JP5112727B2 - 生体圧迫装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体圧迫装置に関し、特に、自動血圧計に使用され、コアと外カバー及び／又は内カバーとの擦れによるノイズ発生を効果的に抑え、脈波を精度よく測定することにより、動作の信頼性及び血圧の測定精度を向上させることができる生体圧迫装置に関する。

近年、血圧計は、病院等に限らず、健康管理を目的として、一般家庭にも広く普及してきた。これら一般家庭用の血圧計は、通常、操作が簡単な自動血圧計である。
自動血圧計は、様々な測定方式や構成のものが開発されているが、その一つに、オシロメトリック式電子血圧計がある。このオシロメトリック式電子血圧計は、カフ圧上に重畳した脈波を検出し、この脈波の振幅変化にもとづいて血圧を算出する。

上記オシロメトリック式電子血圧計１００は、図３に示すように、空気袋１１１及びコア１１２を有するカフ１１０と、配管１１６を介して空気袋１１１と連通した、圧力センサ１１３、ポンプ１１４及び排気弁１１５と、圧力センサ１１３、ポンプ１１４及び排気弁１１５と接続された情報処理装置１２０と、情報処理装置１２０と接続された操作スイッチ１２１及び表示器１２２とからなっている。
カフ１１０は、血圧測定の際、コア１１２の一端部が他端部を内側に巻き込んだ環状状態で、上腕に取り付けられる。また、情報処理装置１２０は、圧力センサ１１３からフィルタやＡ／Ｄ変換器（図示せず）を介して圧力信号を入力し、ポンプ１１４及び排気弁１１５を制御する。
また、図示してないが、通常、空気袋１１１及びコア１１２は、外カバーと内カバーとで形成される帯状袋内に収納されている。

また、オシロメトリック式電子血圧計１００は、図４に示すように、まず、カフ圧力が、加圧適正値まで加圧され、その後徐々に減圧される過程で、収縮期血圧（最高血圧）及び拡張期血圧（最低血圧）を測定する。この際、オシロメトリック法では、収縮期血圧に対応するＳ点、脈波振幅の極大点（Ｐ点）及び拡張期血圧に対応するＤ点を含む脈波振幅の変化パターン（脈波包絡線）の全体が必要となる。すなわち、オシロメトリック式電子血圧計１００は、空気袋１１１内の脈波（微小な圧力変動）を圧力センサ１１３によって検出することにより、情報処理装置１２０が、血圧を算出している。

また、オシロメトリック式電子血圧計１００は、測定動作に入るまでに予めＳ点以上の加圧を行っておく必要がある。仮に、Ｓ点以上の加圧（加圧適正値までの加圧）が達成されていないと、血圧測定動作中に、Ｐ点検出時点でＳ点不在となり、収縮期血圧（最高血圧）を算出できず測定失敗となる。
このため、オシロメトリック式電子血圧計１００は、後述するカフ圧の自動設定方法の技術などが用いられている。この技術は、加圧中の空気袋１１１内の脈波（微小な圧力変動）を圧力センサ１１３によって検出することにより、情報処理装置１２０が、加圧適正値を算出している。

（従来例）
また、自動血圧計に関して、様々な技術が開発されてきた。
例えば、特許文献１には、駆血用袋と脈波検出用袋との間に設けられた振動遮蔽板とを備え、振動遮蔽板と脈波検出用袋との間に、振動遮蔽板と脈波検出用袋との接触を防止する滑り布を設けた血圧測定用二重カフの技術が開示されている。
また、この文献には、脈波検出用袋、滑り布および振動遮蔽板を、脈波検出用袋の長手方向両端において、互いに縫い合わせて一体化する技術が記載されている。

また、特許文献２には、外側片（外カバー）と内側片（内カバー）で形成される帯状袋内に、流体の出入により膨張・収縮する流体袋（空気袋）と、この流体袋の外側に固定され、流体袋の外側への膨らみを抑えると共に所定の湾曲形状を弾性的に保持する可撓性のクリップ板（コア）とを備え、流体袋の端部に流体を入れないダミー部分を設け、このダミー部分と外側片及び内側片とを、例えば共縫いにより一体に固定した生体圧迫装置の技術が開示されている。
また、この文献には、クリップ板と流体袋を２枚の両面テープで貼り合わせる技術が記載されている。

さらに、特許文献３には、カフの加圧課程で圧力センサにより脈波信号を検出し、この脈波信号から最大振幅の脈波を検出し、このときのカフ圧力に所定の値を加えた圧力を加圧適正値とし、この加圧適正値までカフを加圧するようにした、カフ圧の自動設定方法の技術が開示されている。
特開２００４−３２１２５１号公報 特開２００１−２２４５６０号公報 特開平１−２５６９３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された血圧測定用二重カフの技術は、駆血用袋、脈波検出用袋及び振動遮蔽板を備える必要があり、部品点数が増加することにより、製造原価のコストダウンを図ることができないといった問題があった。
また、特許文献２に記載された技術では、コアと外カバー及び／又は内カバーとの擦れによるノイズ発生を効果的に抑えることができず、脈波を精度よく測定することができないといった問題があった。

また、上記オシロメトリック式電子血圧計１００は、加圧中の空気袋１１１内の脈波を圧力センサ１１３によって検出することにより、情報処理装置１２０が、加圧適正値を算出し、また、減圧中の空気袋１１１内の脈波を圧力センサ１１３によって検出することにより、情報処理装置１２０が、血圧を算出している。すなわち、加圧中及び減圧中の圧力信号から被験者の微小な脈波信号を精度よく検出できることが前提条件となっている。また、コア１１２の一端部が他端部を内側に巻き込んだ環状状態で腕に巻き付けられたカフ１１０は、加圧中や減圧中に、コア１１２と外カバー及び／又は内カバーとが擦れる場合がある。この擦れは、通常、微小距離の擦れであるが、この擦れによるノイズを脈波信号として誤って検出すると、カフ圧力を自動的に設定することができなくなる、あるいは、誤ったカフ圧力に設定してしまうといった問題や、血圧を精度よく算出することができなくなるといった問題があった。

さらに、カフ１１０を装着する際に、カフ１１０を広げたとしてもコア１１２の端部が外カバー２２に追従せずに内カバー２１側へ突出してしまい、上腕へ巻き付けにくくなるといった問題があった。
また、カフ１１０は、図５（ａ）に示すように、正常に腕に巻き付けられるときは、一端部側の外カバー２２、コア１１２及び内カバー２１と、他端部側の外カバー２２、コア１１２及び内カバー２１が、それぞれ所定の状態を維持したまま移動することによって、スムースに腕に巻き付けられていた。ところが、外カバー２２及び／又は内カバー２１とコア１１２とは相対的に移動可能となっていた。このため、図５（ｂ）に示すように、カフ１１０を締め付ける際、縫合された外カバー２２と内カバー２１の一端部側の先端が、内側に巻き込まれてしまう場合があった。かかる場合、装着感が悪くなったり、外カバー２２が引き伸ばされることにより、外カバー２２の美観が損なわれたりするといった問題があった。また、図示してないが、他端部側の先端も外側に捲れ上がったり、あるいは、内側に巻き込まれてしまうといった問題があった。

本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、自動血圧計に使用され、コアと外カバー及び／又は内カバーとの擦れによるノイズ発生を効果的に抑え、脈波を精度よく測定することにより、動作の信頼性及び血圧の測定精度を向上させることができ、さらに、装着性を向上させることができる生体圧迫装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の生体圧迫装置は、外カバーと内カバーとで形成される帯状袋内に、空気袋と、この空気袋の外側に配置されているコアとが収納された生体圧迫装置において、前記コアと、前記外カバー及び／又は前記内カバーとが、腕方向に沿った部分において、固着された構成としてある。
このようにすると、コアと外カバー及び／又は内カバーとの間で、相対的な移動が少なくなるので、擦れによるノイズ発生を効果的に抑えることができる。したがって、脈波を精度よく測定することができるので、動作の信頼性及び血圧の測定精度を向上させることができる。
また、コアと外カバー及び／又は内カバーとが固着されているので、生体圧迫装置を装着する際に、生体圧迫装置を広げるとコアも一緒に広がるので、上腕への巻き付けを容易に行うことができる。さらに、一端部側先端及び／又は他端部側先端の外カバーと内カバーとの固着部分（例えば、縫合部分）が、オーバーラップしている部分の内側に巻き込まれないので、良好な装着感や美観が得られる。

また、好ましくは、前記生体圧迫装置は、一端部が他端部を巻き込んだ環状状態で生体に装着されるとともに、前記コアの外周に前記生体圧迫装置を締め付ける締付ベルトを有し、前記腕方向に沿った部分は、前記締付ベルトを避けた部分であるとよい。

また、好ましくは、前記コアの長手方向両端の少なくとも一方の端部付近において、前記コアと、前記外カバー及び／又は前記内カバーとが固着されるとよい。
このようにすると、擦れが発生する可能性の高い場所において、擦れによるノイズ発生を効果的に抑えることができる。また、一端部側先端及び／又は他端部側先端の外カバーと内カバーとの固着部分（例えば、縫合部分）の巻き込みを、効果的に防止することができる。

また、好ましくは、前記空気袋と前記コアとの少なくとも一部が固着されているとよい。
このようにすると、空気袋がずれるといった不具合を防止することができる。
また、好ましくは、前記空気袋の長手方向両端において、前記空気袋と前記コアとが固着されているとよい。
このようにすると、空気袋がずれるといった不具合を、確実かつ容易に防止することができる。

また、好ましくは、前記固着が、縫製、溶着又は接着であるとよい。
このようにすると、確実かつ容易に固着することができる。

本発明の生体圧迫装置によれば、コアと外カバー及び／又は内カバーとの擦れによるノイズ発生を効果的に抑え、脈波を精度よく測定することにより、動作の信頼性及び血圧の測定精度を向上させることができる。また、コアと外カバー及び／又は内カバーとが固着されているので、生体圧迫装置を装着する際に、生体圧迫装置を広げるとコアも一緒に広がるので、上腕への巻き付けを容易に行うことができる。さらに、一端部側先端及び／又は他端部側先端の外カバーと内カバーとの固着部分（例えば、縫合部分）が、オーバーラップしている部分の内側に巻き込まれないので、良好な装着感や美観が得られる。

［生体圧迫装置の一実施形態］
以下、本発明の生体圧迫装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る生体圧迫装置の概略斜視図を示している。
また、図２は、本発明の一実施形態に係る生体圧迫装置の、要部の概略展開図を示している。
図１、２において、生体圧迫装置１は、自動血圧計用腕帯（カフ）として用いられており、内カバー２１、外カバー２２、コア２、空気袋３、糸４及び締付手段５を備えている。この生体圧迫装置１は、内カバー２１と外カバー２２とで形成される帯状袋内に、空気袋３とこの空気袋３の外側に配置されているコア２とが収納され、さらに、生体圧迫装置１の一端部が生体圧迫装置１の他端部を内側に巻き込んだ環状状態で自動血圧測定を行う。
なお、自動血圧測定を行う構成は、上記オシロメトリック式電子血圧計１００とほぼ同様としてある。

空気袋３は、矩形状としてあり、コア２の長手方向に沿って、コア２の内側に両面テープ３２で貼り付けられている。本実施形態では、コア２と空気袋３の長手方向両端とが、二枚の両面テープ３２によって貼り付けられている。このように両面テープ３２を用いると、空気袋３を容易に固着することができるので、製造原価のコストダウンが図られる。また、空気袋３がずれるといった不具合を、確実かつ容易に防止することができる。
なお、固着手段は、上記構成に限定されるものではなく、たとえば、空気袋３の長手方向両端の外周部に縫製しろを設け、空気袋３とコア２に設けた縫製しろとを縫合することによって、空気袋３とコア２とを固定してもよい。また、溶着や接着により固着してもよい。このようにしても、確実かつ容易に固着することができる。
また、空気袋３は、外側の面に上記配管１１６（図３参照）と連結するためのジョイント３１が突出してある。このジョイント３１は、コア２及び外カバー２２を貫通して外側に露出している。

さらに、空気袋３は、通常、コア２より長手寸法が短い形状であり、コア２の他端部の先端付近寄りに設けられている。すなわち、コア２の他端部がコア２の一端部の内側に巻き込まれ、この他端部の内側には空気袋３が貼り付けられている。したがって、仮にコア２の一端部の先端付近寄りに空気袋３を設けた場合と比べると、空気袋３を有効に利用することができ、また、ほぼ均一に腕を圧迫する(他端部側のコア２を介して、腕を圧迫するといった不具合を回避する。)。

コア２は、樹脂製のほぼ矩形状のシートであり、上述したように空気袋３が内側に設けられている。空気袋３の貼り付けられたコア２は、内面を覆うほぼ矩形状の内カバー２１と外面を覆う矩形状の外カバー２２によって挟まれるように、内カバー２１及び外カバー２２に収納されている。内カバー２１及び外カバー２２は、通常、樹脂製の布が用いられ、コア２及び空気袋３を挟んだ状態で、締付け用ベルト５１が突き出る開口部２４を除く周縁部が、糸２３によって縫合されている。

生体圧迫装置１は、コア２の一端部の先端付近において、コア２と外カバー２２及び内カバー２１とが、糸４によって縫合されている。すなわち、コア２は、腕方向に沿って、かつ、締付け用ベルト５１を避けるようにして、糸４によって外カバー２２及び内カバー２１と共縫いされている。これにより、コア２と外カバー２２及び内カバー２１との間で、相対的な移動が少なくなるので、空気袋３内を加圧したり減圧する際、コア２と外カバー２２やコア２と内カバー２１の擦れによるノイズ発生を効果的に抑えることができる。
また、本実施形態では、上述したように、コア２の一端部の先端付近において縫合しているので、擦れが発生する可能性の高い場所において、擦れによるノイズ発生を効果的に抑えることができる。

さらに、コア２と外カバー２２及び内カバー２１とが固着されているので、生体圧迫装置１を装着する際に、生体圧迫装置１を広げるとコア２も一緒に広がるので、上腕への巻き付けを容易に行うことができる。さらに、一端部側先端の外カバー２２と内カバー２１との縫合部分が、オーバーラップしている部分の内側に巻き込まれないので、良好な装着感や美観が得られる。
なお、縫合する場所は、上記場所に限定されるものではなく、たとえば、コア２の他端部の先端付近でもよく、また、コア２の一端部の先端付近及び他端部の先端部付近の両方において縫合してもよい。また、本実施形態では、コア２、内カバー２１及び外カバー２２を共縫いしているが、これに限定されるものではなく、たとえば、内カバー２１や外カバー２２の材質などに応じて、コア２と内カバー２１だけを縫合したり、又は、コア２と外カバー２２だけを縫合してもよい。
また、コア２と外カバー２２及び／又は内カバー２１との固着手段は、上記縫合に限定されるものではなく、たとえば、溶着や接着によって固着してもよい。このようにしても、確実かつ容易に固着することができる。

締付手段５は、内カバー２１及び外カバー２２に収納されたコア２及び空気袋３を腕などに締め付け、その締め付け状態を保持する手段であり、締付け用ベルト５１、撮み５２、基台５３及び開放レバー５４などを備えている。
基台５３は、接着や溶着などによりコア２のほぼ中央部に取り付けられている。
締付け用ベルト５１は、ほぼ環状状態のコア２の外周を少なくとも一回りする構造としてあり、一端が基台５３に連結され、コア２と外カバー２２に挟まれた状態でコア２の一端部側まで収められている。また、上記開口部２４から外側に露出した締付け用ベルト５１の他端では、撮み５２と連結されたピニオン（図示せず）にラック５５が係合している。すなわち、締付け用ベルト５１の一部が、コア２と外カバー２２との間に挟まれ、さらに、締付け用ベルト５１の他部が、コア２の一端部の先端から外に出ている。これにより、締付け用ベルト５１の一部が、コア２の一部（ほぼ中央部から一端部までの間の部分）を大きく開いた状態に保持するので、腕を容易に挿入することができる。

上記構成の締付手段５は、撮み５２が時計回り方向に回されると、締付け用ベルト５１が、コア２及び空気袋３が縮径するように締め付け、その締付け状態を保持する。そして、血圧が測定され、開放レバー５４が押下されると、締付け状態を開放する。なお、締付け状態が開放されると、締付け用ベルト５１が最も広がった状態となる。

次に、上記構成の生体圧迫装置１の動作及び効果について、説明する。
まず、血圧を測定しようとする被験者は、締付け用ベルト５１が最も広がった状態の生体圧迫装置１に腕を挿入し、生体圧迫装置１が上腕に達したところで、撮み５２を回転させる。締付け用ベルト５１が、コア２及び空気袋３が縮径するように上腕を軽く締め付け、所定の締付け力に到達すると、トルクリミッター機構により撮み５２が空回りし、この締付け状態が保持される。
ここで、腕を挿入する際、上述したように、締付け用ベルト５１の一部が、コア２の一部を大きく開いた状態に保持しているので、腕を容易に挿入することができる。また、この容易性により、生体圧迫装置１が適切に装着される確率が高くなるので、擦れによるノイズ発生の一因を効果的に排除することができる。
さらに、コア２と外カバー２２及び内カバー２１とが固着されているので、生体圧迫装置１を広げるとコア２も一緒に広がるので、上腕への巻き付けを容易に行うことができる。また、一端部側先端の外カバー２２と内カバー２１との縫合部分が、オーバーラップしている部分の内側に巻き込まれないので、良好な装着感や美観が得られる。

次に、配管１１６が接続されたジョイント３１から空気袋３に空気が送入されると、空気袋３が、腕を圧迫する。このとき、配管１１６と連通した圧力センサ１１３は、上述したように脈波を含んだ圧力信号を検出し、圧力信号を情報処理装置１２０に出力している。
そして、空気袋３に空気が送入されるにつれて、空気袋３が、より大きな力で腕を圧迫する。この力の作用により、コア２と外カバー２２やコア２と内カバー２１の間で相対的な移動が発生するが、コア２、外カバー２２及び内カバー２１は、糸４により共縫いされているので、極めて微小距離の移動となり、あるいは、全く移動しない状態に維持することができ、擦れによるノイズ発生を効果的に抑えることができる。したがって、脈波を精度よく測定することができ、加圧適正値を精度よく算出するので、動作の信頼性を向上させることができる。

次に、生体圧迫装置１は、加圧適正値まで加圧すると、減圧を開始し、減圧中における脈波を検出する。減圧する際の力の作用により、コア２と外カバー２２やコア２と内カバー２１の間で相対的な移動が発生するが、コア２、外カバー２２及び内カバー２１は、糸４により共縫いされているので、極めて微小距離の移動となり、あるいは、全く移動しない状態に維持することができ、擦れによるノイズ発生を効果的に抑えることができる。したがって、脈波を精度よく測定することができ、血圧の測定精度を向上させることができる。

このように、本実施形態の生体圧迫装置１によれば、カフ圧力を自動的に加圧する際、及び、血圧測定のためにカフ圧力を減圧する際、コア２と外カバー２２やコア２と内カバー２１の間で発生する、擦れによるノイズ発生を効果的に抑えることができる。したがって、脈波を精度よく測定することができるので、動作の信頼性及び血圧の測定精度を向上させることができる。
また、コア２と外カバー２２及び内カバー２１とが固着されているので、生体圧迫装置１を広げるとコア２も一緒に広がるので、上腕への巻き付けを容易に行うことができる。また、一端部側先端の外カバー２２と内カバー２１との縫合部分が、オーバーラップしている部分の内側に巻き込まれないので、良好な装着感や美観が得られる。

以上、本発明の生体圧迫装置について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る生体圧迫装置は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、生体圧迫装置１は、オシロメトリック式電子血圧計に限定されるものではなく、たとえば、コロトコフ音にもとづいて血圧を測定する自動血圧計にも適用することができる。
また、生体圧迫装置１は、締付け用ベルト５１を用いた締付手段５を備えた構成としてあるが、本発明は、締付手段５の代わりに、たとえば、圧迫固定用空気袋などを備えた生体圧迫装置にも適用することができる。

以上説明したように、本発明の生体圧迫装置は、血圧計用腕帯に用いられる場合に限定されるものではなく、たとえば、加圧中の脈波を精度よく測定する必要のある、止血用の生体圧迫装置などとしても有効に適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る生体圧迫装置の概略斜視図を示している。 図２は、本発明の一実施形態に係る生体圧迫装置の、要部の概略展開図を示している。 図３は、従来のオシロメトリック式電子血圧計の要部の概略ブロック図を示している。 図４は、従来のオシロメトリック式電子血圧計における、カフ圧力と脈波振幅を説明するグラフを示している。 図５は、従来のオシロメトリック式電子血圧計のカフにおける、巻き付け時の状態を説明する要部の概略拡大図であり、（ａ）は正常な状態の断面図を示しており、（ｂ）は不具合発生時の断面図を示している。

符号の説明

１ 生体圧迫装置
２ コア
３ 空気袋
４ 糸
５ 締付手段
２１ 内カバー
２２ 外カバー
２３ 糸
２４ 開口部
３１ ジョイント
３２ 両面テープ
５１ 締付け用ベルト
５２ 撮み
５３ 基台
５４ 開放レバー
５５ ラック
１００ オシロメトリック式電子血圧計
１１０ カフ
１１１ 空気袋
１１２ コア
１１３ 圧力センサ
１１４ ポンプ
１１５ 排気弁
１１６ 配管
１２０ 情報処理装置
１２１ 操作スイッチ
１２２ 表示器

Claims (4)

1. 外カバーと内カバーとで形成される帯状袋内に、空気袋と、この空気袋の外側に配置されているコアとが収納された生体圧迫装置において、
   前記コアと、前記外カバー及び／又は前記内カバーとが、腕方向に沿った部分において、固着され、
   前記生体圧迫装置は、一端部が他端部を巻き込んだ環状状態で生体に装着されるとともに、前記コアの外周に前記生体圧迫装置を締め付ける締付ベルトを有し、
   前記腕方向に沿った部分は、前記締付ベルトを避けた部分であることを特徴とする生体圧迫装置。
2. 前記コアの長手方向両端の少なくとも一方の端部付近において、前記コアと、前記外カバー及び／又は前記内カバーとが固着されたことを特徴とする請求項１に記載の生体圧迫装置。
3. 前記空気袋の長手方向両端において、前記空気袋と前記コアとが固着されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の生体圧迫装置。
4. 前記固着が、縫製、溶着又は接着であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体圧迫装置。

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