电子血压计以及心力衰竭检测器的制作方法

文档序号:23180151发布日期:2020-12-04 14:09阅读:352来源:国知局
电子血压计以及心力衰竭检测器的制作方法

本发明涉及电子血压计,更详细而言,涉及通过示波法测量被测量部位的血压的电子血压计。另外,本发明涉及输出相对地表示心力衰竭的重症度的指标的心力衰竭检测器。



背景技术:

近年来,在家监视心力衰竭的状态的需求不断提高。即,一般而言,心力衰竭在发展的途中突然加重(急性加重),成为需要住院治疗的状态。即使进行住院治疗,也不会治愈恢复到入院前的状态,在反复入院出院的同时状态逐渐恶化。这样,心力衰竭是器官衰竭的状态,难以完全治好。但是,如果在成为上述的急性加重的状态之前进行最佳的治疗,则能够缓解之后的状态恶化的发展程度。因此,如上所述,在家监视心力衰竭的状态的需求提高。

作为在家监视心力衰竭的状态的设备,例如,除了非专利文献1(石丸等,“由optivoltm早期发现、能够应对的心力衰竭的一例”、心脏、45(3)、pp.321-326、2013)所公开的那样,测量胸廓内的阻抗的optivol(注册商标)(medtronic公司制)。该设备为能够通过胸廓内的阻抗变化而得到因心脏的泵功能的降低而在肺中产生淤血的状态的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-9044号公报

非专利文献

非专利文献1:石丸等,“由optivoltm早期发现、能够应对的心力衰竭的一例”、心脏、45(3)、pp.321-326、2013

非专利文献2:阿兹丽尔·佩雷尔(azrielperel)等,“收缩期血压的变动是是分级出血通气犬低血容量的敏感指标”(systolicbloodpressurevariationisasensitiveindicatorofhypovolemiainventilateddogssubjectedtogradedhemorrhage)、麻醉学(anesthesiology)、67、pp.498-502、1987



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在使用上述optivol(注册商标)的情况下,医师需要将设备埋入患者的生物体内。因此,医师以外的普通人并不能够轻松地使用。

相对于此,例如,通过示波法来测量被测量部位的血压的电子血压计相对于被检测者是非侵入性的,因此,即使是医生以外的普通人,也能够轻松地使用。

因此,本发明的课题是提供一种电子血压计,其通过示波法来测量被测量部位的血压,能够以不侵入被检测者的方式输出相对地表示心力衰竭的重症度的指标(以下,适当地称为“心力衰竭指标”)。另外,本发明的课题在于,提供一种心力衰竭检测器,能够以不侵入被检测者的方式输出这样的心力衰竭指标。

用于解决课题的技术方案

本发明的发明人着眼于与呼吸同步的血压变动(呼吸性变动)与心力衰竭的重症度之间存在相关性的可能性。

即,根据非专利文献2(阿兹丽尔·佩雷尔(azrielperel)等,“收缩期血压的变动是是分级出血通气犬低血容量的敏感指标”(systolicbloodpressurevariationisasensitiveindicatorofhypovolemiainventilateddogssubjectedtogradedhemorrhage)、麻醉学(anesthesiology)、67、pp.498-502、1987)可知,收缩期血压变动(systolicpressurevariation:spv)及其δdown成分是受到出血的通气犬的血液量减少的准确的指标。在此,该文献中的收缩期血压变动(spv)被定义为与单一的正压呼吸连续的收缩期血压的最大值与最小值之间的差。因此,认为该文献中的收缩期血压变动(spv)相当于本说明书中的血压的“呼吸性变动”。需要说明的是,在该文献中,收缩期血压变动(spv)、即收缩期血压的最大值与最小值之间的差,以5秒钟的无呼吸期间的收缩期血压为基准值,被进一步分为比该基准值靠上的δup成分和比该基准值靠下的δdown成分。另外,心力衰竭是指心脏的泵的功能降低,无法向全身送出充分的血液或者无法充分使血液在全身循环的状态,因此,认为该文献中的血液量减少与心力衰竭的重症度对应。

另外,例如如专利文献1(日本特开2015-9044号公报)所公开的那样,提出了如下电子血压计:在按照示波法以非侵入的方式测量血压的情况下,求出与呼吸同步的血压变动量(呼吸性变动),计算加入了呼吸性变动的平均的血压值(收缩期血压和舒张期血压)。

因此,本发明的发明人想到了通过利用示波法测量被测量部位的血压的电子血压计,求出与呼吸同步的血压变动量(呼吸性变动),根据该血压变动量,求出相对地表示心力衰竭的重症度的心力衰竭指标。

为了解决上述课题,本发明的电子血压计,通过示波法来测量被测量部位的血压,其特征在于,

所述电子血压计具有:

袖带压控制部,能够使安装于被测量部位的袖带的压力变化;

压力检测部,检测表示所述袖带的压力的袖带压信号;

变动量计算部,基于所述袖带压信号求出与呼吸同步的血压变动量;以及

指标输出部,将与所述血压变动量对应地预先确定的数值作为相对地表示心力衰竭的重症度的心力衰竭指标输出。

在本说明书中,心力衰竭指标“相对地”表示心力衰竭的重症度是指,心力衰竭指标的数值大、小与心力衰竭的重症度的重、轻(或与其相反,也可以是轻、重)相对应。

在本发明的电子血压计中,在测量中,袖带压控制部使安装于被测量部位的袖带的压力变化。在所述袖带的压力的减压过程或加压过程中,压力检测部检测表示所述袖带的压力的袖带压信号。基于该袖带压信号,通过示波法来求出被测量部位的血压(收缩期血压和舒张期血压)。另外,在该电子血压计中,变动量计算部基于所述袖带压信号,求出与呼吸同步的血压变动量。指标输出部将与所述血压变动量对应地预先确定的数值作为相对地表示心力衰竭的重症度的心力衰竭指标输出。

在此,所述袖带压控制部以及所述压力检测部是通常的市售的电子血压计为了通过示波法求得被测量部位的血压所具有的结构构件,不需要侵入被测者。另外,所述变动量计算部、所述指标输出部是分别使用所述袖带压信号、所述血压变动量(基于所述袖带压信号求出的量)进行运算的结构构件,不需要侵入被测者。因此,该电子血压计能够以不侵入被检测者的方式输出所述心力衰竭指标。用户(被检测者、以及照顾被检测者的人等。以下相同。)能够根据该心力衰竭指标获知心力衰竭的状态是否恶化。如果心力衰竭的状态恶化,则例如即使是预定的诊察日以外的日子,也能够采取去医院接受医师的诊察等适当的应对措施。

在一实施方式的电子血压计中,其特征在于,所述电子血压计具有对应关系存储部,所述对应关系存储部存储有所述血压变动量与所述心力衰竭指标之间的预先确定的对应关系。

在该一实施方式的电子血压计中,当由所述变动量计算部求取所述血压变动量时,所述指标输出部参照预先存储在所述对应关系存储部中的对应关系,求出与所述血压变动量对应的所述心力衰竭指标。由此,能够顺利地输出所述心力衰竭指标。

需要说明的是,所述血压变动量与所述心力衰竭指标之间的预先确定的对应关系可以采用函数、对应表等各种方式。

在一个实施方式的电子血压计中,其特征在于,

所述电子血压计具有:

脉搏波振幅列获取部,提取与所述袖带压信号重叠的表示所述被测量部位的脉搏波的脉搏波信号,并获取该脉搏波信号所表示的振幅的列;

第一包络线生成部,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列,生成连结这些振幅的第一包络线;

极点检测部,分别检测所述第一包络线中的极大点、极小点;

极大点包络线生成部,在袖带压和脉搏波振幅构成正交坐标的平面上,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列中的、与所述极大点对应的振幅的列,生成连结这些振幅的极大点包络线;以及

极小点包络线生成部,在所述平面上,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列中的、与所述极小点对应的振幅的列,生成连结这些振幅的极小点包络线,

所述变动量计算部求出在所述平面上,在某个袖带压下所述极大点包络线所取得的脉搏波振幅与所述极小点包络线所取得的脉搏波振幅之间的第一差或比,作为所述血压变动量。

在此,所述第一包络线、所述极大点包络线以及所述极小点包络线典型地在以袖带压为横轴、以脉搏波振幅为纵轴的平面上表示。

在该一实施方式的电子血压计中,脉搏波振幅列获取部提取与所述袖带压信号重叠的表示所述被测量部位的脉搏波的脉搏波信号,并获取该脉搏波信号所表示的振幅的列。第一包络线生成部针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列,生成连结这些振幅的第一包络线。极点检测部分别检测所述第一包络线中的极大点、极小点。极大点包络线生成部在袖带压和脉搏波振幅构成正交坐标的平面上,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列中的、与所述极大点对应的振幅的列,生成将这些振幅连结的极大点包络线。极小点包络线生成部在所述平面上,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列中的、与所述极小点对应的振幅的列,生成连结这些振幅的极小点包络线。所述变动量计算部求出在所述平面上,在某个袖带压下所述极大点包络线所取得的脉搏波振幅与所述极小点包络线所取得的脉搏波振幅之间的第一差或比,作为所述血压变动量。由此,实际上能够求出与呼吸同步的血压变动量。

需要说明的是,赋予所述第一差或比的“某个袖带压”也可以设定多个。在该情况下,优选对根据设定多个的所述袖带压分别求出的所述第一差或比实施统计处理(例如,求出平均值的处理),并作为所述血压变动量求出。

在一个实施方式的电子血压计中,其特征在于,

所述电子血压计具有:

脉搏波振幅列获取部,提取与所述袖带压信号重叠的表示所述被测量部位的脉搏波的脉搏波信号,并获取该脉搏波信号所表示的振幅的列;

第一包络线生成部,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列,生成连结这些振幅的第一包络线;

极点检测部,分别检测所述第一包络线中的极大点、极小点;

极大点包络线生成部,在袖带压和脉搏波振幅构成正交坐标的平面上,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列中的、与所述极大点对应的振幅的列,生成连结这些振幅的极大点包络线;以及

极小点包络线生成部,在所述平面上,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列中的、与所述极小点对应的振幅的列,生成连结这些振幅的极小点包络线,

所述变动量计算部求出在所述平面上的与所述极大点包络线和所述极小点包络线的最大峰值相比靠高压侧的部分、或者与所述极大点包络线和所述极小点包络线的最大峰值相比靠低压侧的部分,在某个脉搏波振幅下所述极大点包络线所取得的袖带压与所述极小点包络线所取得的袖带压之间的第二差或比,作为所述血压变动量。

在此,与之前叙述的情况同样地,所述第一包络线、所述极大点包络线以及所述极小点包络线典型地在将袖带压作为横轴、将脉搏波振幅作为纵轴的图表上表示。

在该一实施方式的电子血压计中,脉搏波振幅列获取部提取与所述袖带压信号重叠的表示所述被测量部位的脉搏波的脉搏波信号,并获取该脉搏波信号所表示的振幅的列。第一包络线生成部针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列,生成连结这些振幅的第一包络线。极点检测部分别检测所述第一包络线中的极大点、极小点。极大点包络线生成部在袖带压和脉搏波振幅构成正交坐标的平面上,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列中的、与所述极大点对应的振幅的列,生成将这些振幅连结的极大点包络线。极小点包络线生成部在所述平面上,针对由所述脉搏波振幅列获取部获取的所述振幅的列中的、与所述极小点对应的振幅的列,生成连结这些振幅的极小点包络线。所述变动量计算部求出在所述平面上的与所述极大点包络线和所述极小点包络线的最大峰值相比靠高压侧的部分、或者与所述极大点包络线和所述极小点包络线的最大峰值相比靠低压侧的部分,在某个脉搏波振幅下所述极大点包络线所取得的袖带压与所述极小点包络线所取得的袖带压之间的第二差或比,作为所述血压变动量。由此,实际上能够求出与呼吸同步的血压变动量。

需要说明的是,赋予所述第二差或比的“某个脉搏波振幅”也可以设定多个。在该情况下,优选对根据设定多个的所述脉搏波振幅分别求出的所述第二差或比实施统计处理(例如,求出平均值的处理),并作为所述血压变动量求出。

在一个实施方式的电子血压计中,其特征在于,

具有:

显示器;以及

显示处理部,进行将所述心力衰竭指标与基于示波法的血压的计算结果一起显示在所述显示器上的处理。

在该一实施方式的电子血压计中,将所述心力衰竭指标与基于示波法的血压的计算结果一起显示在所述显示器上。用户(包括被检测者、以及照顾被检测者的人等。以下相同。)通过观察与基于示波法的血压的计算结果一并显示的心力衰竭指标,能够获知心力衰竭的状态是否恶化。

在另一方面,本发明的心力衰竭检测器,输出相对地表示心力衰竭的重症度的指标,其特征在于,

具有:

袖带压控制部,能够使安装于被测量部位的袖带的压力变化;

压力检测部,检测表示所述袖带的压力的袖带压信号;

变动量计算部,基于所述袖带压信号求出与呼吸同步的血压变动量;以及

指标输出部,将与所述血压变动量对应地预先确定的数值作为相对地表示心力衰竭的重症度的心力衰竭指标输出。

根据本发明的心力衰竭检测器,与前面的方面的电子血压计一样,能够以不侵入被检测者的方式输出所述心力衰竭指标。用户能够通过该心力衰竭指标获知心力衰竭的状态是否恶化。如果心力衰竭的状态恶化,则例如即使是预定的诊察日以外的日子,也能够采取去医院接受医师的诊察等适当的应对措施。

发明效果

如上所述,本发明的电子血压计是利用示波法来测量被测量部位的血压的电子血压计,能够以不侵入被测者的方式输出相对地表示心力衰竭的重症度的心力衰竭指标。另外,本发明的心力衰竭检测器与所述电子血压计一样,能够以不侵入被检测者的方式输出所述心力衰竭指标。

附图说明

图1是以将袖带安装于作为被测量部位的上臂的方式示出本发明的一实施方式的电子血压计的外观的图。

图2是表示所述电子血压计的控制系统的块结构的图。

图3是例示存储在所述电子血压计的存储器中的血压变动量与心力衰竭指标之间的预先确定的对应关系的图。

图4是表示所述电子血压计的概略动作流程的图。

图5是为了计算血压值和血压变动量而例示由所述电子血压计的cpu(centralprocessingunit;中央运算处理装置)构成的1组构件的图。

图6是说明通过图5中的构件来计算血压值和血压变动量时的处理的图。

图7(a)是例示经由所述电子血压计的压力传感器检测出的袖带压信号的图。图7(b)是例示从所述袖带压信号通过高通滤波器提取的信号(hpf输出)的图。

图8是在减压过程中对图7(b)的信号进行放大并作为表示被测量部位的脉搏波的脉搏波信号而例示的图。

图9是表示所述脉搏波信号所表示的振幅的列和针对该振幅的列生成的第一包络线的图。

图10是表示在被检测者的呼吸周期为已知的情况下,从所述脉搏波信号按呼吸周期的每个相位获取振幅的列,并针对这些每个相位的振幅的列分别生成包络线的例子的图。

图11是表示使用极大点包络线和极小点包络线来计算收缩期血压和舒张期血压的方法的图。

图12是表示使用极大点包络线和极小点包络线确定的血压变动量的一例的图。

图13是表示使用极大点包络线和极小点包络线确定的血压变动量的另一例的图。

图14是表示所述电子血压计的显示器所显示的内容的图。

图15是表示针对患者b在住院日由所述电子血压计生成的极大点包络线evmax和极小点包络线evmin的图。

图16是表示针对患者b在出院日由所述电子血压计生成的极大点包络线evmax和极小点包络线evmin的图。

图17是表示针对患者a和患者b分别在住院日、出院日测量的、基于所述电子血压计的血压变动量δbp与nt-probnp(n末端b型钠尿肽)的关系的散布图。

图18a是表示针对患者a在住院日和出院日测量的、基于所述电子血压计的心力衰竭指标hfi与nt-probnp的关系的散布图。

图18b是表示针对患者b在住院日和出院日测量的、基于所述电子血压计的心力衰竭指标hfi与nt-probnp的关系的散布图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

(电子血压计的概略结构)

图1表示本发明的一个实施方式的电子血压计(由附图标记1表示整体,以下简称为“血压计”。)的外观。该血压计1是面向家庭的血压计,具有:血压测量用袖带20,安装于作为被检测者的被测量部位的上臂90;主体10;以及柔性的袖带用空气管39,将袖带20与主体10连接。在袖带20中内置有用于压迫上臂的流体袋22(参照图2)。在主体10的前表面设置有显示器50和操作部52。

在该例子中,显示器50由lcd(液晶显示元件)构成,根据来自后述的cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)100(参照图2)的控制信号,电子地进行与血压测量关联的显示。

操作部52具有:电源开关52a,其接受用于使该血压计1的电源接通(on)或者断开(off)的指示的输入;以及测量/停止开关52b,其用于接受血压的测量或者停止的指示。这些开关52a、52b将与用户的指示相应的操作信号输入到cpu100。

如图2所示,除了上述的cpu100、显示器50、操作部52以外,在该血压计1的主体10中还搭载有作为存储部的存储器51、时钟电路54、蜂鸣器55、电源部53、泵32、阀(电磁式控制阀)33以及压力传感器31。另外,在主体10中搭载有将来自压力传感器31的输出转换为频率的振荡电路310、驱动泵32的泵驱动电路320、驱动阀33的阀驱动电路330。泵32、阀33以及压力传感器31经由袖带用空气管39与袖带20(内置有流体袋22。)连接。

所述存储器51存储用于控制血压计1的程序的数据、用于控制血压计1的数据、用于设定血压计1的各种功能的设定数据、以及血压值的测量结果的数据等。另外,存储器51被用作执行程序时的工作存储器等。在该例子中,存储器51作为对应关系存储部,存储有如图3所示的血压变动量与心力衰竭指标之间的预定的对应关系c(关于该对应关系将在后面叙述)。

图2中所示的cpu100按照用于控制存储在存储器51中的血压计1的程序,根据来自操作部52的操作信号,进行驱动泵32、阀33的控制。另外,cpu100基于来自压力传感器31的信号,计算血压值,控制显示器50以及存储器51。

所述时钟电路54对用于cpu100的动作的时钟频率进行振荡,并且对当前的年月日和时刻进行计数。

所述蜂鸣器55按照来自cpu100的控制信号,产生警报音。

所述电源部53向主体10内的各部供给电力。

为了对内包于袖带20的流体袋22内的压力(袖带压)进行加压,所述泵32向流体袋22供给空气。阀33是为了排出或封入流体袋22的空气而控制袖带压而开闭的。泵驱动电路320基于从cpu100提供的控制信号来驱动泵32。阀驱动电路330基于从cpu100提供的控制信号开闭阀33。

所述压力传感器31和振荡电路310用于检测袖带压。压力传感器31例如是压阻式压力传感器,经由袖带用空气管39与泵32、阀33及内包于袖带20的流体袋22连接。在该例中,振荡电路310根据基于来自压力传感器31的压电电阻效应的电阻的变化的电信号值而进行振荡,并将具有与压力传感器31的电信号值相应的频率的频率信号输出到cpu100。cpu100基于该频率信号,得到表示袖带压的袖带压信号。

(概略的测量动作)

在按照通常的示波法测量血压的情况下,大致进行如下动作。即,预先在被检测者的被测量部位(手臂等)卷绕袖带,在测量时,控制泵/阀,将袖带压加压至高于最高血压,然后逐渐减压。在该减压的过程中,利用压力传感器检测袖带压,将在被测量部位的动脉中产生的动脉容积的变动作为脉搏波信号提取。基于伴随此时的袖带压的变化的脉搏波信号的振幅的变化(主要是上升和下降),计算最高血压(收缩期血压:systolicbloodpressure)和最低血压(舒张期血压:diastolicbloodpressure)。

在该血压计1中,通过cpu100,按照图4的流程,通过示波法测量相对地表示被检测者的血压值以及心力衰竭的重症度的心力衰竭指标。

具体而言,如图4的步骤s1所示,当在电源开关52a接通的状态下按压测量/停止开关52b时,血压计1开始血压测量。在血压测量开始时,在步骤s2中,cpu100对处理用存储区域进行初始化,向阀驱动电路330输出控制信号。阀驱动电路330基于控制信号,打开阀33,对袖带20的流体袋22内的空气进行排气。接着,对进行压力传感器31的0mmhg的调整进行控制。

接着,cpu100作为袖带压控制部58(参照图5)进行动作,经由阀驱动电路330将阀33关闭,之后,经由泵驱动电路320对泵32进行驱动,进行向流体袋22输送空气的控制。由此,使流体袋22膨胀并且使袖带压逐渐加压(步骤s3~s4)。

当袖带压被加压而达到规定的压力时(在步骤s4中为“是”),cpu100经由泵驱动电路320使泵32停止,之后,进行经由阀驱动电路330使阀33逐渐开放的控制。由此,使流体袋22收缩并且使袖带压逐渐减压(步骤s5~s6)。

在此,规定的压力是指与被检测者的收缩期血压相比足够高的压力(例如,收缩期血压+30mmhg),预先存储在存储器51中,或者在袖带压的加压过程中cpu100通过规定的计算式来推定并确定收缩期血压(例如,参照日本特开2001-70263号公报)。

另外,关于减压速度,在袖带的加压过程中设定成为目标的目标减压速度,cpu100控制阀33的开口度,以变为该目标减压速度(参照上述公报)。

在上述减压过程中,cpu100作为压力检测部59(参照图5)进行动作,通过压力传感器31检测袖带20的压力而得到袖带压信号(由附图标记pc表示)。cpu100基于该袖带压信号pc,通过示波法应用后述的算法来计算血压值(收缩期血压和舒张期血压(步骤s6)。需要说明的是,血压值的计算不限于减压过程,也可以在加压过程中进行。

若计算并确定血压值(步骤s6中为“是”),则在该例中,cpu100立即经由阀驱动电路330使阀33打开,进行对袖带20的流体袋22内的空气进行排气(急速排气)的控制(步骤s7)。

接着,在步骤s8中,cpu100通过后述的算法,计算相对地表示心力衰竭的重症度的心力衰竭指标。

接着,cpu100作为显示处理部71(参照图5)进行动作,将计算出的血压值和心力衰竭指标显示于显示器50(步骤s9)。另外,cpu100进行将血压值和心力衰竭指标保存到存储器51的控制。

之后,若按压电源开关52a,则血压计1结束动作。

(血压值和心力衰竭指标的计算)

图5例示了为了计算血压值以及心力衰竭指标而由血压计1的cpu100(软件)构成的构件。需要说明的是,在图5中还一并示出了已述的袖带压控制部58、压力检测部59、显示处理部71。在该例子中,用于计算血压值和心力衰竭指标的构件包括脉搏波振幅列获取部61、第一包络线生成部62、极点检测部63、极大点包络线生成部64、极小点包络线生成部65、阈值水平设定部66、收缩期血压计算部67、舒张期血压计算部68、变动量计算部69以及指标输出部70。图6示出通过图5中的这些构件计算血压值和心力衰竭指标时的处理流程。

主要参照图5和图6,说明基于袖带压信号pc计算血压值和心力衰竭指标的方法。

i)首先,如图6中所示,图5中的脉搏波振幅列获取部61接收由所述压力传感器31检测出的袖带压信号pc,提取表示与袖带压信号pc重叠的被测量部位的脉搏波的脉搏波信号sm。

在此,如图7(a)所示,袖带压信号pc是相对于随着时间经过而大致直线地上升(加压过程)或者降低(减压过程)的压力,重叠了伴随每一次搏动的动脉容积变化的变动成分的信号。脉搏波振幅列获取部61通过高通滤波器(hpf)从袖带压信号pc提取图7(b)所示的变动成分(hpf输出),并作为图8所示的脉搏波信号sm输出。在该例子中,如图8(相当于减压过程)所示,脉搏波信号sm根据动脉容积的变动,从测量开始约12秒开始变大,在约16秒变为最大,在约20秒大致消失。

并且,脉搏波振幅列获取部61获取该脉搏波信号sm所表示的振幅(以下,适当地称为“脉搏波振幅”)的列al。在该例子中,如图9中所示,脉搏波振幅的列al在袖带压和脉搏波振幅构成正交坐标的平面上,将袖带压作为横轴,表示每一次搏动的振幅(峰值)am1、am2、...、ami、...的列al。

ii)接着,如图6中所示,图5中的第一包络线生成部62针对由脉搏波振幅列获取部61获取的脉搏波振幅的列al,生成连结这些振幅的第一包络线ev1。在此,如图9中所示,第一包络线ev1具有由呼吸性变动引起的凹凸。

为了参考,图10示出了在被检测者的呼吸周期已知的情况下,从所述脉搏波信号sm的脉搏波振幅的列al针对呼吸周期的相位α1、α2、...、α5中的每一个获取振幅的列,并针对这些相位α1、α2、...、α5中的每一个的振幅的列分别生成包络线evα1、evα2、...、evα5的例子。相位α1、α2、...、α5以1个呼吸周期为360°,分别相差60°。在该图10的例子中,evα5相当于表示呼吸性变动极大时的包络线,另外,evα2相当于表示呼吸性变动极小时的包络线。为了求出平均的血压值,能够将这样的表示呼吸性变动极大时的包络线、表示呼吸性变动极小时的包络线分别考虑为加入了呼吸性变动的上限线、下限线。

iii)在此,如图6中所示,图5中的极点检测部63分别检测第一包络线ev1中的极大点lmax、极小点lmin。极大点lmax、极小点lmin分别形成多个点的列。

iv)接着,如图11中所示,图5中的极大点包络线生成部64针对由脉搏波振幅列获取部61获取的脉搏波振幅的列al中的、与极大点lmax对应的振幅的列,生成连结这些振幅的极大点包络线evmax。另一方面,如图11中所示,图5中的极小点包络线生成部65针对由脉搏波振幅列获取部61获取的脉搏波振幅的列al中的、与极小点lmin对应的振幅的列,生成连结这些振幅的极小点包络线evmin。

v)另外,为了求出收缩期血压bpsys、舒张期血压bpdia,图5中的阈值水平设定部66计算并设定相对于第一包络线ev1中的最大峰值ev1p的值而分别预先设定的比例的第一阈值水平ths、第二阈值水平thd。在该例子中,将第一阈值水平ths设为最大峰值ev1p的值的40%,另外,将第二阈值水平thd设为最大峰值ev1p的值的50%。

vi)接着,如图6和图11中所示,图5中的收缩期血压计算部67求出与极大点包络线evmax、极小点包络线evmin的最大峰值evmaxp、evminp相比位于高压侧的部分横穿第一阈值水平ths的点的两个压力值pc1、pc2。在该例子中,收缩期血压计算部67计算这两个压力值的平均值(pc1+pc2)/2作为收缩期血压bpsys。另外,如图6和图11中所示,图5中的舒张期血压计算部68求出与极大点包络线evmax、极小点包络线evmin的最大峰值evmaxp、evminp相比位于低压侧的部分横穿第二阈值水平thd的点的两个压力值pc3、pc4。在该例子中,舒张期血压计算部68计算这两个压力值的平均值(pc3+pc4)/2作为舒张期血压bpdia。

在此,极大点包络线evmax、极小点包络线evmin分别相当于呼吸性变动的上限线、下限线。因此,可以说上述两个高压侧压力值的平均值(pc1+pc2)/2、上述两个低压侧压力值的平均值(pc3+pc4)/2分别是加入了呼吸性变动的平均值。这样,根据该电子血压计1,能够计算加入了呼吸性变动的平均的血压值。

vii)接着,如图6中所示,图5中的变动量计算部69基于极大点包络线evmax、极小点包络线evmin以及本例中的收缩期血压bpsys,计算与呼吸同步的血压变动量(呼吸性变动)δbp。

在该例子中,作为血压变动量δbp,计算图12中所示的血压变动量δbp1。该血压变动量δbp1被确定为在某个袖带压下极大点包络线evmax所取得的脉搏波振幅与极小点包络线evmin所取得的脉搏波振幅之间的差(第一差)。在该图12的例子中,作为“某个袖带压”,采用了收缩期血压计算部67计算出的收缩期血压bpsys。由此,实际上能够求出与呼吸同步的血压变动量(呼吸性变动)δbp。

需要说明的是,脉搏波振幅的大小也根据袖带的卷绕方式而变化。例如,在松地卷绕袖带时脉搏波振幅变小,在紧地卷绕袖带时脉搏波振幅变大。为了降低该影响,在求取极大点包络线evmax、极小点包络线evmin时,以通过第一包络线ev1的最大值对各脉搏波振幅值进行归一化而得到的归一化脉搏波振幅值来生成更好。

viii)如图6中所示,图5中的指标输出部70将与血压变动量δbp对应地预先确定的数值作为相对地表示心力衰竭的重症度的心力衰竭指标hfi输出。具体而言,指标输出部70参照预先存储在存储器51中的图3所示的血压变动量与心力衰竭指标之间的对应关系c,求出与血压变动量δbp(在本例中为图12中所示的血压变动量δbp1)相对应的心力衰竭指标hfi。由此,能够顺利地输出心力衰竭指标hfi。

详细而言,在该例子中,在存储器51中,血压变动量与心力衰竭指标之间的对应关系c以1次函数y=33x-0.67的方式存储。在此,变量x表示血压变动量δbp,变量y表示心力衰竭指标hfi。在该例中,心力衰竭指标hfi小数点之后四舍五入,用1至5的1位数字表示。特别是,如果血压变动量δbp小于0.01[mmhg],则心力衰竭指标hfi归为1。如果血压变动量δbp超过0.17[mmhg],则心力衰竭指标hfi归为5。这样,如果心力衰竭指标hfi用1位数字表示,则对于一般的用户来说容易知道心力衰竭的重症度。

ix)图5中的显示处理部71进行在显示器50中将所求出的心力衰竭指标hfi与计算出的血压值(收缩期血压bpsys和舒张期血压bpdia)一起显示的处理。

在该例子中,如图14所示,在显示器50的显示画面500上,从上依次设置有显示收缩期血压bpsys的值的“最高血压”显示区域501、显示舒张期血压bpdia的值的“最低血压”显示区域502、显示脉搏数的“脉搏数”显示区域503、显示心力衰竭指标hfi的值的“心力衰竭指标”显示区域504、显示测量年月日和时刻的测量日期时间显示区域505。在该图14的例子中,在“最高血压”显示区域501显示有145mmhg,在“最低血压”显示区域502显示有90mmhg,在“脉搏数”显示区域503显示有75次/分,在“心力衰竭指标”显示区域504显示有作为心力衰竭指标的数值的“4”,在测量日期时间显示区域505显示有作为测量年月日以及时刻的“2017/12/17:00”。

在该例子中,心力衰竭指标hfi的数值的大、小对应于心力衰竭的重症度的重、轻。用户通过观察显示在“心力衰竭指标”显示区域504中的心力衰竭指标的数值,能够知道心力衰竭的状态是否恶化。如果心力衰竭的状态恶化,则例如即使是预定的诊察日以外的日子,也能够采取去医院接受医师的诊察等适当的应对措施。

在此,使用泵32和阀33的袖带压控制部58以及使用压力传感器31的压力检测部59是通常的市售的电子血压计为了通过示波法求得被测量部位的血压所具备的结构构件,不需要侵入被检测者。另外,由图5中所示的cpu100构成的构件61~71分别是使用袖带压信号pc、血压变动量δbp(基于袖带压信号pc求出的量)进行运算的结构构件,不需要侵入被检测者。因此,该血压计1能够以不侵入被检测者的方式输出心力衰竭指标hfi。

(关于心力衰竭指标的妥当性的验证)

发明人为了验证上述心力衰竭指标hfi的妥当性,对于两名心力衰竭患者(患者a和患者b),分别在住院日和退院日,一并测量由血压计1求出的心力衰竭指标hfi和作为表示心力衰竭的重症度的生物标志物之一的nt-probnp(n末端b型钠尿肽)。在此,nt-probnp在心脏的功能降低且心脏的负荷变大时数值(血中浓度)变高,因此,作为表示心力衰竭的重症度的生物标志物而使用。具体而言,认为大致在nt-probnp为125(pg/m1)以上时有轻度的心力衰竭的可能性,在900(pg/m1)以上有成为治疗对象的心力衰竭的可能性。但是,nt-probnp有时因肾功能的降低等心力衰竭以外的其他因素而显示出高的值(水平),因此个人差异较大。

图15、图16示出了例如针对患者b分别在住院日、出院日由血压计1生成的极大点包络线evmax和极小点包络线evmin。如图15所示,在住院日,nt-probnp=2550.6[pg/ml],心力衰竭的重症度比较重。此时,极大点包络线evmax与极小点包络线evmin的差比较大,血压变动量δbp也比较大。如图16所示,在出院日,nt-probnp=471.8[pg/ml],心力衰竭的重症度比较轻。此时,极大点包络线evmax与极小点包络线evmin的差比较小,血压变动量δbp也比较小。患者a也具有大致相同的倾向。

图17将针对患者a和患者b分别在住院日、出院日测量的、由血压计1测量的血压变动量δbp(在该例子中,图12中所示的δbp1)与nt-probnp的关系作为散布图表示。图17中的◇标记表示患者a的数据,□标记表示患者b的数据。根据该图17可知,患者a和患者b均随着nt-probnp变为较高的值,血压变动量δbp增加。

图18a将针对患者a在住院日和出院日测量的、由血压计1测量的心力衰竭指标hfi与nt-probnp的关系作为散布图表示。同样地,图18b将针对患者b在住院日和出院日测量的、由血压计1测量的心力衰竭指标hfi与nt-probnp的关系作为散布图表示。由图18a、图18b可知,在患者a和患者b的任一情况下,由血压计1测量的心力衰竭指标hfi的大、小与nt-probnp的大、小相对应。因此,可以说由血压计1测量的心力衰竭指标hfi相对地表示心力衰竭的重症度。

在图18a、图18b中,nt-probnp的值的数量级相差较大,认为这是由于如上所述的个人差异引起的。关于患者a,推荐考虑到住院日、出院日的nt-probnp的值,当例如由血压计1测量的心力衰竭指标hfi变为3以上时,采取去医院接受医师的诊察等应对措施。关于患者b,推荐考虑住院日、出院日的nt-probnp的值,当例如由血压计1测量的心力衰竭指标hfi变为2或3以上时,采取去医院接受医师的诊察等应对措施。这样,该血压计1能够用于心力衰竭的在家监视和/或筛选。

需要说明的是,如果由血压计1测量的心力衰竭指标hfi为预先设定的阈值以上(作为应接受医师的诊察的数值,例如为3以上),则不仅在显示器50上显示心力衰竭指标hfi的数值,cpu100也可以作为警报部进行动作,例如通过在显示画面500内使心力衰竭指标hfi的数值闪烁,通过蜂鸣器55鸣响警报声等,向用户报告该情况。由此,向用户明确提示应接受医师的诊察。另外,cpu100作为警报部进行动作的上述阈值例如优选通过操作操作部52而可变地设定。由此,能够对应于各被检测者(患者)适当地设定上述阈值。

(关于血压变动量的其他的定义)

在上的例子中,与呼吸同步的血压变动量(呼吸性变动)δbp是在图12中所示的血压变动量δbp1、即某个袖带压(上面的例子中为收缩期血压bpsys)下极大点包络线evmax所取得的脉搏波振幅与极小点包络线evmin所取得的脉搏波振幅之间的差(第一差)。然而,本发明不限于此。血压变动量δbp也可以是在某个袖带压下极大点包络线evmax所取得的脉搏波振幅与极小点包络线evmin所取得的脉搏波振幅之间的比(第一比)。

另外,作为赋予所述第一差或比的“某个袖带压”,也可以使用由舒张期血压计算部68计算出的舒张期血压bpdia,来代替收缩期血压bpsys,或者也可以使用对赋予极大点包络线evmax或极小点包络线evmin的最大峰值evmaxp、evminp的袖带压加上预先设定的恒定值(例如10mmhg)而成的压力值。

需要说明的是,赋予所述第一差或比的“某个袖带压”也可以设定多个。在该情况下,优选对根据设定多个的所述袖带压分别求出的所述第一差或比实施统计处理(例如,求出平均值的处理),并作为所述血压变动量δbp而求出。

代替所述第一差或比,与呼吸同步的血压变动量(呼吸性变动)δbp也可以是图13中所示的血压变动量δbp2,即,在图11中所示的与极大点包络线evmax和极小点包络线evmin的最大峰值evmaxp、evminp相比靠高压侧的部分,在某个脉搏波振幅(在本例中为第一阈值水平ths)下极大点包络线evmax所取得的袖带压pc1与极小点包络线evmin所取得的袖带压pc2之间的差(第二差)。或者,也可以是在与极大点包络线evmax和极小点包络线evmin的最大峰值evmaxp、evminp相比靠高压侧的部分,在某个脉搏波振幅(例如,第一阈值水平ths)下极大点包络线evmax所取得的袖带压pc1与极小点包络线evmin所取得的袖带压pc2之间的比(第二比)。或者,也可以是在与极大点包络线evmax和极小点包络线evmin的最大峰值evmaxp、evminp相比靠低压侧的部分,在某个脉搏波振幅(例如,第二阈值水平thd)下极大点包络线evmax所取得的袖带压pc3与极小点包络线evmin所取得的袖带压pc4之间的差或比。

另外,赋予所述第二差或比的“某个脉搏波振幅”也可以在与极大点包络线evmax和极小点包络线evmin的最大峰值evmaxp、evminp相比靠高压侧的部分和靠低压侧的部分分别相对于第一阈值水平ths、第二阈值水平thd变更而设定。

需要说明的是,赋予所述第二差或比的“某个脉搏波振幅”也可以设定多个。在该情况下,优选对根据设定多个的所述脉搏波振幅分别求出的所述第二差或比实施统计处理(例如,求出平均值的处理)并作为所述血压变动量δbp而求出。

这样,血压变动量δbp能够基于极大点包络线evmax与极小点包络线evmin的偏差(呼吸性变动)而以各种方式来确定。需要说明的是,在该情况下,优选根据血压变动量的定义重新设定血压变动量与心力衰竭指标之间的对应关系c(图3)。

(变形例)

在上面的例子中,如图3所示,血压变动量与心力衰竭指标之间的对应关系c以函数的方式存储在作为对应关系存储部的存储器51中。然而,本发明不限于此。血压变动量与心力衰竭指标之间的对应关系c也可以以对应表等各种方式存储。

另外,在上面的例子中,心力衰竭指标hfi用小数点之后四舍五入的1~5的1位数字来表示。然而,本发明不限于此。心力衰竭指标hfi例如可以用1~9的1位数字来表示,也可以用两位以上的数值来表示。

另外,在上面的例子中,随着心力衰竭的重症度变重,心力衰竭指标hfi的数值变大。然而,本发明不限于此。例如,在图3中,也可以通过将血压变动量与心力衰竭指标之间的对应关系c的斜率变更为负,确定为随着心力衰竭的重症度变重,心力衰竭指标hfi的数值变小。

在上述实施方式中,被测量部位为上臂90,但不限于此。被测量部位也可以是手腕、腿。另外,血压计1的主体10与袖带20也可以一体化。

另外,在上述的实施方式中,对电子血压计(血压计1)进行了说明,但不限于此。本发明也可以具体化为心力衰竭检测器,而不是电子血压计。例如,该心力衰竭检测器具有与血压计1相同的外观(参照图1)、相同的块结构(参照图2),以不侵入被检测者的方式执行与计算图6所示的心力衰竭指标时的处理相同的处理。在输出时,该心力衰竭检测器例如在图14所示的显示器50的显示画面500中仅显示与心力衰竭指标相关的信息(在图14的例子中为“心力衰竭指标4”)。用户能够根据该心力衰竭指标获知心力衰竭的状态是否恶化。如果心力衰竭的状态恶化,则例如即使是预定的诊察日以外的日子,也能够采取去医院接受医师的诊察等适当的应对措施。这样,本发明能够具体化为各种设备。

以上的实施方式是例示,能够在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变形。上述多个实施方式能够分别单独成立,但也能够将实施方式彼此组合。另外,不同的实施方式中的各种特征也能够分别单独成立,但也能够将不同的实施方式中的特征彼此组合。

附图标记的说明:

1血压计

20血压测量用袖带

31压力传感器

50显示器

51存储器

100cpu

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