JP2011019716A - 電子血圧計 - Google Patents

Abstract

【課題】上腕を挿入するだけでカフを上腕の全周囲にわたって密着して容易にしかも正確に血圧測定を行うことができる電子血圧計を提供する。
【解決手段】カフ１４と、血圧値を表示する表示部３１を有する本体部１０とを有し、カフ１４は本体部１０の外に設けられ、上腕Ｔで血圧を測定する電子血圧計１であって、カフ１４は、バッキング材１５で筒体に形成されており、カフ１４の端部１４Ａ側に線材であるワイヤー１２を固定し、ワイヤー１２を自動で巻き取る自動巻き取り部１３は、本体部１０に収容され、カフ１４の端部１４Ａとカフ１４の他の端部１４Ｂとが重なり合うようにワイヤー１２により保持されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子血圧計に関し、特にカフを測定者の上腕の全周囲にわたって密着して血圧測定を行え、本体部が腕帯部の外側に配置されているいわゆるカフ一体型電子血圧計に関するものである。

このカフ一体型電子血圧計は、上腕での血圧測定を行う血圧計としては、もっとも小型・軽量の血圧計である（特許文献１を参照）。

特許第３２０３３８７号公報

上述した特許文献１の電子血圧計は、カフを上腕に巻き付け、カフを面ファスナーで固定する時に、周りずれが起きたり、巻き付け周長が一定しないという問題がある。
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、測定対象部位としての上腕に、カフを面ファスナーで固定する必要がなく、上腕を挿入するだけで、上腕の位置決めを正確に行わなくても測定対象部位に存在する動脈に密着して、容易にしかも正確に血圧測定を行うことができる電子血圧計を提供することを目的とする。

本発明の電子血圧計は、測定部位を阻血する腕帯部の外側適所に、装置の本体部を配置し、該腕帯部を測定部位に挿入して、血圧を測定する一体型電子血圧計であって、前記腕帯部は、弾性を備えた渦巻形状の帯体をなすバッキング材と、バッキング材の内側の全周に配置されている空気袋とを有し、空気袋を上腕に密着させるために、ワイヤーがバッキング材の外周に巻き付けられており、該ワイヤーの一端が前記バッキング材の外側端部に固定され、かつ、該ワイヤーの他端が自動巻き取り部に接続されていて、前記空気袋が上腕に密着されると、該空気袋の両端部どうしが重なり合うか一致する構成としたことを特徴とする。
上記構成によれば、上腕に腕帯部を巻き付けるだけで、筒状とされたカフが、前記線材の引きにより、上腕の全周にわたって確実に密着することができるので、動脈の位置を外すことがなく、正確に血圧測定を行うことができる。

本発明の電子血圧計では、自動巻き取り部は、電動モータと、電動モータの出力軸に固定されたウォームギアと、ウォームギアに噛み合わされたウォームホイールと、ウォームホイールとともに回転し、ワイヤーの端部が取り付けられた巻き取り部材と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、ウォームギアとウォームホイールを用いるだけで、他に減速歯車を用いなくとも、比較的力の弱い小型電動モータの駆動力でも、巻き取り部材を回転できるので、少ない部品点数で小型化が図れる。しかも、巻き取り部材が線材を巻き取った状態では、ウォームギアのセルフロック効果により、ウォームギアはウォームホイールの回転を阻止することができるので、空気袋の加圧時に巻き取った線材が巻き戻されてゆるむことを阻止でき、空気袋を加圧したとき、空気袋が上腕の全周囲を均一に圧迫することが可能となる。また、別個に、ウォームホイールの逆転防止機構を設ける必要が無く、さらに、少ない部品点数にて小型が図れる。

本発明の電子血圧計では血圧測定時以外においても、前記空気袋の前記両端部が重なり合うように前記ワイヤーにより保持されていることを特徴とする。
上記構成によれば、血圧測定時には、カフの端部と他の端部が確実に重なり合う構成とできるので、カフは上腕の全周囲にわたって配置できることから、カフを上腕の全周囲にわたって密着して正確に血圧測定を行うことができる。
本発明の電子血圧計では該空気袋には案内板を設け、その先端が前記バッキング材の渦巻形状の中心方向に湾曲した形状を有し、前記空気袋と接触する面が滑らかであることを特徴とする。
本発明の電子血圧計では前記渦巻形状の前記バッキング材の内側端が、前記渦巻形状の中心に向けて、鋭角に曲げられていることを特徴とする。
本発明の電子血圧計では前記渦巻き状のバッキング材の内側端の厚みが、渦巻形状の中心に向かって、徐々に薄くなっていることを特徴とする。
本発明の電子血圧計では前記外側適所は、視認及び／又は操作可能な該腕体の上部であることを特徴とする。
上記構成によれば、線材は案内板によりスムーズに巻き取ったり、巻き戻すことができる。

本発明は、上腕を挿入するだけでカフを上腕の全周囲にわたって密着して容易にしかも正確に血圧測定を行うことができる、カフと本体が一体型の小型の上腕測定用の電子血圧計を提供することができる。

本発明の電子血圧計の好ましい実施形態を示す斜視図である。 図１に示す電子血圧計本体部の内部の構造を示す概略斜視図である。 図２に示す腕帯部本体のＡ−Ａ線における断面構造例を示す図である。 上述した腕帯部本体のカフと、バックキングと、外布と、内布と、案内板を離して展開して示している図である。 図３に示す外布と内布の第１端部と外布と内布の第２端部が重なっている様子を示す構造例の図である。 図２に示すワイヤーの自動巻き取り部と腕帯部本体の上部を示す斜視図である。 図２においてワイヤーの自動巻き取り部と腕帯部本体をＢ方向から見た平面図である。 自動巻き取り部の一部を拡大して示す平面図である。 本発明の実施形態に係る電子式血圧計の構成を示すブロック図である。 本発明の電子血圧計による測定手順例を示す図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の電子血圧計の好ましい実施形態を示す斜視図である。
図１に示す電子血圧計１は、カフ一体型電子血圧計ともいい、血圧測定方式の一例としてオシロメトリック法が用いられ、脈波を検出して血圧測定を行う装置である。図１に示す電子血圧計１は、腕帯部２が血圧計本体部１０の外側に設けられ、一体となっている。腕帯部２と血圧計本体部１０とは有線（電気信号線、図示せず）により電気的に接続され、しかも腕帯部２と血圧計本体部１０とがエアーの給排気路であるフレキシブルなチューブ（図示せず）により接続されている。

まず、図１を参照して、血圧計本体部１０の構造について説明する。
図１に示す血圧計本体部１０は、本体部の一例であり、ケーシング３０と表示部３１を有している。ケーシング３０は、例えばプラスチック製のコンパクトで薄型の部材であり、ケーシング３０の上面部３２には、開始／停止ボタン３７と、メモリ呼び出し・時刻・アラーム設定ボタン３８と、記憶しないボタン３９と、表示部３１が配置されている。開始／停止ボタン３７は測定者が押すことで、血圧測定操作の開始あるいは停止をするためのボタンである。この血圧計本体部１０のケーシング３０の中には、自動巻き取り部１３の他、排気システム５２（図９参照）、圧力検出システム５３（図９参照）、電源システム５４（図９参照）、制御システム５６（図９参照）、加圧システム１５１（図９参照）等が収納されている。この自動巻き取り部１３の構造，排気システム５２、圧力検出システム５３、電源システム５４、制御システム５６、加圧システム１５１は後で説明する。

時刻を設定する場合には、例えば、メモリ呼び出し・時刻・アラーム設定ボタン３８と記憶しないボタン３９を同時に長押しすることで、操作・設定・入力機能として作用させることにより、表示部３１には時刻設定画面が表示され、時刻設定画面に表示されている時刻は、メモリ呼び出し・時刻・アラーム設定ボタン３８で選択しながら設定することができる。この中で、予め所定の測定時間の設定も行うことができる。

また、メモリ呼び出し・時刻・アラーム設定ボタン３８を押すことにより、過去の例えば１００件の記録を表示部３１に表示できる。表示部３１に表示される各件の最高血圧値、最低血圧値、脈拍数、日時が、メモリ呼び出し・時刻・アラーム設定ボタン３８を押す毎に順番に表示できる。
記憶しないボタン３９は、測定者が、最高血圧値と最低血圧値と脈拍値および脈圧をメモリ部６９に記憶しない場合だけ押すためのボタンである。

上面部３２の中央部分であって窪み部分４０の内部には、開始／停止ボタン３７が配置されている。すなわち、腕帯部２を窪ませて上記図示しない下ケースを埋め込んで機構部分を収容し、図示しない上ケースを固定して血圧計本体部１０の上帯部２からの突出をできるだけ防止するようにされている。
この窪み部分４０と後端面部３４の間には、表示部３１が配置されている。この表示部３１は、例えば液晶表示装置を用いることができ、一例として図１に示すように最高血圧値、最低血圧値、脈拍数、脈圧、測定動作中の表示マーク、電池交換の表示マーク等の各種の測定値等を表示することができる。

図１に示すように、ケーシング３０の内部には、破線で示すように、スピーカ４３と、ポンプ４５と、排気バルブ４６と、制御バルブ４７と、回路基板４８，圧力検出システム５３，電源システム５４，制御システム５６と、メモリ部６９が配置されている。スピーカ４３は、音声によるガイドや音楽によるガイドを出力するために設けられている。

次に、図１と図２を参照して、腕帯部２の構造について説明する。
図２は、図１に示す腕帯部２を矢印Ｍ方向から見た斜視図である。
図１と図２に示すように、腕帯部２は、血圧測定時に測定者の上腕Ｔに巻き付けることにより、図１に示すように上腕ＴをＤ１方向に差し込んだ状態となるような、図１に示すように上腕Ｔに差し込むことが可能な、一端が切れた略円筒状構造（筒状体）を有している。これにより、この腕帯部２は、通常の腕帯部と異なり測定者の上腕Ｔに対して腕帯部を巻き付ける必要が無く、左右のいずれの上腕Ｔでも容易に血圧測定が可能である。
なお、図２では、理解の便宜のため、チューブ４と腕帯部２（腕帯部本体１１）への接続の図示を省略している。

図１に示す腕帯部２は、腕帯部本体１１と、１本のワイヤー１２を有する。ワイヤー１２は、線材の一例であり、ストラップとも呼ぶことができる。

まず、腕帯部本体１１の構造を説明する。
図３は、図２に示す腕帯部本体１１のＡ−Ａ線における断面構造例を示す図である。図４は、上述した腕帯部本体１１の空気袋１４と、支持部材であるバックキング材１５と、外布１６と、筒状の内布１７と、案内板１８を示している図である。
図３と図２に示すように、腕帯部本体１１は、空気袋１４と、バッキング材１５と、内布１７と、外布１６と、案内板１８、カバー部材１９を有する。腕帯部１１は、測定方式にマイクロフォン法（コロトコフ法）を用いる場合には、この他にマイクロフォンやノイズセンサ等を内蔵している。

図３に示すバッキング材１５は、可撓性と柔軟性を備えるものが適しており、この実施形態では、空気袋１４を人体の測定対象部位、例えば、この実施形態においては、上腕の表面に直接、もしくは、後述する内布を介して当接し、密着するための部材である。このため、空気袋１４は、使用者の上腕表面に接触して、その外形に沿うことができ、かつ３３０ｍｍＨｇまでの加圧に対して空気袋の膨張に耐え、径の収縮が可能な材料で形成された帯状の袋体で構成されている。

すなわち、空気袋１４は、例えば、塩化ビニル，ウレタン、合成ゴム，天然ゴム等の伸縮性を有する材質で形成されている。空気袋１４内へは、図１に示す血圧計本体部１０内の破線で示すポンプ４５の作動により、図２のチューブ４を通じてエアーを供給して上腕Ｔを圧迫する。また、空気袋１４の内圧を一定速度で減圧するため、制御バルブ４７にて空気袋１４内からエアーを徐々に外へ排気でき、測定を終了したときに、排気バルブ４６にて空気袋１４内からエアーを外へ急排気できる。

図３と図４に示すように、バッキング材１５は、空気袋１４に対して重ねて配置され、該空気袋１４を密着するための部材である。この実施形態では、バッキング材１５は、渦巻状に成型した板状部材であり、伸縮性の小さいプラスチック材質、例えばポリプロピレン（ＰＰ）により形成されている。

図３に示すように、内布１７は、挿入した測定部位と空気袋１４との間になるように、空気袋１４の内側に配置されており、伸縮性を有し、すべり性のある、ナイロン，スパンデックスなどのすべり性のあるストレッチ素材で形成されている。

図３と図４に示す案内板１８は、摺動性の良い例えばプラスチック製の板であり、端面が橇の様に筒体の中心に向かいわずかに反っている形状で、すべりの良い材質は例えばポリプロピレン（ＰＰ）または、材料の表面にすべりの良いテ−プ、例えばテフロン（デュポン社の登録商標）製テープを貼った部材により形成されている。図３に示す案内板１８は、バッキング材１５の第２端部１５Ｂの外面に配置されていることで、空気袋１４の残空気により凹凸となっている空気袋１４の表面をすべり、渦巻状のバッキング材１５がスム−ズに縮径することが可能となる。

図５は、図３に示す腕帯部本体１１の第１端部２０と腕帯部本体１１の第２端部２１が重なっている様子を示す構造例である。

この実施形態では、ワイヤー（線材）１２を自動巻き取り部１３により巻き上げる前の状態では、空気袋１４の第１端部１４Ａ（一方の端部）と空気袋１４の第２端部１４Ｂ（他の端部）とが重なり合う状態になるようにワイヤー１２により保持されている。ワイヤー１２を巻き上げることで空気袋１４の第１端部１４Ａと、空気袋１４の第２端部１４Ｂとは、それぞれ各Ｒ方向に相対的に移動して、第１端部１４Ａと第２端部１４Ｂとが重なり合う部分がさらに増えるようになっている。

図３に示すように、腕帯部本体１１の第２端部２１が、空気袋１４と内布１７との収納空間２２に入りやすいように第２端部２１は腕帯部本体１１の中心位置Ｃに向かうように、先端位置を、角度３０度だけ意図的にやや曲げて形成されている。従って、図５に示すように、第１端部２０がＲ方向に進むことで、腕帯部１１の内径を調整して腕帯部１１の空気袋１４を上腕の全周囲にわたって密着させることができる。

次に、図２と図３と図６と図７を参照して、ワイヤー１２の配置例を説明する。
図６は、図２に示すワイヤー１２の自動巻き取り部１３と腕帯部本体１１の上部を示す斜視図である。図７は、ワイヤー１２の自動巻き取り部１３と腕帯部本体１１を図２のＢ方向から見た平面図である。

図２と図３と図６と図７に示すワイヤー１２は、腕帯部本体１１の全周方向に沿って螺旋状に複数回巻き付けられており、図２の例ではワイヤー１２はほぼ２．５ターン巻かれている。ワイヤー１２は伸縮性に乏しい線材、例えば金属製の細い線、プラスチック製の細い線、繊維の細い線等を採用できる。金属製の細い線としては、ＳＵＳ線、ピアノ線、鉄線等である。ワイヤー１２は単線であっても、複数の線を撚った撚り線であっても良い。
さらに、線材は、所定幅を有する長いベルト状部材であってもよい。線材を幅のある部材で形成する場合には、線材と腕帯部本体１１の接触面積が大きくなるので、滑り抵抗が増加するものの、断面積が円形であるワイヤーよりも剛性を上げる利点がある。

図２に示すように、ワイヤー１２の始点（第１端部）５０は、自動巻き取り部１３により巻かれるようになっており、ワイヤー１２の終点（第２端部）５１は、図３に示すようにバッキング材１５の第１端部１５Ａに連結されている。
ワイヤー１２の配置経路を詳細に説明する。図２と図３に示すように、ワイヤー１２の始点５０は、ケース本体６０Ａの開口６０Ｃを通してケース本体６０Ａの外側に導き出されている。ワイヤー１２は、図２に示す始点５０から矢印Ｓ１方向に向けて、破線で示すように、外布１６の外周面とカバー部材１９の内面との間を通り、図３の矢印Ｓ２で示すように図３の外布１６の穴１６Ｈを通過して外布１６の内面とバッキング１５の外面との間を通過する。そして、ワイヤー１２は図２と図３に示す外布１６の通し穴５２から外布１６の外周面に出る。

そして、ワイヤー１２は、図２と図３の矢印Ｓ３で示すように、再び外布１６の外周面とカバー部材１９の内面との間を通り、図３の矢印Ｓ３で示すように外布１６の内周面とバッキング材１５の外周面との間を通り、図２に示す外布１６の別の通し穴５３から外布１６の外周面に出る。
さらに、この通し穴５３から外布１６の外側に出たワイヤー１２は、図３の矢印Ｓ４で示すように外布１６の外周面とカバー部材１９の内周面の間を通り、最後に図３に示すように、ワイヤー１２の終点５１は、図３に示すようにバッキング材１５の第１端部１５Ａに連結されている。

このようにして、図示する例では、ワイヤー１２は腕帯部本体１１の全周方向に沿って少しずつずれるように螺旋状にしてほぼ２回半回すことで配置されている。ワイヤー１２は、腕帯部本体１１の直径方向Ｄと直交する軸方向ＣＬに沿ってワイヤー配置位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に配置されている。これにより、次に説明する自動巻き取り部１３がワイヤー１２の始点５０を巻くことにより、様々な腕の形状にあわせて、空気袋１４が腕に密着できるようにバッキング材１５を縮径することができる。

次に、図６〜図８を参照して、自動巻き取り部１３の構造を説明する。
図８は、自動巻き取り部１３の一部を拡大して示す平面図である。
図６と図７に示すように、自動巻き取り部１３は、自動巻き上げ機構部ともいい、図示例では腕帯部本体１１の外布１６の外周面の適所、例えば上部に搭載されている。自動巻き取り部１３は、ケース６０と、電動モータ６１と、ウォームギア６２と、ウォームホイール６３と、巻き取り部材６４と、軸受け６５を有する。電動モータ６１は、図２に示す有線３により血圧計本体部１０に電気的に接続されている。

図２に示すように、ケース６０は、ケース本体６０Ａと、蓋６０Ｂと、取り付け部６６を有する。ケース６０と取り付け部６６は例えばプラスチック製である。図６と図７に示すように、ケース本体６０Ａの中には、電動モータ６１と、ウォームギア６２と、ウォームホイール６３と、巻き取り部材６４と、軸受け６５が収容されている。ケース本体６０Ａの内部は蓋６０Ｂにより開閉可能に閉鎖される。

図７の電動モータ６１は、ケース本体６０Ａ内のモータ固定部６７にはめ込んで固定されている。出力軸６８には、ウォームギア６２が固定されている。ウォームギア６２は軸受け６５により回転可能に支持されている。電動モータ６１の出力軸６８とウォームギア６２の回転中心軸ＣＬ１は、腕帯部本体１１の中心軸ＣＬに平行である。ウォームホイール６３と巻き取り部材６４は、回転中心軸ＣＬ２を中心に回転可能である。回転中心軸ＣＬ２は回転中心軸ＣＬ１に対して直交している。ウォームホイール６３はウォームギア６２に噛み合っている。巻き取り部材６４は、ワイヤー１２の始点５０が巻かれている。
また、ウォームギアが何回転して巻上げを終了したのかを計測し記録するため、ウォームギアの軸の外面に貼った反射板に正対する位置に、フォトリフレクタ１６１が設置させている。フォトリフレクタ１６１は、駆動部を介して、制御システムに接続されている。

また、電動モータ６１の出力軸６８が所定回数分だけ逆回転すると、ウォームギア６２の回転はウォームホイール６３の回転に減速して変換されて、巻き取り部材６４は、ワイヤー１２を予め定めた長さだけ巻き戻すようになっている。これにより、空気袋１４の両端部が重なった状態でまき戻しを停止できる。また、この巻き戻しの際には、図３に示すバッキング部材１５の弾性がワイヤー１２のたるみを防止できる。

また、ウォームギア６２を回転すればウォームホイール６３を回転することができるが、ウォームギアの進み角を摩擦角よりも大きく設定すると、ウォームホイール６３からウォームギア６２を回すことができない、いわゆるセルフロック機能を有している。これにより、ウォームホイール６３からはウォームギア６２を回すことができないので、別にウォームホイ−ル６３に逆回転防止機能を設けなくても、ワイヤー１２はゆるむ事がない。従って、空気袋１４により上腕を加圧して血圧測定をしている際に、ワイヤー１２は空気袋１４が直径方向外側に膨らまないように確実に保持することができ、血圧測定が正確にしかも容易に行える。

また、ウォームギア６２を用いているので、ウォームホイール６３に対して大きな減速比が得られる。このため、ウォームホイール６３とウォームギア６２を用いるだけで、電動モータ６１の出力軸の回転を簡単な構成で減速でき、複数の減速用の歯車を必要とせず、自動巻き取り部１３の部品点数を減らせるメリットがある。また、巻き取り部材、ウォームホイールとモ−タ配置を直角に配置できるので、腕帯部のラジアル方向に大きくならずコンパクトな巻き取り機能が実現可能である。
図７に示すように、取り付け部６６は板状の部材であり、ケース本体６０Ａと一体に成形されており、第１取り付け端部６６Ａと第２取り付け端部６６Ｂを有している。ケース本体６０Ａは、第１取り付け端部６６Ａと第２取り付け端部６６Ｂにより、腕帯部本体１１に対して固定されている。

図９は、図１の電子血圧計１のブロック構成図である。
図９の破線で示すように、血圧計本体部は、空気袋１４内（腕帯部）の圧力信号に重畳している脈波を検出する脈波検出部２０５と、加圧システム１５１と、排気システム５２と、圧力検出システム５３と、電源システム５４と、音声システム５５と、制御システム５６とを有する。

制御システム５６は、表示画面等の表示部３１の駆動部５８と、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）５９と、メモリ部６９等を有する。表示部３１の駆動部５８は、表示部３１を駆動制御して表示すべき項目を表示させる。メモリ部６９は、制御システム５６のＣＰＵ（中央処理部）により処理すべきプログラムが記憶されているＲＯＭ（読み出し専用メモリ）である。ＲＴＣ５９は、時計機能を司る。操作部５７は、制御システム５６に電気的に接続されており、すでに説明した開始／停止ボタン３７と、音量ボタン３８と、モード選択ボタン３９を有している。

図９に示す空気袋１４内（腕帯部）の圧力信号に重畳する脈波検出部２０５は、圧力信号をＨＰＦデジタルフィルタ処理を行うことにより圧力信号に重畳している脈波信号を検出する。

図９に示す圧力検出システム５３は、圧力センサ１６４と、圧力センサ−駆動定電流源と、増幅器＆フィルタ２０２とＡ／Ｄ変換器２０３とにより構成されている。圧力センサ１６４は、定電流で駆動され、ブリッジの電圧をアンプ＆フィルタ部２０２で増幅し、ノイズカットフィルタ−を通して、積分Ａ／Ｄ部２０３にてデジタル信号に変換して、制御システム５６に圧力データを入力するよう電気的に接続されている。
すなわち、圧力信号は腕帯部（空気袋１４）から配管により圧力センサ−１６４にて検出され、増幅および周波数的に帯域宣言フィルタ（ノイズカットフィルター）によりノイズ弁別され、Ａ／Ｄ変換器にてデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号はさらに、制御システム（ＣＰＵ）にて、デジタルフィルタにて周波数的に弁別され、腕帯部の圧力信号と脈波信号とに分離される。

ここで、オシロメトリック法による血圧測定および脈拍数の測定について説明する。
腕帯部２に収納された空気袋１４をポンプで加圧することにより、使用者（測定者）の上腕を圧迫して血管内の血流を止めた後に減圧し、腕帯部２の空気袋１４内の圧力に重畳している脈波の振幅変化を検出する。脈波の振幅変化は減圧に従い徐々に大きくなり、最大値を迎え、その後徐々に小さくなりほぼ、一定となる変化をする。この変化は、腕帯部２の空気袋１４下の血管が圧閉されている状態から、空気袋１４の減圧により徐々に開き、腕帯部下の血管容積の増加にともない脈波振幅が大きくなり、そして、血管が最大に開きそして圧閉する血管容積の変化が最も大きい状況になる。この時点が脈波振幅の最大値となる時点である。さらに空気袋１４の圧力が減圧すると空気袋１４のエッジ効果（空気袋１４の血管圧迫力は空気袋１４の中央で基も最も高く、空気袋１４の端に向かい減少し空気袋１４の端でゼロになる現象）により血管の圧閉血管容積変化が減少し、この血管容積変化により生じる脈波振幅は徐々に減少する。最低血圧（拡張期血圧）以下になると、血管の圧閉はなくなるのでさらに脈波振幅は減少し、さらに減圧が進むと、血管の潰れ方も小さくなるので脈波振幅は小さく去りほぼ一定となる。最高血圧と最低血圧の求め方は、経験的に、脈波振幅の大きさが、最高血圧は脈波振幅最大値の約５０％、最低血圧は脈波振幅最大値の６０％の腕帯部圧力値に等しくなる。減圧過程において、脈波検出を行い、脈波が検出されたら、脈波の振幅値とそのときの腕帯部圧力を測定し、ペアにして記憶する。これを脈波が検出されるごとに繰り返す。脈波振幅が増加傾向より減少が検出した時点で、脈波振幅の最大値を検出し、さらに、記録された脈波振幅と腕帯部圧値のペアより、脈波振幅の最大値の５０％に最も近い脈波振幅値とペアになっている腕帯部圧値を最高血圧値として決定する。さらに減圧過程で脈波検出し、脈波振幅そのときの腕帯部圧値をペアで記録し続ける。脈波振幅値が脈波振幅の最大値の６０％以下にはじめてなった脈波が出現したときの腕帯部圧を最低血圧と決定したら血圧測定を終了する。さらに、検出した脈波数と測定時間から脈拍数を演算する。

加圧システム１５１は、ポンプ４４，４５と、ポンプの駆動部１６２を有する。制御システム５６の指令により、駆動部１６２は、ポンプ４４，４５を駆動制御する。ポンプ４４，４５は、圧力検出システム５３の配管部１６３を通じて腕帯部２の空気袋１４内に接続されている。また、配管１６３に接続されている排気バルブ４６、制御バルブ（減圧バルブ４７）は圧閉した状態にする。
電子血圧計１では、腕帯部２の腕への巻きつけ具合を適当なものにするため、巻上げ前に腕帯部２の空気袋１４内に空気を少量注入する（数秒間ポンプを駆動する。）ためポンプ４４，４５で加圧する。その後、後述するワイヤー（線材）１２での巻き上げ、腕帯部２の空気袋１４内圧が５ｍｍＨｇになったら巻き上げ動作を停止する。
その後、制御バルブ４７と排気バルブ４６を圧閉し、ポンプ４４，４５により、通常、使用者（測定者）の最高血圧よりも約３０から４０ｍｍＨｇ程度高い圧力まで加圧を行う。この加圧設定値は予め設定されている場合と、加圧途中で前記脈波振幅を検出し、脈波振幅が増加から減少に変化したことを検出し、大まかに腕帯部圧が最高血圧以上になったことを予測し、加圧を停止する場合がある。
使用者の最高血圧値以上に加圧終了後、圧力信号を検出し、制御バルブ４７を駆動部６６の制御によりコントロールして一定速度で排気して減圧しつつ圧力センサ１６４を用いて腕帯部２内の空気袋１４の圧力を検出すると同時に、腕帯部２内の空気袋１４の圧に重畳している脈波振幅を脈派検出部２０５で検出して最高血圧値と最低血圧値および脈拍数を算出し、算出した最高血圧値と最低血圧値、脈拍数を表示部３１に表示できる。

次に、排気システム５２について説明する。排気システム５２は、２つの駆動部６６，６７と、排気バルブ（強制排気部）４６と、制御バルブ（減圧制御部）４７を有する。腕帯部２の空気袋１４の圧力を最高血圧以上に加圧した後、配管１６３に接続されている排気バルブ４６は圧閉したまま、制御バルブ４７の制御を開始する。制御システム５６はあらかじめ設定されている開口を実現できる制御値（例えばＰＷＭ値）を制御バルブ４７に与える。その後、腕帯部圧検出部２０４により一定時間間隔で離散的に検出した空気袋１４の圧より、検出した時間当たりの圧変化を検出し、規定値たとえば２から３ｍｍＨｇ／秒の減圧速度になるよう制御バルブ４７の開口を制御する。最低血圧の計測を終了すると、制御バルブ４７および排気バルブ４６を全開にして腕帯部２の空気袋１４の圧を大気圧まで下げる。

電源システム５４は、電池１６８と、電源コントロール部６９Ｃと、電源監視部７０を有する。電池１６８は、繰り返して充電可能な二次電池として、例えばリチウムイオン電池であるが、特に種類は限定されず、乾電池等でも良い。電池１６８の電圧は、電源コントロール部６９Ｃにより制御されて制御システム５６に供給されるとともに、ポンプ４４，４５の駆動電源、音声制御部７１へ供給する電源でもある。電源監視部７０は、電池１６８の残量等の監視を行う。また、ＡＣアダプタを用いることで１００Ｖの商用電源を用いることができる。

音声システム５５は、音声制御部７１と、増幅部７２を有している。音声制御部７１と増幅部７２は、制御システム５６からの指令により制御される。音声制御部７１は、制御システム５６の指令により、音声によるガイダンスデータもしくは音楽データを増幅部７２に送って増幅することで、スピーカ４３は音声によるガイド用のアナウンスと音楽によるガイド用のアナウンスを発生することができる。

次に、上述した構成の電子血圧計１の使用例を説明する。
図１０は、本発明の電子血圧計による血圧測定手順例を示す図である。
図１０に示すステップＳ１では、図１に示すように使用者（測定者）の上腕Ｔを腕帯部本体１１の挿入開口１１Ｐに挿入する。これにより、図３に示すように上腕Ｔの全周囲は、空気袋１４により覆われる。
図１０のステップＳ２では、測定者は図１の電子血圧計本体部１０の開始／停止ボタン３７を押す。これにより、回路基板４８の制御システム５６の指令により、排気バルブ４６、制御バルブ４７が閉じて空気袋１４は密閉され、空気袋１４内には、図１の電子血圧計本体部１０のポンプ４５を数秒間駆動し、微量エアーが供給する（図１０のステップＳ３における予備加圧）。

次に、図１０のステップＳ４では、空気袋１４の巻上げを開始する。回路基板４８の制御システム５６の指令により、図７に示す電動モータ６１を駆動して、ワイヤー１２を巻き上げ、空気袋１４の圧力が所定値、例えば５ｍｍＨｇになったら巻上げを停止する。これにより、ウォームホイール６３と巻き取り部材６４がＨ１方向に回転して、空気袋１４の内圧が、最低血圧の測定に支障のない静脈圧よりも低い圧力にてなったことで、適度な強さで空気袋が腕に密着できたとして巻き上げを停止する。同時に、フォトリフレクタ１６１によりウォームギア６２の回転数がカウントされ、制御システム５６に記録される。

ワイヤー１２が、巻き取り部材６４により巻き上げられる際には、図２と図３に示す案内板１８の外周面が、内布の表面の凹凸（空気袋１５の表面の凹凸）を橇（そり）のように回避して摺動するので、ワイヤー１２はスムーズに巻き上げることができる。このワイヤー１２の巻上げにより、図３に示す腕帯部本体１１の空気袋１４は、上腕Ｔの全周囲にわたって密着させることができる。しかも空気袋１４の全面が、バッキング材１５を介してワイヤー１２によりラジアル方向の広がりが制限されるので、空気袋１４の加圧による上腕Ｔの圧迫が理想通り行える。

また、図３に示すように、ワイヤー１２が巻き取られて腕帯部本体１１の内径が縮径されて、空気袋１４が上腕Ｔの全周囲にわたって密着される際には、腕帯部本体１１の第１端部２０と第２端部２１が次のように作用する。すなわち、図３に示すように、第１端部２０と第２端部２１が血圧測定前に予め重なっており、第１端部２０はワイヤー１２を用いてＲ方向に引くことで第２端部２１に対して移動して、腕帯部本体１１の内径を小さくして上腕Ｔに密着させることができる。このように、第１端部２０をＲ方向に移動できるようにするために、第２端部が折れ曲がらず、かつ、摺動抵抗とならずに、第１端部の空気袋１４の表面をうまく摺動し、第２端部２１は腕帯部本体１１の中心位置Ｃに向けて、適当な角度で曲げて形成されている。また、第２端部は端に向かうにつれて、厚みが徐々に薄くなるように成形されており、第２端部が内側に曲がりやすく、渦巻状のバッキング材がスム−ズに縮径するようになっている。

従って、図５（Ａ）に示すように、第１端部２０がＲ方向に進んでカバー部材１９内に入り込むことで、腕帯部本体１１の内径を調整して腕帯部本体１１の空気袋１４を上腕Ｔの全周囲にわたって容易にしかも確実に密着させることができる。
さらに、図２に示すように、ワイヤー１２は腕帯部本体１１の全周方向に沿って押さえられるように少しずつずれるようにしてほぼ２回半回すことで配置されている。ワイヤー１２は、腕帯部本体１１の直径方向Ｄと直交する軸方向ＣＬに沿ってワイヤー配置位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に分散して配置されている。これにより、空気袋１４を押さえが弱い腕帯部２の端部まで筒体が広がるのを阻止でき、ワイヤー１２を引いて腕帯部本体１１の直径を全周囲にわたって均等に小さくすることができる。また、ワイヤー１２を戻すことで、腕帯部本体１１の直径を全周囲にわたって均等に戻すことができる。
また、ワイヤー１２の巻上げ時には、ウォームホイール６３の回転数をケース６０の内面にあるフォトレフレクタ１６１（図６、図８に記載）によりカウントし記憶する。

次に、図１０のステップＳ５では、空気袋１４の巻上げを終了する。すなわち、空気袋１４の内圧が所定値、例えば５ｍｍＨｇに達したところで、ワイヤー１２の巻上げ操作が終了となる。
図１０のステップＳ６では、電子血圧計本体部１０は血圧の測定を開始し、回路基板４８の制御部の指令により、空気袋１４内には、図１の電子血圧計本体部１０のポンプ４４，４５からエアーが供給されるので、上腕Ｔの全周囲は空気袋１４により、所定の圧力まで、または、加圧時に検出された脈波振幅によりオシロメトリック法にて、腕帯部圧力、即ち空気袋１４の圧力が最高血圧から所定値、例えば３０から４０ｍｍＨｇ越えたことが検出できたらポンプ４４，４５による加圧を中止する。

血圧測定終了後、図１０のステップＳ７では、回路基板４８の制御システム５６の指令により、駆動部６７を制御して図１の排気バルブ４６により空気袋１４内を大気開放して空気袋１４内を減圧する。
その後、図１０のステップＳ８では、回路基板４８の制御システム５６の指令により、モータ駆動部６１Ｂを制御して図７に示す電動モータ６１を逆回転で駆動して、出力軸８とともにウォームギア６２が所定の（測定開始まえに記録した、空気袋が５ｍｍＨｇになるまでにウォームギア６２の回転数）回転数だけ回転して停止する。これにより、ウォームホイール６３と巻き取り部材６４がＨ２方向に逆回転して、ワイヤー１２が巻き取り部材６４により所定の長さだけ巻き戻される。このワイヤー１２の巻き戻しの際には、バッキング部材１５のバネ性がワイヤー１２のたるみをとるように作用してワイヤー１２は巻き取り部６４から容易に、しかも、両端が重なった状態に確実に巻き戻すことができる。

ところで、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形例を採用することができる。例えば、図２のワイヤー１２は、Ｆ方向から見て位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３において３列に配置され、より詳しくは腕帯部本体１１に対してほぼ２．５ターン巻いて配置されている。しかし、これに限らず２ターン巻きあるいは４ターン巻き以上であっても良い。
図１の表示部３１は、例えば液晶表示装置の他に、有機ＥＬ装置、蛍光表示装置等、特に種類は限定されない。また、表示部３１に表示される圧力は、ディフォルトとしてｍｍＨｇとしているが、内部スイッチやモード選択ボタン３９などで、ｋＰａ表示に変更できるようにしてもよい。
図示した本発明の実施形態では、ワイヤー１２を自動巻き取り部１３により巻き上げる前の状態では空気袋１４の端部１４Ａと空気袋１４の他の端部１４Ｂとが重なり合うようになっており、および血圧測定時にワイヤー１２を自動巻き取り部１３により巻き上げた状態でも空気袋１４の端部１４Ａと空気袋１４の他の端部１４Ｂとは重なり合うようにワイヤー１２により保持されている。すなわち、空気袋１４の端部と空気袋１４の他の端部とは常に重なり合うようにワイヤー１２により保持されている。
しかし、これに限らず、ワイヤー１２を自動巻き取り部１３により巻き上げる前の状態では空気袋１４の端部１４と空気袋１４の他の端部１４Ｂとが必ずしも重なり合ってはいないが、血圧測定時にワイヤー１２を自動巻き取り部１３により巻き上げた状態では空気袋１４の端部１４Ａと空気袋１４の他の端部１４Ｂとは重なり合うようにワイヤー１２により保持されているようにしても良い。

上述した本発明の実施形態では、電子血圧計は、血圧測定方式として腕帯部の圧力信号に重畳している圧脈波（オシロメトリック法）が用いられ、血圧測定を行うようになっているが、リバロッチ・コロトコフ法等の他の血圧測定方式を採用しても良い。

１・・・電子血圧計、２・・・腕帯部、１０・・・血圧計本体部（本体部の一例）、１１・・・腕帯部本体、１２・・・ワイヤー（線材の一例）、１３・・・自動巻き取り部、１４・・・カフ（空気袋、阻血袋）、１４Ａ・・・カフの第１端部（一方の端部）、１４Ｂ・・・カフの第２端部（他方の端部）、１５・・・バックキング材、１５Ａ・・・バッキング材の第１端部、１５Ｂ・・・バッキング材の第２端部、１６・・・外布、１７・・・内布、１８・・・案内板、１９・・・カバー部材、２０・・・腕帯部本体の第１端部、２１・・・腕帯部本体の第２端部、３０・・・ケーシング、３１・・・表示部、６０・・・ケース、６１・・・電動モータ、６２・・・ウォームギア、６３・・・平歯車、６４・・・巻き取り部材、６５・・・軸受け、Ｔ・・・測定者の上腕

Claims (7)

1. 測定部位を阻血する腕帯部の外側適所に、装置の本体部を配置し、該腕帯部を測定部位に挿入して、血圧を測定する一体型電子血圧計であって、
   前記腕帯部は、弾性を備えた渦巻形状の帯体をなすバッキング材と、バッキング材の内側の全周に配置されている空気袋とを有し、空気袋を上腕に密着させるために、ワイヤーがバッキング材の外周に巻き付けられており、該ワイヤーの一端が前記バッキング材の外側端部に固定され、かつ、該ワイヤーの他端が自動巻き取り部に接続されていて、前記空気袋が上腕に密着されると、該空気袋の両端部どうしが重なり合うか一致する構成としたことを特徴とする電子血圧計。
2. 前記自動巻き取り部は、電動モータと、前記電動モータの出力軸に固定されたウォームギアと、前記ウォームギアに噛み合わされたウォームホイールと、前記ウォームホイールとともに回転し、前記ワイヤーの端部が取り付けられた巻き取り部材と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子血圧計。
3. 血圧測定時以外においても、前記空気袋の前記両端部が重なり合うように前記ワイヤーにより保持されていることを特徴とする請求項１に記載の電子血圧計。
4. 該空気袋には案内板を設け、その先端が前記バッキング材の渦巻形状の中心方向に湾曲した形状を有し、前記空気袋と接触する面が滑らかであることを特徴とする請求項１に記載の電子血圧計。
5. 前記渦巻形状の前記バッキング材の内側端が、前記渦巻形状の中心に向けて、鋭角に曲げられていることを特徴とする請求項１，請求項４のいずれかに記載の電子血圧計。
6. 前記渦巻き状のバッキング材の内側端の厚みが、渦巻形状の中心に向かって、徐々に薄くなっていることを特徴とする請求項１，請求項４，請求項５のいずれかに記載の電子血圧計。
7. 前記外側適所は、視認及び／又は操作可能な該腕体の上部であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の電子血圧計。

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