Устройство для оценки степени атеросклероза, способное точно оценивать степень атеросклероза

Устройство для оценки степени атеросклероза, способное точно оценивать степень атеросклероза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству для оценки степени атеросклероза и, в частности, к устройству для анализа пульсовой волны с целью получения показателя для оценки степени атеросклероза и оценки степени атеросклероза с использованием показателя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В качестве обычного устройства для оценки степени атеросклероза в японском выложенном патенте №2000-316821 (именуемом далее патентным документом 1), например, описано устройство для оценки степени атеросклероза посредством проверки скорости, с которой распространяется пульсовая волна, исходящая из сердца (именуемой далее сокращенно PWV (скоростью пульсовой волны)). Поскольку скорость пульсовой волны увеличивается с прогрессированием атеросклероза, PWV служит показателем для оценки степени атеросклероза. При наложении манжет или чего-то подобного для измерения пульсовых волн на, по меньшей мере, два места, например плечо и нижнюю конечность, и одновременном измерении пульсовых волн, PWV вычисляют по разности между двумя моментами времени, в которые обнаруживаются соответствующие пульсовые волны, и по длине артерии между двумя местами, на которые наложены манжеты или что-то подобное для измерения пульсовых волн. PWV отличается по значению в зависимости от мест измерения. Типичная PWV содержит baPWV (на отрезке плечо - голень) в случае, когда местами измерений являются плечо и лодыжка, и cfPWV (на отрезке сонная артерия - бедро) в случае, когда местами измерений являются сонная артерия и подвздошная артерия.

В качестве метода для оценки степени атеросклероза по пульсовой волне плеча в японском выложенном патенте №2007-44362 (именуемом далее патентным документом 2) предлагается метод для обеспечения сдвоенной конструкции, содержащей манжету для измерения артериального давления и манжету для измерения пульсовой волны.

В японском выложенном патенте №2004-113593 (именуемом далее патентным документом 3) предлагается метод для разделения созданной пульсовой волны, исходящей из сердца, и отраженных волн от ветви подвздошной артерии и отвердевшего участка в артерии, чтобы, тем самым, оценивать степень атеросклероза на основании разности и отношения между их амплитудами, разности между моментами времени обнаружения и т.п.

Патентный документ 1: Японский выложенный патент №2000-316821

Патентный документ 2: Японский выложенный патент №2007-44362

Патентный документ 3: Японский выложенный патент №2004-113593

Патентный документ 4: Японский выложенный патент № 2005-230175

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для измерения PWV с использованием устройства, описанного в патентном документе 1, манжеты или что-то подобное следует наложить на, по меньшей мере, два места, например плечо и нижнюю конечность, как описано выше. При этом возникает проблема сложности измерения PWV в домашних условиях даже устройством, описанным в патентном документе 1.

Напротив, в патентном документе 2 описан метод оценки степени атеросклероза по плечевой пульсовой волне. Однако устройство, описанное в патентном документе 2, выполнено в конфигурации со сдвоенной конструкцией, содержащей манжету для измерения артериального давления и манжету для измерения пульсовой волны. С одной манжетой для измерения пульсовой волны отраженную волну невозможно точно выделить из-за наложений отражения от периферии или чего-то подобного. При этом возникает проблема сложности точной оценки степени атеросклероза.

В патентном документе 3 описан метод оценки степени атеросклероза после выделения исходящей волны и отраженной волны из измеренной волны, однако обязательное предварительное измерение пульсовой волны осложняется проблемой, заключающейся в том, что пульсовую волну невозможно измерять стабильно, в зависимости от того, как наложена манжета, например, когда положение наложения манжеты или чего-то подобного для измерения пульсовой волны смещается, или когда манжета или что-то подобное наложена слабо. В качестве метода стабилизации наложения манжеты существует метод автоматического наложения манжеты. В качестве метода автоматического и стабильного наложения манжеты в японском выложенном патенте №2005-230175 (далее именуемом патентным документом 4), например, описан метод автоматического наложения с помощью пневматической камеры. Однако возникает проблема, заключающаяся в том, что шум, возникающий в пневматической камере, передается манжете для измерения пульсовой волны, или вибрации, для поддержки постоянного давления в пневматической камере, передаются манжете для измерения пульсовой волны, что приводит к ошибкам при вычислении степени атеросклероза по пульсовой волне, полученной манжетой для измерения пульсовой волны.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеописанных проблем и создание устройства, выполненного с возможностью стабильного наложения манжеты или подобного элемента для измерения пульсовой волны, чтобы точно измерять пульсовую волну в единственном месте измерения и вычислять показатель для оценки степени атеросклероза на основании упомянутой пульсовой волны.

СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Для достижения вышеописанной цели, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, устройство для оценки степени атеросклероза содержит первую пневмогидравлическую камеру, подлежащую наложению вокруг места измерения, с его центральной стороны, и вторую пневмогидравлическую камеру, подлежащую наложению вокруг места измерения, с его периферийной стороны, сжимающий элемент, расположенный на внешних окружных сторонах как первой пневмогидравлической камеры, так и второй пневмогидравлической камеры, противоположно месту измерения, для охвата целиком как первой пневмогидравлической камеры, так и второй пневмогидравлической камеры, первый датчик для измерения внутреннего давления в первой пневмогидравлической камере, регулировочный блок для регулировки усилия нажатия сжимающего элемента, чувствительный блок для регистрации пульсовой волны в месте измерения на основании изменения внутреннего давления в первой пневмогидравлической камере, и вычислительный блок для анализа пульсовой волны с целью вычисления показателя для оценки степени атеросклероза. Регулировочный блок вынуждает сжимающий элемент оказывать нажим как на первую пневмогидравлическую камеру, так и на вторую пневмогидравлическую камеру для прижатия к месту измерения. Первая пневмогидравлическая камера и вторая пневмогидравлическая камера прижимаются к месту измерения с некоторым усилием нажатия. Чувствительный блок регистрирует пульсовую волну в месте измерения на основании изменения внутреннего давления в первой пневмогидравлической камере во время ее прижима к месту измерения с некоторым усилием нажатия.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Применение устройства в соответствии с настоящим изобретением может облегчить стабильное измерение пульсовой волны для точной оценки степени атеросклероза и подобного.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - вид в перспективе конкретного примера внешнего вида измерителя пульсовой волны в соответствии с одним вариантом осуществления.

Фиг.2 - схематический вид в разрезе с изображением положения тела для измерения, при измерении пульсовой волны с использованием измерителя пульсовой волны в соответствии с одним вариантом осуществления.

Фиг.3 - конкретный пример корреляции PWV с разностью Tr по времени между выходящей волной и отраженной волной.

Фиг.4 - пояснение взаимосвязи между измеренным сигналом пульсовой волны, выходящей волной и отраженной волной.

Фиг.5A - схематический вид в разрезе для пояснения внутренней конструкции измерительного блока измерителя пульсовой волны в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.5B - схематический вид в разрезе для пояснения внутренней конструкции измерительного блока измерителя пульсовой волны в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.6 - функциональная блок-схема измерителя пульсовой волны в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг.7 - блок-схема последовательности операций измерительной операции в измерителе пульсовой волны в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг.8 - изменения давления в каждой пневматической камере во время измерительной операции в измерителе пульсовой волны.

Фиг.9 - блок-схема последовательности операций измерительной операции, содержащей этап регулировки давления в соответствии с модификацией в измерителе пульсовой волны в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг.10 - изменения давления со временем в пневматической камере сжатия обжимной муфты во время измерительной операции в измерителе пульсовой волны.

Фиг.11 - функциональная блок-схема измерителя пульсовой волны в соответствии со вторым вариантом осуществления.

Фиг.12 - функциональная блок-схема измерителя пульсовой волны в соответствии с третьим вариантом осуществления.

Фиг.13 - блок-схема последовательности операций измерительной операции в измерителе пульсовой волны в соответствии с третьим вариантом осуществления.

Фиг.14 - функциональная блок-схема измерителя пульсовой волны в соответствии с четвертым вариантом осуществления.

Фиг.15 - блок-схема последовательности операций в другом конкретном примере измерительной операции в измерителе пульсовой волны.

ОПИСАНИЕ ПОЗИЦИЙ

1 измеритель пульсовой волны; 2 основание; 3 блок управления; 4 дисплейный блок; 5 измерительный блок; 6 корпус, 7 оболочка; 8, 13A, 13B, 85 пневматическая камера; 10 обжимная муфта; 13C элемент; 20A, 20B, 30 пневматическая система; 21A, 21B, 31 воздушный насос; 22A, 22B, 32 воздушный клапан; 23A, 23B, 33 датчик давления; 26A, 26В, 27A, 27B, 36, 37 схема возбуждения; 28A, 28B, 38 усилитель; 29A, 29B, 39 аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 40 CPU (центральный процессор); 41 блок памяти; 50 дроссельное отверстие, 51 регулировочный блок; 81 искусственная мышца, 83 схема управления; 100 плечо.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на чертежи. Одинаковым или соответствующим элементам присвоены одинаковые позиции. Упомянутые элементы имеют также одинаковые названия и функции.

На фиг.1 представлен вид в перспективе конкретного примера внешнего вида измерителя пульсовой волны, содержащего устройство для оценки степени атеросклероза в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.2 представлен схематический вид в разрезе с изображением положения тела для измерения, при измерении пульсовой волны с использованием измерителя пульсовой волны, показанного на фиг.1.

Как показано на фиг.1, измеритель 1 пульсовой волны, оборудованный устройством для оценки степени атеросклероза в соответствии с настоящим вариантом осуществления, в основном, содержит основание 2, устанавливаемое на установочную подставку, такую как стол, и измерительный блок 5, через который вставляют плечо, которое является местом измерения. На основании 2 обеспечены блок 3 управления, на котором расположены кнопка питания для включения питания, кнопка измерения для запуска измерительной операции и т.п., а также дисплейный блок 4 для отображения результата измерения, руководства работой и т.п. Измерительный блок 5 прикрепляется к основанию 2 с возможностью свободного поворота и содержит корпус 6, который представляет собой цилиндрическую раму, а также зажимное устройство, вмещенное во внутреннюю кольцеобразную часть корпуса 6, для сжатия и фиксации части тела. Как показано на фиг.1, в условиях нормального применения, зажимное устройство, вмещенное во внутреннюю кольцеобразную часть корпуса 6, не видно и закрыто оболочкой 7.

При измерении пульсовой волны с использованием вышеописанного измерителя 1 пульсовой волны, как показано на фиг.2, плечо 100 вставляют в отверстие, расположенное с внутренней стороны корпуса 6 и зажимают и фиксируют зажимным устройством, встроенным во внутреннюю кольцеобразную часть корпуса 6, для измерения, тем самым, пульсовой волны.

Как показано на фиг.2, зажимное устройство, встроенное во внутреннюю кольцеобразную часть корпуса 6, в основном, содержит пневматические камеры 13A и 13B, выполняющие функцию пневмогидравлических камер для сжатия части тела, обжимную муфту 10, которая расположена с внешних окружных сторон упомянутых пневматических камер для охвата целиком пневматических камер 13A и 13B, и которая представляет собой, в общем, цилиндрический гибкий элемент, который является расширяемым в радиальном направлении, и пневматическую камеру 8, которая является пневмогидравлической камерой, расположенной с внешней окружной стороны обжимной муфты 10 (противоположной относительно части тела), и которая накачивается для прижима внешней окружной поверхности обжимной муфты 10 во внутреннюю сторону (к части тела), чтобы уменьшить диаметр обжимной муфты 10, и которая целиком охватывает обжимную муфту 10 для сжатия гибкого элемента, который прижимает пневматические камеры 13A и 13B к части тела с внешней стороны обжимной муфты 10. Между пневматической камерой 13B и обжимной муфтой 10 обеспечен элемент 13С для подавления вибраций.

Измеритель 1 пульсовой волны в соответствии с настоящим вариантом осуществления получает показатель для оценки степени атеросклероза на основании сигнала пульсовой волны, полученного в единственной точке измерения. В соответствии с настоящим вариантом осуществления, разность Tr по времени между выходящей волной и отраженной волной получают как показатель для оценки степени атеросклероза. В случае, когда местом измерения является плечо, и когда отраженная волна является отраженной волной от голени как периферической части, корреляцию между разностью Tr по времени и baPWV, которая является PWV, когда местами измерений являются плечо и голень, получают статистически, как показано, например, на фиг.3, посредством получения таких индивидуальных параметров, как возраст, пол и т.п. В соответствии с вышеизложенным, разность Tr по времени между выходящей волной и отраженной волной можно получить как показатель для оценки степени атеросклероза.

На фиг.4 поясняются принципы получения показателя для оценки степени атеросклероза на основании сигнала пульсовой волны, полученного в единственном месте измерения, и поясняется взаимосвязь между измеренным сигналом пульсовой волны, выходящей волной и отраженной волной. На фиг.4 сигнал A волны, обозначенный сплошной линией, представляет измеренный сигнал пульсовой волны. Сигнал В волны, обозначенный штриховой линией, представляет исходящую волну, и сигнал С волны, обозначенный пунктирной линией, представляет отраженную волну. Как показано на фиг.4, сигнал A пульсовой волны, полученный измерением, является волной, составленной выходящей волной В и отраженной волной C. Приход отраженной волны к месту измерения обнаруживается в виде точки D перегиба на сигнале A пульсовой волны. Следовательно, вышеупомянутую разность Tr по времени получают как длительность от нарастающего фронта сигнала A пульсовой волны до точки D перегиба.

Для получения точки D перегиба из сигнала A пульсовой волны, полученного измерением, требуется получать точный сигнал пульсовой волны. Поэтому пневматическая камера измерителя 1 пульсовой волны в соответствии с настоящим вариантом осуществления является сдвоенной конструкцией вдоль артерии, содержащей пневматические камеры 13A и 13B. Пневматическая камера 13A расположена с периферийной стороны (дальше от сердца) плеча 100, а пневматическая камера 13B расположена с центральной стороны (ближе к сердцу). После того как плечо 100 сжато и зафиксировано, пневматические камеры 13A и 13B накачивают и спускают. Накачивание пневматической камеры 13A создает обескровливание с периферийной стороны от артерии. Накачивание пневматической камеры 13B в данном состоянии позволяет обнаружить пульсовую волну артериального давления, возникающую в артерии при обескровливании. То есть измерение пульсовой волны можно выполнять с помощью обескровливания, обеспечиваемого с периферийной стороны. Данный подход допускает точное измерение пульсовой волны. В результате, можно точно получать вышеупомянутую точку D перегиба по измеренному сигналу A пульсовой волны, чтобы, тем самым, получать разность Tr по времени. В соответствии с вышеизложенным, baPWV можно получать с высокой точностью с помощью корреляции, показанной на фиг.3.

На фиг.5A и 5B представлены схематические виды в разрезе для пояснения внутренней конструкции измерительного блока 5 измерителя 1 пульсовой волны в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг.5A схематически представлен разрез по линии A-A, показанной на фиг.2, и на фиг.5B схематически представлен разрез по линии B-B, показанной на фиг.2.

Как показано на фиг.5A и 5B, пневматическая камера 8 расположена с внутренней стороны корпуса 6. Пневматическую камеру 8 можно накачивать и спускать для изменения в объеме, под действием пневматической системы 30 (см. фиг.6), чтобы сжимать обжимную муфту 10, которая описана ниже. Обжимная муфта 10, выполненная из пластинчатого элемента, свернутого, в общем, цилиндрическим образом, расположена с внутренней стороны пневматической камеры 8. Обжимная муфта 10 изготовлена из полимерного материала, например полипропиленового полимера, и имеет разрез, продолжающийся в осевом направлении, расположенный в предварительно заданном положении в окружном направлении. Упомянутый разрез позволяет обжимной муфте 10 упруго деформироваться для расширения и сжатия в радиальном направлении, при приложении внешнего усилия. В частности, обжимная муфта 10 деформируется в радиальном направлении под действием внешней силы и возвращается в исходное состояние, когда внешняя сила не прилагается. Обжимная муфта 10 имеет противоположные концы по окружному направлению, деформированные для частичного наложения один на другой в отсутствие приложения внешнего усилия. Данная конструкция предотвращает сталкивание между собой противоположных концов обжимной муфты 10 во время сжатия, чтобы не было помех сжатию.

Как пояснялось выше, обжимная муфта 10 расположена с внешних окружных сторон пневматических камер 13A и 13B и выполнена в размер охвата обоих пневматических камер 13A и 13B. Уменьшение диаметра обжимной муфты 10 пневматической камерой 8 вызывает прижим обоих пневматических камер 13A и 13B к части тела.

В частности, как видно из разреза, взятого по линии A-A, показанной на фиг.2, то есть разреза в положении, в котором пневматическая камера 13A расположена с периферийной стороны плеча 100, пневматическая камера 13A расположена с внутренней стороны от обжимной муфты 10, как показано на фиг.5A. Пневматическую камеру 13A можно накачивать и спускать для изменения в объеме, под действием пневматической системы 20A (см. фиг.6), с целью сжатия части тела, как поясняется в дальнейшем.

Кроме того, в частности, как видно из разреза по линии B-B, показанной на фиг.2, то есть разреза в положении, в котором пневматическая камера 13B расположена с центральной стороны плеча 100, пневматическая камера 13B расположена с внутренней стороны от обжимной муфты 10, с находящимся между ними элементом 13C, как показано на фиг.5B. Пневматическую камеру 13B можно накачивать и спускать для изменения объема, под действием пневматической системы 20B (см. фиг.6), с целью сжатия части тела, как поясняется в дальнейшем. Элемент 13C является элементом для подавления распространения вибраций от обжимной муфты 10 к пневматической камере 13B. В предпочтительном варианте, элемент 13C прерывает распространение вибраций от обжимной муфты 10 к пневматической камере 13B. Элемент 13C имеет толщину приблизительно несколько миллиметров (1-2 мм) и выполнен в размер, чтобы охватывать, по меньшей мере, часть контактной поверхности между обжимной муфтой 10 и пневматической камерой 13B и не достигать пневматической камеры 13A. В предпочтительном варианте, элемент 13C имеет такой же размер, как пневматическая камера 13B. Элемент 13C выполнен из материала, который амортизирует вибрации для подавления распространения вибраций, например, из полимера, вспененного полимера или пенорезины. Элемент 13C соответственно реализован из гелеобразного листового материала, резиновой пластины или подобного материала.

Как описано выше, измеритель 1 пульсовой волны в соответствии с настоящим изобретением характеризуется вдоль артерии сдвоенной конструкцией, в которой пневматическая камера для сжатия части тела содержит пневматические камеры 13A и 13B и дополнительно характеризуется строенной конструкцией пневматических камер, в которой, с внешних окружных сторон пневматических камер 13A и 13B, обеспечена пневматическая камера 8 для сжатия обжимной муфты 10, которая целиком оказывает нажим на пневматические камеры 13A и 13B. Тем самым, пневматические камеры 13A и 13B равномерно прижимаются к плечу 100, которое является местом измерения. Поэтому пациент может стабильно накладывать пневматические камеры 13A и 13B. В результате, возможно высокоточное измерение пульсовой волны.

Вследствие колебаний объема пневматической камеры 13A под действием пневматической системы 20A, вибрации распространяются от пневматической камеры 13A к обжимной муфте 10 и пневматической камере 8. Как описано выше, каждый элемент из обжимной муфты 10 и пневматической камеры 8 целиком охватывает обе пневматические камеры 13A и 13B и служит сжимающим элементом для сжатия пневматических камер 13A и 13B. В соответствии с вышеизложенным, когда вибрации, возникающие в обжимной муфте 10 и пневматической камере 8 в результате вибраций пневматической камеры 13A, распространяются в пневматическую камеру 13B, точность измерения пульсовой волны может снижаться. Поэтому измеритель 1 пульсовой волны в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит элемент 13C для блокирования вибраций, возникающих в обжимной муфте 10 и пневматической камере 8, от распространения в пневматическую камеру 13B.

[Первый вариант осуществления]

На фиг.6 представлена функциональная блок-схема измерителя 1 пульсовой волны в соответствии с первым вариантом осуществления. Как показано на фиг.6, измеритель 1 пульсовой волны в соответствии с первым вариантом осуществления содержит пневматическую систему 20A, соединенную с пневматической камерой 13A воздушной трубкой, пневматическую систему 20B, соединенную с пневматической камерой 13B воздушной трубкой, и пневматическую систему 30, соединенную с пневматической камерой 8 воздушной трубкой, а также CPU (центральный процессор) 40 для управления их работой.

Пневматическая система 20A содержит воздушный насос 21A, воздушный клапан 22A и датчик 23A давления. Аналогично, пневматическая система 20B содержит воздушный насос 21B, воздушный клапан 22B и датчик 23B давления.

Воздушный насос 21A является средством для нагнетания давления в пневматической камере 13А. Воздушный насос 21B является средством для нагнетания давления в пневматической камере 13B. Упомянутые насосы приводятся в действие схемами 26A и 26B управления приводами, получившими команды из CPU 40, соответственно, для нагнетания сжатого воздуха в пневматические камеры 13A и 13B таким образом, чтобы давления в них во время измерения становились равными предварительно заданным давлениям.

Воздушные клапаны 22A и 22B являются средствами для поддержки и снижения давлений, соответственно, в пневматических камерах 13A и 13B. Воздушные клапаны 22A и 22B открываются/закрываются с управлением от схем 27A и 27B возбуждения, получившими соответствующие команды из CPU 40. Посредством управления открыванием/закрыванием воздушных клапанов 22A и 22B, давления в пневматических камерах 13A и 13B, повышенные воздушными насосами 21, соответственно, во время измерения поддерживаются и снижаются. После завершения измерения, давления в пневматических камерах 13A и 13B снижаются обратно до атмосферного давления.

Датчики 23A и 23B давления являются средствами для регистрации давлений, соответственно, в пневматических камерах 13A и 13B. Датчики 23A и 23B давления регистрируют давления в пневматических камерах 13A и 13B, которые изменяются со временем в процессе измерения, и выдают сигналы в соответствии с зарегистрированными значениями, соответственно, в усилители 28A и 28B. Усилители 28A и 28B усиливают сигналы, принимаемые из датчиков 23A и 23B давления для выдачи в АЦП (аналого-цифровые преобразователи), соответственно, 29A и 29B. АЦП 29A и 29B оцифровывают аналоговые сигналы, принятые из усилителей, соответственно, 28A и 28B для выдачи в CPU 40.

Пневматическая система 30 содержит воздушный насос 31, воздушный клапан 32 и датчик 33 давления. Воздушный насос 31 является средством для нагнетания давления в пневматической камере 8. Воздушный насос 31 приводится в действие схемой 36 возбуждения, получившей команду из CPU 40, для нагнетания сжатого воздуха в пневматическую камеру 8 таким образом, чтобы давление в ней в начале измерения стало равным предварительно заданному давлению.

Воздушный клапан 32 является средством для поддержки и снижения давления в пневматической камере 8. Воздушный клапан 32 открывается/закрывается с управлением от схемы 37 возбуждения, получившим команду из CPU 40. Управление открыванием/закрыванием воздушного клапана 32 позволяет во время измерения поддерживать давление в пневматической камере 8, повышенное воздушным насосом 31. После завершения измерения давление в пневматической камере 8 снижается обратно до атмосферного давления.

Датчик 33 давления является средством для регистрации давления в пневматической камере 8. Датчик 33 давления регистрирует давление в пневматической камере 8 при запуске измерения и выдает сигнал в соответствии с зарегистрированным значением в усилитель 38. Усилитель 38 усиливает сигнал, принимаемый из датчика 33 давления для выдачи в АЦП (аналого-цифровой преобразователь) 39. АЦП 39 оцифровывает аналоговый сигнал, принятый из усилителя 38 для выдачи в CPU 40.

CPU 40 управляет пневматическими системами 20A, 20B и 30 по командам, вводимым в блок 3 управления, обеспеченный на основании 2 измерителя пульсовой волны, и выдает результат измерения в дисплейный блок 4 и блок 41 памяти. Блок 41 памяти является средством для хранения результата измерения, а также для хранения программ, подлежащих исполнению в CPU 40.

На фиг.7 представлена блок-схема последовательности операций измерительной операции в измерителе 1 пульсовой волны в соответствии с первым вариантом осуществления. Операция, показанная на фиг.7, запускается пациентом или кем-то подобным нажатием на кнопку измерения, обеспеченную на блоке 3 управления на основании 2, и исполняется в CPU 40, считывающем программы, сохраняемые в блоке 41 памяти, для управления соответствующими блоками, показанными на фиг.6.

На фиг.8 показаны изменения давления в каждой пневматической камере во время измерительной операции в измерителе 1 пульсовой волны. На фиг.8 показаны, в части (A), изменения в зависимости от времени давления P1 в пневматической камере 8, которые эквивалентны изменениям давления, прилагаемого к обжимной муфте 10. На фиг.8 показаны также, в части (B), изменения, во времени, давления P2 в пневматической камере 13B и, в части (C), изменения в зависимости по времени, давления P3 в пневматической камере 13A. Этапы S3-S19, дополнительно указанные на временной оси в частях (A)-(C) на фиг.8, относятся к соответствующим этапам измерительной операции в измерителе 1 пульсовой волны, которые поясняются в дальнейшем.

Как показано на фиг.7, когда операция запускается, сначала в CPU 40 выполняется инициализация соответствующих блоков (этап S1). Затем CPU 40 выдает сигнал управления в пневматическую систему 30 для нагнетания давления пневматической камеры 8 (этап S3). Нагнетание давления пневматической камеры 8 на этапе S3 выполняется по сигналу давления из датчика 33 давления, пока давление в пневматической камере 8 не достигнет предварительно заданного давления. В примере, показанном в части (A) на фиг.8, предварительно заданное давление приблизительно составляет, например, 200 мм рт.ст. После достижения предварительно заданного давления CPU 40 завершает нагнетание давления пневматической камеры 8 с данного момента времени и обеспечивает поддержку предварительно заданного давления таким образом, что давление в пневматической камере 8 сохраняется на уровне данного давления (этап S5). В примере, показанном в части (A) на фиг.8, давление P1 в пневматической камере 8 повышается на этапе S3 до уровня приблизительно 200 мм рт.ст., который является предварительно заданным давлением, и поддерживается на данном уровне во время и после этапа S5.

Затем CPU 40 выдает сигнал управления в пневматическую систему 20B для нагнетания давления пневматической камеры 13B (этап S7). Нагнетание давления пневматической камеры 13B на этапе S7 также выполняется по сигналу давления из датчика 23B давления, пока давление в пневматической камере 13B не достигнет предварительно заданного давления. В примере, показанном в части (B) на фиг.8, предварительно заданное давление приблизительно составляет, например, 50-150 мм рт.ст. После достижения предварительно заданного давления CPU 40 завершает нагнетание давления пневматической камеры 13B с данного момента времени и обеспечивает поддержку предварительно заданного давления таким образом, что давление в пневматической камере 13B сохраняется на уровне данного давления (этап S9). В примере, показанном в части (B) на фиг.8, давление P2 в пневматической камере 13B повышается на этапе S7 до уровня приблизительно 50-150 мм рт.ст., который является предварительно заданным давлением, и поддерживается на данном уровне во время и после этапа S9.

Затем CPU 40 выдает сигнал управления в пневматическую систему 20A для нагнетания давления пневматической камеры 13A (этап S11). Нагнетание давления пневматической камеры 13A на этапе S11 также выполняется по сигналу давления из датчика 23A давления, пока давление в пневматической камере 13A не достигнет предварительно заданного давления. В примере, показанном в части (C) на фиг.8, предварительно заданное давление выше, приблизительно, на 60-80 мм рт.ст., чем систолическое артериальное давление (SYS), временное установленное на основании изменений пульсовой волны артериального давления во время нагнетания давления. После достижения предварительно заданного давления CPU 40 завершает нагнетание давления пневматической камеры 13A с данного момента времени и обеспечивает поддержку предварительно заданного давления таким образом, что давление в пневматической камере 13A сохраняется на уровне данного давления (этап S13). При выдерживании предварительно заданного давления CPU 40 обеспечивает измерение пульсовой волны по сигналу давления из датчика 23B давления (этап S15). То есть пульсовая волна измеряется на основании изменений внутреннего давления в пневматической камере 13B. В примере, показанном в части (C) на фиг.8, давление P3 в пневматической камере 13A повышается на этапе S11 до давления выше, приблизительно, на 60-80 мм рт.ст., чем временно установленное систолическое артериальное давление (SYS), и поддерживается на данном уровне давления на этапах S13 и S15. На данном этапе давление P2 в пневматической камере 13B выдерживается, как показано на участке (B) на фиг.8.

Затем CPU 40 выдает сигнал управления в пневматическую систему 20A, чтобы пульсовая волна артериального давления регистрировалась на основании сигнала давления из датчика 23A давления, при постепенном снижении давления в пневматической камере 13A. Затем значения артериального давления (систолическое артериальное давление (SYS) и диастолическое артериальное давление (DIA)) вычисляются по зарегистрированным данным пульсовой волны артериального давления (этап S17). То есть значения артериального давления вычисляются на основании изменений внутреннего давления в пневматической камере 13A. В примере, показанном в части (C) на фиг.8, значения артериального давления (систолического артериального давления (SYS) и диастолического артериального давления (DIA)) вычисляются в то время, когда давление P3 в пневматической камере 13A постепенно снижается на этапе S17 с давления, превышающего временно установленное систолическое артериальное давление (SYS) на приблизительно 60-80 мм рт.ст. При этом отрегулированная скорость снижения давления приблизительно составляет, например, 4 мм рт.ст./сек.

Затем CPU 40 выдает сигналы управления в пневматические системы 20A, 20B и 30, чтобы давления в пневматических камерах 13A, 13B и 8 сбрасывались до атмосферного давления (этап S19). В примерах, показанных в частях (A)-(C) на фиг.8, давления P1-P3 в пневматических камерах 13A, 13B и 8 быстро снижаются до атмосферного давления на этапе S19.

Затем CPU 40 выполняет обработку данных для вывода в дисплейный блок 4, обеспеченный на основании 2, чтобы отобразить результат измерения, включая вычисленное систолическое артериальное давление (SYS), диастолическое артериальное давление (DIA), измеренную пульсовую волну и т.п., так что результат измерения отображается (этап S21). CPU 40 вычисляет также разность Tr по времени между выходящей волной и отраженной волной, в качестве вышеупомянутого показателя для оценки степени атеросклероза, по сигналу пульсовой волны, полученному на этапе S15 (этап S23). Метод вычисления на этапе S23 специально не ограничен в настоящем изобретении. Разность Tr по времени между выходящей волной и отраженной волной можно получить, например, посредством вычисления производной более высокого порядка (например, производной четвертого порядка) полученного сигнала пульсовой волны, чтобы получить вышеупомянутую точку D перегиба, и считывания интервала времени от нарастающего фронта полученного сигнала пульсовой волны до точки D перегиба.

В процессе вышеописанной измерительной операции пневматическая камера 13A служит как для обескровливания, так и для вычисления значений артериального давления, так что значения артериального давления вычисляются на основании изменений внутреннего давления в пневматической камере 13A, и пульсовая волна измеряется на основании изменений внутреннего давления в пневматической камере 13B. Однако пневматическую камеру 13A можно использовать просто для обескровливания, и значения артериального давления можно вычислять на основании изменений внутреннего давления в пневматической камере 13B.

При исполнении измерителя 1 пульсовой волны в конфигурации в соответствии с настоящим вариантом осуществления, содержащей вышеописанный элемент 13C, возможно точное измерение пульсовой волны. В результате, показатель для оценки степени атеросклероза можно получать в единственном месте измерения.

Следует отметить, что элемент 13C аналогично обеспечивают в измерителе 1 пульсовой волны в соответствии с вариантами осуществления со второго по четвертый, которые описаны в дальнейшем.

[Модификация]

Поскольку как обжимная муфта 10, так и пневматическая камера 8 целиком охватывают обе пневматических камеры 13A и 13B, как пояснялось выше, вибрации пневматической камеры 13A или подобного элемента могут приводить к вибрациям (шуму) в обжимной муфте 10 и пневматической камере 8. Упомянутый шум, в случае его появления во время вышеописанного измерения пульсовой волны на этапе S15, будет влиять на точность измерения пульсовой волны. В соответствии с вышеизложенным, в виде модификации, CPU 40 обеспечивает регулировку давления в пневматической камере 8 после обнаружения появления шума давления в пневматической камере 8 во время измерения пульсовой волны и, тем самым, подавляет возникший шум.

На фиг.9 представлена блок-схема последовательности операций измерительной операции, содержащей этап регулировки давления в соответствии с модификацией в измерителе 1 пульсовой волны. На фиг.10 показаны изменения во времени давления P1 в пневматической камере 8 во время измерительной операции в измерителе 1 пульсовой волны. В процессе измерительной операции, показанной на фиг.9, хотя на фиг.10 и не показано, изменения во времени давления P2 в пневматической камере 13B и изменения во времени давления P3 в пневматической камере 13A аналогичны изменениям, показанным, соответственно, в частях (B) и (C) на фиг.8.

Как показано на фиг.9, измерительная операция в соответствии с модификацией содержит этапы S31, S33 и S37 в дополнение к измерительной операции, показанной на фиг.7. В частности, как показано на фиг.9, после завершения нагнетания давления пневмат