專利名稱：血壓信息測定裝置及用該裝置的動脈硬化度指標計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種血壓信息測定裝置及利用該裝置計算動脈硬化度的指標的計算方法，特別是涉及一種測定有效判斷動脈硬化度的血壓信息的血壓信息測定裝置及利用該裝置計算動脈硬化度的指標的計算方法。
背景技術(shù)：
以往，作為判斷動脈硬化度的裝置，例如日本特開2000-316821號公報(下面的專利文獻I)公開了一種調(diào)查從心臟射出的脈搏波傳導的速度(下面，稱為PWV =Pulse WaveVelocity)的裝置。
通過在上臂及下肢等的至少兩處以上裝戴測定脈搏波的袖帶等，并且同時測定脈搏波，基于各處的脈搏波的出現(xiàn)時間差和裝戴有測定脈搏波的袖帶等的兩點之間的動脈的長度，來計算PWV。因此，存在需要在至少兩處裝戴袖帶等，在家庭中難以簡便地測定PWV的問題點。
于是，作為基于在上臂的一處測定的脈搏波來判斷動脈硬化度的裝置，例如日本特開2004-113593號公報(下面，專利文獻2)公開了一種具有脈搏波測定用袖帶和壓迫末梢一側(cè)的壓迫用袖帶的裝置。除了在上臂測定出的壓脈搏波以外，還能夠使用采用張力測量法(tonometry method)在頸動脈或橈骨動脈測定出的脈搏波，來檢測射血波與反射波的出現(xiàn)時間差。
在專利文獻2的裝置中，通過一邊壓迫末梢一側(cè)，一邊測定心臟一側(cè)的脈搏波，來將從心臟射出的射血波與來自大動脈中的主要的反射部位的反射波分離，通過檢測射血波與反射波的出現(xiàn)時間差(稱為△ t、PTT、Tr等)，來計算脈搏波傳導速度，該脈搏波傳導速度為用于判斷動脈硬化度的指標。具體來說，將射血波與反射波各自到測定部位為止的傳導路徑差，除以測定部位的射血波與反射波的出現(xiàn)時間差，來換算成脈搏波傳導速度(PWV)，該脈搏波傳導速度是用于判斷動脈硬化度的指標。
在這種裝置中，為了高精度地計算脈搏波傳導速度，除了脈搏波傳導時間以外，還需要脈搏波傳導距離的信息。若傳導時間相同，則傳導距離越長，傳導速度快，動脈硬化度聞。
以往，大動脈中的脈搏波的主要的反射部位為髂骨(腸骨)動脈分支部。于是，將從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離(L_da)乘以2而得到的距離(2L_da)，假定為射血波與反射波各 自到測定部位為止的傳導路徑差，該假定的傳導路徑差除以Tr(Traveling time to reflected wave:傳導至反射波的時間)而得到的值(2L_da/Tr),等于大動脈的PWV。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2000-316821號公報
專利文獻2:日本特開2004-113593號公報發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
然而，實際上，主要的反射部位并不固定，因年齡、身高等被測定者的屬性、動脈硬化的進展程度等的病情而不同。因此，存在如下的問題點:若假設(shè)所有的被測定者的反射部位相同，則計算出的PWV會產(chǎn)生誤差。
本發(fā)明是鑒于上述的問題而提出的，目的在于，提供一種血壓信息測定裝置及利用該裝置計算動脈硬化度的指標的計算方法，通過對脈搏波傳導距離進行修正，能夠高精度地計算出有效判斷利用脈搏波傳導距離而得到的動脈硬化度的指標。
用于解決問題的手段
為了達成上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個技術(shù)方案，一種血壓信息測定裝置，計算脈搏波傳導速度來作為血壓信息，脈搏波傳導速度是被測定者的動脈硬化度的指標，其具有:空氣袋，其用于裝戴在被測定者的測定部位上；調(diào)整裝置，其用于調(diào)整空氣袋的內(nèi)壓；計算裝置，其用于基于空氣袋的內(nèi)壓變化，進行用于計算被測定者的脈搏波傳導速度的處理。計算裝置執(zhí)行以下的計算:根據(jù) 內(nèi)壓變化來獲取被測定者的血壓值的計算；根據(jù)內(nèi)壓變化來獲取一拍的脈搏波波形的計算；獲取在一拍的脈搏波波形上的射血波與反射波的出現(xiàn)時間差的計算；基于血壓值和事先存儲的表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值，決定射血波與反射波各自從心臟到測定部位為止的傳導路徑差的計算；基于傳導路徑差和出現(xiàn)時間差，獲取被測定者的脈搏波傳導速度的計算。
優(yōu)選地，計算裝置，在決定傳導路徑差的計算中，除了利用血壓值和表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值以外，還利用表示脈搏波波形的形狀特征的值，來決定傳導路徑差。
優(yōu)選地，血壓信息測定裝置還具有輸入裝置，輸入裝置用于接收所輸入的表示與被測定者的血壓信息相關(guān)的屬性的值，計算裝置，在決定傳導路徑差的計算中，除了利用血壓值和表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值以外，還利用表示屬性的值，來決定傳導路徑差。
優(yōu)選地，血壓信息測定裝置還具有輸入裝置，輸入裝置用于接收所輸入的表示與被測定者的血壓信息相關(guān)的屬性的值，計算裝置，在決定傳導路徑差的計算中，除了利用血壓值和表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值以外，還利用表示脈搏波波形的形狀特征的值和表示屬性的值，來決定傳導路徑差。
優(yōu)選地，計算裝置還執(zhí)行根據(jù)脈搏波波形的形狀來獲取脈搏波增強指數(shù)值的計算，脈搏波增強指數(shù)值是射血波的振幅與反射波的振幅的比率，在決定傳導路徑差的計算中，采用脈搏波增強指數(shù)值來作為表示脈搏波波形的形狀特征的值。
優(yōu)選地，表示與被測定者的血壓信息相關(guān)的屬性的值，是被測定者的年齡與被測定者的身高中的至少一個值。
優(yōu)選地，在決定傳導路徑差的計算中，通過將基于血壓值得到的值與事先存儲的表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值相乘，來計算傳導路徑差。
優(yōu)選地，用于裝戴在被測定者的測定部位上的空氣袋，包括在裝戴的情況下位于中樞一側(cè)的第一空氣袋和位于末梢一側(cè)的第二空氣袋，在獲取脈搏波波形的計算中，根據(jù)在測定部位的末梢一側(cè)被第二空氣袋驅(qū)血的狀態(tài)下的第一空氣袋的內(nèi)壓變化，來獲取脈搏波波形。
根據(jù)本發(fā)明的另一種技術(shù)方案，一種血壓信息測定裝置中的動脈硬化度的指標的計算方法，用于在血壓信息測定裝置中計算脈搏波傳導速度來作為動脈硬化度的指標，其中，血壓信息測定裝置包括用于裝戴在被測定者的測定部位上的空氣袋和用于進行用于計算被測定者的脈搏波傳導速度的處理的計算裝置，在該方法中，使計算裝置執(zhí)行以下步驟:根據(jù)裝戴在被測定者的測定部位上的空氣袋的內(nèi)壓變化，計算被測定者的血壓值的步驟；根據(jù)內(nèi)壓變化來獲取一拍的脈搏波波形的步驟；確定在一拍的脈搏波波形上的射血波與反射波的出現(xiàn)時間差的步驟；基于血壓值和事先存儲的表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值，決定射血波與反射波各自從心臟到測定部位為止的傳導路徑差的步驟；基于傳導路徑差和出現(xiàn)時間差，計算被測定者的脈搏波傳導速度的步驟。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地計算出有效對利用脈搏波傳導距離而得到的動脈硬化度進行判斷的指標。


圖1是表示針對同一個被測定者的PWV的實測值與推斷值的關(guān)系的圖。
圖2A是表示針對多個被測定者的“相對距離”與收縮壓(收縮期血壓)的關(guān)系的圖。
圖2B是表示針對多個被測定者的“相對距離”與脈搏波增強指數(shù)值的關(guān)系的圖。
圖3是表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離(L_da)、根據(jù)實測的心臟大腿動脈間PWV及Tr而計算出的從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)、作為脈搏波的測定部位的心臟與大腿動脈的兩點之間的血管路徑的距離(L_hf)的概略圖。
圖4是表示實施方式的血壓信息測定裝置(下面，簡稱為測定裝置)的外觀的具體例的圖。
圖5A是表示測定姿勢的具體例的圖。
圖5B是表示臂帶的結(jié)構(gòu)的具體例的圖。
圖6是表示測定裝置的結(jié)構(gòu)的具體例的框圖。
圖7是表示測定裝置所進行的動作的流程圖。
圖8是表示圖7 的步驟S17中的處理的流程圖。
圖9是說明測定裝置所進行的動作中的壓迫用空氣袋及測定用空氣袋內(nèi)的壓力變化的圖。
圖10表示利用距離(L_Tr)計算出的PWV的推斷值與PWV的實測值的關(guān)系，其中，距離(L_Tr)是利用被測定者的血壓值對距離(L_da)進行修正而得到的。
圖11表示利用距離(L_Tr)計算出的PWV的推斷值與PWV的實測值的關(guān)系，其中，距離(L_Tr)是利用被測定者的血壓值和作為表示血壓波形的形狀的特征的值的脈搏波增強指數(shù)值(Al)對距離(L_da)進行修正而得到的。
圖12是表示利用(L_Tr)計算出的PWV的推斷值與PWV的實測值的關(guān)系，其中，距離(L_Tr)是利用被測定者的血壓值、作為表示血壓波形的形狀的特征的值的脈搏波增強指數(shù)值(Al)、作為與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性的年齡及身高，對距離化_(1&)進行修正而得到的。
具體實施方式
下面，參照附圖，針對本發(fā)明的實施方式進行說明。在下面的說明中，對相同的部件及結(jié)構(gòu)要素標注相同的附圖標記。這些部件及結(jié)構(gòu)要素的名稱及功能也相同。
<原理的說明>
作為用于判斷動脈硬化度的一個指標，例舉有脈搏波傳導速度(下面，稱為PWV:Pulse Wave Velocity).通過將射血波與反射波各自到測定部位為止的傳導路徑差，除以測定部位的射血波與反射波的出現(xiàn)時間差，來換算PWV。
利用現(xiàn)有的PWV的計算方法，將從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離(L_da)乘以2而得到的距離(2L_da)，假定為射血波與反射波各自從心臟到測定部位為止的傳導路徑差，通過將該假定的傳導路徑差除以Tr而得到值(2L_da/Tr)，由此得到PWV。
然而，在實際上，主要的反射部位不固定，因年齡、身高等被測定者的實際的血管路徑的長度的不同，或者因年齡、病情等的被測定者的動脈的硬化程度的不同，PWV并不相同。例如，在“Mitchell” 等人的論文“Changesin arterial stiffness and wavereflection with advancing age in healthy men andwomen.The Framingham HeartStudy” (Hypertension.2004; 43:1239-1245)中，記載了越為高齡則反射部位距離心臟越遠的研究結(jié)果。另一方面，在例如“Segers”等人的論文“Assessment of pressure wavereflection: getting thetiming right! ” (Physiol.Meas.28 (2007) 1045-1056)等中，公開了表示越為高齡則反射部位距離心臟越近的結(jié)果。因此，若假設(shè)所有的被測定者的反射部位都相同，則計算出的PWV會產(chǎn)生誤差。
圖1是表示針對同一個被測定者的PWV的實測值與推斷值的關(guān)系的圖。在此，采用根據(jù)在心臟和大腿動脈的兩點測定出的脈搏波來計算出的hfPWV，來作為PWV?！皩崪y值”是指，根據(jù)在心臟和大腿動脈的兩點測定出的脈搏波計算出的PWV?！巴茢嘀怠笔侵?，利用脈搏波傳導時間和從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離(L_da)計算出的值，其中，脈搏波傳導時間是根據(jù)利用張力測量法在頸動脈的一點處測定出的脈搏波而計算出的。在圖1中，橫軸表示實測值，縱軸表示推斷值。
從圖1 了解到:存在實測值與推斷值之間的差很大的被測定者。這是因為推斷值含有誤差。作為推斷值誤差的一個原因，為假定的反射波路徑差的誤差。
在此，發(fā)明人員將距離(L_Tr)相對于距離(L_da)的比率(L_Tr/L_da)作為“相對距離”，針對每個被測定者計算“相對距離”、收縮壓、脈搏波增強指數(shù)(AugmentationIndex)值，其中，距離(L_da)為在將髂骨動脈分支部假定為反射部位的情況下的從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離，距離(L_Tr)為從根據(jù)實測出的心臟大腿動脈間PWV及Tr而計算出的大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離，該脈搏波增強指數(shù)值是反射波的振幅相對于射血波的振幅的比率。相對距離=I表示假定的反射位置等于實際的反射位置。
此外，距離(L_Tr)通過以下的計算式(I)計算:
L_Tr = hfPWVX Tr/2…計算式(I )。
圖2A是表示針對多個被測定者的“相對距離”與收縮壓的關(guān)系的圖，圖2B是表示針對多個被測定者的“相對距離”與脈搏波增強指數(shù)值的關(guān)系的圖。從圖2A、圖2B 了解到:計算出的相對距離根據(jù)不同的被測定者而不同，實際上，不一定具有相對距離=I的關(guān)系。特別是，發(fā)明人員還從圖2A、圖2B示出的關(guān)系發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律:血壓越高則相對距離越大，脈搏波增強指數(shù)值越大則相對距離越小。即，發(fā)明人員發(fā)現(xiàn)，不僅被測定者的身高、年齡等的與血管路徑相關(guān)的屬性相關(guān)，而且還因血壓值、血壓波形的形狀的特征而導致實際的反射位置與假定的反射位置相偏離。
在圖3中，概略(概念性)表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離化_da)、從根據(jù)實測出的心臟大腿動脈間PWV及Tr計算出的大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)、在作為脈搏波的測定部位的心臟與大腿動脈的兩點之間的血管路徑的距離(L_hf)。
從圖3 了解到:由于“相對距離”變大等同于距離(L_Tr)相對于距離(L_da)變大，所以意味著實際的反射位置比假定的反射位置更遠離心臟。相反地，由于“相對距離”變小等同于距離(L_Tr)相對于距離(L_da)變小，所以意味著實際的反射位置比假定的反射位置更靠近心臟。
作為以上考察的結(jié)果，發(fā)明人員利用被測定者的身高、年齡等的與血管路徑相關(guān)的屬性、血壓值、血壓波形的形狀的特征，對從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離(L_da)進行修正，來得到從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)，從而決定反射波路徑差。
作為第一例，通過利用被測定者的血壓值和血壓波形的形狀的特征對距離(L_da)進行修正，來獲得從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)。作為具體例，采用收縮壓來作為被測定者的血壓值，采用脈搏波增強指數(shù)值來作為表示血壓波形的形狀的特征的值，通過下面的計算式(2)來計算距離(L_Tr):
L_Tr = (AX收縮壓+ BX脈搏波增強指數(shù)+ C) XL_da…計算式(2)。
另外，作為第二例，利用被測定者的血壓值，來修正距離(L_da)。作為具體例，采用收縮壓來作為被測定者的血壓值，通過下面的計算式(3)來計算距離(L_Tr):
L_Tr = (A，X 收縮壓+C，)XL_da…計算式(3)。
此外，就系數(shù)A、A’、 B、C、C’而言，能夠采用基于測定實際的被測定者組的結(jié)果，根據(jù)實驗而獲得的系數(shù)。另外，就從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離化_(1&)而言，能夠采用從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的實測值，或者，采用根據(jù)事先求出的身高與實測值之間的近似式而求出的值。
另外，作為第三例，利用與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性、被測定者的血壓值、血壓波形的形狀的特征，來修正距離(L_da)。作為具體例，采用年齡及身高來作為與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性，采用收縮壓來作為被測定者的血壓值，采用脈搏波增強指數(shù)值來作為表示血壓波形的形狀的特征的值，通過下面的計算式(4)來計算距離(L_Tr):
L_Tr = (DX年齡+ EX收縮壓+ FX脈搏波增強指數(shù)+ GX身高+ H)XL_c^..計算式(4)。
另外，作為第四例，利用與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性、被測定者的血壓值，來修正距離(L_da)。作為具體例，采用年齡及身高來作為與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性，采用收縮壓來作為被測定者的血壓值，通過下面的計算式(5)來計算距離(L_Tr):
L_Tr = (D’ X 年齡+ E’ X 收縮壓 + G’ X 身高+H，)XL_da…計算式(5)。
此外，就系數(shù)0、0’33’4、6、6’、!1、!1’而言，也能夠采用基于測定實際的被測定者組的結(jié)果，根據(jù)實驗而獲得的系數(shù)。
此外，在上述的說明中，采用收縮壓來作為被測定者的血壓值，但也可以采用舒張壓(舒張期血壓)，也可以采用收縮壓與舒張壓的中間值。另外，采用脈搏波增強指數(shù)值，來作為表示被測定者的血壓波形的形狀的特征的值，但也可以采用Tr等的其它的指標。另夕卜，采用年齡及身高來作為與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性，但也可以采用年齡及身高中的一個，也可以采用其它的屬性。
<裝置結(jié)構(gòu)>
圖4是表示實施方式的血壓信息測定裝置(下面，簡稱為測定裝置)I的外觀的具體例的圖。
參照圖4，測定裝置I包括利用空氣管10連接的基體2和裝戴在作為測定部位的上臂上的臂帶9。在基體2的正面配置有:顯示部4，其顯示包括測定結(jié)果的各種信息；操作部3，對其進行操作，以給予測定裝置I各種指示。操作部3包括:開關(guān)31，對其進行操作，以打開(ON)/關(guān)閉(OFF)電源；開關(guān)32，對其進行操作，以指示測定的開始。
參照圖5A、圖5B，臂帶9具有作為用于壓迫身體的流體袋的空氣袋。上述空氣袋包括空氣袋13A和空氣袋13B，其中，空氣袋13A用作測定作為血壓信息的血壓的流體袋，空氣袋13B用作測定作為血壓信息的脈搏波的流體袋。作為一個例子，空氣袋13B的大小為20mmX 200mm左右。另外，優(yōu)選地，空氣袋13B的空氣容量在空氣袋13A的空氣容量的1/5以下。
在利用測定裝置I測定脈搏波時，如圖5A所示，將臂帶9卷繞在作為測定部位的上臂100上。通過在該狀態(tài)下按下開關(guān)32，來測定血壓信息，并且基于血壓信息，計算用于判斷動脈硬化度的指標。在此，“血壓信息”是指，通過測定身體而得到的與血壓相關(guān)的信息，具體來說，例如血壓值、血壓波形(脈搏波波形)、心搏數(shù)等。
圖6是表示測定裝置I的結(jié)構(gòu)的具體例的框圖。
參照圖6，測定裝置I包括經(jīng)由空氣管10與空氣袋13A連接的空氣系統(tǒng)20A、經(jīng)由空氣管10與空氣袋13B連接的空氣系統(tǒng)20B、CPU(CentralProcessing Unit:中央處理器)40。空氣系統(tǒng)20A包括氣泵2 1A、氣閥22A、壓力傳感器23A?？諝庀到y(tǒng)20B包括氣閥22B、壓力傳感器23B。
氣泵21A與驅(qū)動電路26A連接，驅(qū)動電路26A還與CPU40連接。氣泵21A被接收來自CPU40的指令的驅(qū)動電路26A驅(qū)動，通過向空氣袋13A送入壓縮氣體，來對空氣袋13A進行加壓。
氣閥22A與驅(qū)動電路27A連接，驅(qū)動電路27A還與CPU40連接。氣閥22B與驅(qū)動電路27B連接，驅(qū)動電路27B還與CPU40連接。氣閥22A、22B的開閉狀態(tài)分別被接收來自CPU40的指令的驅(qū)動電路27A、27B控制。通過控制開閉狀態(tài)，來使得氣閥22A、22B分別保持空氣袋13A、13B內(nèi)的壓力，或者對空氣袋13A、13B進行減壓。由此，控制空氣袋13A、13B內(nèi)的壓力。
壓力傳感器23A與放大器28A連接，放大器28A還與A/D轉(zhuǎn)換器(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)29A連接，A/D轉(zhuǎn)換器29A還與CPU40連接。壓力傳感器23B與放大器28B連接，放大器28B還與A/D轉(zhuǎn)換器29B連接，A/D轉(zhuǎn)換器29B還與CPU40連接。壓力傳感器23A、23B分別檢測空氣袋13A、13B內(nèi)的壓力，并且向放大器28A、28B輸出與其檢測值對應(yīng)的信號。所輸出的信號被放大器28A、28B放大，并且A/D轉(zhuǎn)換器29A、29B對該信號進行數(shù)字化之后將其輸入至 CPU40。
通過二通閥51連接來自空氣袋13A的空氣管和來自空氣袋13B的空氣管。二通閥51與驅(qū)動電路53連接，驅(qū)動電路53還與CPU40連接。二通閥51具有空氣袋13A —側(cè)的閥和空氣袋13B —側(cè)的閥，通過利用接收來自CPU40的指令的驅(qū)動電路53進行驅(qū)動，來開閉這些閥。
在存儲器41內(nèi)，存儲有CPU40所要執(zhí)行的程序。CPU40基于向設(shè)置于測定裝置的基體2上的操作部3輸入的指令，從存儲器41讀取并執(zhí)行程序，通過執(zhí)行該程序，來輸出控制信號。另外，CPU40向顯示部4、存儲器41輸出測定結(jié)果。在存儲器41還存儲有測定結(jié)果，除此以外，根據(jù)需要，還存儲有被測定者的身高、年齡等的與血管路徑相關(guān)的屬性。通過事先對操作部3進行操作，來輸入與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性。然后，CPU40根據(jù)需要，伴隨著程序的執(zhí)行，讀取與上述被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性，并將其用于計算。
<功能結(jié)構(gòu)>
再次參照圖6，作為用于根據(jù)上述的原理來計算作為用于判斷動脈硬化度的指標的PWV的功能，CPU40包括:輸入部401，其用于接收所輸入的來自壓力傳感器23B的壓力信號，獲取一拍的血壓波形；血壓計算部402，其用于接收所輸入的來自壓力傳感器23B的壓力信號，計算血壓值(例如收縮壓值)；脈搏波增強指數(shù)計算部403，其用于根據(jù)血壓波形來計算脈搏波增強指數(shù)值；Tr計算部404，其用于根據(jù)血壓波形來計算Tr ;路徑差計算部405，其用于根據(jù)上述計算式(2)或計算式(3)，利用收縮壓值或收縮壓值及脈搏波增強指數(shù)值，對從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離(L_da)進行修正，來獲取距離(L_Tr),從而決定反射波路徑差；PWV計算部406，其用于將反射波路徑差除以Tr來計算PWV。這些功能主要是通過CPU40根據(jù)來自操作部3的操作信號來讀取并執(zhí)行存儲于存儲器41中的程序而形成于CPU40中的功能，至少這些功能中的一部分可以由硬件結(jié)構(gòu)形成。
<測定及指標計算動作>
圖7是表示測定裝置I所進行的動作的流程圖。當測定者按下開關(guān)32時，開始圖7示出的動作。該動作是通 過CPU40讀取存儲于存儲器41內(nèi)的程序，控制圖6示出的各部分來實現(xiàn)的。另外，利用圖9，說明在測定裝置I所進行的動作中的空氣袋13A、13B內(nèi)的壓力變化。圖9的(A)表示空氣袋13B內(nèi)的壓力Pl的時間變化，圖9的(B)表示空氣袋13A內(nèi)的壓力P2的時間變化。在圖9的(A)、(B)中的時間軸上標注的S3 S17與后述的測定裝置I所進行的測定動作的各動作一致。
參照圖7，當開始動作時，在步驟SI中，在CPU40中對各部分進行初始化。在步驟S3中，CPU40向空氣系統(tǒng)20A輸出控制信號，開始對空氣袋13A進行加壓，在加壓過程中測定血壓。在步驟S3中對血壓的測定是利用在通常的血壓計中所進行的示波測量法來進行測定的。在步驟S3中，CPU40基于來自壓力傳感器23B的壓力信號，來計算血壓值，并將其存儲在存儲器41的規(guī)定區(qū)域內(nèi)。
當在步驟S3中對血壓進行的測定結(jié)束時，在步驟S5中，CPU40向驅(qū)動電路53輸出控制信號，使二通閥51的空氣袋13A —側(cè)的閥和空氣袋13B —側(cè)的閥兩者開放。由此，連通空氣袋13A和空氣袋13B，使得空氣袋13A內(nèi)的空氣的一部分移動至空氣袋13B內(nèi)，以對空氣袋13B進行加壓。
在圖9的(B)的例子中，從在上述步驟S3中開始加壓到血壓測定結(jié)束為止的期間內(nèi)，空氣袋13A內(nèi)的壓力P2 —直增加至高于收縮壓值為止。此后，通過在上述步驟S5中開放二通閥51的上述閥，來使空氣袋13A內(nèi)的空氣的一部分移動至空氣袋13B，使壓力P2減少。同時，如圖9的(A)所示，空氣袋13B內(nèi)的壓力Pl迅速地增加。然后，在壓力Pl與壓力P2 —致的時間點，即這些空氣袋13A、13B的內(nèi)壓平衡的時間點，結(jié)束從空氣袋13A向空氣袋13B移動空氣的動作。在步驟S7中，CPU40在該時間點，向驅(qū)動電路53輸出控制信號，使在上述步驟S5中開放的二通閥51的兩個閥關(guān)閉。在圖9的(A)、(B)中，示出了在步驟S7的時間點，壓力Pl與壓力P2 —致。如圖5A所示，由于空氣袋13B的容量比空氣袋13A的容量小，所以壓力P2在步驟S5中減少的幅度不大，在步驟S7的時間點，壓力Pl與壓力P2都為高于收縮壓值的壓力。
此后，在步驟S9中，CPU40向驅(qū)動電路27B輸出控制信號，對空氣袋13B內(nèi)的壓力Pl進行減壓調(diào)整，調(diào)整到適合測定脈搏波的壓力。在此的減壓調(diào)整量優(yōu)選例如5.5mmHg/sec左右。另外,作為適合測定脈搏波的壓力，優(yōu)選50 150mmHg左右。此時，由于關(guān)閉二通閥51的兩個閥，所以如圖9的(B)所示，空氣袋13A內(nèi)的壓力P2以高于收縮壓值的壓力來壓迫測定部位的末梢一側(cè)，使測定部位的末梢一側(cè)達到驅(qū)血狀態(tài)。
在末梢一側(cè)被驅(qū)血的狀態(tài)下，在步驟Sll中，每當基于來自壓力傳感器23B的壓力信號而接收到(輸入)一拍的血壓波形時，CPU40都根據(jù)該血壓波形進行用于提取特征點的動作。即，在步驟Sll中，CPU40接收來自壓力傳感器23B的壓力信號，確定一拍的血壓波形。此外，在此，可以基于輸入的多拍的血壓波形，根據(jù)多拍的血壓波形的平均值來確定一拍的血壓波形，還可以根據(jù)在規(guī)定期間(數(shù)秒等)內(nèi)輸入的壓力信號中出現(xiàn)的各脈搏的平均值來確定一拍的血壓波形。
然后，根據(jù)所確定的一拍的血壓波形，提取事先規(guī)定的與血壓波形的二次微分曲線的極大點對應(yīng)的點、與血壓波形的四次微分曲線的下降過零點(zero cross)對應(yīng)的點等，來作為特征點。
每當接收到(輸入)一拍的血壓波形時，就重復(fù)進行步驟Sll的提取特征點的動作，直至提取出計算動脈硬化度的指標所需的事先規(guī)定的個數(shù)(例如十拍)的特征點為止。在此期間內(nèi)，如圖9的(A)所示，空氣袋13B內(nèi)的壓力Pl保持在適合測定脈搏波的壓力，如圖9的(B)所示，空氣袋13A內(nèi)的壓力P2保持在高于收縮壓值的壓力。由此，來保持測定部位的末梢一側(cè)的驅(qū)血狀態(tài)。
當提取的特征點的個數(shù)達到事先規(guī)定的個數(shù)(例如十拍)時(在步驟S13判斷為“是”)，在步驟S15中，CPU40利用提取出的特征點的平均值，來計算脈搏波傳導時間和脈搏波增強指數(shù)值。即，將與血壓波形的二次微分曲線的極大點對應(yīng)的點、與血壓波形的四次微分曲線的下降過零點對應(yīng)的點等，作為反射波的上升拐點，通過計算出現(xiàn)反射波的上升拐點與出現(xiàn)射血波的上升拐點時的差值，來計算Tr，通過確定一拍的血壓波形上的射血波的最大振幅和反射波的最大 振幅，并計算兩者的比率，來計算脈搏波增強指數(shù)值。此外，也可以取代Tr，而采用射血波的峰值的出現(xiàn)時間與反射波的峰值的出現(xiàn)時間的時間差(Tpp)。
在步驟S17中，CPU40還計算脈搏波傳導距離。圖8是表示在步驟S17中的處理的流程圖。
在作為上述第一例而示出的利用被測定者的血壓值和血壓波形的形狀的特征來修正距離(1_(1&)的情況下，即，在利用上述計算式(2)來計算距離(L_Tr)的情況下，CPU40讀取在步驟S3中計算出的收縮壓值(步驟SlOl )，讀取在步驟S15中計算出的脈搏波增強指數(shù)值(步驟S103)，通過將收縮壓值和脈搏波增強指數(shù)值代入上述計算式(2)(步驟S105)，來計算從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)。
在作為上述第二例而示出的利用被測定者的血壓值來修正距離(L_da)的情況下，即，在利用上述計算式(3)來計算距離(L_Tr)的情況下，跳過步驟S103的動作，讀取在步驟S3中計算出的收縮壓值(步驟S101)，通過將收縮壓值代入上述計算式(3)(步驟S105)，來計算從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離化_1'1.)。
在作為上述第三例而示出的利用與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性、被測定者的血壓值、血壓波形的形狀的特征來修正距離化_(1&)的情況下，即，在利用上述計算式(4)來計算距離(L_Tr)的情況下，CPU40在步驟S101、S103的動作的基礎(chǔ)上，還從存儲器41讀取年齡及身高等的與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性，通過將該屬性代入上述計算式(4)(步驟S105)，來計算從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)。
在作為上述第四例而示出的利用與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性、被測定者的血壓值來修正距離(L_da)的情況下，即，在利用上述計算式(5)，來計算距離(L_Tr)的情況下，跳過步驟S103的動作。CPU40在步驟SlOl的動作的基礎(chǔ)上，還從存儲器41讀取年齡及身高等的與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性，通過該屬性代入上述計算式(5)(步驟S105)，來計算從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)。
CPU40將計算出的從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)乘以2，即，求出該距離(L_Tr)的兩倍的值，來作為射血波與反射波各自從心臟到測定部位為止的傳導路徑差(2L_Tr)。
在步驟S19中，CPU40將在步驟S17中計算出的傳導路徑差除以在步驟S15中計算出的Tr，來計算作為動脈硬化度的指標的PWV。然后，在步驟S21中，CPU40向驅(qū)動電路27A、27B輸出控制信號，使氣閥22A、22B開放，將空氣袋13A、13B的壓力釋放為大氣壓。在圖9的(A)、(B)的例子中 ，壓力P1、P2在步驟S21的區(qū)間內(nèi)，迅速地減少至大氣壓。
實施用于在設(shè)置于基體2的顯示部4上顯示計算出的收縮壓值(SYS)、舒張壓值(DIA)、動脈硬化度的指標、測定出的脈搏波等的測定結(jié)果的處理，來顯示這些測定結(jié)果。
<實施方式的效果>
在測定裝置I中，利用被測定者的身高、年齡等的與血管路徑相關(guān)的屬性、血壓值、血壓波形的形狀的特征或這些的組合，對從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離(L_da)進行修正，來得到從大動脈起始部到實際的反射位置為止的距離(L_Tr)，根據(jù)該距離(L_Tr)，來計算傳導路徑差，該傳導路徑差是指，在計算作為被測定者的動脈硬化程度的脈搏波傳導速度(PWV)時所使用的射血波與反射波各自從心臟到測定部位為止的傳導路徑差。
圖10 圖12是表示針對同一個被測定者的PWV的實測值與PWV的推斷值的關(guān)系的圖，其中，PWV的推斷值，是在測定裝置I中，根據(jù)脈搏波傳導時間和對從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離(L_da)進行修正而得到的距離(L_Tr)來計算出的。圖10表示利用距離化―!'!.)計算出的PWV的推斷值與PWV的實測值的關(guān)系，其中，距離(L_Tr)，是作為上述第二例而示出的、利用被測定者的血壓值對距離(L_da)進行修正而得到的距離。圖11表示利用距離(L_Tr)計算出的PWV的推斷值與PWV的實測值的關(guān)系，其中，距離(L_Tr)，是作為上述第一例而示出的、利用被測定者的血壓值、作為表示血壓波形的形狀的特征的值的脈搏波增強指數(shù)值，對距離化_(1&)進行修正而得到的距離。圖12是表示利用距離化_1'1.)計算出的PWV的推斷值與PWV的實測值的關(guān)系，其中，距離(L_Tr)是作為上述第三例而示出的、利用被測定者的血壓值、作為表示血壓波形的形狀的特征的值的脈搏波增強指數(shù)值、作為與被測定者的血管路徑相關(guān)的屬性的年齡及身高，對距離化_(1&)進行修正而得到的距離。
參照圖10 圖12，了解到:在采用任一種方法進行修正的情況下，與圖1示出的PWV的實測值與推斷值的關(guān)系相比，實測值與推斷值之間的差都明顯變小。即，能夠了解到:上述的任一種方法的修正都是 使假設(shè)的反射位置接近于實際的反射位置的修正。由此，與現(xiàn)有的PWV的計算方法相比，能夠進一步減小計算出的PWV的誤差，從而能夠高精度地判斷動脈硬化度。
此外，在上述的例子中，如圖5A、圖5B所示，臂帶9具有作為用于測定血壓的流體袋的空氣袋13A和作為用于測定脈搏波的流體袋的空氣袋13B的兩個空氣袋。然而，這些空氣袋還可以通過一個空氣袋實現(xiàn)。在該情況下，CPU40基于該一個空氣袋的內(nèi)壓變化，來測定脈搏波和血壓。
應(yīng)該注意的是，本次公開的實施方式在所有方面只是例示性的，而非限定。本發(fā)明的范圍并不由上述說明來示出，而是由權(quán)利要求書來示出，包括與權(quán)利要求書的范圍等同的含義以及在該范圍內(nèi)的所有變更的內(nèi)容。
附圖文字說明
I測定裝置，
2 基體，
3操作部，
4顯示部，
9 臂帶，
10空氣管，
13A、13B 空氣袋，
20A、20B 空氣系統(tǒng)，
21A 氣泵，
22A、22B 氣閥，
2:3A、23B壓力傳感器，
26A、27A、27B、53 驅(qū)動電路，
28A、28B 放大器，
29A、29B 轉(zhuǎn)換器，
31、32 開關(guān)，
40CPU,
41存儲器，
51 二通閥，
100 上臂，
401 輸入部，
402血壓計算部，
403脈搏波 增強指數(shù)計算部，
404Tr 計算部，
405路徑 差計算部，
406PWV 計算部。
權(quán)利要求
1.一種血壓信息測定裝置，計算脈搏波傳導速度來作為血壓信息，所述脈搏波傳導速度是被測定者的動脈硬化度的指標，其特征在于， 具有: 空氣袋，其用于裝戴在被測定者的測定部位上， 調(diào)整裝置，其用于調(diào)整所述空氣袋的內(nèi)壓， 計算裝置，其用于基于所述空氣袋的內(nèi)壓變化，進行用于計算所述被測定者的脈搏波傳導速度的處理； 所述計算裝置執(zhí)行以下的計算: 根據(jù)所述內(nèi)壓變化來獲取所述被測定者的血壓值的計算， 根據(jù)所述內(nèi)壓變化來獲取一拍的脈搏波波形的計算， 獲取在所述一拍的脈搏波波形上的射血波與反射波的出現(xiàn)時間差的計算，基于所述血壓值和事先存儲的表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值，決定所述射血波與所述反射波各自從心臟到所述測定部位為止的傳導路徑差的計算，基于所述傳導路徑差和所述出現(xiàn)時間差，獲取所述被測定者的脈搏波傳導速度的計算。
2.如權(quán)利要求1所述的血壓 信息測定裝置，其特征在于， 所述計算裝置，在決定所述傳導路徑差的計算中，除了利用所述血壓值和表示從所述大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值以外，還利用表示所述脈搏波波形的形狀特征的值，來決定所述傳導路徑差。
3.如權(quán)利要求2所述的血壓信息測定裝置，其特征在于， 所述計算裝置，還執(zhí)行根據(jù)所述脈搏波波形的形狀來獲取脈搏波增強指數(shù)值的計算，所述脈搏波增強指數(shù)值是所述射血波的振幅與所述反射波的振幅的比率， 在決定所述傳導路徑差的計算中，采用所述脈搏波增強指數(shù)值來作為表示所述脈搏波波形的形狀特征的值。
4.如權(quán)利要求1所述的血壓信息測定裝置，其特征在于， 還具有輸入裝置，所述輸入裝置用于接收所輸入的表示與所述被測定者的血壓信息相關(guān)的屬性的值， 所述計算裝置，在決定所述傳導路徑差的計算中，除了利用所述血壓值和表示從所述大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值以外，還利用表示所述屬性的值，來決定所述傳導路徑差。
5.如權(quán)利要求4所述的血壓信息測定裝置，其特征在于， 表示與所述被測定者的血壓信息相關(guān)的屬性的值，是所述被測定者的年齡與所述被測定者的身高中的至少一個值。
6.如權(quán)利要求1所述的血壓信息測定裝置，其特征在于， 還具有輸入裝置，所述輸入裝置用于接收所輸入的表示與所述被測定者的血壓信息相關(guān)的屬性的值， 所述計算裝置，在決定所述傳導路徑差的計算中，除了利用所述血壓值和表示從所述大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值以外，還利用表示所述脈搏波波形的形狀特征的值和表示所述屬性的值，來決定所述傳導路徑差。
7.如權(quán)利要求6所述的血壓信息測定裝置，其特征在于， 所述計算裝置還執(zhí)行根據(jù)所述脈搏波波形的形狀來獲取脈搏波增強指數(shù)值的計算，所述脈搏波增強指數(shù)值是所述射血波的振幅與所述反射波的振幅的比率， 在決定所述傳導路徑差的計算中，采用所述脈搏波增強指數(shù)值來作為表示所述脈搏波波形的形狀特征的值。
8.如權(quán)利要求6所述的血壓信息測定裝置，其特征在于， 表示與所述被測定者的血壓信息相關(guān)的屬性的值，是所述被測定者的年齡與所述被測定者的身高中的至少一個值。
9.如權(quán)利要求1所述的血壓信息測定裝置，其特征在于， 在決定所述傳導路徑差的計算中，通過將基于所述血壓值得到的值與所述事先存儲的表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值相乘，來計算所述傳導路徑差。
10.如權(quán)利要求1所述的血壓信息測定裝置，其特征在于， 用于裝戴在所述被測定者的測定部位上的空氣袋，包括在裝戴的情況下位于中樞一側(cè)的第一空氣袋和位于末梢一側(cè)的第二空氣袋， 在獲取所述脈搏波波形的計算中，根據(jù)在所述測定部位的末梢一側(cè)被所述第二空氣袋驅(qū)血的狀態(tài)下的所述第一空氣袋的內(nèi)壓變化，來獲取所述脈搏波波形。
11.一種動脈硬化度的指標的計算方法，用于在血壓信息測定裝置中計算脈搏波傳導速度來作為動脈硬化度的指標，其特征在于， 所述血壓信息測定裝置包括用于裝戴在被測定者的測定部位上的空氣袋和用于進行用于計算所述被測定者的脈搏波傳導速度的處理的計算裝置， 在所述方法中，使所述計算裝置執(zhí)行以下步驟: 根據(jù)裝戴在被測定者的測定部位上的空氣袋的內(nèi)壓變化，計算所述被測定者的血壓值的步驟， 根據(jù)所述內(nèi)壓變化來獲取一拍的脈搏波波形的步驟， 確定在所述一拍的脈搏波波形上的射血波與反射波的出現(xiàn)時間差的步驟，基于所述血壓值和 事先存儲的表示從大動脈起始部到髂骨動脈分支部為止的距離的值，決定所述射血波與所述反射波各自從心臟到所述測定部位為止的傳導路徑差的步驟，基于所述傳導路徑差和所述出現(xiàn)時間差，計算所述被測定者的脈搏波傳導速度的步驟。
全文摘要
血壓計(1)的CPU(40)根據(jù)測定用的空氣袋(13B)的內(nèi)壓變化來計算血壓。另外，根據(jù)脈搏波波形來計算脈搏波增強指數(shù)和脈搏波傳導時間(Tr)。CPU(40)的路徑差計算部(405)存儲有用于修正事先存儲的脈搏波傳導距離的修正公式，通過將計算出的血壓值、脈搏波增強指數(shù)等代入該修正公式，對事先存儲的脈搏波傳導距離進行修正，使修正后的脈搏波傳導距離更接近于實際的脈搏波傳導距離。PWV計算部(406)利用該距離來計算PWV。
文檔編號A61B5/02GK103140165SQ20118004680
公開日2013年6月5日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者藤井健司, 小林達矢, 小椋敏彥 申請人:歐姆龍健康醫(yī)療事業(yè)株式會社