JP2007533357A - 血圧計 - Google Patents

Abstract

本発明は、患者のある部位で動脈血圧を測定するための自動式血圧計を提供する。本発明に係る自動式血圧計は、いかなる形態の外部ポンプも必要としない。本発明は、血流遮断ガス袋を膨張させるために、予め設定された量の膨張推進物を収容している膨張推進物供給室を用い、これにより測定を行うことを可能にしている。血圧計のすべての構成要素は帯状物に取り付けられ、又は帯状物と一体化されている。帯状物は、患者の所望の位置で血圧計を支持する。本発明に係る血圧計は、安価であり、操作が単純であり、医療機関外又は研究機関外の環境において、非専門家が用いることができる。

Description

本発明は、医療検査及び診断のための機器に関する技術分野に属する。とくには、本発明は、腕、手首及び指で測定を行うための自動式血圧計（automatic blood pressure monitor）に関するものである。より詳しくは、本発明は、部品内蔵型であり、外部ポンプを用いず、医療機関外又は研究機関外の環境において非専門家が用いることができる自動式血圧計に関するものである。

腕、手首又は指で血圧を測定する家庭用の自動式血圧計は、近年、非常に多くの仕様のものが市販されている。

一般的に、健康状態の履歴を保有するために定期的又は散発的に血圧を測定することを希望する人は、このような家庭用の血圧計を用いることが推奨される。とくに、肥満者、喫煙者及び妊婦などといった高血圧を発症する潜在的な有力候補と考えられる種々のグループの人々に推奨される。家庭用の血圧計は、後日の診察のためのデータベースを構築するために、ある期間にわたって一連の血圧測定を行うのに有用である。また、医師ないしは診療所等を訪れるのが簡単ではなく、あるいは不便である場合において、緊急時に高血圧を制御するための処置を最適に行うために薬剤投与を監視するのにも有用である。多くの人々にとって、家庭での血圧測定は、最も正確に血圧を測定する方法であると考えられる。なぜなら、これらの人々は、家庭ではくつろいでいるが、医療機関の環境において緊張して血圧が上昇する傾向があるからである。

家庭用の自動式血圧計の販売が年々増加しているといった事実があるのにもかかわらず、定期的に血圧を測定すべき上記グループに属する人々のうちの非常に少数の割合の人のみが実際にこのような血圧計を所有しているだけである。このような状況が生じている理由は多々あるが、主な理由は、コスト、経時的な信頼性及び心理的な理由である。心理的な理由は、大半の人々は、通常、自分が健康であると考えており、それゆえ医療用の測定機器の購入はおそらくは好ましくない出費であると考えて購入を控えるといったものであろう。

血圧を測定するための自動式血圧計は、通常、次の構成要素を含んでいる。
・ 膨張可能な包囲具（cuff）
・ ポンプと、包囲具を膨張・収縮させる電動バルブとを主要素とする電気空力装置
・ トランスデューサ（変換器）
・ 電子回路
・ デジタル式の読み取り手段
・ 蓄電池、又はコンセントに接続して用いる電源
これらのすべての構成要素、とくにポンプ、電動バルブ及びポンプに必要な動力源を組み合わせた自動式血圧計は、潜在的な平均的ユーザにとっては高価なものとなる。このような比較的高い価格は、一般に、血圧計の使用の頻度を下げるものと強く断言することができる。さらに、上記のすべての構成要素を組み込むことは、血圧計を比較的大型化する結果となり、出張、休暇旅行などの際に家庭外に手軽に持ち出せるポケットサイズの大きさに寸法を低減する上において、血圧計の製造者を制約する結果となる。

それゆえ、本発明の目的は、同様の目的を達するために設計された現在市販の血圧計の上記欠点を解消することができる自動式血圧計を提供することである。とくには、本発明の目的は、包囲具を膨張及び収縮させる電気空力装置を含まない自動式血圧計を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、現在市販の血圧計よりも大幅に安価な自動式血圧計を提供することである。

本発明のさらにもう１つの目的は、現在市販の血圧計よりも大幅に小さい自動式血圧計を提供することである。

本発明のさらにもう１つの目的は、ポケットに入れて持ち運ぶのに十分な程度に小さい自動式血圧計を提供することである。

本発明のさらなる目的は、１回又は限定された回数の使用の後廃棄することができる自動式血圧計を提供することである。

本発明のさらなる目的は、意図された使用期間にわたって極めて信頼性の高い自動式血圧計を提供することである。

本発明のさらなる目的は、操作が容易である自動式血圧計を提供することである。

本発明のさらなる目的及び利点は、以下の説明により明らかとなるであろう。

第１の態様においては、本発明は、患者のある部位で動脈血圧を測定するための自動式血圧計を提供する。
本発明に係る好ましい実施態様は、次の各構成要素を含んでいる。
ａ） 膨張可能な血流遮断ガス袋（blood flow occluding bladder）。
ｂ） 上記血流遮断ガス袋を膨張させる圧力生成器（pressure generator）。
ｃ） 上記血流遮断ガス袋を収縮させる手段。
ｄ） 動脈の圧力を示す出力を検出、計算、生成する手段。
ｅ） 上記出力を可視信号に変換する手段。
ｆ） 上記信号を表示する手段。
ｇ） 該血圧計にエネルギを供給する手段。
ｈ） 上記患者の上記部位で該血圧計を支持する帯状物（strap）。

好ましい実施態様においては、圧力生成器は、予め設定された量の膨張推進物（propellant）を収容している膨張推進物供給室と、膨張推進物を解放する出口バルブとを含む。血流遮断ガス袋を収縮させる手段は、血流遮断ガス袋に設けられ予め設定された寸法を有する常時開いた小さい出口穴を含む。エネルギ供給手段は、検出、計算、変換、表示を行う各手段の動作に必要なエネルギの供給のみを行う。該血圧計を含むすべての要素は、帯状物に取り付けられ、又は帯状物と一体化されている。予め設定されるべき膨張推進物の量、血流遮断ガス袋の体積、及び、出口バルブの開口部の断面積と血流遮断ガス袋の出口穴の断面積の比は、出口バルブを開いたときに、血流遮断ガス袋に流入する膨張推進物が、上記部位で血液の流れを遮断するのに必要な圧力よりも高い初期最大圧力まで上記血流遮断ガス袋を膨張させるように設定される。膨張推進物が上記出口穴を通って上記血流遮断ガス袋から抜け出すのに伴って、血流遮断ガス袋内の圧力は、予め設定された速度で、最大圧力値から、動脈の上記部位における拡張期血圧より低い圧力値まで低下する。本発明のいくつかの好ましい実施態様においては、自動式血圧計は、さらに中間室を含む。

本発明のもう１つの好ましい実施態様においては、患者のある部位で動脈血圧を測定するための自動式血圧計は、次の構成要素を含んでいる。
ａ） 加圧された血流遮断ガス袋。
ｂ） 血流遮断ガス袋を減圧する手段。
ｃ） 動脈の圧力を示す出力を検出、計算、生成する手段。
ｄ） 上記出力を可視信号に変換する手段と。
ｅ） 上記信号を表示する手段。
ｆ） 該血圧計にエネルギを供給する手段。
ｇ） 患者の上記部位で該血圧計を支持する帯状物。

この実施態様においては、血流遮断ガス袋は、予め設定された圧力及び予め設定された量のガスを最初に収容している膨張可能なガス袋を含む。血流遮断ガス袋を減圧する手段は、最初は封止部材（seal）によって閉じられた、予め設定された寸法の出口穴を含む。エネルギ供給手段は、検出、計算、変換、表示を行う各手段の動作に必要なエネルギの供給のみを行う。該血圧計を含むすべての要素は、帯状物に取り付けられ、又は上記帯状物と一体化されている。

帯状物を締め付けて血流遮断ガス袋を動脈の上の皮膚に対して押圧したときに、皮膚に対する圧力が動脈内の血流を遮断するのに十分な高圧となる。封止部材を除去したときに、ガスは出口穴を通って血流遮断ガス袋から抜け出し、血流遮断ガス袋内の圧力は、予め設定された速度で、動脈の上記部位における拡張期血圧より低い圧力値まで減少する。加圧された血流遮断ガス袋は、該血圧計とは個別に設けられ、１回の測定を行うために該血圧計に取り付けることができ、もう１回の測定を行うために他の加圧された血流遮断ガス袋と取り換えることができるものであってもよい。

本発明のすべての実施態様において、該血圧計は、１回又は限定された回数の測定後に廃棄することができるものであってもよい。また、動脈は、腕、手首又は指のいずれかに位置する動脈であってもよい。

本発明のすべての実施態様において、自動式血圧計の帯状物は、固定手段（fastening means）と舌状部（tongue）とを含んでいてもよい。該血圧計の要素のうちの一部のものが帯状物内／上に配置され、該血圧計のその他の要素が舌状部内／上に配置されていてもよい。

本発明のいくつかの実施態様においては、帯状物及び固定手段は、舌状部から取り外し可能である。また、帯状物及び固定手段は、１回又は限定された回数の測定後に廃棄することができるものであり、舌状部は、他の帯状物及び固定手段に取り付けられて再使用できるものである。

動脈の圧力を示す出力を検出、生成する手段は、圧力トランスデューサ（pressure transducer）又は小型マイクロホン（miniature microphone）であってもよい。上記検出、計算、変換、表示を行う各手段にエネルギを供給する手段は、蓄電池又は予め充電されたコンデンサであってもよい。

本発明の好ましい実施態様において、自動式血圧計は、１つより多い膨張推進物供給室を含んでいてもよい。膨張推進物供給室の各々は、それぞれ独立して開口する出口バルブを有していてもよい。膨張推進物供給室は、該血圧計とは個別に設けられ、１回又は複数回の測定を行うために該血圧計に取り付けることができ、さらに多くの測定を行うために他のガス供給室と取り換えることができるものであってもよい。

もう１つの態様においては、本発明に係る自動式血圧計を用いる血圧測定方法が提供される。この係る方法は、次の各ステップを含む。
・ 血圧を測定すべき身体の部分のまわりに帯状物を巻き付け（wrap）、収縮した血流遮断ガス袋を、測定対象である動脈の上に直接配置する。
・ 帯状物が皮膚に強く（firmly）押圧されて皮膚を固定するまで、該帯状物を締め付ける。
・ 上記検出、計算、変換、表示を行う各手段を作動させる（turn on）。
・ 出口バルブを開いて供給室内の膨張推進物が血流遮断ガス袋内に流入するのを可能にし、まず、ガス袋を、動脈内の血液の流れを遮断するのに十分な高圧となるまで加圧する。
・ 出口穴を通してガス袋からガスが抜け出るのを可能にし、ガス袋を、拡張期血圧（最低血圧）より低い圧力まで徐々に減圧して、動脈の遮断の度合いを低減する。
・ 血流遮断ガス袋が徐々に減圧されるときに、検出手段で血液の流れの振動及び圧力を測定する。
・ 計算手段及び変換手段でもって、検出手段からの信号を分析する。
・ 表示手段に、収縮期血圧（最高血圧）及び拡張期血圧並びに必要に応じて脈拍数をデジタル表示させる。
・ 測定後に身体から帯状物を除去する。

中間室を含んでいる自動式血圧計に係る本発明の態様においては、血圧測定方法は、次の各ステップを含む。
・ 血圧を測定すべき身体の部分のまわりに帯状物を巻き付け、収縮した血流遮断ガス袋を、測定対象である動脈の上に直接配置する。
・ 帯状物が皮膚に強く押圧されて皮膚を固定するまで、該帯状物を締め付ける。
・ 検出、計算、変換、表示を行う各手段を作動させる。
・ 予め設定された量の膨張推進物が、供給室から中間室に流入するのを可能にする。
・ 供給室から中間室内への膨張推進物の流れを阻止又は抑制する。
・ 中間室と血流遮断ガス袋との間のバルブを開いて中間室内の膨張推進物が血流遮断ガス袋内に流入するのを可能にし、まずガス袋を動脈内の血液の流れを遮断するのに十分な高圧となるまで加圧する。
・ 出口穴を通してガス袋からガスが抜け出るのを可能にし、ガス袋を拡張期血圧より低い圧力まで徐々に減圧して、動脈の遮断の度合いを低減する。
・ 予め設定された上記ガス袋内の圧力が過大である（exceeded）ときには開く解放バルブにより、ガス袋内の圧力を必要に応じて調整する。
・ 血流遮断ガス袋が徐々に減圧されるのに伴って、検出手段で血液の流れの振動及び圧力を測定する。
計算手段及び変換手段でもって、検出手段からの信号を分析する。
・ 表示手段に、収縮期血圧及び拡張期血圧並びに必要に応じて脈拍数をデジタル表示させる。
・ 測定後に身体から帯状物を除去する。

中間室を含んでいる自動式血圧計に係る本発明の態様においては、該血圧計を身体に取り付ける前に供給室を充填してもよい。供給室から中間室への膨張推進物の流れをバルブを用いて阻止し、供給室から中間室への膨張推進物の流れを両室の間の非常に小さい穴を用いて抑制してもよい。ある１つの実施態様においては、単一の動作でもって同時に、膨張推進物供給室と中間室との間のバルブを開くとともに、中間室とガス袋との間のバルブを閉じてもよい（逆も可）。

加圧された血流遮断ガス袋を含んでいる自動式血圧計に係る本発明の態様においては、血圧測定方法は、次の各ステップを含む。
・ 血圧を測定すべき身体の部分のまわりに帯状物を巻き付け、加圧された血流遮断ガス袋（室）を、測定対象である動脈の上に直接配置する。
・ 検出、変換、表示を行う各手段を作動させる。
・ 加圧された血流遮断ガス袋（室）が、動脈内の血液の流れが停止するよう皮膚に対して強く押圧されるまで、帯状物を締め付ける。
・ 支持手段を固定する。
・ 血流遮断ガス袋内の封止部材を開いて、ガスがガス袋の出口穴を通ってガス袋から抜け出るのを可能にし、ガス袋を徐々に減圧して動脈の遮断の度合いを低減する。
・ 血流遮断ガス袋（室）が徐々に減圧されるときに、検出手段で脈拍を測定する。
・ 変換手段及び計算手段でもって、検出手段からの信号を分析する。
表示手段に、収縮期血圧及び拡張期血圧並びに必要に応じて脈拍数をデジタル表示させる。
・ 測定が完了した後に身体から帯状物を除去する。

本発明に係る自動式血圧計の実施態様のいずれかにより血圧を測定する場合、動脈は、次の群から選択されてもよい。
・ 腕で測定するための上腕動脈。
・ 手首で測定するためのとう骨動脈（radial artery）。
・ 人差し指で測定するための指動脈。

以下、添付の図面を参照しつつ、図示された非制限的な好ましい実施の形態の記述により、本発明の上記及びその他の特徴及び利点をすべて、さらに詳しく説明する。

血圧を測定するための従来の自動式血圧計においては、血圧を測定する部位で肢（limb）を取り囲む包囲具（カフ）は、膨張可能なガス袋を含んでいる。ガス袋は、まず、動脈を通る血液の流れを遮断するのに十分な高圧力が得られるまで、空気をポンプで圧入する電気空力装置を用いて膨張させられる。この後、空気は包囲具から緩慢に解放され、圧力は、動脈の収縮期血圧値を経て、拡張期血圧値まで低下する。

本発明は、前記の家庭用の自動式血圧計でみられる、より高価でより寸法が大きい構成要素のいくつかをなくすことによりその目的を達成する。とくに、本発明に係る血圧計は、包囲具を膨張及び収縮させるための電気空力装置を備えていない。本発明に係る血圧計は、膨張推進物供給室を備えた圧力発生器を用いる。この圧力発生器には、ある量の適切な膨張推進物が予め充填されている。かくして、この膨張推進物が膨張可能なガス袋に解放されるときに、１回又は複数回の測定を行うことができる。電気空力装置が存在しないので、血圧計のエネルギ要求は、基本的にはゼロに近く、それゆえ高価で寸法が大きい蓄電池（バッテリ）は必要とされない。

図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、それぞれ、本発明の好ましい実施の形態の上面図、下面図及び断面図を模式的に示している。血圧を測定するための自動式血圧計１は、一方の端部に留め具４（バックル）を有し、他方の端部に舌状部１０（トング）を有する帯状物２（ストラップ）を備えている。この帯状物２は、血圧計の全ての構成要素を支持し、測定を行うための適切な部位で、血圧計を身体に取り付けるのに用いられる。留め具４は、血圧測定操作時に、血圧計を身体に対して強固に保持している帯状物を閉じるのに用いられる。舌状部１０は、トランスデューサ（変換器）からの信号を処理して測定結果を表示するための電子機器を収容している。

なお、図１Ａから図１Ｃまでに記載されている形態は例示的なものであり、その他の多くの形態が容易に考えられるということに注目すべきである。例えば、電子機器は、舌状部ではなく、帯状物の一部に埋設し又は取り付けてもよい。図示された留め具は血圧計を所定の部位に保持するその他の適切な手段と取り換えてもよい。便宜上、「舌状部」及び「留め具」との語句は、本明細書の全ての部分において、それぞれ、電子機器ユニット（electronics unit）、及び、固定装置（fastening arrangement）を示すものとして用いられている。しかしながら、代替的な位置又は配置（alternative locations or arrangements）は、これらの語句の文字通りの意味を超えることが想定されているということを理解すべきである。本明細書ではいくつかの代替的な実施の形態を説明するだけであるが、当業者であれば以下の説明に基づいてその他の実施の形態を容易に考えつくことができるであろう。

本発明の原理は、断面図を参照することにより最も良く理解できるであろう。図１Ｃによれば、帯状物２内に、相互に接続された２つの室（チャンバ）が設けられていることが分かるであろう。帯状物２の外表面には（身体に取り付けられた状態、図１Ａに示す上面図参照）、膨張推進物供給室１６が存在する。供給室１６は、液化ガス又は圧縮されたガスである膨張推進物が予め充填され、帯状物２の内表面の血流遮断ガス袋２２に接続されている。バルブ１８が開かれたときに、供給室１６とガス袋２２との間の圧力差は、高圧ガのスが供給室１６から抜け出してガス袋２２に入り、ガス袋２２が膨張することを可能にする。液体の膨張推進物の場合、バルブ１８を開いたときの圧力の急激な低下が、液体の少なくとも一部を気体の状態に変化させる。

膨張させられたガス袋２２は、血圧を測定すべき人の動脈を押圧し、その血液の流れを遮断する。常時開いている小さい出口穴２０は、ガスが血流遮断ガス袋２２を抜け出し、その結果予め設定された時間でガス袋２２が収縮するのを可能にする。ガス袋２２が収縮している間、トランスデューサ２６は、信号を、帯状物２内に埋設された導線（図示せず）を経由して舌状部１０内の電子機器に連続的に送る。図１Ｃでは、ガス袋２２は膨張させられた状態で示され、ガス袋２２がどのように帯状物２から膨出して動脈を押圧するかが示されている。ガス袋２２は、膨張させられていないときには、帯状物の本来の体積内に収まっている。

出口穴２０の寸法は、バルブ１８の開口部の寸法に比べてかなり小さい。これは、血流遮断ガス袋２２が急速に膨張し（通常は１秒未満）、かつ比較的緩慢に収縮する（通常は１５〜３５秒）のを可能にする。さらに、常時開いている穴２０からの緩慢なガス流出は、ガス袋２２の膨張段階で重要な効果を奏する。

帯状物２は、ポリエステル又はポロプロピレンなどの適切な可撓性を有する材料でつくられている。血流遮断ガス袋２２は、帯状物２を形成している材料より非常に高い弾性を有する材料でつくられている。これは、ガス袋２２の膨張及び収縮が、帯状物２の内面とおおむね垂直な方向に起こることを確実化する。

留め具４は、金属、好ましくは硬質プラスチックなどの適切な材料でつくることができる。留め具４としては、図中に示すような形態、あるいは例えばベルクロ・ファスナ（登録商標 velcro fasteners）などといった任意の適切な形態のものを用いることができる。図１Ａ〜１Ｃに示す留め具４においては、舌状部１０は細穴６（slit）に挿入され、血圧計を取り付けるべき身体の部分のまわりを取り巻くループ状のものとなる。帯状物２は必要なだけ締め付けられ、この後鉤状部８（hook）のまわりに巻き付けられ、血圧計を身体の部分に強固に保持する。留め具４は、異なる人々の異なる寸法の手足に適合できるように、帯状物２の周囲との簡易な調整が可能でなければならない。正確な血圧測定を可能にするには、血圧計が皮膚に対して強固に保持されるまで、帯状物２を締め付けることが必要である。

舌状部１０は、好ましく、その内部に電子機器が埋設された硬質プラスチックでつくられ、デジタル表示器１２（display）と、オン／オフ・機能選択スイッチ１４とを含み、さらに（図示していないが）、専用のマイクロコンピュータ、又は、トランスデューサからの信号を処理するための適切な集積回路と、エネルギ源と、その他の必要な電子部品とを含んでいる。

家庭用の自動式血圧計で用いられる２つの最も普通の方法は、聴診法（auscultatory method）及び振動測定法（oscillometric method）である。聴診法は、動脈の圧縮によって発生する音の分析に基づいている（１９０５年にコロトコフ（Korotkoff）によって初めて開示された）。振動法は、動脈の圧力パルスによって惹起される振動の解析に基づいている。

本発明の好ましい実施の形態においては、振動法を用いて血圧及び脈拍数を測定する。この方法においては、動脈の上に位置する血流遮断ガス袋２２内（又は、血流遮断ガス袋２２に相互接続された別の室内）に配置された小型圧力トランスデューサ２６が、心臓のポンプ作用の結果として生じる血流の圧力変化を検出する。振動法、圧力トランスデューサ、及び、測定を実行して計算しその結果を表示するのに必要なその他の電子機器素子は当業者によく知られているので、本明細書ではこれ以上の説明は行わない。血圧の測定に聴診法を利用する本発明の実施の形態においては、圧力トランスデューサに代えて、動脈内の音を検出する小型マイクロホンが設けられる。

非制限的な具体例としては、モトローラ（Motorola）によって製造されているモデルＭＰＸ２３００ＤＴ１の圧力センサ及び附属電子機器、又は、ＩＣセンサーズ（ICSesors）によるモデル１６２０の圧力センサが、本発明に係る血圧計に用いるのに適切であるということが判明している。

本発明に係る血圧計では、任意の適切な膨張推進物、すなわち圧縮空気又は液化二酸化炭素などといった、有害でなくかつ爆発性でない液化ガス又は圧縮ガスを用いることができる。各室間の体積比、及び、血流遮断ガス袋２２を膨張させるための最大圧力は、ガス供給室内の初期圧力を決定する。ガス袋２２の最大圧力は、動脈内の血液の流れを遮断するのに十分な高圧であるべきである。この圧力は、通常、収縮期血圧（最高血圧）より約３０ｍｍＨｇ高い値とされる。従来の家庭用の自動式血圧計では、電気空力装置は、収縮期血圧が非常に広い範囲にわたって変化するという事実に対応するために、血流が停止するまで駆動される。本発明に係る血圧計は、ひとたび駆動されると血流遮断ガス袋２２内の圧力を上昇させる手立てがないので、初期圧力は、最も極端な場合を除いて全ての場合に対応するのに十分な高圧でなければならない。本発明の好ましい実施の形態においては、その仕様は、膨張推進物供給室１６からガスを解放する際におけるガス袋２２内の初期圧力は２２０ｍｍＨｇから２５０ｍｍＨｇまでの間であるべきであるという要求に基づいている。

各室間のガスの流れを調整することは必要ではなく、膨張推進物供給室と血流遮断ガス袋との間をガスが流れるのを可能にするだけでよいので、バルブ１８は単純で安価な仕様のものでよい。このようなバルブとしては、ピストンを引き又は押すことにより開閉されるピストン型のバルブ、あるいは、複数の壁部を離間させて広げることにより開かれる圧着管（crimped tube）などといった、より単純な仕様のものが挙げられる。

本発明のこの実施の形態に係る自動式血圧計を用いて血圧を測定する方法は、次の各ステップを含んでいる。
ａ） 血圧を測定すべき肢のまわりに帯状物２を巻き付け、収縮した血流遮断ガス袋２２を、測定対象である動脈、すなわち腕で測定を行うための上腕動脈、手首での測定のためのとう骨動脈、あるいは人差し指での測定のための指動脈上に直接配置する。
ｂ） 帯状物が皮膚に強固に押圧されて皮膚を固定するまで、該帯状物を締め付ける。
ｃ） 電子機器を作動させる。
ｄ） バルブ１８を開いて供給室１６内の膨張推進物が血流遮断ガス袋２２内に流入するのを可能にし、まずガス袋を、動脈内の血液の流れを遮断するのに十分な高圧となるまで加圧する。
ｅ） 出口穴２０を通してガス袋２２から膨張推進物が抜け出るのを可能にし、ガス袋を、拡張期血圧より低い圧力まで徐々に減圧して、動脈の遮断の度合いを低減する。
ｆ） 血流遮断ガス袋２２が徐々に減圧されるときに、圧力トランスデューサ２６で血液の流れの振動及び圧力を測定し、圧力トランスデューサ２６からの信号を電子機器で分析し、表示器１２に、収縮期血圧及び拡張期血圧並びに必要に応じて脈拍数をデジタル表示させる。
ｇ） 測定後に身体から帯状物を除去する。

測定手法についてのこの説明から分かるように、測定を行うための特別な訓練は不要であり、専門家による支援も不要である。

本発明に係る血圧計は使い捨て式であり、十分に安価であって、１回だけ又は限定された回数だけ使用することができ、この後廃棄することができる。本発明に係る血圧計のコストをさらに低減するためのその他の代替的な実施の形態も可能である。

例えば、本発明に係る血圧計のコストを低減する１つの方法は、帯状物上で膨張推進物を収容している１つより多い室１６を設け、単一の血圧計で複数回の測定を行うことを可能にすることである。この変形例は、例えば、患者が短期間にわたって毎日一連の測定を行わなければならない場合にとくに有用である。この形態では、患者が取得した血圧計は、全ての室１６が空になった後で廃棄される。図２Ａ〜２Ｃは、それぞれ、非制限的な具体例として４つの個別の供給室１６を有する実施の形態の上面図、下面図及び断面図を模式的に示している。

図７Ａ及び図７Ｂに、単一の膨張推進物供給室を用いて複数回の測定を行うように形成された本発明のもう１つの実施の形態を示す。図７Ａは、本発明のこの実施の形態を模式的に示す側面断面図である。供給室１６には、液化ガスの膨張推進物が格納されている。また、この実施の形態では、中間室１７も設けられている。バルブ１８’が閉じられた状態でバルブ１８が開かれ、室１６内の液体の一部が気化し、これにより発生したガスが室１７内に流入するのが可能となる。平衡状態に到達したときに、バルブ１８が閉じられる一方、バルブ１８’が開かれ、前記のように、中間室１７からガス袋２２内にガスが流入するのが可能となる。本発明のある実施の形態においては、２つのバルブ１８、１８’が機械的に連結され、例えば帯状物２上のボタンを押すなどといった単一の動作で同時に、一方のバルブを開く一方、他方のバルブを閉じることができ、これにより血圧計の使用態様をさらに簡略化することができるようになっている。中間室１７の寸法は、ガス袋２２を膨張させるのに十分な量のガスを収容し、所望の測定を実施することができるように設定されている。供給室１６は、血圧計が廃棄される前、又は新たな膨張推進物供給室が帯状物２に取り付けられる前に、この処理手順を数回繰り返して複数回の測定を行うのに十分な膨張推進物を収容している。

周囲が高温である結果、又は、供給室１６から液体の一部がガスの流れとともに中間室１７に流入する結果によりガス袋２２内の圧力が過剰となるのを防止するために、解放バルブ２０’（release valve）を設けてもよい。解放バルブ２０’は、ガス袋２２内の圧力が予め設定された値を超えた場合にのみ開くものであり、例えば、球体及びばねを備えたバルブ（ball and spring arrangement）、又は弾性的な弁口（elastic orifice）などの従来の仕様のものである。解放バルブ２０’は、必要であれば本発明のその他の全ての実施の形態に設けることができる。

図７Ｂは、本発明のこの実施の形態を実施するための多くの代替的な手法の１つを模式的に示している。この実施の形態においては、中間室１７は、膨張推進物供給室１６に対する小さい副室である。２つの室は、常時開いている小さい穴１９によって接続されている。室１６及び室１７には、平衡状態にある液状及びガス状の膨張推進物が充填されている。穴１９は、室１７とガス袋２２との間の通路の断面積と比べて非常に小さい。この場合、バルブ１８を開くと、供給室１６から室１７内への膨張推進物の流れは、室１７とガス袋２２との間の流れに比べて非常に制約され、基本的には最初に室１７内に収容されていた量の膨張推進物のみがガス袋に移動する。バルブ１８を閉じると、室１７には再び膨張推進物が充填され、血圧計はもう１つの測定を行う準備が整う。

前記のとおり、膨張推進部供給室１６は帯状物２内につくられた室である必要はなく、血圧計の１回の使用に対して帯状物２に恒久的に取り付けられた小さい容器（container）であってもよい。あるいは、膨張推進物の容器を一時的に取り付け、これを帯状物２に接続する手段を設け、これにより血圧計を繰り返して使用するため、もう１つの同様の容器と取り換えるようにしてもよい。

図３は、取り外し可能な膨張推進部物供給室３８を備えた血圧計３０の実施の形態の模式的な断面図である。この実施の形態においては、トランスデューサ２６が、剛体である舌状部１０の中空部である室３４（hollow chamber）内に配置されている。室３４は帯状物２中の開かれた通路３６によりガス袋２２に接続され、かつ、通路３２によってガス供給室３８に接続されている。通路３２は、室３８の底部のガスケット（gasket）を貫通する中空の針であってもよく、この場合、室３８が舌状部１０上のねじが着られた座部３１にねじ込まれるのに伴って膨張推進物が解放される。

図４は、取り外し可能な電子機器ユニットを備えた実施の形態を示す模式的な断面図である。トランスデューサ２６を含む電子機器ユニットは、帯状物２から取り外し可能な舌状部４２内に封入されている。トランスデューサ２６は、剛体である取り外し可能な舌状部４２の中空部である室４４内に配置されている。通路４６は、帯状物２内のガス袋２２から室４４内にガスが自由に流れるのを可能にする。膨張推進物供給室１６とバルブ１８と血流遮断ガス袋２２とを収容している新たな帯状物は、電子機器ユニットを収容している舌状部４２に、各測定の前に接続され、各使用の後に廃棄されるが、電子機器ユニットは多数回の測定で再使用することができる。

前記のとおり、包囲具を膨張させるための電気空力装置が存在しないので、電気エネルギの要求量は極めて低くなる。なぜなら、電力は、典型的には３０秒未満である実際の測定の時間中に電子機器に通電するのに必要な量であれば足りるからである。測定毎の全エネルギ要求は数ミリワットのオーダーである。１回又は限定された回数だけ使用するように設定された装置に対しては、この量のエネルギは、血圧計内に構築され使用後に血圧計とともに廃棄される極めて安価な蓄電池によって供給することができる。これらの血圧計に対しては、エネルギは、要求に応じて蓄積されたエネルギを、要求に応じて１段階又は多段階で緩慢に解放する予め充電されたコンデンサによって供給してもよい。

図５Ａ〜５Ｃは、それぞれ、本発明に係る自動式血圧計の単純化された実施の形態を模式的に示す上面図、下面図及び断面図である。

この実施の形態においては、帯状物２に、唯一の室である血流遮断ガス袋２２が設けられているだけである。室２２には、出口穴２０を被覆する封止部材５０によって室内に保有された圧縮ガスが予め充填されている。

本発明のこの実施の形態に係る自動式血圧計を用いて血圧を測定する方法は、次の各ステップを含んでいる。
ａ） 血圧を測定すべき身体の部分のまわりに帯状物２を巻き付け、加圧された血流遮断ガス袋２２を、測定対象である動脈の上に直接配置する。
ｂ） 電子機器を作動させる。
ｃ） 加圧された血流遮断ガス袋２２が、動脈内の血液の流れが停止するよう皮膚に対して強く押圧されるまで、帯状物を締め付ける（表示器上に示される）。
ｄ） 帯状物を固定する。
ｅ） 封止部材５０を開いて、ガスが出口穴２０を通ってガス袋２２から抜け出るのを可能にし、拡張期血圧より低い圧力までガス袋２２を徐々に減圧して動脈の遮断の度合いを低減する。
ｆ） 血流遮断ガス袋２２が徐々に減圧されるときに、圧力トランスデューサ２６で脈拍を測定し、電子機器でもってトランスデューサ２６からの信号を変換し、表示器１２に、収縮期血圧及び拡張期血圧並びに必要に応じて脈拍数をデジタル表示させる。
ｇ） 測定が完了した後に身体から帯状物を除去する。

この実施の形態においては、前記のように、加圧された血流遮断ガス袋２２は帯状物２と一体化されたものであってもよい。この場合、血圧計全部を使用後に廃棄してもよく、あるいは、電子機器及びトランスデューサの部分を、他の帯状物及び予め充填された室での再使用のために血圧計から分離してもよい。もう１つの変形例においては、加圧された血流遮断ガス袋のみが各測定の後に取り換えられる。この場合、別の室（separate chamber）は、例えば加圧された室を帯状物の内部のポケットに滑り込ませ（slip）、又はベルクロ・ファスナ（登録商標 velcro fasteners）を使用するなどといった、適切な手段により所定の位置に保持される。

血圧計の寸法を決定する上において、血流遮断ガス袋の幅及び長さは、それぞれ、肢の外周のほぼ４０％及び８０％とすべきであるということが注目される。平均的な腕についてはその外周は２４〜４４ｃｍであり、手首についてはその外周は１２〜２０ｃｍであり、指についてはその外周は５〜８ｃｍである。

図６は、人の手首に取り付けられた、本発明に係る血圧測定のための自動式血圧計の実施の形態を示している。

ここでは本発明の実施の形態が図示により説明されているが、本発明は、請求の範囲を超過することなく、またその精神を逸脱することなく、多数の変形例、修正例、及び適用例でもって実施することができるということが理解されるであろう。

本発明の好ましい実施の形態を模式的に示す上面図である。 本発明の好ましい実施の形態を模式的に示す下面図である。 本発明の好ましい実施の形態を模式的に示す断面図である。 ４つの独立したガス供給室を有する実施の形態を模式的に示す上面図である。 ４つの独立したガス供給室を有する実施の形態を模式的に示す下面図である。 ４つの独立したガス供給室を有する実施の形態を模式的に示す断面図である。 取り外し可能なガス供給室を含む実施の形態を模式的に示す断面図である。 取り外し可能な帯状物を含む実施の形態を模式的に示す断面図である。 本発明の単純化された実施の形態に係る、血圧を測定するための自動式血圧測定装置を模式的に示す上面図である。 本発明の単純化された実施の形態に係る、血圧を測定するための自動式血圧測定装置を模式的に示す下面図である。 本発明の単純化された実施の形態に係る、血圧を測定するための自動式血圧測定装置を模式的に示す断面図である。 人の手首に取り付けられた、本発明の実施の形態に係る、血圧を測定するための自動式血圧測定装置を示す図である。 単一の膨張推進物室を用いて複数の測定を行うように形成された、本発明のもう１つの実施の形態を模式的に示す図である。 単一の膨張推進物室を用いて複数の測定を行うように形成された、本発明のもう１つの実施の形態を模式的に示す図である。

符号の説明

１ 血圧計、２ 帯状物、４ 留め具、６ 細穴、８ 鉤状部、１０ 舌状部、１２ デジタル表示部、１６ 膨張推進物供給室、１８ バルブ、２２ 血流遮断ガス袋、２６ トランスデューサ。

Claims (20)

1. 患者のある部位で動脈血圧を測定するための自動式血圧計であって、
   ａ） 膨張可能な血流遮断ガス袋と、
   ｂ） 上記血流遮断ガス袋を膨張させる圧力生成器と、
   ｃ） 上記血流遮断ガス袋を収縮させる手段と、
   ｄ） 動脈の圧力を示す出力を検出、計算、生成する手段と、
   ｅ） 上記出力を可視信号に変換する手段と、
   ｆ） 上記信号を表示する手段と、
   ｇ） 該血圧計にエネルギを供給する手段と、
   ｈ） 上記患者の上記部位で該血圧計を支持する帯状物とを含み、
   上記圧力生成器が予め設定された量の膨張推進物を収容している膨張推進物供給室を含み、上記膨張推進物供給室が上記膨張推進物を解放する出口バルブを有し、
   上記血流遮断ガス袋を収縮させる上記手段が、上記血流遮断ガス袋に設けられ予め設定された寸法を有する常時開いた小さい出口穴を含み、
   上記エネルギ供給手段が、上記検出、計算、変換、表示を行う各手段の動作に必要なエネルギの供給のみを行い、
   該血圧計を含むすべての要素が、上記帯状物に取り付けられ、又は上記帯状物と一体化され、
   予め設定されるべき上記膨張推進物の量、上記血流遮断ガス袋の体積、及び、上記出口バルブの開口部の断面積と上記血流遮断ガス袋の出口穴の断面積の比が、
   上記出口バルブを開いたときに、上記血流遮断ガス袋に流入する上記膨張推進物が、上記部位で血液の流れを遮断するのに必要な圧力よりも高い初期最大圧力まで上記血流遮断ガス袋を膨張させ、かつ、上記膨張推進物が上記出口穴を通って上記血流遮断ガス袋から抜け出すのに伴って、上記血流遮断ガス袋内の上記圧力が、予め設定された速度で、上記最大圧力値から、上記動脈の上記部位における拡張期血圧より低い圧力値まで低下するように設定されていることを特徴とする自動式血圧計。
2. 中間室をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動式血圧計。
3. 患者のある部位で動脈血圧を測定するための自動式血圧計であって、
   ａ） 加圧された血流遮断ガス袋と、
   ｂ） 上記血流遮断ガス袋を減圧する手段と、
   ｃ） 動脈の圧力を示す出力を検出、計算、生成する手段と、
   ｄ） 上記出力を可視信号に変換する手段と、
   ｅ） 上記信号を表示する手段と、
   ｆ） 該血圧計にエネルギを供給する手段と、
   ｇ） 上記患者の上記部位で該血圧計を支持する帯状物とを含み、
   上記血流遮断ガス袋が、予め設定された圧力及び予め設定された量のガスを最初に収容している膨張可能なガス袋を含み、
   上記血流遮断ガス袋を減圧する手段が、最初は封止部材によって閉じられた、予め設定された寸法の出口穴を含み、
   上記エネルギ供給手段が、上記検出、計算、変換、表示を行う各手段の動作に必要なエネルギの供給のみを行い、
   該血圧計を含むすべての要素が、上記帯状物に取り付けられ、又は上記帯状物と一体化され、
   上記帯状物を締め付けて上記血流遮断ガス袋を上記動脈の上の皮膚に対して押圧したときに、皮膚に対する圧力が、上記動脈内の血流を遮断するのに十分な高圧となり、
   上記封止部材を除去したときに、上記ガスが上記出口穴を通って上記血流遮断ガス袋から抜け出すのに伴って、上記血流遮断ガス袋内の上記圧力が、予め設定された速度で、上記動脈の上記部位における拡張期血圧より低い圧力値まで減少することを特徴とする自動式血圧計。
4. 動脈が腕、手首又は指のいずれかに位置する動脈であることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の自動式血圧計。
5. 帯状物が固定手段と舌状部とを含み、該血圧計の構成要素のうちの一部のものが上記帯状物内／上に配置され、該血圧計のその他の構成要素が上記舌状部内／上に配置されていることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の自動式血圧計。
6. 該血圧計が、１回又は限定された回数の測定後に廃棄することができるものであることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の自動式血圧計。
7. 帯状物及び固定手段が舌状部から取り外し可能であることを特徴とする、請求項５に記載の自動式血圧計。
8. 帯状物及び固定手段が１回又は限定された回数の測定後に廃棄することができるものであり、舌状部が他の帯状物及び固定手段に取り付けられて再使用されるものであることを特徴とする、請求項７に記載の自動式血圧計。
9. 動脈の圧力を示す出力を検出、生成する上記手段が、
   ａ） 圧力トランスデューサ、及び
   ｂ） 小型マイクロホン
   を含む群から選択されたものであることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の自動式血圧計。
10. 上記検出、計算、変換、表示を行う各手段にエネルギを供給する手段が、
    ａ） 蓄電池、及び
    ｂ） 予め充電されたコンデンサ
    を含む群から選択されたものであることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の自動式血圧計。
11. １つより多い膨張推進物供給室を含んでいて、上記膨張推進物供給室の各々が、それぞれ独立して開口する出口バルブを有していることを特徴とする、請求項１に記載の自動式血圧計。
12. 膨張推進物供給室が、該血圧計とは個別に設けられ、１回又は複数回の測定を行うために該血圧計に取り付けることができ、さらに多くの測定を行うために他のガス供給室と取り換えることができるものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動式血圧計。
13. 加圧された血流遮断ガス袋が、該血圧計とは個別に設けられ、１回の測定を行うために該血圧計に取り付けることができ、もう１回の測定を行うために他の加圧された血流遮断ガス袋と取り換えることができるものであることを特徴とする、請求項３に記載の自動式血圧計。
14. 請求項１に記載の自動式血圧計を用いる血圧測定方法であって、
    血圧を測定すべき身体の部分のまわりに帯状物を巻き付け、収縮した血流遮断ガス袋を、測定対象である動脈の上に直接配置するステップと、
    帯状物が皮膚に強く押圧されて皮膚を固定するまで、該帯状物を締め付けるステップと、
    上記検出、計算、変換、表示を行う各手段を作動させるステップと、
    出口バルブを開いて供給室内の膨張推進物が上記血流遮断ガス袋内に流入するのを可能にし、まず上記ガス袋を、動脈内の血液の流れを遮断するのに十分な高圧となるまで加圧するステップと、
    出口穴を通して上記ガス袋から上記ガスが抜け出るのを可能にし、上記ガス袋を、拡張期血圧より低い圧力まで徐々に減圧して、動脈の遮断の度合いを低減するステップと、
    上記血流遮断ガス袋が徐々に減圧されるときに、検出手段で血液の流れの振動及び圧力を測定するステップと、
    上記計算手段及び変換手段でもって、上記検出手段からの信号を分析するステップと、
    上記表示手段に、収縮期血圧及び拡張期血圧並びに必要に応じて脈拍数をデジタル表示させるステップと、
    測定後に身体から上記帯状物を除去するステップとを含んでいることを特徴とする血圧測定方法。
15. 請求項２に記載の自動式血圧計を用いる血圧測定方法であって、
    血圧を測定すべき身体の部分のまわりに帯状物を巻き付け、収縮した血流遮断ガス袋を、測定対象である動脈の上に直接配置するステップと、
    帯状物が皮膚に強く押圧されて皮膚を固定するまで該帯状物を締め付けるステップと、
    上記検出、計算、変換、表示を行う各手段を作動させるステップと、
    予め設定された量の膨張推進物が上記供給室から中間室に流入するのを可能にするステップと、
    上記供給室から上記中間室内への膨張推進物の流れを阻止又は抑制するステップと、
    上記中間室と上記血流遮断ガス袋との間のバルブを開いて中間室内の膨張推進物が上記血流遮断ガス袋内に流入するのを可能にし、まず上記ガス袋を動脈内の血液の流れを遮断するのに十分な高圧となるまで加圧するステップと、
    出口穴を通して上記ガス袋から上記ガスが抜け出るのを可能にし、上記ガス袋を拡張期血圧より低い圧力まで徐々に減圧して、動脈の遮断の度合いを低減するステップと、
    予め設定された上記ガス袋内の圧力が過大であるときには開く解放バルブにより、上記ガス袋内の圧力を必要に応じて調整するステップと、
    上記血流遮断ガス袋が徐々に減圧されるのに伴って、検出手段で血液の流れの振動及び圧力を測定するステップと、
    上記計算手段及び変換手段でもって、上記検出手段からの信号を分析するステップと、
    上記表示手段に、収縮期血圧及び拡張期血圧並びに必要に応じて脈拍数をデジタル表示させるステップと、
    測定後に身体から上記帯状物を除去するステップとを含んでいることを特徴とする血圧測定方法。
16. 予め設定された量の膨張推進物が供給室から中間室に流入するのを可能にするステップを、帯状物を身体の部分のまわりに巻き付ける前に実行することを特徴とする、請求項１５に記載の血圧測定方法。
17. 供給室から中間室内への膨張推進物の流れを阻止するステップをバルブを用いて実行し、供給室から中間室内への膨張推進物の流れを抑制するステップを、上記供給室と上記中間室との間の非常に小さい穴を用いて実行することを特徴とする、請求項１５に記載の血圧測定方法。
18. 供給室から中間室内への膨張推進物の流れを阻止するステップと、上記中間室と上記血流遮断ガス袋との間のバルブを開くステップとを、単一の動作で同時に実行することを特徴とする、請求項１５に記載の血圧測定方法。
19. 請求項３に記載の自動式血圧計を用いる血圧測定方法であって、
    血圧を測定すべき身体の部分のまわりに帯状物を巻き付け、加圧された血流遮断ガス袋を、測定対象である動脈の上に直接配置するステップと、
    上記検出、変換、表示を行う各手段を作動させるステップと、
    上記加圧された血流遮断ガス袋が、上記動脈内の血液の流れが停止するよう皮膚に対して強く押圧されるまで、帯状物を締め付けるステップと、
    上記支持手段を固定するステップと、
    血流遮断ガス袋内の封止部材を開いて、上記ガスが上記ガス袋の出口穴を通って上記ガス袋から抜け出るのを可能にし、上記ガス袋を徐々に減圧して上記動脈の遮断の度合いを低減するステップと、
    上記血流遮断ガス袋が徐々に減圧されるときに検出手段で脈拍を測定するステップと、
    上記変換手段及び計算手段でもって、上記検出手段からの信号を分析するステップと、
    上記表示手段に、収縮期血圧及び拡張期血圧並びに必要に応じて脈拍数をデジタル表示させるステップと、
    測定が完了した後に身体から上記帯状物を除去するステップとを含んでいることを特徴とする血圧測定方法。
20. 動脈が、
    ・ 腕で測定するための上腕動脈、
    ・ 手首で測定するためのとう骨動脈、及び
    ・ 人差し指で測定するための指動脈
    を含む群から選択されたものであることを特徴とする、請求項１４、１５又は１９に記載の血圧測定方法。

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