JP6884573B2 - 袋状構造体、血圧計用カフ及び血圧計 - Google Patents

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Description

本発明は、血圧の測定において生体を圧迫する袋状構造体、血圧計用カフ及び血圧計に関する。
近年、血圧の測定に用いる血圧計は、医療設備においてのみならず、家庭内においても、健康状態を確認する手段として利用されている。血圧計は、袋状構造体を有するカフを人体の上腕又は手首等に巻き付けて、袋状構造体を膨張及び収縮させることで、動脈内に生じる脈音や、動脈壁の振動を検出して血圧を測定する。
このような血圧計は、取り扱い性の向上やカフの小型化のためにカフ幅の狭幅化が求められていた。しかし、カフの狭幅化を行うと、圧迫性能及び阻血性能が阻害される虞がある。そこで、高い圧迫性能及び阻血性能を維持したままで、狭幅化に適した血圧計用カフを提供する技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
この血圧計用カフは、生体への装着時において厚み方向外側に位置する第１の袋体と、厚み方向内側に位置する第２の袋体とを含む袋状構造体を備える。そして、第２の袋体は、第１の袋体の生体側外表面であって、第１の袋体の膨張空間の幅方向における両端部よりも内側に単層のシート状部材を接合することによって形成される。
この袋状構造体は、膨張時に、第１の袋体の膨張空間の幅方向における両端部よりも内側に第１の袋体及び第２の袋体との接合部が設けられるため、第１の袋体の膨張及び第２の袋体の膨張に加えて、第１の袋体が膨張したときの接合部の生体方向への移動ストロークが発生する。結果、血圧用カフは、生体の広い範囲で一様に強く生体を圧迫することが可能になり、袋状構造体の幅に対して動脈閉塞距離を長く確保することが可能となる。したがって、簡素な構成で高い圧迫性能及び阻血性能を実現し、そして、カフ幅の狭小化に適した血圧用カフを提供できる。
特開２００６−１５８８７６号公報
このような血圧用カフは、血管圧迫特性を満足させるために、袋状構造体を構成するシート部材の材料に高伸縮性の材料が用いられる。しかし、高伸縮性の材料を用いると、袋状構造体を繰り返し使用した場合に、クリープにより袋状構造体に弛みが生じる。このため、繰り返し使用した場合であっても袋状構造体に弛みが生じることを防止可能な、繰り返し使用に対する耐性である所謂クリープ耐性の優れた袋状構造体が求められている。
また、袋状構造体は、第１の袋体及び第２の袋体から構成されることから接合部が増える。接合部が増えると、袋増構造体の加工コストが増加することから、袋状構造体の加工コストの抑制が求められている。
そこで本発明は、血管圧迫特性及びクリープ耐性に優れ、加工コストを抑制できる袋状構造体、血圧計用カフ及び血圧計を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様によれば、熱可塑性エラストマーからなる層を含む第１シート部材と、異なる硬度を有する複数種の熱可塑性エラストマーからなる複数の層を含む第２シート部材と、を備え、前記第２シート部材は、前記第１シート部材と接合され、前記第２シート部材の複数の層のうち生体と接触する層のＳｈｏｒｅ Ａ硬度が、前記第２シート部材の他の少なくとも一つの層よりも高い袋状構造体が提供される。
本発明の第２の態様によれば、前記第２シート部材は、熱可塑性エラストマーからなる層を３層以上含み、前記生体と接触する第１層と、前記第１シート部材と接触する第２層との間に、これらの層よりもＳｈｏｒｅＡ硬度が低い第３層を含む、第１の態様に記載の袋状構造体が提供される。
本発明の第３の態様によれば、前記第１層及び前記第２層は、同じ厚さに構成され、前記第２シート部材の層構成比は、前記第１層の厚さ及び前記第２層の厚さをＴ１、並びに、前記第３層の厚さをＴ２としたときに、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１が１：２：１乃至１：２０：１のいずれかに構成される、第２の態様に記載の袋状構造体が提供される。
本発明の第４の態様によれば、前記第２シート部材は、前記第１層及び前記第２層がＳｈｏｒｅＡ硬度７０以上の熱可塑性エラストマーからなり、前記第３層がＳｈｏｒｅＡ硬度６５以下の熱可塑性エラストマーからなる、第２の態様に記載の袋状構造体が提供される。
本発明の第５の態様によれば、前記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリウレタン樹脂である、第１の態様乃至第４の態様のいずれか一項に記載の袋状構造体が提供される。
本発明の第６の態様によれば、第１の態様乃至第５の態様のいずれか一項に記載の袋状構造体と、前記第１シート部材と接合される基材と、を備える血圧計用カフが提供される。
本発明の第７の態様によれば、第１の態様乃至第５の態様のいずれか一項に記載の袋状構造体、及び、前記第１シート部材と接合される基材を具備するカフと、前記袋状構造体に圧縮空気を供給するポンプと、前記ポンプにより供給された前記圧縮空気により膨張した前記袋状構造体を収縮させる開閉弁と、前記袋状構造体の圧力を検出する圧力センサと、前記ポンプ及び前記開閉弁を制御し、前記圧力センサで検出された圧力情報に基づいて血圧値を求める制御部と、を備える血圧計が提供される。
第１の態様によれば、第１シート部材及び第２シート部材により構成される袋状構造体の第２シート部材の生体と接触する層のＳｈｏｒｅ Ａ硬度を、前記第２シート部材の他の少なくとも一つの層よりも高い構成とする。この構成により、袋状構造体は、生体への装着時に、袋状構造体が人肌に粘着することで、袋状構造体の膨張が阻害されることにより血管圧迫特性が低減することを防止できる。これにより、袋状構造体は、血管圧迫特性及びクリープ耐性に優れ、そして、加工コストを抑制できる。
第２の態様によれば、前記生体と接触する第１層及び前記第１シート部材と接触する
第２層の間に、第１層及び第２層よりもＳｈｏｒｅＡ硬度が低い内層を含むことで、袋状構造体は、高い血管圧迫特性が得られる。
第３の態様によれば、第２シート部材の層構成比を、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１が１：２：１乃至１：２０：１のいずれかとすることで、高い血管圧迫特性及びクリープ耐性が得られる。
第４の態様によれば、前記第２シート部材の外層を構成する第１層及び第２層がＳｈｏｒｅＡ硬度７０以上の熱可塑性エラストマーからなり、内層を構成する第３層がＳｈｏｒｅＡ硬度６５以下の熱可塑性エラストマーからなる。この構成により、袋状構造体は、第３層により高い血管圧迫特性が得られ、そして、第１層及び第２層により、高いクリープ耐性が得られる。
第５の態様によれば、熱可塑性エラストマーとして用いる熱可塑性ポリウレタン樹脂は、汗やハンドクリーム等により加水分解し難く、また、油脂等で材料が膨潤し難く、材料耐久性が優れるため、血圧計に用いた際の長期品質保証が実現できる。特に、袋状構造体を血圧計に用い、直接生体に袋状構造体が接触する場合により効果を奏する。
第６の態様によれば、第１の態様乃至第５の態様のいずれか一項に記載の袋状構造体と、前記第１シート部材と接合される基材と、を備えることで、第１の態様乃至第５の態様のいずれか一の効果を奏する血圧計用カフが提供される。
第７の態様によれば、第１の態様乃至第５の態様のいずれか一項に記載の袋状構造体、及び、前記第１シート部材と接合される基材を具備するカフを備えることで、第１の態様乃至第５の態様のいずれか一の効果を奏する血圧計が提供される。
本発明の一実施形態に係る血圧計の構成を示す斜視図。 同血圧計に用いられるカフの構成を示す断面図。 同カフに用いられる袋状構造体の構成を一部切欠して示す斜視図。 同袋状構造体に用いられるシート部材の一例の構成を示す断面図。 同血圧計を生体に装着させたときのカフと生体の関係を示す断面図。 同血圧計の使用時におけるカフと生体の関係を示す断面図。 本発明の第１の変形例に係る袋状構造体の第１シート部材、第２シート部材の構成を示す断面図。 第２の変形例に係る袋状構造体の第１シート部材、第２シート部材の構成を示す断面図。 第３の変形例に係る袋状構造体の第１シート部材、第２シート部材の構成を示す断面図。 第４の変形例に係る袋状構造体の第１シート部材、第２シート部材構成を示す断面図。 第５の変形例に係る袋状構造体の第１シート部材の構成を示す断面図。
［一実施形態］
以下、本発明の一実施形態に係る袋状構造体３２を用いたカフ１２を備える血圧計１ついて、図１乃至図６を用いて以下説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る血圧計１の構成を示す斜視図、図２は血圧計１に用いられるカフ１２の構成を示す断面図、図３はカフ１２に用いられる袋状構造体３２の構成を一部切欠して示す斜視図、図４は袋状構造体３２を構成するシート部材４１、４２の一例の構成を示す断面図である。また、図５及び図６は、血圧計１を生体に装着させたときのカフと生体の関係を、袋状構造体の収縮及び膨張時でそれぞれ示す断面図である。
血圧計１は、例えば、手首に装着する電子血圧計である。図１に示すように、血圧計１は、装置本体１１と、カフ１２と、を備えている。
装置本体１１は、ケース２１と、表示部２２と、操作部２３と、ポンプ２４と、開閉弁２５と、圧力センサ２６と、電力供給部２７と、制御部２８と、を備えている。また、装置本体１１は、ポンプ２４、開閉弁２５、圧力センサ２６及びカフ１２を流体的に接続する空気の流路を有する。例えば、空気の流路は、樹脂材料等により構成されたチューブ等がケース２１内に配置されることで構成される。
ケース２１は、表示部２２を上面に配置する。ケース２１は、ポンプ２４、開閉弁２５、圧力センサ２６、電力供給部２７及び制御部２８を収容する。ケース２１は、カフ１２と一体に接続される。
表示部２２は、電気的に制御部２８に接続される。表示部２２は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機エレクトロルミネッセンスディスプレイである。表示部１１２は、最高血圧及び最低血圧などの血圧値や心拍数などの測定結果を含む各種情報を表示する。
操作部２３は、使用者からの指令を入力可能に構成される。例えば、操作部２３は、ケース２１に設けられた釦や、表示部に設けられたタッチパネルである。操作部２３は、使用者が操作することで、指令を電気信号に変換する。操作部２３は、電気的に制御部２８に接続され、電気信号を制御部２８へ出力する。
ポンプ２４は、例えば、ローリングポンプである。ポンプ２４は、空気を圧縮し、流路を介して圧縮空気をカフ１２に供給する。ポンプ２４は、電気的に制御部２８に接続される。
開閉弁２５は、電気的に制御部２８に接続された電磁弁である。開閉弁２５は、制御部２８の指令によって開閉する。開閉弁２５は、開くことで流路及び大気を連続させて、流路内を減圧する。
圧力センサ２６は、流路内の圧力を検出する。圧力センサ２６は、電気的に制御部２８に接続され、検出した圧力を電気信号に変換し、制御部２８へ出力する。ここで、流路はカフ１２の後述する袋状構造体３２と連続することから、流路内の圧力とは、袋状構造体３２の内部空間の圧力である。
電力供給部２７は、例えば、リチウムイオンバッテリ等の二次電池である。電力供給部２７は、制御部２８に電気的に接続される。電力供給部２７は、制御部２８に電力を供給する。
制御部２８は、表示部２２、操作部２３、ポンプ２４、開閉弁２５及び圧力センサ２６に電力を供給する。また、制御部２８は、操作部２３及び圧力センサ２６が出力する電気信号に基づいて、表示部２２、ポンプ２４及び開閉弁２５の動作を制御する。
例えば、制御部２８は、操作部２３から血圧を測定する指令が入力されると、ポンプ２４を駆動してカフ１２に圧縮空気を送る。また、制御部２８は、圧力センサ２６が出力する電気信号に基づいて、ポンプ２４の駆動及び停止、並びに、開閉弁２５の開閉を制御する。また、制御部２８は、圧力センサ２６が出力する電気信号から、最高血圧及び最低血圧などの血圧値や心拍数などの測定結果を求め、この測定結果に対応した画像信号を表示部２２へ出力する。
図１及び図２に示すように、カフ１２は、基材３１と、袋状構造体３２と、を備えている。カフ１２は、手首に巻き付けることで、手首に固定される。
基材３１は、腕の形状に沿って湾曲して構成される。基材３１は、例えば、一端がケース２１と一体に構成され、他端が留め具等によりケース２１に固定可能に構成される。基材３１は、袋状構造体３２を内面に支持する。例えば、基材３１は、袋状構造体３２を接合する接着剤や両面テープ等の接合層３１ａを内面に有する。また、基材３１は、硬質の樹脂材料により構成される。
図２及び図３に示すように、袋状構造体３２は、一方向に長い矩形の袋状に構成される。袋状構造体３２は、内部空間が装置本体１１の流路に流体的に接続される空気室を構成する。袋状構造体３２は、基材３１の内面に沿って、湾曲して基材３１の内面に配置される。袋状構造体３２の幅は、例えば４０ｍｍ以下に設定される。
具体的には、図２及び図３に示すように、袋状構造体３２は、矩形状の第１シート部材４１と、第１シート部材４１と同形状の第２シート部材４２と、第１シート部材４１及び第２シート部材４２により構成される内部空間と装置本体１１の流路とを流体的に接続する接続チューブ４３と、を備えている。
袋状構造体３２は、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の周縁部を接合することで構成される。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の接合は、例えば、レーザー溶着、高周波溶着、熱プレス溶着、又は、接着剤若しくは両面テープによる接着である。
第１シート部材４１は、熱可塑性エラストマーにより構成されたシート状の部材である。第１シート部材４１を構成する熱可塑性エラストマーとしては、例えば、熱可塑性ポリウレタン系樹脂（Thermoplastic PolyUrethane、以下ＴＰＵと表記する）、塩化ビニル樹脂（PolyVinyl Chloride、以下ＰＶＣと表記する）、エチレン酢酸ビニル樹脂（Ethylene-Vinyl Acetate、以下ＥＶＡと表記する）、熱可塑性ポリスチレン系樹脂（Thermoplastic PolyStyrene、以下ＴＰＳと表記する）、熱可塑性ポリオレフィン樹脂（Thermoplastic PolyOlefin、以下ＴＰＯと表記する）、熱可塑性ポリエステル系樹脂（ThermoPlastic Polyester、以下ＴＰＥＥと表記する）及び熱可塑性ポリアミド樹脂（Thermoplastic PolyAmide、以下ＴＰＡと表記する）を用いることができる。熱可塑性エラストマーとしては、ＴＰＵを用いることが好ましい。
第１シート部材４１は、基材３１に設けられる。第１シート部材４１は、複数種類の材料からなる複数の層を有する複層構造を有する。
第１シート部材４１は、例えば、少なくとも２種類の材料が３層積層された２種３層構造に構成される。図４に示すように、第１シート部材４１は、第１層４１ａと、第２層４１ｂと、第３層４１ｃと、を備える。第１層４１ａは、第１シート部材４１の、第２シート部材４２側の外層を構成する。第２層４１ｂは、第１シート部材４１の内層を構成する。第３層４１ｃは、第１シート部材４１の、基材３１側の外層を構成する。
第１シート部材４１は、好ましくは、第２シート部材４２と対向する第１層４１ａが他の層よりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。ここで、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２０１２（「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」）において規定された、タイプＡデュロメータ硬さ試験によって得られるデュロメータ硬さである。第１シート部材４１は、より好ましくは、第１シート部材４１の外層を構成する第１層４１ａ及び第３層４１ｃが、内層を構成する他の層、本実施形態においては第２層４１ｂよりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。例えば、第１層４１ａ及び第３層４１ｃは、同じ材料により構成される。
具体例として、第１層４１ａ及び第３層４１ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上のＴＰＵが用いられる。また、第２層４１ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５以下のＴＰＵが用いられる。
また、第１シート部材４１は、外層を構成する第１層４１ａ及び第３層４１ｃが同じ厚さに構成される。第１シート部材４１の層構成比は、厚み比率として、外層の厚さをＴ１、内層の厚さをＴ２としたときに、１：２：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：２０：１に構成される。好ましくは、第１シート部材４１の厚み比率は、１：４：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：１０：１に構成される。即ち、第１層４１ａの厚さをＴ１ａ、第２層４１ｂの厚さＴ２ｂ、第３層４１ｃの厚さＴ１ｃとすると、Ｔ１ａ：Ｔ２ｂ：Ｔ１ｃは１：２：１乃至１：２０：１に、好ましくは、１：４：１乃至１：１０：１に構成される。
このような第１シート部材４１は、例えば、Ｔダイ押出し法やインフレーション法で成形される。第１シート部材４１の厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは０．１０ｍｍ乃至０．４０ｍｍの範囲内にある。これは、袋状構造体３２の厚さが薄すぎる場合、破れ等のリスクを生じる虞があり、袋状構造体３２の厚さが厚すぎる場合、袋状構造体３２を膨張させたときの形状追従性が低下する虞があるためである。また、第１シート部材４１の層構成比は、成形時に、各層を構成する樹脂の吐出量を調整することで制御される。
第２シート部材４２は、熱可塑性エラストマーにより構成されたシート状の部材である。第１シート部材４１を構成する熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＴＰＵ、ＰＶＣ、ＥＶＡ、ＴＰＳ、ＴＰＯ、ＴＰＥＥ及びＴＰＡを用いることができる。熱可塑性エラストマーとしては、ＴＰＵを用いることが好ましい。
第２シート部材４２は、カフ１２の装着時に生体と接触する。第２シート部材４２は、複数種類の材料からなる複数の層を有する複層構造を有する。
第２シート部材４２は、例えば、少なくとも２種類の材料が３層積層された２種３層構造に構成される。例えば、第２シート部材４２は、第１シート部材４１と同じ構成である。図４に示すように、第２シート部材４２は、第１層４２ａと、第２層４２ｂと、第３層４２ｃと、を備える。第１層４２ａは、第２シート部材４２の、生体側の外層を構成する。第２層４１ｂは、第２シート部材４２の内層を構成する。第３層４１ｃは、第２シート部材４２の、第１シート部材４１側の外層を構成する。
第２シート部材４２は、好ましくは、生体と対向する第１層４１ａが他の層よりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。第２シート部材４２は、より好ましくは、第２シート部材４２の外層を構成する第１層４２ａ及び第３層４２ｃが、内層を構成する他の層、本実施形態においては第２層４２ｂよりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。例えば、第１層４２ａ及び第３層４２ｃは、同じ材料により構成される。
具体例として、第１層４２ａ及び第３層４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上のＴＰＵが用いられる。また、第２層４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５以下のＴＰＵが用いられる。
また、第２シート部材４２は、外層を構成する第１層４１ａ及び第３層４１ｃが同じ厚さに構成される。第２シート部材４２の層構成比は、厚み比率として、外層の厚さをＴ１、内層の厚さをＴ２としたときに、１：２：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：２０：１に構成される。好ましくは、第２シート部材４２の厚み比率は、１：４：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：１０：１に構成される。即ち、第１層４２ａの厚さをＴ１ａ、第２層４２ｂの厚さＴ２ｂ、第３層４２ｃの厚さＴ１ｃとすると、Ｔ１ａ：Ｔ２ｂ：Ｔ１ｃは１：２：１乃至１：２０：１に、好ましくは、１：４：１乃至１：１０：１に構成される。
このような第２シート部材４２は、例えば、Ｔダイ押出し法やインフレーション法で成形される。第２シート部材４２の厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは０．１０ｍｍ乃至０．４０ｍｍの範囲内にある。この厚さが小さすぎる場合、破れ等のリスクを生じる虞がある。また、この厚さが大きすぎる場合、袋状構造体３２を膨張させたときの生体への形状追従性が低下し、袋状構造体３２の生体への密着性が不十分となり、圧迫特性が低下する虞がある。また、第２シート部材４２の層構成比は、成形時に、各層を構成する樹脂の吐出量を調整することで制御される。
接続チューブ４３は、樹脂材料により構成され、可撓性を有する。接続チューブ４３は、袋状構造体３２の長手方向の一端に固定される。接続チューブ４３は、第１シート部材４１及び第２シート部材４２により構成される袋状構造体３２の内部空間に一端が接続される。接続チューブ４３は、装置本体１１の流路に接続される。
次に、血圧計１を使用した血圧値の測定について、図１、図５及び図６を用いて説明する。
血圧値を測定に際して、使用者は生体、本実施形態においては手首１００にカフ１２を装着する。これにより、図５に示すように、カフ１２の袋状構造体３２が手首１００に接触する。次に、使用者は、図１に示す操作部２３を操作して、血圧値の測定開始に対応した指令の入力を行う。
指令の入力操作が行われた操作部２３は、測定開始に対応した電気信号を制御部２８へ出力する。制御部２８は、当該電気信号を受信すると、開閉弁２５を閉じ、ポンプ２４を駆動し、流路を介して袋状構造体３２へ圧縮空気を供給する。これにより、袋状構造体３２は膨張を開始する。
圧力センサ２６は、袋状構造体３２の内部空間の圧力を検知し、この圧力に対応した電気信号を制御部２８へ出力する。制御部２８は、受信した電気信号に基づいて、袋状構造体３２の内部空間の圧力が血圧測定のための所定の圧力に達しているか否かを判断する。袋状構造体３２の内部空間の圧力が当該所定の圧力に達している場合には、制御部２８は、ポンプ２４の駆動を停止する。このとき、図６に示すように、袋状構造体３２は十分に膨張しており、膨張した袋状構造体３２が手首を押圧し、手首１００内の動脈１１０を閉塞する。
その後、制御部２８は、開閉弁２５を制御し、開閉弁２５の開閉を繰り返すか、又は、開閉弁２５の開度を調整することで、袋状構造体３２の内部空間の圧力を減圧させる。この減圧の過程において圧力センサ２６が出力する電気信号に基づいて、制御部２８は、最高血圧及び最低血圧等の血圧値や心拍数等の測定結果を求める。制御部２８は、求めた測定結果に対応した画像信号を、表示部２２へ出力する。
表示部２２は、画像信号を受信すると、当該測定結果を画面に表示する。使用者は、表示部２２を視認することで、当該測定結果を確認する。なお、使用者は、測定終了後、留め具を外して手首から血圧計１を取り外す。
このように構成された一実施形態に係る血圧計１に用いられるカフ１２によれば、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が異なる複数種の材料を用い、外層のＳｈｏｒｅ Ａ硬度を内層のＳｈｏｒｅ Ａ硬度よりも高く構成した複層のシート部材４１、４２を用いた袋状構造体３２を備える。また、袋状構造体３２は、複層のシート部材４１、４２の外層及び内層の層構成比は、厚み比率でＴ１：Ｔ２：Ｔ１を１：２：１乃至１：２０：１に構成される。また、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が高い外層の物性及びＳｈｏｒｅ Ａ硬度が小さい内層の物性のそれぞれが寄与することになる。結果、この構成の袋状構造体３２は、クリープ耐性及び血管圧迫特性に優れる。また、袋状構造体３２は、第１シート部材４１及び第２シート部材４２を接合するだけでよく、加工コストを抑制できる。
即ち、カフ１２は、空気で膨張させた際に、人肌面への密着性が高く、血管圧迫特性が良いことが求められるところ、カフ１２に使用される袋状構造体３２の材質は、高い柔軟性を有することが好ましい。このため、従前においては、袋状構造体は、エラストマー材料が多用されていた。このエラストマー材料は、柔らかさを付与するために可塑剤が添加されることが多いが、可塑剤は、使用環境下において可塑剤が経時での滲みだす、所謂ブリードアウトのリスクが有る。エラストマー材料に可塑剤の滲みだしが発生すると、エラストマー材料は硬化し、結果、血管圧迫特性が低下する。また、接触する人肌に対しても、かぶれ等が発生する虞がある。
一方で、可塑剤を含まないエラストマー材料は、前述のリスクは無いが、低分子成分の比率が高く、粘着性を示し、生体への装着時に、人肌に張り付くことが見出されている。この粘着性は、人肌面の滑り性を阻害し、血管圧迫特性を悪化させる。加えて、人体への触感も著しく低下させる。
また、高い柔軟性を有するエラストマー材料は、膨張及び伸縮を繰り返すことで、クリープによる弛みが発生する。この弛みは、圧迫時に圧力損失を発生し、血管圧迫特性を阻害する。
本実施形態に係るカフ１２の袋状構造体３２は、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の内層である第２層４１ｂ、４２ｂに、ＴＰＵにより成形され、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度６５以下の柔軟な熱可塑性エラストマーを用いる。また、袋状構造体３２は、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の外層である第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃに、ＴＰＵにより成形され、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度７０以上の硬質な熱可塑性エラストマーを用いる。これにより、第１シート部材４１及び第２シート部材４２は、柔軟な材料で構成される層が硬質な材料で構成される層に覆われた多層構造を有する。
このため、袋状構造体３２は、第２層４１ｂ、４２ｂにより、血管圧迫特性が得られるとともに、第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃにより、高いクリープ耐性が得られる。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の対向面を構成する第１層４１ａ及び第３層４２ｃ、並びに、生体に接触する第２シート部材４２の第１層４２ａを硬質な材料で構成するため、第１シート部材４１及び第２シート部材４２は、粘着性を有さず、結果、滑り性が良となる。結果、袋状構造体３２は、膨張時に、第１シート部材４１及び第２シート部材４２が粘着した状態によって膨張が阻害されることを防止できるとともに、人肌に第２シート部材４２が粘着することを防止し、結果、血管圧迫特性が低減することを防止できる。
［変形例］
次に、袋状構造体３２に用いる第１シート部材４１及び第２シート部材４２の変形例について、図７乃至図１１を用いて説明する。図７は、第１の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ａ、第２シート部材４２Ａの構成を示す断面図、図８は、第２の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ｂ、第２シート部材４２Ｂの構成を示す断面図、図９は、第３の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ｃ、第２シート部材４２Ｃの構成を示す断面図、図１０は、第４の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ｄ、第２シート部材４２Ｄの構成を示す断面図、図１１は、第５の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ｅの構成を示す断面図である。
［第１の変形例］
図７に示すように、第１の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ａ、第２シート部材４２Ａは、２種類の材料が５積層された２種５層構造に構成される。第１シート部材４１Ａ及び第２シート部材４２Ａは、熱可塑性エラストマーにより構成されたシート状の部材である。この熱可塑性エラストマーは、上述した第１シート部材４１及び第２シート部材４２と同等の材料が用いられる。
図７に示すように、第１シート部材４１Ａは、第１層４１ａと、第２層４１ｂと、第３層４１ｃと、第４層４１ｄと、第５層４１ｅと、を備える。第１層４１ａは、第１シート部材４１Ａの、第２シート部材４２Ａ側の外層を構成する。第２層４１ｂ、第３層４１ｃ及び第４層４１ｄは、第１シート部材４１Ａの内層を構成する。第５層４１ｅは、第１シート部材４１Ａの、基材３１側の外層を構成する。
第１シート部材４１Ａは、第１層４１ａ、第３層４１ｃ及び第５層４１ｅが、第２層４１ｂ及び第４層４１ｄよりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。例えば、第１層４１ａ、第３層４１ｃ及び第５層４１ｅは、同じ材料により構成され、第２層４１ｂ及び第４層４１ｄは同じ材料により構成される。
具体例として、第１層４１ａ及び第３層４１ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上でのＴＰＵが用いられる。また、第２層４１ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５以下のＴＰＵが用いられる。
また、第１シート部材４１Ａの層構成比は、厚み比率として、外層の厚さをＴ１、内層の厚さをＴ２としたときに、１：２：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：２０：１に構成される。好ましくは、第１シート部材４１Ａの厚み比率は、１：４：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：１０：１に構成される。即ち、第１層４１ａの厚さをＴ１ａ、第２層４１ｂ、第３層４１ｃ及び第４層４１ｄの積算厚さＴ２ｂ、第５層４１ｅの厚さＴ１ｃとすると、Ｔ１ａ：Ｔ２ｂ：Ｔ１ｃは１：２：１乃至１：２０：１に、好ましくは、１：４：１乃至１：１０：１に構成される。
なお、第１シート部材４１Ａは、３種５層構造、４種５層構造、５種５層構造であってもよい。即ち、第１シート部材４１Ａは、少なくとも第２シート部材４２Ａと対向する第１層４１ａが粘着性を有さないＳｈｏｒｅ Ａ硬度を有する材料で構成されれば、適宜設定可能である。粘着性を有さないＳｈｏｒｅ Ａ硬度とは、例えばＴＰＵの場合は、一般的に６０以下とされている。
このような第１シート部材４１Ａは、例えば、Ｔダイ押出し法やインフレーション法で成形される。第１シート部材４１Ａの厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは０．１０ｍｍ乃至０．４０ｍｍの範囲内にある。
第２シート部材４２Ａは、第１層４２ａと、第２層４２ｂと、第３層４２ｃと、第４層４２ｄと、第５層４２ｅを有し、第１シート部材４１Ａと同じ構成の２種５層構造及び層構成比に構成される。このため、第２シート部材４２Ａの詳細な構成は省略する。なお、第１層４２ａは、第２シート部材４２の、生体側の外層を構成する。第５層４１ｅは、第２シート部材４２Ａの、第１シート部材４１Ａ側の外層を構成する。第２シート部材４２Ａは、生体と対向する第１層４２ａ及び第１シート部材４１Ａと対向する第５層４１ｅが粘着性を有さないＳｈｏｒｅ Ａ硬度を有する材料で構成されれば、適宜設定可能である。
このように構成された第１シート部材４１Ａ及び第２シート部材４２Ａを含む袋状構造体３２は、上述した一実施形態に係る第１シート部材４１及び第２シート部材４２を含む袋状構造体３２と同等の効果を奏する。
［第２の変形例］
図８に示すように、第２の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂは、３種類の材料が３積層された３種３層構造に構成される。第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂは、熱可塑性エラストマーにより構成されたシート状の部材である。この熱可塑性エラストマーは、上述した第１シート部材４１及び第２シート部材４２と同等の材料が用いられる。
図８に示すように、第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂは、第１層４１ａ、４２ａと、第２層４１ｂ、４１ｂと、第３層４１ｃ、４１ｃと、を備える。第１シート部材４１Ｂの第１層４１ａは、第１シート部材４１Ｂの、第２シート部材４２Ｂ側の外層を、第２シート部材４２Ｂの第１層４１ａは、第２シート部材４２Ｃの、生体側の外層を構成する。第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂは、生体、又は第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂの他方と対向する外層が粘着性を有さない硬度に設定される。
第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂは、第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃが、第２層４１ｂ、４２ｂよりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。また、第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃは、異なる材料により構成される。
具体例として、第１層４１ａ、４２ａには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上のＴＰＵが用いられる。第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５以下のＴＰＵが用いられる。第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上であり、且つ、第１層４１ａ、４２ａとは組成が異なるＴＰＵが用いられる。
また、第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂの層構成比は、厚み比率として、外層の厚さをＴ１、内層の厚さをＴ２としたときに、１：２：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：２０：１に構成される。好ましくは、第１シート部材４１Ｂの厚み比率は、１：４：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：１０：１に構成される。即ち、第１層４１ａの厚さをＴ１ａ、第２層４１ｂの厚さＴ２ｂ、第３層４１ｃの厚さＴ１ｃとすると、Ｔ１ａ：Ｔ２ｂ：Ｔ１ｃは１：２：１乃至１：２０：１に、好ましくは、１：４：１乃至１：１０：１に構成される。
このような第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂは、例えば、Ｔダイ押出し法やインフレーション法で成形される。第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂの厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは０．１０ｍｍ乃至０．４０ｍｍの範囲内にある。
このように構成された第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂを含む袋状構造体３２は、上述した一実施形態に係る第１シート部材４１及び第２シート部材４２を含む袋状構造体３２と同等の効果を奏する。
［第３の変形例］
図９に示すように、第３の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃは、３種類の材料が３積層された３種４層構造に構成される。第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃは、熱可塑性エラストマーにより構成されたシート状の部材である。この熱可塑性エラストマーは、上述した第１シート部材４１及び第２シート部材４２と同等の材料が用いられる。
図９に示すように、第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃは、第１層４１ａ、４２ａと、第２層４１ｂ、４１ｂと、第３層４１ｃ、４１ｃと、第４層４１ｄ、４２ｄと、を備える。第１シート部材４１Ｃの第１層４１ａは、第１シート部材４１Ｃの、第２シート部材４２Ｃ側の外層を、第２シート部材４２Ｃの第１層４１ａは、第２シート部材４２Ｃの、生体側の外層を構成する。第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃの第２層４１ｂ、４２ｂ及び第３層４１ｃ、４２ｃは、第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃの内層を構成する。第１シート部材４１Ｃの第４層４１ｄは、第１シート部材４１Ｃの、基材３１側の外層を、第２シート部材４２Ｃの第４層４２ｄは、第２シート部材４２Ｃの、第１シート部材４１Ｃ側の外層を構成する。
第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃは、生体、又は第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃの他方と対向する外層が粘着性を有さない硬度に設定される。
第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃは、第１層４１ａ、４２ａ、第３層４１ｃ、４２ｃ及び第４層４１ｄ、４２ｄが、第２層４１ｂ、４２ｂよりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。また、第１層４１ａ、４２ａ及び第４層４１ｄ、４２ｄが同じ材料により、そして、第１層４１ａ、４２ａ、第２層４１ｂ、４２ｂ、並びに、第３層４１ｃ、４２ｃは、異なる材料により構成される。
具体例として、第１層４１ａ、４２ａ及び第４層４１ｄ、４２ｄには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上のＴＰＵが用いられる。第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５以下のＴＰＵが用いられる。第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上であり、且つ、第１層４１ａ、４２ａ及び第４層４１ｄ、４２ｄとは組成が異なるＴＰＵが用いられる。なお、第３層４１ｃ、４２ｃは、例えば、第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃの柔軟性を調整するために設けられる。
また、第１シート部材４１Ｃの層構成比は、厚み比率として、外層の厚さをＴ１、内層の厚さをＴ２としたときに、１：２：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：２０：１に構成される。好ましくは、第１シート部材４１の厚み比率は、１：４：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：１０：１に構成される。即ち、第１層４１ａの厚さをＴ１ａ、第２層４１ｂ及び第３層４１ｃの積算厚さＴ２ｂ、第４層４１ｄの厚さＴ１ｃとすると、Ｔ１ａ：Ｔ２ｂ：Ｔ１ｃは１：２：１乃至１：２０：１に、好ましくは、１：４：１乃至１：１０：１に構成される。
このような第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃは、例えば、Ｔダイ押出し法やインフレーション法で成形される。第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃの厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは０．１０ｍｍ乃至０．４０ｍｍの範囲内にある。
このように構成された第１シート部材４１Ｃ及び第２シート部材４２Ｃを含む袋状構造体３２は、上述した一実施形態に係る第１シート部材４１及び第２シート部材４２を含む袋状構造体３２と同等の効果を奏する。
［第４の変形例］
図１０に示すように、第４の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄは、３種類の材料が７積層された３種７層構造に構成される。第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄは、熱可塑性エラストマーにより構成されたシート状の部材である。この熱可塑性エラストマーは、上述した第１シート部材４１及び第２シート部材４２と同等の材料が用いられる。
図１０に示すように、第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄは、第１層４１ａ、４２ａと、第２層４１ｂ、４１ｂと、第３層４１ｃ、４１ｃと、第４層４１ｄ、４２ｄと、第５層４１ｅ、４２ｅと、第６層４１ｆ、４２ｆと、第７層４１ｇ、４２ｇと、を備える。第１シート部材４１Ｄの第１層４１ａは、第１シート部材４１Ｄの、第２シート部材４２Ｄ側の外層を、第２シート部材４２Ｄの第１層４１ａは、第２シート部材４２Ｄの、生体側の外層を構成する。第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄの第２層４１ｂ、４２ｂ乃至第６層４１ｆ、４２ｆは、第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄの内層を構成する。第１シート部材４１Ｄの第７層４１ｇは、第１シート部材４１Ｄの、基材３１側の外層を、第２シート部材４２Ｄの第７層４２ｇは、第２シート部材４２Ｄの、第１シート部材４１Ｄ側の外層を構成する。
第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄは、生体、又は第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄの他方と対向する外層が粘着性を有さない硬度に設定される。
第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄは、第１層４１ａ、４２ａ、第３層４１ｃ、４２ｃ、第４層４１ｄ、４２ｄ及び第６層４１ｆ、４２ｆ、第７層４１ｇ、４２ｇが、第２層４１ｂ、４２ｂ及び第５層４１ｅ、４２ｅよりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。また、第１層４１ａ、４２ａ、第４層４１ｄ、４２ｄ及び第７層４１ｇ、４２ｇが同じ材料により、第３層４１ｃ、４２ｃ及び第６層４１ｆ、４２ｆが同じ材料により構成される。そして、第１層４１ａ、４２ａ、第４層４１ｄ、４２ｄ及び第７層４１ｇ、４２ｇ、並びに第３層４１ｃ、４２ｃ及び第６層４１ｆ、４２ｆが異なる材料により構成される。
具体例として、第１層４１ａ、４２ａ、第４層４１ｄ、４２ｄ及び第７層４１ｇ、４２ｇには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上のＴＰＵが用いられる。第２層４１ｂ、４２ｂ及び第５層４１ｅ、４２ｅには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５以下のＴＰＵが用いられる。第３層４１ｃ、４２ｃ及び第６層４１ｆ、４２には、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上であり、且つ、第１層４１ａ、４２ａ及び第４層４１ｄ、４２ｄとは組成が異なるＴＰＵが用いられる。なお、例えば、第３層４１ｃ、４２ｃ及び第６層４１ｆ、４２は、第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄの柔軟性を調整するために設けられる。
また、第１シート部材４１Ｄの層構成比は、厚み比率として、外層の厚さをＴ１、内層の厚さをＴ２としたときに、１：２：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：２０：１に構成される。好ましくは、第１シート部材４１の厚み比率は、１：４：１≦Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１≦１：１０：１に構成される。即ち、第１層４１ａの厚さをＴ１ａ、第２層４１ｂ、第３層４１ｃ、第４層４１ｄ、第５層４１ｅ、第６層４１ｆの積算厚さＴ２ｂ、第７層４１ｇの厚さＴ１ｃとすると、Ｔ１ａ：Ｔ２ｂ：Ｔ１ｃは１：２：１乃至１：２０：１に、好ましくは、１：４：１乃至１：１０：１に構成される。
このような第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄは、例えば、Ｔダイ押出し法やインフレーション法で成形される。第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄの厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは０．１０ｍｍ乃至０．４０ｍｍの範囲内にある。
このように構成された第１シート部材４１Ｄ及び第２シート部材４２Ｄを含む袋状構造体３２は、上述した一実施形態に係る第１シート部材４１及び第２シート部材４２を含む袋状構造体３２と同等の効果を奏する。
［第５の変形例］
図１１に示すように、第５の変形例に係る袋状構造体３２の第１シート部材４１Ｅは、２種類の材料が２積層された２種２層構造に構成され、第２シート部材４２Ｅは、上述した一実施形態に係る袋状構造体３２の第２シート部材４２と同一の構成である。第１シート部材４１Ｅは、熱可塑性エラストマーにより構成されたシート状の部材である。この熱可塑性エラストマーは、上述した第１シート部材４１と同等の材料が用いられる。
図１１に示すように、第１シート部材４１Ｅは、第１層４１ａと、第２層４１ｂと、を備える。第１シート部材４１Ｅの第１層４１ａは、第１シート部材４１Ｅの、第２シート部材４２側の外層を、第２層４１ｂは、基材３１側の外層を構成する。
第１シート部材４１Ｅは、第２シート部材４２と対向する外層が粘着性を有さない硬度に設定される。第１シート部材４１Ｅは、第１層４１ａが、第２層４１ｂよりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が高い材料により構成される。
具体例として、第１層４１ａには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０以上のＴＰＵが用いられる。第２層４１ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５以下のＴＰＵが用いられる。
このような第１シート部材４１Ｅは、例えば、Ｔダイ押出し法やインフレーション法で成形される。第１シート部材４１Ｅの厚さは、好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは０．１０ｍｍ乃至０．４０ｍｍの範囲内にある。
このように構成された第１シート部材４１Ｅ及び第２シート部材４２を含む袋状構造体３２は、上述した一実施形態に係る第１シート部材４１及び第２シート部材４２を含む袋状構造体３２と同等の効果を奏する。また、第１シート部材４１Ｅの基材３１側の外層は、粘着性を有することになるが、基材３１の内面に接合層３１ａを介して接合されることから、袋状構造体３２の機能に影響が生じない。
なお、本発明は、上記実施形態及び各変形例に限定されない。例えば、袋状構造体３２は、生体と接触する外層及び空気室内に露出する外層が粘着性を有さないＳｈｏｒｅ Ａ硬度で構成されるとともに、本発明の作用効果を満足すれば上記構成に限定されない。即ち、袋状構造体３２は、上記実施形態及び変形例の構成のシート部材を適宜組み合わせて構成されていてもよい。
また、上述した実施形態及び各変形例においては、説明の便宜上、第１シート部材４１及び第２シート部材４２は、生体１００側から基材３１に向かって、第１層、第２層、第３層といったように複数の層を示したが、この数字によりなんら限定されるものではない。例えば、第１シート部材４１及び第２シート部材４２は、上記実施形態及び各変形例の構成を有していれば、外層を第１層及び第２層とし、内層を第３層と示してもよい。
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
本発明の特徴をより具体的にするために、以下、実施例及び評価試験について説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
袋状構造体３２を２種３層構造の第１シート部材４１及び第２シート部材４２により作製した。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１の厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２の厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：８：１とした。
［実施例２］
袋状構造体３２を２種３層構造の第１シート部材４１及び第２シート部材４２により作製した。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６０のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１の厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２の厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：８：１とした。
［実施例３］
袋状構造体３２を３種３層構造の第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂにより作製した。第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂの第１層４１ａ、４２ａには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂの第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１Ｂ及び第２シート部材４２Ｂの第３層４１ｃ、４２ｃは、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７５のＴＰＵを用いた。
第１シート部材４１Ｂの厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２Ｂの厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：８：１とした。
［実施例４］
袋状構造体３２を２種５層構造の第１シート部材４１Ａ及び第２シート部材４２Ａにより作製した。第１シート部材４１Ａ及び第２シート部材４２Ａの第１層４１ａ、４２ａ、第３層４１ｃ、４２ｃ及び第５層４１ｅ、４２ｅには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１Ａ及び第２シート部材４２Ａの第２層４１ｂ、４２ｂ及び第４層４１ｄ、４２ｄには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５のＴＰＵを用いた。
第１シート部材４１Ａの厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２Ａの厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：８：１とした。
［実施例５］
袋状構造体３２を２種３層構造の第１シート部材４１及び第２シート部材４２により作製した。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６０のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１の厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２の厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：２：１とした。即ち、実施例５の袋状構造体３２は、実施例２の袋状構造体３２と、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比が異なる構成である。
［実施例６］
袋状構造体３２を２種３層構造の第１シート部材４１及び第２シート部材４２により作製した。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６０のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１の厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２の厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：４：１とした。即ち、実施例６の袋状構造体３２は、実施例２の袋状構造体３２と、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比が異なる構成である。
［実施例７］
袋状構造体３２を２種３層構造の第１シート部材４１及び第２シート部材４２により作製した。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６０のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１の厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２の厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：１０：１とした。即ち、実施例７の袋状構造体３２は、実施例２の袋状構造体３２と、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比が異なる構成である。
［実施例８］
袋状構造体３２を２種３層構造の第１シート部材４１及び第２シート部材４２により作製した。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１及び第２シート部材４２の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６０のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１の厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２の厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：２０：１とした。即ち、実施例８の袋状構造体３２は、実施例２の袋状構造体３２と、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比が異なる構成である。
［比較例１］
実施例１乃至実施例４と比較する比較例１として、袋状構造体を、単層の第１シート部材及び第２シート部材により作製した。第１シート部材及び第２シート部材のＳｈｏｒｅ Ａ硬度は６５であり、第１シート部材４１Ａの厚さは、０．１５ｍｍである。
［比較例２］
実施例１乃至実施例４と比較する比較例２として、袋状構造体を、単層の第１シート部材及び第２シート部材により作製した。第１シート部材及び第２シート部材のＳｈｏｒｅ Ａ硬度は７０であり、第１シート部材４１Ａの厚さは、０．１５ｍｍである。
［比較例３］
実施例１乃至実施例４と比較する比較例３として、袋状構造体を２種３層構造の第１シート部材及び第２シート部材により作製した。なお、比較例３の第１シート部材及び第２シート部材は、外層のＳｈｏｒｅ Ａ硬度が内層のＳｈｏｒｅ Ａ硬度よりも低い値で設定している。具体的には、第１シート部材及び第２シート部材の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６５のＴＰＵを用いた。第１シート部材及び第２シート部材の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が７０のＴＰＵを用いた。第１シート部材４１Ａの厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材４２Ａの厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材及び第２シート部材の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：２５：１とした。
［比較例４］
実施例２、実施例５乃至実施例８と比較する比較例４として、袋状構造体を２種３層構造の第１シート部材及び第２シート部材により作製した。第１シート部材及び第２シート部材の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材及び第２シート部材の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６０のＴＰＵを用いた。第１シート部材の厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材の厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材及び第２シート部材の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：１：１とした。即ち、比較例４の袋状構造体は、実施例２の袋状構造体３２と、第１シート部材及び第２シート部材の層構成比が異なる構成である。
［比較例５］
実施例２、実施例５乃至実施例８と比較する比較例４として、袋状構造体を２種３層構造の第１シート部材及び第２シート部材により作製した。第１シート部材及び第２シート部材の第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が９５のＴＰＵを用いた。第１シート部材及び第２シート部材の第２層４１ｂ、４２ｂには、熱可塑性エラストマーとして、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が６０のＴＰＵを用いた。第１シート部材の厚さは、０．１５ｍｍである。第２シート部材の厚さは、０．１５ｍｍである。また、第１シート部材及び第２シート部材の層構成比は、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１＝１：２５：１とした。即ち、比較例５の袋状構造体は、実施例２の袋状構造体３２と、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の層構成比が異なる構成である。
［評価試験１］
評価試験１として、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例５の袋状構造体３２の肌触感評価試験を行った。
肌触感評価試験としては、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例５で作成した袋状構造体３２を血圧計１のカフ１２に組み立て、任意に選択した１０人に対して当該血圧計１のカフ１２を装着し、血圧計１を使用した。このときの肌触感として、滑り性が無く、粘着感、引掛り感のあるものを×、滑り性が良く付け心地がよいものを〇と判断し、○が１０人中１０人である袋状構造体３２を良とし、それ以外を不良と判断した。
［評価試験２］
評価試験２として、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例５の袋状構造体３２の血管圧迫特性評価試験を行った。
血管圧迫特性評価試験としては、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例５で作成した袋状構造体３２を組み立てた血圧計１で実際に同一人に対して上腕式血圧計と実施例、および比較例で作成した血圧計で、交互に血圧をそれぞれ１０回計測した。
ここで上腕式血圧計として、オムロンヘルスケア株式会社製の上腕式血圧計 型式ＨＥＭ−７１２０を用いた。また、上腕式血圧計は、上腕に、実施例及び比較例の血圧計１は、手首に、それぞれ装着した。１０回分の血圧値の差分の標準偏差が７ｍｍＨｇ以上であった袋状構造体３２は、血管圧迫特性が悪く、計測精度がバラつくとして不良とし、標準偏差が７ｍｍＨｇを下回った袋状構造体３２は、血管圧迫特性が良く、計測精度が安定するとして良と判断した。
［評価試験３］
評価試験３として、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例５の袋状構造体３２の繰返し耐久性評価試験を行った。
繰返し耐久性評価試験としては、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例５で作成した袋状構造体３２を組み立てた血圧計１を、袋状構造体３２の内圧が３００ｍｍＨｇの圧力となるまで膨張させ、その後減圧して収縮させる工程を１万回繰り返した。膨張及び収縮前と、１万回膨張及び収縮を繰り返した後の袋状構造体３２の伸びにより弛みを測定し、袋状構造体３２に５％以上の弛みが生じているものを不良、５％を下回るものを良と判断した。
［評価試験の結果］
上記評価試験１乃至評価試験３の結果として、の表１及び表２に評価試験の結果を示す。なお、評価試験の結果を明らかとするために、表１においては、袋状構造体３２の層構成比率が同一である複数の層を有する実施例１乃至実施例４及び比較例３、並びに、単層の比較例１及び比較例２の評価結果を示す。また、同理由から、表２においては、同一の材料で複数の層が構成され、そして、層構成比率の異なる実施例２、実施例５乃至実施例７並びに比較例４及び比較例５の評価試験の結果を示す。
Figure 0006884573
表１に示すように、実施例１乃至実施例４は、評価試験１の肌触感、評価試験２の血管圧迫特性、及び、評価試験３の繰返し耐久性ともに良であった。
これに対し、比較例１は、評価試験１の肌触感、評価試験２の血管圧迫特性、及び、評価試験３の繰返し耐久性のすべてが不良であった。比較例１の袋状構造体は、ＳｈｏｒｅＡ硬度６５と柔らかいＴＰＵ材料の単層シートを用いることから、袋状構造体が粘着性を示すため、人肌の触感が悪化する他、粘着性により、膨張時に生体を圧迫した際に人肌面への馴染み性が悪く、血管圧迫特性も悪化することが要因と考えられる。また、ＳｈｏｒｅＡ硬度６５と柔らかいため、袋状構造体の繰返し耐久性であるクリープ耐性も低下すると考えられる。
比較例２は、評価試験１の肌触感、及び評価試験３の繰返し耐久性は良であったが、評価試験２の血管圧迫特性は不良であった。比較例２の袋状構造体は、ＳｈｏｒｅＡ硬度７０と、比較的硬い材料であることから、粘着性を有さず、且つ、クリープによる弛みが少ないものの、膨張時に生体を圧迫した際に人肌面への追従性が低く、結果、血管圧迫特性が悪化することが要因と考えられる。
比較例３は、評価試験１の肌触感、評価試験２の血管圧迫特性、及び、評価試験３の繰返し耐久性のすべてが不良であった。これは、比較例３が２種３層構造の第１シート部材及び第２シート部材を用いているが、一実施形態の第１シート部材４１及び第２シート部材４２の２種３層構造の層構成を逆転させた構成である。このため、比較例３の袋状構造体は、外層がＳｈｏｒｅＡ硬度６５である柔らかいＴＰＵにより形成されることから、袋状構造体の外面に粘着性を有することになり、結果、粘着性を要因として、肌触感、血管圧迫特性及び繰返し耐久性が悪化することが要因と考えられる。
Figure 0006884573
表２に示すように、実施例２、実施例５乃至実施例７は、評価試験１の肌触感、評価試験２の血管圧迫特性、及び、評価試験３の繰返し耐久性ともに良であった。
これに対し、比較例４は、評価試験１の肌触感及び評価試験３の繰返し耐久性は良であったが、評価試験２の血管圧迫特性が不良であった。これは、比較例４の袋状構造体は、第１シート部材及び第２シート部材の層構成比がＴ１ａ：Ｔ２ｂ：Ｔ１ｃ＝１：１：１であり、内層である第２層４１ｂ、４２ｂが第１シート部材及び第２シート部材の総厚さに占める割合が小さい。このため、比較例４の袋状構造体は、内層の割合が少ないことから、外層である第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃの物性が支配的となる。結果、比較例４の袋状構造体は、硬質となることから、粘着性を有さず、且つ、クリープによる弛みが少ないものの、柔軟性を得ることが難しくなり、膨張時に生体を圧迫した際に人肌面への追従性が低くなる。これにより比較例４の袋状構造体の血管圧迫特性が悪化することが要因と考えられる。
また、比較例５は、評価試験１の肌触感及び評価試験２の血管圧迫特性は良であったが、評価試験３の繰返し耐久性が不良であった。これは、比較例５の袋状構造体は、第１シート部材及び第２シート部材の層構成比がＴ１ａ：Ｔ２ｂ：Ｔ１ｃ＝１：２５：１であり、内層である第２層４１ｂ、４２ｂが第１シート部材及び第２シート部材の総厚さに占める割合が大きい。このため、比較例５の袋状構造体は、外層である第１層４１ａ、４２ａ及び第３層４１ｃ、４２ｃの物性の寄与が難しくなり、第１シート部材及び第２シート部材が柔らかくなる。結果、比較例５の袋状構造体は、粘着性を有さず、且つ、膨張時に生体を圧迫した際に人肌面への追従性が高いものの、クリープによる弛みが増加することが要因と考えられる。
これらの結果から、血圧計１のカフ１２に用いられる袋状構造体３２を上記実施形態及び各変形例の構成とすることで、高いクリープ耐性と柔軟性との両立を達成することができ、血圧計１のカフ１２として適正な機能を有することが示された。また、袋状構造体３２は、第１シート部材４１及び第２シート部材４２の２枚の部材を接合することで構成されることから、適正な機能を有していても、加工コストを抑制できることが示された。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］ 熱可塑性エラストマーからなる層を含む第１シート部材と、
異なる硬度を有する複数種の熱可塑性エラストマーからなる複数の層を含む第２シート部材と、を備え、
前記第２シート部材は、前記第１シート部材と接合され、
前記第２シート部材の複数の層のうち生体と接触する層のＳｈｏｒｅ Ａ硬度が、前記第２シート部材の他の少なくとも一つの層よりも高い袋状構造体。
［２］ 前記第２シート部材は、熱可塑性エラストマーからなる層を３層以上含み、前記生体と接触する第１層と、前記第１シート部材と接触する第２層との間に、これらの層よりもＳｈｏｒｅＡ硬度が低い第３層を含む、［１］に記載の袋状構造体。
［３］ 前記第１層及び前記第２層は、同じ厚さに構成され、
前記第２シート部材の層構成比は、前記第１層の厚さ及び前記第２層の厚さをＴ１、並びに、前記第３層の厚さをＴ２としたときに、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１が１：２：１乃至１：２０：１のいずれかに構成される、［２］に記載の袋状構造体。
［４］ 前記第２シート部材は、前記第１層及び前記第２層がＳｈｏｒｅＡ硬度７０以上の熱可塑性エラストマーからなり、前記第３層がＳｈｏｒｅＡ硬度６５以下の熱可塑性エラストマーからなる、［２］に記載の袋状構造体。
［５］ 前記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリウレタン樹脂である、［１］乃至［４］のいずれか一項に記載の袋状構造体。
［６］ ［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の袋状構造体と、
前記第１シート部材と接合される基材と、
を備える血圧計用カフ。
［７］ ［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の袋状構造体、及び、前記第１シート部材と接合される基材を具備するカフと、
前記袋状構造体に圧縮空気を供給するポンプと、
前記ポンプにより供給された前記圧縮空気により膨張した前記袋状構造体を収縮させる開閉弁と、
前記袋状構造体の圧力を検出する圧力センサと、
前記ポンプ及び前記開閉弁を制御し、前記圧力センサで検出された圧力情報に基づいて血圧値を求める制御部と、
を備える血圧計。
１…血圧計、１１…装置本体、１２…カフ、２１…ケース、２２…表示部、２３…操作部、２４…ポンプ、２５…開閉弁、２６…圧力センサ、２７…電力供給部、２８…制御部、３１…基材、３１ａ…接合層、３２…袋状構造体、４１…第１シート部材、４２…第２シート部材、４３…接続チューブ、１００…手首、１１０…動脈、１１２…表示部。

Claims (6)

  1. 血圧計用カフに用いられる袋状構造体であって、
    熱可塑性エラストマーからなる層を含み、前記血圧計用カフの基材側に設けられる第１シート部材と、
    異なる硬度を有する複数種の熱可塑性エラストマーからなる複数の層を含む、複層構造の第２シート部材と、を備え、
    前記第２シート部材は、熱可塑性エラストマーからなる層を３層以上含み、生体と接触する第１層と、前記第１シート部材と接触する第２層と、前記第１層及び前記第２層の間に設けられ、前記第１層及び前記第２層よりもＳｈｏｒｅ Ａ硬度が低い、少なくとも一層の第３層を含み、
    前記第３層は、前記第１層及び前記第２層と積層され、
    前記第２シート部材の前記第２層の周縁部は、前記第１シート部材の周縁部と接合される袋状構造体。
  2. 前記第１層及び前記第２層は、同じ厚さに構成され、
    前記第２シート部材の層構成比は、前記第１層の厚さ及び前記第２層の厚さをＴ１、並びに、前記第３層の厚さをＴ２としたときに、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ１が１：２：１乃至１：２０：１のいずれかに構成される、請求項１に記載の袋状構造体。
  3. 前記第２シート部材は、前記第１層及び前記第２層がＳｈｏｒｅＡ硬度７０以上の熱可塑性エラストマーからなり、前記第３層がＳｈｏｒｅＡ硬度６５以下の熱可塑性エラストマーからなる、請求項１に記載の袋状構造体。
  4. 前記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリウレタン樹脂である、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の袋状構造体。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の袋状構造体と、
    前記第１シート部材と接合される前記基材と、
    を備える血圧計用カフ。
  6. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の袋状構造体、及び、前記第１シート部材と接合される基材を具備するカフと、
    前記袋状構造体に圧縮空気を供給するポンプと、
    前記ポンプにより供給された前記圧縮空気により膨張した前記袋状構造体を収縮させる開閉弁と、
    前記袋状構造体の圧力を検出する圧力センサと、
    前記ポンプ及び前記開閉弁を制御し、前記圧力センサで検出された圧力情報に基づいて血圧値を求める制御部と、
    を備える血圧計。
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