JP2007014567A - 血圧測定装置および血圧管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者(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、血圧（最高血圧、最低血圧）を記憶できる血圧測定装置およびそれに用いる血圧管理装置の提供。
【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所定の時間毎に連続して行う血圧測定部と、連続して行なわれる血圧測定値を記憶する記憶部とを備える血圧測定装置であって、被測定者の測定時の姿勢及び／または運動状態を検出する１つの加速度センサを備え、記憶部に血圧測定値を測定時の姿勢及び／または運動状態の情報とともに記憶部に記憶することを特徴とする。この血圧測定装置と有線または無線で通信を行い、記憶部にされた血圧測定値を測定時の姿勢及び／または運動状態の情報を記憶し、任意の表示形式で表示部に表示可能とすることを特徴とする血圧管理装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、血圧測定装置と血圧管理装置に関し、特に耳式血圧計および血圧管理装置に関する。

血圧は、図４に示すように、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、上腕等にカフを巻き、加速度センサで身体活動の程度を検出し、座位，臥位等を検出する姿勢センサを設け、所定の身体活動が開始されるのと併せて血圧測定し、その結果を記憶し、別体のディスプレイ等で表示させるようにした血圧計が提案されている(特許文献１：特開平３−２３１６３０号公報)。
特開平３−２３１６３０号公報

しかしながら、血圧測定する上腕に装着されたカフの位置とは別に腰部と脚部に姿勢センサを設ける必要があり、電気配線が複雑で日常生活においては被測定者に負担感を与える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、使用者(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、血圧（最高血圧、最低血圧）を記憶できる血圧測定装置およびそれに用いる血圧管理装置を提供することである。

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所定の時間毎に連続して行う血圧測定部と、連続して行なわれる血圧測定値を記憶する記憶部とを備える血圧測定装置であって、被測定者の測定時の姿勢及び／または運動状態を検出する１つの加速度センサを備え、記憶部に血圧測定値を前期測定時の姿勢及び／または運動状態の情報とともに記憶部に記憶することを特徴とする。また、この血圧測定装置と有線または無線で通信を行い、前記記憶部にされた血圧測定値を前期測定時の姿勢及び／または運動状態の情報を記憶し、任意の表示形式で表示部に表示可能とすることを特徴とする血圧管理装置である。

また、本発明の血圧測定装置の制御方法は、耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を所定の時間毎に連続して行う血圧測定部と、連続して行なわれる血圧測定値を記憶する記憶部とを備える血圧測定装置の制御方法であって、１つの加速度センサにより被測定者の測定時の姿勢及び／または運動状態を検出する工程と、血圧値を演算する工程と、演算された血圧値を姿勢及び／または運動状態の情報とともに記憶部に記憶する工程と、からなることを特徴とする。

また、本発明の血圧測定装置の制御方法を実行するための制御プログラムは、耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を所定の時間毎に連続して行う血圧測定部と、連続して行なわれる血圧測定値を記憶する記憶部とを備える血圧測定装置の制御方法を実行するための制御プログラムであって、１つの加速度センサにより被測定者の測定時の姿勢及び／または運動状態を検出する工程のプログラムと、血圧値を演算する工程のプログラムと、演算された血圧値を姿勢及び／または運動状態の情報とともに記憶部に記憶する工程のプログラムと、からなることを特徴とする。また、この制御方法を実行するための制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取り可能な記憶媒体である。

本発明の血圧測定装置によれば、携帯用血圧測定装置を病院内だけでなく、家庭内、屋外においても使用者(被測定者，患者)が負担感なく使用することができ、活動状態(運動状態)、姿勢と併せて血圧を表示できるので、使用者の日常の体位の変化(就寝時では寝返り,いびき等)に伴う、血圧の変化を測定し、記憶することができ、血圧調整障害の患者に見られる障害の判定を、日常の変化値を判定材料として精度よく行える。

＜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。ここで、図２を用いて耳介２０（いわゆる耳のこと）の名称について説明する。２１は耳珠、２２は対珠、２３は耳甲介、２４は対輪、２５は耳輪、２６は対輪脚、２７は、耳甲介腔、２８は浅側頭動脈である。

［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。一方、耳介の一部である耳珠は、頭部に固定され、集音などに使用される。このため上腕や指のように複雑な作業に使われることもないため、その周辺にある神経の量は、上腕や指にある神経の量に比べて少ない。そのため、外耳およびその周辺（好ましくは耳珠および／または浅側頭動脈）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、耳珠は図２に示すように耳介の一部の小さい部位であることから、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。そのため、本実施形態の血圧測定装置では、図１に示すようなプローブ部(血圧検出部)、耳掛形支持体および本体からなる構造とし、血圧検出部を外耳およびその周辺（好ましくは耳珠および／またはその周辺）に安定して固定できるようにした。その結果、被測定者に与える痛みを低減しながら、外耳およびその周辺（好ましくは耳珠および／またはその周辺）の血圧を簡単かつ長期間安定して精度よく測定できる。

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外観図である。血圧測定装置１００は、プローブ部(血圧検出部)３０、耳掛形支持体４０、本体５０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２８及び／または耳珠２１に装着され、本体５０は、例えば、使用者の胸ポケットに収容される。

耳掛形支持体４０は、所定の剛性を有する中空のパイプである耳掛部４１と伸縮自在のフレキシブルチューブである連結部４２より構成され、プローブ部３０と本体５０とを連結部４２の先端部４２ａ，本体５０に設けられた連結孔部４２ｂを介して連結するものである。耳掛部４１の内部には、本体５０からプローブ部３０に供給する加圧空気用の空気パイプ４３と、電力およびプローブ部３０から本体５０に検出信号や加速度センサ７２ａからの信号を送信する信号線４４を収容するパイプが動かないように固定されており、本体５０を使用者が操作する際に空気パイプ４３や信号線４４が動いてもプローブ部３０の装着がずれないように空気パイプ４３を保持している。

耳掛部４１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、図１に示すように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４１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４１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。耳掛部４１を耳にさらに固定しやすくするために耳掛部４１をばね構造を付与することにより、耳に掛けやすくかつ耳でしっかり固定できる構造としてもよい。また耳掛部４１に連結する連結部４２も図１に示す構造となっているが、耳掛部４１に比べてやわらかい樹脂材料を用いて作られており柔軟性を有するフレキシブルチューブであることから、例えば、被験者が本体５０を胸のポケットから取り出して操作する場合でも本体の動きに追従して連結部４２が変形するため、耳掛部４１は耳介にしっかりと固定され動かない。

プローブ部３０は、耳珠２１に固定される場合、アーム３８，３９の押圧力で耳珠２１を挟持する保持フレーム４６、アーム３８，３９の内側に配置され耳珠２１へ加える圧力を変化させるカフ３１，３２、カフ３１，３２へ加圧空気を供給する空気パイプ４３、カフ３１，３２を固定するＯリング、カフの近傍に配置され、耳珠２１に光を照射する発光素子３５、毛細血管で反射した光を受光する受光素子３６とから構成される。受光素子３６を対向させ、透過光を受光するようにしてもよい。また、プローブ部３０が浅側頭動脈２８に固定される場合、カフは１つとなり、アーム部、保持フレームも不要となる。この場合、プローブ部３０を浅側頭動脈２８に、より確実に固定するために、耳甲介腔２７などに挿入し押圧する部材を設けることが好ましい。

図３は、プローブ部３０、本体５０を含む本血圧測定装置１００の制御構成全体を示すブロック図である。図３において、３０はプローブ部であり、４３は空気パイプであり、カフ３１、３２内への加圧空気の流路をなす。５３は加圧部(加圧ポンプ)であり、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）であり、カフ３１、３２内の圧力を所定速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で微速排気させる。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を出力する。

プローブ部３０内の発光素子３５、受光素子３６はカフ３２内に設置された脈波センサであり、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。５９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（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。

ここで、発光素子３５には光量を自動的に変化させる発光制御部６８が接続され、一方、受光信号検出部５９は、ゲインを自動的に変化させるゲイン制御部，脈波検出フィルタ・アンプを構成するフィルタアンプの時定数を変化させる時定数制御部，Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）等で構成され、アナログ信号をデジタルデータに変換する。

６１は制御部（ＣＰＵ）であり、本血圧測定装置１００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，姿勢(活動状態)，画像メモリの内容等を表示する。６６は操作パネル(キーボード)であり、電源スイッチ６２、開始／停止スイッチ６３、イベントスイッチ６５等が設けられている。

[血圧測定時の動作]
次に、上記説明した構成の本血圧計１００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)５３ａを駆動して配管４３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５３ａを制御する。血圧測定方式の1つの例としての光電脈波式の場合、制御部６１は発光制御部５８へ信号を送信し、発光制御部５８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細動脈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、本血圧計１００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、まずカフ３１および／またはカフ３２を加圧部５３ａで加圧することにより浅側頭動脈２８(図２参照）または耳珠内の細動脈の血流を止めた状態から減圧バルブ５４ａを作動させ、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。

なお、インターネット等を介して、病院サイト，主治医サイトへこれらのデータを個人のＩＤデータと共に送信し、管理可能とし、各個人へのアドバイスなどフィードバックするようにしてもよい。また、病院内等の院内ＬＡＮ等により、演算された最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）、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）、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、外部通信部７４を介して、ナースセンター等の血圧管理装置(パソコン)２００に送信し、管理可能としてもよい。

また、本体５０の操作パネル６６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。

本血圧計１００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)、姿勢と併せて血圧を表示できるので、患者の日常の体位の変化(就寝時では寝返り,いびき等)に伴う、血圧の変化を測定し、記憶することができ、血圧調整障害の患者に見られる障害の判定を、日常の変化値を判定材料として精度よく行える。

本発明の実施例のシステム全体を示す図である。 耳介の名称を説明する図である。 本発明の実施例の血圧測定装置を示すブロック図である。 血圧の日内変動の一例を示す図である。

符号の説明

１００ 血圧計
２１ 耳珠
３０ 血圧検出部
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 耳掛形支持体
４１ 耳掛部
４２ 連結部
５０ 本体
７２ａ 姿勢センサ

Claims (5)

1. 耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を所定の時間毎に連続して行う血圧測定部と、連続して行なわれる血圧測定値を記憶する記憶部とを備える血圧測定装置であって、
   被測定者の測定時の姿勢及び／または運動状態を検出する１つの加速度センサを備え、前記記憶部に血圧測定値を前期測定時の姿勢及び／または運動状態の情報とともに前記記憶部に記憶することを特徴とする血圧測定装置。
2. 請求項1記載の血圧測定装置と有線または無線で通信を行い、前記記憶部に記憶された血圧測定値を前期測定時の姿勢及び／または運動状態の情報とともに記憶し、任意の表示形式で表示部に表示可能とすることを特徴とする血圧管理装置。
3. 耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を所定の時間毎に連続して行う血圧測定部と、連続して行なわれる血圧測定値を記憶する記憶部とを備える血圧測定装置の制御方法であって、
   １つの加速度センサにより被測定者の測定時の姿勢及び／または運動状態を検出する工程と、血圧値を演算する工程と、演算された血圧値を姿勢及び／または運動状態の情報とともに記憶部に記憶する工程と、からなることを特徴とする血圧測定装置の制御方法。
4. 耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を所定の時間毎に連続して行う血圧測定部と、連続して行なわれる血圧測定値を記憶する記憶部とを備える血圧測定装置の制御方法を実行するための制御プログラムであって、
   １つの加速度センサにより被測定者の測定時の姿勢及び／または運動状態を検出する工程のプログラムと、血圧値を演算する工程のプログラムと、演算された血圧値を姿勢及び／または運動状態の情報とともに記憶部に記憶する工程のプログラムと、からなることを特徴とする血圧測定装置の制御方法を実行するための制御プログラム。
5. 請求項４の制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
   

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