JPH019529Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、被測定者の身体の一部に巻回された
カフ内の圧力を変化させて血圧を測定する血圧測
定装置に関し、特に、そのカフ内の圧力を調節、
制御する給排装置に関するものである。

血圧測定に際して、被測定者の身体の一部に巻
回されるカフに給気してそのカフにその身体の一
部を圧迫させる一方、そのカフ内の気体を徐々に
排気することによつて圧迫状態を変化せしめ、そ
の圧迫状態の変化に応じて変化する脈派、たとえ
ばコロトコフ音の発生や消滅、カフの圧力振動の
大きさの変化等を検出することによつて血圧測定
を行うようにした血圧測定装置が提供されてい
る。

しかしながら、かかる血圧測定装置において
は、一般に、カフ内へ気体を供給する給気装置
と、カフ内から気体を排出する排気装置とが別体
として設けられている場合が多く、それ等とカフ
とを接続するための配管が長くなつて配管容積増
大による周波数特性が低下し、特にカフの圧力振
動に基づいて血圧測定を行うオシロメトリツク法
を用いた装置において、血圧測定精度が制限され
るとともに、配管の接続箇所が多くなつて気体リ
ークの確率が高くなる不都合があつた。

本考案は以上の事情を背景として為されたもの
であり、その目的とするところは、血圧測定装置
における前記給気装置と排気装置とが一体として
構成されるカフの給排装置を提供することにあ
る。

かかる目的を達成するため、本考案は、血圧測
定に際して、被測定者の身体の一部に巻回される
カフに給気してそのカフにその身体の一部を圧迫
させる一方、そのカフ内の気体を徐々に排気して
その圧迫を緩めるカフの給排装置であつて、 (1) ダイヤフラムによつて閉じられたダイヤフラ
ム室と、そのダイヤフラム室に逆止弁を介して
連通させられるとともに前記カフと配管を介し
て接続された圧力室とを一体的に備えた本体
と、 (2) 前記本体に支持され、前記ダイヤフラムと作
動的に連結されてそのダイヤフラムを往復駆動
する駆動モータと、 (3) 前記圧力室を囲む壁に形成された排気孔を閉
塞可能に配設された弁体と、 (4) 励磁電流に応じた磁気的吸引力に従つて、前
記弁体を前記排気孔を通る排気流に抗して付勢
し、前記カフの圧力降下速度を調節する電磁ソ
レノイドと を含むことを特徴とする。

このようにすれば、駆動モータによつてカフに
接続された圧力室内に気体が供給され、かつその
圧力室の壁に形成された排気孔から気体が排出さ
れるので、給排気のためにカフに接続される配管
が短かくされ、その配管内を伝わる脈波の減衰が
小さくされて血圧測定精度が高められるととも
に、その配管の接続箇所が少くされて気体の漏出
が可及的に防止されるのである。

しかも、排気孔の開度を制御するための弁体
が、電磁ソレノイドの磁気的吸引力に基づいて付
勢されるように構成されているので、カフ内から
の排気量が極めて精度良く調節、制御され得ると
ともに、従来別々の排気弁を使用していた定速排
気と急速排気が１つの電磁ソレノイドおよび弁体
で為され得るのである。加えて、排気孔の開度を
制御するために高価なパルスモータ等の電動モー
タを使用していないので、装置が極めて安価に製
造され得る。

以下、本考案を一層具体的に明らかにするため
に、その一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。なお、以下の実施例においては、本考案をオ
シロメトリツク方式の血圧測定装置に適用した場
合について説明するが、本考案が他の方式の、例
えばマイクロホン方式や超音波方式の血圧測定装
置に対しても適用され得ることは言うまでもない
ところである。ただし、ここにおいて、オシロメ
トリツク方式とは、動脈の振動に起因するカフ内
圧力の振動を脈波として血圧値を決定する方式を
いい、マイクロホン方式とは、マイクロホンで得
たコロトコフ（KOROTOKOFF）音を、また超
音波方式とは、動脈の振動に起因する超音脈のド
ツプラ変位量を、それぞれ脈波として血圧値を決
定する方式をいう。

第１図はオシロメトリツク方式の血圧測定装置
のブロツク線図であり、図において２は被測定者
の身体の一部に巻回されてその部分を圧迫するた
めの袋状のカフで、配管３を介して接続された給
排装置４によつて空気の供給および排出が為され
るようになつている。給排装置４には配管５を介
して圧力センサ６が接続されており、配管３、給
排装置４、および配管５を介して伝達されるカフ
２内の圧力はその圧力センサ６によつて検出さ
れ、その圧力を表す圧力信号SPが圧力センサ６
から増幅器７を介してローパスフイルタ８および
バンドパスフイルタ１０に出力される。

ローパスフイルタ８は、圧力信号SP中から振
動成分である脈波信号成分、雑音等を除去するよ
うにされており、脈波信号成分等を含まない静的
な圧力値を表わす圧力値信号PVを出力し、これ
を第１Ａ／Ｄコンバータ１２を介してＩ／Ｏポー
ト１４に供給する。一方、バンドパスフイルタ１
０は圧力信号SP中から、たとえば0.5〜200Hz程
度の脈波を表わす脈波信号成分を取り出し、これ
を脈波信号SMとして第2A／Ｄコンバータ１６を
介してＩ／Ｏポート１４に供給するようにされて
いる。なお、Ｉ／Ｏポート１４にはスタート押釦
１８が接続されており、スタート押釦１８の押圧
操作によつてスタート信号SSがＩ／Ｏポート１
４に供給されるようになつている。

Ｉ／Ｏポート１４はデータバスラインを介して
CPU（演算処理装置）２０、RAM２２および
ROM２４に接続されており、CPU２０からの指
令に従つて圧力値信号PV、脈波信号SMおよび
スタート信号SSをデータバスラインに供給する。
CPU２０は予めROM２４に記憶されたプログラ
ムに従つてRAM２２の一時記憶機能を利用しつ
つ信号処理を実行し、Ｉ／Ｏポート１４を介して
ポンプ駆動信号SAをポンプ駆動回路２６に、ま
たリセツト信号SRおよび排量設定信号SEを排気
量制御回路２８にそれぞれ供給する一方、信号処
理結果である血圧値を表わす表示信号DDを表示
器２９に供給し、血圧測定値を数値表示せしめ
る。

ポンプ駆動回路２６は、ポンプ駆動信号SAを
受けている間、前記給排装置４の電動ポンプ３０
に駆動電力を供給し、配管３を介してカフ２内に
連通する圧力室３１に空気を圧送する。

排気量制御回路２８は、前述のCPU２０、
RAM２２、ROM２４とともに、カフ２からの
排気量を制御する制御装置をなすものであつて、
それらと共同して脈波間におけるカフ２の実際の
圧力変化量と、予め定められた一脈波あたりの目
標圧力変化量とに基づいて、続く脈波間における
実際の圧力変化量が目標圧力変化量に等しくなる
ように、排気量調節弁３２を制御するようにされ
ている。

すなわち、排気量制御回路２８は、例えば第２
図に示されるような構成とされており、上記Ｉ／
Ｏポート１４からのリセツト信号SR、排気量設
定信号SEを受けて、カフ２に接続された前記給
排装置４の排気量調節弁３２に開度制御信号SO
を供給するようにされているのである。

第２図において、３４はカウンタであつて、こ
のカウンタ３４のリセツト端子およびクロツク端
子に上記Ｉ／Ｏポート１４からのリセツト信号
SRおよび排気量設定信号SEがそれぞれ供給され
るようになつている。

リセツト信号SRは、スタート押釦１８の押圧
操作によるスタート信号SSの発生に基づいて、
ポンプ駆動信号SAの発生前にカウンタ３４に供
給されるようになつており、従つてカウンタ３４
はそのリセツト信号SRによつて圧力室３１内へ
の空気圧送前にカウント出力がリセツトされる。

一方、排気量設定信号SEは、ポンプ駆動信号
SAのポンプ駆動回路２６への供給停止後、カウ
ンタ３４に供給されるようになつており、排気量
設定信号SEを構成するパルス列がカウンタ３４
のカウント動作を行なうようにされている。

上記排気量設定信号SEを構成するパルス列は、
脈波信号SM中から各脈波が検出される毎に、即
ち各隣接脈波間毎に、その周波数が制御されるよ
うになつており、この隣接脈波間毎の周波数制御
によつて各隣接脈波間における目標圧力変化量が
脈波間間隔の変動に拘らず予め定められた所定量
に設定されるようになつている。すなわち、排気
量設定信号SEの周波数は、相隣り合う隣接脈波
間の間隔がほぼ等しいところから、前回の隣接脈
波間間隔から次回の隣接脈波間間隔を予測し、そ
の予測した次回の隣接脈波間間隔内に予め設定さ
れた目標圧力変化量に対応するパルス数のパルス
が含まれるように制御されるのである。なお、脈
波が検出されず、次回の隣接脈波間間隔を予測し
得ない血圧測定初期の段階においては、排気量設
定信号SEの周波数は一時的に平均的な脈拍数の
脈波間間隔に対応して設定されている。

リセツト信号SRおよび排気量設定信号SEが上
述のように制御され、供給される結果、カウンタ
３４はそのカウント出力信号SCにおいて、各時
点におけるカフ２内の目標圧力値を表わすことと
なる。この目標圧力値を表わすカウント出力信号
SCはＤ／Ａコンバータ３６に供給されて、そこ
でアナログ信号たる目標圧力値信号OVに変換さ
れ、増幅器３８を介して加算回路４０に供給され
る。

この加算回路４０にはカフ２内の実際の圧力を
表わす圧力値信号PVも供給されており、前記目
標圧力値信号OVはこの加算回路４０において実
際の圧力値信号PVに加算され、その絶対値の差
が誤差信号SDとして出力されるようになつてい
る。すなわち、目標圧力値信号OVは増幅器３８
で実際の圧力値信号PVとはその極性が異なるよ
うにされているのであり、一方加算回路４０に供
給される圧力値信号PVは、カフ２内の圧力が最
大とされる予め定められた目標上限圧力PMにお
ける絶対値がカウンタ３４のリセツト時における
目標圧力値信号OVの絶対値と等しく、カフ２内
の圧力がＯにおける絶対値がカウンタ３４のフル
カウント時の目標圧力値信号OVの絶対値と等し
くなるように、予め設定されているのであり、結
果としてそれらの絶対値の差に応じた大きさの誤
差信号（極性は絶対値の大きい方の信号に支配さ
れる）SDが出力されることとなるのである。

そして、加算回路４０から出力された上述のよ
うな誤差信号SDは、増幅器４２を介して電磁石
励磁回路４４に供給される。電磁石励磁回路４４
は誤差信号SDの大きさ並びに極性に基づいてそ
の出力である開度制御信号SOの大きさを制御し、
これを排気量調節弁３２に供給する。なお、この
場合、開度制御信号SOは、実際の圧力値信号PV
の絶対値が目標圧力値信号OVのそれよりも小さ
いときにはその差に応じて大きくされ、それらの
絶対値の大小関係が逆のときにはその差に応じて
小さくされ、また、それらの絶対値が等しいとき
には現状の大きさが維持されるように制御され
る。

そして、上述のように制御された開度制御信号
SOが排気量調節弁３２に供給されることによつ
て、カフ２からの排気量が排気量調節弁３２で調
節され、カフ２内の実際の圧力Ｐが目標圧力値信
号OVに追随するように制御されるのである。

ここで、上記電動ポンプ３０、圧力室３１、お
よび排気量調節弁３２を備えた給排装置４は、第
３図乃至第６図に示されるように一体的に構成さ
れており、以下、その給排装置４について詳細に
説明する。

第３図において、４６および４８はハウジング
および蓋体で、図示しないシール部材を挟んで気
密に固着されることによつて給排装置４の本体を
構成しており、その内部にはダイヤフラム室５
０、圧力室３１、および弁室５２が形成されてい
る。また、ハウジング４６には、前述のポンプ駆
動回路２６から供給される駆動電力にしたがつて
作動する駆動モータ５４が位置固定に取り付けら
れている。

駆動モータ５４の出力軸５６には、第４図に示
されるように、大径部と小径部とが偏心して設け
られその大径部の中心を軸方向に挿通する貫通孔
が形成されたカム部材５８が、その貫通孔に出力
軸５６が挿通された状態で相対回転不能に取り付
けられている。カム部材５８の小径部には、ハウ
ジング４６内に設けられて前述のダイヤフラム室
５０を形成するダイヤフラム６０に一端部が固定
されたロツド６２の他端部がベアリングを介して
回動可能に固定されており、カム部材５８が出力
軸５６とともに回転させられると、ロツド６２の
他端部は出力軸５６を中心とする円運動を為して
ダイヤフラム６０が第４図中上下方向へ往復駆動
されるようになつている。換言すれば、駆動モー
タ５４とダイヤフラム６０とは、カム部材５８お
よびロツド６２を介して作動的に連結されている
のである。

ダイヤフラム室５０は、弾性体製の逆止弁６４
および６６を介して圧力室３１に連通させられて
いるとともに、第５図および第６図に示されるよ
うに弾性体製の逆止弁６８を介して大気に連通さ
せられており、前記駆動モータ５４の作動に従つ
てダイヤフラム６０が図において上方向へ駆動さ
れたときには、逆止弁６８がスプリングの付勢力
に抗して押し開かれ、ダイヤフラム室５０内に空
気が流入させられるとともに、ダイヤフラム６０
が下方向へ駆動されたときには、逆止弁６４がス
プリングの付勢力に抗して、また逆止弁６６がそ
の弾性力に抗してそれぞれ押し開かれ、圧力室３
１内に空気が供給されるようになつている。すな
わち、これ等駆動モータ５４、ダイヤフラム６
０、および逆止弁６４，６６，６８等が、前記電
動ポンプ３０を構成しているのである。なお、圧
力室３１からダイヤフラム室５０内への空気の流
通（漏出）は逆止弁６４によつて阻止されるので
あるが、本実施例では逆止弁６６を追加して設け
ることにより、圧力室３１内からの空気の漏出が
一層確実に阻止されるようになつているのであ
る。

圧力室３１は、ハウジング４６に設けられた接
続ポート７０および７２に配管３および５がそれ
ぞれ接続されることによつて、カフ２および圧力
センサ６に連通させられており、前記電動ポンプ
３０から気体が供給されることによつてカフ２内
の圧力が上昇させられるとともに、圧力室３１の
壁に形成された排気孔７４から気体が排出される
ことによつてカフ２内の圧力が所定の速度で降下
させられる。すなわち、排気孔７４は貫通孔７６
によつて大気と連通させられている弁室５２に開
口させられており、その弁室５２内に配設された
排気量調節弁３２によつて排気孔７４から排出さ
れる排気量が調節、制御されるようになつている
のである。

排気量調節弁３２は、弁室５２内にわずかに突
出して形成された前記排気孔７４の開口部７８を
閉塞し得るように配設された弾性体製の弁体８０
と、前記排気量制御回路２８から供給される開度
制御信号SOに基づいて制御される励電流に応じ
た磁気的吸引力（磁着力）に従つて、弁体８０を
排気孔７４の開口部７８から排出される排気流に
抗して付勢する内部に電磁ソレノイドを備えた電
磁石８２とを備えて構成されている。弁体８０
は、弁室５２の内壁に沿つてＬ字形状に折り曲げ
られた磁性材料製作動部材８４の、開口部７８に
対向する閉塞部８６に貼着されており、その作動
部材８４の他端部８８は電磁石８２の磁着部９０
に対向させられている。そして、作動部材８４の
折曲部９２は、弁室５２に固定された可撓性を有
する押え９４によつて電磁石８２を固定するブラ
ケツト９６の端部に押圧されており、作動部材８
４はその折曲部９２を支点としてわずかに回動さ
せられるようになつている。すなわち、作動部材
８４は、弁体８０を介して閉塞部８６に受ける排
気孔７４から吹き出す排気流に基づくモーメント
と、他端部８８に受ける電磁石８２の磁着力に基
づくモーメントとのバランスによつて、折曲部９
２まわりの回動の状態が制御されるようになつて
いるのである。なお、９８はブラケツト９６に設
けられた突起であつて、作動部材８４の必要以上
の回動を阻止するためのものである。

したがつて、血圧測定装置が第７図のフローチ
ヤートに従つて作動させられた際には、カフ２内
の圧力に応じて電磁石８２に供給される励磁電流
が変化させられることにより、電磁石８２の磁着
力が制御され、排気孔７４の開口部７８の開度、
ひいてはカフ２から排出される排気量が連続的に
調節されるので、カフ２の圧力降下速度が不要な
圧力振動を伴うことなく極めて精度良く調節、制
御され得るのである。しかも、定速排気と急速排
気とが１つの排気量制御弁３２によつて為され得
るとともに、高価なパルスモータ等を使用しない
ので、装置が簡単かつ安価に製造され得る。

また、本実施例においては、被測定者の実際の
脈波発生状況に応じてカフ２の圧力降下速度を調
節するように構成されているので、被測定者の脈
拍数にかかわらず常に高い測定精度が得られると
ともに、被測定者に対するカフ２による圧迫時間
が必要かつ最小限とされて血圧測定に伴う苦痛が
軽減されるのである。

更に、本実施例の血圧測定装置によれば、カフ
２内に空気を供給する電動ポンプ３０と、カフ２
から所定の速度で空気を排出する排気量制御弁３
２と、それ等電動ポンプ３０および排気量制御弁
３２に連通させられている圧力室３１とを一体的
に備えた給排装置４が用いられているので、給排
気のためにカフ２に接続される配管の長さが短か
くされてそれ等の内部に収容される空気の体積が
少くなる。したがつて、カフ２によつて検知され
た被測定者の脈波の振動はその少ない体積の空気
を介して圧力センサ６に伝達されるので、その伝
達中における振動の減衰が軽減されて血圧測定の
精度が向上させられる。また、電動ポンプ３０お
よび排気量制御弁３２を一体的に構成することに
より、カフ２に接続するための配管の接続箇所が
少くされて接続部分からの空気の漏出が大幅に解
消される。

ここで、血圧測定装置は圧力計の一種であつて
その製品毎に圧力計としての検定が必要とされ、
その検定の一項目としてリーク性能が要求され
る。リーク性能はカフを所定値に昇圧した後一定
期間経過後の圧力降下量で判定されるものである
が、本実施例によれば配管の接続箇所が少くされ
ているので斯るリーク性能が一層改善される利点
があるのである。

以上、本考案の一実施例を示す図面に基づいて
説明したが、本考案はその他の態様においても適
用され得る。

例えば、前述の実施例では弁体８０が弾性体製
とされて開口部７８の閉塞時における空気の漏出
が確実に防止されるようになつているが、弁体８
０は金属その他の材料製であつても良く、この場
合には開口部７８をゴム等の弾性体製とすること
によつて空気の漏出が防止され得る。

また、圧力センサ６は配管５を介して給排装置
４に接続されているが、カフ２に直接接続されて
も良い。ただし、配管の長さをできるだけ短かく
するためには本実施例のように給排装置４に接続
し、かつ給排装置４に接近して設けることが望ま
しい。

なお、上述したのはあくまでも本考案の一実施
例であり、本考案はその精神を逸脱しない範囲に
おいて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例が備えられた血圧測定装
置を示すブロツク線図である。第２図は、第１図
の排気量制御回路のブロツク線図である。第３図
は、第１図の血圧測定装置に備えられた本考案に
かかる給排装置の斜視図である。第４図は、第３
図の装置の一部を切り欠いた正面図である。第５
図は、第３図の装置の蓋体を取り除いて一部を切
り欠いた底面図である。第６図は第５図の−
視断面図である。第７図は第１図の血圧測定装置
のフローチヤートである。 ２：カフ、３：配管、４：給排装置、３１：圧
力室、４６：ハウジング、（本体）、４８：蓋体
（本体）、５０：ダイヤフラム室、５４：駆動モー
タ、６４：逆止弁、７４：排気孔、８０：弁体、
８２：電磁石（電磁ソレノイド）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 血圧測定に際して、被測定者の身体の一部に巻
   回されるカフに給気して該カフに該身体の一部を
   圧迫させる一方、該カフ内の気体を徐々に排気し
   て該圧迫を緩めるカフの給排装置であつて、 ダイヤフラムによつて閉じられたダイヤフラム
   室と、該ダイヤフラム室に逆止弁を介して連通さ
   せられるとともに前記カフと配管を介して接続さ
   れた圧力室とを一体的に備えた本体と、 前記本体に支持され、前記ダイヤフラムと作動
   的に連結されて該ダイヤフラムを往復駆動する駆
   動モータと、 前記圧力室を囲む壁に形成された排気孔を閉塞
   可能に配設された弁体と、 励磁電流に応じた磁気的吸引力に従つて、前記
   弁体を前記排気孔を通る排気流に抗して付勢し、
   前記カフの圧力降下速度を調節する電磁ソレノイ
   ドと を含むことを特徴とする血圧測定装置におけるカ
   フの給排装置。