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公開番号2024167033
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023172051
出願日2023-10-03
発明の名称血圧測定装置および血圧測定方法ならびにそのコンピュータプログラム製品
出願人康邁醫學科技股分有限公司
代理人個人,個人,個人
主分類A61B 5/022 20060101AFI20241122BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】ノイズを効果的に抑制する血圧測定方法を提供する。
【解決手段】血圧測定装置が、対象領域を測定するために使用する振動センサから振動信号を受信する。その後本装置は、振動信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号に対してフィルタリング処理を行う。フィルタリング処理は、デジタル信号の特定の範囲内で対象領域の脈拍に対応する主成分波の周りのノイズを除去することを含む。続いて、フィルタリングされたデジタル信号に基づいて、収縮期圧判定時点および拡張期圧判定時点を判定して、血圧測定結果を生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
信号変換回路であって、
振動センサから振動信号を受信し、前記振動信号は、対象領域を測定することで振動センサによって生成されるように構成され、
前記振動信号をデジタル信号に変換するように構成される、
信号変換回路と、
前記信号変換回路に電気されているプロセッサであって、
前記デジタル信号に対してフィルタリング処理を行い、前記フィルタリング処理は、前記デジタル信号の特定の範囲内で前記対象領域の脈拍に対応する主成分波の周りのノイズを除去するように構成され、
フィルタリングされた前記デジタル信号に応じて、収縮期圧判定時点および拡張期圧判定時点を判定して、それによって血圧測定結果を生成するように構成される、
プロセッサと、
を備えている血圧測定装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記フィルタリング処理は、前記デジタル信号内の７０Ｈｚよりも高い周波数を含む信号成分を除去することをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の血圧測定装置。
【請求項３】
前記フィルタリング処理は、前記デジタル信号内の１５Ｈｚよりも低い周波数を含む信号成分を除去することをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の血圧測定装置。
【請求項４】
前記信号変換回路は、
前記振動センサと併せてホイートストンブリッジを構成する３つの抵抗器であって、前記ホイートストンブリッジは、前記振動信号を一対の差動信号に変換するように構成される、３つの抵抗器と、
差動信号増幅器であって、前記ホイートストンブリッジに電気接続されて、前記ホイートストンブリッジから前記差動信号の対を受信し、前記差動信号の対を増幅信号に変換する、差動信号増幅器と、
低域フィルタであって、前記差動信号増幅器に電気接続され、前記増幅信号をフィルタリングする、低域フィルタと、
アナログデジタル変換器であって、前記低域フィルタおよび前記プロセッサに電気接続され、フィルタリングされた前記増幅信号を前記デジタル信号に変換するように構成される、アナログデジタル変換器と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の血圧測定装置。
【請求項５】
脈押圧要素であって、前記プロセッサはさらに、前記脈押圧要素を制御して前記対象領域に圧力をかけるように構成される、脈押圧要素と、
気圧感知回路であって、前記プロセッサおよび前記脈押圧要素に電気接続され、前記脈押圧要素に対応する圧力信号を生成し、前記圧力信号を前記プロセッサに供給するように構成され、前記プロセッサは、前記収縮期圧判定時点、前記拡張期圧判定時点、および前記圧力信号に従って前記血圧測定結果を生成する、気圧感知回路と、
をさらに含む、請求項１に記載の血圧測定装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、有限インパルス応答デジタルフィルタを実装することによって前記フィルタリング処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の血圧測定装置。
【請求項７】
前記振動センサは、金属ダイヤフラムを含み、前記金属ダイヤフラムは、銅合金で作製されることを特徴とする、請求項１に記載の血圧測定装置。
【請求項８】
前記銅合金は、燐青銅であることを特徴とする、請求項７に記載の血圧測定装置。
【請求項９】
前記振動センサは、圧電抵抗性のひずみゲージを含むことを特徴とする、請求項７に記載の血圧測定装置。
【請求項１０】
血圧測定装置によって実行される血圧測定方法であって、
振動センサから振動信号を受信し、前記振動信号は、対象領域を測定することによって前記振動センサによって生成されることと、
前記振動信号をデジタル信号に変換することと、
前記デジタル信号に対してフィルタリング処理を行い、前記フィルタリング処理は、前記デジタル信号の特定の範囲内で、前記対象領域の脈拍に対応する主成分波の周りのノイズを除去することを含むことと、
フィルタリングされた前記デジタル信号に従って収縮期圧判定時点および拡張期圧判定時点を判定して血圧測定結果を生成することと、
を含む、方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、血圧測定技術に関する。さらに詳細には、本開示は、非侵襲的な血圧測定装置および血圧測定方法ならびにそのコンピュータプログラム製品に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
人体の特定の血管位置（例えば上腕動脈）を締め付けて圧力を加え、後に圧力を解放すると、初めに流れが止まっていた血管内の血液が再びその血管位置を流れるが、その間、血液は血管壁とすれて衝突し、血管壁に振動を起こす。血管壁の振動が体表面に伝わる際に、「コロトコフ音」と呼ばれる音を観測できる。この概念は、１９０５年にロシア人医師のニコライ・セルゲイヴィチ・コロトコフによって初めて提唱されたため、同氏の名をとって命名されている。コロトコフ音は、発生から消滅まで大きく５段階に分けることができ、各段階で音の特徴が異なり、血管および／または血流の様々な状態を表している。減圧時の圧力および各段階でのコロトコフ音の出現を観察することによって、測定者（すなわち血圧を測定する人）は、それに応じて収縮期圧（コロトコフ音が最初に出現したときに測定される圧力に相当すると言われている）および拡張期圧（コロトコフ音が最後に消えたときに測定される圧力に相当すると言われている）を評価できる。したがって、コロトコフ音は、非侵襲的な血圧測定を実施する際に識別できる基準である。
【０００３】
従来の非侵襲的な血圧測定技術のほとんどは、測定者が聴診器やマイクなどの音声受信手段を介して特定の血管位置に相当する表皮位置で聴取することに頼るものであり、自らの経験に基づいてその音からコロトコフ音の段階を区別し、それによって収縮期圧および拡張期圧を明らかにする時点を判定するものである。しかしながら、このような識別方法は、客観的な基準のない経験に基づいているにすぎず、その聴取プロセスは、外部ノイズの影響を非常に受けやすい。この問題の視点から、コロトコフ音が血管壁の振動に由来することを勘案すると、理論的には、測定プロセスでの外部ノイズの干渉を避けるために、体表面の振動を測定することでコロトコフ音の状態と一致する波形を得ることが可能である。
【０００４】
例えば、圧力センサを介して血圧を測定する技術は、米国特許出願第１１／３７００２０号に記載されている。米国特許出願第１１／３７００２０号は、波形図を生成するために振動関連の手段を採用し、波形図に示された波形の特定種類のノッチ（例えば図５に示した波形Ｗ１のノッチＮ１、詳細は後述）の出現および消失に従って収縮期圧判定時点および拡張期圧判定時点を判定する。しかしながら、例えば米国特許出願第１１／３７００２０号に記載の技術で生成された波形には、多くのノイズ（例えば図５に示した波形Ｗ１のノッチＮ２およびＮ３、詳細は後述）がある。ノッチが人間の観察で見分けられたものであっても機械の視覚で見分けられたものであっても、ノイズによって誤判定が生じる可能性が高く、血圧測定および動脈硬化指数の算出など、その後の心臓血管治療の精度にさらに影響を及ぼす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許出願第１１／３７００２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、当該技術分野では、上記のノイズを効果的に抑制する血圧測定方法を提供する新たな方法が緊急に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
少なくとも上記の問題を解決するために、本開示は、血圧測定装置を提供する。本血圧測定装置は、信号変換回路および信号変換回路に電気接続されたプロセッサを含んでいてよい。信号変換回路は、振動センサから振動信号を受信してよく、振動信号は、対象領域を測定することで、振動センサによって生成されてよい。さらに、信号変換回路は、振動信号をデジタル信号に変換するようにも構成されてよい。プロセッサは、デジタル信号に対してフィルタリング処理を行うように構成されてよい。フィルタリング処理は、デジタル信号の特定の範囲内で対象領域の脈拍に対応する主成分波の周りのノイズを除去することを含む。さらに、プロセッサは、フィルタリングされたデジタル信号に応じて、収縮期圧判定時点および拡張期圧判定時点を判定して、血圧測定結果を生成するようにも構成されてよい。
【０００８】
さらに、フィルタリング処理は、デジタル信号内の７０Ｈｚよりも高い周波数を含む信号成分をさらに除去してよい。
【０００９】
さらに、フィルタリング処理は、デジタル信号内の１５Ｈｚよりも低い周波数を含む信号成分をさらに除去してよい。
【００１０】
さらに、信号変換回路は、３つの抵抗器を含んでいてよく、この３つの抵抗器は、振動センサと併せてホイートストンブリッジを構成し、信号変換回路は、ホイートストンブリッジに電気接続された差動信号増幅器と、差動信号増幅器に電気接続された低域フィルタと、低域フィルタおよびプロセッサに電気接続されたアナログデジタル変換器とをさらに含む。ホイートストンブリッジは、振動信号を一対の差動信号に変換してよく、差動信号増幅器は、ホイートストンブリッジから差動信号の対を受信して、差動信号の対を増幅信号に変換するように構成されてよい。低域フィルタは、増幅信号をフィルタリングするように構成されてよい。アナログデジタル変換器は、フィルタリングされた増幅信号をデジタル信号に変換するように構成されてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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