JPH0515285Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は血圧測定装置に係り、特に、血管から
発生する脈波に基づいて血圧値を決定する血圧測
定装置の改良に関するものである。

従来技術 脈波から血圧値を測定する血圧測定装置とし
て、本出願人が先に出願し且つ公開された特開昭
63−293424号公報に記載されているように、(a)人
体の一部に着脱可能に取り付けられるハウジング
と、(b)そのハウジングの前記人体の体表面に対向
する位置に配設されてその体表面に押圧されるこ
とにより、その人体内の結果から発生する脈波を
検出してその脈波に対応する脈波信号を出力する
圧力センサと、(c)前記ハウジングとの間に気密な
圧力室を形成するダイヤフラムと、そのダイヤフ
ラムを介してハウジング内に相対移動可能に保持
されて上記圧力センサを前記体表面に押圧する押
圧部材とを含む押圧手段と、(d)上記圧力室内に圧
力気体を供給する圧力供給源と、(e)前記圧力セン
サから出力される前記脈波信号に基づいて前記血
管内の血圧値を決定する制御回路とを備えた血圧
測定装置が知られている。このような血圧測定装
置によれば、カフより上腕部を圧迫して血圧値を
測定する型式の装置に比較して、血圧循環を損な
うことなく簡便に血圧測定を行うことができる。

考案が解決すべき課題 ところで、上記のような型式の血圧測定装置を
被検者に携帯させる場合には、ハウジングをでき
るだけ小型とし且つ装置全体をコンパクトに構成
することが望まれる。しかしながら、上記従来の
血圧測定装置では、比較的広いスペースを要する
圧力供給源が必要であるため、圧力供給源をハウ
ジングの外部に配設してエア配管等を介してハウ
ジングと接続しなければならず、装置全体がコン
パクトに構成され得なかつた。このため、装置の
取扱いや持運びが面倒であるとともに、ハウジン
グから延び出したエア配管等により被検者の動き
が制約される不都合があつた。

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、ハウジングが
小型でしかも装置全体がコンパクトに構成される
血圧測定装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 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、人体の一部に着脱可能に取り付け
られるハウジングと、そのハウジングの前記人体
の体表面と対向する位置に配設されて該体表面に
押圧されることにより、人体内の血管から発生す
る脈波を検出して脈波に対応する脈波信号を出力
する圧力センサと、その圧力センサを前記体表面
に押圧する押圧手段と、前記圧力センサから出力
される前記脈波信号に基づいて前記血管内の血圧
値を決定する制御回路とを備えた血圧測定装置で
あつて、(a)前記押圧手段および前記制御回路が前
記ハウジングに組み込まれ、且つ、前記押圧手段
が、(b)前記ハウジングが前記人体の一部に装着さ
れた状態で中心軸が前記体表面に対して垂直とな
るように該ハウジングに固設された雄ねじ部材
と、(c)その雄ねじ部材と螺合され且つ外周面に噛
合い歯が形成されたナツト部材と、(d)出力軸を有
するモータと、(e)そのモータの出力軸に固設され
且つ前記噛合い歯と噛み合わされた歯車と、(f)前
記圧力センサを端部に備えて前記雄ねじ部材に嵌
合され且つ前記ナツト部材と相対回転可能に連結
された筒状部材と、(g)その筒状部材を前記雄ねじ
部材に対して相対回転を阻止しつつ前記軸方向に
案内する案内手段と、を含むことにある。

作 用 このような血圧測定装置では、血圧測定に必要
な圧力センサや押圧手段、制御回路は全てハウジ
ングに組み込まれる。同時に、押圧手段は、圧力
センサを端部に備え、ハウジングに固設された雄
ねじ部材に嵌合され且つ上記雄ねじ部材と螺合さ
れたナツト部材と相対回転可能に連結された筒状
部材が、案内手段により、モータの回転に伴つて
雄ねじ部材に対して相対回転が阻止されつつ軸方
向に案内されることによつて、ナツト部材と共に
体表面に対して垂直な方向へ移動させられるよう
に構成される。

考案の効果 このため、本考案の血圧測定装置によれば、押
圧手段が雄ねじ部材やナツト部材等のねじ部材が
モータにより駆動される構成とされて圧力供給源
が不用となるため、従来のようにエア配管等がハ
ウジングから延び出している血圧測定装置に比較
して、取扱いや持ち運びが容易となり、またエア
配管等によつて被検者の動きが制約されることが
解消される。

また、圧力センサのハウジングからの突出し状
態はモータが停止しても維持されるために電力消
費が少なく、ハウジング内に収容されるバツテリ
の寿命が長くなつて耐久性が高められる。

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はバンド１２によつて被
検者の手首１４に着脱可能に取り付けられるハウ
ジングであり、中間部に設けられた仕切板１６に
よつて上下に分割されている。手首１４の体表面
１８に面する下側の部屋には、上記仕切板１６に
雄ねじ部材２０が体表面１８に対して略垂直とな
るように固設されており、その雄ねじ部材２０に
はナツト部材２２が螺合されている。ナツト部材
２２の外周面には噛合い歯が形成されて、モータ
２４の出力軸２４ａに設けられたピニオン２５と
噛み合わされており、そのモータ２４によつてピ
ニオン２５が回転駆動されることにより、ナツト
部材２２は雄ねじ部材２０に沿つて上下方向、す
なわち体表面１８に対して略垂直な方向へ移動さ
せられる。

上記雄ねじ部材２０の下端部には、円筒形状を
成す押圧部材２６が嵌め合わされている。この押
圧部材２６は、本考案の筒状部材に相当するもの
であつて、雄ねじ部材２０の外周面に上下方向に
形成された本考案の案内手段に相当する係合溝２
８と図示しない係合突起とが係合させられること
により、雄ねじ部材２０に対して相対回転不能か
つ上下方向の移動可能とされている。また、押圧
部材２６の上端は、前記ナツト部材２２に相対回
転可能かつ上下方向の相対移動不能に係合させら
れており、これにより、この押圧部材２６はナツ
ト部材２２と共に体表面１８に対して略垂直な方
向へ平行移動させられ、その体表面１８に押圧さ
れる。

押圧部材２６の下端には、その押圧部材２６の
移動方向と直角、換言すれば体表面１８と略平行
となる姿勢で押圧板３０が固定されている。押圧
板３０は、第２図に示されているように、単結晶
シリコン等から成る半導体チツプ３２の上面に多
数の感圧ダイオード３４を形成したもので、その
接合部の圧力変化に対応する電気信号が共通の端
子３６と個々の端子３８との間から取り出される
ようになつている。多数の感圧ダイオード３４
は、ハウジング１０が手首１４に取り付けられた
状態において、橈骨動脈４０と略直角に交差する
方向に一定の間隔を隔てて形成されているととも
に、その動脈４０と略直角な方向の幅寸法および
間隔は、少なくとも３個の感圧ダイオード３４が
橈骨動脈４０の直上部、すなわち橈骨動脈４０の
真上であつてその動脈４０の直径と略同じ長さの
範囲内に位置するように定められている。なお、
感圧ダイオード３４の形状や動脈４０と平行な方
向の長さ寸法は適宜設定される。

また、押圧板３０の下面４２であつて上記感圧
ダイオード３４に対応する部分には、それぞれ凹
所が形成されてゴムフイラー４４が埋設されてい
る。ゴムフイラー４４は、感圧ダイオード３４に
負荷を与えることなく且つ下面４２が平坦となる
ように凹所内に充填されており、動脈４０の真上
部およびその近傍の体表面１８はこの押圧板３０
の下面４２によつて平坦に押圧されるとともに、
橈骨動脈４０から発生した脈波の圧力振動はゴム
フイラー４４を介して感圧ダイオード３４に伝達
される。凹所が形成された部分の半導体チツプ３
２の肉厚は、例えば15μm程度と極めて薄く、ゴ
ムフイラー４４に圧力振動が伝達されることによ
り感圧ダイオード３４の接合部材には圧力変動が
生じ、これにより、その感圧ダイオード３４から
はその圧力変動に対応する電気信号が脈波信号
SMとして出力される。本実施例では、この感圧
ダイオード３４が圧力センサに相当する。また、
前記雄ねじ部材２０、ナツト部材２２、およびモ
ータ２４、ピニオン２５、押圧部材２６および係
合溝２８は、上記感圧ダイオード３４を体表面１
８に押圧する押圧手段を成している。なお、上記
押圧板３０は、図示しない絶縁材料製の保持部材
を介して押圧部材２６に固設され、半導体チツプ
３２からの電気的な漏洩が防止されるようになつ
ている。

一方、前記ハウジング１０の上部側の部屋に
は、前記脈波信号SMの信号処理を行う制御回路
４６が配設されている。この制御回路４６は、第
３図に示されているように構成されており、前記
各感圧ダイオード３４から出力された脈波信号
SMは、図示しない増幅器および脈波の振動成分
のみを取り出すバンドパスフイルタ等を経てＡ／
Ｄコンバータ４８に供給され、デジタル信号に変
換された後CPU５０は入力される。このCPU５
０にはまた、ハウジング１０の外部から押圧操作
し得るように設けられた押釦PBから起動信号SS
が供給されるようになつている。

CPU５０は、データバスラインを介して接続
されたRAM５２およびROM５４と共に所謂マ
イクロコンピユータを構成しており、RAM５２
の一次記憶昨日を利用しつつROM５４に予め記
憶されたプログラムに従つて信号処理を行い、前
記モータ２４の作動を制御する駆動信号SDを出
力インタフエイス５６からモータ駆動制御回路５
８に出力するとともに、脈波信号SMに基づいて
決定された最高血圧値および最低血圧値を表す表
示信号DDを表示器６０に出力して表示させる。
表示器６０は前記ハウジング１０の上端開口部に
配置されており、表示信号DDに従つて最高血圧
値および最低血圧値を数値或いはバーグラフ等に
よつて表示する。

第４図は、かかる制御回路４６による信号処理
ロジツクの一例を示すフローチヤートであり、以
下、このフローチヤートに従つて本実施例の作動
を説明する。

先ず、押圧板３０が橈骨動脈４０の直上部を覆
うようにハウジング１０がバンド１２によつて手
首１４に取り付けられた状態において、押釦PB
が押圧操作されるとステツプS1が実行され、押
圧板３０の体表面１８に対する押圧力が調整され
る。これは、駆動信号SDを出力してモータ２４
の作動を制御することにより、押圧板３０の上下
位置を変更するもので、感圧ダイオード３４から
供給される脈波信号SMの振幅や信号強度に基づ
いて、例えば動脈４０上に位置する各感圧ダイオ
ード３４から出力された脈波振動SMの振幅が略
一定となるように、或いはそれ等の脈波振動SM
の信号強度が動脈４０の直上部の中央で局部的に
小さくなるように調整される。

次に、ステツプＳ２において、動脈４０と略直
角に、交差する方向に配置された多数の感圧ダイ
オード３４から出力された脈波振動SMの振幅Ａ
がそれぞれ求められ、その値が最も大きい最大振
幅maxAが決定される。その後、ステツプS3にお
いて、その最大振幅maxAに予め定められた係数
ｋ（１＞ｋ＞０）を掛算することにより基準値As
が算出され、ステツプＳ４では振幅Ａがその基準
値Asよりも大きい一群の脈波信号SM_Aが選択さ
れる。これは、動脈４０と直角な方向における各
脈波振動SMの振幅Ａは、第５図に示されている
ように動脈４０の直上部では他の部分に比較して
大きくなることに基づくもので、これにより、動
脈４０の直上部に押圧された少なくとも３個以上
の感圧ダイオード３４から出力された脈波信号
SMが脈波信号SM_Aとして選択される。基準値As
は最大振幅maxAに基づくものであるため、脈波
信号SM_Aの選択に際して被検者の個体差等が影
響することはない。

このようにして脈波信号SM_Aが選択されると、
次にステツプＳ５が実行され、それ等の脈波信号
SM_Aの最大ピーク値Pmaxがそれぞれ検出され
る。最大ピーク値Pmaxは心臓収縮期における動
脈４０内の血圧値に対応するものであり、次にス
テツプS6においては、この最大ピーク値Pmaxが
両側に隣接する感圧ダイオード３４から出力され
た脈波信号SM_Aの最大ピーク値Pmaxよりも小さ
い極小の脈波信号SM_Aが脈波信号SM_Pとして選
択される。これは、動脈４０と直角な方向におけ
る各脈波信号SMの最大ピーク値Pmaxは、第５
図に示されているように動脈４０の直上部の略中
央において局部的に小さくなる傾向（グラフ上で
は谷となること）に基づくものであり、直上部の
略中央に押圧された感圧ダイオード３４から出力
された脈波信号SMが脈波信号SM_Pとして選択さ
れる。

そして、このようにして脈波信号SM_Pが選択さ
れると、以後、この脈波信号SM_Pが連続的に読み
込まれ、ステツプS7において、その脈波信号
SM_Pから最高血圧値および最低血圧値が決定され
るとともに、それ等の血圧値を表す表示信号DD
が出力されて表示器６０に表示される。これは、
かかる脈波信号SM_Pは、動脈４０の直上部の中央
付近において検出されたもので、動脈４０の管壁
の張力による影響を殆ど受けていないため、動脈
４０内の実際の脈波の圧力振動と絶対値において
極めて近似しており、その脈波信号SM_Pの最大ピ
ーク値Pmax、最小ピーク値Pminはそれぞれ最
高血圧値、最低血圧値に対応するからである。な
お、被検者の体動等に起因して押圧板３０と動脈
４０との位置関係が変化すると、上記選択された
脈波信号SM_Pによつて正しい血圧値が得られなく
なるため、必要に応じて一定時間或いは一定数の
脈波を検出する毎等に前記ステツプS2〜S6を実
行させることにより、脈波信号SM_Pに変動がない
かどうかを監視させるようにしたり、血圧値を決
定するための脈波信号SM_Pを変更したりすること
もできる。

ここで、本実施例の血圧測定装置は、多数の感
圧ダイオード３４を有する押圧板３０がハウジン
グ１０に配設されていることは勿論、その押圧板
３０を体表面１８に押圧するためのモータ２４や
ナツト部材２２等の押圧手段、脈波信号SMに基
づいて血圧値を決定する制御回路４６、更には決
定された血圧値を表示する表示器６０等が全てハ
ウジング１０に設けられて、しかも押圧手段が雄
ねじ部材２０やナツト部材２２等のねじ部材がモ
ータ２４により駆動される構成とされることによ
り、圧力供給源が不要となる。このため、血圧測
定に際しては、そのハウジング１０をバンド１２
によつて手首１４に装着するだけで良く、エア配
管や電気配線等がハウジング１０から延び出して
いる従来装置に比較して、取扱や持運びが容易に
なるとともに、エア配管等による被検者の動きの
制約もなくなるのである。

また、本実施例では、管圧ダイオード３４のハ
ウジング１０からの突出し状態はモータ２４が停
止しても維持されるために電力消費が少なく、ハ
ウジング１０内に収容されるバツテリの寿命が長
くなつて耐久性が高められる。

以上、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明したが、本考案は他の態様で実施すること
もできる。

例えば、前記実施例ではハウジング１０に表示
器６０が配設されているが、表示器６０を設ける
替わりに、或いはその表示器６０に加えて、決定
された血圧値をメモリ等に記憶させるようにした
り、無線テレメータによつて離れた場所で集中管
理するようにしたりすることも可能である。

また、前記実施例では圧力センサとして感圧ダ
イオード３４が用いられているが、半導体歪ゲー
ジや感圧トランジスタなどのよく知られた種々の
センサを採用し得る。

また、前記実施例では多数の感圧ダイオード３
４が配置され、その各々から出力される脈波信号
SMの中から一つの脈波信号SM_Pを選択して血圧
値を決定するようになつているが、動脈４０内の
血圧に相当する脈波を検出して血圧値を決定でき
るものであれば、感圧ダイオード３４の数や信号
処理ロジツクの内容等を変更しても差支えないこ
とは勿論である。

また、前記実施例では最高血圧値および最低血
圧値を測定するようになつているが、それ等の何
れか一方或いは平均血圧値等を測定するように構
成することもできる。

また、前記実施例ではマイクロコンピユータに
よるソフトウエアによつて脈波信号SM_Pが選択さ
れるようになつているが、同様な昨日を果たすハ
ードロジツク回路にて脈波信号SM_Pを選択するよ
うに構成することも可能である。

また、前記実施例では橈骨動脈４０から脈波を
検出して血圧値を測定する血圧測定装置について
説明したが、頸動脈等の他の動脈或いは静脈から
脈波を剣術して血圧測定を行う場合にも本考案は
同様に適用され得る。脈波の圧力振動がない静脈
の血圧値を測定することもできる。

その他一々例示はしないが、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
の変更、改良を加えた態様で実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である血圧測定装置
の縦断面図である。第２図は第１図の装置に設け
られている複数の圧力センサを説明するための一
部を切り欠いた斜視図である。第３図は第１図の
装置に設けられている制御回路を説明するブロツ
ク線図である。第４図は第１図の装置の作動の一
例を説明するフローチヤートである。第５図は動
脈と直角な方向における脈波信号の振幅および最
大ピーク値の変化傾向を説明する図である。 １０……ハウジング、１８……体表面、２０…
…雄ねじ部材、２２……ナツト部材、２４……モ
ータ、２４ａ……出力軸、２５……ピニオン（歯
車）、２６……押圧部材（筒状部材）、２８……係
合溝（案内手段）、３４……感圧ダイオード（圧
力センサ）、４０……橈骨動脈（血管）、４６……
制御回路、SM……脈波信号。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 人体の一部に着脱可能に取り付けられるハウジ
   ングと、該ハウジングの前記人体の体表面と対向
   する位置に配設されて該体表面に押圧されること
   により、該人体内の血管から発生する脈波を検出
   して該脈波に対応する脈波信号を出力する圧力セ
   ンサと、該圧力センサを前記体表面に押圧する押
   圧手段と、前記圧力センサから出力される前記脈
   波信号に基づいて前記血管内の血圧値を決定する
   制御回路とを備えた血圧測定装置であつて、 前記押圧手段および前記制御回路が前記ハウジ
   ングに組み込まれ、且つ、 前記押圧手段が、 前記ハウジングが前記人体の一部に装着された
   状態で中心軸が前記体表面に対して垂直となるよ
   うに該ハウジングに固設された雄ねじ部材と、 該雄ねじ部材と螺合され且つ外周面に噛合い歯
   が形成されたナツト部材と、 出力軸を有するモータと、 該モータの出力軸に固設され且つ前記噛合い歯
   と噛み合わされた歯車と、 前記圧力センサを端部に備えて前記雄ねじ部材
   に嵌合され且つ前記ナツト部材と相対回転可能に
   連結された筒状部材と、 該筒状部材を前記雄ねじ部材に対して相対回転
   を阻止しつつ前記軸方向に案内する案内手段と、 を含むことを特徴とする血圧測定装置。