JP2023098261A - 血圧計、および血圧測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化できる血圧計を提供する。【解決手段】センシングカフ４０に接続されセンシングカフ４０を外気と導通させる開状態と、センシングカフ４０を外気と非導通とさせる閉状態とのいずれかになる開放弁７４と、押圧カフ３０ａ，３０ｂに流体を供給し押圧カフ３０ａ，３０ｂを介して被測定部位を圧迫する圧迫状態と、押圧カフ３０ａ，３０ｂから流体を排出し押圧カフ３０ａ，３０ｂを介した圧迫を解除する解除状態とに押圧カフ３０ａ，３０ｂを制御する押圧カフ制御部６３Ａと、開放弁７４を開状態または閉状態に制御する開放弁制御部６３Ｂと、開放弁７４が閉状態の際に、センシングカフ４０の圧力変化に基づいて血圧を算出する血圧算出部６３Ｃとを備え、センシングカフ４０は、開放弁７４が開状態の際に、センシングカフ４０内の容積を所定容積とする復元性を備える。【選択図】図９

Description

この発明は、血圧計、および血圧測定方法に関し、より詳しくは、被測定部位を周方向に取り巻いて装着される血圧計、および当該血圧計を用いた血圧測定方法に関する。

従来、この種の血圧計としては、例えば特許文献１（特開２０１８－１０２８７２号公報）に開示されているものが存在している。この血圧計は、ポンプと、人体に接触したセンシングカフと、それを押圧する押圧カフとを備えている。この血圧計においては、センシングカフと押圧カフとをポンプにより加圧し、センシングカフかららの圧脈波情報から血圧算出を行う。センシングカフと押圧カフは、それぞれ共通のポンプに繋がっており、ポンプとセンシングカフとの間には、エアを遮断する切替弁を設けている。

特開２０１８－１０２８７２号公報

上記のような従来の技術では、ポンプや切替弁、圧力センサなどは、手の甲側の本体に内蔵されていることが多く、そこから手の平側にあるセンシングカフに繋ぐエア経路の取り回しが複雑で長くなる。

そこで、この発明の課題は、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化できる血圧計を提供することにある。

上記課題を解決するため、この開示の血圧計は、
加圧用の流体の供給を受けて被測定部位を圧迫するために、上記被測定部位の周方向に沿って延在する袋状の押圧カフと、
上記押圧カフの内周面に対向して配置された第１のシートと、上記第１のシートに対向する第２のシートとを含み、袋状に構成され、上記被測定部位の動脈通過部分を横切るように周方向に延在するセンシングカフと、
上記押圧カフと上記センシングカフとの間に介挿され上記被測定部位の周方向に沿って延在し、上記押圧カフからの押圧力を上記センシングカフへ伝える背板と、
上記センシングカフに接続され、上記センシングカフの内部を外気と導通させる開状態と、上記センシングカフの内部を外気と非導通とさせる閉状態とのいずれかの状態となる開放弁と、
上記押圧カフに流体を供給し、上記押圧カフを介して上記被測定部位を圧迫する圧迫状態と、上記押圧カフから上記流体を排出し、上記押圧カフを介した上記被測定部位の圧迫を解除する解除状態とのいずれかの状態に上記押圧カフを制御する押圧カフ制御部と、
上記開放弁を上記開状態または上記閉状態のいずれかの状態に制御する開放弁制御部と、
上記開放弁が上記閉状態の際に、上記センシングカフの圧力変化に基づいて血圧を算出する血圧算出部と、を備え、
上記センシングカフは、上記開放弁が上記開状態の際に、上記センシングカフ内の容積を所定容積とするように復元性を備える。

「流体」は、典型的には空気であるが、他の気体、または液体であっても良い。

押圧カフの「内周側」とは、被測定部位を取り巻いた装着状態で被測定部位に面する側を指す。

この開示の血圧計では、センシングカフの内部は、開放弁が開状態の時に外気と導通し、開放弁が閉状態の時に、外気と非導通となる。センシングカフは、開放弁が開状態の際に、センシングカフ内の容積を所定容積とするように復元性を備えている。したがって、センシングカフに流体を供給するポンプ等の手段からの流路をポンプ側からセンシングカフ側に取り回すことなく、開放弁を開状態とし、センシングカフを復元させ、開放弁を閉状態とするだけで、センシングカフ内の容積を所定容積とすることが可能となる。その後、押圧カフ制御部により、押圧カフに流体を供給し、押圧カフを介して被測定部位を圧迫する圧迫状態とし、開放弁が閉状態の際に、センシングカフの圧力変化に基づいて血圧が算出されることになる。したがって、ポンプ側からセンシングカフ側へ繋ぐエア経路が不要となり、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化すことが可能となる。

一実施形態の血圧計では、上記センシングカフ内に、弾性部材を備える。

この一実施形態の血圧計では、開放弁を開状態とすることにより、センシングカフ内に備えた弾性部材がセンシングカフを復元させ、開放弁を閉状態とするだけで、センシングカフ内の容積を所定容積とすることが可能となる。その後、押圧カフ制御部により、押圧カフに流体を供給し、押圧カフを介して被測定部位を圧迫する圧迫状態とし、開放弁が閉状態の際に、センシングカフの圧力変化に基づいて血圧が算出されることになる。したがって、ポンプ側からセンシングカフ側へ繋ぐエア経路が不要となり、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化すことが可能となる。

一実施形態の血圧計では、上記弾性部材は、連続気泡構造のスポンジである。

この一実施形態の血圧計では、センシングカフ内に備える連続気泡構造のスポンジの弾性部材は、血圧測定時には押圧されて圧縮され、センシングカフによる脈圧測定を可能とする。しかし、血圧測定前または血圧測定後に、センシングカフ内の圧力が大気圧に開放されると、連続気泡構造のスポンジは再度空気を含んで復元し、センシングカフの容積を一定容積とすることができる。その後、押圧カフ制御部により、押圧カフに流体を供給し、押圧カフを介して被測定部位を圧迫する圧迫状態とし、開放弁が閉状態の際に、センシングカフの圧力変化に基づいて血圧が算出されることになる。したがって、ポンプ側からセンシングカフ側へ繋ぐエア経路が不要となり、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化すことが可能となる。

一実施形態の血圧計では、上記弾性部材は、コイルバネである。

この一実施形態の血圧計では、センシングカフ内に備えるコイルバネの弾性部材は、血圧測定時には押圧されて圧縮され、センシングカフによる脈圧測定を可能とする。しかし、血圧測定前または血圧測定後に、センシングカフ内の圧力が大気圧に開放されると、コイルバネは復元し、センシングカフの容積を一定容積とすることができる。その後、押圧カフ制御部により、押圧カフに流体を供給し、押圧カフを介して被測定部位を圧迫する圧迫状態とし、開放弁が閉状態の際に、センシングカフの圧力変化に基づいて血圧が算出されることになる。したがって、ポンプ側からセンシングカフ側へ繋ぐエア経路が不要となり、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化すことが可能となる。

一実施形態の血圧計では、上記センシングカフ内に、スペーサを備える。

この一実施形態の血圧計では、シートをスペーサとしてセンシングカフ内に収容させるが、弾性を有する第１のシートと第２のシートとに張力を持たせることで、センシングカフの容積を一定容積とし、復元性を持たせることができる。したがって、血圧測定前または血圧測定後に、センシングカフ内の圧力が大気圧に開放されると、センシングカフは復元し、センシングカフの容積を一定容積とすることができる。その後、押圧カフ制御部により、押圧カフに流体を供給し、押圧カフを介して被測定部位を圧迫する圧迫状態とし、開放弁が閉状態の際に、センシングカフの圧力変化に基づいて血圧が算出されることになる。したがって、ポンプ側からセンシングカフ側へ繋ぐエア経路が不要となり、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化すことが可能となる。

一実施形態の血圧計では、
上記血圧算出部による血圧の算出が行われる前の準備段階においては、上記押圧カフおよび上記センシングカフが上記被測定部位に装着された装着状態で、
上記押圧カフ制御部は、上記押圧カフを上記解除状態に制御し、
上記開放弁制御部は、上記開放弁を上記開状態とした後、上記開放弁を上記閉状態とし、
上記血圧算出部による血圧の算出が行われる測定段階においては、上記装着状態で、
上記押圧カフ制御部は、上記押圧カフを上記圧迫状態にするように制御し、
上記血圧算出部は、上記センシングカフの圧力変化に基づいて血圧を算出する。

この一実施形態の血圧計では、血圧算出部による血圧の算出が行われる前の準備段階においては、押圧カフおよびセンシングカフが上記被測定部位に装着された装着状態で、押圧カフ制御部は、押圧カフを上記解除状態に制御する。また、開放弁制御部は、開放弁を開状態とした後、開放弁を閉状態とする。したがって、ポンプ等からの流体の供給がなくても、センシングカフは所定容積となる。そして、血圧算出部による血圧の算出が行われる測定段階においては、上記装着状態で、押圧カフ制御部は、押圧カフを上記圧迫状態にするように制御する。これにより、センシングカフは被測定部位に圧迫され、血圧算出部は、センシングカフの圧力変化に基づいて血圧を算出することが可能となる。このように、ポンプ側からセンシングカフ側へ繋ぐエア経路が不要となり、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化すことが可能な血圧計において、的確に血圧の測定が可能となる。

一実施形態の血圧計では、
上記開放弁は、上記開放弁をオフ状態またはオン状態とすることにより、上記開状態または上記閉状態となる弁である。

この一実施形態の血圧計では、開放弁は、開放弁をオフ状態とすることにより上記開状態となり、オン状態とすることにより上記閉状態となる。したがって、ポンプ側からセンシングカフ側へ繋ぐエア経路が不要となり、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化すことが可能となる。

一実施形態の血圧計では、
上記センシングカフの圧力を検出する圧力センサと、
上記センシングカフ上に設けられた基板と、をさらに備え、
上記開放弁と、上記圧力センサと、上記開放弁制御部と、上記血圧算出部とは、上記基板上に一体取り付けられた基板一体型である。

この一実施形態の血圧計では、開放弁と、圧力センサと、開放弁制御部と、血圧算出部とは、センシングカフ上に設けられた基板上に一体取り付けられた基板一体型なので、開放弁や圧力センサとセンシングカフとの流路も簡易化でき、開放弁制御部と開放弁、および圧力センサと血圧算出部との配線も簡略かできる。

一実施形態の血圧計では、
前記開放弁は、ソレノイド式の弁、または、静電容量型の弁である。

この一実施形態の血圧計では、開放弁を、ソレノイド式の弁、または、静電容量型の弁とすることにより、ポンプ側からセンシングカフ側に繋ぐエア経路の取り回しを簡略化すことが可能となる。

以上より明らかなように、この開示の血圧計は、センシングカフに繋ぐエア経路の取り回しを簡略化することができる。

第１の実施形態に係る血圧計の概略外観構成を示す正面図である。 第１の実施形態に係る血圧計の概略外観構成を示す側面図である。 第１の実施形態に係る血圧計の概略外観構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る血圧計が手首に装着されている様子を示す断面図である。 （Ａ）は、第１の実施形態に係る血圧計のカフ構造体のうち、背板とセンシングカフを、背板がカーラに対向する面を最前面にして展開状態にしたときの一部省略平面レイアウトである。（Ｂ）は、（Ａ）おけるＡ-Ａ'線矢視断面である。（Ｃ）は、（Ａ）におけるＢ-Ｂ'線矢視断面である。 図５（Ｃ）を拡大した図である。 第１の実施形態に係る血圧計の流路系に関する概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る血圧計の制御系に関する概略構成を示す図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、被測定者の動脈が延びる方向に沿った押圧カフ、背板、およびセンシングカフの断面視図である。 第１の実施形態に係る血圧計における動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る血圧計の動作を説明するための血圧計の流路系に関する概略構成図である。 第１の実施形態に係る血圧計の動作を説明するための血圧計の流路系に関する概略構成図である。 第１の実施形態に係る血圧計の動作を説明するための血圧計の流路系に関する概略構成図である。 第１の実施形態に係る血圧計の動作を説明するための血圧計の流路系に関する概略構成図である。 変形例におけるセンシングカフとニップル部と弾性部材の断面図である。 変形例におけるセンシングカフとニップル部と弾性部材の断面図である。 第２の実施形態におけるセンシングカフとニップル部と弾性部材の断面図である。 第２の実施形態におけるセンシングカフとニップル部と弾性部材の断面図である。

（第１の実施形態）
以下、この発明の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（血圧計の構成）
図１は、本実施形態に係る血圧計１００を正面から見た構成を示す。図２は、当該血圧計１００を側面から見た構成を示す。また、図３は、当該血圧計１００を、後述するベルトが開かれた状態で、斜め方向から見た構成を示す。図１ないし図３を参照して、血圧計１００の概略外観構成について説明する。

血圧計１００は、本体１０と、本体１０から延在し、被測定部位（この例では、後述の図４に示すように、被測定部位として左手首ＢＷが予定されている。）を取り巻いて装着される二つのベルト２０ａ，２０ｂとを備えている。一方のベルト２０ａと他方のベルト２０ｂとが締結されることにより、血圧計１００が被測定部位に装着された状態（図４参照、これを「装着状態」と呼ぶ）が作り出される。また、図１ないし図３に示すように、本体１０は、表示装置６８および複数のボタンからなる操作装置６９を、有する。さらに、本体１０は、後述するポンプを搭載する。

また、血圧計１００は、図３に示すように、押圧カフ３０ａ，３０ｂ、およびセンシングカフ４０を備える。なお、押圧カフ３０ａは、動脈に近い被測定部位側に位置する押圧カフであり、押圧カフ３０ｂは、被測定部位側とは反対側の本体１０側に位置する押圧カフである。

本実施形態では、押圧カフ３０ａ，３０ｂ、およびセンシングカフ４０は積層構造を有するカフ構造体を構成している。血圧計１００の上記装着状態において、ベルト２０ａ，２０ｂの締結部２０Ｔ側から見みて、押圧カフ３０ａと、センシングカフ４０とが、当該順に配置される。また、本体１０側には、押圧カフ３０ｂが配置される。

本実施形態におけるカフ構造体は、さらに、図４に示すように、カーラ５０と、背板５１とを備えている。カーラ５０は、例えば、ある程度の可撓性および硬さを有する樹脂板からなり、自然状態で被測定部位を取り巻く周方向に沿って湾曲した形状を有する部材である。カーラ５０の内周側であって、被測定部位に対応する側には、押圧カフ３０ａが配置され、カーラ５０の内周側であって、被測定部位とは反対側の本体１０に近い側には、押圧カフ３０ｂが配置される。また、カフ構造体は、押圧カフ３０ａとセンシングカフ４０との間に、背板５１を備えている。ベルト２０ａ，２０ｂ、カーラ５０、押圧カフ３０ａ，３０ｂ、および背板５１を含む部材が、被測定部位に対する押圧力を発生する押圧部材として機能する。押圧カフ３０ａ，３０ｂを含む押圧部材は、センシングカフ４０を被測定部位へ向かって押圧して、センシングカフ４０に被測定部位を圧迫（押圧）させる。

図４は、血圧計１００が、被測定部位である手首ＢＷに装着されている様子を、断面的に示している。図４に示すように、押圧部材を構成する押圧カフ３０ａは、袋状であり、ベルト２０ａ，２０ｂとセンシングカフ４０との間に配置される。また、押圧カフ３０ｂも袋状であり、押圧カフ３０ａと押圧カフ３０ｂとで、手首ＢＷを挟み込むように、押圧カフ３０ａとは反対側の位置に配置される。

上述したように、ベルト２０ａ，２０ｂが、手首ＢＷを周方向に取り巻くことにより、血圧計１００は手首ＢＷに装着される。本実施の形態の装着状態では、図４に示すように、本外１０から、ベルト２０ａ，２０ｂの締結部２０Ｔに向かって、カーラ５０、押圧カフ３０ｂ、手首ＢＷ、センシングカフ４０、背板５１および押圧カフ３０ａが、当該順に配置される。図４の構成例では、本体１０は、ベルト２０ａ，２０ｂの周方向に関して、センシングカフ４０と反対側となる部分に配置されている。

上記装着状態では、袋状の押圧カフ３０ａ，３０ｂが、たとえば、手首ＢＷの周方向に沿って延在する。また、袋状のセンシングカフ４０が、押圧カフ３０ａよりもベルト２０ａ，２０ｂの内周側に配置されて手首ＢＷに（間接的または直接的に）接し、かつ、手首ＢＷの動脈通過部分９０ａを横切るように周方向に延在する。なお、ベルト２０ａ，２０ｂの「内周側」とは、手首ＢＷを取り巻いた装着状態で、手首ＢＷに面する側を指す。

図４中には、手首ＢＷの、橈骨動脈Ａ１および尺骨動脈Ａ２が示されている。押圧部材を構成する押圧カフ３０ａ，３０ｂは、センシングカフ４０を手首ＢＷへ向かって押圧して、センシングカフ４０に手首ＢＷを圧迫させる。

図５（Ａ）は、カフ構造体のうち、背板５１とセンシングカフ４０を、背板５１がカーラ５０に対向する面を最前面にして展開状態にしたときの一部省略平面レイアウトである。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）おけるＡ-Ａ'線矢視断面を示している。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）におけるＢ-Ｂ'線矢視断面を示している。なお、図５（Ｃ）には、押圧カフ３０ａ、およびベルト２０ａ，２０ｂについても示している。図６は、図５（Ｃ）を拡大した図である。

センシングカフ４０は、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、および図６に示すように、押圧カフ３０ａの内周面に対向して配置された第１のシート４０ａと、第１のシート４０ａに対向する第２のシート４０ｂとを含む。センシングカフ４０は、第１のシート４０ａと第２のシート４０ｂの周縁部が互いに溶着により密着されて袋状に構成されている。

また、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、および図６に示すように、センシングカフ４０の内部には、弾性部材４１が収容されている。弾性部材４１は、後述する開放弁７４が開状態とされ、センシングカフ４０内の圧力が大気圧に開放された際に、センシングカフ４０内の容積を所定容積とするように復元性を備えている。弾性部材４１は、本実施形態では、一例として、連続気泡構造のスポンジを用いている。連続気泡構造のスポンジは、気泡がつながっており、気体や液体はスポンジ内を通り抜けることができる。このようなスポンジの弾性部材４１は、血圧測定時には押圧されて圧縮され、センシングカフ４０による脈圧測定を可能とする。しかし、血圧測定前または血圧測定後に、センシングカフ４０内の圧力が大気圧に開放されると、弾性部材４１は再度空気を含んで復元し、センシングカフ４０の容積を一定容積とすることができる。本実施形態では、以上のように、弾性部材４１を用いてセンシングカフ４０内の容積を所定容積（一定容積）とする一定容積センシング方式による血圧測定を行う。一定容積センシング方式による血圧測定の詳細については後述する。

図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、および図６に示すように、開放弁７４は、押圧カフ３０ａと、背板５１との間に配置された基板５２上に取り付けられる。本実施形態では、一例として、ソレノイド式の開放弁７４が用いられる。開放弁７４が取り付けられる基板５２には、開放弁７４の弁口に対応する位置に、開口部５２ａが形成されている。開放弁７４基板５２に対する取り付け面とは反対側の面には、突出部７４ａが設けられている。突出部７４ａは、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、および図６に示すように、センシングカフ４０に固定されたニップル部４２に介挿されている。開放弁７４は、基板５２上に取り付けられた後述するサブＣＰＵ６４の制御により、開状態と閉状態とのいずれかの状態に設定される。開放弁７４が開状態の時は、突出部７４ａ側および基板５２に対する取り付け面側の弁口が開口され、センシングカフ４０の内部は外気と導通する状態となり、センシングカフ４０の内部の圧力は大気圧に開放される。また、開放弁７４が閉状態の時は、突出部７４ａ側および基板５２に対する取り付け面側の弁口が閉口され、センシングカフ４０の内部は外気と非導通の状態となる。

図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、および図６に示すように、基板５２上には、センシングカフ４０の圧力を検出するための第１圧力センサ７５が取り付けられている。第１圧力センサ７５は、この例ではピエゾ抵抗式圧力センサからなっている。第１圧力センサ７５の基板５２に対する取り付け面とは反対側の面には、突出部７５ａが設けられている。突出部７５ａは、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、および図６に示すように、センシングカフ４０に固定されたニップル部４２に介挿されている。

さらに、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、および図６に示すように、基板５２上には、サブＣＰＵ６４が取り付けられている。開放弁７４の開状態と閉状態との制御、および第２圧力センサ７５を用いたセンシングカフ４０の圧力の検出は、サブＣＰＵ６４により行われる。なお、後述するメインＣＰＵ６５は主に血圧計１００全体の動作を制御する。

以上のように、本実施形態では、開放弁７４と、第１圧力センサ７５と、サブＣＰＵ６４とは、センシングカフ４０に近接する基板５２上に取り付けられた基板一体型で構成される。

また、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、および図６に示すように、押圧カフ３０ａとセンシングカフ４０との間には、背板５１が介挿されている。背板５１は、例えば、厚さ１ｍｍ程度の板状の樹脂（この例では、ポリプロピレン）により形成されており、被測定部位の周方向に沿って延在し、押圧カフ３０ａ，３０ｂからの押圧力をセンシングカフ４０へ伝える機能を有している。

図７は、血圧計１００の流路系に関する概略構成を示している。図７に示すように、血圧計１００の流路系は、押圧カフ３０ａ，３０ｂに接続される流体回路ＬＣ１と、センシングカフ４０に接続される流体回路ＬＣ２とを備えている。

流体回路ＬＣ１は、ポンプ７１、パッシブ弁７２、第２圧力センサ７３、および各流路Ｌ１～Ｌ５を含む。各流路Ｌ１～Ｌ５内において、空気が流通する。流体回路ＬＣ１においては、サブＣＰＵ６４の制御によるポンプ７１のオン／オフ（空気の供給／供給停止）に応じて、押圧カフ３０ａ，３０ｂに空気を供給して膨張させ、または、押圧カフ３０ａ，３０ｂから空気を排出させる。押圧カフ３０ａ，３０ｂを膨張させる際には、サブＣＰＵ６４の制御によりポンプ７１がオン状態とされ、流路Ｌ３、Ｌ１、Ｌ２を介して、ポンプ７１から押圧カフ３０ａ，３０ｂに空気が供給され、流路Ｌ４を介して、第２圧力センサ７３およびサブＣＰＵ６４により、押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の圧力が検出される。なお、この際、パッシブ弁７２は、流路Ｌ５を介して加圧されるため、逆止弁として機能し、流路Ｌ５を介して押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の空気が外部に排出されることはない。一方、押圧カフ３０ａ，３０ｂから空気を排出させる際には、サブＣＰＵ６４の制御によりポンプ７１がオフ状態とされ、パッシブ弁７２は、流路Ｌ５を介して加圧されることがないため、押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の空気は、流路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５を介して、パッシブ弁７２から排出され、押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の圧力は大気圧に開放される。

流体回路ＬＣ２は、開放弁７４、第１圧力センサ７５、および各流路Ｌ６～Ｌ７を含む。各流路Ｌ６～Ｌ７内において、空気が流通する。流体回路ＬＣ２においては、サブＣＰＵ６４の制御による開放弁７４のオフ／オン（弁の開放／閉鎖）に応じて、センシングカフ４０内の空気を排出させ、または、センシングカフ４０内からの空気の排出を防ぐ。センシングカフ４０内の空気を排出させる際には、サブＣＰＵ６４の制御により開放弁７４がオフ状態（開状態）とされ、流路Ｌ６、Ｌ７、および開放弁７４を介して、センシングカフ４０内の空気が排出され、センシングカフ４０内の圧力は大気圧に開放される。一方、センシングカフ４０からの空気の排出を防ぐ際には、サブＣＰＵ６４の制御により開放弁７４がオン状態（閉状態）とされ、流路Ｌ６、Ｌ７、および開放弁７４を介してのセンシングカフ４０からの空気の排出は防止される。開放弁７４がオン状態（閉状態）になると、センシングカフ４０内の圧力の変化が、流路Ｌ６、Ｌ７を介して第１圧力センサ、およびサブＣＰＵ６４により検出され、血圧測定が可能となる。

以上のように、本実施形態では、流体回路ＬＣ２と流体回路ＬＣ１とは、流路を介した接続関係にはなく、血圧測定時に手の平側に位置するセンシングカフ４０に対して、血圧測定時に手の甲側に位置する本体１０に内蔵されたポンプ７１等からのエア経路である流路の取り回しを行う必要がない。

また、ポンプ７１および開放弁７４の制御、並びに、第２圧力センサ７３を用いた押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の圧力の検出と、第１圧力センサ７５を用いたセンシングカフ４０内の圧力の検出は、サブＣＰＵ６４により行われる。そして、開放弁７４と、第１圧力センサ７５と、サブＣＰＵ６４とは、基板５２上に一体に取り付けられた基板一体型で構成されており、サブＣＰＵ６４と、流体回路ＬＣ１側のポンプ７１および第２圧力センサ７３との電気的な接続は、簡単な配線で済む。したがって、本実施形態では、エア経路である流路の取り回しだけでなく、電気的な接続についても、複雑な配線を行う必要がない。なお、本体１０に内蔵されたメインＣＰＵ６５は、主に血圧計１００全体の動作を制御するＣＰＵであり、サブＣＰＵ６４と通信可能に構成されている。メインＣＰＵ６５とサブＣＰＵ６４との電気的な接続についても、複雑な配線を行う必要はない。

図８は、血圧計１００の制御系に関する概略構成を示している。図８に示すように、血圧計１００の本体１０は、制御を担う制御部６３と、制御部６３に制御される複数の被制御構成要素６６～７５とを、備える。

図８においは、サブＣＰＵ６４とメインＣＰＵ ６５とを合わせて制御部６３として表記している。また、複数の被制御構成要素は、電源６６、メモリ６７、表示装置６８、操作装置６９、通信装置７０、ポンプ７１、第２圧力センサ（押圧カフ圧力センサ）７３、開放弁７４、第１圧力センサ（センシングカフ圧力センサ）７５を、含んでいる。

電源６６は、この例では、充電可能な２次電池からなる。電源６６は、本体１０に搭載された要素、たとえば、制御部６３、メモリ６７、表示装置６８、通信装置７０、ポンプ７１、第２圧力センサ７３、開放弁７４、第１圧力センサ７５へ、駆動のための電力を供給する。

メモリ６７は、各種データを記憶する。たとえば、メモリ６７は、血圧計１００が計測した測定値、第２圧力センサ７３、第１圧力センサ７５の計測結果等を、格納することができる。また、メモリ６７は、制御部６３で生成された各種データを格納することもできる。メモリ６７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory)等を含む。たとえば、メモリ６７には、各種プログラムが、変更可能に格納されている。

表示装置６８は、一例として、ＬＣＤ（Liquid Cristal Display）からなる。表示装置６８は、制御部６３からの制御信号に従って、血圧測定結果などの血圧測定に関する情報、その他の情報を表示する。なお、表示装置６８は、タッチパネルとしての機能を有していてもよい。

操作装置６９は、ユーザからの指示を受け付ける、複数のボタンから構成される。操作装置６９が、ユーザからの指示を受け付けると、当該指示に従った操作・動作が、制御部６５の制御の下、実施される。なお、操作装置６９は、例えば感圧式（抵抗式）または近接式（静電容量式）のタッチパネル式スイッチなどであってもよい。また、図示しないマイクロフォンを備えて、ユーザの音声による指示を受け付ける構成を採用してもよい。

通信装置７０は、各種データおよび各種信号を、通信ネットワークを介して外部の装置に送信したり、外部の装置からの情報を、通信ネットワークを介して受信したりする。当該ネットワークは、無線通信であっても、有線通信であってもよい。

ポンプ７１は、この例では圧電ポンプからなり、制御部６３から与えられる制御信号に基づいて、駆動する。ポンプ７１は、加圧用の流体を、後述する各流路を通して、押圧カフ３０ａ，３０ｂに供給することができる。ここで、流体として、任意の液体または任意の気体を、採用できる。本実施形態では、流体は、空気であるとする（以下、流体を空気として記載を進める）。

第２圧力センサ７３および第１圧力センサ７５は、たとえば、ピエゾ抵抗式圧力センサからなる。第２圧力センサ７３は、図７に示す流路Ｌ４を介して、押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の圧力を検出する。第１圧力センサ７５は、図７に示す流路Ｌ７を介して、センシングカフ４０内の圧力を検出する。

開放弁７４は、ポンプ７１の動作に応じて、制御される。つまり、排気弁７２の開閉は、ポンプ７１のオン／オフ（空気の供給／供給停止）に応じて、制御される。たとえば、排気弁７２は、ポンプ７１がオンされると、閉じる。他方、排気弁７２は、ポンプ７１がオフされると、開く。

開放弁７４は、図７に示す流路Ｌ６に接続され、制御部６３としてのサブＣＰＵ６４から与えられる制御信号に基づいて開状態と閉状態のいずれかに制御される。開放弁７４がオフ状態となり、開状態にあるとき、流路Ｌ６を介してセンシングカフ４０内の空気が開放弁７４から排出され、センシングカフ４０内の圧力は大気圧に開放される。他方、開放弁７４がオン状態となり、閉状態にあるとき、開放弁７４からの空気の排出は阻止される。

制御部６３は、この例では、サブＣＰＵ（Central Processing Unit）６４と、メインＣＰＵ６５とを含んでいる。たとえば、制御部６３は、メモリ６７に格納されている各プログラムおよび各データを読み込む。また、制御部６３は、読み込んだプログラムに従い、各部６７～７５を制御し、所定の動作（機能）を実行させる。また、制御部６３は、読み込んだプログラムに従い、当該制御部６３内において、所定の演算、解析、処理等を実施する。なお、制御部６３が実行する各機能の一部又は全部を、一つ或いは複数の集積回路等によりハードウェア的に構成してもよい。

図８に示すように、本実施形態に係る制御部６３は、押圧カフ制御部６３Ａ、開放弁制御部６３Ｂ、血圧算出部６３Ｃ、および測定処理部６３Ｄを機能ブロックとして備える。なお、押圧カフ制御部６３Ａ、開放弁制御部６３Ｂ、血圧算出部６３Ｃ、および測定処理部６３Ｄの機能については、後述する動作の説明において、詳述される。

（一定容積センシング方式の測定原理）
次に、図９（Ａ）～図９（Ｃ）を参照して、本実施形態における一定容積センシング方式の測定原理について説明する。図９（Ａ）～図９（Ｃ）は、被測定者の動脈が延びる方向に沿った押圧カフ３０ａ，３０ｂ、背板５２、およびセンシングカフ４０の断面視図であり、本実施形態における一定容積センシング方式の測定原理について説明するための図である。

図９（Ａ）は、血圧測定前の第一段階の状態を示す図である。図９（Ａ）に示すように、血圧測定前の第一段階においては、押圧カフ３０ａ，３０ｂは非加圧状態になっている。この状態において、サブＣＰＵ６４の制御により、開放弁７４はオフ状態とされる。その結果、開放弁７４は開状態となり、センシングカフ４０内の空気は、流路Ｌ６を介して開放弁７４から排出され、センシングカフ４０内の圧力は、大気圧に開放される。

本実施形態においては、センシングカフ４０の内部には、弾性部材４１として連続気泡構造のスポンジが配置されている。そのため、センシングカフ４０が、押圧カフ３０ａ，３０ｂから押圧力を受けていない状態であって、センシングカフ４０内の圧力が大気圧に開放された状態においては、弾性部材４１は、センシングカフ４０内の容積を所定容積とするように復元する。

図９（Ｂ）は、血圧測定前の第二段階の状態を示す図である。図９（Ｂ）に示すように、血圧測定前の第二段階においても、押圧カフ３０ａ，３０ｂは非加圧状態になっている。この状態において、サブＣＰＵ６４の制御により、開放弁７４はオン状態とされる。その結果、開放弁７４は閉状態となり、センシングカフ４０内の空気は、流路Ｌ６を介して開放弁７４から排出されることが防止され、センシングカフ４０は、前記所定容積に維持される。

図９（Ｃ）は、血圧測定時の状態を示す図である。図９（Ｃ）に示すように、血圧測定時においては、サブＣＰＵ６４の制御により、ポンプ７１が駆動され、押圧カフ３０ａ，３０ｂに空気が供給されて、押圧カフ３０ａ，３０ｂおよび背板５２によるセンシングカフ４０への加圧が行われる。その結果、センシングカフ４０を人体に押圧され、圧脈波が、センシングカフ４０内の圧力の変化として、第１圧力センサ７５およびサブソＣＰＵ６４により検出される。

以上のように、本実施形態においては、ポンプ７１からの空気の供給によってセンシングカフ４０を所定容量に調整するのではなく、開放弁７４を開状態とすることによるセンシングカフ４０内の圧力の大気圧への開放と、弾性部材４１の復元力により、そして、その後に開放弁７４を閉状態とすることによりセンシングカフ４０を所定容量にすることを実現している。

その結果、本実施形態では、センシングカフ４０側への本体１０に内蔵されたポンプ７１からのエア経路である流路の取り回しを行う必要がなく、かつ、センシングカフ４０用の圧力センサをポンプ７１側に配置する必要がないので、センシングカフ４０用の圧力センサ用のエア経路である流路の取り回しを行う必要もない。したがって、流路の取り回しを簡略化することができる。

（血圧計の動作）

図１０は、本実施形態に係る血圧計１００を用いた、血圧測定方法の流れを示すフローチャートである。図１１～図１４は、血圧計の動作に伴う押圧カフ３０ａ，３０ｂおよびセンシングカフ４０の状態を説明するための血圧計１００の流路系に関する概略構成図である。

まず、血圧計１００が手首ＢＷに装着された後、血圧測定準備の第１段階の処理が実施される。血圧測定準備の第１段階の処理においては、図１０に示すように、血圧計１００が手首ＢＷに装着された状態において、制御部６３のサブＣＰＵ６４は、流体回路ＬＣ１のポンプ７１をオフ状態とする（図１０：Ｓ１）。その結果、図１１に白抜き矢印で示すように、パッシブ弁７２から押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の空気が排出され、押圧カフ３０ａ，３０ｂは非加圧状態となる。

一方、制御部６３のサブＣＰＵ６４は、開放弁制御部６３Ｂとして機能し、開放弁７４をオフ状態とし、開放弁７４を開状態とする（図１０：Ｓ２）。その結果、センシングカフ４０内の空気が、図１１に白抜き矢印で示すように、開放弁７４から排出され、センシングカフ４０内の圧力は大気圧に開放される。この時、センシングカフ４０内は、センシングカフ４０を所定容積とするように復元する。

次に、血圧測定準備の第２段階の処理が実施される。血圧測定準備の第２段階の処理においては、制御部６３のサブＣＰＵ６４は、開放弁制御部６３Ｂとして機能し、図１０に示すように、開放弁７４をオン状態とし、開放弁７４を閉状態とする（図１０：Ｓ３）。その結果、センシングカフ４０は閉鎖され、センシングカフ４０内の空気が開放弁７４から排出されることが阻止される。図１２の×印は、開放弁７４からの空気の排出が阻止されることを示している。

次に、血圧測定時の処理が実施される。血圧測定時の処理においては、図１０に示すように、制御部６３のサブＣＰＵ６４は、押圧カフ制御部６３Ａとして機能し、ポンプ７１をオン状態とする（図１０：Ｓ４）。その結果、図１３に白抜き矢印で示すように、流路Ｌ３、Ｌ１、Ｌ２を介して、ポンプ７１から押圧カフ３０ａ，３０ｂに供給され、押圧カフが徐々に加圧される。

このようにして、センシングカフ４０は、押圧カフ３０ａ，３０ｂおよび背板５２から押圧され、人体（手首）に圧迫される。つまり、押圧カフ制御部６３Ａとして機能する制御部６３のサブＣＰＵ６４は押圧カフ３０ａ，３０ｂに流体としての空気を供給し、押圧カフ３０ａ，３０ｂを介して被測定部位としての人体（手首）を圧迫する圧迫状態とするように、押圧カフ３０ａ，３０ｂを制御する。センシングカフ４０が人体（手首）に圧迫されると、センシングカフ４０には、人体圧脈波がセンシングカフ４０の圧力変化として発生する。そして、制御部６３のサブＣＰＵ６４は、血圧算出部６３Ｃとして機能し、そのセンシングカフ４０の圧力変化としての人体圧脈波を第１圧力センサ７５により検出し、オシロメトリック法により手血圧を算出する（図１０：Ｓ５）。

制御部６３のサブＣＰＵ６４は、押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の圧力を第２圧力センサ７３によって検出し、押圧カフ３０ａ，３０ｂが所定の圧力閾値に達したかどうかを判断する（図１０：Ｓ６）。制御部６３のサブＣＰＵ６４は、押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の圧力が所定の圧力閾値に達するまで（図１０：Ｓ５；ＮＯ）、ポンプ７１を駆動させ、血圧算出を継続する。そして、押圧カフ制御部６３Ａとして機能する制御部６３のサブＣＰＵ６４は、押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の圧力が所定の圧力閾値に達したと判断とすると（図１０：Ｓ６；ＹＥＳ）、血圧測定終了時の処理が実施される。

血圧測定終了時の処理においては、図１０に示すように、押圧カフ制御部６３Ａとして機能する制御部６３のサブＣＰＵ６４は、ポンプ７１をオフ状態とする（図１０：Ｓ７）。その結果、図１４に矢印で示すように、流路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を介して、押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の空気がパッシブ弁７２を介して排出、押圧カフが徐々に減圧される。以上のように、押圧カフ制御部６３Ａとして機能する制御部６３のサブＣＰＵ６４は、押圧カフ３０ａ，３０ｂから流体としての空気を排出し、押圧カフ３０ａ，３０ｂを介した被測定部位としての人体（手首）の圧迫を解除する解除状態とするように、押圧カフ３０ａ，３０ｂを制御する。

一方、制御部６３のサブＣＰＵ６４は、開放弁制御部６３Ｂとして機能し、開放弁７４をオフ状態とし、開放弁７４を開状態とする（図１０：Ｓ８）。その結果、図１４に白抜き矢印で示すように、センシングカフ４０内の空気が開放弁７４から排出される。

本実施形態においては、以上のようにして、一定容積センシング方式により血圧測定が行われる。

以上のように、本実施形態の血圧計１００では、ポンプ７１からの空気の供給によってセンシングカフ４０を所定容量に調整するのではなく、開放弁７４を開状態とすることによるセンシングカフ４０内の圧力の大気圧への開放と、弾性部材４１の復元力により、そして、その後に開放弁７４を閉状態とすることによりセンシングカフ４０を所定容量にすることを実現している。

その結果、本実施形態では、センシングカフ４０側への本体１０に内蔵されたポンプ７１からのエア経路である流路の取り回しを行う必要がなく、かつ、センシングカフ４０用の圧力センサをポンプ７１側に配置する必要がないので、センシングカフ４０用の圧力センサ用のエア経路である流路の取り回しを行う必要もない。したがって、流路の取り回しを簡略化することができる。

また、センシングカフ４０の開放と閉鎖は、開放弁７４のオフ状態とオン状態のみの切り替え弁で構成されるので、ポンプ７１側からセンシングカフ４０側のエア経路である流路を配置する必要がなく、流路の取り回しを簡略化することができる。

また、ポンプ７１および開放弁７４の制御、並びに、第２圧力センサ７３を用いた押圧カフ３０ａ，３０ｂ内の圧力の検出と、第１圧力センサ７５を用いたセンシングカフ４０内の圧力の検出は、サブＣＰＵ６４により行われる。そして、開放弁７４と、第１圧力センサ７５と、サブＣＰＵ６４とは、基板５２上に一体に取り付けられた基板一体型で構成されており、サブＣＰＵ６４と、流体回路ＬＣ１側のポンプ７１および第２圧力センサ７３との電気的な接続は、簡単な配線で済む。したがって、本実施形態では、エア経路である流路の取り回しだけでなく、電気的な接続についても、複雑な配線を行う必要がない。

なお、本実施形態では、開放弁７４としてソレノイド式の弁を用いたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、開放弁７４として静電容量型などで構成された弁を用いてもよい。

なお、上記実施形態では、制御部６３をサブＣＰＵ６４とメインＣＰＵ６５で構成したが、制御部６３をメインＣＰＵ６５のみで構成するようにしてもよい。また、制御部６３はＣＰＵを含むものとしたが、これに限るものではない。制御部６３は、ＰＬＤ（Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの、論理回路（集積回路）を含むものとしてもよい。

（変形例）
次に、本実施形態における変形例について図１５および図１６を参照しつつ説明する。図１５および図１６は、変形例におけるセンシングカフとニップル部と弾性部材の断面図である。上述した実施形態では、ニップル部４２をセンシングカフ４０の内部に取り付けた態様について説明した。しかし、この発明は、このような態様に限定される訳ではない。例えば、図１５に示すように、ニップル部４２は、センシングカフ４０の外側に取り付けるようにしても良い。

また、上述した実施形態では、連続気泡構造のスポンジからなる弾性部材４１は、センシングカフ４０の内部にほぼ隙間なく、当該内部を一様に満たすように収容させる態様について説明した。しかし、この発明は、このような態様に限定される訳ではない。例えば、図１６に示すように、連続気泡構造のスポンジからなる弾性部材４１は、センシングの短手方向の両端部のみに収容させてもよい。

これらの変形例においても、開放弁７４を開状態とすることによるセンシングカフ４０内の圧力の大気圧への開放と、弾性部材４１の復元力により、そして、その後に開放弁７４を閉状態とすることによりセンシングカフ４０を所定容量にすることを実現することができる。

（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態を図１７および図１８を参照しつつ説明する。図１７および図１８は、第２の実施形態におけるセンシングカフとニップル部と弾性部材の断面図である。第１の実施形態では、弾性部材として連続気泡構造のスポンジからなる弾性部材を用いた。しかし、第２の実施形態では、図１７に示すように、弾性部材としてコイルバネ４３を用いる。コイルバネ４３の上面視は円形であり、センシングカフ４０の長手方向に複数配置する。このような態様によっても、開放弁７４を開状態とすることによるセンシングカフ４０内の圧力の大気圧への開放と、コイルバネ４３の復元力により、そして、その後に開放弁７４を閉状態とすることによりセンシングカフ４０を所定容量にすることを実現することができる。

また、第２の実施形態では、図１８に示すように、センシングカフ４０の短手方向の両端部にＰＵ（ポリウレタン）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなるシート４４をスペーサとして収容させてもよい。弾性を有する第１のシート４０ａと第２のシート４０ｂとに張力を持たせることで、センシングカフ４０の容積を一定容積とし、復元性を持たせることができる。

以上の実施の形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

１０ 本体
２０ａ，２０ｂ ベルト
３０ａ，３０ｂ 押圧カフ
４０ センシングカフ
４０ａ 第１のシート
４０ｂ 第２のシート
４１ 弾性部材
４２ ニップル部
４３ コイルバネ
４４ シート
５０ カーラ
５１ 背板
５２ 基板
６３ 制御部
６３Ａ 押圧カフ制御部
６３Ｂ 開放弁制御部
６３Ｃ 血圧算出部
６４ サブＣＰＵ
６５ メインＣＰＵ
７１ ポンプ
７２ パッシブ弁
７３ 第２圧力センサ（押圧カフ圧力センサ）
７４ 開放弁
７５ 第１圧力センサ（センシングカフ圧力センサ）
１００ 血圧計

Claims (9)

1. 加圧用の流体の供給を受けて被測定部位を圧迫するために、上記被測定部位の周方向に沿って延在する袋状の押圧カフと、
   上記押圧カフの内周面に対向して配置された第１のシートと、上記第１のシートに対向する第２のシートとを含み、袋状に構成され、上記被測定部位の動脈通過部分を横切るように周方向に延在するセンシングカフと、
   上記押圧カフと上記センシングカフとの間に介挿され上記被測定部位の周方向に沿って延在し、上記押圧カフからの押圧力を上記センシングカフへ伝える背板と、
   上記センシングカフに接続され、上記センシングカフの内部を外気と導通させる開状態と、上記センシングカフの内部を外気と非導通とさせる閉状態とのいずれかの状態となる開放弁と、
   上記押圧カフに流体を供給し、上記押圧カフを介して上記被測定部位を圧迫する圧迫状態と、上記押圧カフから上記流体を排出し、上記押圧カフを介した上記被測定部位の圧迫を解除する解除状態とのいずれかの状態に上記押圧カフを制御する押圧カフ制御部と、
   上記開放弁を上記開状態または上記閉状態のいずれかの状態に制御する開放弁制御部と、
   上記開放弁が上記閉状態の際に、上記センシングカフの圧力変化に基づいて血圧を算出する血圧算出部と、を備え、
   上記センシングカフは、上記開放弁が上記開状態の際に、上記センシングカフ内の容積を所定容積とする復元性を備える、
   血圧計。
2. 上記センシングカフ内に、弾性部材を備える、
   請求項１に記載の血圧計。
3. 上記弾性部材は、連続気泡構造のスポンジである、
   請求項２に記載の血圧計。
4. 上記弾性部材は、コイルバネである、
   請求項２に記載の血圧計。
5. 上記センシングカフ内に、スペーサを備える、
   請求項１に記載の血圧計。
6. 上記血圧算出部による血圧の算出が行われる前の準備段階においては、上記押圧カフおよび上記センシングカフが上記被測定部位に装着された装着状態で、
   上記押圧カフ制御部は、上記押圧カフを上記解除状態に制御し、
   上記開放弁制御部は、上記開放弁を上記開状態とした後、上記開放弁を上記閉状態とし、
   上記血圧算出部による血圧の算出が行われる測定段階においては、上記装着状態で、
   上記押圧カフ制御部は、上記押圧カフを上記圧迫状態にするように制御し、
   上記血圧算出部は、上記センシングカフの圧力変化に基づいて血圧を算出する、
   請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の血圧計。
7. 上記開放弁は、上記開放弁をオフ状態またはオン状態とすることにより、上記開状態または上記閉状態となる弁である、
   請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の血圧計。
8. 上記センシングカフの圧力を検出する圧力センサと、
   上記センシングカフ上に設けられた基板と、をさらに備え、
   上記開放弁と、上記圧力センサと、上記開放弁制御部と、上記血圧算出部とは、上記基板上に一体取り付けられた基板一体型である、
   請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の血圧計。
9. 前記開放弁は、ソレノイド式の弁、または、静電容量型の弁である、
   請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の血圧計。

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