JP5082903B2 - 血圧情報測定装置用カフおよび血圧情報測定装置 - Google Patents

Description

この発明は、一般的には、血圧情報測定装置用カフおよび血圧情報測定装置に関し、より特定的には、手首に装着される血圧情報測定装置用カフおよびそのカフが用いられる血圧情報測定装置に関する。

被験者の血圧情報を取得することは、被験者の健康状態を知る上で非常に重要なことである。近年では、従来から健康管理の代表的な指標として広くその有用性が認められている収縮期血圧値、拡張期血圧値等を取得することに限られず、被験者の脈波を取得することによって心臓負荷や動脈の硬さの変化を捉える試み等がなされている。血圧情報測定装置は、取得した血圧情報に基づいてこれら健康管理のための指標を得るための装置であり、循環器系の疾患の早期発見や予防、治療等の分野においてさらなる活用が期待されている。

このような血圧情報測定装置に用いられるカフに関して、たとえば、特開２００４−８２４０号公報には、エアポンプの小型化および血圧測定精度の向上を目的とした手首式血圧計用カフが開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された手首式血圧計用カフは、圧迫用流体袋と、圧迫用流体袋を手首に装着するための固定部材とを備える。固定部材は、略リング状の形状をなし、弾性変形しない剛性を有する第１半割リング状固定具および第２半割リング状固定具を有する。第１半割リング状固定具および第２半割リング状固定具の一方端同士が、ヒンジによって相互に回動可能に連結されている。第１半割リング状固定具および第２半割リング状固定具の他端側には、固定部材を手首に締め付けるためのスリットおよび締結ネジが設けられている。
特開２００４−８２４０号公報

上述の特許文献１に開示されるように、圧迫用流体袋を手首に装着するための固定部材を備えた手首式血圧計用カフが知られている。この手首式血圧計用カフにおいては、固定部材を用いて手首に圧迫用流体袋を装着した後、圧迫用流体袋に空気などの流体を供給して手首の動脈を圧迫する。そして、圧迫用流体袋の加圧過程または減圧過程を通じて血圧の測定を行なう。固定部材としては、弾性を有する帯状のカフバンドや、特許文献１に開示されるリング状固定具が用いられる。

しかしながら、固定部材がカフバンドから構成される場合、カフバンドが弾性を有するために圧迫用流体袋の膨張に応じて伸縮・変形する。このため、圧迫用流体袋による手首への圧迫力が減衰するという問題が生じる。また、固定部材がリング状固定具により構成される場合、リング状固定具が剛性から構成されるために手首形状にフィットせず、固定具と手首との間に隙間が生じる。このため、圧迫用流体袋により手首を十分に押圧できないという問題が生じる。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、固定具を様々な被測定部位の形状にフィットさせるとともに、十分な圧迫力を被測定部位に作用させる血圧情報測定装置用カフおよび血圧情報測定装置を提供することである。

この発明の１つの局面に従った血圧情報測定装置用カフは、被測定部位の動脈を圧迫するため流体が供給される圧迫用流体袋と、被測定部位に巻回され、圧迫用流体袋を被測定部位に装着するための固定具とを備える。固定具は、複数の固定具パーツと、締め付け部材とを含む。固定具パーツは、圧迫用流体袋を膨張させた状態で弾性変形しない剛性を有する。複数の固定具パーツは、被測定部位に巻回される固定具の周方向に配列され、互いに略同一形状を有する。隣接する固定具パーツ同士が、回動自在に連結される。締め付け部材は、複数の固定具パーツを被測定部位に締め付ける。複数の固定具パーツには、固定具の周方向に沿った一部範囲において固定具パーツ同士の回動運動を不能とするための回動制限用の孔が形成される。

なお、本発明における「血圧情報」には、収縮期血圧値、拡張期血圧値、平均血圧値、脈波、脈拍、ＡＩ（Augmentation Index）値などの、循環器系の種々の情報が含まれる。

このように構成された血圧情報測定装置用カフにおいては、互いに同一形状を有する固定具パーツ間が回動自在に連結される。このような構成により、固定具を被測定部位に巻回した場合に固定具パーツ同士が被測定部位の形状に合わせて回動するため、固定具を被測定部位の形状にフィットさせることができる。また、固定具は圧迫用流体袋を膨張させた状態で弾性変形しない剛性を有する。このため、圧迫用流体袋の膨張時、固定具が伸縮、変形するということがない。したがって、十分な圧迫力を圧迫用流体袋から被測定部位に作用させることができる。

また好ましくは、固定具パーツには、固定具の巻回軸方向に延び、隣接する固定具パーツ間で連通する孔が形成される。隣接する固定具パーツ同士は、孔に挿通される円柱状のピンによって回動自在に連結される。このように構成された血圧情報測定装置用カフによれば、簡易な構成で、隣接する固定具パーツ間を回動自在に連結することができる。

また好ましくは、血圧情報測定装置用カフは、回動制限部材をさらに備える。回動制限部材は、隣接する固定具パーツ間に渡って設けられ、回動制限用の孔に挿通される。このように構成された血圧情報測定装置用カフによれば、回動制限部材が設けられる複数の固定具パーツを、様々な目的に合わせて一定の形状に保持することができる。

また好ましくは、回動制限部材は、被測定部位への接触面と複数の固定具パーツとの間に空間が形成されるように設けられる。その空間は、固定具を被測定部位に装着した状態で尺骨茎状突起と固定具パーツとの当接を避けるように配置される。このように構成された血圧情報測定装置用カフによれば、尺骨茎状突起と固定具パーツとの当接に起因して固定具と被測定部位との間に隙間が生じることや、固定具が尺骨茎状突起と当接することによる痛みを防止できる。

また好ましくは、回動制限部材は、被測定部位への接触面と複数の固定具パーツとの間に空間が形成されるように設けられる。その空間は、固定具を被測定部位に装着した状態で固定具パーツによる尺骨動脈および橈骨動脈のいずれか一方の圧迫を避けるように配置される。このように構成された血圧情報測定装置用カフによれば、尺骨動脈および橈骨動脈のいずれか他方を用いた血圧情報測定時、尺骨動脈および橈骨動脈のいずれか一方の圧迫が測定の外乱となることや、両動脈を圧迫することにより被測定部位がうっ血することを抑制できる。

また、血圧情報測定装置用カフは、光電センサをさらに備える。光電センサは、被測定部位に向けて光を照射する発光部と、被測定部位への光の照射に伴って被測定部位を透過する光を受光する受光部とを含み、受光した光の光量に応じた出力信号を出力する。好ましくは、回動制限部材は、固定具の周方向において複数の固定具パーツを直線状に連結するように設けられる。発光部および受光部は、直線状に連結された複数の固定具パーツに設けられる。また好ましくは、回動制限部材は、被測定部位への接触面と複数の固定具パーツとの間に空間が形成されるように設けられる。空間に光電センサが配置される。

このように構成された血圧情報測定装置用カフによれば、被測定部位に巻回される固定具の形状が測定毎に変化するにもかかわらず、発光部および受光部の位置関係を一定に保持することができる。これにより、光電センサを用いた血圧情報の測定精度を向上させることができる。

この発明に従った血圧情報測定装置には、上述のいずれかに記載の血圧情報測定装置用カフが用いられる。このように構成された血圧情報測定装置によれば、固定具を様々な被測定部位の形状にフィットさせるとともに、十分な圧迫力を被測定部位に作用させることにより、血圧情報の測定精度を向上させることができる。
この発明の別の局面に従った血圧情報測定装置用カフは、被測定部位の動脈を圧迫するため流体が供給される圧迫用流体袋と、被測定部位に巻回され、圧迫用流体袋を被測定部位に装着するための固定具とを備える。固定具は、複数の固定具パーツと、締め付け部材とを含む。固定具パーツは、圧迫用流体袋を膨張させた状態で弾性変形しない剛性を有する。複数の固定具パーツは、被測定部位に巻回される固定具の周方向に配列され、互いに略同一形状を有する。隣接する固定具パーツ同士が、回動自在に連結される。締め付け部材は、複数の固定具パーツを被測定部位に締め付ける。血圧情報測定装置用カフは、隣接する固定具パーツ間に渡って設けられ、固定具の周方向に沿った一部範囲において固定具パーツ同士の回動運動を不能とする回動制限部材をさらに備える。

以上説明したように、この発明に従えば、固定具を様々な被測定部位の形状にフィットさせるとともに、十分な圧迫力を被測定部位に作用させる血圧情報測定装置用カフおよび血圧情報測定装置を提供することができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における手首式血圧計用カフが用いられた血圧計を示す斜視図である。図中には、血圧計を装着した左手手首が示されている。

図１を参照して、血圧計１００Ａは、装置本体１１０と、手首式血圧計用カフ１０（以下、単にカフ１０という）とを有する。血圧計１００Ａは、血圧情報として、少なくとも収縮期血圧値および拡張期血圧値を測定する血圧情報測定装置であり、カフ１０は、血圧計１００Ａに用いられる血圧情報測定装置用カフである。カフ１０は、手首の周りに巻き付けられる。本実施の形態では、カフ１０に直接、装置本体１１０が取り付けられている。装置本体１１０には、表示部１６０と操作部１９０とが設けられている。

カフ１０は、空気袋１５０と、固定具２０とを有する。空気袋１５０および固定具２０は、手首に対するカフ１０の巻き付け方向を長手方向として帯状に延在している。固定具２０は、手首に対して空気袋１５０の外側に配置されている。固定具２０は、手首の周囲に巻き回された状態で手首に対して締め付けられている。このような構成により、空気袋１５０が固定具２０によって手首に装着されている。

空気袋１５０は、樹脂シートを用いて形成された袋状の部材からなる。空気袋１５０の内部には、膨縮空間が形成されている。この膨縮空間は、後述する装置本体１１０のエア系コンポーネント１４１と、配管１４０を介して接続されている（図２参照のこと）。

図２は、図１中の血圧計の構成を示すブロック図である。図２を参照して、装置本体１１０は、空気袋１５０に配管１４０を介して空気を供給または排出するためのエア系コンポーネント１４１と、エア系コンポーネント１４１に関連して設けられるポンプ駆動回路１４５、弁駆動回路１４６および発振回路１４７とを有する。これら各構成要素は、空気袋１５０を膨縮させるための膨縮手段として機能する。

装置本体１１０は、各部を集中的に制御および監視するための制御手段としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１３０と、ＣＰＵ１３０に所定の動作をさせるプログラムや測定された血圧値などの各種情報を記憶するためのメモリ部１７０と、血圧測定結果を含む各種情報を表示するための表示部１６０と、測定のための各種指示を入力するために操作される操作部１９０と、操作部１９０からの電源ＯＮの指示によりＣＰＵ１３０に電力を供給するための電源部１８０とを有する。ＣＰＵ１３０は、血圧値を算出するための血圧値算出手段としても機能する。

エア系コンポーネント１４１は、空気袋１５０に空気を供給するためのポンプ１４２と、空気袋１５０に空気を導入または空気袋１５０から空気を排出するために開閉される弁１４３と、空気袋１５０内の圧力（以下、「カフ圧」という）により出力値が変化する圧力センサ１４４とを有する。ポンプ駆動回路１４５は、ポンプ１４２の駆動をＣＰＵ１３０から与えられる制御信号に基づいて制御する。弁駆動回路１４６は、弁１４３の開閉制御をＣＰＵ１３０から与えられる制御信号に基づいて行なう。圧力センサ１４４は、カフ圧を検知するための圧力検知手段として機能する。発振回路１４７は、圧力センサ１４４の出力値に応じた発振周波数の信号をＣＰＵ１３０に出力する。

図３は、図１中の血圧計による血圧測定処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに従うプログラムは、メモリ部１７０に予め記憶されて、ＣＰＵ１３０がメモリ部１７０からこのプログラムを読出し実行することにより血圧測定処理が行なわれる。

図３を参照して、被験者が血圧計１００Ａの操作部１９０の操作ボタンを操作して電源をオンにすると、電源部１８０からＣＰＵ１３０に対して電源としての電力が供給され、これによりＣＰＵ１３０が駆動し、血圧計１００Ａの初期化がなされる（ステップＳ１０１）。ここで、被験者は、予め、カフ１０を手首に装着しておく。

次に、ＣＰＵ１３０は、測定可能状態になるとポンプ１４２を駆動開始し、空気袋１５０のカフ圧を徐々に上昇させる（ステップＳ１０２）。徐々に加圧する過程において、血圧測定のための所定レベルにまでカフ圧が達するとＣＰＵ１３０はポンプ１４２を停止し、次に閉じていた弁１４３を徐々に開いて空気袋１５０の空気を徐々に排気し、カフ圧を徐々に減圧させる（ステップＳ１０３）。本実施の形態では、カフ圧の微速減圧過程において血圧を測定する。

次に、ＣＰＵ１３０は公知の手順で血圧（最高血圧値、最低血圧値）を算出する（ステップＳ１０４）。具体的には、カフ圧が徐々に減圧する過程において、ＣＰＵ１３０は発振回路１４７から得られる発振周波数に基づき脈波情報を抽出する。そして、抽出された脈波情報により血圧値を算出する。ステップＳ１０４において血圧値が算出されると、算出された血圧値を表示部１６０に表示する（ステップＳ１０５）。なお、以上において説明した測定方式は、空気袋の減圧時に脈波を検出するいわゆる減圧測定方式に基づいたものであるが、空気袋の加圧時に脈波を検出するいわゆる加圧測定方式を採用することも当然に可能である。

続いて、カフ１０の構造について詳細な説明を行なう。図４は、図１中の血圧計を装着した手首を示す断面図である。図中では、図１中の装置本体１１０が省略されて描かれている。

図４を参照して、固定具２０は、複数の固定具パーツ２２と、連結用ピン３１と、ラチェットベルト３３とを有する。複数の固定具パーツ２２は、手首に巻回された固定具２０の周方向、つまり手首周りの周方向に配列されている。連結用ピン３１によって隣接する固定具パーツ２２間が回動自在に連結されており、その結果、複数の固定具パーツ２２が簾状に構成されている。ラチェットベルト３３によって、互いに連結された複数の固定具パーツ２２が手首に対して締め付けられている。

固定具パーツ２２は、手首の周長に対して十分に小さい値となる幅（手首周りの周方向における長さ）を有し、たとえば、１０ｍｍ以下の幅を有する。本実施の形態では、固定具２０が１０以上の固定具パーツ２２を有して構成されている。固定具パーツ２２の数は、特に限定されず、手首の周長や各固定具パーツ２２の幅に応じて変更される。

図５は、図４中のカフを構成する固定具パーツを示す上面図である。図中には、代表的に、図４中の隣接する固定具パーツ２２Ｐと固定具パーツ２２Ｑとが示されている。図６は、図５中の矢印ＶＩに示す方向から見た固定具パーツを示す側面図である。

図５および図６を参照して、固定具パーツ２２は、空気袋１５０が膨張した状態で弾性変形しない剛性を有する。固定具パーツ２２は、たとえば、ＡＢＳ（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene resin）などの樹脂材料によって形成されている。固定具パーツ２２は、金属から形成されてもよい。

複数の固定具パーツ２２は、互いに同一形状を有する。固定具パーツ２２には、手首周りの周方向において凸となる凸部２３と、凹となる凹部２４とが成形されている。固定具パーツ２２には、連結用ピン孔２６および連結用ピン孔２７が形成されている。連結用ピン孔２６，２７は、固定具２０の巻回軸方向、つまり手首の軸方向に延びて形成されている。連結用ピン孔２６は、凸部２３に形成され、連結用ピン孔２７は、凹部２４に開口するように形成されている。

固定具パーツ２２Ｐ，２２Ｑは、固定具パーツ２２Ｐの凹部２４に固定具パーツ２２Ｑの凸部２３が嵌合するように組み合わされている。固定具パーツ２２Ｐと固定具パーツ２２Ｑとが組み合わされた状態で、連結用ピン孔２６と連結用ピン孔２７とが一直線上に配置され、互いに連通する。この連結用ピン孔２６および連結用ピン孔２７に連結用ピン３１が挿通されることにより、固定具パーツ２２Ｐと固定具パーツ２２Ｑとが互いに回動自在に連結されている。連結用ピン３１は、円柱状のピンである。連結用ピン３１は、固定具パーツ２２の幅とほぼ同じ長さを有する。

固定具パーツ２２は、固定具２０が手首に巻回された状態で手首の表面に面する裏面２２ｂを有する。裏面２２ｂは、周方向に沿って湾曲する手首表面に倣うように、湾曲形状に形成されている。

なお、隣接する固定具パーツ２２間を互いに回動自在に連結する連結部材は、連結用ピン３１に限らず、たとえば固定具パーツ２２に内蔵される小型の軸受け等であってもよい。連結部材は、固定具パーツ２２に一体に形成されてもよい。

図４を参照して、互いに連結された複数の固定具パーツ２２の両端には、それぞれベルト固定用パーツ３２ｍおよびベルト固定用パーツ３２ｎが連結されている。ベルト固定用パーツ３２ｍ，３２ｎは、空気袋１５０が膨張した状態で弾性変形しない剛性を有し、固定具パーツ２２に対して回動自在に連結されている。ラチェットベルト３３は、ベルト固定用パーツ３２ｍおよびベルト固定用パーツ３２ｎ間に掛け渡されている。ラチェットベルト３３は、歯の噛み合いにより、固定具２０の締め付け方向の移動を許容するが、固定具２０の弛み方向の移動を制限する構造を有する。固定具２０を手首に巻回した状態でラチェットベルト３３を締め付けることにより、互いに連結された複数の固定具パーツ２２が手首に締め付けられる。

なお、手首の周長に応じて長さの調節ができ、互いに連結された複数の固定具パーツ２２を手首に対して強固に締め付け可能な部材（たとえば、結束バンド等）であれば、ラチェットベルト３３に替わって用いられてもよい。

この発明の実施の形態１における血圧情報測定装置用カフとしてのカフ１０は、被測定部位としての手首の動脈を圧迫するため流体としての空気が供給される圧迫用流体袋としての空気袋１５０と、手首に巻回され、空気袋１５０を手首に装着するための固定具２０とを備える。固定具２０は、複数の固定具パーツ２２と、締め付け部材としてのラチェットベルト３３とを含む。固定具パーツ２２は、空気袋１５０を膨張させた状態で弾性変形しない剛性を有する。複数の固定具パーツ２２は、手首に巻回される固定具２０の周方向に配列され、互いに略同一形状を有する。隣接する固定具パーツ２２同士が、回動自在に連結される。ラチェットベルト３３は、複数の固定具パーツ２２を手首に締め付ける。

このように構成された、この発明の実施の形態１におけるカフ１０および血圧計１００Ａによれば、手首へのカフ１０の装着時、隣接する固定具パーツ２２同士が回動することにより、固定具２０の形状を手首表面のカーブに合わせることができる。これにより、固定具２０と手首表面との間に隙間が生じることを抑制し、空気袋１５０による圧迫力を十分に手首に作用させることができる。この結果、血圧計１００Ａによる血圧の測定精度を向上させることができる。また、空気袋１５０に空気を供給するためのポンプ１４２の小型化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、被測定部位として被験者の手首を想定した手首式血圧計用カフ１０を例示して説明したが、これに限られず、たとえば、被測定部位として上腕を想定した上腕式血圧計用カフに本発明を適用してもよい。

続いて、図４中に示すカフ１０の別の使用形態について説明する。図７は、図４中のカフの別の使用形態を示す断面図である。

図５から図７を参照して、まず固定具パーツ２２の形状についてさらに詳細に説明すると、固定具パーツ２２には、回動制限用ピン孔２８および回動制限用ピン孔２９が形成されている。回動制限用ピン孔２８，２９は、手首の軸方向とは異なる方向に延びて形成されている。回動制限用ピン孔２８は、手首周りの周方向に沿って直線状に延びるように形成されている。回動制限用ピン孔２９は、固定具２０を手首に装着した状態で、手首表面から離間する方向に延びて形成されている。回動制限用ピン孔２９は、連結用ピン孔２６，２７および回動制限用ピン孔２８に直交する方向に延びて形成されている。

回動制限用ピン孔２８，２９には、回動制限部材としての回動制限用ピン３６が挿通される。本使用形態では、回動制限用ピン３６が、隣接する固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ間で回動制限用ピン孔２８，２９に挿通されている。回動制限用ピン３６は、手首周りの周方向に沿った一部範囲において、固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ同士の回動運動を不能としている。回動制限用ピン３６は、図４中の連結用ピン３１と同様に円柱状のピンであり、回動制限される固定具パーツ２２の長さに応じた適切な長さを有する。固定具パーツ２２同士の回動運動を制限する回動制限部材は、ピン形状のものに限られず、固定具パーツ２２の回動を止めることが可能な部材であれば、適宜利用される。固定具２０を手首に装着した状態で、固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅと、手首表面との間には、空間４１が形成されている。

手首の内部には、特徴的な生体組織として、橈骨５２０、橈骨動脈５４０、尺骨５３０および尺骨動脈５５０が存在する。空間４１は、固定具パーツ２２による尺骨動脈５５０の圧迫を避けるように配置されている。このような構成により、橈骨動脈５４０による血圧測定時、尺骨動脈５５０の圧迫が外乱となって血圧の測定精度が低下することや、両方の動脈を圧迫することによる手首のうっ血を防止できる。また、同様の理由から、尺骨動脈５５０による血圧測定時、空間４１を、固定具パーツ２２による橈骨動脈５４０の圧迫を避けるように配置してもよい。

図８は、図４中のカフのさらに別の使用形態を示す断面図である。図８を参照して、本使用形態においても、回動制限用ピン３６による固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅの回動制限によって、固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅと、手首表面との間に空間４１が形成されている。空間４１は、尺骨５３０の尺骨茎状突起５３５と固定具パーツ２２との当接を避けるように配置されている。このような構成により、尺骨茎状突起５３５と固定具パーツ２２との当接に起因して固定具２０と手首表面との間に意図しない隙間が生じることや、尺骨茎状突起５３５と固定具パーツ２２との当接による痛みを防止できる。

（実施の形態２）
図９は、この発明の実施の形態２における手首式血圧計用カフが用いられた脈波計の構成を示すブロック図である。図中の脈波計１００Ｂは、実施の形態１における血圧計１００Ａの構成を共通して備える。まず脈波計１００Ｂについて説明するが、血圧計１００Ａと共通する構成については説明を繰り返さない。

図９を参照して、脈波計１００Ｂは、装置本体１１０と、カフ１０とを有する。脈波計１００Ｂは、血圧情報として、容積脈波を測定する血圧情報測定装置であり、カフ１０は、脈波計１００Ｂに用いられる血圧情報測定装置用カフである。

本実施の形態では、装置本体１１０が、駆動部としての発光素子駆動回路１２１と、受光量検出部としての受光量検出回路１２２とをさらに有し、カフ１０が、光電センサ５０をさらに有する。光電センサ５０は、被測定部位である手首に向けて光を照射する発光部としての発光素子５１と、手首への光の照射に伴って手首を透過する光を受光し、受光した光の光量に応じた出力信号を出力する受光部としての受光素子５２とを有しており、手首に含まれる橈骨動脈５４０の動脈内容積変動を光学的に検出するためのものである。

発光素子５１および受光素子５２としては、半導体発光素子および半導体受光素子が好適に利用される。動脈内容積変動を精度良く検出するためには、生体組織を透過し易い近赤外光を検出光として利用することが好ましく、発光素子５１および受光素子５２としては、この近赤外光を照射および受光可能なものがそれぞれ好適に利用される。より具体的には、発光素子５１から照射されて受光素子５２にて受光される検出光としては、波長９４０ｎｍ付近の近赤外光が特に好適に使用される。なお、検出光としては、上記９４０ｎｍ付近の近赤外光に限られず、波長４５０ｎｍ付近の光や波長１１００ｎｍ付近の光等も使用可能である。

発光素子駆動回路１２１は、ＣＰＵ１３０の制御信号に基づいて発光素子５１を発光させるための回路であり、所定量の電流を発光素子５１に印加することにより、発光素子５１を発光させるものである。発光素子５１に印加される電流としては、たとえば５０ｍｍＡ程度の直流電流が使用される。発光素子駆動回路１２１としては、好適には、発光素子５１に所定のデューティでパルス電流を供給することによって発光素子５１を周期的にパルス発光させる回路が利用される。このように発光素子５１をパルス発光させることとすれば、発光素子５１への単位時間当たりの印加電力を抑制することが可能になり、発光素子５１の温度上昇を防ぐことが可能になる。なお、発光素子５１の駆動周波数としては、検出すべき動脈内容積変動に含まれる周波数成分（おおよそ３０Ｈｚ）よりも十分に高い周波数（たとえば３ｋＨｚ程度）とすることにより、より精緻に動脈内容積変動を取得することが可能になる。

受光量検出回路１２２は、受光素子５２から入力された信号に基づいて受光量に応じた電圧信号を生成し、これをＣＰＵ１３０に向けて出力するための回路である。受光素子５２によって検出される光の光量は動脈内容積に比例して変化するため、受光量検出回路１２２にて生成される電圧信号も動脈内容積に比例して変化することになり、これにより容積脈波が電圧値変動として捉えられることになる。ここで、受光量検出回路１２２は、たとえばアナログフィルタ回路、整流回路、増幅回路、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路等の処理回路を含んでおり、アナログ値として入力された信号をデジタル値化した電圧信号として出力する。

脈波計１００Ｂにおいては、エア系コンポーネント１４１は、容積脈波の測定に際して手首内の動脈を軽圧迫状態に保つため、空気袋１５０に空気を供給または排出する役割を果たす。これに伴い、ＣＰＵ１３０は、ポンプ１４２および弁１４３の動作を制御するとともに、発振回路１４７から入力された信号に基づいて空気袋１５０の内圧を検知し、これにより空気袋１５０による動脈への圧迫力を計測する。また、ＣＰＵ１３０は、発光素子５１を駆動するための制御信号を発光素子駆動回路１２１に入力する。ＣＰＵ１３０は、受光量検出回路１２２から入力された電圧信号に基づいて容積脈波を取得する。取得された容積脈波情報は、測定結果としてメモリ部１７０や表示部１６０に入力される。

図１０は、図９中の脈波計による脈波測定処理の流れを示すフローチャートである。図１０を参照して、被験者が脈波計１００Ｂの操作部１９０を操作して電源オンの命令を入力すると、電源部１８０からＣＰＵ１３０に対して電源としての電力が供給され、これによりＣＰＵ１３０が駆動し、脈波計１００Ｂの初期化が行なわれる（ステップＳ２０１）。ここで、被験者は、予め、カフ１０を手首に装着しておく。

次に、被験者が脈波計１００Ｂの操作部１９０の操作ボタンを操作して測定開始の命令を入力すると、ＣＰＵ１３０は、ポンプ１４２および弁１４３を制御して空気袋１５０の加圧を開始する。これにより、空気袋１５０には圧縮空気が送り込まれ、空気袋１５０によって手首の軽圧迫が開始される（ステップＳ２０２）。ポンプ１４２を用いた空気袋１５０の加圧は、空気袋１５０が所定の内圧に達するまで行なわれる。より具体的には、空気袋１５０は、橈骨動脈５４０を軽圧迫することが可能な程度にまで加圧され、その後は空気袋１５０の内圧が維持されて軽圧迫状態が保持される。

次に、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１２１を介して発光素子５１の駆動を開始する（ステップＳ２０３）。これにより、発光素子５１から橈骨動脈５４０を含む手首に向けて検出光が照射されるようになる。また、上記発光素子５１の駆動と並行して、受光量検出回路１２２は、受光素子５２から入力される信号に基づいてデジタル値化された電圧信号を生成し（ステップＳ２０４）、これをＣＰＵ１３０に入力する。ＣＰＵ１３０は、入力された電圧信号に基づいて容積脈波を取得する（ステップＳ２０５）。取得された容積脈波は、測定結果としてメモリ部１７０に格納され（ステップＳ２０６）、その後、表示部１６０において表示される（ステップＳ２０７）。ここで、表示部１６０は、容積脈波をたとえば波形として表示する。

このステップＳ２０４からステップＳ２０７からなる一連の動作は、所定の停止条件（たとえば、被験者による測定停止の命令の入力やタイマー回路による設定時間の経過等）が成立するまでの間、繰り返し行なわれる（ステップＳ２０８においてＮＯの場合）。そして、所定の停止条件が成立すると（ステップＳ２０８においてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ１３０は、発光素子駆動回路１２１に対して発光素子５１の駆動解除の指令を行なうとともに、弁１４３を開状態とする指令を出す。これにより、発光素子５１の駆動は停止され（ステップＳ２０９）、空気袋１５０内の空気の排気が行なわれて軽圧迫状態が解除される（ステップＳ２１０）。そして、脈波計１００Ｂは待機状態をとり、被験者の操作部１９０による電源オフの命令の入力を待って電源としての電力の供給を停止する。以上により、時々刻々と変化する容積脈波をリアルタイムに取得することが可能になる。

図１１は、図９中の脈波計を装着した手首を示す断面図である。図１１は、実施の形態１における図４に対応する図である。

図１１を参照して、カフ１０は、発光素子５１および受光素子５２が設けられている点を除いて、実施の形態１において説明したカフ１０と同様の構造を備える。本実施の形態では、回動制限用ピン３６による固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの回動制限により、固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが手首周りにおいて直線状に連結されている。固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、発光素子５１から検出光が照射される橈骨動脈５４０と隣接して配置されている。発光素子５１および受光素子５２は、固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのうちの互いに異なる固定具パーツ２２に設けられている。より具体的には、発光素子５１および受光素子５２は、それぞれ、固定具パーツ２２Ｃおよび固定具パーツ２２Ａの手首表面に向い合う位置に設けられている。

図１２は、図１１中のカフの別の使用形態を示す断面図である。図１２を参照して、本使用形態では、回動制限用ピン３６による固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅの回動制限により、固定具パーツ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅと、手首表面との間に空間４１が形成されている。空間４１は、発光素子５１から検出光が照射される橈骨動脈５４０と隣接して配置されている。空間４１には、光電センサ５０が嵌め合わされている。光電センサ５０は、発光素子５１および受光素子５２が手首表面に向い合うように配置されている。

図１３は、図１１中のカフの変形例を示す断面図である。図１３を参照して、本変形例では、光電センサ５０が、センサ固定用パーツ３４ｍおよびセンサ固定用パーツ３４ｎを介して固定具パーツ２２に連結されている。光電センサ５０は、センサ固定用パーツ３４ｍおよびベルト固定用パーツ３２ｍの間に配列された固定具パーツ２２と、センサ固定用パーツ３４ｎおよびベルト固定用パーツ３２ｎの間に配列された固定具パーツ２２とを、手首周りの周方向において連結するように設けられている。

図１１から図１３中に示すカフ１０によれば、発光素子５１および受光素子５２を回動制限用ピン３６によって回動制限された固定具パーツ２２に対して固定することにより、発光素子５１および受光素子５２の位置関係を常に一定に保つことができる。これにより、測定毎に検出光の発光および受光の条件が変わることを防止し、光電センサ５０を用いた脈波の測定精度を向上させることができる。

このように構成された、この発明の実施の形態２におけるカフ１０および脈波計１００Ｂによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。

なお、本実施の形態では、容積脈波を測定する脈波計１００Ｂに本発明を適用した場合を説明したが、これに限られず、脈波測定を利用して、収縮期血圧値や拡張期血圧値、ＡＩ値などを取得する脈波計に本発明を適用してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１における手首式血圧計用カフが用いられた血圧計を示す斜視図である。 図１中の血圧計の構成を示すブロック図である。 図１中の血圧計による血圧測定処理の流れを示すフローチャートである。 図１中の血圧計を装着した手首を示す断面図である。 図４中のカフを構成する固定具パーツを示す上面図である。 図５中の矢印ＶＩに示す方向から見た固定具パーツを示す側面図である。 図４中のカフの別の使用形態を示す断面図である。 図４中のカフのさらに別の使用形態を示す断面図である。 この発明の実施の形態２における手首式血圧計用カフが用いられた脈波計の構成を示すブロック図である。 図９中の脈波計による脈波測定処理の流れを示すフローチャートである。 図９中の脈波計を装着した手首を示す断面図である。 図１１中のカフの別の使用形態を示す断面図である。 図１１中のカフの変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０ カフ、２０ 固定具、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ 固定具パーツ、２６，２７ 連結用ピン孔、３１ 連結用ピン、３３ ラチェットベルト、３６ 回動制限用ピン、４１ 空間、５０ 光電センサ、５１ 発光素子、５２ 受光素子、１００Ａ 血圧計、１００Ｂ 脈波計、１５０ 空気袋、５２０ 橈骨、５３０ 尺骨、５３５ 尺骨茎状突起、５４０ 橈骨動脈、５５０ 尺骨動脈。

Claims (9)

1. 被測定部位の動脈を圧迫するため流体が供給される圧迫用流体袋と、
   被測定部位に巻回され、前記圧迫用流体袋を被測定部位に装着するための固定具とを備え、
   前記固定具は、
   前記圧迫用流体袋を膨張させた状態で弾性変形しない剛性を有し、被測定部位に巻回される前記固定具の周方向に配列され、互いに略同一形状を有する複数の固定具パーツを含み、
   隣接する前記固定具パーツ同士が、回動自在に連結され、さらに、
   複数の前記固定具パーツを被測定部位に締め付けるための締め付け部材を含み、
   複数の前記固定具パーツには、前記固定具の周方向に沿った一部範囲において前記固定具パーツ同士の回動運動を不能とするための回動制限用の孔が形成される、血圧情報測定装置用カフ。
2. 前記固定具パーツには、前記固定具の巻回軸方向に延び、隣接する前記固定具パーツ間で連通する孔が形成され、
   隣接する前記固定具パーツ同士は、前記孔に挿通される円柱状のピンによって回動自在に連結される、請求項１に記載の血圧情報測定装置用カフ。
3. 隣接する前記固定具パーツ間に渡って設けられ、前記回動制限用の孔に挿通される回動制限部材をさらに備える、請求項１または２に記載の血圧情報測定装置用カフ。
4. 前記回動制限部材は、被測定部位への接触面と複数の前記固定具パーツとの間に空間が形成されるように設けられ、
   前記空間は、前記固定具を被測定部位に装着した状態で尺骨茎状突起と前記固定具パーツとの当接を避けるように配置される、請求項３に記載の血圧情報測定装置用カフ。
5. 前記回動制限部材は、被測定部位への接触面と複数の前記固定具パーツとの間に空間が形成されるように設けられ、
   前記空間は、前記固定具を被測定部位に装着した状態で前記固定具パーツによる尺骨動脈および橈骨動脈のいずれか一方の圧迫を避けるように配置される、請求項３または４に記載の血圧情報測定装置用カフ。
6. 被測定部位に向けて光を照射する発光部と、被測定部位への光の照射に伴って被測定部位を透過する光を受光する受光部とを含み、受光した光の光量に応じた出力信号を出力する光電センサをさらに備え、
   前記回動制限部材は、前記固定具の周方向において複数の前記固定具パーツを直線状に連結するように設けられ、
   前記投光部および前記受光部は、直線状に連結された複数の前記固定具パーツに設けられる、請求項３から５のいずれか１項に記載の血圧情報測定装置用カフ。
7. 被測定部位に向けて光を照射する発光部と、被測定部位への光の照射に伴って被測定部位を透過する光を受光する受光部とを含み、受光した光の光量に応じた出力信号を出力する光電センサをさらに備え、
   前記回動制限部材は、被測定部位への接触面と複数の前記固定具パーツとの間に空間が形成されるように設けられ、
   前記空間に前記光電センサが配置される、請求項３から６のいずれか１項に記載の血圧情報測定装置用カフ。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の血圧情報測定装置用カフが用いられる、血圧情
   報測定装置。
9. 被測定部位の動脈を圧迫するため流体が供給される圧迫用流体袋と、
   被測定部位に巻回され、前記圧迫用流体袋を被測定部位に装着するための固定具とを備え、
   前記固定具は、
   前記圧迫用流体袋を膨張させた状態で弾性変形しない剛性を有し、被測定部位に巻回される前記固定具の周方向に配列され、互いに略同一形状を有する複数の固定具パーツを含み、
   隣接する前記固定具パーツ同士が、回動自在に連結され、さらに、
   複数の前記固定具パーツを被測定部位に締め付けるための締め付け部材を含み、
   隣接する前記固定具パーツ間に渡って設けられ、前記固定具の周方向に沿った一部範囲において前記固定具パーツ同士の回動運動を不能とする回動制限部材をさらに備える、血圧情報測定装置用カフ。

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