JP5821657B2 - 測定装置および測定方法 - Google Patents

Description

この発明は測定装置および測定方法に関し、特に、カフを利用して血圧を測定する測定装置に関する。

病症によって、たとえば日内変動などの長期間の血圧変動を把握する必要がある場合がある。血圧変動を知るために、長期にわたって測定装置を装着して所定間隔で血圧測定を実行するという用いられ方が知られている。

また、当該期間における血圧値と共に、その期間における脈拍の変動も把握したいというニーズもある。

たとえば、南順一、石光俊彦、および松岡博昭による論文「Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓｍｏｋｉｎｇ Ｃｅｓｓａｔｉｏｎ ｏｎ Ｂｌｏｏｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ Ｈｅａｒｔ Ｒａｔｅ Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ Ｈａｂｉｔｕａｌ Ｓｍｏｋｅｒｓ」（Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ １９９９ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｈｅａｒｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）において測定装置により心電が測定され、そのＲＲ間隔を測定することで心拍数も検出される。

Ｊｕｎｉｃｈｉ Ｍｉｎａｍｉ他，Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓｍｏｋｉｎｇ Ｃｅｓｓａｔｉｏｎ ｏｎ Ｂｌｏｏｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ Ｈｅａｒｔ Ｒａｔｅ Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ Ｈａｂｉｔｕａｌ Ｓｍｏｋｅｒｓ，Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｈｅａｒｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，１９９９，ｐ．５８６−５９０

しかしながら、このような装置はサイズが大きく、長期間装着すると被験者の負担が大きいという問題があった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、被験者の負担を抑えつつ、精度よく血圧値と共に脈拍を長期にわたって測定することができる測定装置および測定方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、測定装置は血圧および脈拍を測定するための測定装置であって、測定部位に装着するためのカフと、カフの内圧を測定するための圧力センサと、脈波を検出するための脈波センサと、脈波センサを測定部位のうちの動脈直上を含んだ、カフよりも狭い範囲に押し付けるための押圧機構と、圧力センサおよび脈波センサに接続され、それらの出力値に基づいて血圧および脈拍を算出するための演算装置とを備える。演算装置は、血圧測定時には押圧機構での押圧を解除してカフの内圧を加減圧する制御を実行し、血圧測定時以外の脈拍測定時にはカフの内圧を開放して押圧機構での押圧力を所定の押圧力に維持する制御を実行する。

好ましくは、測定部位に装着するためのカフを第１のカフとすると、押圧機構は、第１のカフよりも容積の小さい第２のカフである。測定装置は、演算装置に接続された、第１のカフおよび第２のカフの内圧を調整するための調整機構をさらに備え、調整機構は、血圧測定時には第２のカフの内圧を開放して第１のカフの内圧を加減圧し、血圧測定時以外の脈拍測定時には第１のカフの加圧を解除して第２のカフの内圧を所定の圧力に維持する。

より好ましくは、調整機構は、第１のカフと第２のカフとに対する接続を切り替えるための切替機構を含んで、血圧測定時には調整機構を第１のカフに接続された状態とし、血圧測定時以外の脈拍測定時には調整機構は第２のカフに接続された状態とする。

好ましくは、演算装置は、血圧測定時の制御において、脈波センサでのセンシングを停止させる。

好ましくは、測定部位に装着するためのカフを第１のカフとすると、脈波センサは第１のカフよりも容積の小さい第２のカフあって、第１のカフと測定部位との間に配置される。第１のカフは、脈波センサである第２のカフを測定部位に押し付けるための押圧機構としても機能し、圧力センサは、第１のカフと第２のカフとのそれぞれの内圧を測定するための用いられる。演算装置は、第２のカフの内圧変化に基づいて脈拍を算出する。

好ましくは、脈波センサは、１以上の光電センサ、または１以上のインピーダンスセンサである。

本発明の他の局面に従うと、測定方法は、測定部位に装着するためのカフと、脈波を検出するための脈波センサおよび脈波センサを測定部位のうちの動脈直上を含んだ、カフよりも狭い範囲に押し付けるための押圧機構とを含んだ測定装置で血圧および脈拍を測定する方法であって、押圧機構で脈波センサをカフよりも狭い範囲に押し付けるステップと、脈波センサを押し付けるステップでの脈波センサからの出力値に基づいて、繰り返し脈拍を算出するステップと、脈波センサを押し付けている状態において血圧測定のタイミングを検出すると、押圧を解除し、カフの内圧を加減圧するステップと、内圧を加減圧するステップにおいて検出されたカフの内圧変化に基づいて血圧を算出するステップとを備える。

この発明によると、被験者の負担を抑えつつ、精度よく血圧値と共に脈拍を長期にわたって測定することができる。

実施の形態にかかる測定装置としての電子血圧計（以下、血圧計）の装置構成の具体例を示すブロック図である。 血圧計を測定部位である手首に装着した状態の、当該装着部分の断面を表わす概略図である。 血圧測定時の計圧迫用の空気袋および測定用の空気袋の様子を表わした図である。 脈拍測定時の計圧迫用の空気袋および測定用の空気袋の様子を表わした図である。 血圧計の機能構成の具体例を示すブロック図である。 血圧計での測定動作の流れを表わすフローチャートである。 図６のステップＳ１０９での血圧測定動作の流れを表わすフローチャートである。 図６のステップＳ１１７での脈拍測定動作の流れを表わすフローチャートである。 血圧測定動作中の表示画面の具体例を示す図である。 血圧測定動作後の表示画面の具体例を示す図である。 脈拍測定動作中の表示画面の具体例を示す図である。 測定動作後の表示画面の具体例を示す図である。 血圧計の内圧制御に関する構成部分について構成の他の具体例を示す図である。 血圧測定時の接続状態を表わす図である。 脈拍測定動作の他の例を表わすフローチャートである。 血圧測定動作の他の例を表わすフローチャートである。 脈拍測定動作中に血圧測定動作を実行し、また脈拍測定動作に戻るときの、脈拍測定用空気袋の内圧変化を表わした図（Ａ）および血圧測定用空気袋の内圧変化を表わした図（Ｂ）である。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。

＜課題の説明＞
従来、血圧計として、手首や上腕などの測定部位にカフ（空気袋）を装着し、当該測定部位の動脈から伝わるカフ圧変動から血圧を算出する血圧計が普及している。特に、長期間の血圧変動を測定するために用いる血圧計とすると、上腕にカフを装着するタイプよりも手首にカフを装着する手首血圧計の方が、より被験者の負担を軽減させることができる。さらに、手首橈骨動脈は上腕よりも皮下の浅いところに動脈が位置しているため、脈拍測定にも適した部位といえる。

そこで、長期間にわたって血圧および脈拍を測定する装置として、一例として手首血圧計を挙げ、このような血圧計に、血圧測定時以外の時間は、脈拍を測定する機能を搭載することが考えられる。

ここで、脈拍の測定方法として、皮下の比較的浅いところに位置する動脈の容積変化を非侵襲で検出し、脈拍数を測定する方法が知られている。

特に簡単な構成での測定方法としては、
１）カフを用いて被験者の手首を軽度圧迫し、圧力センサでカフ圧の変動を検出する方法、
２）動脈の容積変化を、動脈の直上に密着して配置した光電センサやインピーダンスセンサを用いて測定する方法、
がある。

上記１）の方法で測定する場合であっても２）の方法で測定する場合であっても、血圧計にはカフが備えられていることから、当該カフを利用することが考えられる。すなわち、上記１）および２）の方法における軽度圧迫のためや、２）の方法におけるセンサを皮膚へ密着させるために、当該カフを利用することが考えられる。

ところで、血圧測定に用いられるカフは、測定部位に周方向に巻き回せる程度のサイズで構成されている。このサイズは、たとえばＡＨＡ（アメリカ心臓協会）などによって規定されている。

このようなカフを利用して血圧測定時以外のタイミングで常時脈拍を測定しようとすると、上記１）の方法でも２）の方法でも、長時間にわたって被験者の手首を軽圧迫しておく必要がある。そのため、手首全周の静脈の流れが阻害され、鬱血が発生する可能性が高くなる、という課題がある。また、長時間にわたって手首全周を圧迫することで被験者に拘束感を感じさせてしまう、という課題もある。

そこで、このような課題を解決し、すなわち、鬱血の発生を抑え、また被験者への負担も抑えて、精度よく、血圧測定と共に、血圧測定時以外に脈拍を常時測定できる測定装置について説明する。

＜装置構成＞
図１は、実施の形態にかかる測定装置としての電子血圧計（以下、血圧計）１の装置構成の具体例を示すブロック図である。血圧計１は、長期間の血圧変動を測定するために用いられる。そのため、上述のように、手首にカフ（空気袋）を装着する手首血圧計であることが想定されている。しかしながら、手首のみに限定されるものではなく、上腕や足首など四肢の他の部位に装着されるものにも適用可能である。

図１を参照して、血圧計１は測定用の空気袋１３と軽圧迫用の空気袋８とを含み、これら空気袋が切替弁２４を介してエア管１０でエアー系２０に接続されている。エアー系２０には、空気袋８，１３の内圧を測定するための圧力センサ２３、空気袋８，１３に対する給気／排気を行なうためのポンプ２１、および弁２２が含まれる。

圧力センサ２３、ポンプ２１、および弁２２は、それぞれ、発振回路２８、駆動回路２６、および駆動回路２７に電気的に接続され、さらに、発振回路２８、駆動回路２６、および駆動回路２７は、いずれも血圧計１全体を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）４０に電気的に接続される。切替弁２４は駆動回路２５に電気的に接続され、さらに、駆動回路２５はＣＰＵ４０に電気的に接続される。

ＣＰＵ４０には、さらに、表示部４と、操作部３と、ＣＰＵ４０で実行されるプログラムを記憶したりプログラムを実行する際の作業領域となったりする処理用のメモリ６と、測定結果や制御、演算に必要な情報等を記憶するためのデータ記憶用のメモリ７と、時計８０と、電源９０とが接続される。

切替弁２４は、一例として、空気袋８側の弁、空気袋１３側の弁、およびエアー系２０側の弁の３つの弁を有する３ポート弁が該当し、ＣＰＵ４０からの制御信号に従って駆動回路２５で駆動されることで、空気袋８側の弁および空気袋１３側の弁が開放／閉塞される。すなわち、ＣＰＵ４０からの制御信号に従って、空気袋８がエアー系２０にエア管１０で接続された状態と空気袋１３がエアー系２０にエア管１０で接続された状態とが切り替えられる。

駆動回路２６は、ＣＰＵ４０からの制御信号に従ってポンプ２１を駆動させる。これによって、空気袋８または空気袋１３に空気が注入される。

駆動回路２７は、ＣＰＵ４０からの制御信号に従って、それぞれ、弁２２を駆動させる。これによって、弁２２が開放／閉塞される。

圧力センサ２３は静電容量型の圧力センサであり、空気袋８，１３の内圧変化により静電容量値が変化する。圧力センサ２３は発振回路２８に接続され、発振回路２８は、圧力センサ２３の静電容量値に応じた発振周波数の信号に変換してＣＰＵ４０に入力する。

なお、この例では、測定用の空気袋１３と軽圧迫用の空気袋８とが、切替弁２４を挟んでいずれもエアー系２０に接続される構成としているが、測定用の空気袋１３と軽圧迫用の空気袋８とが、それぞれ異なるエアー系に接続され、別々の内圧制御される構成であってもよい。

さらに図１を参照して、血圧計１は、脈波を検出するための脈波センサとして、発光素子３１と受光素子３２とを有した光電センサ３０を含む。発光素子３１が動脈に光を照射し、受光素子３２が動脈を透過した光を受光する。発光素子３１は生体組織を透過しやすい波長９４０ｎｍ付近の高波長領域の光を発光する素子が用いられる。受光素子３２も９４０ｎｍ付近の高波長領域の光を受光する素子が用いられる。

発光素子３１は駆動回路３３に電気的に接続され、さらに、駆動回路３３はＣＰＵ４０に電気的に接続される。駆動回路３３は、ＣＰＵ４０からの制御信号に従って発光素子３１を発光／消光させる。

受光素子３２は増幅フィルタ回路３４に電気的に接続され、さらに、増幅フィルタ回路３４はＣＰＵ４０に電気的に接続される。受光素子３２は受光量に応じたセンサ信号を増幅フィルタ回路３４に出力し、増幅フィルタ回路３４は当該信号を所定割合増幅してＣＰＵ４０に出力する。

空気袋８は当該光電センサ３０を皮膚に密着させるため、および動脈を軽圧迫するために用いられる。

図２は、血圧計１を測定部位である手首に装着した状態の、当該装着部分の断面を表わす概略図である。

図２を参照して、軽圧迫用の空気袋８の一面には、空気袋８と反対側を照射方向として光電センサ３０が設けられる。そして、当該光電センサ３０が手首橈骨動脈の直上となるように血圧計１が装着される。このように装着されることで、軽圧迫用の空気袋８によって光電センサ３０が手首橈骨動脈の直上に押し付けられる。

空気袋８は光電センサ３０をすべて覆って手首橈骨動脈の直上に押し付けられるサイズであればよく、たとえば周方向（手首周囲方向）の長さが１５ｍｍ、それと直交する方向（手首長手方向）の長さが３０ｍｍ程度の大きさとする。

さらに図２を参照して、測定用の空気袋１３は軽圧迫用の空気袋８の光電センサ３０が設けられた側の面とは反対側の面に接して、少なくとも軽圧迫用の空気袋８をすべて覆うように配される。そして、軽圧迫用の空気袋８を測定部位である手首側として、空気袋１３が手首に巻き回されることで血圧計１が装着される。

空気袋１３は少なくとも軽圧迫用の空気袋８よりも大きく、軽圧迫用カフをすべて覆って手首に巻き回されるサイズであればよく、たとえば周方向（手首周囲方向）の長さが１５０ｍｍ、それと直交する方向（手首長手方向）の長さが４５ｍｍ程度の大きさとする。

＜動作概要＞
血圧計１では、血圧測定の指示がなされたときや、予め規定された時間間隔などの所定のタイミングで血圧測定動作が行なわれる。また、血圧測定が行なわれていないときには脈拍測定動作が行なわれる。

図３および図４は、測定動作時の空気袋８，１３の様子を表わした図であり、図３は血圧測定時の空気袋８，１３の様子、図４は脈拍測定時の空気袋８，１３の様子を表わした図である。

図３を参照して、血圧測定時には、軽圧迫用の空気袋８は加圧されず、測定用の空気袋１３のみが加圧される。

図４を参照して、脈拍測定時には、測定用の空気袋１３は加圧されず、軽圧迫用の空気袋８のみが加圧される。

このため、血圧測定時には、軽圧迫用の空気袋８よりも空気容量の大きい測定用の空気袋１３によって測定部位である手首が圧迫されるために被験者には多少の負担が生じるものの短時間で完了し、脈拍測定時には測定用の空気袋１３による圧迫が解消され、それよりも空気容量の小さい軽圧迫用の空気袋８での圧迫のみとなる。

＜機能構成＞
図５は、血圧測定および脈拍測定を行なうための、血圧計１の機能構成の具体例を示すブロック図である。図５に示される各機能は、ＣＰＵ４０がメモリ６に記憶されるプログラムを読み出して実行することで、主にＣＰＵ４０上に形成されるものであるが、少なくとも一部が図１に示された装置構成や電気回路などのハードウェア構成によって実現さあれてもよい。

図５を参照して、ＣＰＵ４０は、操作部３からの指示入力を受け付けるための指示入力部４０１と、光電センサ３０の受光素子３２から受光量に応じたセンサ信号の入力を受け付けるための光電センサ入力部４０２と、圧力センサ２３から空気袋１３の内圧に応じたセンサ信号の入力を受け付けるための圧力センサ入力部４０３と、指示入力に応じて血圧測定動作を行なうか脈拍測定動作を行なうかを判断するための判断部４０４と、脈拍測定を行なう場合に光電センサ３０の発光素子３１の発光／消光を制御するための発光制御部４０５と、血圧測定および脈拍測定を行なう場合に空気袋８，１３の内圧を制御するための内圧制御部４０６と、光電センサ３０からのセンサ信号に基づいて脈拍を算出するための脈拍算出部４０７と、圧力センサ２３からのセンサ信号に基づいて血圧値を算出するための血圧算出部４０８と、算出された結果をメモリ７の所定領域に格納するための格納部４０９と、カウンタ４１３を含んで脈拍測定動作終了からの経過時間を測定するための計時部４１１とを含む。

＜動作フロー＞
図６は、血圧計１での測定動作の流れを表わすフローチャートである。図６のフローチャートに示される動作は、操作部３に含まれる電源スイッチが押下されて血圧計１に電源が投入されると開始される動作であって、ＣＰＵ４０がメモリ６に記憶されるプログラムを読み出して実行し、図５に示される各機能を発揮させることによって実現される。

図６を参照して、血圧計１に電源が投入されるとステップＳ１０１でＣＰＵ４０は初期化処理として、ＣＰＵ４０の処理用メモリ領域を初期化し、測定用の空気袋１３および軽圧迫用の空気袋８内の空気を排気して圧力センサの０ｍｍＨｇ補正を行なう。

初期化が終了すると後、ステップＳ１０３でＣＰＵ４０は、切替弁２４を切り替えて軽圧迫用の空気袋８をエアー系２０に接続した上で弁２２を閉鎖し、ポンプ２１を駆動して空気袋８内の圧力を所定の圧力まで加圧する。空気袋８内圧が予め設定された所定の圧力に到達すると、ポンプ２１の駆動を停止して加圧を停止する。ここで、所定の圧力とは予め設定されたものであって、メモリ７に記録されている圧力（たとえば３０ｍｍＨｇ）を言う。これにより、空気袋８の内圧は上記予め設定された所定の圧力に維持される。

ＣＰＵ４０は、血圧測定の開始を指示する測定スイッチが押下されたか否かを監視する。測定スイッチが押下された場合には（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は血圧測定動作を行なうものと判断し、血圧測定のための動作を行なう。

すなわち、ステップＳ１０７でＣＰＵ４０は、弁２２を完全に開放する。これにより、軽圧迫用の空気袋８内の空気が排気される。排気後、ステップＳ１０９で血圧測定動作を行なう。ここでの血圧測定動作は通常の血圧測定動作であってよい。一例として、測定用の空気袋１３を加圧、減圧させて、その内圧変化を用いてオシロメトリック法によって収縮期血圧、拡張期血圧を算出する方法が採用される。

この場合の具体的な動作については、図７を参照して、ステップＳ２０１でＣＰＵ４０は切替弁２４を切り替えて測定用の空気袋１３をエアー系に接続した上で弁２２を閉鎖し、ポンプ２１を所定の駆動量で駆動する。これにより、測定用の空気袋１３が徐々に加圧される。

カフ圧が所定圧に達すると（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、ステップＳ２０７でＣＰＵ４０はポンプ２１の駆動を停止し、弁２２を徐々に開く。これにより、空気袋１３の内圧が徐々に減圧される。ここで、所定圧は収縮期血圧より十分高い圧力（たとえば、収縮期血圧＋３０ｍｍＨｇ）であり、予めメモリ７に記憶されているか、加圧中に収縮期血圧を推定して決定される。

ステップＳ２０９でＣＰＵ４０は、空気袋１３を徐々に減圧しながら、空気袋１３に重畳した動脈容積変化に伴う圧変化（圧脈波）を抽出し、圧脈波信号に所定のアルゴリズムを適用して血圧を算出する。この方法は、従来のオシロメトリック法を用いることができる。

なお、上記血圧測定動作が行なわれている間、好ましくは、ＣＰＵ４０は図９に示されたような、その旨を表わす画面を表示部４に表示する。このようにすることで、被験者や測定者は、当該血圧計１が血圧測定動作中であることを視認することができる。なお、このとき、図９に示されたように、血圧測定動作中に測定された脈拍も併せて表示するようにしてもよい。

血圧算出が終了し、血圧値が決定すると（ステップＳ２１１でＹＥＳ）、ステップＳ２１３でＣＰＵ４０は、図１０のような測定結果を表わす画面を表示部４へ表示させ、ステップＳ２１５でメモリ７の所定領域へ測定結果を保存する（ＳＴ２０９）。なお、このとき、図１０に示されたように、血圧測定動作中に測定された脈拍も併せて表示するようにしてもよい。

その後、ステップＳ２１７でＣＰＵ４０は弁２２を完全に開放する。これにより、測定用の空気袋１３内の空気が排気される。

以上の血圧測定動作が終了すると図６の動作に戻って、ステップＳ１１１でＣＰＵ４０は、上記ステップＳ１０３と同じ動作を行なって再び軽圧迫用の空気袋８を加圧する。

一方、血圧測定の開始を指示する測定スイッチが押下されない場合は（ステップＳ１０５でＮＯ）、ＣＰＵ４０は血圧測定動作を行なわない。このとき、ＣＰＵ４０は脈拍測定動作（ステップＳ１１７）を行なう。

ステップＳ１１７での脈拍測定動作については、図８を参照して、ステップＳ３０１でＣＰＵ４０は、光電センサ３０の発光素子３１を所定時間発光させ、受光素子３２からの受光量に応じたセンサ信号を受け付ける。所定時間の発光の後、ＣＰＵ４０は発光素子３１を消光する。そして、ステップＳ３０３でＣＰＵ４０は、当該センサ信号に対して所定のアルゴリズムを適用することで、脈拍を算出する。

ステップＳ３０５でＣＰＵ４０は、算出した脈拍をメモリ７の所定領域へ保存する。
以上の脈拍測定動作が終了すると図６の動作に戻って、ステップＳ１１９でＣＰＵ４０は、脈拍測定動作終了からの経過時間の測定を開始する。上記ステップＳ１１７の脈拍測定動作によって脈拍数が算出された場合には（ステップＳ１２１でＮＯ）、ステップＳ１２３でＣＰＵ４０は脈拍測定動作終了からの経過時間のカウントをリセットして、電源スイッチが押下されるまで（ステップＳ１１３でＮＯ）、上記動作を繰り返す。

上記ステップＳ１１７の脈拍測定動作によって脈拍数が算出されなかった場合には経過時間の測定を継続してカウントが２分以内のとき（ステップＳ１２５でＮＯ）、経過時間の測定を継続して、電源スイッチが押下されるまで（ステップＳ１１３でＮＯ）、上記動作を繰り返す。

なお、血圧測定動作が行なわず、脈拍測定動作が繰り返し行なわれている間、好ましくは、ＣＰＵ４０は図１１に示されたような、その旨を表わす画面を表示部４に表示する。このようにすることで、被験者や測定者は、当該血圧計１が脈拍測定動作中であることを視認することができる。なお、このとき、図１１に示されたように、表示時点の脈拍数の測定結果に併せて、繰り返し行なわれる脈拍測定の結果を連続して表示するようにしてもよい。

上記ステップＳ１１７の脈拍測定動作によって脈拍数が算出されなかった場合には経過時間の測定を継続してカウントが２分以上となると、すなわち、２分以上脈拍が算出されなかった場合には（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、ステップＳ１２７でＣＰＵ４０は、表示部４に脈拍測定のエラーを表示し、ステップＳ１２９でメモリ７へフラグを残す。

脈拍が２分以上算出されなかった場合（ステップＳ１２５でＹＥＳ〜Ｓ１２９）、または電源スイッチが押された時は（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、ステップＳ１１５でＣＰＵ４０は弁２２を完全に開放して、動作を終了する。これにより、軽圧迫用の空気袋８内の空気が排気されて動作が終了する。

一連の動作が終了した後、図１２に示されたような測定結果が表示されてもよい。このとき、図１２に示されるように、所定の期間測定動作が行なわれている場合には、当該機関の測定結果、つまり、複数回血圧測定動作および脈拍測定動作が行なわれた場合にはそれぞれの測定結果を連続して表示するようにしてもよい。そのようにすることで、当該期間での変化を知ることができる。

＜実施の形態の効果＞
血圧計１がこのように構成され、上述のように動作することで、血圧測定動作以外のタイミングでは、測定部位である手首の橈骨動脈の直上の狭い範囲が、血圧測定用の空気袋１３よりも小さい空気袋８で軽圧迫されて脈波検出用のセンサが測定部位に押し付けられ、その間、脈拍が測定される。そのため、手首の鬱血を抑えることができ、かつ、精度よく長期間にわたって脈拍を測定できる。

＜他の例＞
なお、上の例では、脈波検出のために光電センサを用いているが、脈波検出は光電センサに限定されない。他の例として、軽圧迫用の空気袋８の内圧変化に重畳した動脈容積変化に伴う圧変化を検出することで脈波を検出してもよいし、インピーダンスセンサを用いてもよい。

また、上の例では、脈波検出のために、１組の発光素子および受光素子を有する光電センサが１つ用いられる例が示されているが、２つ以上の光電センサが用いられてもよい。また、上述のようにインピーダンスセンサが用いられる場合にも、２つ以上のインピーダンスセンサが用いられてもよい。

図１３は、脈波検出に空気袋を用いる血圧計１Ａの内圧制御に関する構成部分について構成の具体例を示す図である。

図１３を参照して、この場合、上記軽圧迫用の空気袋８に替えて脈波検出用の空気袋８Ａを備え、エアー系２０との切替弁２４として５ポート弁２４Ａとその切替装置３５とが用いられる。また、エアー系２０には微速弁２９が含まれる。

切替装置３５は図１３には図示されていないＣＰＵ４０に接続されて、その制御信号に従って５ポート弁２４Ａを切り替えることで空気袋８Ａ，１３とエアー系２０との接続を切り替える。

詳しくは、脈拍測定時には、図１３に示されたような接続状態とする。すなわち、脈拍測定時には空気袋１３を開放して空気袋８Ａをエアー系２０に接続する。また、エアー系２０の微速弁２９が接続されていない状態とする。これにより、空気袋１３内の空気は排気され、かつ、空気袋８の内圧がエアー系２０によって制御される。

血圧測定時には、図１４に示されたような接続状態とする。すなわち、血圧測定時には空気袋１３をエアー系２０に接続し、空気袋８Ａを微速弁２９に接続する。これにより、空気袋１３の内圧がエアー系２０によって制御され、かつ、空気袋８内の空気は微速弁２９から徐々に排気される。

図１５および図１６は、このときの血圧計１Ａでの動作を表わしたフローチャートである。図１５は脈拍測定動作を表わし、図１６は血圧測定動作を表わしている。

すなわち、図１５を参照して、ステップＳ４０１でＣＰＵ４０は、５ポート弁２４Ａを図１３に示されたような脈拍測定時の接続状態とした上で、ステップＳ４０３で弁２２を閉鎖する。そして、ステップＳ４０５でポンプ２１を駆動して、空気袋８Ａが所定圧となるまで空気袋８Ａを加圧する。上記所定圧に達すると（ステップＳ４０７でＹＥＳ）、ステップＳ４０９でＣＰＵ４０はポンプ２１の駆動を停止し、当該所定圧を維持する。そして、ステップＳ４１１で脈拍を測定する。その後、血圧測定を行なう指示入力を監視し、当該指示入力がない場合には（ステップＳ４１３でＮＯ）、停止信号の指示入力を監視して、停止信号の指示入力がなされるまで（ステップＳ４１５でＮＯ）、上述の脈拍測定を続ける。

そして、停止信号の指示入力がなされると（ステップＳ４１５でＹＥＳ）、ステップＳ４１７で弁２２を開放して、一連の動作を終了する。これによって、空気袋８Ａ内の空気が排気され、測定動作が終了する。

一方、血圧測定を行なう指示入力がなされた場合には（ステップＳ４１３でＹＥＳ）、血圧測定動作（ステップＳ４１９）を実行する。

詳しくは、図１６を参照して、ステップＳ５０１でＣＰＵ４０は、５ポート弁２４Ａを図１４に示されたような血圧測定時の接続状態とした上で、ステップＳ５０３でポンプ２１を駆動して、空気袋１３が所定圧となるまで空気袋１３を加圧する。上記所定圧に達すると（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、ステップＳ５０７でＣＰＵ４０はポンプ２１の駆動を停止し、ステップＳ５０９で弁２２を徐々に開放する。これによって、空気袋１３が減圧される。ステップＳ５１１でＣＰＵ４０は、減圧過程において血圧測定を行なう。ステップＳ５１１の血圧測定は、血圧が決定されるまで（ステップＳ５１３ＮＯ）行なわれる。血圧値が決定されると（ステップＳ５１３でＹＥＳ）、血圧測定動作を終了し、図１５の脈拍測定動作に戻る。

図１７は、脈拍測定動作中に血圧測定動作を実行し、また脈拍測定動作に戻るときの、空気袋８Ａ（脈拍測定用空気袋）の内圧変化（Ａ）および空気袋１３の（血圧測定用空気袋）の内圧変化（Ｂ）を表わした図である。

図１７（Ａ）を参照して、脈拍測定動作中においては、空気袋８Ａは概ね一定の内圧に維持され、その圧力変化に重畳した動脈容積変化に伴う圧変化として脈波が検出される。脈拍測定動作から血圧測定動作に移行する際には空気袋８Ａの内圧が微速弁２９によって徐々に減圧されるため、その間の血圧測定動作への影響を抑えることができる。

図１７（Ｂ）を参照して、空気袋１３は、脈拍測定動作中においては測定部位を圧迫する内圧を有しておらず、血圧測定動作中に、上述のように加減圧される。その間の圧力変化に重畳した動脈容積変化に伴う圧変化に基づいて血圧値が算出されるとともに、脈拍も測定される。

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。

１，１Ａ 血圧計、３ 操作部、４ 表示部、６，７ メモリ、８，８Ａ，１３ 空気袋、１０ エア管、２０ エアー系、２１ ポンプ、２２ 弁、２３ 圧力センサ、２４ 切替弁、２４Ａ ５ポート弁、２５，２６，２７，３３ 駆動回路、２８ 発振回路、２９ 微速弁、３０ 光電センサ、３１ 発光素子、３２ 受光素子、３４ 増幅フィルタ回路、３５ 切替装置、４０ ＣＰＵ、８０ 時計、９０ 電源、４０１ 指示入力部、４０２ 光電センサ入力部、４０３ 圧力センサ入力部、４０４ 判断部、４０５ 発光制御部、４０６ 内圧制御部、４０７ 脈拍算出部、４０８ 血圧算出部、４０９ 格納部、４１１ 計時部、４１３ カウンタ。

Claims (7)

1. 血圧および脈拍を測定するための測定装置であって、
   測定部位に装着するためのカフと、
   前記カフの内圧を測定するための圧力センサと、
   脈波を検出するための脈波センサと、
   前記脈波センサを前記測定部位のうちの動脈直上を含んだ、前記カフよりも狭い範囲に押し付けるための押圧機構と、
   前記圧力センサおよび前記脈波センサに接続され、それらの出力値に基づいて血圧および脈拍を算出するための演算装置とを備え、
   前記演算装置は、血圧測定時には前記押圧機構での押圧を解除して前記カフの内圧を加減圧する制御を実行し、前記血圧測定時以外の脈拍測定時には前記カフの内圧を開放して前記押圧機構での押圧力を所定の押圧力に維持する制御を実行する、測定装置。
2. 前記測定部位に装着するためのカフを第１のカフとすると、前記押圧機構は、前記第１のカフよりも容積の小さい第２のカフであり、
   前記演算装置に接続された、前記第１のカフおよび前記第２のカフの内圧を調整するための調整機構をさらに備え、
   前記調整機構は、前記血圧測定時には前記第２のカフの内圧を開放して前記第１のカフの内圧を加減圧し、前記血圧測定時以外の脈拍測定時には前記第１のカフの加圧を解除して前記第２のカフの内圧を所定の圧力に維持する、請求項１に記載の測定装置。
3. 前記調整機構は、前記第１のカフと前記第２のカフとに対する接続を切り替えるための切替機構を含んで、前記血圧測定時には前記調整機構を前記第１のカフに接続された状態とし、前記血圧測定時以外の脈拍測定時には前記調整機構は前記第２のカフに接続された状態とする、請求項２に記載の測定装置。
4. 前記演算装置は、前記血圧測定時の制御において、前記脈波センサでのセンシングを停止させる、請求項１〜３のいずれかに記載の測定装置。
5. 前記測定部位に装着するためのカフを第１のカフとすると、前記脈波センサは前記第１のカフよりも容積の小さい第２のカフであって、前記第１のカフと前記測定部位との間に配置され、
   前記第１のカフは、前記脈波センサである前記第２のカフを前記測定部位に押し付けるための前記押圧機構としても機能し、
   前記圧力センサは、前記第１のカフと前記第２のカフとのそれぞれの内圧を測定するための用いられ、
   前記演算装置は、前記第２のカフの内圧変化に基づいて脈拍を算出する、請求項１〜４のいずれかに記載の測定装置。
6. 前記脈波センサは、１以上の光電センサ、または１以上のインピーダンスセンサである、請求項１〜４のいずれかに記載の測定装置。
7. 測定部位に装着するためのカフと、脈波を検出するための脈波センサおよび前記脈波センサを前記測定部位のうちの動脈直上を含んだ、前記カフよりも狭い範囲に押し付けるための押圧機構とを含んだ測定装置で血圧および脈拍を測定する方法であって、
   前記押圧機構で前記脈波センサを前記カフよりも狭い範囲に押し付けるステップと、
   前記脈波センサを押し付けるステップでの脈波センサからの出力値に基づいて、繰り返し脈拍を算出するステップと、
   前記脈波センサを押し付けている状態において血圧測定のタイミングを検出すると、前記押圧を解除し、前記カフの内圧を加減圧するステップと、
   前記内圧を加減圧するステップにおいて検出された前記カフの内圧変化に基づいて血圧を算出するステップとを備える、測定方法。

Images