JP5223590B2 - 血圧計 - Google Patents

Description

この発明は、一般的には、血圧計に関し、より特定的には、持ち運びが可能な血圧計に関する。

従来の血圧計に関して、たとえば、特開２００４−１８０９１０号公報には、短時間で測定を完了させることを目的とした血圧測定装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された血圧測定装置は、カフを介して血管が圧迫されるときに、カフ圧信号に重畳した脈波を検出する。この脈波が１心拍周期において圧迫された血管内の圧力と相似的に変化することを利用し、カフ圧と血圧とが一致するタイミングを複数検出する。この検出情報と脈波波形の情報とを用いて、拡張期血圧および収縮期血圧を測定する。

また、特開平３−２３１６２９号公報には、血圧の変化の要因が抹消循環障害に起因するのか、あるいは血管硬化に起因するのか等の判別を可能とすることを目的とした血圧測定装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された血圧測定装置は、カフと、血圧測定部と、測定部位の温度および外気温を測定する温度測定部と、血圧測定部および温度測定部に一定時間間隔ごとにトリガ信号を送り、駆動を開始させる時計と、測定された血圧値、測定部位温度および外気温を、測定時間とともに記憶する測定値記憶部とからなる。

また、特開２００６−２８０３９２号公報には、早朝高血圧や夜間持続高血圧がある場合において、より細かい血圧情報を得ることを目的とした血圧測定システムが開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示された血圧測定システムは、耳介の適所に装着されるカフを含む血圧測定手段と、カフ付近の外耳道温度または耳介近傍の外気温を測定する温度測定手段と、血圧測定手段および温度測定手段を所定時間間隔ごとに駆動させるクロック手段と、測定された血圧値を外耳道温度または耳介近傍の外気温と対応付けて記憶する記憶手段とからなる。
特開２００４−１８０９１０号公報 特開平３−２３１６２９号公報 特開２００６−２８０３９２号公報

上述の特許文献１に開示されるように、測定方式としてオシロメトリック法を採用する血圧計では、外部から圧力が加えられた動脈の容積変化に由来する種々の動脈信号を、圧力を徐々に変化させる過程で捉え、これに基づいて血圧値を算出、決定する。このような血圧計を用いて日常の健康管理を行なうためには、血圧値を日々測定、管理することが重要であり、家庭向けの血圧計も普及している。人間の血圧値は、身体的要素、精神的要素のほか、気温のような環境要素によっても変動するものであり、このような変動があること自体は、正常な状態である。

しかしながら、変動幅が人体の限界を超える場合には、健康に対するリスクとなる。たとえば、家庭内においても、風呂場やトイレなどでは冬場に温度などの環境変動が大きくなる結果、血管系の疾患に起因する事故が多発する傾向があることが経験的に知られている。このようなリスクに対して、たとえば風呂場に暖房を設けるなどの手段により、環境変動自体を抑制しようとする対処が採られる場合がある。

一方、上記のような血圧計では、毎回の測定値を記録することによって、時間経過による血圧値の変動を表示し、心血管系のリスクに対するデータを得ることができる。得られたデータは、医師による診断に用いられることもある。

このような血圧計として、早朝高血圧の確認機能など、血圧計内のタイマによる時刻情報を用いて時間帯ごとの血圧値を表示し、比較するものがある。このタイプの血圧計は、実際に測定環境を検出するものではなく、時間情報から通常の人の行動を予測し、分類しているものである。これに対して、上述の特許文献２および３に開示された血圧計は、測定部位の温度や外気温を測定するための温度センサを備える。測定環境の温度を測定する温度センサとしては、サーミスタと呼ばれるものを用いるのが一般的である。サーミスタは、温度および抵抗の間に線形性の関係がある物質（たとえば、ニッケル、マンガン、コバルト、鉄などの混合物を焼結したもの）から形成されており、温度センサの周囲の温度変化に伴って温度センサの抵抗値も変化する特性を利用して、温度を算出する。

血圧計に温度センサを用いる場合、測定環境の温度を測定終了までにセンシングする必要がある。このため、たとえば、冬場に、室内温度の低い部屋から血圧計を持ち出して、暖房の効いた暖かい部屋で血圧を測定する場合には、血圧測定が終了する前に温度センサの周囲が測定環境の温度まで上昇する必要がある。また、夏場に、温度の上がった自動車などに置いてあった血圧計を持ち出して、冷房の効いた涼しい部屋で血圧を測定する場合には、血圧測定が終了する前に温度センサの周囲が測定環境の温度まで低下する必要がある。

しかしながら、従来の血圧計においては、測定直前に血圧計が持ち運ばれ、環境に温度変化が生じた場合に、温度センサの周囲の温度が測定環境の温度に至るまでに時間を要し、測定環境の温度を正確に検出することができないという問題があった。

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、血圧値の測定とともに、測定環境における空気の状態を正確に検出する血圧計を提供することである。

この発明に従った血圧計は、血圧値を測定するとともに、測定環境における空気の状態を検出する血圧計である。血圧計は、ケース体と、ポンプと、センサ部とを備える。ポンプは、ケース体に収容され、カフに供給するための空気をケース体外部から内部に導入する。センサ部は、ケース体に収容され、空気の状態を検出する。センサ部は、ポンプによってケース体内部に導入される空気流れの経路上に配置される。

このように構成された血圧計によれば、ポンプによってケース体内部に導入される空気流れの経路上にセンサ部を配置することにより、ケース体外部の測定環境にある空気を、ケース体内部のセンサ部に向けて素早く送り込むことができる。これにより、血圧値の測定とともに、測定環境における空気の状態を正確に検出することができる。

また好ましくは、センサ部は、測定環境の温度を検出するための温度センサである。このように構成された血圧計によれば、血圧値の測定と同時に、測定環境の温度を正確に検出することができる。

また、血圧計は、血圧計の駆動に伴って熱を発生する発熱部をさらに備える。好ましくは、ケース体の内部には、発熱部が配置される第１室と、隔壁により第１室と隔てられ、センサ部が配置される第２室とが形成される。このように構成された血圧計によれば、センサ部を発熱部とは別室に設けることにより、センサ部による温度検出が発熱部で発生した熱の影響を受けることを抑制できる。

また好ましくは、ケース体の内部には、ポンプが配置される第１室と、隔壁により第１室と隔てられ、センサ部が配置される第２室とが形成される。ポンプは、空気を吸入する吸気部を有する。吸気部は、隔壁を貫通し、第２室に連通するように設けられている。このように構成された血圧計によれば、センサ部による温度検出がポンプで発生した熱の影響を受けることを抑制しつつ、第１室に導入された空気を吸気部を通じて第２室に導くことができる。

また好ましくは、ケース体には、ポンプによってケース体内部に導入される空気を流通させるための孔が形成される。このように構成された血圧計によれば、空気を集中的に孔を通じてケース体内部に流入させることができる。これにより、ケース体外部の測定環境にある空気を、より効率的にケース体内部のセンサ部に向けて送り込むことが可能となる。

以上説明したように、この発明に従えば、血圧値の測定とともに、測定環境における空気の状態を正確に検出する血圧計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。

図１は、この発明の実施の形態における血圧計を示す斜視図である。図１を参照して、本実施の形態における血圧計１００は、装置本体１１０およびカフ１５０を有する。血圧計１００は、カフ１５０が被験者の上腕に装着される上腕式血圧計である。装置本体１１０とカフ１５０とは、分離して設けられており、血圧値の測定時において、装置本体１１０は机などの載置面に載置されて使用される。血圧計１００は、持ち運び可能なタイプの血圧計である。

装置本体１１０は、本体ケース２１、表示部１２２および操作部１２５を有する。表示部１２２には、血圧値の測定結果や脈拍数の測定結果などが、数値やグラフなどを用いて表示される。表示部１２２としては、たとえば液晶パネルが利用される。操作部１２５には、電源ボタンや、過去の測定記録を呼び出すための記録呼び出しボタンなどの各種ボタンが設けられている。表示部１２２および操作部１２５は、本体ケース２１に設けられている。

本体ケース２１は、筐体形状を有し、装置本体１１０の外観をなす。本体ケース２１は、主面２１ａおよび側面２１ｃを有する。本体ケース２１が水平面に載置された状態で、主面２１ａは鉛直上側に面する。側面２１ｃは、主面２１ａから載置面へと連なる。本実施の形態では、主面２１ａに表示部１２２および操作部１２５が設けられている。

カフ１５０は、帯状の外形を有し、被験者の上腕の周囲に巻き付けられる。カフ１５０は、空気が供給される空気袋１５１と、空気袋１５１を上腕に巻き付けて固定するための袋状カバー体１５３とを有する。空気袋１５１は、袋状カバー体１５３の内部に設けられた空間に収容されている。空気袋１５１の内部の圧力が、カフ圧である。

カフ１５０と装置本体１１０とは、接続管としてのエア管１４１によって接続されている。エア管１４１は可撓性のチューブからなり、一端が装置本体１１０に設けられた後述の血圧測定用エア系コンポーネント１３１（図２参照）に接続され、他端が空気袋１５１に接続されている。

次に、血圧計１００の主要な機能ブロックの構成について説明する。図２は、図１中の血圧計の構成を示す機能ブロック図である。

図２を参照して、装置本体１１０の内部には、カフ１５０に内包された空気袋１５１にエア管１４１を介して空気を供給または排出するための血圧測定用エア系コンポーネント１３１が設けられている。血圧測定用エア系コンポーネント１３１は、空気袋１５１内の圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサ１３２と、空気袋１５１を膨縮させるための膨縮手段１３３であるポンプ４１および弁１３５とから構成されている。装置本体１１０の内部には、血圧測定用エア系コンポーネント１３１に関連して発振回路１３６、ポンプ駆動回路１３７および弁駆動回路１３８が設けられている。

装置本体１１０には、各部を集中的に制御および監視するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１と、ＣＰＵ１２１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１２３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１２２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１２５と、ＣＰＵ１２１および各機能ブロックに電力を供給するための電源部１２６と、測定環境の温度を検出するための温度センサ３１とが設けられている。ＣＰＵ１２１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。装置本体１１０には、測定日時を得るためのタイマ部がさらに設けられてもよい。

圧力センサ１３２は、空気袋１５１内の圧力（以下、「カフ圧」という）を検出し、検出した圧力に応じた信号を発振回路１３６に出力する。ポンプ４１は、エア管１４１を通じて空気袋１５１に空気を供給する。弁１３５は、空気袋１５１内の圧力を維持したり、空気袋１５１内の空気を排出したりする際に開閉する。発振回路１３６は、圧力センサ１３２の出力値に応じた発振周波数の信号をＣＰＵ１２１に出力する。ポンプ駆動回路１３７は、ポンプ４１の駆動をＣＰＵ１２１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１３８は、弁１３５の開閉制御をＣＰＵ１２１から与えられる制御信号に基づいて行なう。

温度センサ３１は、血圧値の測定の開始から終了までの間に、測定環境の温度を検出し、検出した温度情報をＣＰＵ１２１に出力する。温度センサ３１としては、温度および抵抗の間に線形性の関係がある物質（たとえば、ニッケル、マンガン、コバルト、鉄などの混合物を焼結したもの）から形成されたサーミスタが用いられている。なお、温度センサ３１として、サーミスタ以外の測温抵抗体が用いられてもよい。

次に、血圧計１００における血圧測定処理の流れについて説明する。図３は、図１中の血圧計の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、図２において示したメモリ部１２３に予め記憶されており、ＣＰＵ１２１がメモリ部１２３からこのプログラムを読出して実行することにより、血圧測定処理が実施される。

図２および図３を参照して、被験者が操作部１２５の操作ボタンを操作して電源をオンにすると血圧計１００の初期化がなされる（ステップＳ１０１）。次に、測定可能状態になると、ＣＰＵ１２１はポンプ４１の駆動を開始し、空気袋１５１のカフ圧を徐々に上昇させる（ステップＳ１０２）。カフ圧を徐々に加圧する過程において、カフ圧が血圧測定のために必要な所定のレベルにまで達すると、ＣＰＵ１２１はポンプ４１を停止する。次いで、閉じていた弁１３５を徐々に開いて、空気袋１５１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）。このカフ圧の微速減圧過程においてカフ圧の検出が行なわれる。

次に、ＣＰＵ１２１は公知の手順で収縮期血圧値（最高血圧値）および拡張期血圧値（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、ＣＰＵ１２１は発振回路１３６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、ＣＰＵ１２１は、算出された血圧値を表示部１２２に表示する（ステップＳ１０５）。

その後、ＣＰＵ１２１は、空気袋１５１を開放して空気袋１５１内の空気を完全に排気し（ステップＳ１０６）、被験者の電源オフの指令を待ってその動作を終了する。なお、以上において説明した測定方式は、空気袋１５１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１５１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。

本実施の形態における血圧計１００においては、上記ステップＳ１０１〜１０６の血圧測定と並行して、温度センサ３１によって測定環境の温度を検出する。ＣＰＵ１２１は、ステップＳ１０５の工程において、血圧値とともに、温度センサ３１によって検出された温度と、タイマ部で得られた測定日時とを表示部１２２に表示してもよい。ＣＰＵ１２１は、血圧値とともに、温度センサ３１によって検出された温度と、タイマ部で得られた測定日時とをメモリ部１２３に記憶させてもよい。

この際、ＣＰＵ１２１は、予め用意した被験者の血圧値と温度との関係を表わす近似推測曲線を利用して、たとえば１０℃〜３０℃のときの血圧値の測定結果に基づいて５℃のときの血圧値を推定し、その推定値を表示部１２２に表示してもよい。この場合、低温環境下のリスクの経時変化を、そのような低温環境の測定が現実には得られていない場合であっても確認することができる。

次に、血圧計１００の装置本体１１０の内部構造について詳細に説明する。図４は、図１中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った装置本体の断面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線上に沿った装置本体の断面図である。

図４および図５を参照して、本体ケース２１の内部には、第１室としてのメイン室２６と、第２室としてのサブ室２７とが形成されている。メイン室２６とサブ室２７とは、隔壁２４によって互いに区画されている。メイン室２６は、サブ室２７よりも大きい容積を有する。サブ室２７は、本体ケース２１の壁面である側面２１ｃに隣接して形成されている。サブ室２７には、温度センサ３１が収容されている。このように温度センサ４１を本体ケース２１内部に配置することにより、温度センサ４１の保護や配線処理の容易化、装置本体１１０のデザイン性の向上などを図ることができる。メイン室２６には、図２中の装置本体１１０を構成する機能ブロックのうち温度センサ３１を除いた部品（ポンプ４１を含む血圧測定用エア系コンポーネント１３１、各種電気回路が実装されたプリント基板３６、ＩＣチップ等）が収容されている。メイン室２６に収容されたこれら部品は、血圧計１００の駆動に伴って熱を発生する。

本体ケース２１には、孔２３が形成されている。孔２３は、側面２１ｃを貫通し、本体ケース２１の外部空間とサブ室２７との間を連通させるように形成されている。なお、本実施の形態では、サブ室２７に連通する１つの孔２３が形成されているが、これに限られず、複数の孔２３が形成されてもよい。孔２３は、図中に示すような本体ケース２１の壁面を貫通する形態に限られず、たとえば、本体ケース２１を構成するケース部品同士の繋ぎ目において部分的に拡張された隙間によって形成されてもよい。

ポンプ４１は、空気を吸入する吸気部４２と、空気を排気する排気部４３とを有する。吸気部４２は、メイン室２６から隔壁２４を貫通し、サブ室２７に連通するように設けられている。排気部４３は、メイン室２６に配置されている。ポンプ４１の駆動時、本体ケース２１の外部空間の空気、すなわち測定環境にある空気が、孔２３を通じてサブ室２７に導入され、さらに吸気部４２に吸気される。この際、本体ケース２１に孔２３を形成することにより、本体ケース２１内部への空気の流入経路を集中させ、サブ室２７により大きい空気流れを形成することができる。本実施の形態では、測定環境にある空気が本体ケース２１内部へと導入される空気流れの経路上に、温度センサ３１が配置されている。

持ち運び可能な血圧計１００の使用に際しては、冬場に、室内温度の低い部屋から血圧計を持ち出して、暖房の効いた暖かい部屋で血圧を測定する場合や、夏場、温度の上がった自動車などに置いてあった血圧計を持ち出して、冷房の効いた涼しい部屋で血圧を測定する場合などが想定される。このような場合、血圧測定が終了する前に、温度センサ３１の周囲の温度が測定環境の温度まで上昇もしくは低下しないと、測定環境の正確な温度を表示部１２２に表示させたり、メモリ部１２３に記憶したりすることができない。

これに対して、本実施の形態における血圧計１００によれば、ポンプ４１の駆動により強制的に本体ケース２１外部から内部に導入される空気流れの経路上に温度センサ３１が配置されるため、温度センサ３１の周囲の温度を素早く測定環境の温度まで変化させることができる。結果、血圧測定が終了する前に、測定環境の正確な温度を検出することができる。

また、本実施の形態では、温度センサ３１が配置されるサブ室２７と、ポンプ４１やプリント基板３６などの発熱体が配置されるメイン室２６とが、隔壁２４によって区画されている。このような構成により、温度センサ３１による温度検出が、メイン室２６内部の雰囲気温度の影響を受けることを抑制できる。

図６は、図５中の血圧計の変形例を示す断面図である。図６を参照して、本変形例では、孔２３と吸気部４２とを結ぶ線上からずれた位置に温度センサ３１が設けられている。一方、図５中に示す形態では、孔２３と吸気部４２とを結ぶ線上に重なる位置に温度センサ３１が設けられている。

この発明の実施の形態における血圧計１００は、血圧値を測定するとともに、測定環境における空気の状態としての温度を検出する血圧計である。血圧計１００は、ケース体としての本体ケース２１と、ポンプ４１と、センサ部としての温度センサ３１とを備える。ポンプ４１は、本体ケース２１に収容され、カフ１５０に供給するための空気を本体ケース２１外部から内部に導入する。温度センサ３１は、本体ケース２１に収容され、空気の温度を検出する。温度センサ３１は、ポンプ４１によって本体ケース２１内部に導入される空気流れの経路上に配置される。

このように構成された、この発明の実施の形態における血圧計１００によれば、血圧値の測定とともに、測定環境における温度を正確に検出することができる。得られた温度情報を用いて、温度条件を同じにして血圧測定を実施したり、血圧の測定値に異常値が生じた場合に医者の判断材料として提供したりすることができる。

なお、本実施の形態では、カフ１５０が被験者の上腕に装着される上腕式の血圧計１００について説明したが、本発明はこれに限られず、たとえば手首式の血圧計にも適用される。また、本発明におけるセンサ部は、温度センサに限られず、たとえば空気の湿度を検出するための湿度計であってもよい。

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における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機能ブロック図である。 図１中の血圧計の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ＩＶ−ＩＶ線上に沿った装置本体の断面図である。 図４中のＶ−Ｖ線上に沿った装置本体の断面図である。 図５中の血圧計の変形例を示す断面図である。

符号の説明

２１ 本体ケース、２３ 孔、２４ 隔壁、２６ メイン室、２７ サブ室、３１ 温度センサ、３６ プリント基板、４１ ポンプ、４２ 吸気部、１００ 血圧計、１５０ カフ。

Claims (5)

1. 血圧値を測定するとともに、測定環境における空気の状態を検出する血圧計であって、
   ケース体と、
   前記ケース体に収容され、カフに供給するための空気を前記ケース体外部から内部に導入するポンプと、
   前記ケース体に収容され、前記ポンプによって前記ケース体内部に導入される空気流れの経路上に配置され、空気の状態を検出するセンサ部とを備える、血圧計。
2. 前記センサ部は、測定環境の温度を検出するための温度センサである、請求項１に記載の血圧計。
3. 前記ケース体に収容され、血圧計の駆動に伴って熱を発生する発熱部をさらに備え、
   前記ケース体の内部には、前記発熱部が配置される第１室と、隔壁により前記第１室と隔てられ、前記センサ部が配置される第２室とが形成される、請求項２に記載の血圧計。
4. 前記ケース体の内部には、前記ポンプが配置される第１室と、隔壁により前記第１室と隔てられ、前記センサ部が配置される第２室とが形成され、
   前記ポンプは、空気を吸入する吸気部を有し、
   前記吸気部は、前記隔壁を貫通し、前記第２室に連通するように設けられている、請求項２または３に記載の血圧計。
5. 前記ケース体には、前記ポンプによって前記ケース体内部に導入される空気を流通させるための孔が形成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の血圧計。

Images