JP2009072309A - 血圧測定装置及びカフ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 耳珠を血圧測定部位としてカフで加圧および減圧し光学的に血圧測定を行うときに、最適な与圧状態で正確な血圧測定を行うことのできる血圧測定装置及びカフ装置の提供。
【解決手段】 内側カフ６を保持する主保持部材１１と、外側カフ７を保持するとともに、内側カフに対して相対移動可能に主保持部材で案内される被案内部２３を有する移動部材１３と、移動部材を回動操作で移動する回動部材２０と、回動部材の回動操作にともない、最適な与圧発生状態になったことを目視で確認する目視部を有する与圧発生手段とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、血圧測定装置及びカフ装置に係り、特に外耳及びその周辺部を非測定部位として血圧測定を行う技術に関する。

血圧は、外部環境や内部環境の変化に応じて刻々変動している。このため、一拍一拍を連続的に記録できれば理想的となるが、たとえ連続的に記録できなくても、１日における血圧を定期的（間欠的）に連続測定して血圧の経時変化を測定することにより、健康管理を行うことも重要である。

従来の血圧測定装置で定期的に血圧を測定する場合には、例えば、被験者の上腕にカフを巻いて血圧を測定することになる。この場合には、上腕を覆う大きなサイズのカフと、このカフに接続される血圧測定装置の本体とを身体に装着する必要がある。このため、被験者は、カフを上腕に装着し、このカフに接続される血圧測定装置の本体とを身体に装着した状態で日常生活を送る必要があるが、これでは日常生活における支障が大きい。また被験者は圧力測定のたびに上腕が圧迫されて痛みを感じるなどの負担をしいられる場合もある。

このような問題を解決するために、本願出願人は外耳道に挿入される内側カフと、耳珠の外側に位置される外側カフとを保持するとともに、外側カフの内側カフに対する相対位置を調節可能にできる構成を有する血圧測定装置を提案している（特許文献１）。
特開２００６−２８８６４３号公報

上記の提案になる血圧測定装置によれば耳珠に装着されるカフを光透過性の弾性材料から構成し、光学式に脈波を検出する検出手段をカフの内部に内蔵する構成を備えている。また、耳珠に内外のカフを装着したときにカフの一部が外部に露出された場合でも外乱光の影響を受けずに正確な血圧測定が可能になる。

しかしながら、当該提案によれば個人差の大きな耳珠に対応する調節機能を備えているものの、最適な与圧状態で耳珠を挟持する構成とはなっていない。

したがって、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、個人差の大きな耳珠に対応する調節機能に加えて、最適な与圧状態で耳珠を挟持することで正確な血圧測定を行うことのできる血圧測定装置の提供を目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の血圧測定装置によれば、外耳道に挿入される内側カフと、耳珠の外側に位置される外側カフと、前記内側カフと前記外側カフとを保持する保持手段と、前記内側カフ及び前記外側カフの少なくともいずれかに内蔵され、血管を流れる血液から脈波信号を光学式に検出する脈波検出手段と、前記内側カフと前記外側カフとで耳珠を挟持した後に、前記内側カフと前記外側カフとを配管を介して送られる空気で加圧及び減圧する加減圧手段と、前記配管に接続されることで、前記内側カフ及び前記外側カフの圧力を検出する圧力検出手段と、前記脈波信号に基づいて血圧値を測定する血圧測定制御手段と、前記血圧値を表示する表示手段とを備えた血圧測定装置であって、前記保持手段は、前記内側カフを保持する主保持部材と、前記外側カフを保持するとともに、前記内側カフに対して相対移動可能に前記主保持部材で案内される被案内部を有する移動部材と、前記移動部材を回動操作で移動する回動部材と、前記回動部材の回動操作にともない、最適な与圧発生状態になったことを目視で確認可能である目視部を有する与圧発生手段とを備えることを特徴としている。

また、前記主保持部材は、前記内側カフの保持部と、そのネジ孔部の深さ方向が前記保持部と直交して形成される雌ネジ部と、前記移動部材の前記被案内部を案内するためにその長手方向と平行に形成される案内孔部とを形成し、前記回動部材は、その端部に回動ノブを、また前記雌ネジ部に歯合される雄ネジ部をその長手方向に形成し、前記与圧発生手段は、前記回動ノブの回動操作により前記内側カフと前記外側カフとが耳珠に対する当接状態になった後に、前記回動ノブの回動操作を続行することで、前記与圧発生状態になったことを前記目視部で確認可能であることを特徴としている。

また、前記与圧発生手段の前記目視部は、前記移動部材と前記回動部材との間に配置されるとともに、前記与圧発生手段は、前記移動部材に形成された第１の有底孔部の底面を取り付け基部として前記第１の有底孔部と同軸上に形成される棒部材と、前記回動部材に形成された第２の有底孔部と、前記棒部材によりその内径部が保持されるとともに、自然長から前記与圧発生状態になるように圧縮変形される圧縮コイルバネとから構成され、前記圧縮コイルバネは、前記回動ノブの回動操作で前記内側カフと前記外側カフとが耳珠に対する当接状態になったときに、前記目視部からその一部が露出され、前記与圧発生状態になると前記目視部から隠れるバネ係数を有することを特徴としている。

また、前記移動部材の前記被案内部を前記主保持部材に対して固定するための固定用ネジをさらに備えることを特徴としている。

そして、カフ装置は、外耳道に挿入される内側カフと、耳珠の外側に位置される外側カフと、前記内側カフと前記外側カフとを保持する保持手段と、前記内側カフ及び前記外側カフの少なくともいずれかに内蔵され、血管を流れる血液から脈波信号を光学式に検出する脈波検出手段を含み、前記保持手段は、前記内側カフを保持する主保持部材と、前記外側カフを保持するとともに、前記内側カフに対して相対移動可能に前記主保持部材で案内される被案内部を有する移動部材と、前記移動部材を回動操作で移動する回動部材と、前記回動部材の回動操作にともない、最適な与圧発生状態になったことを目視で確認可能である目視部を有する与圧発生手段とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、内側カフを外耳道にセットし外側カフを耳珠の外側にセットして、耳珠に対する当接状態にした後に、回動部材の回動操作をさらに行うことで、最適な与圧発生状態になったことを目視で確認でき、常に正確な血圧測定を行うことができる。

先ず、本発明は、耳介の一部である耳珠を測定部位としている。この耳珠は、頭部に固定され、主に集音目的に使用されるために、耳珠の周辺に存在する神経の量は、複雑な作業に使われる上腕や指に比べて少ない。このため、外耳及びその周辺部を用いて血圧測定をする場合、耳珠が最も痛みを感じにくい部位であり、かつ耳珠は小さい部位でありこれを挟持する一対のカフを小さく構成できるので、上腕や指を用い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がある。

しかし、耳珠は耳介の一部の小さい部位であることから、小さい血圧測定部を耳珠に対して確実かつ安定して固定することができないと、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こととなる。

例えば、血圧検出部には、耳珠を加圧するためのカフに加圧流体、加圧空気または加圧液体を供給するための配管と、血圧検出部を駆動する電力や血圧検出部から血圧測定装置本体へ送信する出力信号などの信号線である配線と連結される。この配管と配線は血圧測定装置の本体に連結される。このために、長期間に渡って血圧測定を行う際に、例えば、血圧測定装置の本体を操作する際に、配管や配線に手が触れて血圧検出部の装着位置がずれてしまうと、正しい血圧測定ができなくなる。

これに加えて、内側カフを外耳道にセットし外側カフを耳珠の外側にセットし、耳珠に対する当接状態にした後に、最適な与圧発生状態で血圧測定を行う必要がある。

以下に図面を参照して、本発明に係る好適な一実施形態の血圧測定装置を説明する。なお、以下に示す各実施形態の血圧測定装置の各部の構成は、一例に過ぎず、これらにより本発明の技術的範囲が限定的に解釈されないことは言うまでもない。

＜全体構成＞
図１は、本発明の血圧測定装置である耳式血圧計１を耳介に対する使用状態にした様子を示した外観斜視図である。

本図において、いわゆる耳である耳介２２０は、外耳道２３０の縁部から連続形成される耳珠２２１と対珠２２２と耳甲介２２３と対輪２２４と耳輪２２５と対輪脚２２６とが、図示のような相互位置関係になっている。また、対輪２２４の裏面側は頭部側面に連続する耳掛け部分となる延設部（不図示）が形成される場合がある。これらの各部位の形状とサイズは性別、男女別、年齢別または人種別の個体差が大きいことが知られている。また、耳珠２２１の傍には浅側頭動脈が上下方向に存在していることも知られている。

次に、耳式血圧計１は、外耳道２３０に挿入されてセットされるカフの一方となる内側カフ組立体６と、耳珠２２１の外側に位置されるカフの他方となる外側カフ組立体７を図示のように保持組立体１０によって保持している。またこの保持組立体１０からは配管４と配線５とが夫々接続されており、配管４と配線５を介して装置本体１００に接続されている。

また、外側カフ組立体７は、玉軸受け（不図示）を介して固定しても良く、この場合には、外側カフ組立体７は自在に首振り運動もできるので、耳珠２２１に対して均等に当接できるようになる。一方、内側カフ６は外耳道の耳穴２３０中にセットされる。

以上のように構成される装置本体１００を、例えば、被験者の胸ポケットまたは専用ポーチ内に収容し、衣類の胸ポケットに入れた後にクリップなどで挟むことで、日常の動きでは脱落しないようにできる。また、装置本体１００の上面において液晶表示部、スタートスイッチなどを配置して、血圧測定時に必要となる必要な操作をポケットなどから取り出すことなく行えるようにしても良い。

＜光電容積脈波血圧計の回路構成＞
図２は、図１の耳式血圧計１を光電容積脈波血圧計として構成した場合の装置本体１００の構成を示すブロック図である。図２において、耳珠２２１に装着される内側カフ（組立体）６はシリコンラバー製の空気袋８（破線図示）を備えており、この内部には、光電センサ（脈波センサ）を構成する受光素子２ａを内蔵している。また、外側カフ７（組立体）は、シリシコンラバー製の空気袋８（破線図示）を備えており、この内部には、発光素子２ｂが内蔵されている。

図中において二重線で図示した配管４は、エアチューブであり、内側カフ６及び外側カフ７内への空気の流路を形成している。圧力ポンプ１０３は電動小型モータを駆動源としており、コンデンサータンク中に圧縮空気を送り、整流後に内側カフ組立体６及び外側カフ組立体７内に圧力空気を送り込む。また、配管４から分岐接続される急排弁１０４は不図示の電磁弁機構が設けられており、内側及び外側カフ組立体６、７内の圧力を急速に減少させる。さらに同様に分岐接続される微排弁１０５は、内側及び外側カフ組立体６、７内の圧力を一定速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で減少させる。

また、配管４から分岐接続される圧力センサ１０６は、カフ６、７内の圧力に応じて電気的パラメータを変化させる。この圧力センサ１０６に接続される圧力検出アンプ（ＡＭＰ）１０７は、圧力センサ１０６の電気的パラメータを検出し、これを電気的信号に変換し、かつ増幅してアナログのカフ圧信号を出力する。

上記の発光素子２ｂであるＬＥＤは脈動する血管血流に対して光を照射し、受光素子２ａであるフォトトランジスタは該血管血流による透過光を検出する。一方、配線５を介して接続されるフィルタＡＭＰ１０９は脈波検出アンプであり、フォトトランジスタの出力信号を増幅してアナログの脈波信号を出力する。ここで、ＬＥＤには配線５を介して光量を自動的に変化させる光量制御部１１８が接続される一方で、脈波検出アンプ１０９には、ゲインを自動的に変化させるゲイン制御部１１９ａと、脈波検出フィルタ・アンプ１０９を構成するフィルタアンプ（図示せず）の時定数を変化させる時定数制御部１１９ｂとが接続されている。また、図示のように接続されるＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１１０は、アナログ信号をデジタルデータに変換する。

制御部（ＣＰＵ）１１１は、光電容積脈波血圧計の主制御を行う。このＣＰＵ１１１は調整圧力を記憶する調整圧力レジスタ１１１ａを有している。ＲＯＭ１１２は、ＣＰＵ１１１が実行する後述の制御プログラムを格納している。ＲＡＭ１１３は、データメモリや画像メモリ等を備えている。

液晶表示器（ＬＣＤ）１１４は、画像メモリの内容を表示する。操作部１１６は、使用者の操作により測定開始指令や調整圧力値の設定等を行うときに使用される。ブザー１１５は、使用者に対して装置が操作部１１６内のキーの押し下げを感知したことや測定終了等を知らせる。尚、本例では、ＣＰＵ１１１に調整圧力レジスタ１１１ａを設けたが、ＲＡＭ１１３に調整圧力記憶部を設けてもよい。

また、ＬＣＤの表示パネル１４は、ドットマトリックス方式の表示パネルを使用しており、従って多様な情報（例えば文字、図形、信号波形等）を表示できる。また操作部１１６は測定開始スイッチ（ＳＴ）とカフの圧力値等を入力するためのキーを有している。また、バッテリーを交換自在にした電源部１２１と不図示の電源スイッチがさらに設けられている。

さらに、装置本体１００は不図示のコネクタまたは携帯電話に接続される外部通信部が設けられており、パソコンに対して接続することでパソコンの動作制御パラメータ設定部、データクリア部、データ保存部との間で各種データのやり取り及び血圧測定結果の保存をできるようにしている。

次に、図３(ａ)は、保持組立体１０について要部を破断して示した正面図、(ｂ)は、保持組立体１０の左側面図である。本図を参照して、最適な与圧発生状態になったことを目視で確認する目視部を有する与圧発生機構の一例について以下に述べる。ここで、この目視部を有する与圧発生機構として金属製の圧縮コイルバネを使用する構成例について述べるが、これは一例に過ぎず、ラバー製の弾性体、油圧機構等を与圧発生部に設ける構成でも良いことは言うまでもない。

本図において、内側カフ組立体６は樹脂材料を用いて射出成形される主保持部材１１の保持部１２に保持されており、外耳穴２３０中にセットされるように構成されている。また、外側カフ組立体７は同じく樹脂材料を用いて射出成形される移動部材１３により保持されている。

この移動部材１３は、上記の内側カフ組立体６に対して相対移動可能になるように主保持部材１１の案内孔部２５に挿通された後に、往復移動可能に案内される被案内部２３を一体形成している。

主保持部材１１は、内側カフの保持部１２に対向して、そのネジ孔部の深さ方向が保持部１２と直交して形成される雌ネジ部１７ａを有した形状部１７が図示のように一体形成されている。

また、回動部材２０は、その端部に回動ノブ２２を、また雌ネジ部１７ａに歯合される雄ネジ部２０ａをその長手方向に形成しており、回動ノブ２２の回動操作により内側カフ組立体６と外側カフ組立体７との間の距離Ｄが最大で７ｍｍ、最小で４ｍｍに調節できるように構成されている。そして、内側カフ組立体６と外側カフ組立体７とが幅寸法Ｗの耳珠２２１に対する当接状態になった後に、回動ノブ２２の回動操作を続行することで、最適な与圧発生状態になったことを形状部１７と移動部材１３の間の間隙として形成された目視部で確認できるようにしている。

このように与圧発生機構は、移動部材１３と回動部材２０との間に配置されるとともに、以下のような具体的構成を備えている。すなわち、移動部材１３に形成された第１の有底孔部１４（破線図示）の底面１４ａ(破線図示）を取り付け基部としてこの第１の有底孔部１４と同軸上に形成される棒部材１５と、回動部材２０に形成された第２の有底孔部２１と、棒部材１５によりその内径部が保持されるとともに、自然長か与圧発生状態になるように圧縮変形される圧縮コイルバネ１６とから構成されている。

この圧縮コイルバネ１６は、回動ノブ２２の回動操作で、外側カフ組立体７が図中の右方向に移動されて耳珠２２１に対する当接状態になったときに、図示のようにその一部が露出され、与圧発生状態になると後述するように目視部から隠れ、バネ係数０．０５〜０．６Ｎ（ニユートン）を有している。

また、移動部材１３の被案内部２３を主保持部材１１に対して固定するために雌ネジ部１１ａに歯合される固定用ネジ２７をさらに設けており、後述する調節後にこの固定用ネジ２７を使用して固定状態にすることで、同一患者が次回に使用する際の再度の調節作業を不要にできるようにしている。

次に、図４(ａ)は、図３の保持組立体１０の調節途中の様子を示した正面図、(ｂ）は調節後の正面図である。本図において、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、図４(ａ)において、回動ノブ２２の回動操作で、外側カフ組立体７が図中の右方向に移動されて耳珠２２１に対する当接状態になったときに、図示のように目視部Ｈから圧縮コイルバネ１６、棒部材１５の一部が露出される。

これに続き、図４(ｂ)に図示のように回動ノブ２２を続けて回動することで、圧縮コイルバネ１６が圧縮されることで目視部Ｈから完全に隠れるようになる。以上で、圧縮コイルバネ１６は最適な与圧発生状態となるように圧縮されることで、その反力により耳珠２２１を各カフ組立体６、７で挟持できるようになる。尚、この調整作業は、患者自身には目視部Ｈが見えないので看護師などにより行われることになる。

以上のようにセットした後には最適な与圧発生状態となるので、常に正確な血圧測定を行うことができる。

本発明の一実施形態である耳式血圧計１を耳介に対する使用状態にした様子を示す外観斜視図である。 図１の耳式血圧計１の構成例を示すブロック図である。 (ａ)は、保持組立体１０について要部を破断して示した正面図、(ｂ)は、保持組立体１０の左側面図である。 (ａ)は、図３の保持組立体１０の調節途中の様子を示した正面図、(ｂ）は調節後の正面図である。

符号の説明

１ 耳式血圧計
４ 配管
５ 配線（信号・電源線）
６ 内側カフ組立体
７ 外側カフ組立体
１０ 保持組立体
１１ 主保持部材
１２ 保持部
１３ 移動部材
１５ 棒部材
１６ 圧縮コイルバネ
１７ 形状部
１７ａ 雌ネジ部
２０ 回動部材
２２ 回動ノブ
２７ 固定用ネジ

Claims (5)

1. 外耳道に挿入される内側カフと、耳珠の外側に位置される外側カフと、
   前記内側カフと前記外側カフとを保持する保持手段と、
   前記内側カフ及び前記外側カフの少なくともいずれかに内蔵され、血管を流れる血液から脈波信号を光学式に検出する脈波検出手段と、
   前記内側カフと前記外側カフとで耳珠を挟持した後に、前記内側カフと前記外側カフとを配管を介して送られる空気で加圧及び減圧する加減圧手段と、
   前記配管に接続されることで、前記内側カフ及び前記外側カフの圧力を検出する圧力検出手段と、
   前記脈波信号に基づいて血圧値を測定する血圧測定制御手段と、
   前記血圧値を表示する表示手段と、を備えた血圧測定装置であって、
   前記保持手段は、
   前記内側カフを保持する主保持部材と、
   前記外側カフを保持するとともに、前記内側カフに対して相対移動可能に前記主保持部材で案内される被案内部を有する移動部材と、
   前記移動部材を回動操作で移動する回動部材と、
   前記回動部材の回動操作にともない、最適な与圧発生状態になったことを目視で確認可能である目視部を有する与圧発生手段と、
   を備えることを特徴とする血圧測定装置。
2. 前記主保持部材は、前記内側カフの保持部と、そのネジ孔部の深さ方向が前記保持部と直交して形成される雌ネジ部と、前記移動部材の前記被案内部を案内するためにその長手方向と平行に形成される案内孔部とを形成し、
   前記回動部材は、その端部に回動ノブを、また前記雌ネジ部に歯合される雄ネジ部をその長手方向に形成し、
   前記与圧発生手段は、前記回動ノブの回動操作により前記内側カフと前記外側カフとが耳珠に対する当接状態になった後に、
   前記回動ノブの回動操作を続行することで、前記与圧発生状態になったことを前記目視部で確認可能であることを特徴とする請求項１に記載の血圧測定装置。
3. 前記与圧発生手段の前記目視部は、前記移動部材と前記回動部材との間に配置されるとともに、
   前記与圧発生手段は、
   前記移動部材に形成された第１の有底孔部の底面を取り付け基部として前記第１の有底孔部と同軸上に形成される棒部材と、
   前記回動部材に形成された第２の有底孔部と、
   前記棒部材によりその内径部が保持されるとともに、自然長から前記与圧発生状態になるように圧縮変形される圧縮コイルバネと、から構成され、
   前記圧縮コイルバネは、
   前記回動ノブの回動操作で前記内側カフと前記外側カフとが耳珠に対する当接状態になったときに、前記目視部からその一部が露出され、
   前記与圧発生状態になると前記目視部から隠れるバネ係数を有することを特徴とする請求項２に記載の血圧測定装置。
4. 前記移動部材の前記被案内部を前記主保持部材に対して固定するための固定用ネジを、さらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の血圧測定装置。
5. 外耳道に挿入される内側カフと、耳珠の外側に位置される外側カフと、
   前記内側カフと前記外側カフとを保持する保持手段と、
   前記内側カフ及び前記外側カフの少なくともいずれかに内蔵され、血管を流れる血液から脈波信号を光学式に検出する脈波検出手段を含み、
   前記保持手段は、
   前記内側カフを保持する主保持部材と、
   前記外側カフを保持するとともに、前記内側カフに対して相対移動可能に前記主保持部材で案内される被案内部を有する移動部材と、
   前記移動部材を回動操作で移動する回動部材と、
   前記回動部材の回動操作にともない、最適な与圧発生状態になったことを目視で確認可能である目視部を有する与圧発生手段と、
   を備えることを特徴とするカフ装置。

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