JP2006280482A - 血圧測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被測定者(患者)に負担感を与えることなく、また、夜間においても睡眠を妨げることなく、運動状態(姿勢)、体位とともに、アーチファクト等によるノイズの影響を受けることなく、血圧（最高血圧、最低血圧）を記憶できる血圧測定装置の提供。
【解決手段】 耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を行なう血圧測定装置であって、加圧ポンプと前記カフとの間にバッファタンクを備え、さらに該バッファタンクと前記カフとの間に逆止弁とオリフィスを並列して設けたことを特徴とする。また、オリフィスの内径は、０．１〜０．３ｍｍ、長さは３〜２０ｍｍであることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、血圧計に関し、特に耳式血圧測定装置に関する。

血圧は、身体活動、姿勢の変化に伴い日変動がある。この、日変動を測定するために、側頭動脈にカフを当接し、圧脈波により、血圧測定する血圧計が提案されている(特許文献１：特開昭６２−２８６４４１号公報)。
特開昭６２−２８６４４１号公報

しかしながら、このような血圧計においては、アーチファクト等によるノイズの影響を受けやすいという問題があった。

本発明は、上記説明したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、被測定者(患者)に負担感を与えることなく、また、夜間においても睡眠を妨げることなく、運動状態(姿勢)、体位とともに、アーチファクト等によるノイズの影響を受けることなく、血圧（最高血圧、最低血圧）を記憶できる血圧測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の血圧測定装置は、耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を行なう血圧測定装置であって、加圧ポンプと前記カフとの間にバッファタンクを備え、さらに該バッファタンクと前記カフとの間に逆止弁とオリフィスを並列して設けたことを特徴とする。また、オリフィスの内径は、０．１〜０．３、長さは ３〜１０ｍｍであることを特徴とする。また、カフの内容積は、０．４〜０．８ｃｃであることを特徴とする。

本発明の血圧測定装置によれば、病院内だけでなく、家庭内、屋外においても使用者(被測定者)が負担感なく使用することができ、活動状態(運動状態)によるアーチファクトの影響を受けることが少ない携帯型の血圧測定装置が得られる。また、逆止弁を設けることにより、（1）オリフィスのみだと圧損が大きいため出力の大きいポンプが必要となるが、逆止弁があると、より出力の小さいポンプでも加圧可能となる、（2）圧損が少ないためポンプ寿命に影響が少ない（耐久性が良い）、という効果がある。

＜実施例＞
図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態の血圧測定装置について説明するが、まず本実施形態の血圧測定装置における特徴を簡単に説明する。本実施形態に係る血圧測定装置のカフを含むプローブ部が装着されるのは、外耳およびその周辺(周辺部)であるが、特に浅側頭動脈及び／または耳珠とその周辺部である。

［血圧計の特徴］
ここで、血圧測定部位として本実施形態で用いる場合と、従来のように上腕や指を用いる場合の痛みの違いについて説明する。上腕，手首，指は体の重要な部位として複雑な作業を行うため、それらの作業ができるようにそれらの血管の周囲には多くの神経が張り巡らされているが、外耳およびその周辺を用いて血圧測定をする場合は、血圧測定時に圧迫される神経の量が少ないため上腕，手首，指を測定部位とする血圧測定に比べて血圧測定時の痛みを低減できるという利点を有する。しかしながら、小型の血圧測定部を外耳およびその周辺で確実かつ安定して固定できないと、プローブ部（血圧検出部）が測定時に動いてしまい精度よく血圧測定ができない。また、日常生活を行ないながら血圧測定するため、身体動作によるアーチファクトの影響を低減して血圧測定できる構成となっている。

図１は、本発明に係る好適な実施形態の血圧測定装置の一例を示すブロック図である。血圧測定装置１は，本体部１００、プローブ部(血圧検出部)３０より構成される。プローブ部３０はカフ３１，３２を介して浅側頭動脈及び／または耳珠に装着され、本体部１００は、例えば、被測定者の胸ポケットに収容される。プローブ部３０と本体部１００は、可撓性エア配管４３を介して連通している。また、電気信号は、信号線４４を介して送受信が行なわれる。なお、可撓性エア配管４３の一部は図２に示すように、ある程度の剛性のある耳掛部４０を形成している。

耳掛部４０は、例えば、アルミニウムなどの金属、形状記憶合金または各種樹脂製の中空パイプであり、耳介に取り付けられやすいように耳介と似た形状に加工されており、耳介の付け根から耳輪の裏側に回りこんで固定される構造となっている。このように耳掛部４０は金属や硬質の樹脂によって作られており耳介と似た形状にすることによって耳に掛ける部分に柔軟性を付与することができるので耳掛部４０を耳に掛けたときに耳にしっかり固定することができる。

プローブ部３０が浅側頭動脈に固定される場合、カフは１つとなり、アーム部３８は不要となる。この場合、プローブ部３０を浅側頭動脈に、より確実に固定するために、耳甲介腔などに挿入し押圧する部材を設けることが好ましい。

再度、図１に基づいて詳述する。プローブ部３０、本体部１００を含む本血圧測定装置１の制御構成全体を示すブロック図である。図１において、３０はプローブ部であり、４３はエア配管であり、カフ３１、３２内への加圧空気の流路をなす。５３ｐは加圧部(加圧ポンプ)であり、カフ３１，３２を加圧する場合には、タンク(バッファタンク)５３ａ、逆止弁５３ｂを介してカフ３１、３２内に圧力空気を送り込む。５４ａは減圧バルブ（排気バルブ）である。カフ３１，３２の減圧時には、オリフィス５３ｃ、タンク５３ａを経て、減圧バルブ（排気バルブ）５４ａからカフ３１、３２内の圧力を所定速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で、減圧制御部５４により減圧バルブ（排気バルブ）５４ａを開閉制御して微速排気させる。また、カフ３１、３２内の圧力を急速に減少させる急速排気弁を設けてもよい。５６は圧力検出部であり、カフ３１、３２内の圧力に応じて電気的パラメータを変化させる圧力センサ，圧力検出アンプ（ＡＭＰ），Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）等を含み、アナログのカフ圧信号Ｐを出力する。カフ３１、３２の内容積が０．６ｃｃ程度と、きわめて小さく、エア配管４３の内容積がフ３１、３２の内容積に比べて比較的大きいため、アーチファクトの影響を受けやすいが、オリフィス５３ｃの内径を０．１〜０．３ｍｍ、長さを３〜２０ｍｍとしているため、アーチファクトの影響をほとんど受けることなく圧脈波を得ることができ、正確な血圧測定(収縮期血圧、拡張期血圧の測定・演算)が可能となる。図３は、検出された圧脈波信号を示す一例である。

プローブ部３０内の発光素子（ＬＥＤ）３５、受光素子（ＰＴ）３６は、光電脈波による血圧測定する場合に用いられるための脈波センサであり、脈動する動脈血流に光を照射する発光素子（ＬＥＤ，レーザー等）３５と動脈血流による反射光を検出する受光素子（フォトトランジスタ等）３６とを含む。なお、受光素子３６をカフ３１内に配置し発光素子３５によって照射された光が耳珠内部を透過する透過光を検出する構成としてもよい。５９ｂは受光信号検出部であり、受光素子３６の出力信号を増幅してアナログの脈波信号Ｍ（血管内容積変化信号）を出力する脈波検出アンプ（ＡＭＰ）を含む。

６１は制御部（ＣＰＵ）であり、本血圧測定装置１のシステム全体の主制御を行う。ＣＰＵ６１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ，データメモリや画像メモリ等を備えるＲＡＭも含む。６４は液晶表示器（ＬＣＤ）であり、血圧値(最高血圧，最低血圧，脈拍，外気温，画像メモリの内容等を表示する。６２は電源スイッチ、６３は、開始／停止スイッチ、６５はイベントスイッチ、６８はメモリ、６８ａはメモリ部(ＳＤカード等)、７１は電源コントロール部、７３は電池である。また、姿勢・運動状態を血圧値と合わせて記憶するために加速度センサ７２ａ、加速度検出部７２を備えていてもよい。また、環境温度を血圧値と合わせて記憶するためにサーミスタ、温度演算部７０を備えていてもよい。

[血圧測定時の動作]
次に、上記説明した構成の本血圧測定装置１による血圧測定時の動作について説明する。制御部６１は、加圧制御部５３を介して加圧部(加圧ポンプ)５３ｐを駆動して、配管４３途中にも設けられたタンク（バッフアタンク）５３ａ、逆止弁５３ｂを通じてカフ３１および／またはカフ３２を加圧するように指示する。圧力検出部(圧力センサ)５６は、カフ３１および／またはカフ３２の圧力を測定し、測定した結果を信号線４４により制御部６１へ伝達する。

制御部６１は、圧力検出部５６の測定したカフ３１および／またはカフ３２の圧力が制御部６１の指示した圧力に一致するように加圧部５３ｐを制御する。光電脈波方式の場合、制御部６１は発光制御部５９ａへ信号を送信し、発光制御部５９ａが、発光素子（ＬＥＤ，レーザ光等）３５が所定の強度で被測定部位(耳介の一部、例えば、浅側頭動脈、耳珠等)へ発光される。この照射光は、浅側頭動脈または耳珠内の毛細管のヘモグロビンによって吸収され、反射される光を受光素子３６が受光すると、受光した光を電気信号に変換し、受光信号検出部５９へ信号線４４を通じて送信する。受光素子３６は、発光素子３５と対向位置に設けてもよいがこの場合には、浅側頭動脈または耳珠内の毛細管のヘモグロビンによって吸収され、透過される光となる。

[血圧測定の原理]
次に、本血圧測定装置１を用いる血圧測定の原理の一例について簡単に説明する。血圧測定では、加圧部５３ｐで加圧することにより、加圧空気は、タンク５３ａ、逆止弁５３ｂを経て、カフ３１および／またはカフ３２を所定圧まで加圧する。こうしてカフ３１，３２により、浅側頭動脈または耳珠内の毛細血管の血流を止めた状態から減圧バルブ５４ａを作動させ、逆止弁５３ｂと並列に配置されたオリフィス５３ｃ、タンク５３ａを経て減圧バルブ５４を減圧制御部５４で減圧速度を制御しながら圧力を漸次低下させる。この減圧の過程は、カフ３１および／またはカフ３２の圧力Ｐとして示され、時間の経過とともにカフ３１および／またはカフ３２の圧力Ｐは減少する。

この減圧過程での脈動波形とカフの圧力は図３のようになる。この値に基づいて、最高血圧（収縮期血圧）最低血圧（拡張期血圧）が演算される。このような血圧測定は、例えば所定時間間隔(１５分間隔)で２４時間またはそれ以上連続(間歇)して測定される。演算された最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）は、加速度センサ７２ａで検出され、姿勢演算部７２で演算された活動状態，姿勢のデータは、測定日時と共に、メモリ部６８に記憶される。日時と共に、記憶された最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）、活動状態(運動状態)，姿勢の情報は、外部通信部７４を介して、血圧管理装置(パソコン)２００に送信し、これらのデータがメモリ２０８にダウンロード可能になっている。環境温度を演算する温度演算部７０を設けて、前期血圧値と合わせて記憶してもよい。なお、６８ａはＳＤカード等のメモリ部、７１は電源コントロール部、７３は電池である。

また、本体部１００の操作パネル（不図示）に、姿勢情報を自動入力モード／手動入力モード選択スイッチ、マニュアル入力スイッチを設け、姿勢情報を手動入力モードに選択し、姿勢状態として「座位」，「臥位」，「立位」等、活動(運動)状態として、「睡眠」，「歩行(ウオーキング)」，「ジョキング」，「食事」，「入浴」等のアイコンを設け、都度マニュアル入力できるスイッチで、姿勢情報，活動情報を手動入力するようにしてもよい。

本血圧測定装置１では、小型の血圧測定部を耳介の適所（浅側頭動脈または耳珠）に装着し、外耳およびその周辺（浅側頭動脈または耳珠）の血圧を簡単かつ精度よく測定することができる。なお、上述の血圧測定装置は発光素子及び受光素子を用いて脈波を検出しているが、耳珠へ圧力を圧迫するカフを備え、生体表面の血管による脈動を当該カフで圧力変化として捉えることによっても脈波を検出することができる。即ち、圧力を印加したカフで生体から得られる脈動をカフ内の圧力の変化に変換し、圧力検知装置でカフ内の圧力変化を検知するものである。このような構成によっても生体の脈波を検出することができる。また、生体に接するカフ部分に小型マイクロフォンを設置し、生体の一部をカフにて圧迫するときに発生するコロトコフ音を検出し、所定レベル以上のコロトコフ音の発生あるいは消滅に基づいて血圧を測定するようにしてもよい。

以上説明したように本実施形態の血圧測定装置によれば、病院内だけでなく、家庭内、屋外においても使用者(被測定者)が負担感なく使用することができ、活動状態(運動状態)によるアーチアファクトの影響をほとんど受けないで、血圧測定が行なえる。

本発明の実施例のブロックを示す図である。 本発明の実施例の全体の外観図である。 本発明の実施例による脈波信号を示す図である。

符号の説明

１ 血圧測定装置
３０ プローブ部
３１ カフ
３２ カフ
３５ 発光素子
３６ 受光素子
３８ アーム
３９ アーム
４０ 耳掛部
５３ｃ 逆止弁
５３ｄ オリフィス
４３ エア配管

Claims (3)

1. 耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を行なう血圧測定装置であって、
   加圧ポンプと前記カフとの間にバッファタンクを備え、
   さらに該バッファタンクと前記カフとの間に逆止弁とオリフィスを並列して設けたことを特徴とする血圧測定装置。
2. 前記オリフィスの内径は、０．１〜０．３ｍｍ、長さは ３〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項1記載の血圧測定装置。
3. 前記カフの内容積は、０．４〜０．８ｃｃであることを特徴とする請求項1記載の血圧測定装置。
   

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