JPH02277434A - カフ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、間接的手段によって血圧を測定する血圧測
定装置に関する。

［従来の技術〕 この種の血圧測定装置としては、カフを用いて生体部位
を鋸歯状波状に間欠的に加圧し、その加圧部位を通る血
管の光電脈波を検出して、その光電脈波信号とカフの圧
力とに基づいて血圧を測定するものがある。

従来、このような間接的な血圧測定装置は、指や上腕な
どを血圧の測定対象とりでいて、その測定対象の生体部
位を加圧するカフは、指などの身体、の一部が挿入され
るようなものとなっていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来の血圧測定装置は、指や上腕などを血圧
の測定対象としているため、血圧の測定時には、手や腕
を自由に使うことができなかった。

特に、運動時の血圧測定に際しては、全身の自由な動き
を拘束しないことが重要であり、この点、従来の血圧測
定装置は、運動時の血圧測定には適さないものであった
。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので
あり、各種の運動や動作時であっても、両腕などの身体
の動きを全く拘束せずに血圧測定を支流することができ
る血圧測定装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の血圧測定装置は、 身体の頭部の一部１こ１着されるカフ部と、該カフ部を
鋸歯状波状に間欠的に加圧する加圧手段と、 前記加圧された部分を通る血管の光電脈波を検出する検
出手段と、 該検出手段から出力された光電脈波信号と前記カフ部の
圧力とに基づいて血圧を求める演算手段とを具備してな
ることを特徴とする。

［作用］ この発明の血圧測定装置は、頭部の測定部位をカフによ
って鋸歯状波状に圧迫して、血圧の測定を行うことによ
り、血圧測定時に被検者の手や腕の動きを全く拘束せず
、“自由な状態での血圧測定を実現する。

また、被検者の全身の自由な動きを拘束せずに、運動時
中における血圧測定を可能とする。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。

図において、ｌは被検者の頭部であり、その頭部ｌの所
定部位には、カフ２がベルト３によって装着される。

カフ２は、第２図および第３図のように、合成ゴムから
なる環状パッド２ａの環状段部２ｂに、ウレタンゴム製
の透明の袋体２Ｃを嵌め合わせ、その後、パッド２ａの
上面に合成ゴム製のプレート２ｄを接着した構成となっ
ている。袋体２Ｃは、２枚のウレタンゴム製の円形シー
トの周縁を熱ンールしたものであって、内部が中空とな
っている。

また、この袋体２Ｃには中空内部に通じるチューブ２ｅ
が取り付けられていて、このチューブ２ｅを通して袋体
２Ｃの内部に供給される空気圧によって、第２図中２点
鎖線で表すように、袋体２Ｃがパッド２ａから下方に膨
出して頭部１の所定部位を圧迫するようになっている。

また、パッド２ａとプレート２ｄには、チューブ２ｅを
案内するガイド溝２ｆ、２ｇが形成されている。

このようなカフ２は、ベルト３によって頭部１の浅側頭
動脈の上に装着され、袋体２Ｃの膨出によっ一浅側頭動
脈を圧迫する。この場合、カフ２は被検者の頭部１の形
状にあわせて変形して、浅側頭動脈を確実に圧迫する。

また、ベルト３において、一端寄りの表面と他端寄りの
裏面には、対の面ファスナー３ａ、３ｂ（第４図参照）
が取り付けられており、これらの接合によって、ベルト
３が頭部１に巻き付けられるようになっている。

カフ２におけるプレート２ｄの下面には、第２図のよう
に、対向して配置された発光素子（ＬＥＤ）５ａと受光
素子５ｂとからなる光電センサ５が埋め込まれ、頭部ｌ
の浅側頭動脈を挟むように位置することによって、その
浅側頭動脈の光電脈波を検出する。同図において、Ｌは
光電センサ５のリード線である。

被検者の心臓の位置には、心臓位置モニタ６が装着され
ている。この心臓位置モニタ６は、頭部１の上下動によ
って生じる血圧値の変動を補正するためのもので、第１
図に示すように、シリコンオイルが充満されたチューブ
６ａと、チューブ６ａの上端に被せられたゴムキャップ
６ｂと、ゴムキャップ６ｂを保護するためのガードキャ
ップ６Ｃと、チューブ６ａの下端部が接続された圧力セ
ンサ６ｄとから構成される。そして、チューブ６ａの上
端が頭部１の浅側頭動脈（測定部位）の位置にくるよう
に、またチューブ６ａの下端が心臓位置にくるように装
着され、チューブ６ａの下端部に接続された圧力センサ
６ｄにより、測定部位の浅側頭動脈と心臓との高さの差
りに比例する圧力が求められ、これによって生じる血圧
値の変動が、次の式により補正される。なお、測定部位
の浅側頭動脈が心臓位置より低い場合は、上記圧力は負
圧となる。

Ｐｒ＝Ｐ＋ｈ／　１．３６　　［ｍｍＨｇ］−−（１）
ただし、Ｐは測定で得られた血圧値 Ｐｒは補正後の真の血圧値 第３図において、１１は、カフ２へ空気を圧送するため
のカフ加減圧用ポンプである。このカフ加減圧用ポンプ
１１は、２秒程度で３００ｍｍＨｇまで加圧できる能力
を備え、かつ初期の加圧力（例えば、４０ｍＩＩＩＨｇ
）を適宜コントロールできるようニナっている。空気圧
（カフ圧）Ｐは、圧力センサ１２によって検出され、そ
の検出信号がカフ圧センサアンプ１３に送られる。カフ
圧センサアンプ１３によって増幅されたカフ圧信号は、
Ａ／Ｄ変換器１４によってデジタル信号に変換され、バ
ス１５を介してＣＰＵ１６に供給される。

一方、圧力センサ６ｄの出力、すなわち浅側頭動脈の位
置による補正信号は、心臓位置検出用センサアンプ１７
に送られて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１８によってデ
ジタル信号に変換され、バス１５を通してＣＰＵ１６に
供給される。

発光素子（ＬＥＤ）５ａは、ＬＥＤドライブ回路１９に
よって駆動・点灯される。発光素子５ａから放射された
光は、浅側頭動脈を横断して受光素子５ｂに受光される
。この場合、受光素子５ｂの受光量は、浅側頭動脈の血
管容積に比例し、受光された光が光電変換され、いわゆ
る光電脈波信号として受光素子５ｂから出力される。こ
の光電脈波信号は、光電脈波検出アンプ２０によって増
幅された後、Ａ／Ｄ変換器２１によってデジタル信号に
変換され、バス１５を介してＣＰＵ１６へ供給される。

なお、上記カフ加減圧用ポンプ１１と、ＬＥＤドライブ
回路１９とは、出力Ｉ１０インターフェイス２２、バス
１５を介してＣＰＵ１６に接続されている。

次に、第１図中の符号２５はアラーム設定器であり、平
均血圧値がどこまで低下したときにアラームを出力する
かを設定する。このアラーム設定値は、図示しないつま
みを回転して設定するようになっており、例えば、８０
ｎ＋ａＨＨに設定される。

また、符号２６はインターバル設定器であり、血圧測定
の間隔、つまりカフ加減圧用ポンプ１１の駆動間隔を設
定するものである。この測定間隔は、図示しないつまみ
を回転して設定するようになっており、例えば、１〜２
分に設定される。そして、これらの設定値は、入力Ｉ１
０インターフェイス２７を通して、ＣＰＵ１６に供給さ
れ、ＲＡＭ３１に記憶される。

ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ３０に格納されたプログラムによ
って、カフ加減圧用ポンプ１１の制御、光電脈波信号と
カフ圧とに基づく血圧値（平均、最高、最低の各血圧値
）の算出、平均血圧値とアラーム設定値と比較、平均血
圧値がアラーム設定値より下がったときのアラーム出力
等の制御を行うものであり、その動作の詳細は後述する
。

ＣＰＵ１６が演算した各血圧値と、ＣＰＵ１６から出力
されたアラーム信号は、出力Ｉ１０インターフェイス３
５を介して、心電図モニター装置等の各種モニター装置
３６と、表示器３７と、データメモリー装置３８と、警
報器３９とに供給される。

次に、この実施例の動作を説明する。

まず、アラーム設定器２５のつまみを回転して、アラー
ム設定値、つまり平均血圧値の下方限界値を設定すると
ともに、インターバル設定器２６のつまみを回転して、
血圧測定の間隔を設定する。

なお、アラーム設定値は、例えば、８０　＋ｎ＋＋＋Ｈ
ｇ、測定間隔は、例えば、１分に設定される。

このような設定の下に、血圧測定が開始され、ＣＰＵ１
６から、出力される測定開始トリが信号ＳＴにより、一
定の時間間隔で血圧測定が実行される。

第５図は、この血圧測定の一回分の動作を示す波形図で
、同図（ａ）がトリガ信号ＳＴ、同図（ｂ）がカフ圧Ｐ
、同図（ｃ）が光電脈波信号りの波形を示すものである
。

この図から分かるように、トリガ信号ＳＴによって、出
力Ｉ１０インターフェイス２２を通してカフ加減圧用ポ
ンプ１１が駆動され、カフ２に空気を供給して、被検者
の浅側頭動脈を加圧する。この場合、測定の開始に先立
って、約４０ｍｍＨｇのカフ圧を２秒程度保持し、光電
脈波信号りの最適化を行う。

次に、再び、カフ加減圧用ポンプ１１を駆動し、カフ圧
Ｐを２００ａｕａＨｇまで上昇させる。こうしてカフ圧
Ｐが最大値まで上昇したら、一定速度でカブ−圧Ｐを下
げて行く。やがて、カフ圧Ｐが最高血圧と一致した点で
、光電脈波信号りが出現し始める。この光電脈波信号り
の振幅は、次第に増加し、平均血圧のところで最大振幅
となる。

よって、ＣＰＵ１６は、光電脈波信号りの振幅と、カフ
圧Ｐとから最高血圧値と平均血圧値とを求めることがで
きる。すなわち、光電脈波信号りが出現したときのカフ
圧Ｐが最高血圧値であり、光電脈波信号りの振幅が最大
のときのカフ圧Ｐが平均血圧値である。

この場合、測定部位、すなわち浅側頭動脈と心臓位置と
の高さの差りによって、血圧値に誤差が生ずることは既
に説明した。ＣＰＵ１６は、Ａ／Ｄ変換器１８から供給
されるデータによって、前記の値りを求め、これに（１
）式の計算を施して血圧測定値を補正する。

また、最高血圧値と平均血圧値とに一定の演算を施すこ
とにより、最低血圧値を算出する。さらに、光電脈波信
号りの周波数は心拍数に一致することから、ＣＰＵ１６
は心拍数を求めることができる。これらのデータは、表
示器３７にて表示される。

このように、一定間隔のトリガ信号ＳＴが出力される毎
に、血圧値の測定が行なわれる。なお、カフ圧Ｐの最大
値は、２回目以降の測定では、１回目に求めた最高血圧
値＋３０ａ＋ｍＨｇとする。

こうして、１〜２分内の一定間隔で血圧測定を行い、平
均血圧値がアラーム設定値より下がると、表示器３６に
表示されるとともに、警報器３７が鳴動される。

なお、カフ２に対する光電センサ５の取り付は方は任意
であり、例えば第６図のように、カフ２における袋体２
Ｃの下面に発光素子５ａと受光素子５ｂを対向させて接
着してもよい。また、この場合、発光素子５ａと受光素
子５ｂをカフ２の袋体２Ｃに接着せずに、カフ２と別体
に取り扱うことも可能である。すなわち、頭部１の浅側
頭動脈を挟むように発光素子５ａと受光素子５ｂを頭部
１に貼り付けてから、それらの上を覆うように、ベルト
３によってカフ２を頭部１に取り付けてもよい。要は、
光電センサ５によって光電脈波を検出できればよい。

また、浅側頭動脈を圧迫するカフ２の装着方法も任意で
あり、またこのカフ２またはベルト３に心臓位置モニタ
６を取り付けるようにしてもよい。

また、カフ２に対して、他の測定方式の間接的血圧１１
１１ｉ定装置、例えば容積補償法による間接的血圧測定
装置を接続することも可能である。容積補償法は、血管
の容積を一定に保つように、カフによって、血圧の脈動
に応じた圧力を血管に加えることにより、カフの圧力の
変化を血圧の変化りして連続的に検出するものであり、
この場合には、カフ２に取り付けた検出手段は浅側頭動
脈の血管容積を検出することになる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、被検者の頭部の測定
部位をカフに上って鋸歯状波状に圧迫して、血圧の測定
を行うようにしたので、次のような効果を得ることがで
きる。

■被検者の頭部を測定部位としているため、血圧測定時
に手や腕の動きを全く拘束せず、自由な状態での血圧測
定を実施することができる。

■被検者の全身の自由な動きを拘束せずに、運動時の血
圧測定を実施することができる。例えば、歩行、ジョギ
ング、踏台昇降等の一般的運動負荷中の血圧測定、ある
いはキーボード操作、重量挙げ、自転車運転などの両腕
を使用する負荷中においても高精度の血圧測定を実施す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の一実施例を説明するた
めの図であって、第１図はブロック構成図、第２図はカ
フの断面図、第３図はカフの分解斜視図、第４図はカフ
とベルトの平面図、第５図は血圧測定時の動作を説明す
るための波形図、第６図は光電センサの取り付は方の変
形例を説明するためのカフの断面図である。 ■・・・・・・頭部、　　２・・・・・・カフ、　　２
ａ・・・・・・パッド、２ｂ・・・・・・環状段部、　
２Ｃ・・・・・・袋体、２ｄ・・・・・・プレート、　
　２ｅ・・・・・・チューブ、２ｆ、２ｇ・・・・・・
ガイド溝、 ５・・・・・・光電センサ（検出手段）、・・発光素子
、 ｂ・・・ ・受光素子、 １・・・・ カフ加減圧用ポンプ（加圧手段）、 ６・・・ ・・ＣＰＵ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 身体の頭部の一部に装着されるカフ部と、 該カフ部を鋸歯状波状に間欠的に加圧する加圧手段と、 前記加圧された部分を通る血管の光電脈波を検出する検
   出手段と、 該検出手段から出力された光電脈波信号と前記カフ部の
   圧力とに基づいて血圧を求める演算手段とを具備してな
   ることを特徴とする血圧測定装置。