JP2010012045A - 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て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開始する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】外耳道に挿入される内側カフ６と、耳珠の外側に位置される外側カフ７と、内側カフと外側カフ７とを対向させて保持する保持手段１０と、内側カフ６及び外側カフ７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検出する脈波検出手段と、を含み、保持手段１０は、内側カフを保持する主保持部材１５と、外側カフ７を保持するとともに、内側カフ６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を有する移動部材２０と、移動部材２０を加圧流体で移動させるための与圧発生手段と、を備えるカフ装置と、それを備えた血圧測定装置。
【選択図】図１

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ように構成されている。

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ために、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及びカフ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（外側カフ組立体）と、内側カフ（内側カフ組立体）と外側カフとを対向させて保持する保持手段と、内側カフ及び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検出する脈波検出手段と、を含み、保持手段は、内側カフを保持する主保持部材と、外側カフ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を有する移動部材と、移動部材を加圧流体で移動させるための与圧発生手段と、を備えるカフ装置と、内側カフと外側カフとを第１の配管を介して送られる空気で加圧及び減圧する第１の加減圧手段と、第１の配管に接続され、内側カフ及び外側カフの圧力を検出する圧力検出手段と、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、血圧値を表示する表示手段と、を備えたことを特徴としている。

また、与圧発生手段は、移動部材の左端部と主保持部材の左端起立部との間の距離を変化させるように、圧力流体としての空気による加圧で拡張し、減圧で縮小する袋体と、袋体を第２の配管を介して送られる空気で加圧して、耳珠を外側カフを内側カフとで挟持後に、移動部材を前記主保持部材に固定するように手動操作されるレバーと、を備えることを特徴としている。

また、前記外側カフ及び前記内側カフは、外耳道に挿入される方向に沿うように扁平に形成される楕円、長円形状の当接面を備え、かつ前記当接面は中央が凸状、周囲が凹状に形成され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、内側カフと外側カフとを対向させて保持する保持手段と、内側カフ及び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検出する脈波検出手段と、を含み、保持手段は、内側カフを保持する主保持部材と、外側カフ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を有する移動部材と、移動部材を加圧流体で移動させるための与圧発生手段と、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、また外側カフを耳珠の外側にセットすることで、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開始することで、常に正確な血圧測定を行うことができるカフ装置及び血圧測定装置が得られる。

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またはカフ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のカフ装置２００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のカフ装置２００は、外耳道２３０に挿入されてセットされる一方のカフとなる内側カフ（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（外側組立体）７を図示のように保持手段１０によって保持している。またこの保持手段１０からは第１の配管４と第２の配管４０と配線５とが夫々接続されており、配管４、４０と配線５を介して別構成される装置本体１００に接続されている。

また、外側カフ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の内部にセットされる。

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１１４を、スタートスイッチ１１６を側面に配置して、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。

さらに、本図において外側カフ７は、移動部材２０の右端部に設けられるとともに、この移動部材２０の左端部と、保持手段１０の略コの字形状の主保持部材１５の左端起立部１６との間には、加圧／減圧により、主として軸方向に膨張／収縮する可撓性の袋体１１が設けられている。また、主保持部材１５の略中央には手動操作されるレバー１２と、このレバー１２の回動を規制するストッパー部材１３とが設けられている。

以上のように構成される耳式血圧計１のカフ装置２００は、耳珠を内側カフ６、外側カフ７とにより挟持することで与圧状態にするために内側カフ６、外側カフ７間の間隔Ｋが初期設定されて使用される。すなわち、個人差が大きな耳珠の厚み変動に対応して内側カフ６、外側カフ７を初期セットした後には、患者は再度初期セットを行う必要がないようにしている。

＜光電容積脈波血圧計の回路構成＞
次に図２は、図１の耳式血圧計１を圧脈波型血圧計の1つとしての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（内側カフ）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、圧脈波センサとして光電センサ（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第１の配管４と第２の配管４０は、エアチューブであり、内側カフ６及び外側カフ７内への空気の流路と袋体１１への流路を形成している。第１の圧力ポンプ１０３と第２の圧力ポンプ１４３は電動小型モータを駆動源としており、第１の圧力ポンプ１０３は不図示の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７内に加圧流体として、加圧空気を送り込む。
また、第１の配管４から分岐接続される急排弁１０４には不図示の電磁弁機構が設けられており、内側カフ６、外側カフ７内の圧力を急速に減少させるようにしている。さらに同様に分岐接続される微排弁１０５は、内側カフ６、外側カフ７内の圧力を一定速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で減少させるようにしている。

また、第１の配管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。操作スイッチ１１６は、使用者の操作により操作されることで与圧状態に初期設定したり、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１１４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。また測定開始スイッチ１１６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。

一方、上記の加圧ポンプ１４３には三方向弁１４５が接続されており、第２の配管４０へ加圧された空気を送る状態と、外部への排気を行う状態に切り換えるように構成されている。さらに、第２の配管４０からは圧力センサ１４４が接続されており、配管４０の内圧変動を電気信号に変換後に制御装置１１１に送るようにしている。

次に、図３は、保持手段１０に設けられた内側カフ６、外側カフ７、袋体１１、移動部材２０のアイソメトリック図法に基づく立体分解図である。与圧発生手段としては、加圧流体として、加圧空気を袋体１１に適用するが、この保持手段１０に設けられる与圧発生手段は一例に過ぎない。

本図において、内側カフ６は樹脂材料を用いて射出成形される主保持部材１５の右端延設部１４に保持され、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７についても、同じく樹脂材料を用いて射出成形される移動部材２０の右端に保持されている。

具体的には、外側カフ７はシリコンラバー製であり外耳道に挿入される方向に沿うように扁平に形成される楕円形状の当接面７ａを備え、かつこの当接面７ａは中央が凸状、周囲が凹状に形成されており、移動部材２０の右端に挿入後にＯリング３０をさらにセットして空気漏れを防止している。この外側カフ７内を加圧及び減圧するための流路２２ａが移動部材２０の内部に穿設（破線図示）されており、筒部２２に上記の第１の配管をセットするように構成されている。

一方、内側カフ６は、部材３１に対して挿入後にＯリング３０をさらにセットして空気漏れを防止してセット後に、この内側カフ６内を加圧及び減圧するための流路（不図示）に連通した、筒部３３に上記の第１の配管をセットするように構成されている。この後、保持手段１０の略コの字形状の主保持部材１５の右端延設部（右側起立部）１４の間の中空部（不図示）に筒部３３が位置し、突起部３２が入り込むことにより不動状態に固定される。

一方、移動部材２０の左端面側には袋体１１の開口部１１ａがセットされ、その後Ｏリング２９をセットして空気漏れを防止するように組付けられる。この移動部材２０には破線図示の流路２１ａが筒体２１と上記左端面との間を連通するように穿設されており、上記の第２の配管４０（図１，２参照）からの空気による加圧で袋体１１を加圧して袋体１１が主として軸方向に膨張することで当接面１１ｂが主保持部材１５の左端部（左端起立部）１６を押す状態にできるように構成されている。

移動部材２０はその底面において、主保持部材１５において上面に長手方向に延設された案内縦孔部（不図示）に挿通された後に、往復移動可能に案内される被案内部２０ａを図示のように一体形成している。

また、主保持部材１５は、案内縦孔部（不図示）の側面まで連通したネジ孔（不図示）を形成しており、このネジ孔（不図示）に対してレバー１２の雄ネジ部を螺合してから、ストッパー部材１３を孔部（不図示）に圧入して固定することで、レバー１２が約１５度内の角度範囲で回動して、移動部材２０の被案内部２０ａの側面に突き当たるようにして移動部材２０を固定できるようにしている。

図４は、図３の保持手段１０に設けられる与圧発生手段の使用状態とともに図示した動作説明フローチャートである。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、先ず、前回の使用後に新規の患者に対する初期設定を行う場合について述べる。ステップＳ１において、レバー１２を解除するために時計回転方向にレバー１２を回動させて移動部材２０が自由に移動できるようにした後に、手動で元の位置に戻すことで与圧発生手段を構成する袋体１１を縮小させる。その後、ステップＳ２にて耳珠２２１にセットするが、この時点では大きな隙間がある。その後ステップＳ３にて開始スイッチ１１６を押す。これに続きステップＳ４では、三方向弁１４５が供給側に駆動され、ポンプ１４３が起動する。これに続きステップＳ５に進み袋体１１が加圧されて主として軸方向に膨張することで、移動部材２０が矢印方向に移動して内側カフ６と外側カフ７とのカフ間の距離Ｋが縮まることで、耳珠２２１の挟持を行う。

続くステップＳ６では圧力センサ１４４にて袋体１１の内圧の測定をし、ステップＳ７において内圧の測定結果に基づき与圧発生状態となったか否かが判断され、与圧発生状態になるまでステップＳ４、５、６、７を繰り返す。与圧発生状態になると、次のステップＳ８において、ポンプ１４３の駆動停止と、三方向弁１４５の供給停止側への駆動とが実行される。以上の後にステップＳ９でレバー１２を固定側に回動して初期セットを終了する。以上の後に、通常の血圧測定を行う。

以上で、耳珠２２１を内側カフ６、外側カフ７で挟持できるようになる。尚、この調整作業は、患者自身と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。 保持手段１０に設けられた内側カフ６、外側カフ７、袋体１１、移動部材２０のアイソメトリック図法に基づく立体分解図である。 図３の保持手段１０に設けられる与圧発生手段の使用状態とともに図示した動作説明フローチャートである。

符号の説明

１ 耳式血圧計
４ 第１の配管
５ 配線（信号・電源線）
６ 内側カフ
７ 外側カフ
１０ 保持手段
１１ 袋体
１２ レバー
４０ 第２の配管

Claims (4)

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対向させて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検出する脈波検出手段と、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、
   前記移動部材を加圧流体で移動させるための与圧発生手段と、を備えるカフ装置と、 前記内側カフと前記外側カフとを第１の配管を介して送られる空気で加圧及び減圧する第１の加減圧手段と、
   前記第１の配管に接続され、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、を備えることを特徴とする血圧測定装置。
2. 前記与圧発生手段は、前記移動部材の左端部と前記主保持部材の左端起立部との間の距離を変化させるように、圧力流体としての空気による加圧で拡張し、減圧で縮小する袋体と、
   前記袋体を第２の配管を介して送られる該空気で加圧して、耳珠を前記外側カフを前記内側カフとで挟持後に、前記移動部材を前記主保持部材に固定するように手動操作されるレバーと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の血圧測定装置。
3. 前記外側カフ及び前記内側カフは、外耳道に挿入される方向に沿うように扁平に形成される楕円、長円形状の当接面を備え、かつ前記当接面は中央が凸状、周囲が凹状に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の血圧測定装置。
4. 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対向させて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検出する脈波検出手段と、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、
   前記移動部材を加圧流体で移動させるための与圧発生手段と、を備えることを特徴とするカフ装置。

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