ЭЛЕКТРОННЫЙ СФИГМОМАНОМЕТР Российский патент 2014 года по МПК A61B5/225 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электронным сфигмоманометрам и, в частности, к электронному сфигмоманометру с ручным накачиванием давления.

Уровень техники

В предшествующем уровне техники существуют сфигмоманометр с автоматическим накачиванием давления, содержащий насос и т.п., и сфигмоманометр с ручным накачиванием давления, содержащий резиновую грушу и т.п.

В отношении сфигмоманометра с автоматическим накачиванием давления существует способ оценки систолического кровяного давления в процессе накачивания давления, прекращения накачивания в момент времени, когда достигается оценочное систолическое кровяное давление + заданное значение, и перехода к снижению давления (находящаяся на рассмотрении заявка на патент Японии № 4-261639 (патентный документ 1)).

С другой стороны, в отношении сфигмоманометра с ручным накачиванием, определение давления для оптимального накачивания, при котором накачивание прекращается, часто основано на опыте пользователя. В большинстве существующих изделий дается инструкция по определению целевого значения давления накачивания как обычного значения систолического кровяного давления человека, которое ожидается при измерении, от +30 до 40 мм рт.ст. Пользователь таким образом не знает, до какого значения давления фактически необходимо производить накачивание.

Поэтому в отношении сфигмоманометра с ручным накачиванием предложен сфигмоманометр, позволяющий уведомлять пользователя о том, когда требуется повторное накачивание до нового целевого значения накачивания, причем новое целевое значение накачивания является значением, полученным прибавлением постоянного значения, определенного заранее, к значению накачивания непосредственно перед тем, как обнаруживается недостаточность накачивания (находящаяся на рассмотрении заявка на патент Японии № 57-145640 (патентный документ 2)).

Патентный документ 1: находящаяся на рассмотрении заявка на патент Японии № 4-261639.

Патентный документ 2: находящаяся на рассмотрении заявка на патент Японии № 57-145640.

Сущность изобретения

Задачи, решаемые изобретением

В изобретении, описанном в находящейся на рассмотрении заявке на патент Японии № 57-145640 (патентный документ 2), независимо от того, определена или нет недостаточность накачивания, после того как накачивание было прекращено, выводится уведомление о целевом значении накачивания для повторного выполнения этапа. Поэтому пользователь не может знать целевое значение накачивания, пока накачивание не будет один раз остановлено.

Поэтому пользователь не может конкретно определить, до какого значения необходимо повышать давление при первой операции накачки, и может испытывать сомнение, даже если используется способ согласно находящейся на рассмотрении заявке на патент Японии № 57-145640 (патентный документ 2). В некоторых случаях такое сомнение может неблагоприятно влиять на значение кровяного давления. Нагрузка на пользователя при чрезмерном накачивании или когда требуется повторное накачивание из-за недостаточного накачивания накачки не обязательно является малой.

Поэтому способ, при котором пользователь может знать, до какого давления требуется производить накачивание, имеет смысл с точки зрения точности и удобства измерения.

Настоящее изобретение было создано, чтобы решить описанные выше проблемы, и его задача заключается в обеспечении электронного сфигмоманометра с ручным накачиванием, способного уведомлять пользователя о том, до какого значения следует повышать давление в серии операций накачивания.

Средство решения проблемы

Аспект настоящего изобретения касается электронного сфигмоманометра с ручным накачиванием, содержащего манжету, подлежащую оборачиванию вокруг заданного места на теле, блок ручного накачивания для накачивания давления в манжете посредством ручной операции, выполняемой пользователем, датчик давления для определения сигнала давления в манжете, представляющего давление в манжете, блок определения специфической составляющей для определения синтетической волны флюктуационной волны при ручном накачивании и пульсовой волны давления в качестве специфической составляющей, основываясь на сигнале давления в манжете, полученном во время накачивания, блок обработки для получения значения для получения целевого значения накачивания, основываясь на результате определения, полученном блоком определения специфической составляющей, и блок уведомления для уведомления о дальнейшем накачивании до целевого значения накачивания.

Предпочтительно, блок обработки для получения значения содержит первый вычислительный узел для вычисления кривой интерполяции флюктуационной волны при ручном накачивании для части специфической составляющей на основе формы сигнала до и после специфической составляющей, второй вычислительный узел для вычисления составляющей пульсовой волны посредством вычитания кривой интерполяции из специфической составляющей, узел оценки для оценки значения систолического кровяного давления, основываясь на амплитуде составляющей пульсовой волны, и узел определения для определения значения, полученного добавлением заданного значения к оценочному значению систолического кровяного давления, в качестве целевого значения накачивания.

Предпочтительно, электронный сфигмоманометр дополнительно содержит блок определения значения давления для определения текущего значения давления на основе сигнала давления в манжете, полученного во время накачивания, в котором блок уведомления отображает текущее значение давления и целевое значение накачивания в связке их друг с другом.

Предпочтительно, блок уведомления уведомляет об окончании накачивания, когда текущее значение давления достигает целевого значения накачивания.

Предпочтительно, блок обработки для получения значения содержит узел определения для определения значения, получаемого добавлением заданного значения к значению давления в момент времени, когда определяется специфическая составляющая, в качестве целевого значения накачивания всякий раз при определении специфической составляющей.

Предпочтительно, блок определения специфической составляющей определяет флюктуационную составляющую давления, у которой значение амплитуды меньше, чем первое пороговое значение, в сигнале давления в манжете, полученном во время накачивания, в качестве специфической составляющей.

Предпочтительно, электронный сфигмоманометр дополнительно содержит блок определения для определения, является ли амплитуда при ручном накачивании, представляющая амплитуду флюктуационной волны при ручном накачивании, большей или равной второму пороговому значению, в котором второе пороговое значение представляет значение, большее или равное первому пороговому значению. Блок уведомления дополнительно выдает уведомления, направляя действия пользователя так, чтобы амплитуда при ручном накачивании стала больше или равной второму пороговому значению, когда блоком определения определено, что амплитуда при ручном накачивании меньше, чем второе пороговое значение.

Технический результат изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, даже в сфигмоманометре с ручным накачиванием может выдаваться уведомление о необходимости выполнения накачивания до целевого значения накачивания. Поэтому пользователь может продолжать операцию накачивания с чувством уверенности, пока не достигнет целевого значения накачивания. Дополнительно, можно предотвратить чрезмерное сжатие.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - внешний вид сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - блок-схема, представляющая конфигурацию аппаратного обеспечения сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3(А) и 3(В) - графики, показывающие разницу в форме сигнала давления (форме сигнала давления в манжете), вызванную разницей в способе накачивания.

Фиг.4(А) и 4(В) - графики, показывающие разницу в форме сигнала давления во время накачивания, вызванную разницей в способе накачивания.

Фиг.5 - функциональная блок-схема, представляющая функциональную конфигурацию сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - диаграмма, показывающая способ определения специфической составляющей (синтетической волны флюктуационной волны при ручном накачивании и пульсовой волны давления) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7(А)-7(С) - графики, показывающие примеры определения специфической составляющей и выделения составляющей пульсовой волны при большом ходе (случай быстрого накачивания).

Фиг.8(А)-8(С) - графики, показывающие примеры определения специфической составляющей и выделения составляющей пульсовой волны при нормальном ходе (случай обычной скорости).

Фиг.9(А)-9(С) - графики, показывающие примеры определения специфической составляющей и выделения составляющей пульсовой волны при малом ходе (случай низкой скорости накачивания).

Фиг.10(А)-10(С) - графики, показывающие примеры определения специфической составляющей и выделения составляющей пульсовой волны при неравномерном ходе.

Фиг.11(А) и 11(В) - графики, показывающие разницу в форме сигнала давления, вызванную разницей в длине окружности плеча.

Фиг.12 - блок-схема последовательности выполнения операций процесса измерения кровяного давления в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 - график, показывающий способ выделения составляющей пульсовой волны во время ручного накачивания в варианте осуществления, соответствующем настоящему изобретению.

Фиг.14 - график, показывающий пример отображения на экране недостаточности сжатия и целевого значения накачивания в варианте осуществления, соответствующем настоящему изобретению.

Фиг.15 - блок-схема последовательности выполнения операций процесса измерения кровяного давления в соответствии с модификацией варианта осуществления настоящего изобретения.

Способ выполнения изобретения

Вариант осуществления настоящего изобретения будет подробно описан со ссылкой на чертежи. Одинаковые или соответствующие части на чертежах обозначаются одними и теми же ссылочными позициями и их описание повторяться не будет.

Описание внешнего вида

Сначала со ссылкой на фиг.1 будет описан внешний вид электронного сфигмоманометра (далее сокращенно называемого "сфигмоманометр"), соответствующего настоящему варианту осуществления.

На фиг.1 представлен внешний вид сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг.1, сфигмоманометр 1 содержит основной корпус 10, манжету 20 для закрепления на заданном месте тела, таком как плечо пациента, подлежащего измерению, и воздушную трубку 24А для соединения основного корпуса 10 и манжеты 20. . Сфигмоманометр 1 содержит ручной механизм накачивания и, например, содержит резиновую грушу 30 и воздушную трубку 24B для соединения резиновой груши 30 и основного корпуса 10. Резиновая груша 30 направляет воздух в манжету 20 через воздушную трубку 24 (24A, 24B) посредством операции сжатия, выполняемой пользователем.

Блок 40 дисплея для отображения результатов измерения и т.п. и блок 41 управления для приема ввода команды от пользователя (соответственно, пациента, подлежащего измерению) устанавливаются на поверхности 10А основного корпуса 10. Блок 41 управления содержит выключатель 41А электропитания для включения и выключения источника электропитания, выключатель 41В измерения для ввода команды начать измерение и выключатель 41С памяти для ввода команды считывания и отображения последних результатов измерения.

Блок 40 дисплея образован дисплеем, таким как жидкокристаллический дисплей.

Воздушные трубки 24А, 24В присоединяются к поверхности 10В с левой стороны основного корпуса 10.

Форма основного корпуса 10 сфигмоманометра 1 не ограничивается этим приведенным примером. Резиновая груша 30 выполнена как механизм ручного накачивания, но это не является исключительным случаем. Дополнительно, текучая среда для накачки манжеты 20 не ограничивается воздухом.

Конфигурация аппаратного обеспечения

На фиг.2 представлена блок-схема, показывающая конфигурацию аппаратного обеспечения сфигмоманометра 1, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг.2, манжета 20 сфигмоманометра 1 содержит воздушную камеру, в которой заключен воздух. Резиновая груша 30 подает или выпускает воздух, содержащийся в воздушной камере 21 через воздушные трубки 24 (в том числе, 24А, 24). Очень небольшое выпускное отверстие 31 для выпуска воздуха с постоянной скоростью имеется в заданном месте резиновой груши 30. Резиновая груша может быстро выпускать воздух, когда в блоке 41 управления нажимается специальный выключатель (не показан). Пользователь может подавать воздух в воздушную камеру 21, выполняя операцию сжатия резиновой груши 30.

Основной корпус 10 содержит CPU (блок центрального процессора) 100 для всестороннего управления и контроля каждого блока, датчик 32 давления, схему 35 осцилляции, блок 39 энергонезависимой памяти, блок 40 дисплея, блок 41 управления, блок 42 источника электропитания, блок 43 синхронизации для выполнения операции синхронизации, звуковой сигнализатор 44 для вывода звукового сигнала тревоги или прерывистого звукового сигнала и светодиод (LED) 45 для вывода света.

Датчик 32 давления является устройством определения сигнала давления в манжете, представляющего давление в воздушной камере 21 (далее упоминаемое как "давление в манжете"). В зависимости от определяемого давления изменяется значение емкости датчика 32 давления. Схема 35 осцилляции выдает на CPU 100 сигнал, имеющий частоту осцилляции, соответствующую значению емкости датчика 32 давления. CPU 100 преобразует сигнал, полученный со схемы 35 осцилляции в давление, и определяет давление (давление в манжете).

Блок 39 памяти хранит различные типы информации, такие как программы, предписывающие CPU 100 выполнять заданную операцию, и информацию о результате измерения.

По команде на включение электропитания с блока 41 управления источник 42 электропитания подает электропитание на CPU 100.

Характеристики сфигмоманометра с ручным накачиванием

Прежде чем описывать функциональную конфигурацию сфигмоманометра 1, соответствующего настоящему варианту изобретения, будут описаны характеристики сфигмоманометра с ручным накачиванием и произведено их сравнение с характеристиками сфигмоманометра с автоматическим накачиванием.

На фиг.3(A) и 3(B) приведены графики, показывающие разницу в форме сигнала давления (форме сигнала давления в манжете), вызванную разницей в способе накачивания, где на фиг.3(A) показана форма сигнала давления при способе ручного накачиваниия и на фиг.3(B) показана форма сигнала давления при способе автоматического накачивания.

Со ссылкой на фиг.3(A), в сфигмоманометре с ручным накачиванием манжета накачивается, когда пользователь (соответственно, пациент, подлежащий измерению) действует вручную (операция сжатия), многократно сжимая резиновую грушу. При этом для ручной операции на графике формы сигнала давления во время накачивания видны большие колебания давления. Волна, показывающая флюктуацию давления, создаваемого при ручном способе, то есть флюктуационная волна давления, вызванная ручной операцией, упоминается как "флюктуационная волна при ручном накачивании".

Со ссылкой на фиг.3(В), с другой стороны, большая флюктуация давления, которая видна для случая ручного способа, не существует при способе автоматического накачивания. Поэтому, в случае способа автоматического накачивания составляющая пульсовой волны давления (далее упоминаемая как "составляющая пульсовой волны") может легко быть получена из формы сигнала давления во время накачивания. "Пульсовая волна давления" является флюктуационной волной давления, представляющей флюктуацию внутрисосудистого объема, участвующего в пульсации сердца.

Подробности формы сигнала давления во время накачивания дополнительно объясняются на фиг.4(A) и 4(B). На фиг.4(A) и 4(B) представлены графики, показывающие разницу в форме сигнала давления во время накачивания, вызванную разницей в способе накачивания, где на фиг.4(A) в увеличенном виде показана форма сигнала давления в периоде TA фиг.3(A), а на фиг.4(B) в увеличенном виде показана форма сигнала давления в периоде TB фиг.3(B).

Со ссылкой на фиг.4(В), составляющая пульсовой волны, наложенная на сигнал давления в манжете, может быть легко выделена, поскольку накачивание может выполняться, по существу, с постоянной скоростью, используя насос и т.п. в случае способа автоматического накачивания. То есть, флюктуационная составляющая давления, видимая на сигнале давления, всегда может быть распознана как пульсовая волна давления. В настоящем варианте осуществления "флюктуационная составляющая давления" представляет форму сигнала от минимального значения до следующего минимального значения, причем разница между минимальным значением и следующим максимальным значением формы сигнала давления определяется как "амплитуда".

Со ссылкой на фиг.4(А), с другой стороны, флюктуационная составляющая давления, видимая в форме сигнала давления, определяется, главным образом, флюктуационной волной при ручном накачивании в случае способа ручного накачивания. Однако, скорость во время отпускания сжатия (снижения давления в манжете) ниже (постоянна), чем скорость во время накачивания (увеличения давления в манжете). Поэтому составляющая пульсовой волны может накладываться на сигнал давления в манжете во время отпускания сжатия. Поэтому множество флюктуационных составляющих давления (формы сигналов), видимых на форме сигнала давления в случае способа ручного накачивания, содержит составляющую, выполненную только с флюктуационной волной при ручном накачивании (далее упоминаемую как "составляющую при ручном накачивании"), и синтетическую волну флюктуационной волны при ручном накачивании и пульсовой волны давления (далее упоминаемой как "специфическая составляющая").

Сфигмоманометр 1, соответствующий настоящему варианту осуществления, получает целевое значение накачивания, определяя специфическую составляющую из формы сигнала давления (сигнала давления в манжете) во время накачивания. Ниже будет описан пример сфигмоманометра 1 со специальной функциональной конфигурацией, соответствующего настоящему варианту осуществления.

Функциональная конфигурация

На фиг.5 представлена функциональная блок-схема, показывающая функциональную конфигурацию сфигмоманометра 1, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг.5, CPU 100 сфигмоманометра 1 содержит блок 102 определения, блок 104 определения специфической составляющей, блок 106 обработки для получения значения, блок 108 определения значения давления, блок 110 вычисления кровяного давления и блок 112 управления дисплеем для функций. На фиг.5 для упрощения описания показано только периферическое аппаратное обеспечение, которое напрямую обменивается сигналами с каждым из блоков CPU 100.

Блок 104 определения специфической составляющей присоединяется к схеме 35 осцилляции и определяет специфическую составляющую, то есть синтетическую волну флюктуационной волны при ручном накачивании и пульсовую волну давления, из формы сигнала давления (сигнала давления в манжете) во время накачивания.

На фиг.6 представлена диаграмма, показывающая способ определения специфической составляющей.

Со ссылкой на фиг.6, когда разница между минимальным значением 61 и максимальным значением 62 выражается как амплитуда, как описано выше, из множества флюктуационных составляющих давления, составляющая, амплитуда которой ниже заданного постоянного уровня, может распознаваться как специфическая составляющая, а составляющая, амплитуда которой выше или равна постоянному уровню, может распознаваться как составляющая при ручном накачивании.

Поэтому блок 104 определения специфической составляющей определяет флюктуационную составляющую давления, у которой амплитуда меньше заданного порогового значения Va (постоянный уровень), в качестве специфической составляющей. В примере, показанном на фиг.6, кривая 63 представляет составляющую при ручном накачивании, а кривая 64 представляет специфическую составляющую.

Таким образом, необходимо, чтобы амплитуда флюктуационной волны при ручном накачивании (далее упоминаемая как "амплитуда при ручном накачивании" была больше или равна пороговому значению Va, чтобы разделять (классифицировать) сигнал давления на специфическую составляющую и составляющую при ручном накачивании в соответствии с тем, не превышает ли она или равна ли пороговому значению Va. Поэтому, если не может быть определена амплитуда, которая больше или равна пороговому значению Va, то предпочтительно выдается уведомление (процесс подачи указания) о необходимости повышения давления. Таким образом, процесс подачи указания выполняется блоком 102 определения и блоком 112 управления дисплеем.

Необходимость давать указания пользователю так, чтобы амплитуда при работе вручную становилась больше или равной пороговому значению Va (то есть так, чтобы величина одного хода в рабочей операции становилась больше), будет описана ниже более конкретно.

На фиг.7(А)-7(С) приведены графики, показывающие примеры определения специфической составляющей и извлечения составляющей пульсовой волны при большом ходе (случай быстрого накачивания). На фиг.8(А)-8(С) приведены графики, показывающие примеры определения специфической составляющей и извлечения составляющей пульсовой волны при нормальном ходе (в случае обычной скорости). На фиг.9(А)-9(С) приведены графики, показывающие примеры определения специфической составляющей и извлечения составляющей пульсовой волны при малом ходе (случай низкой скорости накачивания). На фиг.10(А)-10(С) приведены графики, показывающие примеры определения специфической составляющей и извлечения составляющей пульсовой волны при неравномерном ходе.

Со ссылкой на фиг.7(А)-7(С), на фиг.7(А) показан сигнал давления в манжете в случае, когда скорость сжатия резиновой груши составляет 1,7 сжатий/с и средняя возрастающая скорость составляет 43 мм рт.ст./с вдоль временной оси для случая, когда, например, ход большой. Поскольку значение амплитуды при ручном накачивании большое, если ход операции сжатия большой, разница между амплитудой при ручном накачивании и фактической амплитудой пульсовой волны (амплитудой пульсовой волны давления) является очень большой. Поэтому в таком случае специфическая составляющая, имеющая малую амплитуду, может быть определена с высокой точностью. На фиг.7(В) показана форма сигнала (по вертикальной оси: амплитуда) составляющей пульсовой волны, выделенной из определенной специфической составляющей вдоль временной оси, такой же, как на фиг.7(A). То же самое относится к другим графикам. Конкретный способ извлечения (вычисления) составляющей пульсовой волны из специфической составляющей будет описан здесь далее.

Со ссылкой на фиг.8(А)-8(С), на фиг.8(А) показан сигнал давления в манжете в случае, когда скорость сжатия резиновой груши составляет 2,0 сжатий/с и средняя возрастающая скорость составляет 15 мм рт.ст./с вдоль временной оси для случая, когда, например, ход нормальный. Разница между амплитудой при ручном накачивании и фактической амплитудой пульсовой волны относительно велика, даже если ход операции сжатия нормальный. Поэтому в таком случае также специфическая составляющая, имеющая малую амплитуду, может быть определена с достаточной точностью.

Со ссылкой на фиг.9(А)-9(С), на фиг.9(А) показан сигнал давления в манжете в случае, когда скорость сжатия резиновой груши составляет 1,3 сжатий/с и средняя возрастающая скорость составляет 7,8 мм рт.ст./с вдоль временной оси для случая, когда, например, ход маленький. Поскольку значение амплитуды при ручном накачивании мало по сравнению с приведенными выше примерами, если ход операции сжатия мал, разница между амплитудой при ручном накачивании и фактической амплитудой пульсовой волны также мала. Поэтому в таком случае составляющая ручного накачивания может ошибочно распознаваться как специфическая составляющая.

Со ссылкой на фиг.10(А)-10(С), аналогично, составляющую ручного накачивания и специфическую составляющую невозможно идентифицировать в областях, где ход предельно мал, когда величина хода неравномерна. В таком случае, делается допущение, что определяется флюктуационная составляющая давления, меньшая, чем пороговое значение Va, и для соответствующей части вычисляется интерполяционная кривая (конкретно описывается позднее). Тогда нельзя различить, представляет ли вычисленная кривая фактическую составляющую пульсовой волны.

На графиках, представленных на фиг.7(C), 8(C), 9(C) и 10(C), давление в манжете показано по горизонтальной оси, а значение амплитуды выделенной составляющей пульсовой волны показано по вертикальной оси. Систолическое кровяное давление (SYS) и диастолическое кровяное давление (DIA), оцененные посредством применения заданного алгоритма к значению амплитуды выделенной составляющей пульсовой волны, указаны справа от этих графиков.

Поэтому, чтобы удовлетворительно определить специфическую составляющую без ошибочного распознавания, амплитуда при ручном накачивании должна быть, по меньшей мере, большей или равной пороговому значению Va. Пороговое значение Va должно просто быть значением, большим, чем максимальное значение амплитуды пульсовой волны, полученное при клинических экспериментах и т.п. Например, предположим, что максимальное значение амплитуды пульсовой волны, полученное при эксперименте, равно 1,5 мм рт.ст., а минимальное значение амплитуды при ручном накачивании равно 6,0 мм рт.ст. Среднее значение и стандартная девиация амплитуды пульсовой волны составляют 0,34 мм рт.ст. и 0,3 мм рт.ст., соответственно, и среднее значение и стандартная девиация амплитуды при ручном накачивании составляют 16,16 мм рт.ст. и 7,12 мм рт.ст., соответственно. Пороговое значение Va тогда определяется заранее как 2,0 мм рт.ст. для примера со значениями давления 1,5-6,0 мм рт.ст. Пороговое значение Va устанавливается на такое значение, поскольку стандартная девиация амплитуды пульсовой волны мала.

Чтобы более надежно избежать ошибочного распознавания составляющей ручного накачивания в качестве специфической составляющей, для определения специфической составляющей используется пороговое значение, заставляющее соответствующий ход предпочтительно сделать большим, чем пороговое значение Va. То есть пороговое значение Vb предпочтительно является значением большим, чем пороговое значение Va, где "Vb" - пороговое значение, вызывающее соответствующий ход сжатия. Поэтому пороговое значение Vb может быть определено заранее как 4,0 мм рт.ст. для диапазона 1,5-6,0 мм рт.ст. в приведенном выше примере. Однако, но не с целью ограничения, как пороговое значение Va, так и пороговое значение Vb, могут быть одним и тем же значением.

Пороговое значение Vb может быть большим или равным минимальному значению (6,0 мм рт.ст. в приведенном выше примере) амплитуды при ручном накачивании, полученной с помощью эксперимента. Однако, если значение установлено слишком большим, пользователь со слабой силой захвата может непрерывно уведомляться о необходимости получения большого хода и, следовательно, предпочтительно, должно быть установлено как можно меньшее значение.

Если толщина плеча пациента, подлежащего измерению, различается, возрастающая скорость отличается, даже если резиновая груша 30 сжимается при работе одним и тем же способом. На фиг.11(А) и 11(В) показана разница в форме сигнала давления, вызванная разницей в длине окружности плеча. На фиг.11(A) показана форма сигнала давления для пациента, подлежащего измерению, имеющего плечо нормальной толщины (длина окружности плеча 26,5 см), а на фиг.11(B) показана форма сигнала давления для пациента, подлежащего измерению, имеющего толстое плечо (длина окружности плеча 42 см). Как показано на фиг.11(A) и 11(B), возрастающая скорость изменяется, если изменяется толщина плеча пациента, подлежащего измерению, если изменяется толщина плеча пациента, подлежащего измерению, но специфическая составляющая может быть точно определена, независимо от толщины плеча, устанавливая пороговое значение Vb равным соответствующему значению.

Снова со ссылкой на фиг.5, блок 102 определения присоединяется к схеме 35 осцилляции, чтобы определять, будет ли амплитуда при ручном накачивании больше или равна пороговому значению Vb.

Если амплитуда при ручном накачивании меньше порогового значения Vb, информация, уведомляющая об этом, выводится на блок 112 управления дисплеем. Блок 112 управления дисплеем выполняет отображение, чтобы руководить действиями пользователя так, чтобы амплитуда при работе вручную становилась больше или равна пороговому значению Vb (сделать больше ход при операции сжатия), основываясь на информации, поступающей от блока 102 определения.

Блок 106 обработки для получения значения получает целевое значение накачивания, основываясь на результате определения блоком 104 определения специфической составляющей. В настоящем варианте осуществления блок 106 обработки для получения значения оценивает значение систолического кровяного давления, выделяя составляющую пульсовой волны из специфической составляющей. Значение, полученное добавлением заданного значения (например, 40 мм рт.ст.) к систолическому кровяному давлению, определяется как целевое значение накачивания. Конкретные процессы, которые должны выполняться блоком 106 обработки для получения значения, будут описаны позже.

Блок 108 определения значения давления присоединяется к схеме 35 осцилляции, чтобы определять текущее значение давления, основываясь на сигнале давления в манжете, полученном во время накачивания. Способ определения текущего значения давления, в частности, не ограничивается, поскольку определение и отображение текущего значения давления было выполнено во время ручного накачивания на основе предшествующего уровня техники. Конкретно, среднее значение давления (среднее между минимальным значением и максимальным значением) каждой флюктуационной составляющей давления может определяться как текущее значение давления.

Блок 110 вычисления кровяного давления присоединяется к схеме 35 осцилляции, чтобы вычислять кровяное давление (например, систолическое кровяное давление, диастолическое кровяное давление) на основе сигнала давления в манжете, полученного во время накачивания с постоянной скоростью. Процессы, выполняемые блоком 110 вычисления кровяного давления, могут осуществляться с помощью осциллометрического способа и т.п.

Блок 112 управления дисплеем отображает различные типы информации на блоке 40 дисплея в соответствии с сигналом, поступающим от каждого блока.

Работа каждого функционального блока может осуществляться, выполняя программное обеспечение, хранящееся в блоке 39 памяти или осуществляться, по меньшей мере, посредством аппаратного обеспечения.

Порядок работы

На фиг.12 представлена блок-схема последовательности выполнения операций процесса измерения кровяного давления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Процесс, показанный на блок-схеме последовательности выполнения операций, показанной на фиг.12, заранее запоминается в блоке 39 памяти как программа, в которой функция процесса измерения кровяного давления осуществляется при считывании и выполнении процессором CPU 100 такой программы.

Процесс измерения кровяного давления, описанный ниже, начинается, когда нажимаются выключатель 41А электропитания и выключатель 41В измерения и пользователь начинает операцию сжатия резиновой груши 30. При нажатии выключателя 41А электропитания CPU 100 инициирует рабочую память и выполняет регулировку 0 мм рт.ст. датчика 32 давления.

Предполагается, что процесс, выполняемый блоком 108 определения значения давления, должен осуществляться параллельно процессу измерения кровяного давления. Таким образом, текущее значение давления, определенное блоком 108 определения значения давления во время процесса измерения кровяного давления, отображается в заданной области экрана на блоке 40 дисплея с помощью блока 112 управления дисплеем.

Со ссылкой на фиг.12, когда пользователем начинается операция накачивания, блок 102 определения определяет, является ли амплитуда составляющей сигнала давления при ручном накачивании большей или равной пороговому значению Vb (этап S2). Пульсовая составляющая не накладывается на сигнал давления в манжете сразу же после начала процесса измерения кровяного давления, поскольку место измерения еще не сжато манжетой 20. Флюктуационная составляющая давления, определенная сразу же после начала, определяется таким образом как составляющая при ручном накачивании.

Процесс переходит к этапу S6, если амплитуда при ручном накачивании больше или равна пороговому значению Vb (ДА на этапе S2).

Если амплитуда при ручном накачивании меньше порогового значения Vb (НЕТ на этапе S2), блок 112 управления дисплеем уведомляет сделать шаг накачивания больше (этап S4). Затем пользователю дается указание сделать шаг накачивания больше (увеличить возрастающую скорость). После того, как операция ручного накачивания выполнена больше двух раз, флюктуационная составляющая давления может быть специфической составляющей (синтетической волной флюктуационной волны при ручном накачивании и пульсовой волной давления). Таким образом, процесс этапа S4 предпочтительно выполняется, только когда случай, при котором амплитуда меньше порогового значения Vb, успешно обнаруживается множество раз (например, два раза).

Процесс переходит к этапу S6 после того, как закончен процесс этапа S4.

На этапе S6 блок 104 определения специфической составляющей определяет флюктуационную составляющую давления, у которой амплитуда меньше порогового значения Va, в качестве специфической составляющей. Этот процесс предпочтительно выполняется только тогда, когда случай, в котором амплитуда флюктуационной составляющей давления больше или равна пороговому значению Vb, определяется на этапе S2, по меньшей мере, один раз. Составляющая ручного накачивания может ошибочно распознаваться как специфическая составляющая, если соответствующий процесс выполняется при малом ходе накачивания.

После того как специфическая составляющая определена, блок 106 обработки для получения значения интерполирует форму сигнала в случае, когда для части специфической составляющей отсутствует составляющая пульсовой волны, на основе формы сигналов до и после (этап S8). Другими словами, кривая интерполяции флюктуационной волны при ручном накачивании вычисляется для части специфической составляющей. Процесс, выполняемый на этапе S8, будет описан подробно со ссылкой на фиг.13.

На фиг.13 приведен график, показывающий способ извлечения составляющей пульсовой волны во время ручного накачивания.

Со ссылкой на фиг.13, форма сигнала давления во время накачивания образуется посредством составляющей 81 ручного накачивания и специфической составляющей 82. Специфическая составляющая 82 показывает волну (флюктуационную составляющую давления) от точки Р2 минимума до точки Р3 следующего минимума. Флюктуационная составляющая 83 давления непосредственно перед специфической составляющей 82 показывает форму волны от точки Р0 минимума до точки Р2 следующего минимума. Флюктуационная составляющая 84 давления непосредственно после специфической составляющей 82 показывает форму волны от точки Р3 минимума до точки Р5 следующего минимума.

После того как специфическая составляющая определена, флюктуационная волна при ручном накачивании оценивается посредством процесса интерполяции для части специфической составляющей, основываясь на форме сигнала перед и после, то есть на флюктуационных составляющих 83, 84 давления (составляющих при ручном накачивании).

Более конкретно, точка Р6 получается там, где линия, проходящая через точку Р1 максимума флюктуационной составляющей 83 давления и точку Р2 минимума (точку начала) специфической составляющей 82, и линия, проходящая через точку Р3 минимума (точку начала) и точку Р4 максимума флюктуационной составляющей 84 давления, пересекаются. Кривая 85 интерполяции вычисляется, предполагая такую точку Р6 в качестве точки минимума флюктуационной волны при ручном накачивании.

После этого блок 106 обработки для получения значения вычисляет составляющую пульсовой волны, вычитая форму интерполированного сигнала из формы сигнала специфической составляющей (этап S10). Конкретно, снова со ссылкой на фиг.13, составляющая 88 пульсовой волны извлекается посредством вычитания кривой 85 интерполяции из специфической составляющей 82.

Блок 106 обработки для получения значения принимает вычисленную составляющую пульсовой волны как форму сигнала пульсовой волны для одного биения сердца. Процесс оценки систолического кровяного давления затем выполняется, основываясь на амплитуде вычисленной составляющей пульсовой волны, посредством способа, существующего в предшествующем уровне техники (этап S12). Конкретно, например, систолическое кровяное давление может быть оценено, основываясь на изменении амплитуды пульсовой волны, используя способ, описанный в находящейся на рассмотрении заявке на патент Японии № 4-261639 (патентный документ 1). Если пульсовая волна определяется только для одного биения сердца, систолическое кровяное давление может считаться систолическим кровяным давлением, равным значению давления в момент определения + заданное значение.

Процесс возвращается к этапу S2 и описанный выше процесс повторяется, если оценка систолического кровяного значения не завершена. Процесс переходит к этапу S14, если процесс оценки систолического кровяного давления завершен.

На этапе S14 блок 106 обработки для получения значения определяет значение, в котором заданное значение α (например, 40 мм рт.ст.) прибавляется к оценочному значению систолического кровяного давления, в качестве целевого значения при накачивании. Блок 112 управления дисплеем отображает определенное целевое значение накачивания в заданной области дисплея на блоке 40 дисплея. Как описано выше, целевое значение при накачивании и текущее значение давления отображаются в связке друг с другом, а текущее значение давления отображается в другой области дисплея на блоке 40 дисплея. Поэтому пользователь может понять, как долго должна выполняться операция накачивания.

Отображение целевого значения накачивания выполняется до тех пор, пока накачивание не остановится (НЕТ на этапе S16). Когда накачивание останавливается (ДА на этапе S16) начинается снижение давления (этап S18). Блок 110 вычисления кровяного давления затем вычисляет систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление (этап S20).

Наконец, вычисленные систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление отображаются на блоке 116 дисплея в качестве результатов измерения и запоминаются в блоке 39 памяти (этап S22).

Процесс измерения кровяного давления, таким образом, заканчивается.

Поэтому в соответствии с настоящим вариантом осуществления, систолическое кровяное давление может быть оценено даже при накачивании рукой. Поэтому значение, то же самое, что и значение давления (оцененочное значение систолического кровяного давления + α) в конце накачивания при способе автоматического накачивания, может отображаться в качестве целевого значения накачивания. В результате, пользователь может узнать, до какого конкретного значения в мм рт.ст. выполнять накачивание в серии операций накачивания, так что становится возможным избежать недостаточного накачивания и избыточного накачивания.

Дополнительно, пользователь может решить проблему психологического стресса (чувства неуверенности) в отношении того, до какого значения производить накачивание. Поэтому можно предотвратить возникновение ошибки в значении кровяного давления, появляющейся за счет психологического стресса. Точность измерения таким образом в результате может быть повышена.

Пример отображения на дисплее

На фиг.14 приведен график, показывающий пример отображения недостаточного накачивания и целевого значения накачивания в варианте осуществления, соответствующем настоящему изобретению.

Если после начала процесса измерения кровяного давления определяется, что ход мал (амплитуда при ручном накачивании меньше, чем пороговое значение Vb), на блоке 112 управления дисплеем отображается такой экран, как SC10, показанный на фиг.14 (этап S4). На экране SC10 отображаются текущее значение 401 давления и заданная отметка 402, указывающая недостаточность сжатия. Пользователю затем дается указание сделать больше ход при операции сжатия.

В настоящем варианте осуществления о недостаточности сжатия выдается уведомление посредством заданной отметки 402, но может выдаваться уведомление и с помощью сообщения. Альтернативно, недостаточность сжатия может отображаться уровнями, соответствующими разности между амплитудой при ручном накачивании и пороговым значением Vb.

Когда ход становится больше и получено целевое значение накачивания, блок 112 управления дисплеем отображает такой экран, как экран SC12, показанный на фиг.14. На экране SC12 текущее значение 401 давления и целевое значение 403 накачивания отображаются по-разному.

В настоящем варианте осуществления текущее значение 401 давления и целевое значение 403 накачивания отображаются по-разному (в связке), но это не ограничивает пример того, как можно распознавать, до каких пор вести накачивание. Например, дисплей может быть построен с помощью уровня и т. д., когда целевое значение накачивания принимается за 100%, чтобы таким образом можно было узнавать текущее значение давления.

Дополнительно, дисплей выдает уведомление о целевом значении накачивания в настоящем варианте осуществления, но это не является единственно возможным случаем. Например, вместо или в дополнение к дисплею уведомление может подаваться звуковым сигналом с помощью блока вывода звукового сигнала (не показан).

Накачивание производится, повышая давление до целевого значения накачивания, уведомляя пользователя о временной точке, для которой вычислено целевое значение давления. Однако, вместо или в дополнение к этому, может выдаваться уведомление об окончании накачивания (на диплее, звуковым сигналом, световым сигналом и т. д.) во временной точке, в которой текущее значение давления достигает целевого значения накачивания. Даже пользователь с плохим зрением может таким образом легко определить, что накачивание можно закончить.

При наличии указания увеличить перемещение, оно может быть сообщено с помощью звукового сигнала или звуковой аварийной сигнализации вместо или в дополнение к отображению на дисплее. Альтернативно, прерывистый звуковой сигнал и т.п. может выводиться, только когда амплитуда при ручном накачивании становится больше или равной пороговому значению Vb, так чтобы пользователь мог распознать должное сжатие.

В настоящем варианте осуществления при операции ручного накачивания выдается уведомление увеличить ход, чтобы избежать ошибочного распознавания составляющей ручного накачивания как специфической составляющей. Однако, если ход очень большой, определенное количество специфических составляющих уменьшается по сравнению с тем, когда ход мал, как показано на графиках на фиг.7(A)-9(С). Как описано выше, систолическое кровяное давление может быть оценено на основе одного значения амплитуды пульсовой волны (значения амплитуды составляющей пульсовой волны), но точность при такой оценке будет тем выше, чем большее количество значений амплитуд пульсовой волны используется. Таким образом, может выдаваться уведомление слегка уменьшить ход, если амплитуда при ручном накачивании больше или равна заданному пороговому значению Vc (значение выше порогового значения Vb). Альтернативно, текущая амплитуда при ручном накачивании и соответствующий диапазон амплитуд при ручном накачивании (больший или равный пороговому значению Vb и меньший, чем пороговое значение Vc) могут отображаться с использованием сравнения, чтобы получить соответствующий диапазон хода.

Модификация

В варианте осуществления, описанном выше, оценивается систолическое кровяное давление и выводится уведомление о значении, полученном прибавлением заданного значения к систолическому кровяному давлению как об окончательном целевом значении накачивания.

В представленной модификации, с другой стороны, о значении, полученном добавлением заданного значения к значению давления в соответствующей временной точке каждый раз, когда определяется специфическая составляющая, может выдаваться уведомление как о целевом значении накачивания. То есть в настоящей модификации целевое значение накачивания обновляется.

Ниже будет описана только операция, отличная от варианта осуществления, описанного выше.

В настоящей модификации, по сравнению с вариантом осуществления, описанным выше, отличается только процесс, выполняемый блоком 106 обработки для получения значения. Поэтому в настоящей модификации блок 106 обработки для получения значения будет описываться как блок 106А обработки для получения значения.

На фиг.15 представлена блок-схема последовательности выполнения операций процесса измерения кровяного давления в соответствии с модификацией варианта осуществления настоящего изобретения. Этапы, подобные этапам процесса, показанного на блок-схеме последовательности выполнения операций на фиг.12, обозначаются теми же самыми ссылочными номерами. Их описание повторяться не будет.

Со ссылкой на фиг.15, процесс этапа 14А выполняется после того, как закончены процессы этапов S2-S6, без выполнения этапов S8, S10.

На этапе S14A блок 106А обработки для получения значения определяет значение, получаемое посредством прибавления заданного значения α (например, 40 мм рт.ст.) к значению давления в соответствующей временной точке, в качестве целевого значения накачивания. Блок 112 управления дисплеем отображает определенное целевое значение накачивания в заданной области дисплея на блоке 40 дисплея. Пример экрана дисплея здесь может быть подобен экрану SC12 на фиг.14.

"Значение давления в соответствующей временной точке" является значением давления во временной точке, в которой определяется специфическая составляющая, и может быть значением давления, отображаемым в качестве текущего значения давления во временной точке, в которой определяется специфическая составляющая (то есть текущее значение давления, определяемое блоком 108 определения значения давления). Альтернативно, это может быть значение в пределах диапазона давления специфической составляющей, такое как максимальное значение или среднее значение определенной специфической составляющей.

После того как процесс этапа S14A закончен, определяется, остановлено ли накачивание (этап S16). Если накачивание не остановлено (НЕТ на этапе S16), процесс возвращается к этапу S2 и описанные выше процессы повторяются. Целевое значение накачивания таким образом обновляется и отображается каждый раз, когда специфическая составляющая определяется на этапе S6.

Если накачивание остановлено (ДА на этапе S16), выполняются процессы (этапы S18, S20, S22), подобные описанному выше варианту осуществления.

Поэтому, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, пользователю необходимо просто продолжать накачивание до тех пор, пока текущее значение давления не достигнет целевого значения накачивания, хотя целевое значение накачивания обновляется и, следовательно, накачивание может выполняться, в конце концов, до тех пор, пока в настоящей модификации давление также не достигнет соответствующего значения в серии операций накачивания.

Раскрытый здесь вариант осуществления является иллюстративным во всех аспектах и не должен истолковываться как ограничительный. Технический объем настоящего изобретения определяется формулой изобретения, а не приведенным выше описанием, и все модификации, которые могут лежать в рамках ее смысла и диапазона эквивалентности формулы изобретения, подразумеваются содержащимися в ней.

Описание условных обозначений

1 Сфигмоманометр

10 Основной корпус

20 Манжета

21 Воздушная камера

24, 24A, 24B Воздушные трубки

30 Резиновая груша

31 Выпускное отверстие

32 Датчик давления

35 Схема осцилляции

39 Блок памяти

40 Блок дисплея

41 Блок управления

42 Блок электропитания

43 Блок синхронизации

44 Звуковой сигнализатор

100 Центральный процессор

102 Блок определения

104 Блок определения специфической составляющей

106, 106A Блоки управления для получения значения

108 Блок определения значения давления

110 Блок вычисления кровяного давления

112 Блок управления дисплеем

116 Блок дисплея

Изобретение относится к медицинской технике. Электронный сфигмоманометр с ручным накачиванием содержит манжету, блок ручного накачивания, датчик давления для определения сигнала давления в манжете, блок определения специфической составляющей для определения синтетической волны флюктуационной волны при ручном накачивании и пульсовой волны давления в качестве специфической составляющей на основе сигнала давления в манжете, полученного во время накачивания, блок обработки для получения целевого значения накачивания на основе результата определения блока определения специфической составляющей и блок уведомления о дальнейшем накачивании до целевого значения накачивания. Блок обработки содержит первый вычислительный узел для вычисления кривой интерполяции флюктуационной волны при ручном накачивании для части специфической составляющей на основе формы сигналов до и после специфической составляющей, второй вычислительный узел для вычисления составляющей пульсовой волны вычитанием кривой интерполяции из специфической составляющей, узел оценки для оценки значения систолического кровяного давления на основе амплитуды составляющей пульсовой волны и узел определения целевого значения накачивания, полученного прибавлением заданного значения к оценочному значению систолического кровяного давления. Применение изобретения позволит повысить точность измерения кровяного давления. 4 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Электронный сфигмоманометр (1) с ручным накачиванием, содержащий:
манжету (20), подлежащую оборачиванию вокруг заданного места на теле;
блок (30) ручного накачивания для накачивания давления в манжете посредством ручной операции, выполняемой пользователем;
датчик давления (32) для определения сигнала давления в манжете, представляющего давление в манжете;
блок (104) определения специфической составляющей для определения синтетической волны флюктуационной волны при ручном накачивании и пульсовой волны давления, в качестве специфической составляющей на основе сигнала давления в манжете, полученного во время накачивания;
блок (106, 106А) обработки для получения значения для получения целевого значения накачивания, основываясь на результате определения, полученном блоком определения специфической составляющей; и
блок (40, 112) уведомления для уведомления о дальнейшем накачивании до целевого значения накачивания,
причем блок обработки для получения значения содержит:
первый вычислительный узел (S8) для вычисления кривой интерполяции флюктуационной волны при ручном накачивании для части специфической составляющей на основе формы сигналов до и после специфической составляющей,
второй вычислительный узел (S10) для вычисления составляющей пульсовой волны вычитанием кривой интерполяции из специфической составляющей,
узел (S12) оценки для оценки значения систолического кровяного давления, основываясь на амплитуде составляющей пульсовой волны, и
узел (S14) определения для определения значения, полученного прибавлением заданного значения к оценочному значению систолического кровяного давления, в качестве целевого значения накачивания.

2. Электронный сфигмоманометр по п.1, дополнительно содержащий блок (108) определения значения давления для определения текущего значения давления на основе сигнала давления в манжете, полученного во время накачивания, при этом
блок уведомления выполнен с возможностью отображения текущего значения давления и целевого значения накачивания в связке друг с другом.

3. Электронный сфигмоманометр по п.1, в котором блок уведомления выполнен с возможностью уведомления об окончании накачивания, когда текущее значение давления достигает целевого значения накачивания.

4. Электронный сфигмоманометр по п.1, в котором блок определения специфической составляющей выполнен с возможностью определения в сигнале давления в манжете, полученном во время накачивания, флюктуационной составляющей давления, у которой значение амплитуды меньше, чем первое пороговое значение, в качестве специфической составляющей.

5. Электронный сфигмоманометр по п.4, дополнительно содержащий блок (102) определения для определения, является ли амплитуда при ручном накачивании, представляющая амплитуду флюктуационной волны при ручном накачивании, большей или равной второму пороговому значению, в котором
второе пороговое значение представляет значение, большее или равное первому пороговому значению; и
блок уведомления дополнительно выполнен с возможностью выдавать уведомления, направляя действия пользователя так, чтобы амплитуда при ручном накачивании стала больше или равной второму пороговому значению, когда блоком определения определено, что амплитуда при ручном накачивании меньше, чем второе пороговое значение.