JP5960518B2

JP5960518B2 - 健康管理装置

Info

Publication number: JP5960518B2
Application number: JP2012138199A
Authority: JP
Inventors: 鉄男菊池
Original assignee: 鉄男菊池
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-06-04
Also published as: JP2013248364A

Description

本発明は、人体の血圧および睡眠時における無呼吸状態のいずれも測定が可能となるようにした健康管理装置に関するものである。

生活習慣病の代表例である高血圧は、脳卒中、心臓疾患、肝臓疾患などを引き起こす要因であり、遺伝素因に加えて、生後の成長過程、加齢プロセスにおける食事、ストレスなどの様々な生活習慣が複雑に絡みあって生じる「本態性高血圧」と、明らかな原因疾患があって生じる「二次性高血圧」に分類されている。

この「二次性高血圧」の原因の筆頭は睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ）とされており、睡眠時無呼吸症候群により高血圧を発症する可能性は健常者と比較して約２倍、狭心症・心筋梗塞は約３倍、脳血管障害は約４倍、糖尿病は約１．５倍であるとされている。また、睡眠時無呼吸症候群は、一晩の睡眠中（７時間）に１０秒以上の無呼吸が３０回以上、または睡眠時間１時間あたりの無呼吸数や低呼吸数が５回以上おこる状態と定義されている。

睡眠時無呼吸症候群が高血圧を引き起こす要因として、夜間の低酸素血症や覚醒反応により交換神経が興奮し、胸腔内圧の低下により静脈血流が多くなるなどが指摘されている。このように夜間も交換神経が興奮しているため睡眠中も血圧が高い状態となり、その状態が日中にも引きずられ、一日中血圧が高く興奮状態に陥ることがある。

睡眠時無呼吸症候群は呼吸をするのに苦しんでいる状態で、無呼吸で窒息しかけた状態から息を吹き返すときに、心臓に約８０ｍｍＨｇの内圧がかかることから、血圧が１２０ｍｍＨｇであるときに２００ｍｍＨｇの血圧に跳ね上がり心臓に大きな負担をかけ、突然死の引き金になる大変危険な状態となる。また、無呼吸の状態から漸く呼吸が戻った瞬間、交換神経が興奮して心拍数が２０〜３０％も多くなることが認められている。

このように、睡眠時無呼吸症候群と高血圧との関連性が高く認知されるようになったが、睡眠時無呼吸症候群の罹患者の症状の発症が夜間の睡眠中であり、鼾と同様に呼吸停止を自身で十分把握することができないため罹患の認識が向上しないのが現実である。また、病院において精密検査をする場合は一泊する必要があるが、検査時の体調などで検査結果が区々となる。

そこで、日常的な健康管理を目的として睡眠時無呼吸症候群を特定して測定する無呼吸状態測定装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この無呼吸状態測定装置は、被験者の身体下に被験者の体動（胸腹動）を検出するエアマットを配置するとともに、被験者の呼吸を検出する呼吸検出器を備え、エアマットにより検出された信号と呼吸検出器から検出された信号に基づいて被験者の無呼吸状態を監視するようにしている。

特開２００５−７４０１２

発明が開示しようとする課題

前記特許文献１に開示された無呼吸状態測定装置は、呼吸および鼾に関連した信号を検出するようにしたもので、一般家庭における使用が可能となるようにしているが、血圧も測定できる機能を備えるものではない。上述したように無呼吸状態が生じている時点での血圧の測定は、被験者の症状の程度を見極めるための重要な判断要素であり、欠かすことができない。

そこで、多く市販されている電子血圧計を無呼吸状態測定装置とともに装着しておくことも考え得るが、無呼吸状態測定装置が無呼吸を検出した時点で電子血圧計を同期して作動する手段は提案されていない。そこで、１台の装置で無呼吸状態と血圧の測定が可能となり、また、不眠時には血圧のみの測定が可能となるようにした健康管理装置が要望されるに至った。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、無呼吸状態の検出とこれに同期して血圧の測定が可能となるようにするとともに、電子血圧計として単独の使用が可能となるようにした健康管理装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。
即ち、請求項１記載の発明では、装置本体に接続可能となるようにした可撓性チューブから気体を供給することにより膨張する気体袋を有するカフを被験者の上腕の周囲に巻装して脈波を検出する脈波検出手段と、被験者の身体下に配置する内部に自己復元力を有するクッション材を収容している中空状のセンサマットに接続した可撓性チューブ内の被験者の胸腹動に伴う気体の移動を検出する無呼吸状態検出手段とを備え、前記脈波検出手段および／または無呼吸状態検出手段から得られる信号に基づいて血圧および／または無呼吸状態の測定が可能となるようにされるとともに、無呼吸が発生していると判断されたとき、無呼吸期間の測定が開始され、無呼吸状態が終了したと判断されると、血圧測定が開始される健康管理装置となるようにする。

請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の健康管理装置において、前記無呼吸状態検出手段のセンサマットに接続した可撓性チューブの端部に圧力センサを接続し、該圧力センサにより得られた電気信号を伝達する信号ケーブルを装置本体に接続可能となるようにする。

請求項３記載の発明では、上記請求項１記載の健康管理装置において、無呼吸状態検出手段のセンサマットに接続した可撓性チューブの端部を装置本体に気密接続し、被験者の胸腹動に伴う気体の移動を装置本体に内蔵した圧力センサに導くようにする。

請求項４記載の発明では、上記請求項１記載の健康管理装置において、装置本体の表示部に無呼吸状態とともに、血圧値および／または脈拍数を同時に表示可能となるようにする。

請求項５記載の発明では、上記請求項１記載の健康管理装置において、装置本体の筐体にマイクロホンおよびスピーカを設け、被験者の鼾や歯ぎしりなどの音声の収録、再生が可能となるようにする。

発明の効果

本発明によれば、無呼吸状態の検出とこれと同期して血圧の測定が可能となり、無呼吸状態とともに血圧値、脈拍数を同時に表示、記録して正確な病状の判断が可能となり、電子血圧計として単独の使用が可能となる健康管理装置とすることができる。

本発明の健康管理装置の構成の概要を示す図である。本発明の健康管理装置の要部の参考図である。本発明の健康管理装置の論理構成を示す図である本発明の健康管理装置の論理構成の他の例を示す図である。本発明の健康管理装置の制御の流れを示す図である。本発明の健康管理装置のデータ表示の例を示す図である。

本発明の実施形態を図に基づいて以下に説明する。図１は本発明の健康管理装置を示す図であり、装置本体Ａおよびこの装置本体Ａに接続する脈波検出手段Ｂであるカフ２と無呼吸検出手段Ｃである中空状のセンサマット３が主要な構成要素となる。前記脈波検出手段のカフ２は既知の構成のものを採用し、空気を注入するための可撓性チューブ２ｂが装置本体１に接続器具２ａを介して着脱可能に接続されている。

前記無呼吸検出手段のセンサマット３は中空状であって内部に、例えばウレタンスポンジのような自己復元力を有するクッション材３ａを収容している。このクッション材３ａを収容しておくことにより、体重により圧縮された内部の空気が外部に漏出しても、クッション材３ａの自己復元力により外部の空気を吸引してセンサマット３の原形の回復が可能となる。

センサマット３の一方の端部には可撓性チューブ３ｂが接続されており、他端には高感度の圧力センサ３ｃが接続され、さらにこの圧力センサ３ｃにプラグ３ｄを備えたリードケーブル３ｅが接続されている。このように構成したことにより、前記プラグ３ｄを装置本体Ａの筐体１のジャック１ａに接続しておき、センサマット３を被験者の身体下に配置すると、可撓性チューブ３ｂ内の被験者の胸腹動に伴う空気の移動が圧力センサ３ｃで検出され、変換された電気信号がリードケーブル３ｅおよびプラグ３ｄを介して装置本体Ａ内に出力される。

前記センサマット３の構成の例では、可撓性チューブ３ｂの端部に圧力センサ３ｃを直接接続した構成を示したが、図２に示すように圧力センサ３ｃを装置本体１内に配置するようにしてもよい。即ち、装置本体の適宜の位置に中継コネクタ１ｂを配設し、この中継コネクタ１ｂの出力端に圧力センサ３ｃを接続する。一方、可撓性チューブ３ｂの端部には袋ナット３ｆを回転可能に備えたジョイントチューブ３ｇを装着し、袋ナット３ｆを前記中継コネクタ１ｂに螺着することにより、シールパッキン３ｈに気密接続が可能となる。

センサマット３をこのように構成することにより、装置本体１から可撓性チューブ３ｂを取り外すと、圧力センサ３ｃによる気密状態が解除されるのでクッション材３ａの自己復元力によりセンサマット３内に直ちに空気が吸引され、空気の漏出があってもセンサマット３は定常の形態に回復する。

つぎに、装置本体Ａの構成について説明する。装置本体Ａの筐体１には前面に前記ジャック１ａまたは中継コネクタ１ｂの何れかを備えるとともに、電源スイッチボタン１ｃ、表示パネル１ｄ、血圧指定ボタン１ｅ、血圧・無呼吸指定ボタン１ｆを備える。また、筐体１の頂部にはメモリカードＭＯを装着するメモリスロット１ｇ、および側部にはＵＳＢターミナル１ｈを備え、パソコンとの通信が可能となるようにしている。なお、筐体１の前面の上部にはスクロールボタン１ｉを備え、記憶したデータの表示パネル１ｄへの表示を、横スクロールさせて表示が可能となるようにしている。なお、筐体１にマイクロホン１ｊ、スピーカ１ｋを備えておくことにより、鼾や歯ぎしりなど、被験者が発する音声を記憶部１１ｇに収録が可能となる。収録された音声は記憶部１１ｇから読み出して増幅器１１で増幅してスピーカ１ｋから再生することができる。

図３は装置本体Ａに構成された論理構成図であり、無呼吸検出手段Ｃのセンサマット３の圧力センサ３ｃにより得られた胸腹信号はジャック１ａを介して胸腹信号受信部１１ａに入力し、この胸腹信号受信部１１ａにおいて受信したアナログ信号がデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータにより構成された制御部１１ｂに転送される。

一方、脈波検出手段Ｂのカフ２と接続された圧力センサ１１ｃにより得られた脈波信号は脈波信号受信部１１ｄに入力し、この脈波信号受信部１１ｄにおいて受信したアナログ信号がデジタル信号に変換され、制御部１１ｄに転送される。

制御部１１ｂには血圧指定ボタン１ｅ、血圧・無呼吸指定ボタン１ｆが接続され、このボタンの操作により血圧のみの測定、あるいは血圧および無呼吸の測定が可能となるようにしている。また、血圧測定駆動部１１ｈは制御部１１ｂからの指令に基づいて駆動され、カフ２への空気の供給などを行い血圧測定が可能となるようにしている。なお、血圧測定、血圧・無呼吸測定の切り換えを単一のボタンの操作により行い、指定内容をインジケータで表示するようにしてもよい。

制御部１１ｂに入力した胸腹信号および脈波信号は血圧／無呼吸判定部１１ｅに転送され、血圧値および無呼吸状態が測定される。この測定結果は表示部１１ｆに表示されるとともに、制御部１１ｂを介して記憶部１１ｇに転送され測定結果が時系列で記憶される。なお、センサマット３の圧力センサ３ｃを装置本体Ａの筐体１に内蔵した構成を図４に示す。同図に示す構成では、センサマット３の可撓性チューブ３ｂを、接続器具３ｆを介して接続するようにしたもので、可撓性チューブ３ｂを接続器具から取り外すのみで、その端部が開放されるので、センサマット３内の空気が減少している場合、クッション材３ａの作用により外気が吸引され、自動的に空気が補填されることになる。

つぎに、以上のように構成された本発明の健康管理装置における制御の流れを以下に説明する。電源スイッチボタン１ｃが操作され、装置本体Ａに電源が投入された状態において、まず、血圧のみの測定であるか、あるいは血圧・無呼吸の測定が指定されているかが判断される（ステップＳａ１）。ここで血圧指定ボタン１ｅが操作されていて血圧のみの測定が選択されている場合は、通常の電子血圧計としての機能が選択され、制御部１１ｂは血圧測定駆動部１１ｈを駆動して血圧測定が開始される（ステップＳａ２）。

ステップＳａ１において血圧・無呼吸指定ボタン１ｆが操作されていて血圧と無呼吸の何れをも測定するものと判断された場合は、被験者がセンサマット３上に横臥した状態で、胸腹信号から就寝初期呼吸値を測定する（ステップＳａ３）。この就寝初期呼吸値は血圧／無呼吸判定部１１ｅに転送され、パラメータとして設定される。

そして、被験者の就寝中継続して就寝初期呼吸値と実時間上の呼吸値が常に比較され、実時間上の呼吸値が就寝初期呼吸値以下になったとき、即ち、無呼吸が発生していると判断されたとき（ステップＳａ４）、その無呼吸期間の測定が開始される（ステップＳａ５）。このようにして無呼吸の期間が測定され、無呼吸状態が終了したと判断されると（ステップＳａ６）、制御部１１ｂは血圧測定駆動部１１ｈを駆動して血圧測定が開始される（Ｓａ７）とともに、無呼吸期間の算出が行われる（ステップＳａ８）。

そして無呼吸状態の終了した後の血圧値および脈拍数の最も高い状態が測定されると（ステップＳａ９）、その血圧値と脈拍数のデータおよび無呼吸期間のデータが出力され（ステップＳａ１０、Ｓａ１１）、記憶部１１ｇに記憶される（ステップＳａ１２）。このようにして夜間就寝時の無呼吸とこれに伴う血圧および脈拍数の変化が測定され記憶され、起床後に表示ボタン１ｉを操作することにより各データの表示が可能となる。

図６は各データの表示例を示すもので、無呼吸のグラフ表示の下側に無呼吸の発症時間と期間、上側に血圧値と脈拍数を表示している。この表示は横スクロールボタン１ｊを操作することにより、就寝時間帯のすべてのデータを可視化することができる。なお、記憶部１１ｇにメモリスティックを採用することにより、これを抜き取ってパソコンに装着し、あるいはＵＳＢターミナル１ｈとパソコンを接続して図６と同様の表示およびプリントアウトが可能になる。

以上詳細に説明したように本発明の健康管理装置によれば、被験者の無呼吸状態に同期して血圧値、脈拍数を測定することができ、より正確な症状の把握が可能となり、発症の状態の表示あるいはプリントアウトが可能となり、医師の病状判断が容易となるなど、臨床医学の進歩に大きく貢献することができる。なお、本発明の健康管理装置は、血圧計として単独の使用も可能となり汎用性の高い装置とすることができる。

Ａ・・・・・・装置本体
Ｂ・・・・・・脈波検出手段
Ｃ・・・・・・無呼吸検出手段
１・・・・・・筐体
１ａ・・・・・ジャック
１ｂ・・・・・中継コネクタ
１ｃ・・・・・電源スイッチボタン
１ｄ・・・・・表示パネル
１ｅ・・・・・血圧指定ボタン
１ｆ・・・・・血圧・無呼吸指定ボタン
１ｇ・・・・・メモリスロット
１ｈ・・・・・ＵＳＢターミナル
１ｉ・・・・・表示ボタン
１ｊ・・・・・横スクロールボタン
２・・・・・・カフ
２ｂ・・・・・可撓性チューブ
３・・・・・・センサマット
３ａ・・・・・クッション材
３ｂ・・・・・可撓性チューブ
３ｃ・・・・・圧力センサ
３ｄ・・・・・プラグ
３ｅ・・・・・リードケーブル
１１ａ・・・・胸腹信号受信部
１１ｂ・・・・制御部
１１ｃ・・・・圧力センサ
１１ｄ・・・・脈波信号受信部
１１ｅ・・・・血圧／無呼吸判定部
１１ｆ・・・・表示部
１１ｇ・・・・記憶部
１１ｈ・・・・血圧測定駆動部

Claims

装置本体に接続可能となるようにした可撓性チューブから気体を供給することにより膨張する気体袋を有するカフを被験者の上腕の周囲に巻装して脈波を検出する脈波検出手段と、被験者の身体下に配置する内部に自己復元力を有するクッション材を収容している中空状のセンサマットに接続した可撓性チューブ内の被験者の胸腹動に伴う気体の移動を検出する無呼吸状態検出手段とを備え、
前記脈波検出手段および／または無呼吸状態検出手段から得られる信号に基づいて血圧および／または無呼吸状態の測定が可能となるようにされるとともに、無呼吸が発生していると判断されたとき、無呼吸期間の測定が開始され、無呼吸状態が終了したと判断されると、血圧測定が開始されることを特徴とする健康管理装置。
前記無呼吸状態検出手段のセンサマットに接続した可撓性チューブの端部に圧力センサを接続し、該圧力センサにより得られた電気信号を伝達する信号ケーブルを装置本体に接続可能となるようにしたことを特徴とする請求項１記載の健康管理装置。
前記無呼吸状態検出手段のセンサマットに接続した可撓性チューブの端部を装置本体に気密接続し、被験者の胸腹動に伴う気体の移動を装置本体に内蔵した圧力センサに導くようにしたことを特徴とする請求項１記載の健康管理装置。
装置本体の表示部に無呼吸状態とともに、血圧値および／または脈拍数を同時に表示可能となるようにしたことを特徴とする請求項１記載の健康管理装置。
装置本体の筐体にマイクロホンおよびスピーカを設け、被験者の鼾や歯ぎしりなどの音声の収録、再生が可能となるようにしたことを特徴とする請求項１記載の健康管理装置。