JP6522992B2

JP6522992B2 - 血圧脈波測定装置

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Publication number: JP6522992B2
Application number: JP2015040640A
Authority: JP
Inventors: 岳仁福永; 矢野　健太郎; 健太郎矢野
Original assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: JP2016158898A

Description

本発明は、血圧脈波測定装置に関し、特に血圧脈波測定装置の配管接続構造に関する。

血圧脈波測定装置は、測定中のカフの圧力を適切に制御するために、ポンプやバルブなどの機械部品や圧力センサなどの電気部品を多数備えている。そして、従来の血圧脈波測定装置は、図５に示す配管分岐機構２００に対して、ポンプＰ、バルブＶ１、Ｖ２、センサ（不図示）などの部品ごとにサイズ（外径）や長さの異なる多数のチューブ２０１〜２０５が接続されている。このように、従来の血圧脈波測定装置は、各部品にエアを分配するためにサイズや長さの異なる多数のチューブが必要となる。

特開２０１２−２９２号公報

上記のように部品ごとにチューブを接続する構成では、接続される部品ごとにチューブを配置するスペースが必要になるので、装置の小型化が困難である。また、各部品までの長さにチューブをカットしたり、部品ごとのサイズに合うチューブを用意するなどの準備が必要となり、部品の種類が多数ある場合には、チューブを接続する作業が煩雑であったり、チューブを間違えて接続するなどの問題が発生するおそれがある。

本発明は、上述した課題に鑑みなされ、その目的は、装置を小型化し、部品との接続作業が容易となり、接続時の間違いなども低減できる血圧脈波測定装置の配管接続構造を実現することである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の血圧脈波測定装置は、カフの圧力を制御して血圧および脈波の少なくともいずれかの測定を行う本体部と、前記本体部の複数の部分にエアを分配する配管分岐機構とを有し、前記配管分岐機構は、前記複数の部分の各々で接続される部品ごとのサイズおよび位置に合わせた形状の複数の分岐管を有し、前記各分岐管が、対応する部品に直接的に接続可能に構成され、前記本体部は、基板と、前記基板上に配置される測定ユニットとを備え、前記配管分岐機構の開口する端部が前記測定ユニットのホルダに設けられた保持部に差し込まれて閉塞され保持される。

本発明によれば、装置を小型化でき、部品との接続作業が容易となり、接続時の間違いなども低減できるため、作業時間を大幅に短縮できるようになる。また、配管分岐機構の容積を小さくできるため、圧力の変動の影響を低減し、測定精度を向上することができる。

本発明に係る実施形態の血圧脈波測定装置の外観斜視図である。本実施形態の血圧脈波測定装置の分解斜視図である。本実施形態の血圧脈波測定モジュールの平面図（ａ）、左側面図（ｂ）、背面図（ｃ）である。本実施形態の配管分岐機構の外観斜視図である。従来の配管分岐機構を説明する図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で本実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

図１は本発明に係る実施形態の血圧脈波測定装置の外観斜視図である。図２は本実施形態の血圧脈波測定装置の分解斜視図（ａ）、制御基板を除く血圧脈波測定モジュールの分解図（ｂ）である。図３は血圧脈波測定モジュールの平面図（ａ）、左側面図（ｂ）、背面図（ｃ）である。図４は配管分岐機構の外観斜視図である。

図１に示すように、本実施形態の血圧脈波測定装置１は、本体部２と、本体部２に接続されるカフ３ａ，３ｂとを備える。カフ３ａ，３ｂはそれぞれ被検者の上腕や足首に巻き付けられる加圧部３１と加圧部３１と本体部２とを接続するホース部３２とを有する。本体部２には、２組のカフ３ａ，３ｂがコネクタ３３を介して接続可能であり、それぞれ独立に血圧および脈波の少なくともいずれかの測定が可能である。すなわち、本体部２には、図２で後述する血圧脈波測定モジュール１００として、制御基板５０と、この基板５０上に配置される同等の機能を有する第１のカフ３ａの第１の血圧脈波測定ユニット３０ａと、第２のカフ３ｂの第２の血圧脈波測定ユニット３０ｂが内蔵されている。このように本体部２に複数のカフ３ａ，３ｂを接続し、測定可能に構成したことで、同一被検者の異なる部位で血圧や脈波を同時に測定することができ、これによりＡＢＩ（上肢下肢血圧比）、ＰＷＶ（脈波伝播速度）、ＰＷＴ（脈波伝播時間）などを測定することができる。例えば、第１のカフ３ａを上腕に装着し、第２のカフ３ｂを足首に装着した状態として各部位で脈波および／または血圧を測定する。また、この血圧脈波測定装置１をもう一台増設することで、例えばカフを左右の上腕および左右の足首に装着した状態として各部位で血圧や脈波を同時に測定することができる。また、第１および第２の血圧脈波測定ユニット３０ａ、３０ｂのうち、一方が故障した場合であっても他方を用いた血圧や脈波の測定が可能となる。

本体部２は、装置の外形を画定する箱型の第１のケース（上ケース）２１と第２のケース（下ケース）２２を備え、第１のケース２１の外面部には操作部２３と表示部２４が設けられている。操作部２３は装置への指示や設定のためのユーザ操作を受け付けるスイッチボタンなどであり、表示部２４は測定結果や設定情報などを表示するＬＣＤパネルや動作状態を表示するＬＥＤランプなどを有する。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、第１および第２の各ケース２１，２２は、両者が組み付けられた状態で内部に所定の容積の空間を形成する凹形状部２１ａ，２２ａを有し、この凹形状部２１ａ，２２ａに制御基板５０や第１および第２の血圧脈波測定ユニット３０ａ、３０ｂを構成する機械部品６１〜７３からなる血圧脈波測定モジュール１００が収容される。第１および第２のケース２１，２２はビス２５などで固定される。

制御基板５０にはＣＰＵやメモリ、スイッチ素子５１、表示パネル５２、圧力センサ５３その他の電気回路が実装される。この制御基板５０に第１および第２の血圧脈波測定ユニット３０ａ、３０ｂの機械部品６１〜７３が組み付けられ、血圧脈波測定モジュール１００として第１のケース２１および第２のケース２２の凹形状部２１ａ，２２ａに保持される。制御部７１には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路等が搭載されている。なお、血圧や脈波の測定方式については既知であるので詳細な説明は省略する。ＣＰＵは、メモリに記憶された血圧や脈波の測定プログラムの手順に従って、本体部２の操作部２３からの操作信号を入力する。そして、ＣＰＵは、圧力センサ５３からの検知信号に基づいて、後述するエアポンプ６１、流量制御バルブ６５、急速排気バルブ６６に対し駆動信号を出力する。また、ＣＰＵは、測定結果を表示部２４に表示するようにＬＣＤパネルに表示信号を出力する。

第１および第２の血圧脈波測定ユニット３０ａ、３０ｂは、図２（ａ）に示す制御基板５０上に配置される電気部品である圧力センサ５３と、図２（ｂ）に示す機械部品であるエアポンプ（モータ）６１、逆止弁（チェックバルブ）６２、エアポンプ６１と逆止弁６２を保持するポンプホルダ６３、後述する配管分岐機構６４、流量制御バルブ６５、急速排気バルブ６６、これらバルブ６５，６６を保持するバルブホルダ６７、カフコネクタ６８、カフコネクタ６８を保持するカフコネクタホルダ６９を備える。ポンプホルダ６３とバルブホルダ６７はビス２６などで制御基板５０に固定される。

エアポンプ６１は上下方向に配列された吸気ポートと排気ポートを備え、それぞれにチューブ７１が接続され、特に吸気ポートに接続されたチューブ７１はポンプホルダ６３を介して逆止弁６２に接続される。カフコネクタ６８はナット７０によりカフコネクタホルダ６９に固定される。なお、エアポンプ６１の吸気ポートと排気ポートは、血圧脈波測定ユニットごとに上下の位置が反対となっている。

なお、第１および第２の血圧脈波測定ユニット３０ａ、３０ｂは、ポンプホルダ６３、バルブホルダ６７およびカフコネクタホルダ６９が基板５０の幅方向の中心Ｌ（図３（ｃ）参照）を基準として左右対称な形状とされ、ポンプホルダ６３、バルブホルダ６７およびカフコネクタホルダ６９、および制御基板５０を共通の部品として、制御基板５０上に中心Ｌを基準として左右対称にレイアウトされている。図２（ｂ）では、中心Ｌより左側の第２の血圧脈波測定ユニット３０ｂは各部品が分解された状態、右側の第１の血圧脈波測定ユニット３０ａは各ホルダに部品が保持された状態を示している。このように、本体部２に、制御基板５０と、第１の血圧脈波測定ユニット３０ａと第２の血圧脈波測定ユニット３０ｂを対称にレイアウトすることで、血圧脈波測定モジュール１００を小型化できる。さらに、血圧脈波測定ユニットの増設も同様のレイアウトで容易にできる。

配管分岐機構６４は、図３や図４に示すように、中心Ｌを基準として左右対称な形状を有し、第１および第２の各血圧脈波測定ユニット３０ａ、３０ｂに設けられる。対称な形状の各配管分岐機構６４は中心Ｌを基準として互いに隣接して配置される。各配管分岐機構６４は、配管部６４ａと、この配管部６４ａから分岐した複数の第１分岐管６４ｂないし第５分岐管６４ｆとを有する。これら配管部６４ａと第１分岐管６４ｂから第５分岐管６４ｆは内部が気体密に連通した状態で一体的に構成されている。各分岐管６４ｂ〜６４ｆは、接続される部品（後述する圧力センサ５３、流量制御バルブ６５、急速排気バルブ６６、カフコネクタ６８（エアフィルタ７３））ごとのサイズ（開口部の内径や外径）および位置（長さおよび方向）に合わせた形状を有し、対応する部品の接続部に直接的に接続可能に構成されている。

第１分岐管６４ｂは配管部６４ａの一端部から加圧エアの流動方向に対して上流側（エアポンプ６１側）に折れ曲がって延び、その開口端部が逆止弁６２に接続される。第２分岐管６４ｃは加圧エアの流動方向に対して下流側（カフ３側）に延び、その開口端部が流量制御バルブ６５に接続される。第３分岐管６４ｄは加圧エアの流動方向に対して下流側（カフ３側）に延び、その開口端部がエアフィルタ７３に接続され、エアフィルタ７３がチューブ７２を介してカフコネクタ６８に接続される。第４分岐管６４ｅは加圧エアの流動方向に対して下流側（カフ３側）に延び、その開口端部が急速排気バルブ６６に接続される。第５分岐管６４ｆは加圧エアの流動方向に対して直交する上側（制御基板５０側）に延び、その開口端部が制御基板５０上に実装された圧力センサ５３に接続される。

なお、第１および第２の各血圧脈波測定ユニット３０ａ、３０ｂの各配管分岐機構６４は、各配管分岐機構６４の配管部６４ａの他端部６４ｇの開口端部が、バルブホルダ６７に設けられた板状の保持部６７ａに形成された突起６７ｂに差し込まれることで閉塞されつつ保持される。また、配管分岐機構６４は、シリコンなどの透明な弾性材により構成されている。

上述したように、本実施形態の配管分岐機構６４は、エアポンプ６１から圧送されるエアが第１分岐管６４ｂから導入され、配管部６４ａを通って第２分岐管６４ｃから第５分岐管６４ｆに分岐され、各部品に分配される。

＜組立手順＞次に、上述した血圧脈波測定装置１の組立手順について説明する。
（１）まず、予めエアポンプ６１、チューブ７１および逆止弁６２を組み付けたポンプホルダ６３、予め流量制御バルブ６５および急速排気バルブ６６を組み付けたバルブホルダ６７、並びに、カフコネクタ６８を取り付けたカフコネクタホルダ６９を制御基板５０上にビス２６で固定する。
（２）次に、チューブ７２の一端部にエアフィルタ７３を接続し、チューブ７２の他端部をカフコネクタ６８に接続する。
（３）最後に、配管分岐機構６４の各分岐管６４ｂ〜６４ｆを、対応する部品の接続部に直接接続すると共に、第１の配管部６４ａの他端部６４ｇを保持部６７ａの突起に差し込む。
なお、上記（２）と（３）の手順を反対に行ってもよい。

上述したように、本実施形態の血圧脈波測定装置１は、エアポンプ６１で生成された加圧エアを第１および第２の血圧脈波測定ユニット３０ａ、３０ｂの各部品５３、６５、６６、６８（７３）に分配する配管分岐機構６４が、接続される部品ごとのサイズおよび位置に合わせた形状の複数の分岐管６４ｂ〜６４ｆを有し、各分岐管６４ｂ〜６４ｆが、対応する部品に直接的に接続可能に構成されている。これにより、従来の構成に比べてチューブなどの部品点数を減らすことができ（図５の５本のチューブを２本に削減）、また、接続される部品ごとにチューブを配置するスペースが必要なくなるので、装置を小型化できる。また、各部品に合わせてチューブをカットする作業やカットしたチューブを接続する作業が不要となり、各分岐管６４ｂ〜６４ｆを、対応する部品に間違いなく接続できるようになるので、作業時間を大幅に短縮できるようになる。また、配管分岐機構６４の流路の容積を小さくできるため、圧力の変動の影響を低減し、測定精度を向上することができる。

また、配管分岐機構６４自体は、他端部６４ｇが保持部６７ａに接続され、かつ、各分岐管６４ｂ〜６４ｆが各部品に接続されることで取付強度が保持される。さらに、配管分岐機構６４を弾性材で構成したことで位置ズレを吸収し組み付け作業が容易となる。さらにまた、配管分岐機構６４は透明な部材であるので各分岐管６４ｂ〜６４ｆの接続状態を確認でき、かつ、ごみなどが配管内部に混入していないかを容易に確認することができる。

なお、本実施形態では、５本の分岐管６４ｂ〜６４ｆを有する配管分岐機構６４を例示したが、これに限られず、接続される部品点数に応じて分岐管の本数や位置などは適宜変更できる。また、本実施形態として、配管分岐機構６４の各分岐管６４ｂ〜６４ｆには、圧力センサ５３、流量制御バルブ６５、急速排気バルブ６６、カフコネクタ６８（エアフィルタ７３）が接続される構成を説明したが、これに限られず、センサ、ポンプ、バルブの少なくともいずれか、あるいはそれ以外の部品に接続されてもよい。

１…血圧脈波測定装置、２…本体部、３…カフ、２１…第１のケース、２２…第２のケース、２３…操作部、２４…表示部、５０…制御基板、６１…エアポンプ、６２…逆止弁（チェックバルブ）、６３…ポンプホルダ、６４…配管分岐機構、６５…流量制御バルブ、６６…急速排気バルブ、６７…バルブホルダ、６８…カフコネクタ、６９…カフコネクタホルダ

Claims

カフの圧力を制御して血圧および脈波の少なくともいずれかの測定を行う本体部と、
前記本体部の複数の部分にエアを分配する配管分岐機構とを有し、
前記配管分岐機構は、前記複数の部分の各々で接続される部品ごとのサイズおよび位置に合わせた形状の複数の分岐管を有し、
前記各分岐管が、対応する部品に直接的に接続可能に構成され、
前記本体部は、基板と、前記基板上に配置される測定ユニットとを備え、
前記配管分岐機構の開口する端部が前記測定ユニットのホルダに設けられた保持部に差し込まれて閉塞され保持されることを特徴とする血圧脈波測定装置。
前記配管分岐機構は、配管部と、当該配管部から接続される各々の部品の位置に向けて分岐する前記複数の分岐管を有することを特徴とする請求項１に記載の血圧脈波測定装置。
前記配管分岐機構は、透明な弾性材により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の血圧脈波測定装置。
前記測定ユニットは、前記基板上に配置される第１の測定ユニットおよび第２の測定ユニットを備え、
前記配管分岐機構は、前記第１の測定ユニットと前記第２の測定ユニットにそれぞれ設けられ、
前記第１の測定ユニットに設けられた前記配管分岐機構と前記第２の測定ユニットに設けられた前記配管分岐機構が対称な形状を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の血圧脈波測定装置。
前記保持部は、前記第１の測定ユニットに設けられた前記配管分岐機構の開口する端部と、前記第２の測定ユニットに設けられた前記配管分岐機構の開口する端部とを、隣接した状態で保持することを特徴とする請求項４に記載の血圧脈波測定装置。
前記第１および第２の測定ユニットは、電気部品と機械部品を含み、
前記電気部品は前記基板上に実装されたセンサを含み、
前記機械部品は、ポンプ、バルブの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項４または５に記載の血圧脈波測定装置。
前記バルブは、流量制御バルブ、急速排気バルブおよびチェックバルブを含むことを特徴とする請求項６に記載の血圧脈波測定装置。