JP2003144398A

JP2003144398A - 生体情報計測装置

Info

Publication number: JP2003144398A
Application number: JP2001346738A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ide; 和宏井出; Daisuke Morikawa; 大輔森川; Manabu Hamamoto; 学浜元; Tadanobu Kitagawa; 忠伸北川; Nobuo Iwai; 伸夫岩井; Keisuke Shimizu; 敬輔清水
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】緩く巻いた時にも正確な測定を行うことがで
きるとともに不快感が生じることがない。【解決手段】少なくとも２本の動脈が存在する生体部
位への巻き付け用のバンドを備えるとともに該バンドの
内周側に配設されて膨張時に一つの動脈を圧迫する流体
袋を備えている生体情報計測装置において、流体袋の生
体部位と接触する内周側の位置ずれを防ぐ位置ずれ防止
手段を備える。流体袋が膨張した時にも位置ずれが生じ
ず、確実に動脈を圧迫することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は血圧や脈波などの生
体情報を計測するのに適した生体情報計測装置、特に動
脈の圧迫用の流体袋を備えている生体情報計測装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】カフ圧迫法を用いて血圧の測定を行う生
体情報計測装置では、動脈が完全に閉塞するまでポンプ
などでカフを加圧し、その後徐々に減圧しつつカフ圧に
重畳されている動脈の脈波信号を捉え、その信号レベル
の相対変化を基に最高、最低血圧を判定するが、この
時、圧迫する生体部位としては、上腕、手首、足首など
が用いられる。この中では手首において血圧を測定する
ものが家庭用に多く提供されている。

【０００３】ここにおいて、手首には上腕動脈から分岐
した橈骨動脈と尺骨動脈と呼ばれる２本の太い動脈が走
行している。この２本の動脈を同時に阻血し、減圧中に
捉えた脈波信号から血圧を判定する場合、２本の動脈を
同時に阻血するのに大きなカフ圧が必要であることか
ら、使用者にとっては圧迫感がある。また一般に橈骨動
脈より尺骨動脈の方が手首表面から深い位置にあり、阻
血後のカフ減圧時に尺骨動脈の脈波信号が橈骨動脈の脈
波信号より先に出現することから血圧判定に誤差が生じ
やすい。

【０００４】このために一方の動脈のみ（通常は橈骨動
脈のみ）を阻血して血圧を判定することが試みられてい
る（特願平１１−１６６０２３号）。この場合、図１５
に示すように、手首４への装着用のバンド２の内周側に
配設される動脈圧迫用の流体袋３は、手首４に対して橈
骨茎状突起部４０ａ及び橈骨動脈４２を圧迫するように
バンド２に取り付けられている。図中１は流体袋３の吸
排気用部材や血圧測定用のデバイスを内蔵した本体であ
る。バンド２は各一端が本体１に連結された一対のもの
２１，２２で構成され、両バンド２１，２２の他端部に
は相互に係着する面状ファスナー（図示せず）が取り付
けられている。また、図中４０は橈骨、４１は尺骨、４
３は尺骨動脈である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のも
のにおいては、流体袋３が図１６に示すように、２枚の
シート材３５，３６の周縁を接合して袋状にしたもので
あったことから、バンド２を手首に緩く巻いてしまった
場合、流体袋３を膨張させた時、本体１が回転するとと
もに生体側のシート材３６がバンド２側に引っ張られて
流体袋３と生体４との間に滑りが生じて、本来、生体
（手首４）に対して接触させておくべき範囲Ａから流体
袋３が浮いてしまい、圧迫領域が狭くなって橈骨動脈４
２のへの圧力伝達が不十分となり、この結果、測定誤差
が大きくなる事態が生じる。バンド２をきつく巻けば、
このような事態は生じることがなくて、血圧、脈波情報
などを正しく測定することができるが、きつく巻くと被
測定者には不快感が生じてしまう。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは緩く巻いた時にも正
確な測定を行うことができるとともに不快感が生じるこ
とがない生体情報計測装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、少な
くとも２本の動脈が存在する生体部位への巻き付け用の
バンドを備えるとともに該バンドの内周側に配設されて
膨張時に一つの動脈を圧迫する流体袋を備えている生体
情報計測装置において、流体袋の生体部位と接触する内
周側の位置ずれを防ぐ位置ずれ防止手段を備えているこ
とに特徴を有している。

【０００８】この時、流体袋の側面部に襠を設けて位置
ずれ防止手段とすることができる。また、この流体袋
は、その側面の外周側への膨張量を制限する膨張制限手
段を備えたものを好適に用いることができる。膨張制限
手段としては、流体袋の側面部の硬度を他の部分より硬
くしたり、流体袋の側面部に剛体枠を装着したり、流体
袋の内部において対向する側面部間を連結体で連結する
とよい。

【０００９】流体袋を複数層で形成して位置ずれ防止手
段としてもよい。この場合、複数層のうち、生体接触側
の層の容積を他の層の容積より小さくしたり、生体接触
側の層を独立した内部空間を有するものとするとともに
該層の専用の流体流路を設けたり、生体接触側の層と他
の層との間に所要の周波数特性を有する緩衝材を配して
おくのが好ましい。

【００１０】流体袋の生体接触面に滑り止めを設けて位
置ずれ防止手段としてもよく、あるいはバンドの内周側
に流体袋が位置する部分を動かす可動部をバンドに設け
て位置ずれ防止手段としてもよい。

【００１１】前述の問題点は、流体袋の生体接触側面と
対抗する外面側が、端部においてバンドに固定された状
態において、膨張時に生体接触面が外側へ引っ張られ、
接触面において滑りが起こり、接触部分の位置ずれが発
生することに起因することから、上記の引っ張られる力
を流体袋の側壁に襠を設けて吸収したりすることで、ず
れが生じにくくなるようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図１は本発明に係る血圧測定のた
めの生体情報計測装置を示すもので、人体の手首部分に
装着される該生体情報計測装置は、前記従来例と同じ
く、手首４への装着用のバンド２の内周側に動脈圧迫用
の流体袋３を配するとともに、流体袋３の吸排気用部材
や血圧測定のための圧力測定デバイスを内蔵した本体１
をバンド２に連結したもので、バンド２は各一端が本体
１に連結されたバンド２１，２２で構成してあり、両バ
ンド２１，２２はその他端部に備えた面状ファスナー
（図示せず）などの係着によって手首４に装着される。
なお、バンド２１にはこのバンド２１が断面半円弧状の
形状を保つようにするための弾性を有するクリップ板を
取り付けているのであるが、ここでは省略している。

【００１３】流体袋３は上記バンド２の内周のうち、そ
の膨張時に橈骨茎状突起部４０ａ及び橈骨動脈４２を圧
迫することになる位置に取り付けられているのである
が、ここにおける流体袋３は、図２に示すように、平板
状のシート材３５と、一面が開口する箱形であって側面
部３１が襠を構成しているシート材３６とからなり、シ
ート材３６の開口縁にシート材３５の周縁を溶着等の手
段で接合したもので、シート材３５の部分には上記本体
１内の吸排気用部材や圧力測定デバイスに接続されるこ
とになる接続口３０を備えている。

【００１４】側面部３１に襠が設けられている上記流体
袋３を備えた生体情報計測装置を手首４に装着して流体
袋３を膨張させることで、橈骨動脈４２を圧迫して阻血
する場合、流体袋３はその側面部３１に襠を備えている
ことから、図１に示すように、バンド２が手首４回りに
少々回転するようなことがあっても、この回転によるず
れは流体袋３の側面部３１によって吸収されてしまうも
のであり、流体袋３の生体との接触側（内周側）の部分
は手首４に対して当初の位置を保つものであり、位置ず
れが生じることはない。

【００１５】なお、流体袋３は、たとえばポリウレタ
ン、シリコンなどの可撓性材料で作られた厚さ約０．２
ｍｍのシート材３５，３６で構成しているが、ブロー成
形等によって形成したものであってもよい。側面部３１
に襠を設けることで生じる弛みは、流体袋３を膨張させ
た時のバンド２と生体間の距離より大きくしておく。

【００１６】また、図３(a)に示すように、手首４の軸
方向Ｘ両端の側面部３１の肉厚を周方向Ｙ両端の側面部
３１の肉厚より薄くすると、流体袋３を膨張させた時、
軸方向Ｘに関して一層大きく膨らみ、圧迫位置ずれに対
する許容範囲が拡大される。図３(b)に示すように、周
方向Ｙの両端の側面部３１の肉厚を軸方向Ｘの両端の側
面部３１の肉厚より薄くすれば、周方向Ｙに関して膨ら
みが大きくなって、圧迫位置ずれに対する許容範囲が拡
大される。もちろん、周方向Ｙ及び軸方向Ｘの各側面部
３１の肉厚を流体袋３の外面側（バンド２側）の面の肉
厚及び人体との接触側の面の肉厚より薄いくしておけ
ば、両方向ともに膨らみが大きくなるために、位置ずれ
に対する許容範囲がより一層拡大される。

【００１７】図４に他例を示す。ここでは流体袋３とし
てその側面部３１が規則正しい襞を有するものとしてあ
る。このような構造であれば、加圧時の膨らみ方にもむ
らがなく、より効果的に生体を圧迫することができ、位
置ずれにも強くなる。

【００１８】図５に示すように、側面部３１をベローズ
形状となるようにしてもよい。この場合、側面部３１の
谷部は他の部分に比べて変形しにくくなっていることか
ら、側面部３１はその膨張時に側面方向への過度の膨張
が制限されることになり、このために圧迫部位に対する
圧迫をより効果的に行うことができる。

【００１９】側面方向への過度の膨張を制限するには、
側面部３１の硬度を他の部分より高くしてもよく、また
図６(a)に８に示すように側面部３１の肉厚を他の部分
より厚くしたり、図６(b)に示すように、剛体枠５によ
って周囲を覆ったり、図６(c)に示すように、ベローズ
形状の流体袋３の側面部３１の谷部の外周に剛体枠５を
嵌めたり、図６(d)に示すように、側面部３１をハニカ
ム断面形状となるようにして加圧時にハニカム構造１２
が変形して側面部３１の強度を増加させるようにした
り、図６(e)に示すように側面部３１にエンボス加工を
施すようにしてもよい。

【００２０】この他、図７に示すように、流体袋３の内
部において、対向する側面部３１の内面間を帯状の連結
体５２で連結することで、側面方向への膨張制限を行う
ようにしてもよい。この時、図７(a)に示すように、周
方向の連結体５２を用いたり、図７(b)に示すように軸
方向の連結体５２を用いたり、図７(c)に示すように、
周方向と軸方向の連結体５２を用いたりすることで、膨
張制限に方向性を持たせることができる。

【００２１】流体袋３の側面部３１を硬度が低い材質、
たとえば合成ゴムなどで構成することで、位置ずれに対
する許容範囲を拡大させるようにしてもよい。

【００２２】図８に他の実施の形態の一例を示す。ここ
では流体袋３を３つの流体袋３ａ，３ｂ，３ｃを積層し
たもので形成している。各流体袋３ａ，３ｂ，３ｃの側
面部３１が圧迫方向へ伸びることにより、圧迫部位への
膨張量を大きくとることができる上に、バンド２接触側
と生体接触側の独立性が高まるために、バンド２が回転
する際に生体接触面における圧迫位置ずれを軽減させる
ことができる。

【００２３】また、このものにおいても、各流体袋３
ａ，３ｂ，３ｃの側面部３１の硬度を高くして側方への
膨張を制限するようにすれば、圧迫部位に対する圧迫力
が増加する。流体袋３の積層方向の面の硬度を側面部３
１の硬度より高くした時には、上方への膨張が制限され
ることで、圧迫部位に対する圧迫力が増加する。このた
めに圧迫不足が解消され、バンド２１を手首にきつく巻
きつける必要がないものとなる。

【００２４】各流体袋３ａ，３ｂ，３ｃは流体袋３ａ，
３ｂ間を連通させる連通孔３８と流体袋３ｂ，３ｃ間を
連通させる連通孔３８とによって内部空間が相互に連な
っているために、接続口３０は最外層の流体袋３ａに設
けておくだけでよい。なお、連通孔３８，３８は最外層
の流体袋３ａに設けた接続口３０の軸方向延長線上に配
置しておくのが好ましい。接続口３０を介して送られて
きた流体が流体袋３ａ，３ｂ，３ｃ内をスムーズに伝わ
るために、流体袋３ａ，３ｂ，３ｃがより均等に変形す
るため、圧迫効率が高くなる。連通孔３８の径を接続口
３０の径より大きくしている場合には、接続口３０の軸
方向上に連通孔３８が位置していなくても、流体が流体
袋３ａ，３ｂ，３ｃ内をスムーズに伝わる。

【００２５】また、連通孔３８は、図９(a)に示すよう
に、周方向Ｙの中央部における軸方向Ｘの長さＷを周方
向Ｙの長さＬ及び両端での長さよりも短くしておくと、
加圧時において軸方向Ｘへの膨張が抑制されるため、圧
迫方向への膨張をより大きくすることができる。逆に図
９(b)に示すように、軸方向Ｘの中央部における周方向
Ｙの長さＬを軸方向Ｘの長さＷ及び両端での長さよりも
短くしておくと、加圧時において周方向への膨張が抑制
されることになる。さらに図９(c)に示すように、連通
孔３８を十字形で斜め方向の長さよりも周方向Ｙ及び軸
方向Ｘの長さを短くしておけば、周方向Ｙ及び軸方向Ｘ
の膨張が制限されることになる。

【００２６】ところで、流体袋３ａ，３ｂ，３ｃは接着
によって積層しておくのであるが、この接着に際して、
全面を接着するのではなく、中央部のみを図１０(a)に
ハッチングで示した円形状の接着部３９で接着すれば、
加圧時に側方へ向かう張力が均等になるために流体袋３
の歪を少なくすることができる。図１０(b)に示すよう
に、対角状に位置する２対の接着部３９で部分接着する
ようにすれば、接着が容易となる。

【００２７】図１１に示すように、生体接触側の圧迫用
流体袋３ｃを他の２つの流体袋３ａ，３ｂとは連通して
いない内部空間を有するものとして、本体１内の吸排気
部材１０と接続口３０とをつなぐ配管１５とは別の配管
１６で流体袋３ｃに流体を供給するようにしてもよい。
図１１(b)に示すように、生体接触側の圧迫用流体袋３
ｃの信号検出能力をより高くすることができる。また、
生体接触側の流体袋３ｃとその外層である流体袋３ｂと
の間に振動を吸収する緩衝材５を設けることで、生体情
報の信号Ｓ／Ｎ比を一層向上させることができる。さら
に図には示していないが、流体袋３ｃの内容積を他の流
体袋３ａ，３ｂの各内容積よりも小さくしておくことに
よっても、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。

【００２８】流体袋３ｂへの流体供給は、図１２に示す
ように、吸排気部材１０と流体袋３ｃとをつないでいる
配管１６から分岐させた分岐管で行うようにしたり、あ
るいは図１２(b)に示すように、上記配管１５，１６と
は異なる独自配管１７で行うようにしてもよい。この場
合は、各流体袋３ａ，３ｂ，３ｃを全て独立した内部空
間を持つものとしておく。生体部位への圧迫が不足の場
合には全ての流体袋３ａ，３ｂ，３ｃに流体を送り、圧
迫が過剰な場合には、いくつかの流体袋への流体の供給
を止めるなどの調節が可能となる。

【００２９】ここで、流体袋３を２層ではなく３層で構
成しているのは、バンド２側の流体袋３ａと生体接触側
の流体袋３ｃとの独立性を中間層としての流体袋３ｂの
存在で高めて、バンド２の回転の際に生体接触面への流
体袋３ｃの密着性を確保するためであり、４層以上で流
体袋３を構成してもよい。もっとも、装着性やコストの
面からは３層であることが最も望ましい。

【００３０】図１３に別の実施形態の一例を示す。ここ
では流体袋３（側面部３１に襠を有しているものが好ま
しい）の生体接触側の面に粘着性を有する滑り止め材６
を取り付けておくことで位置ずれの防止を行っている。
この滑り止め材６は、流体袋３の加圧時における最大圧
力の生体周方向、あるいは軸方向の力成分以上の静摩擦
係数を有する材料からなるものが望ましい。

【００３１】図１４にさらに別の実施の形態の一例を示
す。ここではバンド２におけるバンド２２の端部に、内
周側に流体袋３が配されているバンド２１の端末を引っ
張り方向においてスライド自在であり且つ逆方向には係
止を行うラチェット型の係止部材２５を設けている。バ
ンド２１の端部を係止部材２５に係止させることで手首
４に装着した後、流体袋３を加圧させた時、膨張した流
体袋３のためにバンド２１が手首回りに図中時計回り方
向に回転した時、係止部材２５に対してバンド２１の端
部を引っ張ることでバンド２１を逆方向に動かして流体
袋３の位置ずれを直すのである。バンド２１の端部は手
動で引っ張るほか、モータなどの動力を利用して引っ張
るようにしてもよい。

【００３２】以上の説明では、手首に装着するタイプの
ものを示したが、このほか、首、足首、大腿部、指など
の少なくとも２本の動脈が存在する部位に装着して使用
するものであれば、本発明はいずれにも適用することが
できる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明は、少なくとも２本
の動脈が存在する生体部位への巻き付け用のバンドを備
えるとともに該バンドの内周側に配設されて膨張時に一
つの動脈を圧迫する流体袋を備えている生体情報計測装
置において、流体袋の生体部位と接触する内周側の位置
ずれを防ぐ位置ずれ防止手段を備えているものであり、
２本の動脈のうちの１本の動脈で生体情報を捉えるため
に人体への圧迫が少ないものであり、しかもバンドをき
つく締め付けなくても流体袋は的確に一つの動脈を圧迫
するために、長時間の計測に対しても鬱血によるしびれ
がなくなる上にに正確な生体情報信号を検出することが
できる。

【００３４】この時、流体袋の側面部に襠を設けて位置
ずれ防止手段とするのが簡便であり、また、この流体袋
には、その側面の外周側への膨張量を制限する膨張制限
手段を設けておくと、締め付け力が逃げたりすることが
なく、圧迫力を確実に動脈に加えることができる。

【００３５】流体袋を複数層で形成して位置ずれ防止手
段としてもよく、この場合にも確実に動脈を圧迫するこ
とができる。この時、複数層のうち、生体接触側の層の
容積を他の層の容積より小さくしたり、生体接触側の層
を独立した内部空間を有するものとするとともに該層の
専用の流体流路を設けたり、生体接触側の層と他の層と
の間に所要の周波数特性を有する緩衝材を配しておく
と、生体情報信号をより的確に捕捉することができる。

【００３６】流体袋の生体接触面に滑り止めを設けて位
置ずれ防止手段としてもよい。きわめて簡便に位置ずれ
を防ぐことができる。

【００３７】また、バンドの内周側に流体袋が位置する
部分を動かす可動部をバンドに設けて位置ずれ防止手段
としても、流体袋の位置ずれを防いで確実な生体情報信
号捕捉を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の断面図である。

【図２】(a)(b)は同上の流体袋の斜視図と断面図であ
る。

【図３】(a)(b)は夫々同上の流体袋の展開断面図であ
る。

【図４】(a)(b)は他例の流体袋の斜視図と断面図であ
る。

【図５】(a)(b)は更に他例の流体袋の斜視図と断面図で
ある。

【図６】(a)〜(e)は夫々別の例の流体袋の断面図であ
る。

【図７】(a)(b)(c)は夫々異なる例の流体袋の斜視図で
ある。

【図８】(a)(b)は他の実施の形態の一例における流体袋
の斜視図と断面図である。

【図９】(a)(b)(c)は夫々連通孔の形状例を示す流体袋
の展開断面図である。

【図１０】(a)(b)は接着部の形状例を示す流体袋の斜視
図である。

【図１１】(a)(b)は配管例を示す流体袋の斜視図であ
る。

【図１２】(a)(b)は他の配管例を示す流体袋の斜視図で
ある。

【図１３】別の実施の形態の一例の斜視図である。

【図１４】さらに別の実施の形態の一例の側面図であ
る。

【図１５】(a)(b)は従来例の加圧前と加圧後の側面図で
ある。

【図１６】(a)(b)は同上の流体袋の斜視図と断面図であ
る。

【符号の説明】

１本体２バンド３流体袋３１側面部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜元学大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者北川忠伸大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者岩井伸夫大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者清水敬輔大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4C017 AA08 AB02 AC03 AD01 AD15 AD25 FF08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２本の動脈が存在する生体部
位への巻き付け用のバンドを備えるとともに該バンドの
内周側に配設されて膨張時に一つの動脈を圧迫する流体
袋を備えている生体情報計測装置において、流体袋の生
体部位と接触する内周側の位置ずれを防ぐ位置ずれ防止
手段を備えていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項２】流体袋の側面部に襠を設けて位置ずれ防
止手段としていることを特徴とする請求項１記載の生体
情報計測装置。
【請求項３】流体袋はその側面の外周側への膨張量を
制限する膨張制限手段を備えていることを特徴とする請
求項２記載の生体情報計測装置。
【請求項４】流体袋の側面部の硬度を他の部分より硬
くして膨張制限手段としていることを特徴とする請求項
３記載の生体情報計測装置。
【請求項５】流体袋の側面部に装着した剛体枠を膨張
制限手段としていることを特徴とする請求項３記載の生
体情報計測装置。
【請求項６】流体袋の内部において対向する側面部間
を連結体で連結して膨張制限手段としていることを特徴
とする請求項３記載の生体情報計測装置。
【請求項７】流体袋を複数層で形成して位置ずれ防止
手段としていることを特徴とする請求項１記載の生体情
報計測装置。
【請求項８】複数層のうち、生体接触側の層の容積を
他の層の容積より小さくしていることを特徴とする請求
項７記載の生体情報計測装置。
【請求項９】複数層のうち、生体接触側の層を独立し
た内部空間を有するものとするとともに該層の専用の流
体流路を設けていることを特徴とする請求項７または８
記載の生体情報計測装置。
【請求項１０】複数層のうち、生体接触側の層と他の
層との間に所要の周波数特性を有する緩衝材を配してい
ることを特徴とする請求項７〜９のいずれかの項に記載
の生体情報計測装置。
【請求項１１】流体袋の生体接触面に滑り止めを設け
て位置ずれ防止手段としていることを特徴とする請求項
１〜１０のいずれかの項に記載の生体情報計測装置。
【請求項１２】バンドの内周側に流体袋が位置する部
分を動かす可動部をバンドに設けて位置ずれ防止手段と
していることを特徴とする請求項１記載の生体情報計測
装置。