JP3261682B2

JP3261682B2 - ハイブリッド血圧計

Info

Publication number: JP3261682B2
Application number: JP15358899A
Authority: JP
Inventors: ジーピカリングトーマス; ホランドジョン; ピカリングウイリアム; ニコラスウエスステファン
Original assignee: アクスフィグ、エルエルシー
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2002-03-04
Anticipated expiration: 2019-06-01
Also published as: EP0970656B1; DE69902323T2; BR9902710A; AU714627B1; MXPA99006364A; DE69902323D1; JP2000070231A; EP0970656A1; ATE221337T1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血圧計、すなわ
ち、標準的なコロトコフ（Ｋｏｒｏｔｋｏｆｆ）アーム
カフを用いる方法を使用して血圧を測定するための装置
に関する。さらに詳しくは、本発明は、内科医または訓
練されたオペレーターによって使用されるための血圧計
であって、従来の機械装置の不都合をなくすために電子
機器を取り入れた血圧計に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】血圧測定
は、すべての診察の標準的な部分であり、実際、医者に
かかって血圧を測定することは最も一般的に行なわれ
る。基本的なプロセスは、２つの構成要素を含む。１つ
は上腕に巻き付けられているカフ（腕帯）の圧力の測定
で、もう１つは、カフが徐々に減圧されることに伴うカ
フのコロトコフ音または振動の検出を基にした血圧の判
断（見積り）である。標準的な技術は、水銀血圧計およ
び聴診器を使用し、訓練されたオペレーターがコロトコ
フ音を聴く方法であり、この方法は、すべての方法と比
較される。この場合、カフの圧力は水銀柱で計測され、
オペレーターは、コロトコフ音の出現と消滅によって、
この柱から血圧を判断する。

【０００３】この技術が血圧測定の一番の王道として受
け入れられているとは言うものの、オペレーターの癖、
すなわち水銀柱から血圧を見積もるときにオペレーター
によって血圧値が上回ったりまたは下回ったりする傾
向、極端に速いカフの空気抜き、および数字の好み、す
なわち、末尾の数字として、５かゼロのどちらかの過度
な使用などによる、回避できる誤りが起きる。

【０００４】水銀血圧計の変形（改良形）は、水銀柱が
ダイアル付きの圧力ゲージに置き代わったアネロイド装
置である。しかし、それらの装置の正確さは疑わしい。
なぜならば、ゲージの校正が不可能で、ダイアルは、直
線的な水銀柱と比較すると読み取りが相対的に困難だか
らである。その上、圧力ゲージの正確さは時間が経つと
過ぎると変わり得る。

【０００５】電子装置の利用が増加している。電子装置
では、カフの圧力を電子変換器によって検出し、血圧
は、カフの中の圧力の変動（振動法）またはコロトコフ
音の電子的検出（聴診法）から導き出される。どちらの
場合でも、血圧は直接的な観察ではなく、ある電子的ア
ルゴリズムを用いて見積もられる。そのような電子装置
の正確さは、たとえ水銀血圧計に対して校正されたとし
ても、大いに変わる。不正確さの原因は、カフ圧力の測
定にはなく、血圧を見積もるために使用されるアルゴリ
ズムにある。

【０００６】従って、血圧測定を、訓練されたオペレー
ターが行なうことが望ましい。このような「ハイブリッ
ド」電子血圧測定装置の１つが、米国特許第５，２０
１，３２０号で開示されている。この装置は、一般的な
水銀圧力柱に加えてカフの圧力を測定するために電子的
変換器を採用している。水銀柱の主な使用方法は、圧力
変換器と電子的コントロールとディスプレイ回路の校正
である。その装置は、電気的に制御されるソレノイド・
アウトレット・バルブ（電磁排出弁）を使用して、カフ
からの空気の流出を調整する。オペレーターは、収縮期
圧と拡張期圧を聞いた時、ボタンを押し、そしてその圧
力値は２つのＬＥＤ（発光ダイオ─ド）ディスプレイに
表示される。このシステムは、コロトコフ音を見分ける
オペレーターの熟練による利点を利用し、一方で収縮期
圧と拡張期圧を見分けるときのオペレーターの癖や誤り
を回避できるという利点を持っている。このシステムで
は、カフの空気抜きの正確な制御ができない結果、カフ
の空気抜きの割合が一定でないという欠点を持ってい
る。これにより、オペレーターの反応時間の校正の正確
さが損なわれる。

【０００７】米国特許第５，４６４，０１７号では、圧
力を測定するための水銀柱を全く使用しない血圧メータ
ーを開示している。先に援用した第５，２０１，３２０
号特許と同様に、この装置は電子的変換器を使用し、Ｌ
ＥＤの列でカフの圧力を表示する。特に、その装置は血
圧値が増加あるいは減少しているかどうかを示すための
第一のＬＥＤディスプレイ、および収縮期と拡張期の血
圧値を表示するそれぞれ第二と第三のＬＥＤディスプレ
イを含む。内科医またはオペレーターは、収縮期圧と拡
張期圧を示すコロトコフ音を聞いてスイッチを入れる。
この信号は、赤外線信号または高周波信号を通じて受信
機に送られ、増幅され、そして、マイクロプロセッサー
へ割込み信号として供給され、血圧値がわかる。

【０００８】この装置は、圧力を測定するのに水銀を使
用する必要がないという利点を持っている。実際に、水
銀は高い毒性を持っていて、いくつかのヨーロッパの国
で、環境上の理由で禁止された。しかし、コロトコフ音
を合図する送信機および受信機は、必要以上に複雑で高
価であり、そしてＬＥＤディスプレイは、水銀柱のよう
な容易に読める形では、圧力を簡単にオペレーターに伝
えることができない。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】本発明の第一の目的は、水
銀血圧計と電子装置との利点を備えるハイブリッド血圧
計を提供することにある。

【００１０】本発明の目的のより詳細なところは、コロ
トコフ音を検出する訓練をされたオペレーターに頼る血
圧測定装置を提供することにある。

【００１１】本発明のさらなる目的は、使用し易い血圧
測定装置を提供することにある。

【００１２】本発明の別の目的は、安価で精密であり、
校正が不要な血圧測定装置を提供することにある。

【００１３】本発明の更なる目的は、カフの空気抜きを
制御するための改良されたシステムを有する血圧測定装
置を提供することにある。

【００１４】本発明の更に別の目的は、コンピューター
に血圧測定値を電子的にダウンロードするための１つま
たは複数の電子的出力を有する血圧測定装置を提供する
ことである。

【００１５】これらの目的および以下の説明から明らか
なその他の目的は、本発明の血圧計により、達成され
る。

【００１６】本発明の血圧計は、以下の（ａ）から
（ｈ）までを組み合わせて含む血圧計である。すなわ
ち、（ａ）膨張できる空気袋を備えたアームカフ；（ｂ）該空気袋を膨張させるためポンプ装置；（ｃ）該空気袋から空気を抜くための空気排出弁；（ｄ）該空気袋中の圧力を受け取り、該圧力を示す電気
信号を発生させる機能を有する空気圧力返還器；（ｅ）収縮と拡張の割り込み信号を発生させるための手
動操作スイッチ；（ｆ）該空気袋の中の一瞬の圧力の測定値を棒グラフと
して表示し、かつ水銀柱血圧計に使用される水銀柱圧力
ゲージにシュミレートしている第一の電子的ディスプレ
イ（ｇ）収縮期圧および拡張期圧を表示するための第二の
電子的ディスプレイ；および（ｈ）該収縮期圧と拡張期圧を決定する人間のオペレー
ターの反応時間を調整するための処理手段を含み、該圧
力変換器および該スイッチにつながれた、第一および第
二のディスプレイを制御するための電子回路。また、前
記血圧計において、前記処理手段が、人間のオペレータ
ーの反応時間を決定するため校正に対応しうる。

【００１７】本発明の１つの好ましい特徴は、空気袋中
の一瞬の圧力を表示するための第一のディスプレイが、
擬似水銀柱であることである。すなわちＬＥＤ（発光ダ
イオード）またはＬＣＤ（液晶）ディスプレイあるいは
ＣＲＴ（ブラウン管）あるいは平面ディスプレイのよう
なディスプレイスクリーンによる棒グラフである。

【００１８】２つのディスプレイは、好ましくは、ＬＣ
ＤあるいはＬＥＤのどちらかで実行される。直線状のＬ
ＥＤディスプレイが、水銀柱をシュミレートするのに好
都合に使用され得る。

【００１９】本発明の別の好ましい特徴は、コンピュー
ターによる蓄積と処理に使用する為に、電気回路が収縮
期圧と拡張期圧を表すディジタル信号を提供する。これ
らの信号はシリアルポートあるいはパラレルポ─トを通
じてラジオ周波数伝送で直接、または信号を従来の電話
線で伝送するために変調するモデムを通じて、伝送され
る。

【００２０】空気袋を膨張させるためのポンプ装置は、
従来の水銀血圧計において使用されているようなスクイ
ーズバルブ（押しつぶし型バルブ）、または電気的に作
動するポンプであり得る。

【００２１】電気回路は、好ましくは、血圧の周期的な
変化から脈拍を決定することができるマイクロプロセッ
サを含有している。この脈拍は、第三のＬＣＤあるいは
ＬＥＤディスプレイを使って表示される。マイクロプロ
セッサはまた、好ましくは、カフの空気袋の中の圧力が
予め決められた割合よりも速い割合で減圧した時を決
め、警告ライトを通して、カフの減圧が速過ぎることを
合図する。

【００２２】血圧測定装置の空気排出弁は、従来の機械
的に動作する弁あるいは電気的に動作する弁、あるいは
その両方を含む。１つの好ましい実施態様では、システ
ムは、弁のノブを手動でねじることによってまたは親指
でノブまたはボタンを手動で押すことでカフの空気を抜
くことができ、そして、次に人指し指で他のボタンを押
すかまたはトリガーを引くことで、コロトコフ音を手動
で合図するように形成されている。後者のボタンあるい
はトリガーは、装置に信号をおくる電気的接触あるいは
スイッチを直接作動させる。その信号は、最初に動作す
る時は、収縮期の圧力があることを示し、そして２回目
に動作する時は、拡張期の圧力があることを示す。

【００２３】本発明による血圧計は、当該分野で知られ
ている従来の機械的な装置と事実上同じように操作され
得る。異なるのは、オペレーターが聴診器を通してコロ
トコフ音を聞いたとき、手動で操作されるボタンあるい
はトリガーを操作しなければならない点だけである。こ
のボタンあるいはトリガーを操作することによって、オ
ペレーターは、電気回路に信号を送り、それによって、
収縮期あるいは拡張期の圧力が第二の電子的ディスプレ
イに表示される。

【００２４】カフの中の膨張できる空気袋の空気抜き
は、一定量、空気排出ニードル弁を開放させる為に、オ
ペレーターが手動で空気抜きノブを回すという従来のや
り方によって、実行され得る。空気抜きの割合は、ノブ
を少し回転させることによって、あるいは多く回転させ
ることによって調整される。ノブを少し回転させるの
は、血圧測定の間、ゆっくり、一定に空気を抜く場合で
あり、多く回転させるのは、血圧測定が完了したとき速
く空気を抜く場合である。あるいは、２つのボタンが手
で操作させるために提供され得る。第一のボタンは空気
弁をゆっくり空気抜きさせるためで、第二のボタンは空
気弁を速く収縮させるためである。空気弁によるゆっく
りした収縮により、一定量の空気が抜けていき、その結
果、カフの圧力が１秒間に２ｍｍＨｇから３ｍｍＨｇの
範囲内で、実質的に一定の割合で減少する。

【００２５】オペレーターの片方の手は、聴診器の音受
信エレメントを握るのに使われるので、片方の手だけが
血圧計を制御するのに使用できる。この血圧測定システ
ムを人間工学的に改良するために、カフの空気抜きの手
動あるいは電気的制御が提供され得る。上記のように、
機械的に作動する空気制御弁は、カフの空気袋をゆっく
り、あるいは速く、あるいはその両方で空気抜きするよ
うに使用し得る。あるいは、電子的制御を、手動または
電子高速収縮（空気抜き）制御と共に提供し、１秒間に
２ｍｍＨｇから３ｍｍＨｇの範囲ような、一定の所望の
割合で、カフが自動的に収縮され得る。

【００２６】発明の好ましい実施態様によれば、電子的
制御は、瞬間的なカフ圧力に依存する電子機械的空気排
出弁を調整するための閉ループ帰還回路を含んでいる。
この電子的制御は、１秒間に２ｍｍＨｇから３ｍｍＨｇ
の範囲の所定の収縮の割合を正確に維持し、そしてボタ
ンを押すとさらに速い収縮の割合を起こさせる能力を有
する。

【００２７】もしマイクロプロセッサが備えられた場
合、それは収縮期圧と拡張期圧を決定する人間のオペレ
ーターの反応時間を調整するために使われ得る。特に、
このマイクロプロセッサは、校正する段階で、オペレー
ターの反応時間を決定することと、その後、その反応時
間を、収縮期圧と拡張気圧が把握される瞬間を決定する
のに使用するようにプログラムされ得る。

【００２８】本発明の特定の特徴によれば、そのマイク
ロプロセッサには、収縮期圧と拡張期圧を調整するため
の校正アルゴリズムが備えられている。その校正アルゴ
リズムは、ボタンを押すまたはトリガーを引くことによ
って、収縮／拡張スイッチが最初に入れられるとき、人
間のオペレーターの反応時間に対応して、収縮期圧を調
整する。校正アルゴリズムは、２回目にスイッチが入れ
られるとき先の心臓の鼓動で計られたカフの圧力を拡張
期の圧力とする。

【００２９】本発明の特定の特徴によれば、測定された
収縮期圧あるいは測定された拡張期圧あるいはその両方
は、それぞれ、収縮期あるいは拡張期の圧力を表す棒グ
ラフに沿った位置の棒の小さい部分又はセグメントを表
すことによって、第一のディスプレイ（棒グラフ）上に
表示される。

【００３０】本発明の他の特徴によれば、もしオペレー
ターがスイッチを素早く連続して２度押したならば、読
み込みは中止される。

【００３１】最後に、本発明による血圧計は、マイクロ
プロセッサに情報を提供するために、例えばタッチスク
リーンＬＣＤなどであり得るキーパット、またはバーコ
ードリーダーまたは磁気カードスキャナーのような入力
デバイスを含むのが都合がよい。特に、この情報は血圧
を測定されるそれぞれ別々の患者の個人情報を含み得
る。このように、患者の確認信号を、その患者の収縮期
圧と拡張期圧と共に、マイクロプロセッサのディジタル
出力で提供し得る。

【００３２】本発明のさらなる理解のために、添付の図
面で示すような発明の実施態様を、以下に詳しく記述す
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施態様は、図
１から図１０で詳しく記載する。異なった図の中で同一
の構成は、同じ参照番号で示す。

【００３４】図１は、本発明のハイブリッド血圧計の基
本的な特徴を示している。この血圧測定装置１０は膨張
できる空気袋を有する標準的なアームカフ１２、圧力チ
ューブ１３ａおよび１３ｂ、空気袋を膨張させるための
スクイーズバルブ１４、空気袋の空気を抜くための制御
ノブ１６を備えた空気排出弁、収縮と拡張による割込み
信号を発生させるための手動で操作するボタンあるいは
トリガー１８、棒グラフの形で空気袋の中の一瞬の圧力
の測定値を表示するための第一の電子的ディスプレイ２
０（好ましくは、ＬＥＤ）、ディジタルの形で収縮期圧
と拡張期圧の両方および脈拍を表示するための第二のデ
ィスプレイ２２（好ましくはＬＣＤ）、およびボックス
様ハウジング２４の中に並べられた、電気的回路または
電子的回路であって、バッテリーから動力を得る回路を
含む。さらに、この装置は、カフが過度に急速に収縮さ
れることをオペレーターに合図する警告ライト２８、お
よびコンピューターへ患者と血圧の情報をダウンロード
するためのディジタルまたはＲＦ出力またはプラグ３０
を含有する。最後に、この装置はオン／オフのスイッチ
（図示していない）を備え得る。オンとオフとは、カフ
の手動膨張で装置を動作される状態にすること、および
最後の読み込みの２分後にスイッチを切ることで、交互
に行なわれる。

【００３５】本発明の血圧計は、従来の水銀血圧計と非
常によく似た方法で操作される。コロトコフ音を聞いて
トリガー１８を押すことによって、オペレーターは、電
気回路に信号を送り、次に第二のディスプレイ装置２２
（ディジタル）上に収縮期圧および拡張期圧が表示され
る。

【００３６】通常通り、オペレーターは、水銀柱を模し
た第一の（棒グラフ）ディスプレイ２０を観測すること
によって、アームカフの中の空気袋の瞬間の圧力を観測
できる。もし、空気袋が、血圧の適切な測定をするのに
とって、過度に速い割合で空気が抜けたら、オペレータ
ーに警告ライト２８で知らされる。

【００３７】最後に、この装置には、キーパット（ＬＣ
Ｄ型タッチスクリーン）あるいはバーコード読み取り
機、あるいは磁気ストライプ読み取り機、あるいは他の
入力装置を備えてもよく、これによって、血圧を測定さ
れる患者の証明番号を入れることができる。当該技術分
野でよく知られているように、キーパットは、ＬＣＤデ
ィスプレイ２２中に組み込まれ得る。他の入力装置も、
ボックス２４の中に組み込まれ得る。

【００３８】装置中の電気回路構成は、好ましくは、マ
イクロプロセッサ（マイクロコントローラ）を含み、そ
れぞれの患者の証明番号に関連する多くの患者の血圧値
を蓄えることができる。この情報は、キーパットの制御
下で、続けて処理と蓄積をするために、プログラムされ
たディジタルコンピューターにダウンロードされ得る。

【００３９】例えば、コンピューターには、それぞれ患
者個人の一連の血圧値が、それぞれの測定の日時と共に
蓄えられ、履歴記録が提供される。

【００４０】図２および図３は、本発明の血圧計で使用
される電気回路の好ましい実施態様を示す。チューブ１
３ａを通して電気回路に与えられる空気袋中の空気の圧
力は、血圧値を示す電気信号を発生させる圧力変換器４
０で感知される。この信号は、内部的に調整され、増幅
されそしてマイクロプロセッサ４６の中に含まれるアナ
ログ／ディジタル変換器４４内で、ディジタル信号に変
換される。この圧力信号はまた、心臓の鼓動を示す血圧
信号の変動によってディジタル・パルスを生成するアナ
ログ・パルス・フィルタ４１へも通される。アナログ／
ディジタル変換器で発生するディジタル信号は、マイク
ロプロセッサ４６への入力として、そして擬似水銀柱デ
ィスプレイ２０へ並列に通される。

【００４１】擬似水銀柱ディスプレイ２０は、１００個
あるいは１５０個のエレメントのＬＥＤまたは逆光ＬＣ
Ｄディスプレイであり得る。それぞれのＬＥＤあるいは
ＬＣＤエレメントは、水銀計の２あるいは３ｍｍの部分
を示す。ディジタル入力信号は、行または列のトランジ
スタ・アレイ５０を駆動させる解読装置４８（複合的プ
ログラム論理装置（ＣＰＬＤ））で受信される。出力が
１と出た場合、対応するディスプレイ２０中のＬＥＤあ
るいはＬＣＤが動作される。０から３００ｍｍの範囲内
で、水銀の存在または不存在を示すのに用いられるこれ
らの出力は、１００個または１５０個のみである。

【００４２】マイクロプロセッサ４６は、収縮／拡張ス
イッチ１８とキーパット２６からの入力も受ける。ま
た、バーコード読み取り機、磁気ストライプ読み取り
機、あるいは指紋読み取り機、あるいは患者の手相読み
取り機５２のような患者のＩＤ番号を提供できる他の入
力を提供し得る。マイクロプロセッサは、以下の出力を
発生させる。すなわち、収縮期／拡張期圧ディスプレイ
２２；脈拍ディスプレイ２３（ディスプレイ２２で使用
されるのと同じディジタル読み出し装置で示されてもよ
い）；警告ライト２８；およびそれぞれＵＳＡＲＴポー
ト５４、モデム５６、および／あるいはＲＦ送信機５８
に、収縮期圧と拡張期圧と脈拍とを示すディジタル信号
である。

【００４３】マイクロプロセッサは、患者の収縮期圧と
拡張期圧および脈拍に関するキーパットからの患者の情
報を受信および蓄積できるようプログラムされている。
この情報は、シリアルポート５４、またはモデム５６ま
たはＲＦ発信器５８を通して離れたコンピューターにダ
ウンロードされ得る。

【００４４】本発明の好ましい実施態様では、マイクロ
プロセッサは、マイクロチップＰＩＣ１６Ｃ７Ｘ８
ビットＣＭＯＳマイクロコントローラーである。

【００４５】マイクロプロセッサ４６のファームウェア
操作は、図４と図５と図７から図１０までの各フローチ
ャートに示される。

【００４６】図４は、血圧を測定する間の操作を示す。
図５はキーパット入力に反応するマイクロプロセッサの
操作を示す。図４の中で、カフ圧力またはキーパットの
動作の変化が感知される（１０２）までマイクロプロセ
ッサは、スリープ状態（１００）のままである。その
後、操作ベクトルはリセットされ（１０４）、血圧読み
取りがされ、そして表示される（１０６）。ブロック
「更新ディスプレイ」によるサブルーチンは図１０に示
されており、下記に詳しく説明する。もし２分間の間に
なんの動作もなければ、マイクロプロセッサは再びスリ
ープ状態に入る。

【００４７】図５の中で、マイクロプロセッサはキーパ
ット入力２００を感知し、ディスプレイが英数字モード
にセットされ（２０２）、そしてメニューオプションが
表示される（２０４）。その後、ケース１からケース６
で選択されたメニューオプションにマイクロプロセッサ
が応答し、それぞれの機能を実行する。もし２分間のあ
いだにいずれのキーも打たれなければ、マイクロプロセ
ッサは再びスリープ状態に入る。

【００４８】オペレーターの反応時間のために収縮／拡
張スイッチを入れることの遅延を校正するために、マイ
クロプロセッサは、最初このオペレーターの反応時間を
測定する校正サイクルで動作する。図６はこの過程を示
す時間ダイアグラムである。ダイアグラムの最初の線
は、カフ圧力の一定の減少を示している。空気抜けの割
合は、このシステムでは、第一に反応時間を正確に決定
するために、そして、その後収縮期圧と拡張期圧を正確
に決定する為に、実質的に一定でなくてはならない。

【００４９】時間ダイアグラムの次の線は、オペレータ
ーが聴診器を通して聞いた音信号を示している。示され
ているのは、拡張期圧の代表的な２つのコロトコフ音で
ある。これらの信号が発生するとき、圧力変換器４０は
圧力の中のわずかな信号の変化を拾い上げる。この変動
がアナログパルスフィルタ４１（図２に示す）を通しさ
れ、装置４１のパルス出力（図６の３番目の線で示す）
はマイクロプロセッサ４６の割込みピン（図７ａで示
す）に与えられる。これが起こるとき、記録１の先の内
容は記録２に蓄えられて、新しいカフの圧力は記録１の
中に蓄えられる。この動作は、それぞれのパルスの割込
み信号の受け取りにより、繰り返される。

【００５０】その後、オペレーターが収縮期圧あるいは
拡張期圧を示すために、収縮／拡張のスイッチを入れた
（ボタンを押すあるいはトリガを引く）ときはいつで
も、記録２の内容は収縮あるいは拡張のディスプレイ２
２に提供される（図８）。

【００５１】図７ｂは、プログラムされた頻度で割り込
みを発生させるマイクロプロセッサ内の内部ハードウェ
ア・タイマーによって、空気抜けの割合を計算するのに
使うタイムベースが提供されるのを示す。この割込みは
また、カフの中の圧力を読み取るためにサンプリング頻
度を与えるのに使われる。発明の好ましい実施態様で
は、変換器は１秒間に１６回サンプルされる。このサン
プリングの頻度は空気抜けの割合を計算するための細か
な解析を提供する為に増加させ得る。

【００５２】カフ圧力の減衰アルゴリズムは、変換器か
ら過去の８個のサンプルを持っているスタックを維持す
る。それぞれのサンプリングの期間で、サンプルされて
いるルーチンから返還されるカフ圧力値は、スタックの
ランニング平均である。このアルゴリズムは、読み込み
をわずかに減衰させ、現実的な量と多い量を擬似水銀柱
ディスプレイに与える。これは校正アルゴリズムの一部
である。なぜならば、心臓の収縮時にカフ圧力の急な増
加を減衰させるのに役立つからである。

【００５３】先に記載したように、正確を期す為に、カ
フの圧力が実質的に一定割合（減衰割合）で減らされる
ことが重要である。好ましくは、この割合は、１秒間に
２ｍｍＨｇから３ｍｍＨｇの範囲内である。図９は、収
縮割合における誤差を実質的にゼロになるように減らす
ための閉ループシステムを示す。

【００５４】図９は、血圧カフ１２とフレキシブルチュ
ーブ１３ｂを介して連結されるスクイーズバルブ１４を
示す。フレキシブル空気チューブ１３ａは、圧力変換器
あるいはセンサー４０を血圧カフにつなげる。圧力変換
器の出力は、アナログ／ディジタル変換器４４を通し
て、（１）実際の収縮割合と、（２）実際と好ましくは
１秒間に２ｍｍＨｇから３ｍｍＨｇである所望の収縮割
合との差（誤差）を計算するマイクロプロセッサ４６へ
通される。この誤差は、比例積分偏差（ＰＩＤ）フィル
タを通して送られ、過度の補償および共鳴が避され、そ
して出力は空気排出弁の新しい位置の計算に使われる。
この弁の位置は、ディジタル／アナログ変換器２８０を
通して、弁３００の為の電気機械間作動装置２９０へ通
される。

【００５５】発明の好ましい実施態様では、圧力変換器
４０は、ＭｏｔｏｒｏｌａＭＰＸ５０５０ＧＰ型温
度固定圧力センサーであり、そして排出弁３００は、Ｔ
ｉＮｉＡｌｌｏｙ社（カリフォルニア９４５７７サ
ンリーンドロ、ネプチューンドライブ１６２１番地）の
ポゴピン空気圧弁である。

【００５６】図１０は、図４の中で示された動作プログ
ラムの中で使われた「更新ディスプレイ」のサブルーチ
ンのフローチャートである。

【００５７】ソフトウエアは、収縮期あるいは拡張期の
読み取り値のどちらかが取られているか否かを示すリセ
ット可能なモードスイッチを含む。このモードスイッチ
は、３つの状態を持っている。すなわち、収縮期圧が測
定される第一の状態、拡張期圧が測定されていることを
示し、収縮／拡張のスイッチが入れられる最初にトリガ
ーされる第二の状態、および収縮／拡張スイッチを入れ
られる第二回目にトリガーされる第三の状態であって、
拡張期圧に達成したことを示すものである。

【００５８】サブルーチンは、このモードスイッチをテ
ストする。もし収縮期圧が測定されつつある場合、測定
された瞬間のカフの圧力が、収縮／拡張ＬＣＤディスプ
レイ２２の左の領域とＬＥＤ棒グラフディスプレイ２０
に表示される。

【００５９】収縮／拡張スイッチが最初に入れられた
後、「収縮期を測定するか」の決定ブロックは、「拡張
期を測定するか」の決定ブロックの方にＮ路を通じて行
く。最初は、収縮期の読み取り値は、ＬＣＤディスプレ
イの左の領域に表示され、測定された瞬間のカフの圧力
はＬＣＤディスプレイの右の領域に表示される。その
後、収縮の読み取り値は棒グラフディスプレイ２０へ送
られ、収縮期圧に匹敵する唯一のＬＥＤがそこに表示さ
れる。最後に、測定された瞬間のカフの圧力も棒グラフ
ディスプレイ２０へ送られ、カフの圧力あるいはカフの
圧力よりも小さな圧力のいずれかを表示するすべてのＬ
ＥＤが灯る。

【００６０】収縮／拡張スイッチが２回目に入れられた
後、「拡張期を測定するか」の決定ブロックはＮ路を通
って下へ行き、収縮期と拡張期の両方の読み取り値は、
ディスプレイ２０と２２の両方に表示される。最初に、
収縮期の読み取り値および拡張期の読み取り値の両方
が、棒グラフ上に収縮期圧と拡張期圧を表す個々のＬＥ
Ｄで示すことによって、棒グラフディスプレイ２０上に
表示される。その後、脈拍は「Ｐｘｘｘ」としてＬＣＤ
ディスプレイ２２上に表示される。最後に、収縮期と拡
張期の読み取り値は、それぞれ、ＬＣＤディスプレイ２
２の左と右の領域に表示される。

【００６１】脈拍は、アナログフィルタ４１（図２）か
ら割込みパルスを受ける間の時間を測定することによっ
て、マイクロプロセッサ４６で測定され、定期的な更新
および蓄積をされる。

【００６２】この状態は、収縮／拡張スイッチが３回目
に入れられるまで残り、システムは再び血圧が測定され
るようにリセットされる。

【００６３】本発明のハイブリッド血圧計は、従来の技
術の血圧計と比較して数多くの利点を有する。まず、こ
の血圧測定装置は、水銀を使用することなく、水銀血圧
計の基本的な技術と正確さを有している。第二に、そし
ておそらく最も重要なことには、本発明の装置は、水銀
血圧計の使用に精通した医学の専門家に容易に受け入れ
られ得る。

【００６４】本発明の血圧計では、特に、オペレーター
の癖や数字の好みといった従来の血圧測定の不正確さが
避けられ、拡張期圧の記録の遅延が校正される。さら
に、本発明の装置は、従来技術の血圧測定装置の水銀血
圧計および様々な電気的装置の両方よりも同等あるいは
少ない費用で製造できる。

【００６５】血圧の読み取り値と脈拍は、捕捉され、電
子的な形態で蓄積され、詳細な分析のために、プログラ
ムされたディジタルコンピューターにダウンロードされ
得る。

【００６６】求められるすべての目的と利点を満たす新
規なハイブリッド血圧計を、述べて来た。しかしなが
ら、本発明の多くの変形、変更、改変および他の利用お
よび応用は、本発明の好ましい態様を開示するこの明細
書および添付図面を考慮すれば、当業者には明らかであ
る。このようなすべての変形、変更、改変および他の利
用と応用は、本発明の意図と範囲から外れることなくカ
バーされるとみなされる。本発明は、特許請求の範囲に
よってのみ限定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】収縮期圧および拡張期圧を表示する為の擬似水
銀柱およびディスプレイを含む本発明のハイブリッド血
圧計の斜視図である。

【図２】図１の血圧計の中に含まれる電気回路のブロッ
ク図である。

【図３】図２の中で使用された擬似水銀柱の詳細を示す
ブロック図である。

【図４】図４ａと図４ｂで構成される図４は、図１から
３までの血圧計の動作のフロ─チャートである。

【図５】図５ａと図５ｂで構成される図５は、図１から
３までの血圧計の動作のフロ─チャートである。

【図６】図１から５までの血圧計の校正手順の書かれた
時間図である。

【図７】図７ａと７ｂとで構成される図７は、図１から
図５までの血圧計に利用される反応時間校正アルゴリズ
ムを示すフローチャートである。

【図８】図８は、図１から図５までの血圧計に利用され
る反応時間校正アルゴリズムを示すフローチャートであ
る。

【図９】図１から５までの血圧計のなかの血圧カフの空
気を抜くための閉ループ制御システムを示すブロック図
である。

【図１０】図４および図５の動作プログラムの中で使用
される「ディスプレイの更新」のサブルーチンのフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０；ハイブリッド血圧計１２；アームカフ１３；圧力チューブ１４；バルブ１６；空気抜きノブ２０；第一のディスプレイ２２；第二のディスプレイ２８；警告ライト４０；圧力変換器（センサー）４４；アナログ／デジタル変換器５０；ドライバー５２；読み取り機

フロントページの続き (72)発明者ウイリアムピカリングアメリカ合衆国ニューヨーク州11211、ブルックリン、ベリーストリート 55 番地 (72)発明者ステファンニコラスウエスアメリカ合衆国ニューヨーク州11211、ブルックリン、ベリーストリート 55 番地 (56)参考文献特開平５−317275（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−261337（ＪＰ，Ａ) 特開平５−207981（ＪＰ，Ａ) 特開平３−75040（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−87613（ＪＰ，Ｕ) 特公平３−49252（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/023 A61B 5/022

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の（ａ）から（ｈ）までを組み合わ
せて含む血圧計：（ａ）膨張できる空気袋を備えたアー
ムカフ；（ｂ）該空気袋を膨張させるためポンプ装置；（ｃ）該空気袋から空気を抜くための空気排出弁；（ｄ）該空気袋中の圧力を受け取り、該圧力を示す電気
信号を発生させる機能を有する空気圧力変換器；（ｅ）収縮と拡張の割り込み信号を発生させるための手
動操作スイッチ；（ｆ）該空気袋の中の一瞬の圧力の測定値を棒グラフと
して表示し、かつ水銀柱血圧計に使用される水銀柱圧力
ゲージにシュミレートしている第一の電子的ディスプレ
イ（ｇ）収縮期圧および拡張期圧を表示するための第二の
電子的ディスプレイ；および（ｈ）該収縮期圧と拡張期圧を決定する人間のオペレー
ターの反応時間を調整するための処理手段を含み、該圧
力変換器および該スイッチにつながれた、第一および第
二のディスプレイを制御するための電子回路。
【請求項２】前記処理手段が、人間のオペレーターの
反応時間を決定するため校正に対応する、請求項１に記
載の血圧計。
【請求項３】請求項１に記載の血圧計であって、さら
に、電気回路に連結され、前記収縮と拡張の圧力を表示
するディジタル信号を供給する、蓄積と演算のためのデ
ィジタルコンピューターに使用されるための、ディジタ
ル信号出力を含む、血圧計。
【請求項４】前記ディジタル信号出力が、電話線を使
ってディジタル信号を搬送するためのモデム、または該
ディジタル信号を無線伝送するためのＲＦ搬送機を含
む、請求項３に記載の血圧計。
【請求項５】前記第一のディスプレイが、ＬＣＤディ
スプレイ、またはＬＥＤディスプレイである、請求項１
に記載の血圧計。
【請求項６】前記第二のディスプレイが、２部分から
なる１０進数ディスプレイである、請求項１に記載の血
圧計。
【請求項７】前記第二のディスプレイが、ＬＣＤディ
スプレイ、またはＬＥＤディスプレイである、請求項６
に記載の血圧計。
【請求項８】前記ポンプ装置が、スクイーズバブル、
または電気的に作動するポンプである、請求項１に記載
の血圧計。
【請求項９】前記電気回路が、圧力を表示する前記信
号から脈拍を決定するための処理手段を含む、請求項１
に記載の血圧計。
【請求項１０】さらに、前記処理手段に連結し、前記
脈拍を表示するための第三のディスプレイを含む、請求
項９に記載の血圧計。
【請求項１１】請求項１に記載の血圧計であって、電
気的回路に接続された、前記空気袋中の圧力が予め決定
された割合よりも早い割合で減少するときを示すための
第四のディスプレイを含む、血圧計。
【請求項１２】前記空気排出弁が、機械的に作動する
バルブ、または電気的に作動するバルブである、請求項
１に記載の血圧計。
【請求項１３】請求項３に記載の血圧計であって、個
々の患者の個人情報を表す電気信号を発生させるため
の、電気回路につながった入力装置を含み、それによっ
て、患者の個人情報信号がそれぞれの患者の収縮期圧と
拡張期圧と共にディジタル出力で提供され得る、血圧
計。
【請求項１４】前記入力装置が、キーパッド、指紋読
み取り機、バーコード読み取り機、磁気ストライプ読み
取り機からなる群より選択される、請求項１８に記載の
血圧計。
【請求項１５】前記第一のディスプレイが、ディスプ
レイスクリーンを含む、請求項１に記載の血圧計。
【請求項１６】前記空気排出弁が、手動で制御、また
は電気的に制御される、請求項１に記載の血圧計。
【請求項１７】前記空気排出弁が、電気的に制御され
アナログ信号に反応する均整のとれたバルブであり、該
信号の大きさによって空気流の割合を制御するためのも
のである、請求項１６に記載の血圧計。
【請求項１８】前記電気的回路が、さらに、前記排出
弁を電気的に制御するための電子手段を含み、該電子手
段が、前記圧力変換器で発生する信号によって排出弁を
調整するための、閉ループ帰還回路を有している、請求
項１７に記載の血圧計。
【請求項１９】前記電子手段が、１秒間に２ｍｍＨｇ
から３ｍｍＨｇの範囲内で、実質的に一定の割合で、空
気袋から空気を抜くように作動する、請求項１８に記載
の血圧計。
【請求項２０】前記測定された収縮期圧もまた、該収
縮期圧を表す棒グラフに沿った位置の棒の部分を示すこ
とによって、前記第一のディスプレイ上に表示される、
請求項１に記載の血圧計。
【請求項２１】前記測定された拡張期圧もまた、該拡
張期圧を表す棒グラフに沿った位置の棒の部分を示すこ
とによって、前記第一のディスプレイ上に表示される、
請求項１に記載の血圧計。
【請求項２２】前記第一のディスプレイが、列状に整
えられた複数の棒グラフのセグメント、および該セグメ
ントのオン／オフを切り替えるための手段を含む、請求
項１に記載の血圧計。