JPH0347232A - 血圧計のカフのタイプの認識方法 - 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〕 本発明は、非侵襲性自動血圧計のカフクィプの認識方法
に関し、該方法は圧力または音響パルスを使用するもの
である。

〔従来の技術〕

いくつかの装置において、成人および新生児用にカフを
選択する場合、装置上に設けられた選択スイッチによっ
て行なわれている。つまり、選択スイッチは、成人であ
るか新生児であるかによって装置の操作モードを手動選
択するために用いられる。しかしながら、例えば成人用
のカフを新生児用のものに取り換えるようなとき、選択
スイッチの位置の切り換えを忘れるという危険が常に存
在する。この様な過失により新生児に対して深刻な損傷
を与える場合がある。

欧州特許出願公開第１２２１２３号はカフのサイズの自
動認識のために開発された方法を開示している。

所定の圧力がカフ内にポンプ注入され、その後カフ内の
圧力を下げるためにバルブが開けられる。

バルブを開ける際に音響パルスが発生し、それがチュー
ブに沿ってカフへ到達し、さらに検出器へ達し、検出器
においてバルブ開から音響パルスが検出器へ到達するま
での時間が計算される。音響パルスが検出器へ到達する
までの時間はカフのサイズによって異なる。この遅延時
間は、新生児用のカフに接続されるチューブの長さを成
人用カフに接続されるチューブの長さよりも短かくする
ことによってさらに調節することができる。音響パルス
の遅延時間は、新生児用のカフにつながるチューブを側
チューブに合わせてカフと検出器を直接チューブでつな
ぐことによってさらに縮めることができる。遅延時間に
基づき、マイクロプロセッサは成人用カフであるか新生
児用カフであるかを決定する。

前述の引用された欧州特許出願の音響パルスに基づく解
決策の第１の問題は、任意の長さのチューブを圧力伝達
システムとカフをつなぐチューブとして採用できないと
いうことであり、その理由はこのシステムによるプログ
ラムは或る許容範囲で制限されたパルス伝達時間の測定
を含んでいるからである。しかしながら、実用上は、そ
の発明のシステムにおいて使用されるチューブよりも実
質的に短かいかまたは長いチューブを使う必要がある場
合がある。成人用と子供用とで等しい長さのチューブを
使うと、カフサイズの言忍識がより困難になるので、安
全に操作することができない。

さらには、カフを異なるサイズのカフと交換する場合に
、チューブ全体も交換しなければならということから、
より多くの問題が生じる。短かいアダプタは使用できな
い。

カフ内に所定の圧力をポンプ注入し、その後、該圧力の
到達から圧力低下までの時間を計算する方法も知られて
いる。この方法は空気の流出量はカフのサイズに依存す
るということに基づいてぃる。この流出にかかる時間が
長い程カフのサイズが大きいということは疑問である。

この解決策における問題は、カフまたはカフチューブの
損傷により最悪の場合にカフのサイズを誤って認識する
ことになることである。チューブの損傷によりカフの収
縮に要する時間が著しく長くなる場合がある。

カフサイズの自動認識はカフ内に所定の圧力をポンプ注
入するに要する時間を測定することによっても達成され
る。つまり、より大きいカフにおける注入時間は小さい
カフの場合よりも長い。この形式の解決策における問題
は、主管の欠陥とポンプ特性の変動の問題を含んでおり
、そのためにカフを誤って認識してしまうということで
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は上記の問題点を取り除くことにある。つ
まり、その目的は、ポンプ特性の変動と主管の不安定性
に依存せず、任意の長さのチューブを使用することがで
き、カフが異なるサイズのものと交換されてもチューブ
を交換する必要のない信頼性の高い自動カフ認識方法を
提供することにある。他の目的は、患者に対して動的な
アーチファクトを与えない程の短かい時間にすばやく行
なわれるカフタイプ認識テストを提供することにある。

さらに他の目的は、カフにかけられる検出可能な圧力パ
ルスを強めるための圧力測定システムを提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の自動認識方法は、正の圧力がバルブがら圧力検
知要素へのパルスの発生のために用いられ、検出された
パルスの幅が測定され、測定されたパルス幅が予め定め
られたパルス幅閾値と比較され、この比較に基づき、よ
り大きいカフおよびより小さいカフが互いに区別され、
測定されたパルス幅が使用中のカフサイズを指示するこ
とを特徴とするものである。

〔作　用〕

カフのタイプの認識に関する本発明は、同時にマイクロ
ホンとしての役割も有し、ノくルブを急速に開き閉じる
ことにより発生されかつ可能な限り幅の狭い圧力または
音響パルスの幅を監視するための圧力検知要素を用いる
ことに基づいている。

パルス幅はバルブと圧力検知要素との間の７　ＸＩ　７
レス応答を変えることにより影響され得る。

最も好ましい結果は、圧力検知要素によって検知される
パルスの幅を、より小さいカフを用いるときにより大き
いカフを用いるときよりも広くすることによって得られ
る。実際、このことは、例えば子供用のカフとの接続に
おいてはノくルス応答変更手段を置き、一方成人用カフ
を認識する際にはそれを完全に取り除くことによって好
適に達成される。もちろん、この反対の方法も可能であ
る。

バルブを急速に開き閉じることにより発生したパルスは
直接またはパルス応答変更要素を介して圧力検知要素へ
運ばれる。圧力検知要素への途中において、該パルスは
カフを経るかまたはそれをバイパスする。

自動認識のための制御要素には所与のパルス幅、例えば
、より大きいカフとより小さいカフの使用により得られ
るパルス幅の値の範囲内の値が割り当てられ、測定過程
において得られたパルス幅の値がその値と比較される。

パルス幅がこの閾値よりも大きければ、制御要素は現在
使用されているカフが小さい方であると認識し、パルス
幅が闇値よりも狭ければ大きい方であると認識する。つ
まりこの場合、圧力検知要素で検知されるパルスの幅を
拡げるパルス応答変更要素がより小さいカフと共に用い
られている。

以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する
。

〔実施例〕

第１図はカフタイプ認識方法において用いられる装置の
概略図である。本図に示された例は新生児の血圧測定に
関わるものである。チューブ３はポンプ１と高速動作オ
ンオフバルブ２を接続している。適切なオンオフバルブ
としては、例えばソレノイドバルブ、圧電バルブおよび
磁気ひずみ（ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅ）バル
ブが挙げられる。バルブ２はさらに他のチューブ４でス
ペーサブロック５に接続されており、このスペーサブロ
ック５にはパルス応答変更要素６が設けられている。ス
ペーサブロック５はチューブ７を介してカフ８に接続さ
れている。排出バルブ９はオンオフバルブ２とスペーサ
ブロック５を接続するチューブと連絡している。一方、
カフからスペーサブロック５へのチューブ１０とそこか
ら圧力検知要素１２へのチューブ１１とがある。圧力検
知要素１２からの信号はＡＣ／ＤＣ信号分離器１３とフ
ィルタ１４．１５を経て制御要素１６へ達する。制御要
素１６は受信信号に基づいてカフタイプを君忍識するこ
とができる。バルブ２゜９およびポンブエもま、た該制
御要素、好適にはマイクロプロセッサにより制御される
。

スペーサブロック５は第２図の長手方向の断面図でより
詳細に示される。スペーサブロック５からのチューブ１
７は従来バルブ２とカフ８をつないでいたチューブ４に
クランプ部材１８または１９で取り付けられる。スペー
サブロック５のチューブ１７の他端には、チューブ７を
介してクランプ部材１９または１８によりカフが取り付
けられる。スペーサブロック５にはカフ８から圧力検知
要素１２まで伸びるチューブ１０および１１の間に適合
するチューブ２０も設（すられている。スペーサブロッ
クチューブ１７の内側にはパルス応答可変要素６があり
、それには圧力または音響パルスを通過させるためのす
き間２１が設けられている。この要素は好適にはチュー
ブ状構造をなしている。パルス応答変更要素は該要素６
が長い程大きい直径を持つことができるがもちろんその
逆も同様である。要素６は制御要素１６が圧力検知要素
１２から受けとる測定値に基づきカフの大小が区別でき
るようにするためパルスの幅を充分に拡げるものである
。

第３図は成人の血圧測定のためのカフサイズ認識方法に
おいて用いられる装置の概略を表わす。

第１図との相違はスペーサブロック５がカフ２２へのチ
ューブを接続する接続ピース２３で置き換えられている
点のみである。この接続ピースにおいて、パルス応答変
更要素２４はオンオフバルブ２とカフ２２をつなぐチュ
ーブ４と、カフと圧力検知要素１２をつなぐチューブ１
１とを結合するだめの結合チューブ２５を具備している
。結合チューブ２５の目的は圧力検知要素１２で検出さ
れるパルスの幅を狭めることにある。この場合において
、該パルス応答変更要素２４は第１図に示したものと逆
のモードで動作する。

第４ａ図および第４ｂ図は圧力検知要素１２から受は取
った信号からＡＣ／ＤＣ信号分離器１３で分離されたＡ
Ｃ成分を表わし、該ＡＣ成分は圧力（Ｐ）と時間（１）
の開数関係として示されている。ＡＣ成分は高速で高周
波数の信号である。−方、フィルタで分離されたＤＣ成
分はゆっくりとした信号である。第４ａ図は第１図の装
置で得られた信号を表わし、第４ｂ図は第３図の装置で
得られた信号を表わす。

カフのＳｌ識に先立って、正の圧力をつくるためにポン
プ１によってポンプ注入動作が開始されその後短期間例
えばｌＱｍｓｅｃ間オンオフバルブ２が開となる。圧力
または音響パルスはカフ８または２２を経るかあるいは
それをバイパスして圧力検知要素１２へ達し、圧力検知
要素はマイクロホンとしても作用する。圧力検知要素１
２から発信された信号に基づき、制御要素はパルス幅を
計算する。制御要素１６にはパルス幅またはパルス区間
に対する或る閾値が設定されており、制御要素は測定さ
れたパルス幅がこの閾値のどちらの側にあるかにより、
より大きいカフとより小さいカフを０ｉＣＩ　！するた
めにこの値との比較を行なう。第４ａ図に示すように、
パルス幅が制御要素に設定されている閾値を超えていれ
ば、制御要素はそれをより小さいカフと認識する。その
理由はパルスの伝播を減速するパルス応答変更要素６が
設けられているのは小さいカフであるからである。得ら
れた情報にもとづき、制御要素は小さいカフ８に要求さ
れる装置の動作を行なう。カフサイズはカフの圧力を下
げるときにも考慮されることが好ましい。

オンオフバルブによって発生される圧力パルスの幅がｌ
Ｑｍｓｅｃであれば、検出されるパルスを拡げるパルス
応答変更要ｓ６が設置されているとき圧力検知要素によ
って検知される圧力パルスの幅は約１７Ｑｍｓｅｃであ
る。この結果は用いられるパル応答変更要素６の性質に
強く依存するものであることはもちろんである。

一方、第４ｂ図に示すようにパルス幅が閾値以下である
ならば、パルス幅を拡げるパルス応答変更要素６がない
ことから、制御要素はそれを大きいカフと認識する。オ
ンオフバルブから出された圧力パルスの幅がｌＱｍｓｅ
ｃであるとき、圧力検知要素で検知されるパルス幅は約
３５ｍ５ｅｃである。同様にこの値も様々な因子に依存
する。

単一の圧力パルスで充分であるが、用いられているカフ
のタイプに関する絶対的な確信を得るためには、カフタ
イプの決定のためのテストを２゜３回行なうことが実用
上好ましい。好適には認識はカフの膨張が初まるや否や
実施される。しかしながら、カフの膨張期間中であって
もオンオフバルブ２を閉め短かい期間で再度開けること
によって短かい期間だけ流れを中断することによっても
認識を行なうことができる。

次の測定が直ちに開始されるのでなければ、カフタイプ
のＳ忍識は血圧の次の測定に先立って毎回性なうことが
好ましい。

誤って大きいカフがスペーサブロック５に接続されない
ようにするた於には、スペーサブロック５に小さいカフ
のみに合うアタッチメントを設けることが好ましい。パ
ルス幅を拡げる役を果たすパルス応答変更要素６に適合
するスペーサブロック５なしで小さいカフが直接チュー
ブ４と１１に接続できないようにすることも好適である
。接続ピース２３にもまた小さいカフとの接続を妨げる
アタッチメントを設けることが好ましい。

本発明は上記の具体例に限定されることはなく、本発明
の様々な詳細部分が特許請求の範囲内で修正可能である
ことは勿論である。

カフタイプの認識は前述と逆の態様でも実施可能である
。すなわち、バルブ２と圧力検知要素１，２の間で優勢
なパルス応答を変更して、大きいカフのＫｌ　２の際に
パルス幅を増加させるようにすることである。この場合
において、小さいカフの認識の際にパルス応答変更要素
が全く必要ないかあるいは用いるならば圧力検知要素で
検出されるパルスの幅を狭めるものでなければならない
。

検出パルスを拡げるためのスペーサブロックに適合する
パルス幅変更要素６は第２図に示した具体例と実質的に
異なるものでも良いことは勿論である。単一のチューブ
の替わりに並列または直列の間係にある複数のチューブ
を用いることもできる。その他の解答としては、例えば
、パルス応答変更要素の役をする１つ以上のすき間が設
けられた穿孔プレートが挙げられる。パルス応答変更要
素６はすき間２１またはチューブ４．５または７内に置
かれた線状物の様な単なる障害物でも良い。

これらは可能な具現物のうちのいくつかの例であり他の
解答も存在する。重要なことは、結局、バルブと圧力検
知要素との間のパルス応答を変更する能力である。

独立のスペーサブロック５は必ずしも必要なものではな
い。パルス応答変更要素６はカフ８に接続されるチュー
ブ７内にも、あるいはカフ８それ自身内にも、あるいは
またチューブ４内にも位置することが可能であるからで
ある。パルス応答変更チューブは必ずしも何らかのチュ
ーブ例えばスペーサブロックの内側に置かれるべきもの
でなく、ポンプまたはバルブからカフへのチューブの一
部であっても良い。独立のパルス応答変更要素は必ずし
も必要ではなく、圧力検知要素で検知されるパルスの幅
における必要な差異は、カブのタイプに応じて内径が異
なるチューブを使用することによっても発生される。

成人用カフの場合において、チューブを結合するために
第３図において用いられる接続ピース２３とその中に含
まれるパルス応答変更要素２４は必須ではない。それな
しでもカフタイプのＳ忍識は可能であるからである。つ
まり、バルブ２で発生するパルスはカフ２２を介して圧
力検知要素１２へ到達する。しかしながら、接続ピース
２３は圧力検知要素１２で検出されるパルスをさらに狭
める上で好適である 図面を参照した前述の議論は、成人用カフと子供特に新
生児用のカフの認識を主に取り扱っている。当然ながら
、認識能力はこれら２つの異なるタイプのカフのみに限
定されず、本認識システムは他のサイズのカフの認識に
も有用である。必要があれば、圧力検知要素によって検
出されるパルス幅に充分な差異を発生することのできる
パルス応答変更要素を採用することによって、本システ
ムは２つ以上の異なるタイプのカフの認識に適用可能で
ある。

第１図および第３図はカフにオンオフバルブ２をそして
排出バルブ９を接続する単一の共通なチューブを示して
いる。バルブ９とポンプ１はもちろん、それぞれがカフ
へ直接伸びるチューブを有することもできる。この場合
において、小さいカフの認識の際にはパルス応答変更要
素６はポンプとカフの間のチューブ内に少なくとも置か
れなければならないが、バルブからカフへのチューブ内
でも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカフタイプの認識方法において用いら
れ、新生児用カフのための装置の概略図、第２図は第１
図のカフタイプ認識において用いられカフに接続される
チューブに取り付けられる独立のスペーサブロックの断
面図、 第３図は本発明のカフタイプの認識方法において用いら
れ、成人用のカフのための装置の概略図、第４ａ図およ
び第４ｂ図は２つの異なるカフタイプを互いに区別する
ための本発明の認識方法の原理を表わす図。 図において、 １・・・ポンプ、　　　　　２・・・バルブ、３．４，
７．１０，１１，１７．２０・・・チューブ、５・・・
スペーサブロック、 ６．２４・・・パルス応答変更要素、 ８．２２・・・カフ、　　　　９・・・排出バルブ、１
２・・・圧力検知要素、 １３・・・ＡＣ／ＤＣ信号分離器、 １４．１５・・・フィルタ、　１６・・・制御要素、１
８．１９・・・クランプ部材、 ２３・・・接続ピース、　　２５・・・接続チューブ１
６１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、正の圧力がバルブ（２）から圧力検知要素（１２）
   へのパルスの発生のために用いられ、検出されたパルス
   の幅が測定され、測定されたパルス幅が予め定められた
   パルス幅閾値と比較され、この比較に基づき、より大き
   いカフおよびより小さいカフが互いに区別され、測定さ
   れたパルス幅が使用中のカフサイズを指示することを特
   徴とする血圧計のカフの自動認識方法。 ２、バルブ（２）から発生されるパルスは音響パルスま
   たは圧力パルスである請求項１記載の方法。 ３、バルブ（２）から発生されるパルスはカフ（８，２
   ２）を介するかまたはそれをバイパスして圧力検知要素
   （１２）へ達する請求項１または２記載の方法。 ４、前記圧力検知要素（１２）はマイクロホンとしても
   作用する請求項１，２または３記載の方法。 ５、ポンプ（１）によって正の圧力がつくられる請求項
   １〜４のいずれか１項記載の方法。 ６、前記バルブ（２）は高速オンオフバルブである請求
   項１〜５のいずれか１項記載の方法。 ７、オンオフバルブはソレノイドバルブまたは圧電バル
   ブまたは磁気ひずみバルブである請求項１〜６のいずれ
   か１項記載の方法。 ８、バルブ（２）と圧力検知要素（１２）との間で優勢
   でありパルス応答に影響を与える因子の相異によってよ
   り大きなカフ（２２）はより小さなカフ（８）と区別さ
   れる請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。 ９、バルブ（２）と圧力検知要素（１２）の間のパルス
   応答変更要素（６，２４）をより大きいカフとより小さ
   いカフ（８，２２）の１つの認識に用いることによって
   それらが互いに区別される請求項１〜８のいずれか１項
   記載の方法。 １０、より小さなカフ（８）が認識されるとき、バルブ
   （２）から発生したパルスはパルス応答変更要素（６）
   を介して圧力検知要素（１２）へ到達する請求項１〜９
   のいずれか１項記載の方法。 １１、より大きいカフの認識に関連して発生したパルス
   はバルブ（２）とカフ（２２）を接続するチューブ（４
   ）から接続チューブ（２４）を経てカフ（２２）と圧力
   検知要素（１２）を接続するチューブ（１１）に入りさ
   らにそこから該圧力検知要素へ達する請求項１〜１０の
   いずれか１項記載の方法。 １２、より大きいカフの認識に関連して発生したパルス
   はバルブ（２）からチューブ（４）に沿ってカフ（２２
   ）へ達しそれを介してチューブ（１１）に沿って圧力検
   知要素（１２）へ達する請求項１〜１０のいずれか１項
   記載の方法。 １３、正の圧力がバルブ（２）からカフ（８，２２）を
   経て圧力検知要素（１２）へ達するパルスの発生のため
   に用いられ、その後バルブ（２）と圧力検知要素（１２
   ）との間で優勢なパルス応答変更因子に依存した検出パ
   ルスの幅が測定され、測定されたパルス幅が予め定めら
   れたパルス幅閾値と比較され、この比較に基づき、パル
   ス応答へ或る程度の影響を有する因子が或るカフサイズ
   に区切られることからより大きいカフおよびより小さい
   カフが互いに区別されることを特徴とする血圧計のカフ
   の自動認識方法。