。 The recording unit 75 is typically a thermal printer, and prints out a measured biological signal, a measurement result report, and the like. The voice generation unit 85 includes a speaker and outputs various voice messages and notification sounds. The input / instruction unit 90 is an input device such as a keyboard, a mouse, a button, or a touch panel, and is used by a user to input instructions and settings to the blood pressure pulse measuring device. Similarly to the display unit 70, the input / instruction unit 90 may be built in the main body 200 or may be externally attached.
上肢用駆血制御部201は、右上肢(右上腕)に装着するためのカフ21R内のゴム嚢21aRと、左上肢(左上腕)に装着するためのカフ21L内のゴム嚢21aLとにそれぞれ接続された1対のホース21hを接続するためのコネクタを有する。また、上肢用駆血制御部201は、1対のホース21hそれぞれの内圧を検出する圧力センサ211R,211Lを有する。 The upper limb blood-feeding control unit 201 includes a rubber sac 21aR in the cuff 21R for mounting on the upper right limb (upper right arm) and a rubber sac 21aL in the cuff 21L for mounting on the left upper limb (left upper arm), respectively. It has a connector for connecting a pair of connected hoses 21h. Further, the upper limb blood pressure control unit 201 includes pressure sensors 211R and 211L that detect the internal pressure of each of the pair of hoses 21h.
下肢用駆血制御部202は、右下肢(右足首)に装着するためのカフ22R内のゴム嚢22aRと、左下肢(左足首)に装着するためのカフ22L内のゴム嚢22aLとにそれぞれ接続された1対のホース22hを接続するためのコネクタを有する。また、下肢用駆血制御部202は、1対のホース22hそれぞれの内圧を検出する圧力センサ221R,221Lを有する。 The lower limb blood stagnation control unit 202 is applied to the rubber sac 22aR in the cuff 22R for mounting on the right lower limb (right ankle) and the rubber sac 22aL in the cuff 22L for mounting on the left lower limb (left ankle), respectively. It has a connector for connecting a pair of connected hoses 22h. Further, the lower limb blood pressure control unit 202 includes pressure sensors 221R and 221L that detect internal pressures of the pair of hoses 22h.
なお、ここでは上肢用駆血制御部201と下肢用駆血制御部202にカフが2つずつ接続される構成を示したが、カフが1つずつ接続される構成であってもよい。
上肢用駆血制御部201と下肢用駆血制御部202は基本的に同一構成を有するが、演算制御部10は、上肢用駆血制御部201からは上肢の計測信号が出力され、下肢用駆血制御部202からは下肢の計測信号が出力されているものとして取り扱う。
Here, the configuration in which two cuffs are connected to the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202 is shown, but a configuration in which one cuff is connected to each other may be used.
The upper limb blood drive control unit 201 and the lower limb blood drive control unit 202 basically have the same configuration, but the arithmetic control unit 10 outputs an upper limb measurement signal from the upper limb blood drive control unit 201, and the lower limb blood drive control unit 202. It is assumed that the measurement signal of the lower limb is output from the blood pressure control unit 202.
上肢用駆血制御部201と下肢用駆血制御部202はそれぞれ、演算制御部10から動作を制御可能なポンプおよび排気弁を有する。演算制御部10は、これらのポンプおよび排気弁の動作を制御することにより、カフのゴム嚢(21aR,21aL,22aR,22aL)の加圧/減圧(給気/排気)制御を行う。圧力センサ211R、Lおよび221R、Lは、接続されたカフのゴム嚢21aR,21aL,22aR,22aLの内圧に応じた電気信号を出力する。上肢用駆血制御部201と下肢用駆血制御部202は、圧力センサ211R、Lおよび221R、Lが出力する電気信号に増幅やA/D変換等の信号処理を適用し、脈波情報として演算制御部10へ出力する。これにより、演算制御部10はPWVの算出に必要な脈波や、ABIの算出に必要な血圧などを取得することができる。 Each of the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202 includes a pump and an exhaust valve whose operations can be controlled by the arithmetic control unit 10. The arithmetic control unit 10 controls the pressurization / decompression (supply / exhaust) of the cuff rubber sac (21aR, 21aL, 22aR, 22aL) by controlling the operations of the pump and the exhaust valve. The pressure sensors 211R, L and 221R, L output an electrical signal corresponding to the internal pressure of the rubber couch 21aR, 21aL, 22aR, 22aL of the connected cuff. The upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202 apply signal processing such as amplification and A / D conversion to the electrical signals output from the pressure sensors 211R, L and 221R, L, and obtain pulse wave information. Output to the arithmetic control unit 10. Thereby, the calculation control part 10 can acquire the pulse wave required for calculation of PWV, the blood pressure required for calculation of ABI, and the like.
心音検出部203には心音マイク23が接続され、被検者に装着された心音マイク23により検出された心音信号に対して増幅やA/D変換など所定の信号処理を行い、演算制御部10に供給する。後述するように、心音信号は主に、心臓における脈波の開始時点を決定するために用いられる。 A heart sound microphone 23 is connected to the heart sound detection unit 203, performs predetermined signal processing such as amplification and A / D conversion on the heart sound signal detected by the heart sound microphone 23 attached to the subject, and the arithmetic control unit 10. To supply. As will be described later, the heart sound signal is mainly used to determine the start time of the pulse wave in the heart.
心電信号検出部204は心電計であり、接続された複数の心電電極24a、24bから得られる心電信号に所定の信号処理を適用して演算制御部10へ供給する。図では簡単のため2つの心電電極24a、24bを図示しているが、実際には取得する心電信号の種類や数に応じた数や種類の電極を用いる。心電信号はより総合的な診断を行う際に必要に応じて取得する。 The electrocardiogram signal detection unit 204 is an electrocardiograph, applies predetermined signal processing to the electrocardiogram signals obtained from the plurality of connected electrocardiogram electrodes 24a and 24b, and supplies the signal to the arithmetic control unit 10. In the figure, for the sake of simplicity, two electrocardiographic electrodes 24a and 24b are shown, but in actuality, the number and types of electrodes corresponding to the type and number of electrocardiographic signals to be acquired are used. The electrocardiogram signal is acquired as necessary when performing a more comprehensive diagnosis.
脈波検出部205は、例えばアモルファス脈波センサやエアバッグ式の脈波センサである脈波センサ25a、25bにより検出した脈波信号、具体的には頸動脈波、股動脈波や膝窩動脈波の信号に所定の信号処理を適用して演算制御部10へ供給する。脈波センサの数は計測する脈波信号の数に応じて3つ以上であってもよい。 The pulse wave detection unit 205 is a pulse wave signal detected by pulse wave sensors 25a and 25b which are, for example, amorphous pulse wave sensors or airbag type pulse wave sensors, specifically carotid, hip and popliteal arteries. A predetermined signal processing is applied to the wave signal and supplied to the arithmetic control unit 10. The number of pulse wave sensors may be three or more depending on the number of pulse wave signals to be measured.
なお、血圧脈波検査装置の本体200には、図示した以外にも、他の機器と通信を行うための有線及び/又は無線通信インタフェースや、リムーバブルメディアを用いる記憶装置等が設けられても良い。また、表示部70や記録部75を本体200とは別個の装置とすることを可能にする場合には、周知のディスプレイインタフェース、プリンタインタフェースが設けられる。 In addition, the main body 200 of the blood pressure pulse wave examination apparatus may be provided with a wired and / or wireless communication interface for communicating with other devices, a storage device using a removable medium, and the like in addition to the illustrated one. . Further, in the case where the display unit 70 and the recording unit 75 can be made a separate device from the main body 200, a known display interface and printer interface are provided.
なお、血圧脈波検査装置の本体200が有する構成要素のうち、心音検出部203、心電信号検出部204、脈波検出部205の1つ以上については、個別の回路として実現する代わりに、演算制御部10が有するプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することにより機能を実現してもよい。 Of the components included in the main body 200 of the blood pressure pulse wave examination apparatus, one or more of the heart sound detection unit 203, the electrocardiogram signal detection unit 204, and the pulse wave detection unit 205 are not realized as individual circuits. The function may be realized by a programmable processor included in the arithmetic control unit 10 executing software.
●(計測前の準備)
このような構成を有する血圧脈波検査装置を用いて計測を行う際の手順、動作について説明する。ここでは、最も精度の高い計測を行う場合について説明する。なお、時刻設定等の装置動作に関する初期設定処理や、センサやカフ類を本体200に装着する処理、ID、年齢、性別、身長、体重といった被検者の個人情報を入力/指示部90を用いて入力する処理は既に行ってあるものとする。また、以下では、4つのカフを全て用いて計測する場合について説明するが、上肢、下肢一つずつを用いた計測も可能である。
● (Preparation before measurement)
A procedure and operation when performing measurement using the blood pressure pulse wave inspection apparatus having such a configuration will be described. Here, a case where measurement with the highest accuracy is performed will be described. The initial setting process relating to the device operation such as time setting, the process of attaching the sensor or cuff to the main body 200, the personal information of the subject such as ID, age, sex, height, and weight is input / instruction unit 90. It is assumed that the input process has already been performed. Moreover, although the case where it measures using all four cuffs is demonstrated below, the measurement using one upper limb and one lower limb is also possible.
本実施形態の血圧脈波検査装置は、脈波計測と血圧計測とを実施可能であり、例えば上述の評価値β(以下ではCAVI値という)を算出する場合には、PWVを算出するための脈波計測、血圧計測の順に実行する。PWTやPWVの計測だけ行う場合には脈波計測のみを実行する。また、ABIやTBIの計測だけ行う場合には血圧計測のみを実行する。ただし、以下では、本発明に関連する脈波計測について詳細に説明する。 The blood pressure pulse wave inspection apparatus of the present embodiment can perform pulse wave measurement and blood pressure measurement. For example, when calculating the above-described evaluation value β (hereinafter referred to as CAVI value), the PWV is calculated. It performs in order of pulse wave measurement and blood pressure measurement. When only PWT or PWV measurement is performed, only pulse wave measurement is performed. When only ABI or TBI measurement is performed, only blood pressure measurement is performed. However, the pulse wave measurement related to the present invention will be described in detail below.
まず、準備段階として、カフ、センサ等を被検者の所定部位に装着する。具体的には、上肢用のカフ21Rを被検者の右上腕部に、カフ21Lを被検者の左上腕部に、下肢用のカフ22Rを被検者の右足首又は足趾に、カフ22Lを被検者の左足首または足趾に、それぞれ装着する。なお、足首に装着するカフと足趾に装着するカフとはその構成が異なるが、ここではいずれも下肢用カフとして説明する。カフ21、22の装着は面ファスナー等により行うことができる。また、心電電極24a、24bを例えば左右手首に装着する。装着部位には良好な検出のために通常行われるようにクリーム等を塗布する。心電電極24a,24bの装着部位は取得する誘導種別に応じて変更可能である。なお、心電信号を計測しない場合には心電電極24a,24bの装着は不要である。 First, as a preparation stage, a cuff, a sensor, and the like are attached to a predetermined part of the subject. Specifically, the cuff 21R for the upper limb is placed on the upper right arm of the subject, the cuff 21L is placed on the left upper arm of the subject, and the cuff 22R for the lower limb is placed on the right ankle or toe of the subject. 22L is attached to the left ankle or toe of the subject. The cuff attached to the ankle and the cuff attached to the toe are different in configuration, but here both are described as the lower limb cuff. The cuffs 21 and 22 can be attached with a hook-and-loop fastener or the like. Further, the electrocardiographic electrodes 24a and 24b are attached to the left and right wrists, for example. A cream or the like is applied to the mounting site as is usually done for good detection. The attachment site of the electrocardiographic electrodes 24a and 24b can be changed according to the type of guidance to be acquired. In addition, when the electrocardiogram signal is not measured, it is not necessary to attach the electrocardiogram electrodes 24a and 24b.
また、心音マイク23を被検者の胸部所定位置(第II肋間胸骨左縁部)にテープ等で貼り付ける。さらに、脈波センサ25aを頸部(頸動脈拍動部位)に取り付ける。また、必要により鼠蹊部(股動脈拍動部位)や、右または左の膝窩中心に脈波センサ25bを取り付ける。脈波信号をカフだけで計測する場合、脈波センサ25a,25bの装着は不要である。 Further, the heart sound microphone 23 is attached to a predetermined chest position of the subject (the left edge of the second intercostal sternum) with a tape or the like. Further, the pulse wave sensor 25a is attached to the neck (carotid artery pulsation site). Further, if necessary, the pulse wave sensor 25b is attached to the buttocks (hip artery pulsation site) or the right or left popliteal center. When the pulse wave signal is measured only with the cuff, it is not necessary to mount the pulse wave sensors 25a and 25b.
PWVを計測する場合には次に、被検者の
・第II肋間胸骨左縁部(心音マイク23の装着部位)から右股動脈拍動部位(脈波センサ25bの装着部位)までの距離D、
・右股動脈拍動部位から右膝関節中央部までの距離L2、
・右膝関節中央部から右足首カフ装着部位中央までの距離L3、
をそれぞれスケール等で計測して入力する。これらの距離は血管長として用いられる。なお、これらの距離は、実測せずに、被検者の身長に該当する統計値を自動的に用いるようにしてもよい。以上で計測前の準備は終了する。
In the case of measuring PWV, next, the distance D from the left edge of the subject's II intercostal sternum (part where the heartbeat microphone 23 is attached) to the right hip artery pulsation part (part where the pulse wave sensor 25b is attached) ,
-Distance L2 from the right hip artery pulsation site to the center of the right knee joint,
-Distance L3 from the center of the right knee joint to the center of the right ankle cuff attachment site,
Are measured and input using a scale. These distances are used as blood vessel lengths. For these distances, statistical values corresponding to the height of the subject may be automatically used without actually measuring. This completes the preparation before measurement.
●(脈波計測処理)
計測の準備が完了し、例えば入力/指示部90から計測開始指示が与えられると、演算制御部10はまず、上肢用駆血制御部201および下肢用駆血制御部202に対し、脈波計測の開始を指示する。これに応答して上肢用駆血制御部201は、圧力センサ211R,211Lで検出される、カフ21R,21Lのゴム嚢21aR,21aLの内圧(以下、カフ圧という)が所定の圧力(例えば50〜60mmHg程度)となるまでポンプで給気する。下肢用駆血制御部202もまた同様に、ゴム嚢22aR,22aLに給気する。
● (Pulse wave measurement processing)
When preparation for measurement is completed, for example, when a measurement start instruction is given from the input / instruction unit 90, the arithmetic control unit 10 first measures pulse wave measurements on the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202. Instruct the start of. In response to this, the upper limb tourniquet control unit 201 detects the internal pressure of the rubber sac 21aR, 21aL of the cuff 21R, 21L (hereinafter referred to as cuff pressure) detected by the pressure sensors 211R, 211L as a predetermined pressure (for example 50 It supplies with a pump until it becomes about ~ 60mmHg). Similarly, the leg driving control unit 202 supplies air to the rubber sac 22aR and 22aL.
また、上肢用駆血制御部201および下肢用駆血制御部202は、給気制御の開始とともに、圧力センサ211R,211L,221R,221Lで検出されるカフ圧の変化を表す信号(脈波信号)の、演算制御部10への出力を開始する。 In addition, the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202 start the air supply control, and signals (pulse wave signals) representing changes in cuff pressure detected by the pressure sensors 211R, 211L, 221R, and 221L. ) To the arithmetic control unit 10 is started.
演算制御部10は、上肢用駆血制御部201および下肢用駆血制御部202から脈波信号を受信し始めると、脈波信号を保存部80に保存しながら、カフ誤装着判定処理を実行する。カフ誤装着判定処理は、カフの装着部位が誤っていないかどうか(本実施形態では上肢と下肢を取り違えて装着されていないかどうか)を判定する処理である。 When the arithmetic control unit 10 starts to receive pulse wave signals from the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202, the arithmetic control unit 10 executes the cuff erroneous attachment determination process while saving the pulse wave signal in the storage unit 80. To do. The erroneous cuff wearing determination process is a process of determining whether or not the cuff wearing site is correct (in this embodiment, whether the upper limb and the lower limb are mistakenly worn).
(カフ誤装着判定処理)
図2のフローチャートを用いて、カフ誤装着判定処理の詳細について説明する。S101で演算制御部10は、上肢用駆血制御部201および下肢用駆血制御部202から受信している脈波信号について、予め定められた特徴点(区分点)が検出されるかどうか判定する。ここでは、特徴点として、脈波信号の立ち上がり点を検出するものとするが、切痕点など他の特徴点であってもよい。そして、演算制御部10は、特徴点が検出できない脈波信号があれば、例えば表示部70にメッセージを表示するなどして、その脈波信号に対応する装着部位のカフの装着状態を確認するように促し(S103)、処理をS101に戻す。
(Incorrect cuff attachment determination process)
Details of the cuff erroneous attachment determination process will be described with reference to the flowchart of FIG. In S101, the arithmetic control unit 10 determines whether or not a predetermined feature point (segmentation point) is detected for the pulse wave signals received from the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202. To do. Here, the rising point of the pulse wave signal is detected as the feature point, but may be another feature point such as a notch point. Then, if there is a pulse wave signal for which a feature point cannot be detected, the arithmetic control unit 10 displays a message on the display unit 70, for example, and confirms the wearing state of the cuff corresponding to the pulse wave signal. (S103), and the process returns to S101.
脈波信号のすべてで特徴点が検出できたと判定されれば、S105で演算制御部10は、右半身で計測された脈波信号として受信している1対の脈波信号について、同じ心拍に対応する特徴点を検出する。ここでは、脈波信号の立ち上がり点を検出するものとするが、切痕点など他の特徴点であってもよい。そして、演算制御部10は、上肢(右上腕)で計測されたものとして受信している脈波信号と、下肢(右足首)で計測されたものとして受信している脈波信号の、同一心拍に係る同じ特徴点の発生タイミングの前後関係が、カフの装着部位が正しい場合に想定される前後関係と合致するか否か判定する。 If it is determined that the feature points can be detected from all of the pulse wave signals, in S105, the arithmetic control unit 10 uses the same heartbeat for the pair of pulse wave signals received as the pulse wave signals measured in the right half of the body. Corresponding feature points are detected. Here, the rising point of the pulse wave signal is detected, but it may be another feature point such as a notch point. Then, the arithmetic control unit 10 uses the same heartbeat of the pulse wave signal received as measured by the upper limb (upper right arm) and the pulse wave signal received as measured by the lower limb (right ankle). It is determined whether or not the context of the generation timing of the same feature point according to the above matches the context assumed when the cuff attachment site is correct.
図3に示すように、上肢と下肢とでカフの装着部位の取り違えがなければ、同一心拍に係る脈波信号では、右上腕で計測される立ち上がり点301よりも、心臓からの距離が右上腕より遠い右足首で計測される立ち上がり点302の方が遅れて発生するはずである。換言すれば、図中のTba(上腕部−足首間の脈波伝播時間)は正の値になるはずである。このように、正しい装着部位が心臓からの距離において異なる位置関係を有している場合には、同一心拍に係る脈派の特徴点の検出タイミングの前後関係を予め想定することができる。そのため、演算制御部10は、同半身で計測されたものとして受信している1対の脈波信号の特徴点の発生タイミングの前後関係が、カフの装着部位が正しい場合に想定される前後関係と合致するか否かを判定する。なお、S105の判定は、下肢(右足首)で計測されたものとして受信している脈波信号の立ち上がり点よりも、上肢(右上腕)で計測されたものとして受信している脈波信号の立ち上がり点が早いかどうかの判定であってもよい。演算制御部10は、左半身で計測された脈波信号として受信している1対の脈波信号についても同様の判定を行う。 As shown in FIG. 3, if there is no mistake in the cuff wearing part between the upper limb and the lower limb, the pulse wave signal related to the same heartbeat has a distance from the heart higher than the rising point 301 measured by the upper right arm. The rising point 302 measured at the far right ankle should occur later. In other words, Tba (pulse wave propagation time between the upper arm and the ankle) in the figure should be a positive value. In this way, when the correct wearing site has a different positional relationship with respect to the distance from the heart, the front-rear relationship of the detection timing of the characteristic points of the pulse group related to the same heartbeat can be assumed in advance. Therefore, the arithmetic control unit 10 is assumed to have a context in which the relationship between the generation timings of the feature points of the pair of pulse wave signals received as measured by the same body is correct when the cuff attachment site is correct. It is determined whether or not. Note that the determination in S105 is that the pulse wave signal received as measured by the upper limb (upper right arm) rather than the rising point of the pulse wave signal received as measured by the lower limb (right ankle). It may be determined whether the rising point is early. The arithmetic control unit 10 performs the same determination on a pair of pulse wave signals received as pulse wave signals measured on the left half.
S105で、受信している脈波信号の特徴点の発生タイミングの前後関係が、想定される前後関係と合致していれば、演算制御部10は処理をS107に進め、上肢と下肢の装着部位の取り違えはないと判定する。そして、後述する、PWT計測処理に移行する。 In S105, if the anteroposterior relation of the generation timing of the feature point of the received pulse wave signal matches the assumed anteroposterior relation, the arithmetic control unit 10 advances the process to S107, and the upper limb and lower limb wearing parts It is determined that there is no mistake. And it transfers to the PWT measurement process mentioned later.
一方、受信している脈波信号の特徴点の発生タイミングの前後関係が、想定される前後関係と合致していない(食い違っている)場合、演算制御部10は処理をS109に進め、上肢と下肢の装着部位の取り違えが発生していると判定する。そして、S111で波形計測の中止を上肢用駆血制御部201および下肢用駆血制御部202に指示し、例えば表示部70にメッセージを表示するなどして、誤装着されていると思われる装着部位の情報とともに、カフの装着部位を確認するように促す。そして、入力/指示部90から計測開始指示が再度与えられるまで待機する。 On the other hand, when the context of the generation timing of the feature point of the received pulse wave signal does not match the expected context (the difference), the arithmetic control unit 10 advances the process to S109, and It is determined that a misplacement of the lower limb attachment site has occurred. Then, in S111, instructing the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202 to stop the waveform measurement, and displaying a message on the display unit 70, for example, wearing that seems to be erroneously worn. Along with the information on the part, the user is prompted to confirm the part to which the cuff is attached. Then, it waits until a measurement start instruction is given again from the input / instruction unit 90.
(PWT計測処理)
次に、PWVの算出に先立って実施するPWTの計測処理について、図4のフローチャートを用いて説明する。上述したカフ誤装着判定処理において、上肢および下肢の取り違えなくカフが装着されていると判定された場合、演算制御部10はPWTの算出を開始する。本実施形態では、予め定められた所定時間(例えば、5秒、8秒、または16秒)の区間に検出された複数拍分の脈波信号について算出した複数のPWTの値のばらつきが所定の条件を満たすまでPWTの算出処理を継続して実施する。
(PWT measurement process)
Next, PWT measurement processing performed prior to calculation of PWV will be described with reference to the flowchart of FIG. In the above-described erroneous cuff wearing determination process, when it is determined that the cuff is worn without any mistake between the upper limb and the lower limb, the arithmetic control unit 10 starts calculating the PWT. In the present embodiment, variations in the values of a plurality of PWTs calculated for pulse wave signals for a plurality of beats detected in a predetermined time period (for example, 5 seconds, 8 seconds, or 16 seconds) are predetermined. The PWT calculation process is continued until the condition is satisfied.
まず、演算制御部10は、心音検出部203、心電信号検出部204、および脈波検出部205に対し、心音信号、心電信号、脈波信号の計測を開始するように指示する。上述の通り、心電信号と、頸動脈や股動脈の脈波信号の計測は必要に応じて行われる。心音検出部203、心電信号検出部204、および脈波検出部205は、この指示に応答して、心音マイク23、心電電極24a,24b、および脈波センサ25a,25bを通じて計測された信号の、演算制御部10への出力を開始する。 First, the arithmetic control unit 10 instructs the heart sound detection unit 203, the electrocardiogram signal detection unit 204, and the pulse wave detection unit 205 to start measurement of a heart sound signal, an electrocardiogram signal, and a pulse wave signal. As described above, the electrocardiogram signal and the pulse wave signal of the carotid artery and the hip artery are measured as necessary. In response to this instruction, the heart sound detection unit 203, the electrocardiogram signal detection unit 204, and the pulse wave detection unit 205 are signals measured through the heart sound microphone 23, the electrocardiogram electrodes 24a and 24b, and the pulse wave sensors 25a and 25b. The output to the arithmetic control unit 10 is started.
なお、心音信号(および必要に応じて心電信号や脈波信号)の計測開始指示は、脈波信号の計測開始指示と同時またはそれ以降の任意のタイミングで行うことができる。 Note that a measurement start instruction for a heart sound signal (and an electrocardiogram signal or a pulse wave signal, if necessary) can be performed at any time after or simultaneously with the measurement start instruction for a pulse wave signal.
演算制御部10は、心音検出部203、心電信号検出部204、および脈波検出部205から出力される心音信号、心電信号、脈波信号を保存部80に保存しながら、図4に示すPWT算出処理を開始する。 The arithmetic control unit 10 stores the heart sound signal, the electrocardiogram signal, and the pulse wave signal output from the heart sound detection unit 203, the electrocardiogram signal detection unit 204, and the pulse wave detection unit 205 in the storage unit 80 as shown in FIG. The PWT calculation process shown is started.
演算制御部10は、S201で、PWT(TbおよびTba)の算出を開始する。具体的には、演算制御部10はまず、心音検出部203を介して取得した心音信号における心II音の発生タイミングを検出する。心電信号を計測している場合、演算制御部10は、心電信号のR波の発生タイミング近傍に存在する心音信号のピーク群(心I音由来のピーク群)が小康状態となった後に現れるピーク群の最初の立ち上がり点を心II音の発生タイミングとして検出する。心電信号を計測していない場合、演算制御部10は、いずれかの脈波信号の立ち上がり点の後で心音信号に最初に現れるピーク群の最初の立ち上がり点を心II音の発生タイミングとして検出する。 In S201, the arithmetic control unit 10 starts calculating PWT (Tb and Tba). Specifically, the arithmetic control unit 10 first detects the generation timing of the heart II sound in the heart sound signal acquired via the heart sound detection unit 203. When the electrocardiogram signal is measured, the arithmetic control unit 10 determines that the peak group of heart sound signals (peak group derived from the heart I sound) existing in the vicinity of the R wave generation timing of the electrocardiogram signal is in a lull state. The first rising point of the peak group that appears is detected as the heart II sound generation timing. When the electrocardiogram signal is not measured, the arithmetic control unit 10 detects the first rising point of the peak group first appearing in the heart sound signal after the rising point of any pulse wave signal as the generation timing of the heart II sound. To do.
そして、演算制御部10は、PWTとして、以下のTbおよびTba、並びにTb+Tbaの値を算出し、保存部80に保存する。
Tb:心II音の発生タイミングから上腕脈波(または頸動脈波)の切痕点(ノッチ)までの時間差
Tba:上腕脈波(または頸動脈波)の立ち上がり点から足首(又は足趾)脈波の立ち上がり点までの時間差
Then, the arithmetic control unit 10 calculates the following values of Tb and Tba and Tb + Tba as PWT and stores them in the storage unit 80.
Tb: time difference from the generation timing of heart II sound to notch point of brachial pulse wave (or carotid artery wave) Tba: ankle (or toe) pulse from rising point of brachial pulse wave (or carotid artery wave) Time difference to the rise of the wave
S203で演算制御部10は、設定された時間分の脈波信号についてPWTの算出を行ったか判定し、まだであれば処理をS201に戻し、算出が終わっていれば処理をS205に進める。 In S203, the arithmetic control unit 10 determines whether the PWT has been calculated for the pulse wave signals for the set time. If not, the process returns to S201, and if the calculation is completed, the process proceeds to S205.
S205で演算制御部10は、設定された時間分の脈波信号について算出したPWTの品質を、例えばPWTの値のばらつき度合いに基づいて評価する。設定された時間にn拍の脈波信号が計測され、S201でn個のPWTが算出されているとする。この場合、演算制御部10は、ばらつき度合いの評価値として、総数nのPWTのうち、所定のばらつき度合いの範囲に含まれるものの割合に基づいてPWTの品質を判定することができる。
評価値は例えば
評価値(%)=(平均値±σの範囲に含まれる算出値の数)/算出値の総数n×100
であってよい。ここで、σはn個のPWTの標準偏差である。評価値は、Tb、Tba、Tb+Tbaのうち、少なくとも1つについて求めればよい。評価値を1つ求める場合にはTb+Tbaについて求めることが好ましい。
In S205, the arithmetic control unit 10 evaluates the quality of the PWT calculated for the pulse wave signal for the set time based on, for example, the degree of variation in the PWT value. It is assumed that n beats of pulse wave signals are measured at the set time and n PWTs are calculated in S201. In this case, the arithmetic control unit 10 can determine the quality of the PWT based on the ratio of the total number of PWTs included in the range of the predetermined variation degree as the evaluation value of the variation degree.
The evaluation value is, for example, evaluation value (%) = (number of calculated values included in the range of average value ± σ) / total number of calculated values n × 100
It may be. Here, σ is a standard deviation of n PWTs. The evaluation value may be obtained for at least one of Tb, Tba, and Tb + Tba. When obtaining one evaluation value, it is preferable to obtain Tb + Tba.
そして、演算制御部10は、設定された時間分の脈波信号について算出したPWTの品質を評価値に応じて例えば以下のように判定する。
◎:75%以上
○:50%以上75%未満
△:25%以上50%未満
×:25%未満
And the arithmetic control part 10 determines the quality of PWT calculated about the pulse-wave signal for the set time according to an evaluation value as follows, for example.
◎: 75% or more ○: 50% or more and less than 75% Δ: 25% or more and less than 50% ×: less than 25%
演算制御部10は、ここで判定した結果を、例えば表示部70を通じてユーザに報知することができる。
図5は、本実施形態に係る血圧脈波検査装置の表示部70における表示画面例を示す。演算制御部10は、例えば計測の準備段階からこの画面の表示を開始し、心電信号331や心音信号332、脈波信号333が受信されるとリアルタイムで画面内の波形表示部330に、直近の所定時間分の波形を表示する。
The arithmetic control unit 10 can notify the user of the result determined here through the display unit 70, for example.
FIG. 5 shows an example of a display screen on the display unit 70 of the blood pressure pulse wave examination apparatus according to the present embodiment. The arithmetic control unit 10 starts display of this screen from, for example, a measurement preparation stage. When the electrocardiogram signal 331, the heart sound signal 332, and the pulse wave signal 333 are received, the calculation control unit 10 immediately approaches the waveform display unit 330 in the screen in real time. The waveform for a predetermined time is displayed.
波形表示部330の上部には、右半身で計測された脈波に基づいて算出されたPWTに対応した品質表示領域310と、左半身で計測された脈波に基づいて算出されたPWTに対応した品質表示領域320が設けられている。演算制御部10は、上述した評価値に応じた表示を品質表示領域310,320で行うことにより、ユーザにPWTの品質を報知することができる。なお、品質表示は波形表示画面で行う以外に、血圧脈波検査装置の筐体に設けられたLEDなど、他の表示デバイスや表示装置で行ってもよい。 The upper part of the waveform display unit 330 corresponds to the quality display region 310 corresponding to the PWT calculated based on the pulse wave measured on the right half and the PWT calculated based on the pulse wave measured on the left half. The quality display area 320 is provided. The arithmetic control unit 10 can notify the user of the quality of the PWT by performing the display according to the above-described evaluation value in the quality display areas 310 and 320. In addition to displaying on the waveform display screen, the quality display may be performed on another display device or display device such as an LED provided on the housing of the blood pressure pulse wave inspection apparatus.
本実施形態ではPWTの品質(計測される脈波信号の品質ともいえる)を、4段階に区分しているため、品質表示も4段階で行う。具体的な表示方法に特に制限はないが、本実施形態では、品質表示領域310,320をそれぞれ4つの部分領域311〜314,321〜324に分割し、上述の4段階の区分に合わせた表示を行う。なお、品質評価の区分の数と、部分領域の数とは一対一の対応関係を有さなくてもよい。 In this embodiment, the quality of the PWT (which can be said to be the quality of the measured pulse wave signal) is divided into four stages, so that the quality display is also performed in four stages. Although there is no particular limitation on the specific display method, in the present embodiment, the quality display areas 310 and 320 are divided into four partial areas 311 to 314 and 321 to 324, respectively, and display according to the above-described four stages of divisions. I do. The number of quality evaluation sections and the number of partial areas do not have to have a one-to-one correspondence.
具体的には、4つの部分領域311〜314,321〜324の一番左から、上述の評価区分に応じて、×では1つ、△では左から2つ、○では3つ、◎では4つ(全て)表示(点灯表示)する。表示する部分領域の数だけでなく、数に応じて表示色を変更してもよい。本実施形態では、×と△は品質に問題があると判定するため、×と△に該当する場合と、○と◎に該当する場合とで表示効果(色、輝度、点滅の有無など)を異ならせてもよい。なお、複数のPWT(本実施形態ではTb、Tba、Tb+Tbaの2つ以上)について評価値を算出する場合、品質表示領域310,320にはそのうち1つ(本実施形態ではTb+Tab)の評価結果を表示すればよい。 Specifically, from the leftmost of the four partial areas 311 to 314 and 321 to 324, according to the above-described evaluation classification, one in x, two from left in △, three in ◯, and four in ◎ (All) display (lights up). In addition to the number of partial areas to be displayed, the display color may be changed according to the number. In this embodiment, since x and △ are determined to have a problem in quality, display effects (color, brightness, presence / absence of blinking, etc.) are shown for cases corresponding to x and △ and cases corresponding to ○ and ◎. It may be different. When the evaluation value is calculated for a plurality of PWTs (two or more of Tb, Tba, and Tb + Tba in the present embodiment), one of the evaluation results (Tb + Tab in the present embodiment) is displayed in the quality display areas 310 and 320. Show it.
設定された時間分の脈波信号について算出されたPWTの品質をリアルタイムで表示することで、ユーザは算出されたPWTの精度を把握することができる。そして、精度が低い場合には計測を中止し、カフが適切に装着されているか確認したり、被検者が安静状態になるのを待ったりしてから、再計測することで、精度の良いPWTの算出結果を得ることができる。 By displaying the quality of the PWT calculated for the pulse wave signal for the set time in real time, the user can grasp the accuracy of the calculated PWT. And if the accuracy is low, stop the measurement, check whether the cuff is properly worn, wait for the subject to be in a resting state, and then measure again, so the accuracy is good The calculation result of PWT can be obtained.
しかしながら、精度の低いPWTしか得られていない場合でも、従来は設定された時間分の脈波信号についてのPWTの算出が終われば、PWT計測処理を終了していた。そのため、ユーザが品質表示領域310,320を見落としたり、表示の意味を理解していなかったりした場合、PWTの精度が低いままになってしまうという問題があった。前者はユーザが品質表示領域310,320を監視していれば防止できるが、ユーザの負担となる。また、品質表示領域310,320を見た結果、より精度の良いPWTを得ようとして、許容できる品質(○)が得られているにもかかわらず、最良品質(◎)が得られるまで計測を何度もやりなおし、ユーザと被検者双方の負担を増す原因になる場合もある。 However, even if only PWT with low accuracy is obtained, conventionally, when the calculation of PWT for a pulse wave signal for a set time has been completed, the PWT measurement processing has been completed. Therefore, when the user overlooks the quality display areas 310 and 320 or does not understand the meaning of the display, there is a problem that the accuracy of the PWT remains low. The former can be prevented if the user monitors the quality display areas 310 and 320, but it is a burden on the user. In addition, as a result of looking at the quality display areas 310 and 320, measurement is performed until the best quality (◎) is obtained in spite of the acceptable quality (() being obtained in order to obtain a more accurate PWT. It may be retried many times, which increases the burden on both the user and the subject.
そのため、本実施形態では、品質評価結果が閾値に満たない場合(上述の×または△の区分に該当する場合)には、設定された時間が経過しても、閾値以上の品質のPWT算出結果が得られるまで、血圧脈波検査装置がPWTの計測処理を自動的に延長する。 Therefore, in this embodiment, when the quality evaluation result is less than the threshold value (when it falls under the above-mentioned x or Δ category), even if the set time has elapsed, the PWT calculation result having the quality equal to or higher than the threshold value Is obtained, the blood pressure pulse wave inspection device automatically extends the PWT measurement process.
具体的にはS207で演算制御部10は、S205での評価結果が所定基準以上(ばらつき度合いが所定基準未満)であれば処理をS209へ、評価結果が所定基準未満(ばらつき度合いが所定基準以上)であれば処理をS211へ進める。ここでは、上述した評価値(%)が50%以上、すなわち○または◎に区分される評価値であれば評価結果が所定基準以上(ばらつき度合いが所定基準未満)であるものとする。なお、複数のPWT(本実施形態ではTb、Tba、Tb+Tbaの2つ以上)について評価値を算出する場合、その全て、あるいは予め定めた1つ以上の評価結果が所定基準未満(ばらつき度合いが所定基準以上)であれば処理をS211へ進める。本実施形態では、Tb+Tbaの評価結果が所定基準未満(ばらつき度合いが所定基準以上)であれば、他のPWTの評価結果にかかわらず処理をS211へ進めるものとする。 Specifically, in S207, the arithmetic control unit 10 proceeds to S209 if the evaluation result in S205 is equal to or greater than a predetermined standard (the degree of variation is less than the predetermined standard), and the evaluation result is less than the predetermined standard (the degree of variation is equal to or greater than the predetermined standard). ), The process proceeds to S211. Here, if the above-described evaluation value (%) is 50% or more, that is, an evaluation value classified into ◯ or ◎, the evaluation result is equal to or greater than a predetermined standard (the degree of variation is less than the predetermined standard). When the evaluation values are calculated for a plurality of PWTs (two or more of Tb, Tba, and Tb + Tba in the present embodiment), all of them or one or more predetermined evaluation results are less than a predetermined standard (the degree of variation is predetermined). If it is greater than or equal to the reference, the process proceeds to S211. In the present embodiment, if the evaluation result of Tb + Tba is less than a predetermined reference (the degree of variation is equal to or greater than the predetermined reference), the process proceeds to S211 regardless of the evaluation results of other PWTs.
S209で演算制御部10は、脈波計測処理の終了処理を行う。これにより、直近の設定された時間分の脈波信号から算出したPWTの品質が所定の基準を満たした時点で自動的に計測が終了される。また、演算制御部10はともに、設定された時間分の脈波信号から算出したn個のPWT(Tb,TbaおよびTb+Tba)の算出値のうち、全体の平均値±標準偏差σの範囲に含まれるPWTの平均値を、設定された時間分の脈波信号におけるPWTの代表値として算出する。そして、CAVI値および/またはABI値を算出する場合には血圧計測処理に移行し、血圧計測を行わない場合には必要に応じてS210で脈波伝播速度(PWV)を算出して処理を終了する。なお、PWVはS209で算出したTbおよびTbaの代表値、あるいはTb+Tbaの代表値を用いて、例えばPWV=(D×1.3+L2+L3)/(Tb+Tba)として算出することができる。なお、PWVの算出は血圧計測処理で行ってもよい。 In S209, the arithmetic control unit 10 performs a pulse wave measurement process end process. As a result, the measurement is automatically terminated when the quality of the PWT calculated from the pulse wave signal for the latest set time satisfies a predetermined standard. In addition, both of the arithmetic control units 10 are included in the range of the average value ± standard deviation σ of the calculated values of n PWTs (Tb, Tba and Tb + Tba) calculated from the pulse wave signals for the set time. An average value of the PWT is calculated as a representative value of the PWT in the pulse wave signal for the set time. Then, when calculating the CAVI value and / or the ABI value, the process proceeds to the blood pressure measurement process. When the blood pressure measurement is not performed, the pulse wave velocity (PWV) is calculated as necessary in S210 and the process is terminated. To do. PWV can be calculated, for example, as PWV = (D × 1.3 + L2 + L3) / (Tb + Tba) using the representative value of Tb and Tba calculated in S209 or the representative value of Tb + Tba. The calculation of PWV may be performed by blood pressure measurement processing.
脈波計測処理の終了処理により、上肢用駆血制御部201および下肢用駆血制御部202はカフ21R、21L、22R、22Lのゴム嚢21aR,21aL,22aR,22aLの排気を行う。また、心音検出部203、心電信号検出部204、および脈波検出部205の動作を停止させてもよい。 By the end processing of the pulse wave measurement process, the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202 exhaust the rubber sac 21aR, 21aL, 22aR, and 22aL of the cuffs 21R, 21L, 22R, and 22L. Further, the operations of the heart sound detection unit 203, the electrocardiogram signal detection unit 204, and the pulse wave detection unit 205 may be stopped.
CAVI値やABI値を計測する場合、演算制御部10は、上肢用駆血制御部201および下肢用駆血制御部202に対し、血圧計測の開始を指示し、オシロメトリック法による血圧計測を行う。CAVI値のみを計測する場合は右上腕の血圧のみ計測すれば良い。ABI値を計測する場合には、PWTの計測と同様、上肢および下肢の1対または2対で血圧計測を行う。血圧計測の詳細およびCAVI値やABI値の算出については公知の方法を用いることができるため、これ以上の詳細については説明を省略する。 When measuring the CAVI value or the ABI value, the arithmetic control unit 10 instructs the upper limb blood pressure control unit 201 and the lower limb blood pressure control unit 202 to start blood pressure measurement, and performs blood pressure measurement by the oscillometric method. . When only the CAVI value is measured, only the blood pressure of the upper right arm may be measured. When measuring the ABI value, blood pressure is measured with one pair or two pairs of the upper limb and the lower limb, similar to the measurement of PWT. Since details of the blood pressure measurement and calculation of the CAVI value and the ABI value can be performed by a known method, the description of further details is omitted.
一方、S211で演算制御部10は、予め定められた脈波計測の上限時間(例えば120秒)に達したか否かを判定し、上限時間に達していればS217へ、上限時間に達していなければS213へ処理を進める。 On the other hand, in S211, the arithmetic control unit 10 determines whether or not a predetermined upper limit time of pulse wave measurement (for example, 120 seconds) has been reached, and if the upper limit time has been reached, the upper limit time has been reached in S217. If not, the process proceeds to S213.
S217で演算制御部10は、S209と同様の脈波計測処理の終了処理を行うとともに、例えば表示部70にメッセージを表示するなどして、ユーザに脈波計測が正常に行えなかった旨を報知する。この際、品質が基準に達しなかった部位(右半身および/または左半身)を合わせて報知することが望ましい。 In S217, the arithmetic control unit 10 performs the same pulse wave measurement process termination process as in S209, and displays a message on the display unit 70, for example, to inform the user that the pulse wave measurement has not been performed normally. To do. At this time, it is desirable to report together the parts (the right half and / or the left half) whose quality did not reach the standard.
脈波計測の継続時間が上限時間に達していなければ、S213で演算制御部10は、脈波計測とPWTの算出を継続する。この際、演算制御部10は、表示部70にメッセージを表示するなどして、PWTの計測処理を自動延長している旨を報知してもよい。S215で演算制御部10は、直近の設定された時間分の脈波信号から算出したn個のPWT(Tb,Tba,Tb+Tba)の予め定めた1種類以上についてS205と同様に品質評価を行い、処理をS207へ戻す。 If the duration of the pulse wave measurement has not reached the upper limit time, the arithmetic control unit 10 continues the pulse wave measurement and the calculation of the PWT in S213. At this time, the arithmetic control unit 10 may notify that the PWT measurement process is automatically extended by displaying a message on the display unit 70 or the like. In S215, the arithmetic control unit 10 performs quality evaluation in the same manner as in S205 on one or more types of n PWTs (Tb, Tba, Tb + Tba) calculated from pulse wave signals for the most recently set time, The process returns to S207.
このように、演算制御部10は、脈波の計測を開始してから、直近の設定された時間分の脈波信号から算出したn個のPWT(Tb,Tba,Tb+Tba)の予め定めた1種類以上についてばらつき度合いが所定基準を満たすまで、PWTの算出とその品質評価を自動的に延長(継続)する。そして、新たなPWTを算出するごとに、直近の設定された時間分の脈波信号から算出したn個のPWTのばらつき度合いが所定基準を満たすか判定し、所定基準を満たせば自動的に脈波計測処理を終了する。 In this way, the arithmetic control unit 10 starts the measurement of the pulse wave and then determines a predetermined 1 of n PWTs (Tb, Tba, Tb + Tba) calculated from the pulse wave signals for the latest set time. The PWT calculation and its quality evaluation are automatically extended (continued) until the degree of variation satisfies a predetermined standard for more than one type. Then, each time a new PWT is calculated, it is determined whether the variation degree of the n PWTs calculated from the pulse wave signals for the most recently set time satisfies a predetermined criterion, and if the predetermined criterion is satisfied, the pulse is automatically generated. The wave measurement process is terminated.
そのため、ユーザは、計測開始指示を与えるだけで、カフの装着が適切でない場合を除き、必要な基準を満たした品質のPWTを計測することができる。また、上肢と下肢とを取り違えてカフが装着されている場合には、PWTの計測前に装置が自動的に検出してユーザに報知するため、早期に対応が可能であり、PWTの計測動作を無駄に行うことを防止できる。また、本実施形態の脈波信号計測装置を、脈波計測と血圧計測とを同じ構成(ここではカフ)で行う血圧脈波検査装置のような装置に適用すれば、血圧測定に先立ってカフが上肢と下肢の取り違えなく装着されていることを確認することが可能であり、有用である。 Therefore, the user can measure a PWT having a quality that satisfies the necessary standard, except by giving a measurement start instruction, except when the cuff is not properly worn. In addition, when the cuff is worn with the upper limb and the lower limb mixed up, the device automatically detects and notifies the user before the PWT measurement, so that it is possible to cope with it early and the PWT measurement operation. Can be avoided. In addition, if the pulse wave signal measurement device of the present embodiment is applied to a device such as a blood pressure pulse wave inspection device that performs pulse wave measurement and blood pressure measurement with the same configuration (here, cuff), the cuff is measured prior to blood pressure measurement. It is possible to confirm that the wearer is worn without making a mistake between the upper limb and the lower limb, which is useful.
(他の実施形態)
なお、PWVの計測だけを行う場合、PWTを、心電信号のR波のタイミングと、1カ所の脈波の切痕点(ノッチ)との時間差として求めてもよい。この場合、カフでの脈波計測は1カ所で行えばよい。
(Other embodiments)
When only the PWV measurement is performed, the PWT may be obtained as a time difference between the R wave timing of the electrocardiogram signal and one pulse wave notch point (notch). In this case, the pulse wave measurement with the cuff may be performed at one place.
また、カフの誤装着判定処理については、同一心拍に係る脈派の同種の特徴点の検出タイミングに有意に差がある2カ所で脈波を計測する構成であれば、計測部位は上腕部と足首または足趾といった、上肢の1部位と下肢の1部位に限られない。また、脈派信号の検出手段はカフに限定されず、脈派を検出可能な任意のセンサであってよい。 In addition, regarding the cuff mis-attachment determination process, if the pulse wave is measured at two locations where the detection timing of the same kind of feature points of the same pulse related to the same heartbeat is significantly different, the measurement site is the upper arm portion. It is not limited to one part of the upper limb and one part of the lower limb such as an ankle or toe. The pulse signal detection means is not limited to a cuff, and may be any sensor capable of detecting a pulse.
なお、上述の実施形態においては説明及び理解を容易にするため、予め設定された計測時間分の脈波信号に含まれるn個の心拍全てについて算出したPWTをまとめて評価し、かつ代表値を求める場合について説明した。しかしながら、評価したり代表値を求めたりするPWTの数は、予め設定された計測時間分の脈波信号に含まれる総心拍数より少なくてもよい。この場合、予め設定された計測時間分の脈波信号について複数回行った評価結果がいずれも基準以上であれば計測を終了する。 In the above-described embodiment, for ease of explanation and understanding, PWTs calculated for all n heartbeats included in a pulse wave signal for a preset measurement time are collectively evaluated, and representative values are set. The case where it asks was explained. However, the number of PWTs to be evaluated or to obtain a representative value may be smaller than the total heart rate included in the pulse wave signal for a preset measurement time. In this case, if the evaluation results performed a plurality of times for the pulse wave signal for the preset measurement time are all equal to or higher than the reference, the measurement is terminated.
また、予め設定された計測時間分の脈波信号に含まれる全ての心拍についてまとめて評価値を求める場合でも、複数の評価値を用いて予め設定された計測時間分のPWTの品質を評価してもよい。例えば、予め設定された計測時間が8秒である場合、直近の8秒間に計測された脈波信号で得られたPWTの品質評価を1秒毎に行い、8回連続して基準以上の評価結果が得られた時点における直近の8秒を計測結果として計測を終了するように構成してもよい。この場合、1秒毎に品質評価が行われるため、8秒分の計測時間に対して8回の評価が実行され、より高精度に品質評価を行うことができる。1秒毎の代わりに1拍ごとに評価を実行してもよい。 In addition, even when the evaluation values are obtained for all the heartbeats included in the pulse wave signal for the preset measurement time, the quality of the PWT for the preset measurement time is evaluated using a plurality of evaluation values. May be. For example, if the preset measurement time is 8 seconds, the PWT quality evaluation obtained from the pulse wave signal measured in the last 8 seconds is performed every second, and the evaluation above the standard is performed 8 times in succession. You may comprise so that measurement may be complete | finished by making the measurement result into the last 8 seconds when the result was obtained. In this case, since the quality evaluation is performed every second, eight evaluations are performed for the measurement time of 8 seconds, and the quality evaluation can be performed with higher accuracy. The evaluation may be performed every beat instead of every second.
なお、本発明に係る脈波信号計測装置の制御方法は、演算制御部10が有するプログラマブルプロセッサ(コンピュータ)に、上述した動作を実行させるプログラム(アプリケーションソフトウェア)として実現することもできる。従って、このようなプログラムおよび、プログラムを格納した記憶媒体(CD−ROM、DVD−ROM等の光学記録媒体や、磁気ディスクのような磁気記録媒体、半導体メモリカードなど)もまた本発明を構成する。 In addition, the control method of the pulse wave signal measuring apparatus according to the present invention can also be realized as a program (application software) that causes a programmable processor (computer) included in the arithmetic control unit 10 to execute the above-described operation. Therefore, such a program and a storage medium storing the program (an optical recording medium such as a CD-ROM or DVD-ROM, a magnetic recording medium such as a magnetic disk, a semiconductor memory card, etc.) also constitute the present invention. .
21L、21R、22L、22R...カフ、23...心音マイク、24a、24b...心電電極、25a、25b...脈波センサ、70...表示部、201...上肢用駆血制御部、202...下肢用駆血制御部、203...心音検出部、204...心電信号検出部、205...脈波検出部、211L、211R、221L、221R...圧力センサ 21L, 21R, 22L, 22R ... cuff, 23 ... heart sound microphone, 24a, 24b ... electrocardiographic electrodes, 25a, 25b ... pulse wave sensor, 70 ... display unit, 201 ... Upper extremity blood drive control unit, 202 ... lower limb blood drive control unit, 203 ... heart sound detection unit, 204 ... electrocardiogram signal detection unit, 205 ... pulse wave detection unit, 211L, 211R, 221L 221R ... Pressure sensor
Claims (11)
前記計測手段が計測した脈波伝播時間の品質を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された品質が予め定められた基準以上と前記判定手段に判定されると、前記計測手段による脈波伝播時間の計測と、前記判定手段による判定とを終了させる制御手段と、
を有し、
前記予め定められた基準が、前記計測手段が計測した脈波伝播時間の総数のうち、所定のばらつき度合いの範囲に含まれるものの割合であることを特徴とする脈波信号計測装置。 Measuring means for measuring a predetermined pulse wave propagation time for a pulse wave signal for a predetermined time detected in at least one part;
Determining means for determining the quality of the pulse wave propagation time measured by the measuring means;
Control means for ending the measurement of the pulse wave propagation time by the measurement means and the determination by the determination means when the quality determined by the determination means is equal to or higher than a predetermined reference and the determination means;
I have a,
The pulse wave signal measuring apparatus according to claim 1, wherein the predetermined reference is a ratio of a total number of pulse wave propagation times measured by the measuring means that is included in a range of a predetermined degree of variation .
前記計測工程で計測された脈波伝播時間の品質を判定する判定工程と、
前記判定工程により判定された品質が予め定められた基準以上と前記判定工程により判定されると、前記計測工程および前記判定工程の実行を終了させる制御工程と、
を有し、
前記予め定められた基準が、前記計測工程で計測された脈波伝播時間の総数のうち、所定のばらつき度合いの範囲に含まれるものの割合であることを特徴とする脈波信号計測装置の制御方法。 A measurement step of measuring a predetermined pulse wave propagation time for a predetermined amount of pulse wave signals detected at at least one site;
A determination step of determining the quality of the pulse wave propagation time measured in the measurement step;
When the quality determined by the determination step is determined by the determination step to be equal to or higher than a predetermined reference, the control step ends the execution of the measurement step and the determination step;
I have a,
The method for controlling a pulse wave signal measuring apparatus, wherein the predetermined reference is a ratio of a total number of pulse wave propagation times measured in the measuring step and included in a range of a predetermined degree of variation .
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