JP5208751B2 - 患者の血圧を決定するシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、患者の血圧を決定するシステム及び方法に関する。更に、本発明は、患者の血圧を決定するコンピュータプログラムに関する。

血圧は、最も重要な生理学的パラメータの１つであり、医療診断、病気の予防及び疾病管理システムにおける入力変数として重要な役割を果たす。血圧は、心疾患及び腎疾患に対する独立な危険因子である。米国において、２００４年には、６５０万人の成人が、１４０ｍｍＨｇ以上の収縮期圧及び９０ｍｍＨｇ以上の拡張期圧を持つ高血圧を持っている及び／又は降圧薬を使用している。加えて、米国の成人の４分の１が"高血圧前"の症状を示す。これらのデータが示すように、高血圧は強力な社会的負担を引き起こしている。

ここ数年の間に、血圧モニタリング及び治療における新しいストラテジが提案されている。病院での時々の血圧測定は、次第に家庭ベースの個人用ヘルスケアシステムで補われるようになっており、これは、より多くの自由及び改良された生活の質を患者に与える。この応用分野において、指導無しの（unsupervised）測定、例えば家庭における連続的な血圧モニタリングにより信頼できるロバストな生命パラメータを得ることが必須である。（例えば家庭ベースのうっ血性心不全管理に対する）個人用ヘルスケアアプリケーションにおける指導無しの血圧測定は、測定アーチファクト又は不十分な動作条件及び／又は患者ノンコンプライアンスによる処理エラーになる傾向にある。

医療コミュニティが信頼できる血圧示度を得るための忠告を与えているという事実にもかかわらず、ほとんどの市販されている血圧測定デバイスは、患者がこれらの忠告に従っているか否かを制御していない。したがって、例えば血圧示度に対して最新技術ソリューションを使用する家庭ベースの疾病管理システムが、間違った治療アドバイスを与える可能性があるリスクが存在する。これは、医療コミュニティによる家庭ベースの個人用ヘルスケアソリューションの拒絶に帰着する可能性がある。

米国特許出願２００４／０１９９０８Ａ１において、血圧センサが個人の肢に付着され、前記肢において優勢な血圧を検出する、血圧を測定する方法及びデバイスが記載される。前記肢の方向が、方向感知ユニットを用いて測定中に決出され、前記検出された血圧は、前記肢の検出された方向に応じて評価ユニットにおいて補正される。

本発明の目的は、特に家庭環境における指導無しの血圧測定の場合に、患者の高品質な血圧値を決定する手法を提供することである。

この目的は、本発明によると、患者の血圧を測定するシステムであって、血圧測定の前の所定の時間期間中に運動活動を測定する補助デバイスと、血圧値を測定する血圧測定デバイスと、前記運動活動の情報及び前記血圧値を得るように構成され、前記運動活動の情報を使用して前記血圧値を自動的に評価するように更に構成され、前記評価の結果に依存して測定結果を提供するように更に構成される処理デバイスとを有するシステムにより達成される。

本発明の目的は、患者の血圧を測定する方法であって、血圧測定の前の所定の時間期間中に運動活動を測定するステップと、血圧値を測定するステップと、前記運動活動の情報を使用して前記血圧値を自動的に評価するステップと、前記評価の結果に依存して測定結果を提供するステップとを有する方法によっても達成される。

本発明の目的は、患者の血圧を決定するコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがコンピュータにおいて実行される場合に、血圧測定の前の所定の時間期間中に得られる前記患者の運動活動情報を使用して測定された血圧を自動的に評価するコンピュータ命令と、前記評価の結果に依存して測定結果を提供するコンピュータ命令とを有するプログラムによっても達成される。本発明によると必要な技術的効果は、したがって、本発明によるコンピュータプログラムの命令に基づいて実現されることができる。このようなコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭのようなキャリアに記憶されることができるか、又はインターネット若しくは他のコンピュータネットワーク上で入手可能であることができる。前記コンピュータプログラムを実行する前に、例えばＣＤ−ＲＯＭプレイヤを用いて前記キャリアから、又はインターネットから前記コンピュータプログラムを読み出し、前記コンピュータのメモリに記憶することにより前記コンピュータにロードされる。前記コンピュータは、特に、中央プロセッサユニット（ＣＰＵ）、バスシステム、メモリ手段、例えばＲＡＭ又はＲＯＭ等、記憶手段、例えばフロッピー（登録商標）ディスク又はハードディスクユニット等、及び入力／出力ユニットを含む。代替的には、本発明の方法は、例えば１以上の集積回路を使用して、ハードウェアで実施されることができる。

血圧示度が取られる少なくとも５乃至１０分前に患者が静かに座っていない場合に、不正確な（増大された）血圧値が測定されやすいことが知られている。換言すると、前記患者は、前記測定の前の少なくとも５乃至１０分だけ休息するべきである。本発明の核となるアイデアは、後に測定される血圧値の品質を自動的に評価するために前記血圧測定の前に前記患者の運動活動に関する情報を採用することである。換言すると、これらの値の信頼性が自動的に決定される。この目的で、前記患者の運動活動の測定は、前記血圧測定の前に実行される。"運動活動"は、特に、前記患者の身体活動を有する。本発明は、前記測定された血圧値が"有効"又は"信頼できる"ものとして扱われることができるか否かを決定するために品質情報を使用する。本発明は、家庭環境のみにおいて使用されることができるわけではない。病院等において、本発明は、若く、経験の浅い、又は未熟でさえあるスタッフが高品質血圧値を得るのを助けることができる。

本発明を実行するために、前記患者の前記運動活動を測定する補助デバイスが備えられる。好ましくは、前記補助デバイスは、前記患者の運動活動の連続的な長期モニタリングに適している。例えば、複数の分散された装着型加速度センサが、前記患者の前記運動活動を測定するために採用されることができる。前記加速度センサは、好ましくは、前記患者により着用される衣服又は布地に組み込まれる。

一般に、如何なるタイプの血圧測定デバイスも、本発明で使用されることができる。血圧値を提供する幾つかの確立された方法及びデバイス、例えば血圧計の使用（聴診法）、オシロメトリック法（自己測定に対する最も広まった手法）、ＰＴＴ（脈波伝播時間）法、圧力測定法又はPenazのフィンガーカフ法が存在する。本発明において、好ましくは、患者が例えば前記患者の腕の周りに固定される血圧カフを使用するオシロメトリック法が使用される。

前記処理デバイスは、好ましくは、コンピュータ手段、例えば、血圧データ及び追加の測定関連情報の処理を実行する入力／出力手段を持つマイクロプロセッサを有する。前記処理デバイスは、好ましくは、通信システムを介してセンサ、測定デバイス及び本発明において採用される他のデバイスと通信する装着型デバイスである。好ましくは、全てのデバイスは、無線通信システム、例えばブルートゥース又はＷＬＡＮ等を使用するように構成される。この目的で、前記処理デバイスと通信する全てのセンサ、測定デバイス及び他のデバイスは、送信器又は送受信器ユニットを有する。

本発明のこれら及び他の態様は、従属請求項において規定される以下の実施例に基づいて更に説明される。

本発明の好適な実施例において、前記補助デバイスは、前記血圧測定中に前記患者の前記運動活動を測定するように構成される。したがって、前記運動活動は、読み出し処理の前だけでなく間にも観測されることができる。前記測定中に前記患者により実行される全ての運動は、前記測定の品質を評価するときに考慮されることができる。

前記処理デバイスは、好ましくは、補正された血圧値の形で及び／又は前記患者に前記血圧測定を繰り返すことを要求する（例えば前記処理ユニットに接続された又は接続可能なモニタ又はスピーカ等を介して）前記患者に対する信号の形で測定結果を提供するように構成される。換言すると、本発明を用いると、測定された血圧値は、補正されることができ、及び／又は信頼値が血圧値に追加されることができるか、又は示度が放棄されなくてはならず、前記測定が繰り返されなくてはならないことが決定されることができ、これら全てのステップが前記評価の結果に依存して、すなわち前記血圧測定の評価された品質に依存して実行される。測定された血圧値の補正は、好ましくは、前記測定関連情報を使用して、例えば前記血圧測定の前及び間の前記患者の前記運動活動を使用して実行される。

前記血圧測定の前の前記患者の運動活動の他に、前記測定の品質、したがって前記測定される血圧値の品質に作用することができる多数の追加の測定関連（状況）因子が存在する。したがって、本発明の他の実施例によると、複数の追加の補助デバイスを提供することが提案され、前記追加の補助デバイスは、前記血圧測定の前及び／又は間に得られた追加の測定関連情報を提供するように構成され、前記処理デバイスは、前記血圧値を評価するために少なくとも１つの追加の測定関連情報得るように構成される。ただ１つ以上の測定関連情報を使用することにより、大幅により信頼できる高品質な測定結果を達成することが可能である。前記追加の測定関連情報は、追加の補助デバイス、例えば装着型センサ、測定室内のセンサのような前記患者の周囲にある個人用ヘルスケア機器を用いて及び／又はインターネットを介して提供される。しかしながら、前記評価処理において使用される前記測定関連情報の一部又は全てが、前記血圧測定デバイス自体により提供されることができる。この目的で、前記血圧測定デバイスは、１以上の補助デバイスを含みうる。

本発明の好適な実施例において、全てのデータ処理は、前記処理ユニットにより実行される。しかしながら、前記運動活動データ及び追加の測定関連データを含む一部の測定関連データは、前記血圧値を評価するために前記処理ユニットに送信される前に、関連する補助デバイス、センサ又は他のデバイスにより（前）処理されてもよい。この目的で、本発明において使用される関連するセンサ、測定デバイス及び他のデバイスは、アナログ‐デジタルコンバータ及びデジタル信号プロセッサを含むことができる（前）処理ユニットを有する。

本発明によると、付加的に使用される前記測定関連情報は、４つのデータグループ、すなわち患者関連測定データ、非患者関連測定データ、患者関連非測定データ及び非患者関連非測定データに分類されることができる。患者関連データは、前記患者により直接的に又は間接的に作用されるデータである。非患者関連データは、前記患者により作用されないデータである。測定データは、センサ等を使用して直接的に測定されることができるデータであり、非測定データは、直接的に測定されることができないが、例えばデータベース等を介して得られることができるデータである。

前記患者の前記運動活動は、患者関連測定データである。好ましくは前記評価処理に含まれる他の患者関連測定データは、前記患者のＥＣＧ（心電図）データである。このようなＥＣＧデータを使用すると、例えば前記患者の心拍、心調律、心拍変動及び呼吸数等が、前記示度の品質を評価するのに使用されることができる。例えば、前記患者の精神状態は、前記血圧測定の前及び／又は間の前記患者の心拍から適切なアルゴリズムを使用して推定されることができる。この目的で、好ましくは、装着型ＥＣＧデバイスが備えられる。ＥＣＧ電極は、好ましくは、前記運動活動センサを携える同じ衣服又は布地に組み込まれる。

本発明の他の実施例において、前記患者の電気皮膚反応が、前記患者の精神的ストレス（例えば白衣症候群）を推定するために測定される。再び、この測定は、前記血圧測定の前及び／又は間に実行されることができる。この目的で使用される電極は、好ましくは、前記血圧測定デバイスに又は前記運動活動センサ及び前記ＥＣＧ電極を携える同じ衣服又は布地に組み込まれる。

これらの生理学的データを越えて、好ましくは、前記患者が前記血圧測定中に話しているのか、又は黙ったままなのかが制御される。高品質測定結果のために、前記患者は、前記測定中に話すべきでない。前記患者の沈黙を制御するために、マイクロフォン等が採用される。再び、前記マイクロフォンも、好ましくは、前記衣服又は布地に組み込まれる。

本発明の他の好適な実施例において、前記血圧測定中に前記患者の姿勢を測定するデバイスが備えられる。高品質測定結果のために、前記患者は、快適に座らされるべきであり、前記患者の足は組まれるべきでなく、前記カフを着用している前記患者の腕は、心臓の高さに支持されるべきである。前記患者の姿勢を制御するために、好ましくは、組み込み画像処理を持つカメラシステムが補助デバイスとして採用される。

前記評価処理に付加的に含まれることができる他の因子（患者関連測定データ）は、前記血圧測定中の前記カフの位置（前記カフは、前記患者の腕の周囲の少なくとも８０％を囲むべきである）、前記血圧測定中の前記患者の筋肉活動（筋肉は緩められるべきである）、前記血圧測定の前の薬の投入、前記患者の身体組成、特に体重計を使用して測定されるべき水、筋肉及び脂肪の含有量、並びに前記患者がよく休息しているか否かの事実である。

患者関連非測定データを得るために、前記システムは、好ましくは、前記患者の性別及び／又は年齢を得るデバイス、及び／又は前記患者の血圧測定の履歴を得るデバイスを有する。これらのデバイスは、好ましくは、データ通信システムを介して、例えばインターネットを介してデータベースから情報を得るように構成される。前記得られた情報は、前記血圧測定の品質を評価する更なる援助を与えることができる。以前の測定結果は、例えば、現在の測定結果を確認するために前記処理ユニットにより使用されることができる。

非患者関連測定データを得るために、前記システムは、好ましくは、前記血圧測定中に周囲（部屋）の温度を測定するデバイス及び／又は前記血圧測定中に周囲の音の強さを測定するデバイスを有する。高品質測定結果のために、前記部屋は、快適な温度であるべきであり、前記部屋は、静かで騒音が無い状態であるべきである。これらの測定のために、温度計及びマイクロフォンが使用されることができる。温度計及びマイクロフォンは、好ましくは、上述の衣服又は布地に組み込まれる。例えば、室温が"標準的な"温度から逸脱する場合、前記処理ユニットは、例えば標準的な較正モデル又は患者特有の較正表を使用して前記測定された血圧値を補正することができる。

非患者関連非測定データを得るために、前記システムは、好ましくは、（例えば前記処理デバイスの内蔵クロックを使用することにより）時刻を得るデバイス及び／又は（例えばインターネットを介する地域天気データベースに対する接続を使用することにより）天気データを得るデバイスを有する。

好ましくは、患者の血圧を決定する前記システムは、疾病管理システム又は前記患者に治療決定を発行する他の（家庭ベース）個人用ヘルスケアソリューションの一部である。本発明を用いると、このような疾病管理システムに対する入力変数として間違った血圧値を使用するリスクは、高い信頼性で避けられることができる。

本発明のこれら及び他の態様は、一例として、以下の実施例及び添付図面を参照して以下に詳細に記載される。

患者２の血圧を決定するシステム１は、血圧値を測定する血圧測定デバイス３を有する。血圧測定デバイス３は、オシロメトリック法を使用して動作する。血圧測定デバイス３は、特に、前記患者の上腕５の周りに配置されたカフ４を有する。

前記血圧を決定するシステム１は、血圧測定の前の所定の時間期間中に患者２の運動活動を測定するデバイス６を更に有する。この目的で、患者２の運動を連続的に測定する複数の装着型活動センサ７、８、９が採用される。活動センサ７、８、９として、３つの２次元加速度センサが使用される。センサ７、８、９は、第１の活動センサ７が前記患者の肩に配置され、第２の活動センサ８が前記患者の下肢に配置され、第３の活動センサ９が前記患者の足１２に配置されるような形で患者２により着用される衣服（図示されない）に組み込まれる。

前記血圧を決定するシステム１は、処理デバイス１３を更に有する。処理デバイス１３は、ハンドヘルドコンピュータシステム１４の一部である。ハンドヘルドコンピュータシステム１４は、ハードウェア、ソフトウェア又は両方の組み合わせの形で実装される機能モジュール又はユニットを有する。全てのデータ取り扱い及びデータ処理、前記血圧値の自動評価、及び前記評価の結果に依存する測定結果の提供は、本発明によると、ハンドヘルドコンピュータシステム１４において実行される場合に、前記本発明の方法のステップを実行するように構成されたコンピュータ命令を有するコンピュータソフトウェアを用いて達成される。

特に、ハンドヘルドコンピュータシステム１４は、前記運動活動情報及び前記血圧値を得るように構成される。この目的で、ハンドヘルドコンピュータシステム１４並びに血圧測定デバイス３及び加速度センサ７、８、９は、センダ及び送信器ユニット（図示されない）を使用する無線通信システムを介して互いに通信するように構成される。これらのセンダ及び送信器ユニットは、ハンドヘルドコンピュータシステム１４、血圧測定デバイス３及び加速度センサ７、８、９の一体化された部分である。

ハンドヘルドコンピュータシステム１４は、インターネット１６を介して他のコンピュータシステムと、例えば重篤な高血圧のような重篤状況を医師に自動的に送信するために病院サイトにおけるサーバシステムと通信するインタフェース１５を更に有する。

典型的な測定手順は以下のとおりである。第１のステップ１００において、患者２が血圧測定を開始し、前記測定が実行される。次のステップ１０１において、前記血圧値が、無線通信リンク１７を使用して処理ユニット１３に送信される。次のステップ１０２において、処理ユニット１３は、（前記血圧値の受信により始動され）前記血圧測定の直前の１０分間に前記患者の運動活動に関する情報を要求するために、無線通信リンク１７を使用して全ての加速度センサ７、８、９と通信する。したがって、次のステップ１０３において、加速度センサ７、８、９は、通信リンク１７を使用して処理ユニット１３に運動活動データを送信する。次のステップ１０４において、処理ユニット１３は、適切なアルゴリズムを有する前記コンピュータソフトウェアを用いて前記運動活動情報を使用して前記得られた血圧値を評価する。患者２の少なくとも１つの加速度センサ７、８、９により与えられる活動レベルが、所定の時間期間、例えば直前の５分間に高すぎることが（内部ルックアップテーブルにより）分かる場合、処理デバイス１３は、次のステップ１０５において、適切な時間だけ休息し、後で前記血圧測定を繰り返すことを患者２に要求する信号を生成し、ユーザインタフェース、例えばハンドヘルドコンピュータ１４のモニタ１８に送信する。患者２の活動レベルが規則的であることが分かる場合、処理デバイス１３は、前記血圧値に対する信頼区間（例えば±５ｍｍＨｇ）を計算し、次のステップ１０６において、患者２に表示するためにハンドヘルドコンピュータシステム１４のモニタ１８に両方の情報を送信する。

本発明が、前述の実例的実施例の細部に限定されず、本発明が、本発明の精神又は本質的な特質から逸脱することなく他の具体的な形式において実施されることができることは、当業者に明白である。これらの実施例は、したがって、あらゆる面で実例的かつ非限定的であると見なされ、本発明の範囲は、前述の記載ではなく添付の請求項により示され、前記請求項の同等の範囲及び意味に入る全ての変更は、したがって、包含されると意図される。更に、単語"有する"が他の要素又はステップを除外せず、単語"１つの"が複数を除外せず、コンピュータシステム又は他のユニットのような単一の素子が、前記請求項に記載される複数の手段の機能を満たしうることは明白である。前記請求項内の参照符号は、関与する請求項を限定すると解釈されるべきでない。

本発明によるシステムの概略ブロック図を示す。 前記システムを使用する患者の図を示す。 本発明による方法の単純化されたフローチャートを示す。

符号の説明

１：システム
２：患者
３：血圧測定デバイス
４：カフ
５：上腕
６：運動活動を測定するデバイス
７：活動センサ
８：活動センサ
９：活動センサ
１１：下肢
１２：足
１３：処理デバイス
１４：ハンドヘルドコンピュータシステム
１５：インタフェース
１６：インターネット
１７：無線通信リンク
１８：モニタ

Claims (20)

1. 患者の血圧を決定するシステムにおいて、
   血圧値を測定する血圧測定デバイスと、
   前記血圧測定の前の所定の時間期間中に前記患者の運動活動を測定する補助デバイスと、
   前記運動活動情報及び前記血圧値を得るように構成され、前記運動活動情報を使用して前記血圧値の品質を自動的に評価するように更に構成され、前記評価の結果に依存して測定結果を提供するように更に構成される処理デバイスと、
   を有するシステム。
2. 前記補助デバイスが、前記血圧測定中に前記患者の運動活動を測定するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記処理デバイスが、補正された血圧値の形で測定結果を提供するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
4. 前記処理デバイスが、信頼区間を持つ血圧値の形で測定結果を提供するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
5. 前記処理デバイスが、前記血圧測定を繰り返すことを前記患者に要求する前記患者に対する信号の形で測定結果を提供するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
6. 前記システムが、複数の追加の補助デバイスを有し、前記追加の補助デバイスが、前記血圧測定の前及び／又は間に得られた追加の測定関連情報を提供するように構成され、前記処理デバイスが、前記血圧値の品質を評価するために少なくとも１つの追加の測定関連情報を得るように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
7. 前記患者のＥＣＧデータを測定するデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
8. 前記患者の電気皮膚反応を測定するデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
9. 前記患者の沈黙を測定するデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
10. 前記患者の姿勢を測定するデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
11. 前記患者の性別及び／又は年齢を得るデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
12. 前記患者の血圧測定の履歴を得るデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
13. 前記血圧測定中の周囲の温度を測定するデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
14. 周囲の音の強さを測定するデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
15. 時刻を得るデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
16. 天気データを得るデバイスを有することを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
17. 患者の血圧を決定する方法において、
    血圧測定の前の所定の時間期間中に前記患者の運動活動を測定するステップと、
    血圧値を測定するステップと、
    処理デバイスが、前記運動活動情報を使用して前記血圧値の品質を自動的に評価するステップと、
    前記評価の結果に依存して測定結果を提供するステップと、
    を有する方法。
18. 前記患者の運動活動を測定するステップが、前記血圧測定中に実行されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
19. 前記血圧測定値の品質を評価するステップが、前記血圧測定の前及び／又は間に得られた複数の追加の測定関連情報を使用して実行される、請求項１７に記載の方法。
20. 患者の血圧を決定するコンピュータプログラムにおいて、
    コンピュータにおいて実行される場合に、
    血圧測定の前の所定の時間期間中に得られる前記患者の運動活動情報を使用して測定された血圧値の品質を自動的に評価するコンピュータ命令と、
    前記評価の結果に依存して測定結果を提供するコンピュータ命令と、
    を有するコンピュータプログラム。

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