JP4154693B2 - 血圧計 - Google Patents

Description

この発明は、被験者の腕に装着される腕帯と、この腕帯に設けられ、被験者の血圧を測定する血圧計に関する。

特許文献１に開示されるカフ一体型血圧計は、血圧表示部、回路基板を収納する血圧計の本体と、測定部位に巻回するカフとを一体的に設け、前記本体が上ケースと下ケースに分割可能であり、少なくとも下ケースの一部が前記カフを測定部位に巻回したときの前記カフ外周面より内側に位置するようにしたものである。

また、特許文献２に開示される電子血圧計は、手首に装着する装着部（カフ）と、この装着部１に一体に又は着脱自在に取り付けられた本体とからなり、本体の側面に設けられた引っ掛け具を衣服の胸のポケットに引っかけることによって、手首に装着した血圧計が心臓とほぼ同じ高さで支持され、正確な血圧を測定できるものである。
特開平７−１６３５３１号公報 特開２００２−１３６４９０号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に開示されるような血圧計においては、腕帯（カフ）に取り付けられる本体の大きさが大きいため、血圧計自体の大きさが大きくなるという不具合があった。特に、被験者が老人の場合、本体が重いと装着が困難であり、腕に重量のある器具を装着すること自体で正常な血圧が測定できないという不具合も生じる。

また、継続して血圧を測定することが望ましいが、常に最大血圧以上に腕を締め付けた場合、鬱血等が起こる可能性があり、また心臓に負担となるという不具合が生じる。

このため、本発明は、本体部の装着性が良好であると共に、血圧データの計測を精度良く行うことができ、さらに連続した血圧の計測が可能である血圧計を提供することにある。

したがって、この発明は、被験者の腕に着脱自在に装着される腕帯基部と、該腕帯基部の内部に形成される空気袋部と、該空気袋部に空気を供給するポンプ手段と、該空気袋部の空気を排出する排出手段と、前記空気袋部内の空気の圧力を検出する検出手段によって少なくとも構成される血圧計において、前記ポンプ手段、前記排出手段及び前記検出手段と共に、前記検出手段によって検出された空気圧から被験者の血圧データを算出する血圧算出手段と、該血圧算出手段によって算出された血圧データを表示する表示手段と、電源手段とを、前記腕帯基部上に固着された屈曲自在な基板上に配設したことにある。

さらに、前記血圧算出手段は、所定圧力まで最大加圧能力で加圧すると共に、前記検出手段によって検出された前記空気袋部内の空気圧力の変動から脈波を検出し、この脈波に基づいて脈波波高列を算出し、前記空気圧力と該脈波波高列に基づいて血圧データを算出することが望ましい。また、所定圧力近傍において、加圧速度を低減するようにしても良いものである。

さらにまた、前記血圧算出手段は、前記脈波波高列の振幅増大開始時の空気圧力を拡張期血圧とし、前記脈波波高列の振幅増大の終了時の空気圧力を収縮期血圧として設定することが望ましい。

また、前記血圧算出手段は、最高血圧を決定した後に、前記ポンプ手段を停止し、前記排出手段によって空気袋部内の空気を排出することが望ましい。

さらに、前記血圧算出手段は、最高血圧を決定した後、前記ポンプ手段を停止し、前記排出手段によって空気袋部内の空気を排出して、所定圧力まで空気袋内の圧力を低下させ、前記ポンプ手段及び前記排出手段によってこの圧力を一定に保ち、脈波波高列を継続して検出することが望ましい。

さらにまた、所定圧力において検出された脈波波高列の最初のボトム値を、前記血圧算出手段によって算出された拡張期血圧に対応させ、且つ所定圧力において検出された脈波波高列の最初のピーク値を、前記血圧算出手段によって算出された収縮期血圧に対応させ、以後の脈波波高列によって被験者の血圧を継続して検出する継続的検出手段を具備することが望ましい。

また、前記検出手段によって検出された空気圧から被験者の血圧データを算出する血圧算出手段及び継続的検出手段と該血圧算出手段によって算出された血圧データを表示する表示手段とが配設される電気回路基板は、前記基板上に固着され、前記腕帯基部の屈曲に伴って屈曲自在であることが望ましい。さらに、前記表示手段の表示部、スイッチ部のみを露出するように、カバーで全体を覆うことが望ましい。

この発明による効果は、腕帯部を構成する基板上に測定用の部品や電気部品を配したことから、血圧計を全体として小型化できると共に、測定部のために特別にケースを設ける必要がないため、測定部の重量を低減できるため、血圧計の装着が容易となるものである。また、これにより、コストの低減も達成できるものである。

さらに、この発明による効果は、血圧計の装着性が向上することから、従来の血圧計に比べて比較的長い間装着することが可能となる。さらに、これに加えて、拡張期血圧よりも所定値低い圧力を腕帯に加えて、血圧を継続的に検出するようにしたことから、被験者の血圧データを有効に検出することができるようになるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面により説明する。

本願発明の実施の形態に係る血圧計１は、例えば図１で示すものである。基本的に、腕帯（カフ）からなる腕帯基部２と、この腕帯基部２に設けられる本体部３とによって基本的に構成される。

自在な基板５と、この腕帯基部２の寸法を調整すると共に、被験者の腕、特に上腕部分に装着された腕帯基部２を固定する固定延出部６と、この固定延出部６の先端に設けられる装着固定部８と、前記固定延出部６が挿通されるピン部７とによって少なくとも構成される。尚、前記基板５は、ポリプロピレン樹脂で形成されることが望ましい。

前記本体部３は、図２（ａ），（ｂ）で示すように、前記基板５上に配された薄型ポンプ３１、薄型電磁弁３４、圧力検出センサ３２及びバッテリ３３を具備し、さらに、前記圧力検出センサ３２からの検出信号を処理して血圧データを算出する演算装置３８、この演算装置３８によって演算された結果を表示する表示部３９が配置された電気回路基板９を具備するものである。また、前記本体部３の基板５には、前記圧力検出センサ３２に前記空気袋部４の空気を導く連通孔３７、及び前記薄型ポンプ３１及び薄型電磁弁３４と前記空気袋部４とを連通する吸入排出孔３６が開口する。尚、スイッチは、演算装置３８に設けることが望ましいが、前記表示部３にタッチセンサを配してスイッチとしても良いものである

また、前記吸入排出孔３６と前記薄型ポンプ３１及び薄型電磁弁３４とは、分岐チューブ３５によって接続される。これによって、薄型電磁弁３４を閉状態とし、前記薄型ポンプ３１を稼働させることによって前記空気袋部４に空気が注入され、前記薄型ポンプ３１を停止させて、前記薄型電磁弁３４を開状態とすることによって前記空気袋部４内の空気は排出されるものである。

前記圧力検出センサ３２からの圧力センサ信号５０は、図３に示すように、Ａ／Ｄ変換器５２を介してデジタル信号に変換され、このデジタル信号において前記圧力センサ信号５０からＤＣ信号５４を抽出し、さらにロウパスフィルタ（ＬＰＦ）５６で処理して、その時の圧力値５８を算出する。同時に、前記デジタル信号からハイパスフィルタ（ＨＰＦ）５５及びロウパスフィルタ（ＬＰＦ）で処理して脈波信号５９を得る。この脈波信号５９から一脈波のボトムとピークより脈波波高を算出し、各脈波の脈波波高から脈波波高列Ｐｗ（図５（ｂ））を算出し、前記圧力値５８と前記脈波波高列から拡張期血圧（最低血圧）、平均血圧、収縮期血圧（最高血圧）を算出する。

以下、前記演算装置３８における制御を図４のフローチャートに従って説明する。ステップ１００から開始されるこの制御は、図示しない測定スイッチの押下、又は予め設定された測定時間間隔で開始され、ステップ１１０において現在の大気圧を０ｍｍＨｇとして、圧力のオートゼロをかける（初期設定）。

ステップ１２０では、最大加圧速度Ｐｂ／ｓｅｃで加圧を開始する。そして、ステップ１３０の判定で、空気袋部４内の空気圧、検出された空気圧Ｐｄが所定の空気圧Ｐｓ１に到達しない場合（Ｎ）、且つステップ１４０の判定で空気注入時間ｔｐが所定の時間ｔｓに到達しない場合には、ステップ１２０に回帰して最大加圧速度Ｐｂ／ｓｅｃ（例えば、２０ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）での加圧が継続される。この結果として、空気圧Ｐｄが所定の空気圧Ｐｓ１に所定時間ｔｓ内に到達した場合には、各機器が正常に動作していると判断できるので、ステップ１６０に進んで、今回の測定が初回であるか否かの判定を行う。

また、前記ステップ１３０及びステップ１４０の判定において、所定時間ｔｓ内に所定の圧力に到達しなかったと判定された場合には、薄型ポンプ３１の異常、薄型電磁ポンプ３４の異常、空気袋部４の破損、分岐チューブ３５の破損又は外れ等の不具合が考えられるので、ステップ１５０に進んでエラー表示を行い、且つエラー内容を記憶し、ステップ２６０に進んで薄型ポンプ３１の稼働を停止し、薄型電磁弁３４を開放し、ステップ４００において測定を終了するものである。

前記ステップ１６０の判定において、測定が初回である場合（Ｙ）には、ステップ１７０に進んで、前述した最大加圧速度Ｐｂ／ｓｅｃでの加圧が継続され、ステップ２１０に進んで脈波の検出が開始される。また、前記ステップ１６０の判定において、測定が初回でない場合（Ｎ）には、前回の検出圧力ＰｄがＰＬ近傍となるまではステップ１８０において最大加圧速度Ｐｂ／ｓｅｃで加圧するが、ステップ１９０の判定で検出圧力Ｐｄが前回の最低血圧ＰＬ近傍の圧力（ＰＬ−α）に到達した段階で、ステップ２００に進んで小さい加圧速度Ｐｂｃ／ｓｅｃ（例えば、３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で加圧する（図５（ａ））。尚、この実施例において、前記αは２０ｍｍＨｇである。

そして、ステップ２１０において脈波の検出を開始し、ステップ２２０において最低血圧ＰＬ、平均血圧、最高血圧ＰＨ等の血圧データを算出し、ステップ２３０の判定において検出圧力Ｐｄが所定圧力Ｐｓ２（Ｐｓ２＞Ｐｓ１）に到達するまで、このステップ２２０の血圧データ算出が継続され、到達後にステップ２４０に進んで、最高血圧ＰＨが決定されたか否かが判定され、最高血圧ＰＨが算出されるまで、ステップ２２０の演算が継続される。

そして、前記ステップ２４０の判定において最高血圧が決定されたと判定された場合（Ｙ）、ステップ２５０に進んで、血圧データの結果を表示し且つ／又は記憶し、ステップ２６０において薄型ポンプ３１を停止させ、薄型電磁弁３４を開放して空気袋部４の空気を排出し、ステップ４００において測定を終了するものである。

前記ステップ２２０の演算は、例えば図５（ａ），（ｂ）で示すように、ステップ２１０で検出された脈波から演算された脈波波高列Ｐｗにおける振幅の増大開始時Ｔｖｓの空気圧力Ｐｄを最低血圧ＰＬとし、振幅の増大の終了時（収束時）Ｔｖｃの空気圧力Ｐｄを最高血圧ＰＨとするものである。

また、図６で示すように、脈動プロフィールとして、１拍脈動のボトム−ピークの波高Ａｐを測定開始から算出し、各脈動ｎの波高Ａｐ（ｎ）（Ｗｐ−Ｗｂ）とする。さらに、脈拍数算出のため、各脈動間の時間、例えばボトム−ボトム間の時間Ｔｂ−ｂ（ｎ）を求める。これは、ピーク−ピーク間の時間であっても良い。

これにより、前記脈動間の波高列Ａｐ（ｎ）の公差（Ａｐ（ｎ）−Ａｐ（ｎ−１））が連続して０より大きくなる最初の時点Ｔｖｓでの空気圧力が最低血圧ＰＬとして設定され、前記公差Ａｐ（ｎ）−Ａｐ（ｎ−１）＜０が連続して発生した後の公差Ａｐ（ｎ）−Ａｐ（ｎ−１）が０となる時点又はその一つ前の時点での空気圧力を最高血圧ＰＨとするものである。

また、公差Ａｐ（ｎ）−Ａｐ（ｎ−１）が０より小さい値に転じる点又はその一つ前の時点における波高Ａｐ、つまり最大波高Ａｐｍの予め決められた割合（％）の波高Ａｐとなる時点での空気圧力を最高血圧ＨＰとすることもできる。

また、図７で示すように、前記ステップ２５０において、結果表示及び記憶を行った後、ステップ２６０において、薄型ポンプ３１を停止させ、ステップ２７０の判定においてＰｄがＰＬ−αとなる圧力まで、薄型電磁弁３４を開放して空気袋部４の空気を排出し、検出圧力ＰｄがＰＬ−αとなった段階で、ステップ２８０に進んで、ＰＬ−αの圧力、いわゆる微圧力となるように、薄型ポンプ３１及び薄型電磁弁３４によって圧力一定制御を行い、ステップ２９０において、例えば図８で示すような脈波を検出するものである。

そして、ステップ３００において前記脈波の最初のボトム値を先に検出された最低血圧値と等しくなるように対応させてＤＢＰ（１）を設定し、ステップ３１０において、最初のピーク値を最高血圧と等しくなるように対応させてＳＢＰ（１）を設定する。したがって、ＤＢＰ（１）及びＳＢＰ（１）は、それぞれ検出直後の最低血圧ＰＬ及び最高血圧ＰＨに対応する。そして、前記脈波から、前記ステップ３００において順次ＤＢＰ（２）・・・ＤＢＰ（ｎ）が検出設定され、同様に前記ステップ３１０からＳＢＰ（２）・・・ＳＢＰ（ｎ）が検出設定される。

そして、ステップ３２０において、上昇時振幅Ａｐ１（１）が、ＳＢＰ（１）−ＤＢＰ（１）から演算され、そして順次Ａｐ１（２），Ａｐ１（３）・・・Ａｐ１（ｎ）が演算される。

同様に、ステップ３３０において、下降時振幅Ａｐ２（１）が、ＳＢＰ（１）−ＤＢＰ（２）から演算され、同様に順次ＡＰ２（２），Ａｐ２（３）・・・Ａｐ（ｎ）が演算される。

そして、前記ステップ３１０から前記ステップ３３０において設定及び演算された因子ＤＢＰ（ｎ）、ＳＢＰ（ｎ）、Ａｐ１（ｎ）、Ａｐ２（ｎ）から圧力の変動を判定して、被験者の連続的な血圧測定を可能にするものである。

例えば、図８の丸１の場合、上昇時振幅Ａｐ１（４）においてボトム値ＤＢＰ（４）が最初に設定されたＤＢＰ（１）と等しく、ピーク値ＳＢＰ（４）がＳＢＰ（１）より高いため、最高血圧ＰＨが上昇したと判定することができる。また、丸２（ＤＢＰ（３））の場合には、一つの前のＤＢＰ（２）より最低血圧ＰＬが低下していると判定することができる。さらに、丸３（ＳＢＰ（２））の場合には、ＳＢＰ（１）よりも最高血圧ＰＨが低いと判定できる。さらに、丸４の場合、ＤＢＰ（６）が、ＤＢＰ（５）よりも高いと判定することができる。以上のように、最初に設定したＤＢＰ（１）及びＳＢＰ（２）と比較することにより、ある基準血圧に対する変位を絶対値として認識することが可能であり、また一つ前のＤＢＰ（ｎ−１）及びＳＢＰ（ｎ−１）と比較することによって相対的な変化を認識することが可能となるものである。

また、以上説明した連続血圧測定モード時において、適当な間隔で校正を行うことが望ましいため、図４で示される血圧測定を定期的、例えば２時間毎に行うものである。

本発明は、被験者に常時装着して血圧の変動を測定できるため、入院治療や在宅看護など幅広い分野での利用が可能である。

本願発明の実施の形態に係る血圧計の全体図である。 本願発明の実施の形態に本体部の概略構成図であり、（ａ）はその側面断面図、（ｂ）は平面説明図である。 血圧計の本体部での圧力センサ信号の流れを示したブロック図である。 血圧計の本体部での制御の流れを示したフローチャート図である。 血圧計の空気袋部内の空気圧の上昇と脈波波高列の関係を示した特性線図である。 脈動プロフィールの一例を示した説明図である。 血圧計の本体部における付加的な継続血圧検出制御の流れを示したフローチャート図である。 継続血圧検出制御の脈波波高列を示した特性線図である。

符号の説明

１ 血圧計
２ 腕帯基部
３ 本体部
４ 空気袋部
５ 基板
６ 固定延出部
７ ピン部
８ 装着固定部
９ 電気回路基板
３１ 薄型ポンプ
３２ 圧力検出センサ
３３ バッテリ
３４ 薄型電磁弁
３６ 吸入排出孔
３７ 連通孔
３８ 演算装置

Claims (7)

1. 被験者の腕に着脱自在に装着される腕帯基部と、該腕帯基部の内部に形成される空気袋部と、該空気袋部に空気を供給するポンプ手段と、該空気袋部の空気を排出する排出手段と、前記空気袋部内の空気の圧力を検出する検出手段によって少なくとも構成される血圧計において、
   前記ポンプ手段、前記排出手段及び前記検出手段と共に、前記検出手段によって検出された空気圧から被験者の血圧データを算出する血圧算出手段と、該血圧算出手段によって算出された血圧データを表示する表示手段と、電源手段とを、前記腕帯基部上に固着された屈曲自在な基板上に配設したことを特徴とする血圧計。
2. 前記血圧算出手段は、所定圧力まで最大加圧能力で加圧すると共に、前記検出手段によって検出された前記空気袋部内の空気圧力の変動から脈波を検出し、この脈波に基づいて脈波波高列を算出し、前記空気圧力と該脈波波高列に基づいて血圧データを算出することを特徴とする請求項１記載の血圧計。
3. 前記血圧算出手段は、前記脈波波高列の振幅増大開始時の空気圧力を拡張期血圧とし、前記脈波波高列の振幅増大の終了時の空気圧力を収縮期血圧として設定することを特徴とする請求項２記載の血圧計。
4. 前記血圧算出手段は、最高血圧を決定した後、前記ポンプ手段を停止し、前記排出手段によって空気袋部内の空気を排出することを特徴とする請求項２又は３記載の血圧計。
5. 前記血圧算出手段は、最高血圧を決定した後、前記ポンプ手段を停止し、前記排出手段によって空気袋部内の空気を排出して、所定圧力まで空気袋内の圧力を低下させ、前記ポンプ手段及び前記排出手段によってこの圧力を一定に保ち、脈波波高列を継続して検出することを特徴とする請求項２又は３記載の血圧計。
6. 所定圧力において検出された脈波波高列の最初のボトム値を、前記血圧算出手段によって算出された拡張期血圧に対応させ、且つ所定圧力において検出された脈波波高列の最初のピーク値を、前記血圧算出手段によって算出された収縮期血圧に対応させ、以後の脈波波高列によって被験者の血圧を継続して検出する継続的検出手段を具備することを特徴とする請求項５記載の血圧計。
7. 前記検出手段によって検出された空気圧から被験者の血圧データを算出する血圧算出手段及び継続的検出手段と該血圧算出手段によって算出された血圧データを表示する表示手段とが配設される電気回路基板は、前記基板上に固着され、前記腕帯基部の屈曲に伴って屈曲自在であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の血圧計。

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