脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)脈搏波傳播時(shí)間進(jìn)行測(cè)量的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，人們對(duì)于健康的維持、改善的關(guān)注日益提高。于是，為了進(jìn)行健康管理，人們希望更加容易地獲得例如血壓、心電圖、心率等信息。其中，專利文獻(xiàn)I公開了一種便攜式血壓測(cè)定裝置，其測(cè)定心電波和容積脈搏波來(lái)求出容積脈搏波的傳播時(shí)間(脈搏波傳播時(shí)間)，并計(jì)算出血壓的最高值、最低值。該便攜式血壓測(cè)定裝置包括:心電波檢測(cè)單元，該心電波檢測(cè)單元具有與生物體表面相接觸的一個(gè)電極，對(duì)該電極檢測(cè)出的心電位(心電波)進(jìn)行檢測(cè)；以及容積脈搏波檢測(cè)單元，該容積脈搏波檢測(cè)單元利用與生物體表面相接觸的光電傳感器對(duì)脈搏進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)檢測(cè)出的心電波的R波(峰值)和脈搏波峰值(上升點(diǎn))之間的時(shí)間差來(lái)求出脈搏波傳播時(shí)間，基于預(yù)先決定的脈搏波傳播時(shí)間與血壓之間的相關(guān)圖表來(lái)計(jì)算出血壓。
[0003]然而，心電、光電脈搏波等生物體信號(hào)較微弱，且根據(jù)測(cè)定環(huán)境會(huì)帶來(lái)大量噪聲，因此，難以進(jìn)行高精度測(cè)定。于是，為了提高S/N比，一般使用如下方法:S卩，利用濾頻器等進(jìn)行過(guò)濾的方法。其中，構(gòu)成上述便攜式血壓測(cè)定裝置的心電波檢測(cè)單元中，通過(guò)陷波濾波器和帶通濾波器來(lái)獲取心電波信號(hào)，其中，陷波濾波器使50至60Hz的交流噪聲截止，帶通濾波器選擇性地使心電波的頻率分量通過(guò)。此外，在容積脈搏波檢測(cè)單元中，使光電傳感器的輸出通過(guò)帶通濾波器來(lái)提取出搏動(dòng)分量(容積脈搏波信號(hào))，該帶通濾波器選擇性地使脈搏波的頻率分量即0.3Hz?1Hz的信號(hào)通過(guò)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2004-81285號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]然而，若進(jìn)行濾波，則會(huì)發(fā)生心電信號(hào)、光電脈搏波信號(hào)的峰值偏移的問(wèn)題。此處，為了高精度地求出脈搏波傳播時(shí)間，需要高精度地檢測(cè)出心電信號(hào)的峰值和光電脈搏波信號(hào)的峰值。但是，在上述便攜式血壓測(cè)定裝置中，由于因?yàn)V波發(fā)生了峰值偏移，脈搏波傳播時(shí)間的測(cè)量精度有可能變差。尤其，濾波器通常具有頻率特性(頻率依賴性)，另一方面，心電信號(hào)和光電脈搏波信號(hào)中頻率分量不同，因此，因?yàn)V波造成的峰值的偏移量在心電信號(hào)和光電脈搏波信號(hào)中有可能不同。其結(jié)果是，脈搏波傳播時(shí)間的測(cè)量精度可能進(jìn)一步變差。
[0006]本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題而完成，其目的在于提供一種脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置，其能更高精度地測(cè)量脈搏波傳播時(shí)間。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)手段
[0007]本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置的特征在于，包括:心電傳感器，該心電傳感器具有心電電極且對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；光電脈搏波傳感器，該光電脈搏波傳感器具有發(fā)光元件和光接收元件且對(duì)光電脈搏波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；第一信號(hào)處理單元，該第一信號(hào)處理單元對(duì)心電傳感器檢測(cè)出的心電信號(hào)進(jìn)行包含濾波處理在內(nèi)的信號(hào)處理；第二信號(hào)處理單元，該第二信號(hào)處理單元對(duì)光電脈搏波傳感器檢測(cè)出的光電脈搏波信號(hào)實(shí)施包含濾波處理在內(nèi)的信號(hào)處理；峰值檢測(cè)單元，該峰值檢測(cè)單元分別對(duì)經(jīng)第一信號(hào)處理單元實(shí)施了信號(hào)處理后的心電信號(hào)和經(jīng)第二信號(hào)處理單元實(shí)施了信號(hào)處理后的光電脈搏波信號(hào)的峰值進(jìn)行檢測(cè)；延遲時(shí)間獲取單元，該延遲時(shí)間獲取單元求出第一信號(hào)處理單元中心電信號(hào)的延遲時(shí)間和/或第二信號(hào)處理單元中光電脈搏波信號(hào)的延遲時(shí)間；校正單元，該校正單元基于延遲時(shí)間獲取單元求出的心電信號(hào)的延遲時(shí)間和/或光電脈搏波信號(hào)的延遲時(shí)間，對(duì)峰值檢測(cè)單元檢測(cè)出的心電信號(hào)的峰值和/或光電脈搏波信號(hào)的峰值進(jìn)行校正；以及運(yùn)算單元，該運(yùn)算單元根據(jù)經(jīng)校正單元進(jìn)行校正后的光電脈搏波信號(hào)的峰值和心電信號(hào)的峰值之間的時(shí)間差來(lái)求出脈搏波傳播時(shí)間。
[0008]根據(jù)本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置，通過(guò)實(shí)施包含濾波處理在內(nèi)的信號(hào)處理，能得到S/N較高的心電信號(hào)、光電脈搏波信號(hào)。此外，關(guān)于檢測(cè)出的心電信號(hào)和/或光電脈搏波信號(hào)的峰值，對(duì)因信號(hào)處理引起的心電信號(hào)和/或光電脈搏波信號(hào)的延遲時(shí)間進(jìn)行校正，因此，能更準(zhǔn)確地確定心電信號(hào)和光電脈搏波信號(hào)的峰值。由此，能更高精度地測(cè)量脈搏波傳播時(shí)間。
[0009]本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置中優(yōu)選為，延遲時(shí)間獲取單元基于心電信號(hào)、光電脈搏波信號(hào)各自的頻率分量，來(lái)求出心電信號(hào)的延遲時(shí)間和/或光電脈搏波信號(hào)的延遲時(shí)間。
[0010]由此，第一信號(hào)處理單元和第二信號(hào)處理單元具有頻率特性(頻率依賴性)，即便心電信號(hào)、光電脈搏波信號(hào)分別依賴于頻率分量其峰值偏移(延遲時(shí)間)發(fā)生變動(dòng)，也能適當(dāng)?shù)貙?duì)各自的偏移進(jìn)行校正。由此，能更高精度地測(cè)量脈搏波傳播時(shí)間。
[0011]另外，在本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置中優(yōu)選為，根據(jù)基于光電脈搏波信號(hào)求出的脈率、或基于心電信號(hào)求出的心率，來(lái)決定上述頻率分量。
[0012]由此，利用根據(jù)光電脈搏波信號(hào)求出的脈率或根據(jù)心電信號(hào)求出的心率，從而無(wú)需進(jìn)行特別或?qū)Ｓ玫奶幚?例如FFT等)，就能較容易地獲取頻率分量。
[0013]本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置優(yōu)選為還包括反轉(zhuǎn)單元，該反轉(zhuǎn)單元使心電傳感器檢測(cè)出的心電信號(hào)的極性發(fā)生反轉(zhuǎn)。
[0014]由此，即使在接觸心電電極的生物體的部位顛倒的情況下、或心電信號(hào)包含的R波(峰值)上下顛倒的體質(zhì)的使用者的情況下，通過(guò)使心電信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)，也能正確地檢測(cè)出峰值。由此，能更準(zhǔn)確地測(cè)量脈搏波傳播時(shí)間。
[0015]本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置中優(yōu)選為，在對(duì)心電信號(hào)檢測(cè)出極性不同的多個(gè)峰值的情況下，運(yùn)行單元將在規(guī)定時(shí)間內(nèi)脈搏波傳播時(shí)間最長(zhǎng)的峰值設(shè)為真峰值。
[0016]由此，即使在接觸心電電極的生物體的部位顛倒的情況下、或心電信號(hào)包含的R波(峰值)上下顛倒的體質(zhì)的使用者的情況下，也能正確地檢測(cè)出峰值。此外，心電波形根據(jù)測(cè)定部位、體質(zhì)而不同，并且還因?yàn)V波而變形，因此，有時(shí)在上下側(cè)發(fā)生R波，但即便在這種情況下，也能正確地檢測(cè)出峰值。由此，能更高精度地測(cè)量脈搏波傳播時(shí)間。
[0017]本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置中優(yōu)選為，在求出的脈搏波傳播時(shí)間不落入規(guī)定時(shí)間內(nèi)的情況下，運(yùn)算單元將該脈搏波傳播時(shí)間判定為出錯(cuò)。
[0018]通常，心電和光電脈搏波的時(shí)間差即脈搏波傳播時(shí)間是0.1?0.3秒左右的值，其變化幅度為10%左右，并不大。該情況下，在求出的脈搏波傳播時(shí)間不落入規(guī)定時(shí)間內(nèi)時(shí)，將該測(cè)量結(jié)果設(shè)為出錯(cuò)，從而能防止脈搏波傳播時(shí)間的誤檢測(cè)。
[0019]本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置中優(yōu)選為，在運(yùn)算單元中，在求出的脈搏波傳播時(shí)間不落入規(guī)定的時(shí)間內(nèi)的情況下，心搏間隔變化率大于脈搏間隔變化率時(shí)，將檢測(cè)出的心電信號(hào)的峰值判定為出錯(cuò)，脈搏間隔變化率大于心搏間隔變化率時(shí)，將檢測(cè)出的光電脈搏波信號(hào)的峰值判定為出錯(cuò)。
[0020]在該情況下，求出的脈搏波傳播時(shí)間不落入規(guī)定時(shí)間內(nèi)時(shí)，也能防止誤測(cè)量。此夕卜，在該情況下，對(duì)心電信號(hào)的峰值和光電脈搏波信號(hào)的峰值中某一個(gè)出錯(cuò)進(jìn)行確定，從而能使用未發(fā)生出錯(cuò)的一方的信號(hào)，來(lái)獲取例如脈搏間隔或心搏間隔等數(shù)據(jù)。
[0021]本發(fā)明所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置中優(yōu)選為，在運(yùn)算單元中，在求出的脈搏波傳播時(shí)間不落入規(guī)定時(shí)間內(nèi)的情況下，在檢測(cè)出的峰值和位于該峰值附近的I個(gè)以上心電信號(hào)的峰值、及檢測(cè)出的峰值和位于該峰值附近的I個(gè)以上光電脈搏波信號(hào)的峰值的組合內(nèi)，搜索出脈搏波傳播時(shí)間落入上述規(guī)定時(shí)間內(nèi)的組合，在提取出多個(gè)該組合的情況下，對(duì)脈搏波傳播時(shí)間變化率、心電信號(hào)峰值的振幅和該振幅變化率、光電脈搏波信號(hào)峰值的振幅和該振幅變化率、心搏間隔變化率以及脈搏間隔變化率內(nèi)的至少某一個(gè)進(jìn)行考慮來(lái)選出組合，求出脈搏波傳播時(shí)間。
[0022]由此，即使在脈搏波傳播時(shí)間的測(cè)量值不落入規(guī)定時(shí)間內(nèi)的情況下，也能更準(zhǔn)確地獲取脈搏波傳播時(shí)間。
發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，能更高精度地測(cè)量脈搏波傳播時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是表示實(shí)施方式所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示實(shí)施方式所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量處理的處理步驟的流程圖。
圖3是表示實(shí)施方式所涉及的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置的脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量處理的另一處理步驟的流程圖。
圖4是表示濾波前和濾波后的心電波形和光電脈搏波波形的圖。
圖5是將圖4的局部擴(kuò)大得到的圖，是表示濾波造成的峰值延遲的示例的圖。
圖6是表示在心電波的上下側(cè)出現(xiàn)峰值的情況下的心搏間隔、脈搏間隔和脈搏波傳播時(shí)間的圖。
圖7是表示因噪聲引起的峰值誤檢測(cè)示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，在各圖中，對(duì)相同要素標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。
[0026]首先，利用圖1，對(duì)脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置I的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置I的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0027]脈搏波傳播時(shí)間測(cè)量裝置I對(duì)心電信號(hào)和光電脈搏波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)出的心電信號(hào)(心電波)的R