JP4771761B2 - 血圧測定装置及び血圧管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、血圧計に関し、耳掛け部を有する血圧測定装置及び血圧管理装置に関する。

耳朶にセンサ部を装着し、電子回路基板を含む本体部を耳掛け部で支持し、出力部から血圧値を表示可能な携帯電話やパーソナルコンピュータに送信する耳装着型の体調測定装置が提案されている(特開２００５−６９０６号公報)。
特開２００５−６９０６号公報

しかしながら、特に、携帯電話近傍、携帯電話基地局の周辺では電磁ノイズの影響を受け、出力信号が擾乱され、正確な出力信号が送信できないという問題がある。

本発明は、上記説明したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電磁波等の外乱ノイズの影響を受けない、被測定者(患者)に負担感を与えることもない血圧測定装置および血圧管理装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の耳式血圧測定装置は、耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を行う血圧測定部と、測定された血圧測定値を記憶する記憶部とを備える耳式血圧測定装置であって、耳掛け部と、血圧測定部と、該血圧測定部とは離隔して配置される操作部とから構成され、前記カフを加圧し、あるいは減圧する過程で血圧決定用のデータを抽出する手段と、抽出された血圧決定用のデータに基づいて血圧を演算する血圧値演算手段と、該血圧値をデジタル変換する手段と、デジタル変換された血圧値を無線で操作部および／またはホストコンピュータに送信する手段と、を備え、前記耳掛け部には、制御部を含む電子回路と細形リチウム電池がともに収納されていることを特徴とする。

本発明の血圧測定装置および血圧管理装置によれば、血圧測定部は、測定した血圧の連続するデータを記憶する記憶部を備えず、無線で血圧値を演算した後、操作部および／またはパーソナルコンピュータに送信し、記憶するようにしたので、外乱ノイズの影響が最小限で小型となり、被測定者(患者)に苦痛を与えることなく、長時間の測定ができる。また、その血圧値がリアルタイムで表示されるので、必要時に、即現時点の血圧値を離隔した場所で知ることができる。また、記憶部は操作部に備えられるものであり、被測定者用測定部に記憶媒体を何ら脱着せずともよいので、記憶媒体の取り扱い、管理に注意を払う必要がなくなり、被測定者、病院双方に好都合である。

＜実施例＞
図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態の血圧測定装置について説明するが、まず本実施形態の耳式血圧測定装置における特徴を簡単に説明する。本実施形態に係る血圧測定装置のカフを含むプローブ部が装着されるのは、外耳およびその周辺(周辺部)であるが、特に浅側頭動脈及び／または耳珠とその周辺部である。ここで、図２を用いて耳介２０（いわゆる耳のこと）の名称について説明する。２１は耳珠、２２は対珠、２３は耳甲介、２４は対輪、２５は耳輪、２６は対輪脚、２７は、耳甲介腔、２８は浅側頭動脈である。

［血圧計の特徴］
ここで、血圧測定部位として本実施形態で用いる場合と、従来のように上腕や指を用いる場合の痛みの違いについて説明する。上腕，手首，指は体の重要な部位として複雑な作業を行うため、それらの作業ができるようにそれらの血管の周囲には多くの神経が張り巡らされている。一方、耳介の一部である耳珠は、頭部に固定され、集音などに使用される。

このため上腕や指のように複雑な作業に使われることもないため、その周辺にある神経の量は、上腕や指にある神経の量に比べて少ない。そのため、外耳およびその周辺（好ましくは耳珠および／または浅側頭動脈）を用いて血圧測定をする場合は、血圧測定時に圧迫される神経の量が少ないため上腕，手首，指を測定部位とす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を有する。

しかしながら、耳珠は図２に示すように耳介の一部の小さい部位であることから、小型の血圧測定部を外耳およびその周辺で確実かつ安定して固定できないと、プローブ部（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。

そのため、本実施形態の血圧測定装置では、図１に示すようなプローブ部(血圧検出部)、耳掛形支持体および本体からなる構造とし、血圧検出部を外耳およびその周辺（好ましくは耳珠および／またはその周辺）に安定して固定できるようにした。その結果、被測定者に与える痛みを低減しながら、外耳およびその周辺（好ましくは耳珠および／またはその周辺）の血圧を簡単かつ長期間安定して精度よく測定できる。

図１は、本発明に係る好適な実施形態の血圧測定装置の一例を示す外観図である。血圧測定装置１は、プローブ部(血圧検出部)３０、耳掛形支持体４０、耳掛け部４１、耳掛け部４１に収納され、ＣＰＵ６１をはじめとする図３に記載された各種電子回路を実装した基板（好ましくは可撓性を有するフレキシブル基板）を含む本体１００より構成される。プローブ部３０はカフ３１，３２を介して浅側頭動脈２８及び／または耳珠２１に装着される。表示部６４，操作スイッチ等の操作パネルを含む操作部５０は、例えば、被測定者の胸ポケットに収容される。

耳掛形支持体４０は、所定の剛性とともにある程度の変形が可能な耳掛部４１を有する。この耳掛け部４１は、２つのルーメンを有するチューブ内にそれぞれ空気パイプ４３、絶縁被覆された信号線４４を含み、本体部１００を被験者が操作する際に空気パイプ４３や信号線４４が動いてもプローブ部３０の装着がずれないように空気パイプ４３を保持している。空気パイプ４３は、本体部１００からプローブ部３０に供給する加圧空気用の空気パイプである。信号線４４は、電力およびプローブ部３０から本体部１００に検出信号や加速度センサ７１ａからの信号を送信する信号線である。

耳掛支持体４０は、さらに、軟鋼、アルミニウムなどの金属線、形状記憶合金線等が設けられている。このため、各種樹脂製の中空パイプであり、図１に示すように耳介に取り付けられやすいように耳介と似た形状に変形可能となる。このため、耳掛支持体４０を耳に掛けたときに耳にしっかり固定することができ、カフ３１，３２をしっかり耳介２０の適所の所定の測定部位に固定できる構造となる。また、耳掛形支持体４０は、カーボン微粒子等を練りこんだ樹脂で形成するか、または、スパッタリング等でカーボン等を蒸着させることで電磁波等の外乱ノイズの影響を低減できる。

プローブ部３０は、耳介の適所としての例えば耳珠２１に固定される場合、アーム３８，３９の押圧力で耳珠２１を挟持する保持フレーム、アーム３８，３９の内側に配置され耳珠２１へ加える圧力を変化させるカフ３１，３２、カフ３１，３２へ加圧空気を供給する空気パイプ４３、カフ３１，３２を固定するＯリング、カフの近傍に配置され、耳珠２１に光を照射する発光素子３５、浅側頭動脈または毛細血管で反射した光を受光する受光素子３６とから構成される。受光素子３６を対向させ、透過光を受光するようにしてもよい。また、プローブ部３０が浅側頭動脈２８に固定される場合、カフは１つとなり、アーム部、保持フレームも不要となる。この場合、プローブ部３０を浅側頭動脈２８に、より確実に固定するために、耳甲介腔２７などに挿入し押圧する部材を設けることが好ましい。

図３は、プローブ部３０、本体部１００を含む本血圧測定装置１の制御構成全体を示すブロック図である。図３において、３０はプローブ部であり、４３は空気パイプであり、カフ３１、３２内への加圧空気の流路をなす。５３ａは加圧部(加圧用マイクロポンプ)であり、カフ３１、３２内に圧力空気を送り込む。５４ａは減圧バルブ（排気バルブ）であり、カフ３１、３２内の圧力を所定速度（例えば２〜３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）で微速排気させる。また、カフ３１、３２内の圧力を急速に減少させる急速排気弁を設けてもよい。５６は圧力検出部であり、カフ３１、３２内の圧力に応じて電気的パラメータを変化させる圧力センサ，圧力検出アンプ（ＡＭＰ），Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）等を含み、アナログのカフ圧信号Ｐを出力する。

プローブ部３０内の発光素子３５、受光素子３６はカフ３２内に設置された脈波センサであり、脈動する動脈血流に光を照射する発光素子（ＬＥＤ，レーザー等）３５と動脈血流による反射光を検出する受光素子（フォトトランジスタ等）３６とを含む。なお、受光素子３６をカフ３１内に配置し発光素子３５によって照射された光が耳珠内部を透過する透過光を検出する構成としてもよい。５９は受光信号検出部であり、受光素子３６の出力信号を増幅してアナログの脈波信号Ｍ（血管内容積変化信号）を出力する脈波検出アンプ（ＡＭＰ）を含む。

ここで、発光素子３５には光量を自動的に変化させる発光制御部５８が接続され、一方、受光信号検出部５９は、ゲインを自動的に変化させるゲイン制御部，脈波検出フィルタ・アンプを構成するフィルタアンプの時定数を変化させる時定数制御部，Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）等で構成され、アナログ信号Ｍ，ＰをデジタルデータＤに変換する。

６１は制御部（ＣＰＵ）であり、血圧測定装置１のシステム全体の主制御を行う。ＣＰＵ６１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ，データメモリや画像メモリ等を備えるＲＡＭも含む。６４は液晶表示器（ＬＣＤ）であり、血圧値(最高血圧，最低血圧，脈拍，外気温，画像メモリの内容等を表示する。６６は操作パネル(キーボード)であり、電源スイッチ６２、開始／停止スイッチ６３、イベントスイッチ６５等が設けられている。７０は、細形リチウム電池，細形オキシライド電池等の電池である。また、７２は電磁波感応部、７４は外部通信部であり、赤外線通信などにより、データや指示信号の送受信を行なうものである。

[血圧測定時の動作]
次に、上記説明した構成の血圧測定装置１による血圧測定時の動作について説明する。まず、操作部５０の操作パネル６６により、血圧測定動作開始の指示入力を行なう。この信号は、外部通信部４２ｂを経て外部通信部７４で受信され、本体部１００の電源スイッチ６２がＯＮされ、所定時間(所定秒)後、開始／停止スイッチ６３がＯＮされる。この後、制御部６１は、加圧制御部５３を介して加圧部(加圧ポンプ)５３ａを駆動して配管４３を通じてカフ３１および／またはカフ３２を加圧するように指示する。圧力検出部(圧力センサ)５６は、カフ３１および／またはカフ３２の圧力を測定し、測定した結果を信号線４４により制御部６１へ伝達する。

制御部６１は、圧力検出部５６の測定したカフ３１および／またはカフ３２の圧力が制御部６１の指示した圧力に一致するように加圧制御部５３により加圧部５３ａを制御する。制御部６１は発光制御部５８へ信号を送信し、発光制御部５８が、発光素子（ＬＥＤ，レーザ光等）３５が所定の強度で被測定部位(耳介の一部、例えば、浅側頭動脈、耳珠等)へ発光される。この照射光は、浅側頭動脈または耳珠内の毛細管のヘモグロビンによって吸収され、反射される光を受光素子３６が受光すると、受光した光を電気信号に変換し、受光信号検出部５９へ信号線４４を通じて送信する。受光素子３６は、発光素子３５と対向位置に設けてもよいがこの場合には、浅側頭動脈または耳珠内の毛細管のヘモグロビンによって吸収され、透過される光となる。

[血圧測定の原理]
次に、本耳式血圧測定装置１を用いる血圧測定の原理の一例について簡単に説明する。血圧測定では、まずカフ３１および／またはカフ３２を加圧部５３ａで加圧することにより浅側頭動脈２８(図２参照）または耳珠内の毛細血管の血流を止めた状態から減圧バルブ５４ａを作動させ、圧力を漸次低下させる。この減圧の過程は、カフ３１および／またはカフ３２の圧力Ｐとして示され、時間の経過とともにカフ３１および／またはカフ３２の圧力Ｐは減少する。

この減圧過程での脈動波形とカフの圧力の値に基づいて、最高血圧（収縮期血圧）最低血圧（拡張期血圧）が演算される。このような血圧測定は、例えば所定時間間隔(１５分間隔)で２４時間またはそれ以上連続(間歇)して測定される。演算された最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）は、測定日時と共に、メモリ部６８に記憶される。必要に応じて姿勢演算部（不図示）で演算された活動状態，姿勢のデータ，雰囲気温データも合わせて記憶される。
日時と共に、記憶された最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）、活動状態(運動状態)，姿勢の情報は、血圧計測の直後または血圧測定を行なわないインターバルの間にデジタル信号として、外部通信部７４を介して、操作部５０および／または血圧管理装置(パソコン)２００に送信し、これらのデータがメモリ２０８にダウンロード可能になっている。なお、電磁波感応部７２を設け、所定以上の電磁波を感応したときはその前後の血圧値をメモリ部６８に記憶しないように制御部６１で制御するようにするとよい。また、電磁波感応部７２を設け、所定以上の電磁波を感応したときは血圧値のデジタル送信を行なわないようにするとよい。

なお、インターネット等を介して、病院サイト，主治医サイトへこれらのデータを個人のＩＤデータと共に送信し、管理可能とし、各個人へのアドバイスなどフィードバックするようにしてもよい。また、病院内等の院内ＬＡＮ等により、最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）外部通信部７４を介して、ナースセンター等の血圧管理装置(パソコン)２００に送信し、管理可能としてもよい。また、活動状態，姿勢のデータ，雰囲気温データも、測定日時と共にデジタルデータとして送信してもよい。

また、操作部５０の操作パネル６６に、姿勢情報を自動入力モード／手動入力モード選択スイッチ、マニュアル入力スイッチを設け、姿勢情報を手動入力モードに選択し、姿勢状態として「座位」，「臥位」，「立位」等、活動(運動)状態として、「睡眠」，「歩行(ウオーキング)」，「ジョギング」，「食事」，「入浴」等のアイコンを設け、都度マニュアル入力できるスイッチで、姿勢情報，活動情報を手動入力するようにしてもよい。

本耳式血圧測定装置１では、小型の血圧測定部を耳介の適所（浅側頭動脈または耳珠）に装着し、外耳およびその周辺（浅側頭動脈または耳珠）の血圧を簡単かつ精度よく測定することができる。なお、上述の血圧測定装置は発光素子及び受光素子を用いて脈波を検出しているが、耳珠へ圧力を圧迫するカフを備え、生体表面の血管による脈動を当該カフで圧力変化として捉えることによっても脈波を検出することができる。即ち、圧力を印加したカフで生体から得られる脈動をカフ内の圧力の変化に変換し、圧力検知装置でカフ内の圧力変化を検知するものである。このような構成によっても生体の脈波を検出することができる。また、生体に接するカフ部分に小型マイクロフォンを設置し、生体の一部をカフにて圧迫するときに発生するコロトコフ音を検出し、所定レベル以上のコロトコフ音の発生あるいは消滅に基づいて血圧を測定するようにしてもよい。

以上説明したように本実施形態の耳式血圧測定装置によれば、病院内だけでなく、家庭内、屋外においても使用者(被測定者)が負担感なく使用することができ、電磁波等の外乱ノイズの影響を受けない、被測定者(患者)に負担感を与えることもない耳式血圧測定装置および血圧管理装置が得られる。

本発明の実施例のシステム全体を示す図である。 耳介の名称を説明する図である。 本発明の実施例の血圧測定装置を示すブロック図である。

符号の説明

１００ 耳式血圧測定装置
２１ 耳珠
３０ 血圧検出部
３１ カフ
３２ カフ
３５ 発光素子
３６ 受光素子
３８ アーム
３９ アーム
４０ 耳掛形支持体
４１ 耳掛部
４２ 連結部
５０ 操作部
７０ 細形リチウム電池

Claims (2)

1. 耳介の適所に装着したカフを用いて血圧測定を行う血圧測定部と、測定された血圧測定値を記憶する記憶部とを備える耳式血圧測定装置であって、
   耳掛け部と、血圧測定部と、該血圧測定部とは離隔して配置される操作部とから構成され、前記カフを加圧し、あるいは減圧する過程で血圧決定用のデータを抽出する手段と、抽出された血圧決定用のデータに基づいて血圧を演算する血圧値演算手段と、該血圧値をデジタル変換する手段と、デジタル変換された血圧値を無線で操作部および／またはホストコンピュータに送信する手段と、を備え、
   前記耳掛け部には、制御部を含む電子回路と細形リチウム電池がともに収納されていることを特徴とする血圧測定装置。
2. 請求項1に記載の耳式血圧測定装置と有線または無線で通信を行い、前記記憶部にされた血圧測定値を任意の表示形式で表示部に表示可能とすることを特徴とする血圧管理装置。

Images