JPH0242253Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案はカフの圧迫圧力を徐々に降下させつつ
血圧測定を行う形式の血圧測定装置に係り、特
に、そのカフの圧力降下速度を制御する装置に関
するものである。

従来技術 血圧測定に際して、身体の一部を圧迫するカフ
内の気体、液体等の流体を排出することにより、
そのカフの圧迫圧力を徐々に降下させる型式の血
圧測定装置が従来から提供されている。そして、
斯る型式の血圧測定装置においては、オシロメト
リツク方式、マイクロホン方式、或いは超音波方
式等の手段によつて、カフの圧力降下に伴つて変
化する脈波、コロトコフ音、或いは動脈表壁の拍
動等を検出し、最高血圧値、最血圧値等を決定す
るようになつている。したがつて、この種の装置
では、カフの圧力降下速度が早過ぎると各隣接脈
波間等の圧力変化量が大きくなつて血圧測定精度
が低下する一方、それが遅過ぎる場合には被測定
者にうつ血症状等が惹起され易くなるところか
ら、カフの圧力降下速度はそれ等の釣合いのとれ
た所定の速度に制御されることが望ましく、例え
ば日本循環器管理協議会においては２〜３mm
Hg／秒程度と定められている。

これに対し、カフの圧力降下速度を制御する装
置として、従来より、カフの流体排出路にードル
弁等の流量調節弁を設け、その流通面積を調節す
ることによつて流体の排出量を制御するようにし
たものが提案されている。しかしながら、このよ
うな装置においてカフの圧力降下速度を所定の速
度に制御するためには、カフの圧力降下とともに
流通面積をきめ細かく調節しなければならないと
ころから、高精度の流量調節弁やその流量調節弁
を微妙に制御する制御装置を必要としていた。こ
のため、装置が高価になるとともに、使用時にお
ける保守、管理等もきめ細かく実施する必要があ
つた。

これに対し、たとえば実願昭53−183439号公報
および実願昭56−27722号公報に記載されている
ように、、ゴム等の弾性体より成る弁座を備え、
圧力が高い状態では弁隙間が狭く、圧力が低くな
るに従つてその刻々の圧力値に応じて弁隙間が拡
大する排気制御弁が提案されている。この装置に
よれば、カフ内の流体の圧力に応じて弁座が変形
することにより流体の流通面積が自動的に調節さ
れるため、ほぼ一定のカフ圧降下曲線が得られる
利点がある。しかしながら、このような装置にお
いては、温度、湿度等の外的要因あるいは経時変
化による弁座の弾性力の変化や、弁座の加工精度
のばらつき等のため、流体の流通面積の調節が常
に一定ではなくなる不都合があつた。このためこ
のような装置においても、カフの圧力降下速度を
良好に制御することが困難であつたのである。

考案の目的 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、前述した形
式の血圧測定装置において、特に微妙な制御を必
要とせず、しかもカフの圧力降下速度を良好に制
御し得るカフの圧力降下速度制御装置を提供する
ことにある。

考案の構成 斯かる目的を達成するための、本考案の要旨と
するところは、血圧測定に際して、身体の一部を
圧迫するカフ内の流体を排出することによりその
カフの圧迫圧力を徐々に降下させる形式の血圧測
定装置において、前記カフの流体排出路に、一定
容積の室を備え、カフ内の流体をその一定容積の
室内に一旦流入させるとともにその一定容積の室
内の流体を排出する定容積型排出装置を設けると
ともに、前記カフの圧力降下量が予め定められた
目標値と一致するように定容積型排出装置の作動
回数を調節する排出制御装置を設けることによ
り、前記カフの圧迫圧力降下速度を制御するよう
にしたことにある。

考案の効果 このようにすれば、カフ内の流体を一定容積の
室内に一旦流入させるとともにその一定容積の室
内から排出させる定容積型排出装置の作動回数が
調節されることによりカフ圧の降下量が制御され
るので、ニードル弁などのように微妙に流通面積
を制御するための高精度の部品を必要としないの
である。それ故、高精度の部品を必要とすことな
く制御装置が容易に構成され得るとともに、使用
時における保守、管理が極めて容易となり、しか
もカフの圧力降下速度が良好に制御され得るので
ある。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図において、１０は人体の腕部等を圧迫す
るための袋状のカフであつて、そのカフ１０に
は、カフ１０内の圧力を検出してその圧力を表す
圧力信号SPを出力する圧力センサ１２、カフ１
０内に液体、気体等の流体を供給してカフ１０を
昇圧する供給ポンプ１４、カフ１０内の圧力を血
圧測定終了時に急速に降下させるための急速排出
用電磁弁１６、および血圧測定に際してカフ１０
の圧力を徐々に降下させる定速排出用電磁弁１８
が接続されている。

圧力センサ１２から出力される圧力信号SPは、
ローパスフイルタ２０およびバンドパスフイルタ
２２にそれぞれ供給される。ローパスフイルタ２
０およびバンドパスフイルタ２２は共に増幅器を
備えて構成され、ローパスフイルタ２０において
は供給された圧力信号SPを増幅した後、人体の
脈拍に同期す脈波である振動成分を除去した圧力
信号SPをＡ／Ｄコンバータ２４に供給する一方、
バンドパスフイルタ２２においては供給された圧
力信号SPを増幅した後、その圧力信号SP中から
脈波成分のみを取出した脈波信号SMをＡ／Ｄコ
ンバータ２４に供給する。そして、Ａ／Ｄコンバ
ータ２４においては、供給された圧力信号SPお
よび脈波信号SMをそれぞれデジタルコード化し
た圧力信号SPD、脈波信号SMDに変換した後、
Ｉ／Ｏポート２６に供給する。

また、前記定速排出用電磁弁１８には、カフ１
０内の流体を外部に排出する排出通路２８が接続
されており、その排出通路２８には流体の振動伝
達を抑制するためにたとえば一定容積の空室を備
えた緩衝器３０が介在せしめられているととも
に、排出通路２８の先端には一定容量の室を備
え、カフ１０内の流体をその一定容積の室内に一
旦流入させるとともにその一定の容積の室内の流
体を排出する定容積型排出装置としての排出シリ
ンダ３２が設けられている。

排出シリンダ３２は、第２図に示されているよ
うに、有底円筒状を成すシリンダハウジング３４
と、そのシリンダハウジング３４内に摺動可能に
嵌合されているピストン３６と、そのピストン３
６を往復駆動するモータ３８と、ピストン３６の
往復動に連動する電磁弁４０とを備えて構成され
ている。シリンダハウジング３４内にはピストン
３６によつて流体室４２が形成されており、その
流体室４２には２個のポート４４および４６が設
けられている。そして、一方のポート４４は電磁
弁４０を介して排出通路２８に接続されていると
ともに、他方のポート４６は電磁弁４０を介して
外部に連通せしめられている。また、電磁弁４０
は、ピストン３６が流体室４２を膨張する方向す
なわち第２図において右方向へ移動する時には、
排出通路２８と流体室４２とを連通せしめるとと
もに、流体室４２と外部との連通を遮断する。第
２図はこの状態を示している。一方、ピストン３
６が流体室４２を収納する方向すなわち第２図に
おいて左方向へ移動する時には、排出通路２８と
流体室４２との連通を遮断するとともに、流体室
４２と外部とを連通せしめるようになつている。

したがつて、ピストン３６が図中右方向へ移動
させられる時に排出通路２８から流体室４２内へ
一定容積の流体が流入させられ、その流体はピス
トン３６が図中左方向へ移動させられる時に外部
へ排出される。換言すれば、モータ３８の一回転
毎に一定容積ずつの流体が排出通路２８から外部
へ排出されるのである。

第１図に戻つて、前記Ｉ／Ｏポート２６にはデ
ータバスラインを介してCPU５０，RAM５２，
ROM５４が接続されており、CPU５０はRAM
５２の一時記憶機能を利用しつつROM５４に予
め記憶されたプログラムに従つてＩ／Ｏポート２
６に供給される信号を処理し、供給ポンプ１４、
排出シリンダ３２、電磁弁１６および１８にそれ
ぞれ駆動信号PD１，PD２，MD１，MD２を供
給する。また、表示器５６には表示信号DDが
Ｉ／Ｏポート２６から供給されて、最高血圧値お
よび最低血圧値を数字表示するようになつてい
る。

次に本実施例の作動を説明する。

先ず、図示しない起動スイツチが操作される
と、CPU５０が予めROM５４に記憶されたプロ
グラムに従つて作動を開始し、電磁弁１６および
１８が閉じられるとともに供給ポンプ１４が駆動
信号PD１に従つて作動させられる。このため、
カフ１０内に気体、液体等の流体が供給されてカ
フ１０の圧力が上昇させられ、カフ１０が巻き付
けられた人体の一部が圧迫される。そして、圧力
信号SPDが表すカフ１０内の実際の圧力が予め
設定された被測定者の最高血圧値よりも高い最高
圧力に到達すると供給ポンプ１４の作動が停止さ
せられる。

次に、定速排出用電磁弁１８が開放されるとと
もに、排出シリンダ３２のモータ３８が駆動信号
PD２に従つて作動させられる。このとき、モー
タ３８の回転数Ｒは予め設定された初期値Rsと
されており、排出シリンダ３２からはこの回転数
Rsに対応した量すなわちRs回分の流体が排出さ
れて、カフ１０の圧力が徐々に降下させられるこ
ととなる。なお、この回転数Ｒはパルス等のデジ
タル信号でモータ３８に供給されるようになつて
いる。そして、このカフ１０の圧力降下に伴つて
変化する脈波を検出して最高血圧値、最低血圧値
が決定されるのであるが、この血圧測定と並行し
て第３図に示す排出制御ルーチンが所定の周期、
すなわちＩ／Ｏポート２６に供給される脈波信号
SMDから１つの脈波が検出される毎に実行され
る。

以下、この排出制御ルーチンを第３図のフロー
チヤートに従つて説明する。

まず、ステツプＳ１が実行されて脈波が検出さ
れた時の圧力信号SPDが表すカフ１０内の実際
の圧力Pnが読み込まれる。次に、ステツプＳ２
において１つ前の脈波検出時におけるカフ１０内
の実際の圧力Pn_-1がすでに読み込まれているか
否かが判断され、圧力Pn_-1が読み込まれていな
い場合には直ちに排出制御ルーチンが終了する
が、圧力Pn_-1が読み込まれている場合にはステ
ツプＳ３が実行される。ステツプＳ３において
は、圧力Pn_-1と圧力Pnとの差圧△Ｐが算出され
る。この差圧△Ｐは、一脈波間あたりのカフ１０
の圧力降下量を表している。そして、ステツプＳ
４においては、この圧力降下量△Ｐがめ定められ
た一脈波間あたりの目標圧力降下量Ａ±αよりも
大きいか否かが判断される。この目標圧力降下量
Ａ±αは、例えば２〜３mmHg程度の値に所定の
許容幅αを含んで定められている。

圧力降下量△Ｐと目標圧力降下量Ａとの差（△
Ｐ−Ａ）がαよりも大きい場合にはステツプＳ５
が実行され、モータ３８の回転数Ｒが前記初期値
Rsから補正値ｒ（△Ｐ）を減算した値に設定され
る。このため、排出シリンダ３２から排出される
流体の排出量が低減せしめられて、カフ１０の圧
力降下速度が遅くなる。一方、圧力降下量△Ｐと
目標圧力降下量Ａとの差（△Ｐ−Ａ）がαよりも
大きくない場合にはステツプＳ６が実行されて、
圧力降下量△Ｐと目標圧力降下量Ａとの差（△Ｐ
−Ａ）が−αよりも小さいか否かが判断され、小
さい場合にはステツプＳ７が実行される。ステツ
プＳ７においては、前述のステツプＳ５とは逆に
モータ３８の回転数Ｒが初期値Rsに補正値ｒ（△
Ｐ）を加算した値に設定される。これにより、排
出シリンダ３２から排出される流体の排出量が増
加せしめられて、カフ１０の圧力降下速度が早く
なる。なお、ここで補正値ｒ（△Ｐ）は、予め一
定の値に設定されたものでも良いが、第４図に示
されるように実際の圧力降下量△Ｐと目標圧力降
下量Ａとの差の大きさ（｜△Ｐ−Ａ｜）に従つて
変化するように設定すれば、カフ１０の圧力降下
速度が一層迅速に制御され得ることとなる。

上記ステツプＳ６において、圧力降下量△Ｐと
目標圧力降下量Ａとの差（△Ｐ−Ａ）が−αより
も小さくない場合、すなわち圧力降下量△Ｐが予
め所定の許容幅を含んで設定された目標圧力降下
量Ａ±αの範囲内にある場合には、ステツプＳ８
が実行される。ステツプＳ８においては、モータ
３８の回転数Ｒが初期値Rsのままに維持され、
カフ１０の圧力降下速度は変更されない。

そして、以上の排出制御ルーチンは脈波信号
SMDから脈波が検出される毎に繰り返し実行さ
れ、圧力降下量△Ｐが目標圧力降下量Ａ＋αより
大きい場合にはステツプＳ５においてモータ３８
の回転数Ｒが補正値ｒ（△Ｐ）だけ減算される一
方、圧力降下量△Ｐが目標圧力降下量Ａ−αより
小さい場合にはステツプＳ７においてモータ３８
の回転数Ｒが補正値ｒ（△Ｐ）だけ加算されるこ
とにより、各々の脈波間におけるカフ１０の圧力
降下量△Ｐが目標圧力降下量Ａ±αと一致するよ
うに制御されるのである。従つて、上記排出制御
ルーチンが、本考案の排出制御手段を構成してい
る。なお、排出シリンダ３２の作動に伴う脈動
は、排出シリンダ３２とカフ１０との間に緩衝器
３０が設けられていることにより、カフ１０内の
圧力に対して殆ど影響しないのである。

カフ１０の圧力がこのように所定の速度で降下
させられる際に、図示しないプログラムに従つて
血圧測定が実行される。この血圧測定は、前述し
たようにカフ１０の圧力降下に伴う脈波の大きさ
の変化から最高血圧値、最低血圧値を決定するる
オシロメトリツク方式によつて為され、その最高
血圧値および最低血圧値が表示器５６に数字表示
される。その後、急速排出用電磁弁１６が開放さ
れて、カフ１０内の流体が急速に排出される。

したがつて、本実施例の血圧測定装置によれ
ば、カフ１０の圧力降下量が予め定められた目標
値と一致するように排出シリンダ３２の作動回数
が調節されることにより、カフ１０の圧力降下度
が所定の値に制御されるため、圧力降下速度のば
らつきによる血圧測定精度の低下が防止され得
る。しかも、カフ１０の圧力降下速度が、被測定
者の一脈波間あたりの圧力降下量△Ｐに基づくも
のであるため、被測定者の脈拍数の多少に拘らず
高精度の血圧測定が可能なのである。

ここで、カフ１０の圧力降下速度は、カフ１０
内の実際の圧力降下量△Ｐが予め定められた目標
圧力降下量Ａ±αと一致するようにモータ３８の
回転数Ｒを調節し、排出シリンダ３２から一定容
量ずつ排出する流体の排出回数をデジタル的に制
御することによつて、所定の降下速度に保持され
るようになつているため、ニードル弁型式等の排
気流量制御弁を用いた従来の場合に比較して、弁
子および弁座の高精度の加工をしたり、あるいは
弁子の位置を微妙に変化させる高精度の駆動制御
装置を必要としないのである。

また、排気流量制御弁を用いた従来の場合に
は、弁子および／または弁座の摩耗に起因する排
気特性の変化や弁子の初期位置（零点位置）のず
れが発生することが避けられなかつたのである
が、本実施例によれば、そのようなことが全く解
消される。

このように、本実施例において採用する排出シ
リンダ３２は、その構造面、機能面における高い
精度を必要とせず、しかもその制御がデジタル的
に比較的単純に行われ得るため、装置が比較的安
価に構成され得るとともに、使用者における保
守、管理が極めて容易となるのである。

加えて、本実施例においては、排出通路２８か
ら排出される流体は一旦流体室４２内に収容され
るのであるが、この流体室４２の容積はピストン
３６の移動に伴つてサイン曲線状に増量させられ
るため、排出通路２８から流体室４２内へ流入す
る流体の流量もサイン曲線に沿つて変化すること
となる。それ故、排出シリンダ３２の作動に伴う
流体の圧力変化は、第５図に示すような滑らかな
曲線となり、しかも、排出シリンダ３２の作動に
伴う流体の振動伝達は緩衝器３０によつて極めて
良好に解消され得るのである。

因みに、排出シリンダ３２を設けることなく、
単に排出通路２８の先端に開閉弁を設けただけの
場合には、その開閉弁の開閉時において排出通路
２８から流出する流体の流量が急激に変化するた
め、流体の圧力変化も第６図に示すような折れ線
となつてしまうのである。尚、第５図、第６図、
および後述の第９図には理解を容易にするために
圧力変化が誇張して示されている。

なお、上述した実施例では定容積型排出装置と
して排出シリンダ３２が用いられているが、第７
図或いは第８図に示すよな装置を用いることも可
能であり、以下これ等の装置について説明する。

先ず、第７図に示した装置はベーンポンプ５８
で、円筒状を成すハウジング６０内には、そのハ
ウジング６０と偏心した状態でロータ６２が設け
られている。ロータ６２には等角度間隔に４個の
ベーン６４が配設されていて、それ等のベーン６
４はロータ６２の外周面から半径方向へ突き出す
ように付勢され、その先端部がハウジング６０の
内周面に当接せしめられている。また、ハウジン
グ６０には、排出通路２８に接続されるポート６
８と外部に連通せしめられるポート７０が設けら
れている。したがつて、ハウジング６０内には、
それ等４個のベーン６４およびロータ６２によつ
て、カフ１０内の流体を排出通路２８から一旦流
入するとともにその流体を外部に排出する、一定
容積の４個の流体室６６が形成されることとな
る。

このように構成されたベーンポンプ５８によれ
ば、ロータ６２の1/4回転毎に一定容積ずつの流
体が排出通路２８から外部に排出されることとな
り、このロータ６２の回転数を前述の実施例と同
様の排出制御ルーチンにより調節することによつ
て流体の排出量、換言すればカフ１０の圧力降下
速度を良好に制御し得る。しかも、排出通路２８
からは殆ど連続的に流体が排出せしめられるた
め、流体の圧力変化が第９図に示すように極めて
円滑となり、緩衝器３０を必ずしも設けなくても
良いのである。

また、第８図に示した装置は定量ボツクス７２
および切換弁７４から構成されており、切換弁７
４はＩ／Ｏポート２６から供給される駆動信号に
従つて、定量ボツクス７２を排出通路２８或いは
外部と択一的に連通せしめるようになつている。
そして、先ず排出通路２８と定量ボツクス７２と
が連通せしめられることによつて、排出通路２８
から一定容量の流体が定量ボツクス７２内に流入
し、その後切換弁７４が切り換えられることによ
つて定量ボツクス７２から外部に排出される。

したがつて、カフ１０内の流体は、切換弁７４
の作動に従つて一定容量ずつ外部に排出させるこ
ととなり、切換弁７４の作動回数が前述の実施例
と同様の排出制御ルーチンにより調節されること
によつてカフ１０の圧力降下速度が良好に制御さ
れ得るのである。

以上、本考案のいくつかの実施例を面に基づい
て説明したが、本考案はその他の態様においても
実施され得る。

たとえば、前述の実施例では何れもオシロメト
リツク方式の血圧測定装置に本考案が適用された
場合について説明したが、マイクロホンによつて
検出したコロトコフ（KOROTOKOFF）音に基
づいて血圧値を決定するマイクロホン方式、或い
は動脈の拍動に起因する超音波のドツプラ変位量
に基づいて血圧値を決定する超音波方式等、その
他の方式の血圧測定装置に対しても本考案が適用
され得ることは勿論である。

また、カフ１０から流体を排出する際の初期段
階において、モータ３８の回転数Ｒが被測定者に
拘らず一定の初期値Rsに設定されるようになつ
ているが、カフ１０内へ流体を供給する昇圧過程
において脈波を検出し、この脈波に基づいて排出
初期における回転数Ｒの初期値Rsを設定するこ
とも可能である。

さらに、カフ１０内の圧力降下速度が一脈波間
あたりの圧力降下量△Ｐに基づいて制御されるよ
うになつているが、一定時間あたりの圧力降下量
に基づいて圧力降下速度を制御するようにしても
良い。

加えて、第７図に示すベーンポンプ５８、或い
は第８図に示す切換弁７４の密閉精度が高い場合
には、定速排出用電磁弁１８を必ずしも設ける必
要はないのである。

その他、本考案はその精神を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を
施した態様で実施し得るものであることは言うま
でもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用された血圧測定装置の一
実施例を説明するブロツク線図である。第２図は
第１図の実施例に備えられた定容積型排出装置の
断面図である。第３図は第１図の実施例における
カフの圧力降下速度を制御する作動を説明する、
本実施例の排出制御手段に対応するフローチヤー
トである。第４図は第３図のフローチヤートにお
ける補正値ｒ（△Ｐ）を説明する図である。第５
図は第２図に示す定容積型排出装置の作動に伴う
圧力変化を示すグラフである。第６図は開閉弁を
用いて流体を排出する場合における圧力変化を示
すグラフで、第５図に対応するものである。第７
図及び第８図は、それぞれ本考案の他の実施例に
おける定容積型排出装置を示す断面図である。第
９図は第７図に示す定容積型排出装置の作動に伴
う圧力変化を示すグラフで、第５図及び第６図に
対応するものである。 １０……カフ、２８……排出通路（流体排出
路）、３２……排出シリンダ（定容積型排出装
置）、５６……ベーンポンプ（定容積型排出装
置）、７２……定量ボツクス（定容積型排出装
置）、７４……切換弁（定容積型排出装置）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 血圧測定に際して、身体の一部を圧迫するカフ
   内の流体を排出することにより該カフの圧迫圧力
   を徐々に降下させる形式の血圧測定装置におい
   て、 前記カフの流体排出路に、一定容積の室を備
   え、該カフ内の流体を該一定容積の室内に一旦流
   入させるとともに該一定容積の室内の流体を排出
   する定容積型排出装置を設けるとともに、前記カ
   フの圧力降下量が予め定められた目標値と一致す
   るように該定容積型排出装置の作動回数を調節す
   る排出制御手段を設けることにより、前記カフの
   圧迫圧力降下速度を制御するようにしたことを特
   徴とする血圧測定装置におけるカフの圧力降下速
   度制御装置。