JPH07308297A

JPH07308297A - 容積振動法に基づく指血圧計

Info

Publication number: JPH07308297A
Application number: JP7086244A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Shinohara; 邦彰篠原; Takanori Matsuno; 孝則松野; Yoshiki Hiruta; 義樹蛭田; Keisuke Kanzaki; 景介神崎; Akira Ono; 章小野; Masabumi Sengoku; 正文千石
Original assignee: UEDA SEISAKUSHO KK; Toto Ltd; Elquest Corp
Current assignee: UEDA SEISAKUSHO KK; Toto Ltd; Canon Medtech Supply Corp
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1995-03-17
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】指の太さに応じてカフを交換することが可能
で、外乱の影響を受けない、測定精度に優れた指血圧計
を提供することを目的とする。【構成】指動脈の容積脈波を光電的に検出することによ
り血圧を測定するようになった容積振動法に基づく指血
圧計において、カフ（30）を着脱自在かつ交換可能に取
付けベース（32）に装着し、この取付けベースに投光素
子（70）と受光素子（72）を配置する。カフの空気袋
（44）はポリウレタン・シートのような光透過性の材料
で形成し、カフには投受光素子に対応して投受光窓（7
8、80）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、指動脈の容積脈波を光
電的に検出することにより血圧を測定するようになった
容積振動法に基づく指血圧計に関する。

【０００２】

【従来の技術】伝統的な血圧測定法は、空気袋（ブラダ
ー）を備えたカフ（マンシェット）により腕の動脈を阻
血し、コロトコフ法により血圧を測定するものである。
しかし、今日では、家庭において手軽に血圧を測定する
ことが可能な指血圧計が開発されている。

【０００３】指血圧計は、容積振動法によるものとオシ
ロメトリック法によるものに大別することができる。例
えば、特開昭63-309241号には、容積振動法方式の指血
圧計が開示されている。指を挿入するカフには空気袋が
設けてあり、加圧空気の供給により指動脈を阻血するよ
うになっている。空気袋には投光素子と受光素子が付着
してあり、プレチスモグラム（容積脈波）を光電的に検
出するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、医学的に
は、血圧の測定に際しては、カフの長さＬと直径Ｄとの
比（アスペクト比）には適正値があり、米国心臓学会の
勧告によれば、Ｌ／Ｄ＝１.２＋αになるようにするの
が好ましい。カフがより狭い場合（アスペクト比が小さ
い場合）には実際よりも高い血圧値が検出される。従っ
て、血圧を正確に測定するためには、被験者の指の太さ
に適合したサイズ（長さと直径）のカフを使用するのが
好ましい。

【０００５】特開昭63-309241号に代表されるような従
来技術の容積振動法による指血圧計の不便は、投受光素
子がカフに組み込まれているので、指の太さに応じてカ
フを交換するのが困難であるということである。即ち、
異なるサイズの複数のカフ毎に投光素子と受光素子並び
に電気配線のコネクタを設けるのはコスト上昇を招くと
共に、コネクタの接触不良の問題が生じる。また、投受
光素子が空気袋に組み込まれているので、空気袋のパン
クなどによりカフが使用不能になったときには、カフ全
体を廃棄しなければならない。

【０００６】容積振動法による指血圧計の斯る不便を解
消するため、特開平2-17031号には、カフ圧力の脈波を
検出することにより血圧を測定するオシロメトリック法
による指血圧計が提案されている。カフ圧力の脈波を検
出するこの方式は光電センサーを必要としないので、異
なるサイズの容易にカフを交換することができる。

【０００７】しかし、オシロメトリック法による血圧計
の問題点は、外乱（特に、振動）の影響を受け易く、高
精度の測定が困難であるということである。特に、トイ
レットを利用して血圧を測定しようとする場合には、シ
スターンに溜まる水の音や洗浄水が流れる音などのよう
なトイレット作動音によって測定結果に誤差が生じるお
それがある。

【０００８】本発明の目的は、被験者の指の太さに応じ
てカフを交換することが可能で、外乱の影響を受けるこ
とがなく、高精度で血圧を測定することが可能な指血圧
計を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、外乱に強いという容
積振動法の長所を保持しながらも、被験者の指の太さに
応じてカフを交換することが可能な、安価で堅牢で信頼
性に優れた指血圧計を提供することにある。本発明の他
の目的は、トイレットに設置するのに適した指血圧計を
提供することにある。

【００１０】

【発明の構成】

【課題を解決するための手段および作用の概要】本発明
の指血圧計は容積振動法に基づくもので、可変圧力空気
源に接続される膨張可能な空気袋を備えた阻血用カフ
と、１対の投受光素子を備え、指動脈の容積脈波を光電
的に検出することにより血圧を測定するようになってい
る。

【００１１】本発明の指血圧計は取付けベースを備え、
このベースにはカフが着脱自在かつ交換可能に装着され
る。近赤外発光ダイオード（ｉＲＥＤ）などの投光素子
とフォトトランジスタなどの受光素子はこのベースに配
置してあり、カフにはこれらの投受光素子と投受光関係
で投受光窓が設けてある。空気袋はポリウレタン・シー
トのような光透過性の材料で形成してあり、ｉＲＥＤか
らの近赤外光を指に照射させ、透過光をフォトトランジ
スタに入射させるのを可能にするようになっている。

【００１２】このように、投受光素子はカフの取付けベ
ースに組み込んであるので、カフに投受光素子や電気配
線や電気コネクタを設ける必要がなくなる。従って、外
乱に強いという容積振動法の長所とカフの交換可能性を
両立させながらも、カフ構造を簡素化し、カフのコスト
を低減することができる。また、投受光素子や電気配線
や電気コネクタは取付けベースに配置されるので、カフ
交換に伴う電気的接触不良や断線が発生する虞れが無
く、指血圧計の耐久性および信頼性を向上させることが
できる。

【００１３】好ましい実施態様においては、投光素子と
受光素子は、それらの光軸が互いに１８０゜より小さい
角度（好ましくは、約９０゜）を成すべく取付けベース
に配置する。このようにすれば、投光素子と受光素子と
の間の平均光路長がカフの大小（指の大小）に拘わらず
一定となると共に、小さなサイズのカフを取付けた時に
投受光素子と指との間の間隙が最小限となり、指血圧計
のＳ／Ｎ比が安定する。その結果、血行の悪い被験者の
場合や寒冷時でも測定精度を向上させることができる。

【００１４】他の好適な実施態様においては、アスペク
ト比が同一でサイズの異なる複数のカフが使用される。
取付けベースの投受光素子と夫々のカフの投受光窓は、
いづれか最適サイズのカフを取付けベースに装着した時
に投受光素子の光軸がそのカフの中心を通るべく配置さ
れる。このようにすれば、投光素子から発射された近赤
外光は常にカフに挿入された指の中心部を透過しながら
受光素子にて受光されるので、指の表面で反射して受光
素子に到達する反射光の影響を最小限に抑制することが
できる。

【００１５】好ましくは、本発明の指血圧計はトイレッ
トの便器に固定したハウジングに設置される。本発明の
指血圧計は容積振動法によるものであるから、水の音な
どのトイレット作動音による外乱の影響を受けることが
ない。従って、トイレットにおいて高精度の血圧測定を
行うことが可能になる。

【００１６】便器のハウジングに指血圧計を設置する場
合には、使用者が血圧測定中に不意に立ち上がった時な
どに、カフをその取付けベースから容易に離脱させ、カ
フの破損や指の怪我を防止するのが好ましい。このた
め、カフは釈放可能な係止機構により取付けベースに装
着し、カフに所定の力が作用した時にカフが取付けベー
スから外れるようにすることができる。

【００１７】また、トイレットに指血圧計を設置する場
合には、ハウジングに固定したカフ取付けベースに１つ
のカフを装着し、アスペクトが同一でサイズの異なる他
のカフをハウジングに着脱自在に付着しておくのが便利
である。

【００１８】本発明の上記特徴や効果、ならびに、他の
特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い更に明らかと
なろう。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す添付図面を参照
しながら、本発明をより詳しく説明する。図１は本発明
の一実施例に係る指血圧計をトイレットに取付けたとこ
ろを示す。トイレット１０は、従来型の水洗便器１２と
便座１４と便蓋１６を備え、このトイレットにはウォシ
ュレット（商標）の名で親しまれている従来型のビデ装
置が取付けてある。このため、便器１２にはハウジング
１８が取付けてあり、ビデ装置の温水タンク（図示せ
ず）はこのハウジング１８に収容してある。図１にはビ
デ装置の洗浄ノズル２０が示してある。

【００２０】本発明の指血圧計２２のエアポンプや電子
制御演算部などの主要部（図８参照）はこのハウジング
１８の内部に収納され、タッチ入力パネルのような操作
部２４を備えた液晶表示部２６や測定結果を出力するプ
リンタ２８はハウジング１８の上面に配置される。ハウ
ジング１８の前部には、指血圧計２２のカフ３０とその
取付けベース３２が装着してあり、非使用時には開閉式
のカバー３４によって隠蔽されるようになっている。

【００２１】図１および図２を参照するに、ハウジング
１８には手載せ台３６がビスなどにより固定してあり、
この手載せ台にカフの取付けベース３２を固定すること
ができる。この手載せ台３６には、また、開閉カバー３
４のピボット３８を挿通することができる。

【００２２】図２から図４を参照するに、カフ３０はプ
ラスチックのような剛性材料で形成されており、円筒形
の本体４０と脚部４２を有する。カフ３０の内側には空
気袋（ブラダー）４４が配置してある。

【００２３】図５に示したように、この空気袋４４は、
ポリウレタンなどの光透過性のシートを折り目４６に沿
って折り畳み、外側シート４８と内側シート５０の縁を
三辺に沿って高周波溶着することにより形成することが
できる。空気袋の外側シートには加圧空気導入用のエア
ジョイント５２が溶着してある。溶着により適当な数の
長手方向シーム５４を形成し、図５に矢印で示したよう
にポリウレタンシートを丸めた後、空気袋４４は図３に
示したようにカフ３０内に適宜固定される。ポリウレタ
ンシートはゴムのような伸縮性はもたないが、エアジョ
イント５２から空気袋４４内に加圧空気を導入したとき
には空気袋４４は膨張する。シーム５４があるので、空
気袋４４の内側シート５０は図３および図４に示したよ
うに複数の細長い空気チャンバ５６を形成しながら膨張
し、カフ３０に挿通された指の動脈を阻血する。

【００２４】カフ３０は、釈放可能なロック機構によっ
て着脱自在かつ交換可能にカフ取付けベース３２に装着
される。このため、図３および図７に示したように、カ
フの前方脚部４２には円みのある１対の突起５８が設け
てあると共に、取付けベース３２にはこの突起に対応す
るノッチ６０が設けてあり、突起５８を係合させるよう
になっている。また、図７に示したように、カフの後部
脚部４２にはノッチ６２が形成してあり、バネ付勢され
たボール６４が係合するようになっている。従って、突
起５８をノッチ６０に嵌合させ、カフ３０を押圧する
と、ノッチ６２はボール６４にスナップ嵌合するので、
カフ３０は極めて簡単に取付けベース３２に装着され
る。カフの交換に際しては、カフ３０の後部を持ち上げ
るだけで、カフ３０をベース３２から取り外すことがで
きる。

【００２５】また、使用者がその指をカフ３０に通した
状態で不意に立ち上がった時など、カフに過剰な力が作
用した時には、ロック機構６２／６４が釈放されるの
で、カフの破損や指の怪我を防止することができる。こ
れは、この実施例のようにトイレットに据え付けられた
ハウジング１８にカフ３０を装着して血圧を測定する場
合には特に好都合である。

【００２６】図４からよく分かるように、カフ取付けベ
ース３２にはニップル６６が設けてあり、カフ３０をそ
の取付けベース３２に装着した時にエアジョイント５２
が接続されるようになっている。ニップル６６にはエア
ポンプ（図８）からの加圧空気供給ホースが接続され
る。

【００２７】図４に示したように、カフ取付けベース３
２には、約９０゜の角度を成す１対の投受光素子取付け
孔６８が形成してあり、これらの孔の中に投光素子（ｉ
ＲＥＤ）７０と受光素子（フォトトランジスタ）７２が
夫々配置してある。これらの素子は、取付けベース３２
およびハウジング１８内に配置された電気配線７４およ
び７６を介して、図８に示した光量コントロールおよび
に増幅回路に夫々接続される。

【００２８】また、図３および図４に示したように、こ
れらの素子取付け孔６８に対応して、カフ３０には投光
窓７８と受光窓８０が形成してあり、カフ３０をベース
３２に装着した時に投光素子７０からの近赤外光が指に
照射され、反射光ないし透過光が受光素子７２に送られ
るようになっている。カフ３０の空気袋４４は、半透明
のポリウレタン・シートで形成されているので、カフ３
０に窓７８および８０を設けるだけで投受光が行われ
る。

【００２９】図８には、指血圧計２２のエア供給系統お
よび電子制御演算部の構成の一例を示す。エア供給系統
および電子制御演算部は従来型のもので、電子制御演算
部はマイクロプロセッサからなるコントローラを有す
る。従来の容積振動法と同様に、フォトトランジスタ７
２からの信号は増幅され、容積脈波（プレチスモグラ
ム）が検出され、血圧が測定される。コントローラは測
定結果を液晶表示部２６に表示し、或いはプリンタ２８
に出力する。

【００３０】再び図１および図２を参照するに、この指
血圧計２２にはサイズの異なる例えば３つのカフ３０が
備えてあり、そのうちの任意の１つをカフ取付けベース
３２に装着しておき、他の２つはハウジング１８の位置
決め突起８２付きの予備カフ置き場８４にスナップ嵌め
により装備しておくことができる。これら３つのカフ３
０の内径は、例えば、夫々、１６ｍｍ、２２ｍｍ、２８
ｍｍにすることができる。これらのカフ３０の長さは、
長さＬと直径Ｄとの比（アスペクト）がＬ／Ｄ≒１.２
になるように定めてある。使用者は、その指の太さに適
合したサイズのカフ３０を選択し、カフ取付けベース３
２に装着して使用することができる。従って、理想的な
カフで高精度の血圧測定を行うことができる。

【００３１】異なるサイズのカフ３０をカフ取付けベー
ス３２に装着したときには、投受光素子と夫々のカフ３
０との位置関係は図６に示したようになる。図６におい
て、参照番号３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、夫々、最大サ
イズ、中間サイズ、最小サイズのカフを表す。投光素子
７０と受光素子７２は約９０゜の角度で配置してあるの
で、投光素子７０と受光素子７２との間の平均光路長さ
は、カフ３０の大小に関係なく、ほぼ一定となる。従っ
て、血圧計のＳ／Ｎ比が安定し、血行の悪い被験者の場
合や寒冷時でも測定精度を向上させることができる。

【００３２】また、より小さなサイズのカフ３０Ｂ又は
３０Ｃを取付けた時にも、投受光素子７０および７２と
指との間の間隙は最小限となるので、外乱を最小限にす
ることができる。

【００３３】図９および図１０には、前述したカフとカ
フ取付けベースの変化形を示す。前述した実施例の構成
要素と共通する構成要素は同じ参照番号で示し、説明は
省略する。図９および図１０を参照するに、この変化形
においても、アスペクト比が同一でサイズの異なる３つ
のカフ３０が使用され、被験者の指の太さに最も適した
サイズのカフが選択的に、かつ、釈放可能にカフ取付け
ベース３２に装着されるようになっている。

【００３４】カフ取付けベース３２には、カフに対して
直径方向に対向するように投光素子（ｉＲＥＤ）７０と
受光素子（フォトトランジスタ）７２が配置してある。
これらの投受光素子の高さと相互間隔は、最大サイズの
カフに適合するように設定してある。夫々のカフ３０に
も、直径方向に対向する位置に投光窓７８と受光窓８０
が形成してある。夫々のカフ３０の形状と脚部４２の高
さは、いづれのカフをカフ取付けベース３２に装着した
場合でも、投光窓７８および受光窓８０が投光素子７０
および受光素子７２に整列し、かつ、投受光素子の光軸
がそのカフの中心を通るようになっている。

【００３５】このような構成であるから、最適サイズの
カフ３０を選択し、カフ取付けベース３２に装着する
と、投光素子７０から発射される光りは常に指の中心部
を透過するので、反射光の影響の少ない良好な光電脈波
信号を得ることができる。なお、カフのサイズが小さく
なるほど投光素子７０から指の表面までの距離が大きく
なるので、投光素子７０としては発光量の大きな丸型
（ドーム型）ｉＲＥＤを採用するのが好ましい。

【００３６】以上には本発明の特定の実施例について記
載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種
々の修正や変更を加えることができる。例えば、カフの
数は適宜増減することができる。また、カフ取付けベー
ス３２は直接ハウジング１８に取付けることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の指血圧
計においては、投光素子７０と受光素子７２はカフの取
付けベース３２に組み込んであるので、投受光素子や電
気配線や電気コネクタをカフ３０に設ける必要がない。
従って、外乱に強いという容積振動法の長所とカフの交
換可能性を両立させながらも、カフ構造を簡素化し、カ
フのコストを低減することができる。

【００３８】このように外乱の影響を受けないので、本
発明の指血圧計は水の音が発生するトイレットにおいて
使用することが可能になる。

【００３９】別の見地においては、投受光素子や電気配
線や電気コネクタは取付けベース３２に配置されるの
で、カフ交換に伴う電気的接触不良や断線が発生する虞
れが無く、指血圧計の耐久性および信頼性を向上させる
ことができる。

【００４０】本発明の好ましい実施態様に従い、投光素
子と受光素子をそれらの光軸が約９０゜の角度を成すよ
うに取付けベースに配置した場合には、カフ３０の大小
に拘わらず測定精度を向上させることができる。

【００４１】本発明の他の好適な実施態様に従い、アス
ペクト比が同一でサイズの異なる複数のカフを配置し、
いづれかのカフを取付けベースに装着した時に投受光素
子の光軸がそのカフの中心を通るように取付けベースの
投受光素子と夫々のカフの投受光窓を配置した場合に
は、被験者の指のサイズに合わせるべく最適サイズのカ
フを使用して測定を行った時に反射光の影響を受けない
ので、精度の高い血圧測定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の指血圧計を備えたトイレット
の斜視図で、カフのカバーを開けたところを示す。

【図２】図２は、図１に示した指血圧計のカフ取付け部
の分解斜視図である。

【図３】図３は、図２に示したカフの一部切欠き拡大斜
視図である。

【図４】図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図で、カ
フをカフ取付けベースに装着するところを示す。

【図５】図５は、カフの空気袋の展開斜視図である。

【図６】図６は、図４同様の断面図で、カフ取付けベー
スに異なるサイズのカフを装着したところを模式的に示
す。

【図７】図７は、図４のVII−VII線に沿った一部切欠き
断面図で、カフのロック機構を示す。

【図８】図８は、指血圧計のエア供給系統および電子制
御演算部の構成の一例を示すブロック図である。

【図９】図９は、カフの変化形の一部切欠き斜視図であ
る。

【図１０】図１０は、図９に示したサイズの異なる複数
のカフのいづれかをカフ取付けベースに装着するところ
を示す断面図である。

【符号の説明】

１８：便器のハウジング２２：指血圧計３０：カフ３２：カフ取付けベース４４：空気袋６２／６４：ロック機構７０：投光素子７２：受光素子７８、８０：投受光窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松野孝則福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者蛭田義樹福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者神崎景介福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者小野章東京都文京区湯島２丁目17番４号株式会社ウエダ製作所内 (72)発明者千石正文東京都文京区湯島２丁目17番４号株式会社ウエダ製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変圧力空気源に接続される膨張可能な
空気袋を有する阻血用カフと、１対の投受光素子を備
え、指動脈の容積脈波を光電的に検出することにより血
圧を測定するようになった容積振動法に基づく指血圧計
において：前記空気袋は光透過性の材料からなり、前記
カフを着脱自在かつ交換可能に装着する取付けベースを
設け、前記取付けベースにはカフ内に挿通される指に対
して投受光関係で投光素子と受光素子を配置し、前記カ
フには前記投受光素子に対応して投受光窓を設けたこと
を特徴とする容積振動法に基づく指血圧計。
【請求項２】前記取付けベースは便器に固定したハウ
ジングに取付けてあり、トイレットにおいて血圧を測定
するようになっていることを特徴とする請求項１に基づ
く指血圧計。
【請求項３】前記カフは釈放可能な係止機構により取
付けベースに装着してあり、カフに所定の力が作用した
時にカフが取付けベースから外れるようになっているこ
とを特徴とする請求項２に基づく指血圧計。
【請求項４】前記投光素子と受光素子はそれらの光軸
が互いに１８０゜より小さい角度を成すべく配置されて
いる請求項１から３のいづれかに基づく指血圧計。
【請求項５】投光素子の光軸と受光素子の光軸が成す
角度は約９０゜である請求項４に基づく指血圧計。
【請求項６】アスペクト比が同一でサイズの異なる複
数のカフを備え、いづれかのカフは前記取付けベースに
装着され、残りのカフは前記ハウジングに着脱自在に付
着される請求項２又は３に基づく指血圧計。
【請求項７】アスペクト比が同一でサイズの異なる複
数のカフを備え、前記取付けベースの投受光素子と夫々
のカフの投受光窓は、いづれかのカフを前記取付けベー
スに装着した時に投受光素子の光軸がそのカフの中心を
通るべく配置されていることを特徴とする請求項１から
３のいづれかに基づく指血圧計。