专利名称：血压信息测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及血压信息测定装置，特别涉及能够基于容积补偿法对血压进行测定的血压信息测定装置。
背景技术：
以往，作为能够以非侵入方式简便地测定血压的方法，开发出了基于容积补偿法的血压测定方法。在日本特开昭M-50175号公报(专利文献1)记载了如下的容积补偿法。 即，利用袖带从生体外压迫动脉，并且使与心搏同步搏动的动脉的容积始终保持恒定。通过使动脉的容积保持恒定，使压迫测定部位的压力(袖带压)与测定部位的动脉的内压即血压平衡。然后，通过检测维持该平衡状态时的袖带压，连续地得到血压值。在这样的容积补偿法中，反馈动脉容积信号来进行伺服控制，使得动脉容积始终恒定，即，使得动脉容积值与控制目标值(动脉处于无负荷状态时的容积值)相一致。因此， 在血压测定期间内，根据检测出的动脉容积信号，改变对测定部位的压迫程度。在日本特开2001-17400号公报(专利文献2)中，记载有检测压力脉搏波以及血压急剧增大的方法。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开昭M-50175号公报。专利文献2 日本特开2001-17400号公报
发明内容
发明要解决的问题在测定过程中，若发生体动等，则因血流增加或者传感器偏离，导致动脉容积信号急剧变化。若动脉容积信号急剧变化，则控制偏差(将控制目标值作为基准的动脉容积的等级)变大。若控制偏差大，则因反馈控制而过度响应，并显示异常的血压值。此外，由于用所需的压力以上的袖带压压迫测定部位，因而增加被测定人员的负担。虽然现有单纯地对袖带压设定限制的方法，但这是对大幅度超过通常假定的血压值的情况进行的限制(例如280mmHg)，对于防止必要以上的压迫这点并不充分。此外，在容积补偿法中进行控制，使动脉容积保持恒定，且袖带压与血压等价。因此，如日本特开2001-17400号公报(专利文献2)那样，即使检测出了血压急剧增大，也是在已经发生了过度响应后检测出的。因此，不能避免对被测定人员的负担。本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够避免过度压迫测定部位的基于容积补偿法的血压信息测定装置。用于解决问题的手段本发明的一个方面的血压信息测定装置，通过检测动脉的容积来测定血压信息， 该血压信息测定装置具有袖带，其用于卷绕在规定的测定部位上；压力调整单元，其通过加压及减压来调整袖带内的压力；压力检测部，其用于检测表示袖带内的压力的袖带压； 容积检测部，其配置在袖带的规定位置上，用于检测表示动脉的容积的动脉容积信号；检测处理部，其基于动脉容积信号来检测控制目标值；伺服控制部，其用于对压力调整单元进行伺服控制，以使动脉容积信号的值与控制目标值相一致；变动检测部，其在进行伺服控制的期间内，在初始阶段检测动脉容积信号的急剧变动；调整处理部，在利用变动检测部检测出急剧变动的情况下，该调整处理部调整伺服控制部对压力调整单元的控制量，使得不发生过度的响应。在控制偏差为基准偏差的规定倍率以上的情况下，变动检测部判断为发生了急剧变动，该控制偏差表示将控制目标值作为基准的动脉容积信号的等级。优选地，调整处理部持续对控制量进行调整，直到动脉容积信号的急剧变动收敛为止。优选地，若控制偏差在规定期间内小于在以适宜增益进行伺服控制之前的初始控制偏差的规定倍率，则调整处理部判断为急剧变动已收敛。优选地，检测处理部还检测伺服控制中的表示基准袖带压的初始袖带压；初始控制偏差表示特定情况下的控制偏差，该特定情况是指，控制增益是低于适宜增益的初始值， 并且袖带压被设定成初始袖带压时的情况。优选地，调整处理部通过将控制增益设定为初始值，来对压力调整单元的控制量进行调整。优选地，调整处理部通过将袖带压设定为初始袖带压，来对压力调整单元的控制量进行调整。优选地，预先决定为基准偏差是一拍以上脉搏之前的控制偏差。发明效果若采用本发明，则能够通过监视动脉容积的控制偏差，来在初始阶段捕捉动脉容积的急剧变动。因此，能够在过度压迫测定部位之前，调整袖带的控制量。其结果，能够减轻对被测定人员的负担。此外，也可以不用另行设置体动传感器等。
图1是本发明的实施方式的血压信息测定装置的外观立体图。图2是表示本发明的实施方式的血压信息测定装置的硬件结构的框图。图3是示出了本发明的实施方式的血压信息测定装置的功能结构的功能框图。图4是示出了动脉的力学特性的曲线图。图5的(a)、(b)部分是示出了本发明的实施方式的各测定数据的数据结构例的图。图6是示出了本发明的实施方式的血压测定处理的流程图。图7是示出了本发明的实施方式的控制目标值检测处理的流程图。图8是用于说明本发明的实施方式的血压测定处理的图。图9是示出了本发明的实施方式的控制量调整处理的流程图。图10的(a)、(b)部分是用于说明本发明的实施方式的检测动脉容积的急剧变动以及对控制输出的调整处理的图。
具体实施例方式参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。另外，对图中相同或相对应的部分标注同一附图标记，不重复其说明。本发明的实施方式的血压信息测定装置基于容积补偿法来对血压信息进行测定。 在本实施方式中，“血压信息”是表示循环系统类的特征的信息，至少包括脉搏波(脉搏波信号)，除了脉搏波之外，还包括能够根据脉搏波计算出来的指标，例如，连续的血压值(血压波形)、最高血压、最低血压、平均血压、脉拍数及AI (Augmentation Index 增大指数)值寸。作为上述血压信息的脉搏波，根据捕捉对象不同，存在压力脉搏波和容积脉搏波。 压力脉搏波是指，通过将血管内容积伴随心脏搏动的变动转换为袖带的容积变化，从而捕捉到的作为袖带压伴随袖带容积变化的变动的脉搏波，并且压力脉搏波能够基于来自压力传感器的输出而获得。容积脉搏波是指，捕捉到的作为血管内容积伴随心脏搏动的变动的脉搏波，并且容积脉搏波能够基于动脉容积传感器的输出而获得。另外，也能够捕捉血管内的血液组织量变动作为血管内容积的变动。本说明书中使用的血压信息测定装置这一术语，是指至少具有取得脉搏波功能的整个装置，更特定地，基于容积补偿法，也指利用光学方法来检测血液组织量变动并取得容积脉搏波的装置。在此意义上，不限于将所取得的容积脉搏波原封不动作为测定结果输出的装置，也包括以下装置仅将基于所取得的容积脉搏波计算或者计测出的如上述那样的特定的指标作为测定结果输出的装置；将容积脉搏波和特定的指标这两者作为测定结果输出的装置。在下面说明的本实施方式的血压信息测定装置中，利用容积补偿法来连续地对血压进行测定，由此取得血压波形。<关于外观及结构>(关于外观)图1是本发明的实施方式的血压信息测定装置1的外观立体图。血压信息测定装置1的外观外观与通常的血压计相同。参照图1，血压信息测定装置1具有主体部10和能够卷绕在被测定人员的手腕上的袖带20。主体部10安装在袖带20上。在主体部10的表面上配置有显示部40，其例如由液晶等构成；操作部41，其用于接受来自用户(被测定人员)的指示。操作部41包括多个开关。另外，在本实施方式中，说明袖带20装戴在被测定人员的手腕上的情况。但是，装戴袖带20的部位(测定部位)并不是限定于手腕，例如也可以是上臂。另外，举例说明本实施方式的血压信息测定装置1为如图1所示那样在袖带20上安装主体部10的方式。但是，也可以是上臂式的血压信息测定装置所采用的那种通过空气管(图2中的空气管31)对相分离的主体部10和袖带20进行连接的方式。(关于硬件结构)图2是表示本发明的实施方式的血压信息测定装置1的硬件结构的框图。参照图2，血压信息测定装置1的袖带20包括空气袋21和动脉容积传感器70。动脉容积传感器70具有发光元件71和受光元件72。发光元件71对动脉照射光，受光元件 72接受发光元件71所照射出的光的动脉透射光或反射光。发光元件71和受光元件72例如隔着规定的间隔而配置在空气袋21的内侧。另外，动脉容积传感器70只要能够检测动脉的容积即可，可以利用阻抗传感器 (阻抗脉波计dmpedance ρlethysinograph)来检测动脉的容积。此时，代替发光元件71和受光元件72，而包括多个电极(用于施加电流的电极对和用于检测电压的电极对)，这些电极用于检测包括动脉的部位的阻抗。空气袋21经由空气管31与空气系统30相连接。主体部10除了保留上述的显示部40和操作部41以外，还包括空气系统30 ； CPU (Central Processing Unit 中央处理单元)100，其用于集中控制各部并且进行各种运算处理；存储部42，其用于存储使CPU100执行规定的动作的程序及各种数据；非易失性存储器(例如闪存器)43，其用于存储测定得到的血压信息；电源44，其用于对CPU100供电； 计时部45，其进行计时动作；接口部46，其用于与可装拆的存储介质132进行程序及数据的读取和写入；蜂鸣器47，其用于发出警告音。操作部41具有电源开关41A，其接受用于接通(ON)或者断开(OFF)电源的指示的输入；测定开关41B，其用于接受测定开始的指示；停止开关41C，其用于接受测定停止的指示；存储器开关41D，其用于接受读取闪存器43所记录的血压等信息的指示。空气系统30包括压力传感器32，其用于检测空气袋21内的压力(袖带压)；泵 51，其为了增大袖带压从而向空气袋21供应空气；阀52，其为了排出或者封入空气袋21的空气而进行开闭。主体部10还包括与上述空气系统30相关的振荡电路33、泵驱动电路53及阀驱动电路M。压力传感器32例如是静电电容型的压力传感器，容量值随着袖带压而变化。振荡电路33将与压力传感器32的容量值相对应的振荡频率的信号输出至CPU100。CPU100将从振荡电路33得到的信号转换成压力，从而检测压力。泵驱动电路53基于从CPU100接收的控制信号来控制泵51的驱动。阀驱动电路M基于从CPU100接收的控制信号来进行阀 52的开闭控制。泵51、阀52、泵驱动电路53及阀驱动电路M构成调整单元50，该调整单元50用于通过加压及减压来调整袖带20内的压力。另外，构成调整单元50的装置不限定于上述结构。例如，调整单元50除了具有上述结构以外，还可以包括气缸(air cylinder)和用于驱动气缸的促动器(actuator)。主体部10还包括动脉容积测定部75，该动脉容积测定部75用于通过在动脉容积传感器70之间收发信号来对动脉容积进行测定。在本实施方式中，动脉容积测定部75包括发光元件驱动电路73及动脉容积检测电路74。发光元件驱动电路73根据来自CPU100的指令信号，在规定的时刻使发光元件71 发光。动脉容积检测电路74通过将来自受光元件72的输出信号转换成电压值，从而检测动脉容积。另外，虽然采用了袖带20中包括空气袋21的方式，但供给到袖带20中的流体并不限定于空气，也可以是例如液体或凝胶体。或者，并不限定于流体，也可以是微珠(microbeads)等的均勻的微粒。(关于功能结构)图3是示出了本发明的实施方式的血压信息测定装置1的功能结构的功能框图。参照图3，作为CPU100的功能，包括目标值检测部104、伺服控制部106、血压决定部108、变动检测部110及调整处理部112。另外，在图3中，为了说明简单，在这些功能方框之间仅示出了直接收发信号或数据的周围的硬件。目标值检测部104在伺服控制过程中进行检测控制目标值及初始袖带压的处理。 在这里，利用图4对控制目标值进行简单说明。图4是示出了动脉的力学特性的曲线图。图4的曲线图表示内外压差Ptr与动脉容积V之间的关系，在该曲线图中，横轴为内外压差Ptr，纵轴为动脉容积V。内外压差Ptr 表示动脉内压1 与袖带压Pc之差，其中，袖带压Pc是从生体的外部利用袖带施加的袖带压。如该曲线图所示，动脉的力学特性通常表示为较强的非线性，并且在内外压差Ptr 为0(平衡状态)时，即，动脉壁处于无负荷状态时，动脉的顺应性(compliance 搏动引起的容积的变化量)达到最大。即，容积变化相对于压力变化的跟踪性(进展性)达到最大。 在容积补偿法中，通过依次控制生体外压(袖带压)，以使检测出的动脉容积始终是内外压差Ptr为0的时间点的容积值，以此来测定血压。因此，需要在测定血压之前决定内外压差 Ptr成为0的时间点的容积值，即控制目标值(“V0”)。目标值检测部104利用例如公知的方法检测控制目标值(例如日本特公平 1-31370号公报、日本特开2008-36004号公报)。初始袖带压例如与在检测出控制目标值的时间点的袖带压相对应。伺服控制部106与调整单元50相连接，进行伺服控制，以使动脉容积与控制目标值相一致。作为伺服控制的方法，可利用反馈控制的PID控制(组合以下控制方法来进行控制以使收敛为控制目标值，这些控制方法为比例控制(Proportional Control)、积分控制(Integral Control)及微分控制(Derivative Control))。血压决定部108在伺服控制的期间内连续地决定(测定)血压。具体而言，按时序从动脉容积检测电路74取得动脉容积信号，从振荡电路33取得袖带压信号，并且将动脉容积值与控制目标值之差为规定的阈值以下的时间点的袖带压决定为血压。变动检测部110在进行伺服控制的期间内，在初始阶段检测动脉容积信号的急剧变动。具体而言，在控制偏差为基准偏差的规定倍率以上的情况下，变动检测部110判断 (推定)为发生了急剧变动。另外，“控制偏差”表示将控制目标值作为基准的动脉容积信号的等级。“基准偏差”表示一拍以上脉搏之前的控制偏差，在本实施方式中，将基准偏差预先设定为前一拍脉搏的控制偏差。但是，基准偏差不限定于前一拍脉搏的控制偏差，例如也可以是刚刚之前的规定拍数的控制偏差的平均值。在变动检测部110检测出急剧变动的情况下，调整处理部112调整伺服控制部106 的控制量，使得不发生过度的响应。持续对控制量进行调整，直到动脉容积信号的急剧变动收敛为止。另外，在一系列的血压测定期间，CPU100向发光元件驱动电路73发送指令信号， 以此使发光元件71以恒定的间隔发光。
血压决定部108的连续的血压的测定结果显示在显示部40上，并且被存储至闪存器43。在图5的(a)、(b)部分示出存储在闪存器43中的各测定数据的数据结构例。图5的(a)部分是示出了本发明的实施方式的各测定数据的数据结构的图。参照图5的(a)部分，每一个存储在闪存器43中的测定数据80为一例，包括“ID 信息”、“记录日期及时间”、“血压信息”的三个字段81 83。简要说明各字段的内容的话， "ID信息”字段81存储用于确定各测定数据的识别号等，“记录日期及时间”字段82用于存储由计时部45计测出的各测定数据的测定开始日期时间和测定期间等的信息。此外，“血压信息”字段83用于存储时间序列的血压数据，即血压波形数据。图5的(b)部分是示出了包含在测定数据中的血压信息字段83的数据结构的图。 参照图5的(b)部分，血压信息字段83具有用于存储“时间数据”的区域831以及用于存储“血压数据”的区域832。在区域831中，存储与采样周期相对应的多个时间数据1、2、3、……、N。在区域832 中，存储分别与区域831的时间数据建立对应关系的血压数据BD(I)、BD O)、……、BD(n)。 在区域832中，以“_”示出的区域表示因该时间点上的动脉容积的值和目标值之差超过规定值而没有作为血压进行记录的情况，或者，调整处理部112没进行调整控制量的情况。此外，存储方式不限定于这些例子，只要对时间(时刻)和血压建立对应关系来存储即可。这样，在闪存器43中存储血压信息。该血压信息除了包括最高血压、最低血压、平均血压等的血压值之外，还包括脉拍数、AI等的能够根据血压波形计算出的指标。另外，在本实施方式中，上述的各功能框的动作可以通过执行存储部42中所存储的软件来实现，但这些功能方框中的至少一个可以用硬件来实现。〈关于动作〉图6示出了本发明的实施方式的血压测定处理的流程图。图6的流程图所示的处理作为程序预先存储在存储部42中，CPU100通过读取并执行该程序，来实现血压测定处理的功能。参照图6，CPU100判断是否已按下电源开关41A (步骤S2)。若判断为已按下电源开关(步骤S2 “是”)，则进入步骤S4。在步骤S4中，CPU100进行初始化处理。具体而言，初始化存储部42的规定区域， 排出空气袋21的空气，并进行压力传感器32的OmmHg校正。若初始化结束，则CPU100判断是否已按下测定开关41B (步骤S6)。待机至按下测定开关41B为止。若判断为已按下测定开关41B (步骤S6 “是”)，则进入步骤S8。在步骤S8中，目标值检测部104执行控制目标值检测处理。即，决定控制目标值和初始袖带压。利用图7及图8说明控制目标值检测处理。图7是示出了本发明的实施方式的控制目标值检测处理的流程图。图8是用于说明本发明的实施方式的血压测定处理的图。在图8中沿着共同的时间轴示出了袖带压、动脉容积信号及动脉容积变化信号。另外，动脉容积变化信号能够通过对动脉容积信号进行滤波处理而获得。可以在动脉容积检测电路74中进行动脉容积信号的滤波处理，也可以利用CPU100进行动脉容积信号的滤波处理。参照图7，目标值检测部104对存储在存储部42的规定区域内的动脉容积变化信号的最大值(容积变化最大值)以及袖带压值进行初始化(步骤S102)。此外，对动脉容积值进行初始化。另外，由于在以下的处理中动脉容积变化信号的最大值随时被更新，所以将到最终确定为最大值为止的值作为“容积暂时最大值”。接着，对泵驱动电路53进行驱动控制，以增大袖带压(步骤S104)。在增大袖带压的阶段中，目标值检测部104检测来自动脉容积检测电路74的信号 (动脉容积信号)(步骤S106)。目标值检测部104还检测从动脉容积信号得出的动脉容积
变化信号。目标值检测部104判断动脉容积变化信号的值是否为存储在存储部42中的容积暂时最大值以上(步骤S108)。在判断为动脉容积变化信号的值是容积暂时最大值以上的情况下(步骤S108 “是”)，进入步骤S110。另一方面，在判断为动脉容积变化信号的值小于容积暂时最大值的情况下(步骤S 108:“否”)，则进入步骤S112。在步骤SllO中，目标值检测部104更新容积暂时最大值，并且覆盖记录(改写) 该时间点上的袖带压。若该处理结束，处理则移至步骤S112。在步骤S112中，目标值检测部104判断袖带压是否为规定值(图8中的点Pl)以上。在判断为袖带压未达到规定值的情况下(步骤S112:“否”)，返回步骤S104。另一方面，在判断为袖带压为规定值以上的情况下(步骤S112 “是”)，进入步骤S114。在步骤Sl 14中，目标值检测部104将在步骤SllO中最终记录的容积暂时最大值确定为最大值，并且将检测出最大值的时间点tm上的袖带压值确定为初始袖带压。目标值检测部104还将在时间点tm上的动脉容积信号的例如平均值确定为控制目标值(VO)。目标值检测部104将检测出的初始袖带压及控制目标值存储至存储部42的规定区域。若步骤Sl 14的处理结束，则处理返回主程序。再次参照图6，若已决定控制目标值及初始袖带压，则伺服控制部106将袖带压设定为初始袖带压(步骤S10)。在该时间点，用于进行伺服控制的控制增益为初始值(例如 0)。若袖带压被设定为初始袖带压，则CPU100将此时的控制偏差存储至存储部42的规定区域，以作为初始控制偏差(步骤Sll)。具体而言，暂时记录最高血压侧的控制偏差(图8中的“Verr_SyS_gainO”)以及最低血压侧的控制偏差(图8中的“Verr_dia_ gainO，，) ο各初始偏差可以是例如多拍脉搏的动脉容积等级的统计值(例如，平均值或最大值)。或者，也可以是第规定数拍脉搏的动脉容积等级。接着，伺服控制部106开始进行动脉容积恒定控制，以使动脉容积信号与控制目标值相一致(步骤SU)。即，通过对压力调整单元50进行控制，来对袖带压进行反馈控制， 以使动脉容积变化信号的值几乎为零。伺服控制部106首先检测用于进行伺服控制的控制增益(比例增益)。具体而言， 从初始值(例如0)逐渐增加控制增益，由此检测针对被测定人员的最佳控制增益。
如上述，为了在控制过程中决定最佳控制增益，例如可利用"Yamakoshi K， Shimazu H, Togawa T, Indirect measurement of instantaneous arterial blood pressure in the rat, Am J Physiol 237，H632-H637，1979. ”中记载的方法。即，也可以将动脉容积变化信号的消去率(控制过程中的振幅/控制前的振幅)小于规定值时的控制增益决定为最佳控制增益。在本实施方式中，将在进行伺服控制时利用的(最佳)控制增益称为“适宜增益”。另外，在本实施方式中，在控制过程中决定适宜增益，但不限定于此。例如，也可以事先决定适宜增益。即，也可以事前测定浪费时间和时间常数，基于这些值设定控制增益， 所述浪费时间是指，在使输入值阶梯状变动时，直到输出值开始响应为止所需的时间；所述时间常数是指，开始响应之后的变化的速度。若动脉容积恒定控制开始，则变动检测部110针对每一拍脉搏检测控制偏差(控制偏差的最大值及最小值)。然后，判断最高血压一侧及最低血压一侧的各自的控制偏差是否比前一拍脉搏的控制偏差的规定倍率(例如1. 5倍)小(步骤S14)。由此，判断控制偏差是否发生了急剧变动，即，判断动脉容积信号是否发生了急剧变动。另外，也可以判断开始动脉容积恒定控制后的第一拍脉搏例如是否比初始控制偏差(Verr_sys_gainO, Verr_dia_gainO)的规定倍率(例如 1/2 倍)小。在本实施方式中，将是否发生了急剧的(异常的)变动的阈值，设定为前一拍脉搏的控制偏差的1.5倍，但是，只要不过度压迫测定部位即可，不作为限定。在步骤S14中，在判断为当前的两个控制偏差小于前一拍脉搏的控制偏差的1.5 倍的情况下(在步骤S14中的“< (前一拍脉搏的控制偏差X 1.5)”)，视作没有发生急剧变动，而进入步骤S18。另一方面，在判断为当前的控制偏差中的至少一个是前一拍脉搏的控制偏差的 1.5倍以上的情况下(在步骤S14中的“彡(前一拍脉搏的控制偏差X 1.5)”)，则视作发生了急剧变动，而进入步骤S16。另外，即使在判断为本次的控制偏差小于前一拍脉搏的控制偏差的1. 5倍的情况，例如，在本次的控制偏差超过了初始控制偏差(Verr_sys_gainO、Verr_dia_gainO)的规定倍率(例如1.5倍)的情况下，也可以判断为混入噪声(干扰)的可能性高，而进入步骤 S16。在步骤S16中，执行控制量调整处理。对于控制量调整处理，将在后面进行详细的叙述。若控制量调整处理结束，则返回步骤S14，并再次检测是否发生了急剧变动。在步骤S18中，变动检测部110将当前的控制偏差存储至存储部42的规定区域。 另外，控制偏差可以只更新存储的最新的数据。此外，也可以与控制偏差一起更新存储脉动周期。脉动周期用于控制量调整处理。与动脉容积恒定控制并行地，血压决定部108判断动脉容积(动脉容积信号示出的值)与控制目标值之差是否为规定的阈值以下(步骤S20)。或者，也可以判定容积变化信号的值是否接近零(是否为规定的阈值以下)。在判断为动脉容积与控制目标值之差为阈值以下时(步骤S20 “是”)，血压决定部108将此时的袖带压决定为血压，并将其存储至闪存器43 (步骤S2》。另外，也可以在测定过程中，将血压数据存储在存储部42中，在一系列的测定处理结束的时间点，将存储在存储部42中的血压数据复制到闪存器43中。若步骤S22的处理结束，则进入步骤S24。另一方面，在判断为动脉容积与控制目标值之差超过了规定的阈值时(步骤S20 “否”)，进入步骤S24。即，在不能视为动脉容积与控制目标值几乎一致时，不将此时的袖带压决定为血压值。在步骤SM中，伺服控制部106判断是否已按下停止开关41C。在判断为未按下停止开关41C时(步骤S24:“否”)，返回步骤S12。在判断为已按下停止开关41C时(步骤 S24 “是”)，一系列的血压测定处理结束。另外，在本实施方式中，以检测到按下停止开关41C时作为血压测定处理结束的时间点，但也可以是例如以动脉容积恒定控制开始之后经过了规定时间时作为结束的时间
点ο(关于控制量调整处理)在这里，对在图6的步骤S16中执行的控制量调整处理，进行详细的说明。图9是示出了本发明的实施方式的控制量调整处理的流程图。参照图9，例如，通过将控制增益设定为初始值，调整处理部112调整控制输出(步骤S202)。即，调整处理部112将伺服控制部106的比例控制的控制增益设定为0。由此， 消除基于伺服控制部106的控制量的变化，袖带压几乎固定为初始袖带压。在反馈控制过程中，若动脉容积信号发生急剧变动(即，动脉容积信号异常增加或减少)，则响应于此，袖带压过度上升。其结果，过度压迫测定部位，被测定人员会感到痛苦。在本实施方式中，在初始阶段检测动脉容积信号的急剧变动之后立即将控制增益恢复至初始值，因而能够在发生过度的响应之前调整控制量。“过度的响应”是指比只因伴随脉动的动脉容积的变化引起的响应大的响应，即，
是指体动等噪声与动脉容积信号相重叠时的响应。另外，在本实施方式中，通过将控制增益设定为初始值来抑制(消除)过度的响应。但是，只要能够抑制过度的响应即可，不限定于初始值。即，只要压力调整单元50能够将控制量控制至检测出急剧变动之前的正常状态下的控制量以下即可，不限定于初始值。此外，不限定于通过变更控制增益来抑制过度的响应的方式。例如，也可以与控制偏差无关地，通过进行规定的控制输出来中止反馈控制本身。此时，调整处理部112也可以例如输出指示信号，以使伺服控制部106中止反馈控制，并将袖带压设定为初始袖带压。在调整控制输出的同时，调整处理部112通知检测出了控制偏差急剧变动(动脉容积的急剧变动)的信息(步骤S204)。例如，也可以在显示部40显示规定的标识，并点亮该标识，由此通知发生了控制偏差的急剧变动(异常增加)。或者，也可以利用蜂鸣器47 发出警报声。接着，调整处理部112取得针对每一个规定时间的控制偏差的最大值及最小值 (步骤S206)。在本实施方式中，针对作为恒定时间的每一个在图6的步骤S18中存储的脉动周期，提取控制偏差的最大值及最小值。另外，恒定时间只要是相对于噪声充分长的时间即可，例如也可以是2秒。然后，判定控制偏差的最大值及最小值是否分别小于控制初始袖带压的控制偏
11差，即，小于初始控制偏差的规定倍率(例如1. 5)(步骤S208)。初始控制偏差(Verr_sys_ gainO、Verr_dia_gainO)在图6的步骤Sll中被存储在存储部42中。只要控制偏差的最大值及最小值中的至少一个是控制初始袖带压的控制偏差的 1.5倍以上(在步骤S208中“ > (控制初始袖带压的控制偏差XU) ”)，就返回步骤S202， 并继续进行控制输出的调整。若控制偏差的最大值及最小值双方都小于控制初始袖带压的控制偏差的1. 5倍 (在步骤S208中“< (控制初始袖带压的控制偏差X 1.5)”)，则判断为控制偏差的急剧变动已收敛，并进入步骤S210。在步骤S210中，调整处理部112解除通知(步骤S210)，并将控制输出恢复至原样 (步骤S212)。即，将设定为初始值的控制增益再次设定为适宜增益。由此，恢复反馈控制。另外，在步骤S208中，若判断为控制偏差在初始控制偏差的1.5倍以上持续预先设定的时间(例如30秒)，则也可以结束血压测定处理。对于如上的急剧变动的检测及控制输出的调整，举出具体的例子进行说明。图10的(a)、(b)部分是用于说明本发明的实施方式的检测动脉容积的急剧变动以及对控制输出进行调整处理的图。在图10的(a)部分，沿着时间轴示出了控制偏差。即，示出了以控制目标值作为基准的动脉容积信号(从动脉容积检测电路74获取)的等级(纵轴的单位V)。图10的 (a)部分的曲线图例如放大表示了以图8的附图标记号802示出的区间的动脉容积信号的一部分(时间T3以后)。在图10的(b)部分，沿着与图10的(a)部分的时间轴相同的时间轴示出了控制量。即，示出了以初始袖带压作为基准的袖带压信号(从振荡电路33获取)的等级(纵轴的单位mmHg)。图10的(b)部分的曲线图例如放大表示了以图8的附图标记号801示出的区间的袖带压信号的一部分(时间T3以后)。参照图10的(a)部分，在进行动脉容积恒定控制的期间内，针对每一拍脉搏与前一拍脉搏的控制偏差进行比较，在当前的控制偏差小于前一拍脉搏的控制偏差的1.5倍时，进行通常的反馈控制。即，判定为当前的控制偏差的最小值及最大值分别小于前一拍脉搏的控制偏差的最小值Verr_dia及最大值Verr_sys的1. 5倍。并且，只要双方都小于前一拍脉搏的值的1.5倍，就进行通常的反馈控制。此时，如图10的(b)部分的时间TA为止的波形所示，能够假定表示控制量的变化的波形几乎与血压波形相等。与此相对，在当前的控制偏差的最小值是前一拍脉搏的控制偏差的最小值Verr_ dia的1. 5倍以上时，或者，在当前的控制偏差的最大值是前一拍脉搏的控制偏差的最大值 Verr_sys的1. 5倍以上时，立即将控制增益设定为初始值。因此，此时如图10的(b)部分的时间TA TB为止的波形所示，将控制量固定为0。S卩，与图8的时间Tl T2的区间同样地，袖带压设定为初始袖带压。这样，通过持续监视控制偏差，即使在因体动等导致动脉容积急剧地变动时，也能够在初始阶段检测出这种变动。因此，能够在过度地(急剧地)压迫袖带之前调整控制量。 其结果，能够消除基于过度地压迫测定部位的被测定人员的负担。进一步，在控制量的调整过程中也对控制偏差进行监视，并检测最高血压一侧及最低血压一侧的控制偏差中的某一个是否小于初始控制偏差(Verr_SyS_gainO、Verr_dia_CN 102292022 A
说明书
11/12 页
gainO)的1. 5倍。并且，只要双方都小于初始控制偏差的1. 5倍，就判断为急剧变动(急剧变动)已收敛，且控制增益恢复至原来的适宜增益。这样，若采用本实施方式，则即使在血压测定过程中检测出了控制偏差的急剧变动，也只要使得控制偏差的异常的变动收敛，就能够自动恢复反馈控制。从而，不需要重新进行测定，因而不需要用户费工夫。此外，若检测出控制偏差的急剧变动，则将该信息向用户通知，直到控制偏差收敛为止。从而，用户能够掌握正在显示的血压不是准确的血压。此外，用户能够识别出测定姿势走样的可能性高。其结果，能够在调整测定姿势之后再次以高精度进行血压测定。此外，在本实施方式中，针对每一拍脉搏，存储控制偏差并对本次的控制偏差和前一拍脉搏的控制偏差进行比较。若血压发生变动，则会引起动脉容积的输出向上方偏移，其后再回到原样的现象。因此，通过每次与前次的控制偏差进行比较，能够可靠地在初始阶段检测出动脉容积的急剧变动。但是，上述方式并不作为限定，例如，也可以分别针对多拍脉搏来存储控制偏差的平均值，并对本次的控制偏差和已存储的控制偏差进行比较。应该认为本次公开的实施方式是全部方面的例示而不是限制。本发明的范围不是由上述说明所表示，而是由权利要求书所表示，意在包括在与权利要求书等同的意思及范围内的所有的变更。附图标记的说明
1血压信息测定装置
10主体部
20袖带
21空气袋
30空气系统
31空气管
32压力传感器
33振荡电路
40显示部
41操作部
41A电源开关
41B测定开关
41C停止开关
41D存储器开关
42存储部
43闪存器
44电源
45计时部
46接口部
47蜂鸣器
50压力调整单元
51泵
52阀
53泵驱动电路
54阀驱动电路
70动脉容积传感器
71发光元件
72受光元件
73发光元件驱动电路
74动脉容积检测电路
75动脉容积测定部
100CPU
104目标值检测部
106伺服控制部
108血压决定部
110变动检测部
112调整处理部
132存储介质
权利要求
1.一种血压信息测定装置，是通过检测动脉的容积来测定血压信息的血压信息测定装置(1)，其特征在于，具有袖带(20)，其用于卷绕在规定的测定部位上，压力调整单元(50)，其通过加压及减压来调整所述袖带内的压力，压力检测部(32)，其用于检测表示所述袖带内的压力的袖带压，容积检测部(70)，其配置在所述袖带的规定位置上，用于检测表示所述动脉的容积的动脉容积信号，检测处理部(104)，其基于所述动脉容积信号来检测控制目标值，伺服控制部(106)，其用于对所述压力调整单元进行伺服控制，以使所述动脉容积信号的值与所述控制目标值相一致，变动检测部(110)，其在进行所述伺服控制的期间内，在初始阶段检测所述动脉容积信号的急剧变动；在控制偏差为基准偏差的规定倍率以上的情况下，所述变动检测部判断为发生了急剧变动，该控制偏差表示将所述控制目标值作为基准的所述动脉容积信号的等级；该血压信息测定装置(1)还具有调整处理部(112)，在利用所述变动检测部检测出急剧变动的情况下，该调整处理部(11 调整所述伺服控制部对所述压力调整单元的控制量，使得不发生过度的响应。
2.根据权利要求1记载的血压信息测定装置，其特征在于，所述调整处理部持续对所述控制量进行调整，直到所述动脉容积信号的急剧变动收敛为止。
3.根据权利要求2记载的血压信息测定装置，其特征在于，若所述控制偏差在规定期间内小于在以适宜增益进行所述伺服控制之前的初始控制偏差的规定倍率，则所述调整处理部判断为急剧变动已收敛。
4.根据权利要求3记载的血压信息测定装置，其特征在于，所述检测处理部还检测所述伺服控制中的表示基准袖带压的初始袖带压；所述初始控制偏差表示特定情况下的所述控制偏差，该特定情况是指，控制增益是低于所述适宜增益的初始值，并且袖带压被设定成所述初始袖带压时的情况。
5.根据权利要求4记载的血压信息测定装置，其特征在于，所述调整处理部通过将控制增益设定为所述初始值，来对所述压力调整单元的控制量进行调整。
6.根据权利要求4记载的血压信息测定装置，其特征在于，所述调整处理部通过将袖带压设定为所述初始袖带压，来对所述压力调整单元的控制量进行调整。
7.根据权利要求1记载的血压信息测定装置，其特征在于，预先决定为所述基准偏差是一拍以上脉搏之前的所述控制偏差。
8.根据权利要求1记载的血压信息测定装置，其特征在于，还具有血压决定部(108)， 该血压决定部(108)用于将特定袖带压决定为血压，该特定袖带压是指在所述伺服控制的期间内除了利用所述调整处理部进行调整的期间以外的期间内，所述动脉容积的值和所述控制目标值之差为预先决定的阈值以下时的袖带压。
全文摘要
血压信息测定装置，具有伺服控制部(106)，其用于对压力调整单元(50)进行伺服控制，以使动脉容积信号的值与控制目标值相一致；变动检测部(110)，其在进行伺服控制的期间内，在初始阶段检测动脉容积信号的急剧变动。在控制偏差为基准偏差的规定倍率以上的情况下，变动检测部判断为发生了急剧变动，该控制偏差表示将控制目标值作为基准的动脉容积信号的等级。血压信息测定装置还具有调整处理部(112)，在利用变动检测部检测出急剧变动的情况下，该调整处理部(112)调整伺服控制部对所述压力调整单元的控制量，使得不发生过度的响应。
文档编号A61B5/022GK102292022SQ200980155408
公开日2011年12月21日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年1月23日
发明者东狐义秀, 泽野井幸哉 申请人:欧姆龙健康医疗事业株式会社