JP5623955B2 - Sphygmomanometer - Google Patents
Sphygmomanometer Download PDFInfo
- Publication number
- JP5623955B2 JP5623955B2 JP2011072294A JP2011072294A JP5623955B2 JP 5623955 B2 JP5623955 B2 JP 5623955B2 JP 2011072294 A JP2011072294 A JP 2011072294A JP 2011072294 A JP2011072294 A JP 2011072294A JP 5623955 B2 JP5623955 B2 JP 5623955B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood pressure
- subject
- time
- unit
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Measuring devices for evaluating the respiratory organs
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Cardiology (AREA)
Description
本発明は血圧測定において、被検者を安静状態に誘導し血圧の測定条件を一定にすることによって、信頼性の高い血圧測定を行なうことができる血圧計に関する。 The present invention relates to a sphygmomanometer capable of performing highly reliable blood pressure measurement by guiding a subject to a resting state and making blood pressure measurement conditions constant in blood pressure measurement.
近年、社会の高齢化に伴って高血圧の患者が増加している。高血圧の診断や治療薬の処方に当たっては、患者の正確な血圧値を知る必要がある。
しかし、血圧値は、測定環境と身体状態との2つの要因によって大きく変動することがあるため、測定した血圧値が正確な血圧値であるか否かを知ることは難しい。
In recent years, with the aging of society, patients with hypertension are increasing. When diagnosing hypertension and prescribing therapeutic drugs, it is necessary to know the patient's exact blood pressure.
However, since the blood pressure value may vary greatly depending on two factors, the measurement environment and the physical condition, it is difficult to know whether or not the measured blood pressure value is an accurate blood pressure value.
正しい血圧値を測定するために測定環境を整えるという意味においては、医療機関において医師などの指導の下で血圧測定を行うのが好ましい。しかし、血圧測定のたびに医療機関に出向くのも患者にとっては負担となることから、市販の血圧計を使用して家庭内で測定することが広く浸透している。このように家庭で測定した血圧を家庭血圧と呼ぶ。 In terms of preparing a measurement environment for measuring a correct blood pressure value, it is preferable to measure blood pressure under the guidance of a doctor or the like in a medical institution. However, since it is a burden on the patient to go to a medical institution every time blood pressure is measured, it is widely used to measure at home using a commercially available sphygmomanometer. The blood pressure measured at home in this way is called home blood pressure.
家庭血圧は、家庭で手軽に血圧測定がえきる利点があるものの、医師などが傍らに居て測定を実施することもないから、正しい測定環境を整えられない可能性もある。そこで、学会や医療機関などから家庭内で正しく血圧測定するためのガイドラインが多く提案されている。 Although home blood pressure has the advantage that blood pressure measurement can be easily performed at home, there is a possibility that a doctor or the like will not be taking a measurement by the side, so that a correct measurement environment may not be prepared. Thus, many guidelines for measuring blood pressure correctly at home have been proposed by academic societies and medical institutions.
ところで、最近の報告では、24時間自由行動下で複数回血圧値を測定することがよいとされている。このようにすれば、1日の中での血圧値の変動やその変動パターンを知ることができるためである。なお、このようにして測定した血圧を24時間血圧と呼ぶ。 By the way, in a recent report, it is said that it is good to measure a blood pressure value a plurality of times under 24 hours free action. This is because it is possible to know the fluctuation of blood pressure value and its fluctuation pattern during the day. The blood pressure measured in this way is called 24-hour blood pressure.
24時間血圧を知れば、患者自身では気がつかない血圧の変動状況(例えば、就寝時の血圧値の上下など)を知ることができて便利であると共に、その患者を治療する側の医療機関では、その患者への治療方針立案などに反映できる。
24時間血圧は、比較的長い時間にわたり血圧測定を行うため、用いる血圧計も携帯性が重視される。そして、そのような血圧計の使用に係るガイドラインも発表されている。
Knowing the 24-hour blood pressure is convenient because it allows you to know the blood pressure fluctuations that the patient does not notice (for example, the rise and fall of the blood pressure value at bedtime), and at the medical institution that treats the patient, This can be reflected in the planning of treatment for the patient.
Since 24-hour blood pressure measures blood pressure over a relatively long time, portability is also important for the blood pressure monitor to be used. And guidelines for the use of such a sphygmomanometer have been published.
そして、正しい血圧値の測定のためのもう1つの要因である身体状態を整えるという意味においては、いうまでも無く、血圧測定の際に身体を安静にすることである。
ここでいう安静とは、肉体的安静状態や精神的安定状態を指すものである。つまり、身体も精神もリラックスしている状態である。
Needless to say, in the sense of adjusting the body condition, which is another factor for measuring a correct blood pressure value, it is to make the body rest at the time of blood pressure measurement.
Resting here refers to a physical resting state or a mentally stable state. In other words, the body and spirit are in a relaxed state.
運動直後などの興奮状態や精神的に緊張状態であると血管が収縮してしまうため、正しい血圧が測定できない。つまり、血圧測定時は、安静状態になるようにして臨むのがよいのである。 If the person is in an excited state such as immediately after exercise or is in a mentally tensioned state, the blood vessel contracts, so that the correct blood pressure cannot be measured. In other words, it is better to take a resting state when measuring blood pressure.
しかしながら、血圧測定の直前まで歩き回っていたなどの動作をしていたならば、被検者にその自覚はあるが、肉低的疲労や精神的ストレスが蓄積していたときなどは、安静状態に被検者がなっていないことに自覚がない場合も多い。そのような場合は、被検者は自身が安静状態にあると錯覚してしまうから、血圧測定前に積極的に安静にしようとはしないであろう。 However, if the subject was walking around right before blood pressure measurement, the subject was aware of this, but when physical fatigue or mental stress had accumulated, Often there is no awareness that the subject is not. In such a case, the subject will have an illusion that he is in a resting state and will not actively try to rest before blood pressure measurement.
これでは、被検者が正しい血圧測定に必要な身体状態になっていると思っていても、実際には正しい測定がなされていないことになってしまう。このため、血圧測定前に被検者
を安静状態に誘導する機能を有する血圧計が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
In this case, even if the subject thinks that the body condition is necessary for correct blood pressure measurement, the correct measurement is not actually performed. For this reason, a sphygmomanometer having a function of guiding the subject to a resting state before blood pressure measurement has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に示した従来技術を、図13を用いて説明する。
図13に示したように、特許文献1に示した従来技術は、被検者の血圧を測定する血圧測定手段300と、被検者の各呼吸のタイミングを示す情報を含む呼吸信号を検出する呼吸信号検出手段400とがカフ200に搭載されていて、この呼吸信号検出手段400により検出された呼吸信号に基づいて被検者の各呼吸のタイミングを被検者にそのまま伝える伝達手段500とを備えている。
The prior art shown in
As shown in FIG. 13, the prior art disclosed in
さらに、呼吸信号検出手段400により検出された呼吸信号に基づいて被検者が安静状態になったか否かを判定する安静判定手段600と、この安静判定手段600により安静状態と判定された場合は、前記血圧測定手段300により血圧の測定を開始させる制御手段700とを備えている。 Furthermore, based on the respiratory signal detected by the respiratory signal detecting means 400, the rest determining means 600 for determining whether or not the subject has been in a resting state, and when the rest determining means 600 determines that the subject is in a resting state. And a control means 700 for starting blood pressure measurement by the blood pressure measurement means 300.
すなわち、特許文献1に示した従来技術は、呼吸信号検出手段400で被検者の各呼吸のタイミングを示す情報を含む呼吸信号を検出し、伝達手段500で検出された呼吸信号に基づいて被検者の各呼吸のタイミングを被検者に伝えるものである。
That is, in the prior art disclosed in
被検者は、安静状態になったか否かが分かると共に、無理なく安静状態へ誘導され、その状態で血圧測定を開始できることにより、正しい血圧を測定することができる。 The subject can know whether or not the patient is in a resting state, and can be guided to the resting state without difficulty, and can start measuring blood pressure in this state, so that the correct blood pressure can be measured.
特許文献1に示した従来技術は、カフ200の内部に呼吸信号検出手段400(エア圧検出センサ)を搭載しており、カフ200を被測定部位に装着し、加圧した状態で被検者の呼吸を測定する。そして、測定した呼吸情報を用いて被検者の安静状態を判断する。
In the conventional technique shown in
しかし、この技術は、カフ200に呼吸信号検出手段400を搭載しているため、カフを捲いて加圧した状態でしか呼吸を測定することできない。つまり、血圧測定前に被検者の状態を知るときに、加圧するというストレスを掛けた状態でしか測定できない。
However, in this technique, since the respiration
すでに説明したように、血圧測定時はリラックスして臨むのが好ましく、緊張状態であると血管が収縮し、正しい血圧が測定できない。特許文献1に示した従来技術は、カフ200による拘束があるため、被測定者は少なからずストレスが掛かっている。これでは、被測定者の肉体的安静状態や精神的安定状態を正しく知ることはできず、その状態で測定した血圧値は、被測定者の正しい血圧値であるかが分からないという問題がある。
As already explained, it is preferable to take a relaxed approach when measuring blood pressure, and if it is in tension, the blood vessels contract and correct blood pressure cannot be measured. Since the conventional technique shown in
すでに説明したように、呼吸の検出をカフ200に搭載した呼吸信号検出手段400で行なっているが、腕部に装着したカフ200では、正確に呼吸を検出することは難しい。呼吸を検出するには、呼吸動作に伴う体動や二酸化炭素排出量などを用いることが知られているが、腕部ではそれらを正確に知る得ることは難しいからである。
As described above, respiration is detected by the respiration signal detection means 400 mounted on the
さらにまた、特許文献1に示した従来技術は、呼吸信号検出手段400を椅子やベッドなどに設置することや身体に間接的に装着することも示唆している。
しかし、具体的な技術内容は開示されておらず、どのような仕組みを用いてどのように
間接的に呼吸を計測するか不明である。つまり、思想が紹介されているだけであって、技術が完成しているとはいえない。
Furthermore, the prior art shown in
However, specific technical contents are not disclosed, and it is unclear how to measure respiration indirectly using what mechanism. In other words, the idea is only introduced and the technology is not complete.
本発明の目的は、上記の問題を解決し、被検者にストレスを加えることなく安静状態へ誘導して信頼性の高い血圧測定ができることが可能な血圧計を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sphygmomanometer that can solve the above-described problems and can perform a highly reliable blood pressure measurement by guiding the subject to a resting state without applying stress to the subject.
上記課題を解決するため、本発明の血圧計は下記記載の構成を採用する。
本発明の血圧計は、被検者の血圧を測定する血圧測定手段と被検者の呼吸状態から被験者を安静状態に誘導する安静状態誘導手段とを備えた血圧計において、安静状態誘導手段は、被検者にマイクロ波を照射し被検者の呼吸動作によりドップラシフトした反射マイクロ波の変化分を呼吸変化分データとして出力する信号処理手段と、前記呼吸変化分データに基づき被検者の呼気実時間及び吸気実時間を出力する呼吸気識別手段とを備え、信号処理手段は、マイクロ波発生器とマイクロ波受信器とを備え、マイクロ波発生器より被検者にマイクロ波を照射し前記被検者の呼吸動作によりドップラシフトした反射マイクロ波に基づきマイクロ波ドップラシフト信号を出力するマイクロ波ドップラセンサと、マイクロ波ドップラシフト信号を入力して周波数帯域を制限するとともにアナログデジタル変換してドップラシフトデータとして出力する帯域制限及びAD部と、ドップラシフトデータを微分して呼吸変化分データとして出力する微分部とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the sphygmomanometer of the present invention employs the following configuration.
The sphygmomanometer of the present invention is a sphygmomanometer comprising blood pressure measuring means for measuring the blood pressure of a subject and resting state inducing means for inducing the subject to a resting state from the breathing state of the subject, , A signal processing means for irradiating the subject with microwaves and outputting a change in reflected microwave that has been Doppler-shifted by the subject's breathing motion as respiratory change data, and based on the respiratory change data, Breathing breath identifying means for outputting the actual expiration time and the actual breathing time , and the signal processing means includes a microwave generator and a microwave receiver, and irradiates the subject with microwaves from the microwave generator. A microwave Doppler sensor that outputs a microwave Doppler shift signal based on the reflected microwave that is Doppler shifted by the subject's breathing motion, and a microwave Doppler shift signal are input. A band limitation and the AD unit that outputs a Doppler shift data by analog-digital conversion with limiting the frequency band, characterized by comprising a differential unit for outputting the Doppler shift data as a differential to breathing variation data.
このような構成とすれば、カフを加圧して身体を拘束せずに、また着衣のままで呼吸動作を検出し、安静状態を判定する上で重要な呼気実時間と吸気実時間を計測できるので、被検者を安静状態に誘導することが容易になる。さらに、呼気時間と吸気時間を計測するための呼吸変化分データを正しく検出でき、呼吸状態をより正確に把握できる。
With such a configuration, it is possible to measure the actual exhalation time and inspiratory real time, which are important for determining a resting state by detecting a breathing motion without applying pressure to the body by cuffing and restraining the body. Therefore, it becomes easy to guide the subject to a resting state. Furthermore, the respiratory change data for measuring the expiration time and the inspiration time can be detected correctly, and the respiratory state can be grasped more accurately.
また、呼吸気識別手段は、呼吸変化分データの極性変化から呼気動作と吸気動作を識別し、呼気期間信号及び吸気期間信号を出力する呼吸波形識別部と、呼気期間信号に基づき呼気実時間を算出する呼気時間計測部と、吸気期間信号に基づき吸気実時間を算出する吸気時間計測部とを備えてもよい。 Further, the breath identification means identifies the expiration and inhalation operations from the polarity change of the breath change data, and outputs a breath waveform identifying unit for outputting the expiration period signal and the inspiration period signal, and the expiration time based on the expiration period signal. You may provide the expiration time measurement part to calculate, and the inhalation time measurement part which calculates inhalation real time based on an inhalation period signal.
このようにすれば、呼気時間と吸気時間を計測するための呼吸変化分データを正しく検出でき、呼吸状態をより正確に把握できる。 By doing this, it is possible to correctly detect the respiratory change data for measuring the expiration time and the inspiration time, and to grasp the respiratory state more accurately.
安静状態誘導手段は、被検者の呼気実時間及び吸気実時間から呼吸の安定状態を判定し呼吸判定データとして出力するとともに、被検者の呼気実時間及び吸気実時間から呼吸の安静状態が所定の時間継続したことを検出し、血圧測定許可信号を出力する呼吸判定部と、呼吸判定データに基づき呼吸ナビゲーションメッセージを出力するメッセージ選択手段と、呼吸ナビゲーションメッセージを外部に報知する報知手段とを備えてもよい。 The rest state inducing means determines the stable state of respiration from the subject's actual exhalation time and inspiration real time and outputs it as respiration determination data, and also determines the breathing rest state from the subject's exhalation actual time and inspiration actual time. A respiration determination unit that detects that a predetermined time has elapsed and outputs a blood pressure measurement permission signal; a message selection unit that outputs a respiration navigation message based on respiration determination data; and a notification unit that notifies the respiration navigation message to the outside. You may prepare.
このようにすれば、呼吸ナビゲーションメッセージによって被検者をより速やかにかつ正確に安静状態に誘導することができる。 In this way, the subject can be more quickly and accurately guided to the resting state by the breath navigation message.
さらに、血圧測定手段は、血圧測定完了後に血圧値と脈拍数と呼吸数とからなるバイタルデータと呼気時間及び吸気実時間の適正値からの乖離率とを記録するバイタルデータメモリを備えてもよい。 Furthermore, the blood pressure measurement means may include a vital data memory that records vital data including a blood pressure value, a pulse rate, and a respiratory rate and a deviation rate from an appropriate value of the expiration time and the actual inspiration time after the blood pressure measurement is completed. .
このように、バイタルデータと、呼気時間及び吸気実時間の適正値からの乖離率とを記録しておくことによって被検者の安静状態への移行履歴が明確化され、呼吸ナビゲーションの内容を被検者にさらに適した内容に修正することが容易になる。 Thus, by recording the vital data and the rate of deviation from the appropriate values of expiration time and actual inspiration time, the history of transition to the subject's resting state is clarified, and the content of breathing navigation is covered. It becomes easy to correct the content more suitable for the examiner.
また、呼吸ナビゲーションメッセージは、呼気実時間を6秒とし吸気実時間を3秒とする内容を含んでもよい。 Further, the breath navigation message may include a content in which the expiration time is 6 seconds and the inspiration time is 3 seconds.
このようにすれば、呼吸のタイミングを決める上で重要な吸気実時間と呼気実時間とが数値化され管理されるので血圧測定条の統一が計れる。 In this way, the actual inspiratory time and the expiratory actual time, which are important in determining the timing of breathing, are digitized and managed, so that the blood pressure measurement conditions can be unified.
そして、報知手段は、血圧測定手段による血圧測定結果を表示するバイタルデータ表示器と呼吸ナビゲーションメッセージを表示する呼吸ナビゲーションメッセージ表示器とを備えた表示部と、呼吸ナビゲーションメッセージを音声で報知する報音部を備えてもよい。 The notification means includes a display unit including a vital data display for displaying a blood pressure measurement result by the blood pressure measurement means and a breath navigation message display for displaying a breath navigation message, and a sound report for notifying the breath navigation message by voice. May be provided.
これにより呼吸ナビゲーションメッセージは、画像による視覚的情報でなく音声による聴覚的な情報として被検者に伝わるので、被検者は安静を維持するために目もつむっていても良く、被検者にとっては精神的負担が少なく安静状態に誘導することが容易になり信頼性の高い血圧測定ができる。 As a result, the breath navigation message is transmitted to the subject not as visual information based on images but as audio information based on sound, so that the subject may be blind to maintain a rest. Has a low mental burden and can be easily guided to a resting state, and can measure blood pressure with high reliability.
本発明によれば、被検者にストレスを加えることなく安静状態へ誘導できるから、信頼性の高い血圧測定が可能となる。 According to the present invention, since the subject can be guided to a resting state without applying stress, blood pressure can be measured with high reliability.
本発明の血圧計は、マイクロ波ドップラセンサを用いて、被検者の身体にマイクロ波を照射し、その反射波を受信して波形を解析することにより、呼吸における呼気と吸気とを見分ける。具体的には、呼気と吸気の切り替わり点(以後、呼吸タイミングと称する)を検出する。 The sphygmomanometer of the present invention uses a microwave Doppler sensor to irradiate the subject's body with microwaves, receives the reflected waves, and analyzes the waveforms to distinguish between exhaled breath and inhaled breathing. Specifically, a switching point between expiration and inspiration (hereinafter referred to as breathing timing) is detected.
呼吸タイミングが適切でなければ音声で呼吸タイミングの修正を指示し、息を吐いている時間である呼気実時間と、息を吸っている時間である吸気実時間とがある定まった値に
なったときに被検者が安静状態になるという考えを利用して、呼吸タイミングを上記の条件になるように誘導するのである。
If the breathing timing is not appropriate, the voice is instructed to correct the breathing timing, and the exhalation real time, which is the time of exhaling, and the inspiration real time, which is the time of breathing, have a certain value Sometimes, the idea that the subject is in a resting state is used to guide the breathing timing to the above conditions.
なお、適正な呼吸タイミングとは、呼気実時間と吸気実時間との比が、1対2であるような状態をいい、両方の時間の合計が略9秒前後が生理的に適しているとされている。したがって、呼気実時間は6秒前後で、呼気実時間はその半分の3秒が適切な条件となる。 The appropriate breathing timing is a state in which the ratio of the actual expiration time to the actual inspiration time is 1 to 2, and the sum of both times is approximately 9 seconds is physiologically suitable. Has been. Therefore, the appropriate condition is an actual expiration time of about 6 seconds, and an actual expiration time of 3 seconds, which is half that time.
また、このような条件がある程度継続している必要もある。こおため、所定の継続時間を設定し、例えば、呼気実時間と吸気実時間との比が1対2であり、その合計実時間が略9秒で、これが30秒続けば安静状態になったとする。 In addition, such conditions need to be continued to some extent. For this reason, a predetermined duration is set. For example, the ratio of the actual expiration time to the actual inspiration time is 1: 2, and the total actual time is approximately 9 seconds. Suppose.
このように、血圧測定前に安静状態にして身体条件を整えて血圧測定が行えるので、信頼性の高い血圧測定を行うことができる。
呼吸検出にマイクロ波を用いるので、カフなどで身体を加圧することがないため、被検査者にストレスが掛からない状態で呼吸タイミングを計測できる。そして、非接触であるから着衣のままでも呼吸タイミングを計測できる。
Thus, since the blood pressure measurement can be performed with the body condition being adjusted before the blood pressure measurement, the blood pressure can be measured with high reliability.
Since microwaves are used for respiration detection, the body is not pressurized with a cuff or the like, and therefore the respiration timing can be measured in a state where no stress is applied to the subject. And since it is non-contact, a respiratory timing can be measured even with clothes.
このように、本発明の血圧計は、マイクロ波という非接触の手段を用いて被検者の呼吸状態を検出し、適切な呼吸をしていなければ呼吸タイミングを誘導して被検者を安静状態に誘導することが大きな特徴である。 As described above, the sphygmomanometer according to the present invention detects the breathing state of the subject using a non-contact means called microwave, and if not breathing properly, induces the breathing timing to rest the subject. It is a great feature that it leads to a state.
適正な呼吸タイミングに誘導したときの誘導方法及び誘導時間や、呼気実時間及び吸気実時間と呼吸数とを記録することができるから、被検者の生理状態と血圧値との関連も知ることができる点もさらなる特徴の1つである。 Because it is possible to record the induction method and induction time when inducing to the appropriate breathing timing, the expiration time and the actual time of inspiration and the respiratory rate, know the relationship between the physiological state of the subject and the blood pressure value. This is another feature.
また、医療機関によっては、看護師などの医療従事者が血圧測定前に被検者に深呼吸を行なわせるように監督や指導を行う場合があるが、本発明の血圧計によれば、血圧測定前に被検者が安静状態になっていなければこれを是正すべく呼吸タイミングを修正し安静状態にしてから血圧測定を行うことができるので、医療従事者の負担も軽減され、信頼性の高い血圧測定が可能となる。 Further, depending on the medical institution, a medical staff such as a nurse may supervise or instruct the subject to take a deep breath before blood pressure measurement. According to the blood pressure monitor of the present invention, blood pressure measurement is performed. If the subject has not been at rest before, the breathing timing can be corrected to correct this and the blood pressure can be measured after being at rest, so the burden on medical personnel is reduced and highly reliable Blood pressure can be measured.
以下、本発明の血圧計について図面を用いて詳述する。
血圧計1は、血圧を測定する帯状のカフと、制御回路や報知手段などを搭載した血圧計本体とが別体であって、カフを上腕部に巻き付けるタイプであっても、またカフが箱状のケースの中に収納され、上腕部の挿入が容易になるように改良されたいわゆる上腕部挿入型の血圧計であっても、手首装着式血圧計と称しカフと血圧計本体とが一体化された構成のものであっても構わない。
Hereinafter, the blood pressure monitor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The
以下の説明にあっては、帯状のカフと血圧計本体とが別体で、カフを上腕部に巻き付けるタイプを例にして説明する。 In the following description, a band-shaped cuff and a sphygmomanometer main body are separate and will be described as an example in which the cuff is wound around the upper arm.
実施形態の説明では図面を指示して説明を行うが、指示していない図面も適宜参照されたい。また、図面はすでに説明した構成には同一の番号を付与するものとする。 In the description of the embodiments, the drawings will be indicated and described, but the drawings that are not indicated should also be referred to as appropriate. In the drawings, the same numbers are assigned to the components already described.
以下、図1から図8を用いて本発明の血圧計1の第1の実施形態を詳述する。なお、説明においては、カフを主に左手上腕部に装着した場合を例に説明を行う。
Hereinafter, the first embodiment of the
[本発明の原理的説明:図7、図8]
初めに、図7を用いて、どのような仕組みでマイクロ波ドップラセンサによって、被検
者を安静状態に誘導するかについて詳述する。図7は、血圧計の原理を説明するため模式的に示すブロック図である。
[Principle description of the present invention: FIGS. 7 and 8]
First, with reference to FIG. 7, it will be described in detail how the microwave Doppler sensor is used to guide the subject to a resting state. FIG. 7 is a block diagram schematically showing the principle of the sphygmomanometer.
図7において、マイクロ波ドップラセンサ31は、例えば、約2.5GHzのマイクロ波Meを発射するマイクロ波発信器311と、被検者11によって反射したマイクロ波Mtを受信するマイクロ波受信器312と、マイクロ波ドップラ復調器313とで構成されている。 In FIG. 7, the microwave Doppler sensor 31 includes, for example, a microwave transmitter 311 that emits a microwave Me of about 2.5 GHz, and a microwave receiver 312 that receives the microwave Mt reflected by the subject 11. And a microwave Doppler demodulator 313.
なお、以降は、発射されたマイクロ波Meを発射マイクロ波Me、反射したマイクロ波Mtを反射マイクロ波Mtと称することにする。そして、これらマイクロ波をまとめて論じるときは、単にマイクロ波Mと称することにする。 Hereinafter, the emitted microwave Me will be referred to as emission microwave Me, and the reflected microwave Mt will be referred to as reflection microwave Mt. When these microwaves are discussed together, they are simply referred to as microwaves M.
マイクロ波ドップラセンサ31には、その出力信号がアナログ信号のものとデジタル信号のものとがあるが、本実施形態では、マイクロ波ドップラ復調器313から出力されるマイクロ波ドップラシフト信号Eoはアナログ信号であり、マイクロ波ドップラセンサ31にはアナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器を搭載していない例で説明をする。 Although the output signal of the microwave Doppler sensor 31 includes an analog signal and a digital signal, in this embodiment, the microwave Doppler shift signal Eo output from the microwave Doppler demodulator 313 is an analog signal. In the following description, the microwave Doppler sensor 31 is not equipped with an AD converter that converts an analog signal into a digital signal.
図7において、マイクロ波発信器311から発射マイクロ波Meは、一部が被検者11の表面で反射され、一部が被検者11の中に入り胸郭内部11aで反射して反射マイクロ波Mtとなって再び被検者11を経由してマイクロ波受信器312で受信される。 In FIG. 7, the microwave microwave Me emitted from the microwave transmitter 311 is partially reflected by the surface of the subject 11, partially enters the subject 11, and is reflected by the inside of the thorax 11 a to be reflected microwaves. It becomes Mt and is received by the microwave receiver 312 again via the subject 11.
マイクロ波発信器311は、発射マイクロ波Meに相当する電気信号である送信マイクロ波信号Emeを出力し、マイクロ波受信器312は、受信した反射マイクロ波Mtに相当する電気信号である受信マイクロ波信号Emrを出力する。 The microwave transmitter 311 outputs a transmission microwave signal Eme that is an electric signal corresponding to the emission microwave Me, and the microwave receiver 312 is a reception microwave that is an electric signal corresponding to the received reflected microwave Mt. The signal Emr is output.
マイクロ波ドップラ復調器313は、送信マイクロ波信号Emeと受信マイクロ波信号Emrとから、2つの信号の位相差信号を、電気信号であるマイクロ波ドップラシフト信号Eoとして出力する。 The microwave Doppler demodulator 313 outputs a phase difference signal between the two signals from the transmission microwave signal Eme and the reception microwave signal Emr as a microwave Doppler shift signal Eo that is an electrical signal.
すなわち、マイクロ波ドップラシフト信号Eoには胸郭内部11aの動きに対応したドップラシフトが生じているので、このドップラシフト信号Eoから胸郭内部の動きすなわち呼吸動作を電気信号に変換することが可能となるのである。 That is, since the Doppler shift corresponding to the movement of the inside of the rib cage 11a is generated in the microwave Doppler shift signal Eo, the movement inside the rib cage, that is, the breathing motion can be converted from the Doppler shift signal Eo into an electric signal. It is.
次に、図8を用いて安静状態に至らせる呼吸の方法と本発明の係わりを説明する。
図8は、被検者11が息を吐くときと吸う時の鼻と口及び胸郭内部の動きを模式的に表したものである。図8(a)が息を吐くとき(呼気)の様子を、図8(b)が息を吸うとき(吸気)の様子を示している。
Next, the relationship between the breathing method for reaching a resting state and the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 schematically shows movements of the nose, mouth, and thorax when the subject 11 exhales and inhales. FIG. 8A shows a state when exhaling (exhalation), and FIG. 8B shows a state when inhaling (inspiration).
図8(a)のように、呼気は静かに口から長く吐くのが良いとされ、胸郭内部11aは息を押し出すように変化する。図8(b)のように、吸気は鼻から短い時間で吸うのが良いとされ、胸郭内部11aは外気を取り入れるように変化する。呼吸によって胸郭内部11aの形状が変化するので、これをマイクロ波ドップラセンサ31を用いて検出することが本発明の基本原理である。 As shown in FIG. 8 (a), it is considered that exhalation should be exhaled gently from the mouth, and the inside of the rib cage 11a changes so as to exhale. As shown in FIG. 8 (b), it is considered that inhalation is preferably performed in a short time from the nose, and the inside of the rib cage 11a changes so as to take in outside air. Since the shape of the inside of the rib cage 11a changes due to respiration, the basic principle of the present invention is to detect this by using the microwave Doppler sensor 31.
[血圧計の機能的な構成説明:図1]
次に、図1を用いて血圧計の機能的な構成を説明する。
図1は本発明による血圧計の主たる機能を示すブロック図である。
[Description of functional configuration of blood pressure monitor: Fig. 1]
Next, the functional configuration of the sphygmomanometer will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the main functions of a sphygmomanometer according to the present invention.
図1において、血圧計1は、信号処理手段3と呼吸気識別手段4と呼吸判定部5と計時
部7とメッセージ選択手段8とを備えた安静状態誘導手段2と、血圧測定手段6と報知手段9とから構成される。
In FIG. 1, a
安静状態誘導手段2は、信号処理手段3によってマイクロ波Mを演算処理に適した電気的な信号である呼吸変化分データBfに変換し、呼吸気識別手段4によって呼吸状態を反映する呼気実時間Etと吸気実時間Itとを出力する。呼吸判定部5はこれらを入力し、呼吸状態を判定して呼吸判定データKhを出力する。
The rest state inducing means 2 converts the microwave M into respiration change data Bf, which is an electrical signal suitable for arithmetic processing, by the signal processing means 3, and the expiratory real time that reflects the respiration state by the respiration identification means 4. Et and the actual intake time It are output. The
呼吸判定部5が出力する呼吸判定データKhは、メッセージ選択手段8に入力され、メッセージ選択手段8は適切な呼吸ナビゲーションメッセージKnを出力し、被検者など外部に報知手段9によって報知される。
The respiration determination data Kh output from the
呼吸判定部5は、血圧測定許可信号Keを出力し血圧測定手段6に入力し、血圧測定手段6は血圧測定許可信号Keを受けて血圧測定を開始する。
血圧計1の主たる要素は以上のような機能を有している。
The
The main elements of the
[血圧計1の詳細な構成説明:図2]
次に、図2を用いて、血圧計1を構成する安静状態誘導手段2、血圧測定手段6、報知手段9の詳細の構成及び機能を説明する。
[Detailed Description of Sphygmomanometer 1: FIG. 2]
Next, the detailed configuration and functions of the resting state guiding means 2, blood pressure measuring means 6, and notifying
[安静状態誘導手段2の構成と機能の説明]
まず、信号処理手段3の構成及び機能を説明する。
図2に示すように、信号処理手段3は、マイクロ波ドップラセンサ31と帯域制限及びAD部32と微分部33とから構成される。
[Description of Configuration and Function of Resting State Guiding Unit 2]
First, the configuration and function of the signal processing means 3 will be described.
As shown in FIG. 2, the signal processing means 3 includes a microwave Doppler sensor 31, a band limiting / AD unit 32, and a differentiation unit 33.
マイクロ波ドップラセンサ31は、マイクロ波Mに基づきマイクロ波ドップラシフト信号Eoを出力し、帯域制限及びAD部32に入力する。
帯域制限及びAD部32は、マイクロ波ドップラシフト信号Eoの帯域を信号処理に必要な部分のみに制限したのち、アナログ信号をデジタル信号に変換(以後、AD変換と称する)して、ドップラシフトデータDoとして出力し、微分部33に入力する。なお、このAD変換に必要なサンプリング時間は、計時部7から入力される第1の時間情報T1を用いる。
The microwave Doppler sensor 31 outputs a microwave Doppler shift signal Eo based on the microwave M, and inputs the microwave Doppler shift signal Eo to the band limiting and AD unit 32.
The band limiting / AD unit 32 limits the band of the microwave Doppler shift signal Eo to only a part necessary for signal processing, and then converts an analog signal into a digital signal (hereinafter referred to as AD conversion), and performs Doppler shift data. It outputs as Do and inputs into the differentiation part 33. Note that the first time information T1 input from the
微分部33は、入力したドップラシフトデータDoを時間で微分し、呼吸変化分データBfとして出力する。 The differentiating unit 33 differentiates the input Doppler shift data Do with respect to time and outputs it as respiration change data Bf.
次に、呼吸気識別手段4の構成及び機能を説明する。
図2に示すように、呼吸気識別手段4は、呼吸波形識別部41と呼気時間計測部42と吸気時間計測部43とから構成される。
Next, the configuration and function of the
As shown in FIG. 2, the
呼吸波形識別部41は、信号処理手段3の微分部33が出力する呼吸変化分データBfに基づき呼吸変化分データBfの極性変化から、息を吐いている呼気区間と息を吸っている吸気区間とを識別し、それぞれ呼気期間信号Ep、吸気期間信号Ipとして出力し呼気時間計測部42と吸気時間計測部43とに入力する。
The breathing waveform identifying unit 41 is configured to generate a breathing period and a breathing period from the change in polarity of the breathing change data Bf based on the breathing change data Bf output from the differentiation unit 33 of the
呼気時間計測部42は、呼気期間信号Epと計時部7から入力される第2の時間情報T2とから呼気期間信号Epの継続時間を計測して、呼気実時間Etとして出力し、呼吸判定部5に入力する。
同様に、吸気時間計測部43は、吸気期間信号Ipと第2の時間情報T2とから吸気期間信号Ipの継続時間を計測して、吸気実時間Itとして出力し、呼吸判定部5に入力す
る。
The expiratory time measuring unit 42 measures the duration of the expiratory period signal Ep from the expiratory period signal Ep and the second time information T2 input from the
Similarly, the inspiratory
次に、呼吸判定部5の機能を説明する。
図2に示すように、呼吸判定部5は、呼気実時間Etと吸気実時間Itと計時部7が出力する第3の時間情報T3とから被検者11の呼吸パターンを判定し、呼吸判定データKhを出力する。
Next, the function of the
As shown in FIG. 2, the
呼吸判定部5には、被検者11の呼吸の状態によって、複数のデータのパターンが備えられている。例えば、次の通りである。
呼気が長く吸気が短いとき:呼吸判定データKh1
吸気が長く呼気が短いとき:呼吸判定データKh2
呼吸間隔が短いとき :呼吸判定データKh3
The
When exhalation is long and inspiration is short: Respiration determination data Kh1
When inspiration is long and expiration is short: Respiration determination data Kh2
When breathing interval is short: Breathing determination data Kh3
呼気実時間Etと吸気実時間Itとが予め定められた条件を満たし、それが予め定められた時間継続すると、呼吸判定データKhとして上記のうちのどれかが選択されて出力される。そして、呼吸判定データKhは、メッセージ選択手段8に入力する。
When the exhalation real time Et and the inspiration real time It satisfy a predetermined condition and continue for a predetermined time, one of the above is selected and output as the breath determination data Kh. Then, the breath determination data Kh is input to the
予め定められた条件とは、例えば、呼気実時間Etと吸気実時間Itとの関係を定めた条件であって、例えば、時間比で2対1である。また、双方の時間の合計が9秒である。
呼気実時間Etと吸気実時間Itとが、この条件のうちのどれと異なるかにより、データのパターン分けを行うのである。
そして、予め定められた時間継続とは、呼気実時間Etと吸気実時間Itとの時間比が何秒続くかを定めたものであって、例えば30秒である。
The predetermined condition is, for example, a condition that defines the relationship between the exhalation actual time Et and the inhalation actual time It, and is, for example, 2: 1 in terms of time ratio. The total time of both is 9 seconds.
The data pattern is divided according to which of these conditions the actual expiration time Et and the actual inspiration time It differ.
The predetermined time continuation is defined as how many seconds the time ratio between the exhalation actual time Et and the inhalation actual time It continues, and is, for example, 30 seconds.
例えば、呼吸判定データKhのデータのパターンは、次のようなものである。
呼吸判定データKh1:呼気実時間Etが6秒を超え、吸気実時間Itが3秒未満のとき
呼吸判定データKh2:吸気実時間Itが3秒を超え、呼気実時間Etが6秒未満のとき
呼吸判定データKh3:呼気実時間Etと実時間Itとの合計が8秒以下のとき
For example, the data pattern of the breath determination data Kh is as follows.
Respiratory determination data Kh1: When exhalation real time Et exceeds 6 seconds and inspiration actual time It is less than 3 seconds Respiration determination data Kh2: Inspiration actual time It exceeds 3 seconds and exhalation actual time Et is less than 6 seconds Respiration determination data Kh3: When the sum of the exhalation real time Et and the real time It is 8 seconds or less
そして、呼吸判定部5は、呼気実時間Etと吸気実時間Itとが予め定められた条件を満たし定められた時間継続した場合には、被検者11が安静状態になったことを示す呼吸判定データKhnを出力する。例えば、呼気実時間Etが6秒、吸気実時間Itが3秒で、それが30秒間継続した場合である。
Then, when the breath expiration time Et and the breath inspiration actual time It satisfy a predetermined condition and continue for a predetermined time, the
次に、安静状態誘導手段2のメッセージ選択手段8の機能を説明する。
図2に示すように、安静状態誘導手段2のメッセージ選択手段8は、呼吸判定部5が出力する呼吸判定データKhが入力されると、被検者11を安静にさせるための呼吸ナビゲーションメッセージKnを出力する。
Next, the function of the message selection means 8 of the rest state guidance means 2 will be described.
As shown in FIG. 2, when the breath determination data Kh output from the
呼吸ナビゲーションメッセージKnは、呼吸判定部5が出力する呼吸判定データKhを受け、その内容に応じて、例えば次のようなデータを出力する。
呼気が長く吸気が短いとき:呼吸ナビゲーションメッセージKn1
吸気が長く呼気が短いとき:呼吸ナビゲーションメッセージKn2
呼吸間隔が短いとき :呼吸ナビゲーションメッセージKn3
安静状態のとき :呼吸ナビゲーションメッセージKnn
The breath navigation message Kn receives the breath determination data Kh output from the
When exhalation is long and inspiration is short: Respiration navigation message Kn1
When inspiration is long and expiration is short: Respiration navigation message Kn2
When breathing interval is short: Breathing navigation message Kn3
Resting state: Breathing navigation message Knn
呼吸ナビゲーションメッセージKnは、報知手段9の表示部91と報音部92とに入力する。なお、図2に示す例では、呼吸判定データは単にKhと、呼吸ナビゲーションメッ
セージは単にKnと、それぞれ表記している。
そして、呼吸判定部5は、血圧測定許可信号Keを出力し血圧測定手段6の血圧測定制御回路66に入力する。
The respiratory navigation message Kn is input to the
Then, the
ここで、安静状態誘導手段2の計時部7の機能を説明する。
図2に示すように、計時部7は、図示はしないが例えば水晶振動子などを用いて所定の周波数のクロック信号を出力する源振クロック部、そのクロック信号を分周して所定の分周信号を生成する分周回路部、その分周信号から時刻情報を生成する時刻生成部などで構成することができる。これらの構成は知られている時計回路で広く知られているものであるから、詳細な説明は省略する。
Here, the function of the
As shown in FIG. 2, although not shown, the
この計時部7からは、第1の時間情報T1、第2の時間情報T2、第3の時間情報T3を出力している。
第1の時間情報T1は、帯域制限及びAD部33のサンプリング時間を決めるための時刻情報を有しており、例えば、パルス周期を10msecとした信号である。
The
The first time information T1 has time information for determining the band limit and the sampling time of the AD unit 33, and is, for example, a signal with a pulse period of 10 msec.
第2の時間情報T2は、呼気期間信号Epと吸気期間信号Ipの継続時間を計測するための基準クロックで、例えば、周期を1msec〜10msecとしたパルス信号である。 The second time information T2 is a reference clock for measuring the duration of the expiratory period signal Ep and the inspiratory period signal Ip, and is a pulse signal having a period of 1 msec to 10 msec, for example.
第3の時間情報T3は、呼吸判定部5が、呼気実時間Etと吸気実時間Itとの時間比が、あらかじめ定められた時間継続しているか否かを計測するための10sec〜30secのパルス信号と、血圧測定を行なったときの日付や時刻からなる時刻情報とを有している。
The third time information T3 is a pulse of 10 to 30 seconds for the
[血圧測定手段6の構成と機能の説明:図2]
次に、引き続き図2を用いて血圧測定手段6の構成と機能を説明する。
図2に示すように、血圧測定手段6は、カフ10と、圧力センサ61と、加圧ポンプ62と、加圧制御部63と、排気バルブ64と、排気制御部65と、バイタルデータメモリ661を備えた血圧測定制御部66と、操作入力部67とを備えている。
[Description of Configuration and Function of Blood Pressure Measuring Means 6: FIG. 2]
Next, the configuration and function of the blood pressure measurement means 6 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the blood pressure measurement means 6 includes a
カフ10は、手首の橈骨動脈を加圧して血流を阻止するための帯状の部材である。圧力センサ61は、カフ10の圧力を電気信号に変換して圧力信号Soとして出力する。加圧ポンプ62は、カフ10を加圧するためのポンプである。加圧制御部63は、血圧測定制御部63からの加圧制御信号Kcに基づき加圧駆動信号Kdを出力し加圧ポンプ62を駆動する。
The
排気バルブ64は、カフ10の圧力を所定の割合で排気するためのバルブである。排気制御部65は、血圧測定制御部66からの排気制御信号Hhに基づき排気駆動信号Hdを出力し排気バルブ64を制御する。
The exhaust valve 64 is a valve for exhausting the pressure of the
血圧測定制御部66は、圧力信号Soと血圧測定許可信号Keとから、最高血圧や最低血圧や脈拍数などのバイタルデータKjを算出するとともに、血圧計1の動作を全般的に制御管理する。なお、このバイタルデータKjは、後述する報知手段9の表示部91にも入力している。
The blood pressure measurement control unit 66 calculates vital data Kj such as the maximum blood pressure, the minimum blood pressure, and the pulse rate from the pressure signal So and the blood pressure measurement permission signal Ke, and generally controls and manages the operation of the
血圧測定制御部66のバイタルデータメモリ661は、そのバイタルデータKjを記憶するためのメモリ手段である。例えば、不揮発性記憶装置を用いることができる。
なお、この血圧測定制御部66は、特に限定しないが、ワンチップマイクロコンピュータなどで構成すると、小型で低消費電力化ができるので便利である。このとき、バイタル
データメモリ661は、このワンチップマイクロコンピュータに搭載されているメモリ装置を用いることができる。
The vital data memory 661 of the blood pressure measurement control unit 66 is a memory means for storing the vital data Kj. For example, a nonvolatile memory device can be used.
The blood pressure measurement control unit 66 is not particularly limited, but it is convenient to configure the blood pressure measurement control unit 66 with a one-chip microcomputer or the like because it is small in size and low in power consumption. At this time, as the vital data memory 661, a memory device mounted on the one-chip microcomputer can be used.
[報知手段9の構成と機能の説明:図2、図5、図6]
次に、図2、図5及び図6を用いて報知手段9の構成を説明する。
図5は報知手段9の実施例を示す外観図である。
図6は被検者11に安静誘導を行なう呼吸ナビゲーションメッセージ表示器の外観図である。
[Description of Configuration and Function of Notification Unit 9: FIGS. 2, 5, and 6]
Next, the structure of the alerting | reporting means 9 is demonstrated using FIG.2, FIG5 and FIG.6.
FIG. 5 is an external view showing an embodiment of the notification means 9.
FIG. 6 is an external view of a breath navigation message display for guiding the subject 11 to rest.
図2及び図6に示すように、報知手段9は、表示部91と報音部92とから構成される。さらに表示部91は呼吸ナビゲーションメッセージ表示器911とバイタルデータ表示器912とから構成される。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
図6に示すように、呼吸ナビゲーションメッセージ表示器911は、被検者11を安静に誘導させるための呼吸タイミングを指示する指示画面であり、時間表示マーク911aと実時間表示器911bと、呼吸波形Grを表示するグラフ表示器911cと、グラフィカルに人の顔を模した画像と呼気マークNeと吸気マークNiとを表示可能な指導画面911dと、を有している。なお、グラフ表示器911cは、横軸を実時間として表示する。
As shown in FIG. 6, the breath
図2及び図5に示すように、バイタルデータ表示器912は血圧測定手段6が出力する最高及び最低血圧や脈拍数などのバイタルデータKjを表示するための、最高血圧値表示部912sと、最低血圧値表示部912dと、脈拍数表示部912pとを有している。
表示部91は、特に限定しないが、液晶表示装置で構成することができる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the vital
Although the
また、図5に示すように、報音部92は、被検者11を安静に誘導させるため、「息を吸って下さい」、「息を吐いて下さい」のように呼吸タイミングを音声などで案内し、安静状態に至れば「その呼吸を維持して下さい」のような案内を行なう。
報音部92は、ダイナミックスピーカやピエゾ音響素子などで構成することができる。
In addition, as shown in FIG. 5, in order to induce the subject 11 to rest calmly, the
The
血圧計1は、適正な呼吸に導く案内を、表示部91による文字やグラフィカルな報知と報音部92による音声の報知とで行うことができる。
すでに説明したように、被検者11自身が安静になろうとするときに、案内する情報が文字などであると、それを注視してしまうことで無意識のうちに緊張し、安静状態になかなかなれないときがある。血圧計1は、報音部92からの音声による案内を併用するので、表示部91を目視しないようにしても何ら問題はない。また、表示部91があれば、被検験11自身が物を注視しても緊張しない体質の場合に問題がないことに加え、被検査11以外の人にも呼吸タイミングなどの情報を報知できるので、表示部91と報音部92とは必要に応じて使い分けると良い。
The
As already explained, when the subject 11 is about to rest, if the information to be guided is text, etc., it will become unconscious and nervous, and it will be difficult to rest. There is no time. Since the
図2及び図5に示す操作入力部67は、血圧計1の全体の動作を操作するスイッチ類である。図5に示す例では、表示部91及び報音部92の近傍に設けられている。
この操作入力部67によって、例えば、表示部91による表示や報音部92による音声案内を選択して止めることもできる。被検者11の好みや体質に応じて案内を選択することができるのである。
2 and 5 are switches for operating the entire operation of the
With this
本発明の血圧計1は、脈拍数や呼吸数を測定できるので血圧測定時の被検者の状態を、測定した血圧値と共に記録できる。そして報知手段によりいつでもその情報を知ることができる。そうすれば、血圧値と被検者の状態を管理することができるようになるので、被検者の健康状態や仮面高血圧などを知るきっかけにもなる。
Since the
[第1の実施形態の動作説明:図3、図12、図4、図6]
次に、図3、図4及び図6を用いて血圧計1の第1の実施形態の動作を説明する。
[Description of Operation of First Embodiment: FIGS. 3, 12, 4, and 6]
Next, the operation of the first embodiment of the
[安静状態誘導手段2の動作説明:図3、図12、図4]
まず、安静状態誘導手段2の動作説明を行なう。
図3は、血圧計1の動作を説明する内部信号波形図である。縦軸に波形の振幅を、横軸には時間を示している。
[Description of Resting
First, the operation of the resting state guiding means 2 will be described.
FIG. 3 is an internal signal waveform diagram illustrating the operation of the
すでに説明したように、マイクロ波ドップラセンサ31は、発射マイクロ波Meに基づく送信マイクロ波信号Emeと、反射マイクロ波Mtに基づく受信マイクロ波信号Emtとによるマイクロ波ドップラシフト信号Eoを帯域制限及びAD部32に出力する。
マイクロ波ドップラシフト信号Eoは、帯域制限及びAD部32によって、呼吸成分すなわち0.03Hz〜0.5Hzの周波数帯域のみの信号が抽出され、デジタル信号に変換され、呼吸動作を反映した時系列のドップラシフトデータDoとして出力され微分部33に入力される。
As described above, the microwave Doppler sensor 31 performs band limitation and AD conversion on the microwave Doppler shift signal Eo based on the transmission microwave signal Eme based on the emission microwave Me and the reception microwave signal Emt based on the reflection microwave Mt. To the unit 32.
The microwave Doppler shift signal Eo is extracted by the band limiter and AD unit 32 as a respiratory component, that is, a signal of only a frequency band of 0.03 Hz to 0.5 Hz, converted into a digital signal, and a time series reflecting the respiratory action. It is output as Doppler shift data Do and input to the differentiation unit 33.
ドップラシフトデータDoは、微分部33によってドップラシフトデータDoの時間変化率が演算され、呼吸変化分データBfとして出力される。図3は、被検者11の安静時におけるドップラシフトデータDoと呼吸変化分データBfとの一例を、横軸を時間としてアナログ的表現で、変化の一例を表したものである。
すでに説明しているように、呼気実時間Etは息を吐いている時間であって、吸気実時間Itは息を吸っている時間である。
For the Doppler shift data Do, the time change rate of the Doppler shift data Do is calculated by the differentiating unit 33 and output as respiration change data Bf. FIG. 3 shows an example of the Doppler shift data Do and the breathing change data Bf when the subject 11 is at rest in an analog expression with the horizontal axis as time.
As described above, the actual expiration time Et is the time when exhaling, and the actual inspiration time It is the time when inhaling.
胸郭内部11aの動きを表すドップラシフトデータDoを微分した呼吸変化分データBfは、胸郭内部の動きの変化点を表している。つまり、ある時点での呼吸変化分データBfの変化の様子を調べれば、被検者11の呼吸の状態を知ることができる。 Respiration change data Bf obtained by differentiating the Doppler shift data Do representing the movement of the inside of the rib cage 11a represents a change point of the movement inside the rib cage. That is, if the state of change in the respiratory change data Bf at a certain point in time is examined, the respiratory state of the subject 11 can be known.
その理由を図12を用いて説明する。
図12は、実際に呼吸した際のドップラシフトデータDoと、呼吸変化分データBfとの推移を示したものである。横軸に時間(秒)、縦軸に信号の振幅を示している。
人体が吸う動作及び吐く動作に移行する際、その切り換り点で一瞬振動的な挙動を示す。これは、肺が空気を吸う、又は吐く直前に反動を付けるために、肺内部の空気を吐き切る、又は吸い切るという動作を行うことによるものである。
したがって、この吐く動作、吸う動作の切り換り点に生ずる振動成分をドップラシフトデータDoの微分信号である呼吸変化分データBfとして検出し、振動成分が検出してから次の振動成分が検出される時間間隔を計測することにより、吸っている実時間と吐いている実時間とを計測することが可能となる。
The reason will be described with reference to FIG.
FIG. 12 shows the transition of the Doppler shift data Do and the respiratory change data Bf when actually breathing. The horizontal axis represents time (seconds), and the vertical axis represents signal amplitude.
When shifting to the operation of sucking and exhaling by the human body, a behavior that vibrates momentarily is shown at the switching point. This is due to the action of exhaling or exhaling the air inside the lungs in order to create a reaction just before the lungs inhale or exhale.
Therefore, the vibration component generated at the switching point between the exhaling operation and the sucking operation is detected as the respiration change data Bf which is a differential signal of the Doppler shift data Do, and the next vibration component is detected after the vibration component is detected. It is possible to measure the actual time of sucking and the actual time of exhaling by measuring the time interval.
さて、図3の呼吸タイミングt1では、呼吸変化分データBfは振幅0の点を「+」方向から「−」方向に変化していることから、この点では変化が0、すなわち胸郭内部の動きが無く、呼吸が呼気から吸気に変わった点であるといえる。
Now, at the respiration timing t1 in FIG. 3, the respiration change data Bf changes the point of
例えば、この呼吸タイミングt1で、被検者11に「息を吸って下さい」などとアナウンスし息を吸うように音声などで誘導する。
吸気時間が一定の期間続いた後、「吐いて下さい」とアナウンスをすると、胸郭内部11aの動きに伴ってドップラシフトデータDoが上昇する。
すると、ドップラシフトデータDoを微分した呼吸変化分データBfが再び振幅0の点を「−」方向から「+」方向に変化して、呼吸タイミングt2の呼吸タイミングで吸気から呼気に変わる。
For example, at this breathing timing t1, the subject 11 is informed of “please breathe” and is guided by voice or the like to breathe.
When the inspiration time continues for a certain period and then announcing “please vomit”, the Doppler shift data Do rises with the movement of the thorax interior 11a.
Then, the respiration change data Bf obtained by differentiating the Doppler shift data Do changes the point of the
呼吸気識別手段4はこのような動作を繰り返し、図3に示す吸気実時間Itと呼気実時間Etとを各々算出し、呼吸判定部5に入力する。
呼吸判定部5は、吸気実時間Itが長く呼気期間信号Etが短いと判断すると、図3に示す呼吸タイミングt2、t4、・・、t(2n)を早める呼吸判定データKhを出力する。なお、nは自然数であり、以下の説明でも同様とする。
The
When determining that the inspiration actual time It is long and the expiration period signal Et is short, the
また、呼吸判定部5は、呼気期間信号Etが長く吸気実時間Itが短いと判断すると、図4に示す呼吸タイミングt1、t3、・・、t(2n−1)を早める呼吸判定データKhを出力する。
Further, when the
メッセージ選択手段8は、呼吸判定データKhを入力して呼吸判定データKhの内容に基づく呼吸ナビゲーションメッセージKnを出力し報知手段9の表示部91に入力する。
例えば、呼吸判定部5が、呼吸タイミングt2、t4、・・、t(2n)を早めるための呼吸判定データKhを出力すると、メッセージ選択手段8は「はい、そこで吐いて下さい」のように誘導する呼吸ナビゲーションメッセージKnを出力する。
The
For example, when the
この呼吸ナビゲーションメッセージKnは、呼吸ナビゲーションメッセージ表示器911にてグラフィカルな絵や文字で表示されるとともに、報音部92によって音声で被検者11に伝えられる。
被検者11は安静に保つために目を閉じていることが多いので、被検者11へ音声によって呼吸を誘導することは安静を保つ上で有利である。
The respiratory navigation message Kn is displayed as a graphical picture or character on the respiratory
Since the subject 11 often closes his eyes in order to keep his / her rest, inducing breathing to the subject 11 by voice is advantageous for keeping his / her rest.
呼吸判定部5は、呼気期間信号Etと吸気実時間Itと第3の時間情報T3とによって安静状態が所定の時間継続したことを検出すると、所定の呼吸判定データKhを出力しメッセージ選択手段8に入力する。
When detecting that the resting state has continued for a predetermined time based on the expiration period signal Et, the actual inspiration time It, and the third time information T3, the
メッセージ選択手段8は「それではカフを静かに巻いて下さい」などと血圧測定を開始するメッセージを音声で被検者11に伝える。
被検者11は、カフ10を例えば左手上腕部に巻き、血圧測定手段6の操作入力部67を操作して血圧測定を開始する。
The message selection means 8 conveys a message for starting blood pressure measurement to the subject 11 by voice, such as “Please wrap the cuff gently”.
The subject 11 wraps the
[血圧測定手段6の動作説明:図2]
次に、図2を用いて血圧測定手段6の動作を説明する。
図2において、安静状態誘導手段2の呼吸判定部5は、被検者11が安静に誘導されると、安静に誘導されたことを示す呼吸判定データKhnを出力するとともに、血圧測定許可信号Keを血圧測定手段6の血圧測定制御部66に入力する。
[Description of Blood
Next, the operation of the blood
In FIG. 2, when the subject 11 is induced to rest, the
メッセージ選択手段8は、呼吸判定データKhnを入力して、例えば、安静状態になったことを表す呼吸ナビゲーションメッセージKnnを出力し、報知手段9の報音部92を通じて被検者11に「安静状態になりました。カフを巻いて下さい」などと伝える。 The message selection means 8 inputs the respiration determination data Khn and outputs, for example, a respiration navigation message Knn indicating that a resting state has been reached. "Please roll a cuff."
血圧測定手段6の血圧測定制御部66は、以下のように血圧測定を開始する。すなわち、加圧制御部63に加圧制御信号Kcを出力し、加圧ポンプ62は加圧制御部63が出力する加圧駆動信号Kdを受けてカフ10を加圧する。
The blood pressure measurement control unit 66 of the blood pressure measuring means 6 starts blood pressure measurement as follows. That is, a pressurization control signal Kc is output to the pressurization control unit 63, and the pressurization pump 62 pressurizes the
圧力センサ32によってカフ10の圧力は刻々と血圧測定制御部66に出力され、カフ10が所定の圧力まで加圧されると、血圧測定制御部66は加圧制御部63を制御して加圧ポンプ62の動作を停止する。
The pressure of the
血圧測定制御部66は、排気制御信号Hhを排気制御部65に出力し、排気制御部65は、排気制御信号Hhに基づき排気バルブ64を制御する排気駆動信号Hdを排気バルブ64に出力する。 The blood pressure measurement control unit 66 outputs an exhaust control signal Hh to the exhaust control unit 65, and the exhaust control unit 65 outputs an exhaust drive signal Hd for controlling the exhaust valve 64 to the exhaust valve 64 based on the exhaust control signal Hh.
排気バルブ64は、排気駆動信号Hdに基づき、カフ10の圧力が時間に対して一定の割合で減少するようにカフ10を排気する。
The exhaust valve 64 exhausts the
カフ10の圧力が次第に下がると、被検者11の血圧に応じていわゆるオシロメトリック理論に基づく圧力振動波形(図示せず)がカフ10内に生じるので、圧力センサ61によってこれを検出する。
When the pressure of the
血圧測定制御部66は、圧力センサ61の圧力信号Soの圧力振動波形から、最高血圧値や最低血圧値、脈拍数などをバイタルデータKjとして血圧測定制御部66のメモリ661に記憶すると共に、報知手段9の表示部91に出力する。
The blood pressure measurement control unit 66 stores the maximum blood pressure value, the minimum blood pressure value, the pulse rate, and the like as vital data Kj in the memory 661 of the blood pressure measurement control unit 66 from the pressure vibration waveform of the pressure signal So of the pressure sensor 61 and notifies the blood pressure. The data is output to the
次に、血圧測定中の適正な呼吸タイミングの監視について説明する。
血圧測定中に11の呼吸タイミングが変わり、安静状態が維持できなくなってしまうことがある。
Next, monitoring of proper breathing timing during blood pressure measurement will be described.
During the blood pressure measurement, the breathing timing of 11 may change and the resting state may not be maintained.
例えば、計測の途中で息が乱れるなどして適正な呼吸タイミングから外れてしまうと、計測した血圧値は信用度のおけるものではなくなる。このように息が乱れるなどなどの状態を被検者が意図せずに起こしてしまったとき、被検者自身では正しい血圧を測定したつもりでも、実際には正しくない血圧測定を行ってしまう。 For example, if the breathing is disturbed in the middle of the measurement and deviates from an appropriate breathing timing, the measured blood pressure value is not reliable. When the subject unintentionally raises a state such as breathing out in this way, even if the subject himself intends to measure the correct blood pressure, the blood pressure is actually measured incorrectly.
そのような状況を回避するため、血圧計1は、被検者11の呼吸が適正な呼吸タイミングになり血圧測定を開始したあとも、被検者11の呼吸状態の監視を継続することも可能である。
In order to avoid such a situation, the
すなわち、血圧測定が開始されても、呼気実時間Etと吸気実時間Itとを監視し呼気実時間Etと吸気実時間Itとの比が2対1になっているか、また、呼気実時間Et+吸気実時間Itが略10秒、すなわち呼吸判定部5は、1分間の呼吸数が6回前後の適正値になっているか、を監視続ける。
That is, even when the blood pressure measurement is started, the expiration actual time Et and the inspiration actual time It are monitored, and the ratio between the expiration expiration time Et and the inspiration actual time It is 2 to 1, or the expiration expiration time Et + The actual intake time It is approximately 10 seconds, that is, the
被検者11の呼吸タイミングが変化したときに、報知手段9を用いて報知する。
例えば、「息をゆっくり吐いて下さい」などと報知し、図3に示す呼吸タイミングt(2n−1)を遅らせたり、「息をもう少しゆっくり吸って下さい」などと報知し、呼吸を安静になるように誘導する。
When the breathing timing of the subject 11 is changed, the notification means 9 is used to notify.
For example, it is informed that “please breathe out slowly” or the like, and the breathing timing t (2n−1) shown in FIG. 3 is delayed, or “please breathe in a little more slowly”, etc. To induce.
また、適正な呼吸タイミングから大きく変化したとき、血圧測定を中断することも可能である。
例えば、呼気実時間Etと吸気実時間Itとの比が1対2のように、被検者11を安静に誘導することが困難な程度に呼気実時間Etと吸気実時間Itとがずれると、「血圧測定を中止します」などと報知するなどし、血圧測定を中断する。
In addition, the blood pressure measurement can be interrupted when there is a significant change from the proper breathing timing.
For example, if the expiratory real time Et and the inspiratory real time It deviate to such an extent that it is difficult to induce the subject 11 to rest, as the ratio of the expiratory real time Et to the inspiratory real time It is 1: 2. The blood pressure measurement is interrupted by, for example, informing that “the blood pressure measurement is stopped”.
ところで、被検者の都合で適正な呼吸タイミングによる血圧測定ではないが、とにかく血圧値を知りたいという場合もある。
そのときは、血圧測定手段6の操作入力部67などを操作して所定の情報Dsを入力し、強制的に血圧測定を開始することもできる。
By the way, it is not the blood pressure measurement at an appropriate breathing timing for the convenience of the subject, but there is a case where the user wants to know the blood pressure value anyway.
In that case, the blood pressure measurement can be forcibly started by operating the
[動作フローの説明:図2、図4、図6]
次に、主に図4を用いて血圧計1による血圧測定の動作フローを詳述する。
図4は、血圧計1によって呼吸タイミングを整え安静状態に移行してから上腕部にカフを巻き、血圧測定を開始して終了するまでの動作を説明するフローチャートである。以下、動作ステップはS1、S2、・・、Snのように略記する。
[Description of Operation Flow: FIGS. 2, 4, and 6]
Next, an operation flow of blood pressure measurement by the
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation from when the breathing timing is adjusted by the
まず、被検者11は、血圧測定手段6の操作入力部67を操作して血圧計1を作動状態にする。血圧計1からはマイクロ波Mが被検者11に発信及び受信され、安静状態誘導手段2によって呼吸タイミングの監視が開始され、「指示に従って呼吸を行なって下さい」などのアナウンスが流れる。その後、図6に示すように呼吸ナビゲーションメッセージ表示器911の指導画面911dにグラフィカルに表現された人の顔と呼気マークNeと吸気マークNiとによって呼吸タイミングの誘導が始まる。
First, the subject 11 operates the
なお、図6に示す例は、メッセージ表示器911の指導画面911dのグラフィカルに表現された人の顔が口を開き、呼気マークNeを点灯して被検者11に息を吐くことを促すようにしており、時間表示バーグラフ911aには、息を吐く長さどの程度かをバーグラフで表示する。(S1)
被検者11は指示に従って呼吸タイミングを整える。
In the example shown in FIG. 6, the graphical representation of the person's face on the instruction screen 911 d of the
The subject 11 adjusts the breathing timing according to the instruction.
呼気実時間Etと吸気実時間Itとが被検者11の呼吸毎に計測され、メッセージ表示器911の実時間表示器911bには、リアルタイムで、息を吐いた時間すなわち呼気実時間Etと息を吸った時間すなわち吸気実時間Itとが表示され、かつマイクロ波ドップラシフト信号Eoのリアルタイム波形である呼吸波形Grをグラフ表示器911cにて表示しているので、被検者11は必要な呼吸タイミングを容易に把握できる。(S2)
The exhalation real time Et and the inhalation real time It are measured for each breath of the subject 11, and the real time display 911b of the
そして、呼気実時間Etと吸気実時間Itとが適正になるように誘導する。具体的には、まず被検者11に対して指導画面911dの呼気マークNeを点灯させ、さらに時間表示バーグラフ911aで呼気の時間が現在どの程度であって、あとどの位息を吐き続けるかを分かり易く伝える。(S3) Then, the expiration actual time Et and the inspiration actual time It are guided so as to be appropriate. Specifically, first, the exhalation mark Ne on the instruction screen 911d is lit on the subject 11, and how long is the exhalation time currently on the time display bar graph 911a, and how long will it continue to exhale? Is communicated in an easy-to-understand manner. (S3)
呼気実時間Etと吸気実時間Itとが適正状態、例えば、呼気実時間Etが6秒、吸気実時間Itが3秒となるように指導と監視を続け、この条件になったら継続時間を計測し、例えば30秒間続けば、報音部92によって「血圧測定を開始します カフを巻いて下さい」との音声メッセージを被検者11に伝える。
なお、この継続時間は、例えば5秒から50秒の範囲で、被検者11の状態に応じて最適な値を選ぶことができる。
The instruction and monitoring are continued so that the actual expiration time Et and the actual inspiration time It are in an appropriate state, for example, the actual expiration time Et is 6 seconds and the actual inspiration time It is 3 seconds. For example, if it continues for 30 seconds, the sounding
In addition, this duration can be selected in the range of 5 seconds to 50 seconds, for example, according to the state of the subject 11.
また、安静条件として、呼気実時間Etと吸気実時間Itとの比が2対1で、呼気実時間Etと吸気実時間Itとの和が9〜10秒、すなわち、1分間の呼吸数が6回前後となるように、数値に幅を持たせ緩和した条件にて誘導しても良い。(S4) Further, as a resting condition, the ratio of the actual expiration time Et to the actual inspiration time It is 2 to 1, and the sum of the actual expiration time Et and the actual inspiration time It is 9 to 10 seconds, that is, the respiration rate per minute is It may be induced under a relaxed condition by giving a range to the numerical value so as to be about 6 times. (S4)
次に、被検者11、は血圧計1のカフ10を上腕部に巻き、血圧測定手段6の操作入力部67を操作して血圧測定を開始する。すると血圧測定制御部66によって血圧が測定される。
なお、血圧測定の間にも呼吸の監視が行なわれるが、その動作については、既に説明を行なったので重複する説明は省略する。(S5)
Next, the subject 11 wraps the
Respiration monitoring is also performed during blood pressure measurement, but since the operation has already been described, redundant description is omitted. (S5)
血圧測定制御部66によって測定された最高血圧値、最低血圧値、心拍数などのバイタルデータKjは、表示部91にて表示されるとともに、バイタルデータKjと呼気実時間Et及び吸気実時間Itの適正値との乖離率Kを血圧測定制御部66のバイタルデータメモリ661に記憶し、測定を終了する。(S6)
The vital data Kj such as the maximum blood pressure value, the minimum blood pressure value, and the heart rate measured by the blood pressure measurement control unit 66 is displayed on the
以上のように、血圧計1によって被検者11を安静状態に誘導し、そのときの血圧値が安定して測定されるので、正しい血圧測定を行うための条件の1つである身体状態を整えての血圧測定が実施できる。環境条件や身体条件によって血圧値が変動し正確な血圧値の測定が困難という従来技術の欠点が克服される。
As described above, the subject 11 is guided to a resting state by the
[第1の実施形態の効果説明]
ここで、第1の実施形態の効果をまとめる。
これまで電子血圧計は、測定環境と身体状態との2つの要因によって大きく測定値がばらつくという問題を抱えていた。
この問題を解決すべく従来の電子血圧計はカフの中に呼吸検出手段を設けるなどして呼吸状態を検出するようにしていたが、静かな呼吸をしていたり逆に振動が多い環境などでは測定が難しかったばかりか、そもそもカフを巻いて加圧した状態では、被検者がストレスを感じてしまい、さらに正しい血圧測定ができなかった。
[Explanation of Effects of First Embodiment]
Here, the effects of the first embodiment will be summarized.
Until now, electronic sphygmomanometers have had the problem that measured values vary greatly due to two factors, the measurement environment and the physical condition.
In order to solve this problem, the conventional electronic sphygmomanometer was designed to detect the respiratory state by providing a breath detection means in the cuff. Not only was the measurement difficult, but in the first place, when the cuff was wound and the pressure was applied, the subject felt stress and could not measure blood pressure correctly.
しかし、本発明の血圧計によれば、被検者の呼吸状態はマイクロ波によって非接触で、しかも被検者にストレスを掛けずに安静状態に誘導することができるので、信頼性の高い安定した血圧測定を実現できる。 However, according to the sphygmomanometer of the present invention, the respiratory state of the subject is non-contact by the microwave and can be induced to a resting state without applying stress to the subject. Blood pressure measurement can be realized.
[血圧計の第2の実施形態の説明:図9,図10、図11]
次に、図9,図10,図11を用いて血圧計の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態である血圧計100は、安静誘導を行なうに際に被検者の心臓の動きをマイクロ波で検出し、心拍数が変化する様子を報知することで、被検者11へ効果的にフィードバックを行い安静誘導の効果を上げるものである。なお、説明は第1の実施形態と重複する部分は省略する。
[Description of Second Embodiment of Blood Pressure Monitor: FIGS. 9, 10, and 11]
Next, a second embodiment of the sphygmomanometer will be described using FIG. 9, FIG. 10, and FIG.
The sphygmomanometer 100 according to the second embodiment detects the movement of the subject's heart with microwaves when performing rest guidance, and notifies the subject 11 of the change in heart rate, thereby notifying the subject 11. Effective feedback is provided to increase the effect of rest induction. In addition, the description which overlaps with 1st Embodiment is abbreviate | omitted.
図9は、睡眠時無呼吸判定装置100の構成の一部を示す機能ブロック図であり、信号処理手段3aとして、FFT部34と心拍数抽出部35とが加わった点が第1の実施形態と異なる。
FIG. 9 is a functional block diagram showing a part of the configuration of the sleep apnea determination apparatus 100. The signal processing means 3a includes an
図10は信号処理手段3aのFFT部34と心拍数抽出部35との動作を説明する波形図である。
図11は、呼吸ナビゲーションメッセージを表示するグラフ表示器911cに、新たに心拍数の変化を表す、心拍数推移グラフPgを加えた呼吸メッセージ表示器911の外観図である。
FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the operation of the
FIG. 11 is an external view of a
図9において、信号処理手段3aのFFT部34は、ドップラシフトデータDoを入力して、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換、以下FFTと略記する)処理する。すなわち、蓄積したドップラシフトデータDoをフーリエ変換し、個々の信号成分に分解した後、各成分を周波数スペクトラム上に表す処理を行い、ドップラシフトデータDoの周波数スペクトルデータFsを出力する。このときのドップラシフトデータDoの蓄積時間は、例えば、10〜30secである。なお、この時間は、計時部7で作成し、入力してもよい。
In FIG. 9, the
図10を用いてさらに詳述する。
図10において図10(a)はドップラシフトデータDoの時系列変化をアナログ的に表したもので、横軸は経過時間であり、縦軸はドップラシフトデータDoの振幅を示している。
Further details will be described with reference to FIG.
In FIG. 10, FIG. 10A is an analog representation of the time series change of the Doppler shift data Do, the horizontal axis is the elapsed time, and the vertical axis is the amplitude of the Doppler shift data Do.
図10(b)は、信号処理手段3aのFFT部34の出力である周波数スペクトルデータFsを示しており、横軸は周波数であって、縦軸は周波数スペクトルの強度を示している。
FIG. 10B shows the frequency spectrum data Fs that is the output of the
図10(b)に示すように、周波数スペクトルデータFsには、被検者11の2つの生理情報すなわち心臓の拍動に基づく周波数成分である心拍スペクトルデータSfと、呼吸動作に基づく周波数成分である呼吸スペクトルデータKfとが含まれており、心拍スペクトルデータSfの周波数範囲Zpは、例えば、0.5Hz〜3Hzで、呼吸スペクトルデータKfの周波数範囲Zrは、例えば、0.05Hz〜0.5Hzである。 As shown in FIG. 10B, the frequency spectrum data Fs includes two pieces of physiological information of the subject 11, that is, heart rate spectrum data Sf that is a frequency component based on the heartbeat and a frequency component based on the breathing motion. The frequency range Zp of the heart rate spectrum data Sf is, for example, 0.5 Hz to 3 Hz, and the frequency range Zr of the respiratory spectrum data Kf is, for example, 0.05 Hz to 0.5 Hz. It is.
心拍数抽出部35は、周波数スペクトルFsに含まれる被検者11の2つの生理情報から、心拍スペクトルデータSfを抽出し、被検者11の心拍数に換算し、初期心拍数Hrbとして出力する。
なお、心拍スペクトルデータSfは、心拍の繰り返し性を表す周波数であるから、60倍することによって1分間の心拍数に換算することができる。
The heart
Since the heart rate spectrum data Sf is a frequency representing the repeatability of the heart rate, it can be converted to a one-minute heart rate by multiplying by 60.
また、初期心拍数Hrbの「初期」とは、血圧測定に先立って初期に測定される心拍数、という意味である。
心拍数抽出部35が出力する初期心拍数Hrbは、表示部91のグラフ表示器911cに入力される。グラフ表示器911cは、心拍数抽出部35が出力する初期心拍数Hrbの数値の変化を、曲線によってアナログ的に表現する。
Further, “initial” of the initial heart rate Hrb means a heart rate that is initially measured prior to blood pressure measurement.
The initial heart rate Hrb output from the heart
その様子を図11を用いて説明すると、呼吸ナビゲーションメッセージ表示器911の911cには、呼吸波形Grに加えて心拍数推移グラフPgが表示され、被検者11は自分の心拍数の変化を把握することができる。
第1の実施形態と同様に、血圧計100は被検者11が安静になるように誘導するから、この心拍数推移グラフPgも徐々に安静状態の心拍数になっていく。例えば、被検者11が安静になっていると思い込んでいても、心拍数推移グラフPgの変化が心拍数が上昇するようになっていたとすれば、被検者11の意識と実際の身体の様子の乖離が分かる。
The situation will be described with reference to FIG. 11. A heart rate transition graph Pg is displayed on the 911c of the respiratory
As in the first embodiment, since the sphygmomanometer 100 guides the subject 11 to be at rest, the heart rate transition graph Pg also gradually becomes a resting heart rate. For example, even if it is assumed that the subject 11 is resting, if the change in the heart rate transition graph Pg is such that the heart rate increases, the consciousness of the subject 11 and the actual body You can see the difference in appearance.
[第2の実施形態の効果説明]
ここで、第2の実施形態の効果をまとめる。
第2の実施形態の血圧計100の最も重要な点は、呼吸と同時に心拍数を監視することが可能であることである。被検者11は呼吸によって心拍数が低下し、あるいは上昇することを認識できるので、より速やかに安静状態に移行でき信頼性が高い血圧測定が可能となるのである。
[Explanation of Effects of Second Embodiment]
Here, the effects of the second embodiment will be summarized.
The most important point of the sphygmomanometer 100 of the second embodiment is that the heart rate can be monitored simultaneously with breathing. Since the subject 11 can recognize that the heart rate is decreased or increased due to breathing, the subject 11 can shift to a resting state more quickly and can measure blood pressure with high reliability.
以上、本発明の血圧計を2つの実施形態により説明した。しかし、本発明の血圧計は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば任意に変更することができることはいうまでもない。 As mentioned above, the blood pressure monitor of the present invention has been described with two embodiments. However, the sphygmomanometer of the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the sphygmomanometer can be arbitrarily changed as long as it satisfies the gist of the present invention.
本発明の血圧計は、被検者にストレスを加えることなく、適正な呼吸タイミングに誘導することができるから、被検者にとって正しい血圧値を測定できる。このため、より正確な血圧計として、家庭血圧用の血圧計として好適である。また、医療機関において医師の指導の下で血圧測定を行うときの血圧計としても適している。 Since the sphygmomanometer of the present invention can be guided to an appropriate breathing timing without applying stress to the subject, the blood pressure value correct for the subject can be measured. For this reason, it is suitable as a blood pressure meter for home blood pressure as a more accurate blood pressure meter. It is also suitable as a sphygmomanometer when measuring blood pressure under the guidance of a doctor in a medical institution.
1 血圧計
2 安静状態誘導手段
3,3a信号処理手段
31 マイクロ波ドップラセンサ
311 マイクロ波発信器
312 マイクロ波受信器
313 マイクロ波ドップラ復調器
32 帯域制限・AD部
33 微分部
34 FFT部
35 心拍数抽出部
4 呼吸気識別手段
41 呼吸波形識別部
42 呼気時間計測部
43 吸気時間計測部
5 呼吸判定部
6 血圧測定手段
61 圧力センサ
62 加圧ポンプ
63 加圧制御部
64 排気バルブ
65 排気制御部
66 血圧測定制御部
661 バイタルデータメモリ
67 操作入力部
7 計時部
8 メッセージ選択手段
9 報知手段
91 表示部
911 呼吸ナビゲーションメッセージ表示器
911a 時間表示バーグラフ
911b 実時間表示器
911c グラフ表示器
911d 指導画面
912 バイタルデータ表示器
92 報音部
10 カフ
11 被検者
11a 胸郭内部
Me 発射マイクロ波
Mt 反射マイクロ波
Et 呼気実時間
Ep 呼気期間信号
It 吸気実時間
Ip 吸気期間信号
Kh 呼吸判定データ
Kj バイタルデータ
Kf 呼吸スペクトルデータ
Sf 心拍スペクトルデータ
K 乖離率
Ke 血圧測定許可信号
Ne 呼気マーク
Ni 吸気マーク
Kn 呼吸ナビゲーションメッセージ
Bd バイタルデータ
Gr 呼吸波形
Pg 心拍数推移グラフ
Eme 送信マイクロ波信号
Emt 受信マイクロ波信号
Eo マイクロ波ドップラシフト信号
Do ドップラシフトデータ
Bf 呼吸変化分データBf
So 圧力信号
Kc 加圧制御信号
Hc 排気制御信号
Fs 周波数スペクトルデータ
Hrb 初期心拍数
Kd 加圧駆動信号
Hd 排気駆動信
Zp (心拍の)周波数帯域
Zr (呼吸の)周波数帯域
T1 第1の時間情報
T2 第2の時間情報
T3 第3の時間情報
t1,t2,・・,tn 呼吸タイミング
DESCRIPTION OF
So pressure signal Kc pressurization control signal Hc exhaust control signal Fs frequency spectrum data Hrb initial heart rate Kd pressurization drive signal Hd exhaust drive signal Zp (heart rate) frequency band Zr (respiration) frequency band T1 first time information T2 Second time information T3 Third time information t1, t2,..., Tn Respiration timing
Claims (6)
前記安静状態誘導手段は、
前記被検者にマイクロ波を照射し前記被検者の呼吸動作によりドップラシフトした反射マイクロ波の変化分を呼吸変化分データとして出力する信号処理手段と、
前記呼吸変化分データに基づき被検者の呼気実時間及び吸気実時間を出力する呼吸気識別手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
マイクロ波発生器とマイクロ波受信器とを備え、前記マイクロ波発生器より前記被検者にマイクロ波を照射し前記被検者の呼吸動作によりドップラシフトした反射マイクロ波に基づきマイクロ波ドップラシフト信号を出力するマイクロ波ドップラセンサと、
前記マイクロ波ドップラシフト信号を入力して周波数帯域を制限するとともにアナログデジタル変換してドップラシフトデータとして出力する帯域制限及びAD部と、
前記ドップラシフトデータを微分して前記呼吸変化分データとして出力する微分部を備えたことを特徴とする血圧計。
In a sphygmomanometer comprising a blood pressure measuring means for measuring the blood pressure of the subject and a resting state inducing means for guiding the subject to a resting state from the breathing state of the subject,
The resting state inducing means includes
A signal processing means for irradiating the subject with microwaves and outputting a change in reflected microwave that has been Doppler-shifted by the subject's breathing motion as respiratory change data;
Breathing air identifying means for outputting the actual expiration time and inhalation actual time of the subject based on the respiratory change data ,
The signal processing means includes
A microwave Doppler shift signal comprising a microwave generator and a microwave receiver, wherein the microwave is irradiated from the microwave generator to the subject and Doppler shifted by the subject's breathing motion. A microwave Doppler sensor that outputs
Band limiting and AD unit for inputting the microwave Doppler shift signal to limit the frequency band and converting it from analog to digital and outputting it as Doppler shift data;
A sphygmomanometer comprising a differentiating unit for differentiating the Doppler shift data and outputting the respiration change data .
前記呼吸変化分データの極性変化から呼気動作と吸気動作を識別し、呼気期間信号及び吸気期間信号を出力する呼吸波形識別部と、
前記呼気期間信号に基づき前記呼気実時間を算出する呼気時間計測部と、
前記吸気期間信号に基づき前記吸気実時間を算出する吸気時間計測部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の血圧計。
The respiratory identification means
A breathing waveform identifying unit that identifies an exhalation operation and an inspiration operation from the polarity change of the respiratory change data, and outputs an expiration period signal and an inspiration period signal;
An expiration time measuring unit for calculating the expiration time based on the expiration period signal;
An intake time measuring unit that calculates the actual intake time based on the intake period signal;
The sphygmomanometer according to claim 1 , comprising:
前記被検者の前記呼気実時間及び前記吸気実時間から呼吸の安定状態を判定し呼吸判定データとして出力するとともに、前記被検者の前記呼気実時間及び前記吸気実時間から呼吸の安静状態が所定の時間継続したことを検出し血圧測定許可信号を出力する呼吸判定部と、
前記呼吸判定データに基づき呼吸ナビゲーションメッセージを出力するメッセージ選択手段と、
前記呼吸ナビゲーションメッセージを外部に報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の血圧計。
The resting state inducing means includes
A stable breathing state is determined from the exhalation real time and the inspiration real time of the subject and output as respiration determination data, and a breathing rest state is determined from the exhalation real time and the inspiration real time of the subject. A respiration determining unit that detects that the predetermined time has continued and outputs a blood pressure measurement permission signal;
Message selection means for outputting a breath navigation message based on the breath determination data;
Informing means for informing the breath navigation message to the outside,
The sphygmomanometer according to claim 2 , comprising:
血圧測定完了後に血圧値と脈拍数と呼吸数とからなるバイタルデータと前記呼気時間及び前記吸気実時間の適正値からの乖離率とを記録するバイタルデータメモリと、
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の血圧計。
The blood pressure measuring means includes
Vital data memory that records the vital data consisting of blood pressure value, pulse rate and respiratory rate after the completion of blood pressure measurement, and the rate of deviation from the appropriate value of the expiration time and the actual time of inspiration,
The sphygmomanometer according to claim 3 , comprising:
5. The sphygmomanometer according to claim 4 , wherein the breath navigation message includes a content in which the expiration time is 6 seconds and the inspiration time is 3 seconds.
前記圧測定手段による血圧測定結果を表示するバイタルデータ表示器と前記呼吸ナビゲーションメッセージを表示する呼吸ナビゲーションメッセージ表示器とを備えた表示部と、前記呼吸ナビゲーションメッセージを音声で報知する報音部と、
を備えたことを特徴とする請求項5に記載の血圧計。
The notification means includes
A display unit comprising a vital data display for displaying a blood pressure measurement result by the pressure measuring means and a respiratory navigation message display for displaying the respiratory navigation message; a sounding unit for notifying the respiratory navigation message by voice;
The sphygmomanometer according to claim 5 , comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011072294A JP5623955B2 (en) | 2011-03-29 | 2011-03-29 | Sphygmomanometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011072294A JP5623955B2 (en) | 2011-03-29 | 2011-03-29 | Sphygmomanometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012205673A JP2012205673A (en) | 2012-10-25 |
| JP5623955B2 true JP5623955B2 (en) | 2014-11-12 |
Family
ID=47186033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011072294A Active JP5623955B2 (en) | 2011-03-29 | 2011-03-29 | Sphygmomanometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5623955B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6139301B2 (en) * | 2013-06-28 | 2017-05-31 | フクダ電子株式会社 | Electrocardiograph |
| US9848782B2 (en) | 2014-02-13 | 2017-12-26 | Nec Corporation | Blood pressure estimation device, blood pressure estimation method, blood pressure measurement device, and recording medium |
| US11363961B2 (en) * | 2016-04-15 | 2022-06-21 | Omron Corporation | Biological information analysis device, system, and program |
| JP7133771B2 (en) * | 2018-02-13 | 2022-09-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Biological information display device, biological information display method, and biological information display program |
| JP7196486B2 (en) * | 2018-09-19 | 2022-12-27 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | Biological information measuring device and biological information measuring program |
| CN114098794A (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-01 | 华为技术有限公司 | Method and device for detecting human health status |
| JP7658406B1 (en) * | 2023-11-06 | 2025-04-08 | 積水ハウス株式会社 | No-motion state determination system, no-motion state determination method, and program |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006218222A (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Tanita Corp | Sphygmomanometer |
| JP2010110372A (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Omron Healthcare Co Ltd | Electronic sphygmomanometer |
| JP2010158289A (en) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Showa Denko Kk | Blood pressure measuring instrument having rest induction |
| JP5409148B2 (en) * | 2009-07-10 | 2014-02-05 | 三菱電機株式会社 | Biological state acquisition device, biological state acquisition program, device provided with biological state acquisition device, and air conditioner |
-
2011
- 2011-03-29 JP JP2011072294A patent/JP5623955B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012205673A (en) | 2012-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5623955B2 (en) | Sphygmomanometer | |
| US20100305466A1 (en) | Incentive spirometry and non-contact pain reduction system | |
| EP2854917B1 (en) | Improving heart rate coherence using respiratory therapy devices | |
| CN101198277B (en) | Systems for physiological and psycho-physiological monitoring | |
| RU2522400C1 (en) | Method for determining human sleep phase favourable to awakening | |
| US10307100B2 (en) | Methods and systems of controlling a subject's body feature having a periodic wave function | |
| KR102025571B1 (en) | Apparatus and method for measuring change in blood pressure caused by breathing control | |
| JP2010213773A (en) | Breathing instruction device | |
| CA2343537A1 (en) | Interventive-diagnostic device | |
| WO1996035368A1 (en) | Apparatus for diagnosing condition of living organism and control unit | |
| JP2002507131A (en) | Physiological sign feedback system | |
| NZ541061A (en) | Apparatus and method for beneficial modification of biorhythmic activity | |
| CN101969850A (en) | Method and system for maintaining the state of an object | |
| JP2012504473A (en) | Ventilator with biofeedback monitoring and controls to improve patient activity and health | |
| CN113507884A (en) | Calibration method for continuous blood pressure measurement | |
| US10665131B2 (en) | Suite of coordinating diagnostic medical simulators for live training and evaluation | |
| JP2006218222A (en) | Sphygmomanometer | |
| JP2012157435A (en) | Sphygmomanometer | |
| WO2016181148A2 (en) | Apparatus and method for determining, visualising or monitoring vital signs | |
| JP2009082175A (en) | Respiration training instrument and computer program | |
| JP2010158289A (en) | Blood pressure measuring instrument having rest induction | |
| KR100662103B1 (en) | Sleep Apnea Diagnosis and Treatment Methods and Devices by Sleep Apnea Type | |
| US20220378322A1 (en) | Breathing coach application | |
| WO2022049592A1 (en) | Wearable health monitoring device for stress detection and meditation guidance | |
| JPS62277968A (en) | Biofeed bag apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20130514 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131203 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140620 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140701 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140815 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140909 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140925 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5623955 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |