JPS5828564Y2 - 間接的連続血圧測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は血圧を間接的手段によって連続的に測定でき
るようにした間接的連続血圧測定装置に関するものであ
る。

周知のように従来一般の血圧測定装置は、適当な動脈、
例えば腕の動脈に外部から圧力を加えるとその圧力が最
高血圧以上ならばこの動脈に血流がなくなり、最高血圧
と最低血圧との中間にあればこの動脈に圧着した血流音
検出器に血流音が検出され、また加圧圧力が最低血圧よ
り低くなれば血流は存在しても血流音は生じないかまた
は極めて微弱となることを利用して、最高血圧、最低血
圧の何れか一方を連続的に測定する装置である。

しかし上記のような血圧測定装置においては、最高血圧
、最低血圧のうち何れか一方しか連続的に測定を行うこ
とができず、最高、最低血圧を共に同時に測定を行いた
い場合の要求を満足することができなかった。

また最高、最低血圧の同時測定のみならず血圧波形の全
変動状態を記録することは医学上きわめて利用範囲が広
く、従来このような血圧測定装置は要望されながらも、
この要望に応える装置がみあたらなかった。

そこで、この考案の考案者は、最高血圧、最低血圧およ
び血圧波形の全変動状態を測定する装置を提案した。

（その内容は後述する）しかしながら同装置は、高い測
定精度を得るためにその構成の一部を如何にしたらよい
かという課題を有するものであった。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたものであり、指
などの被測定部位の挿入孔を設けて流体を満たした剛体
チャンバと、上記挿入孔に挿入した指などの被測定部位
における血管の血圧脈動的変化に伴なって変動する容積
の変化を検出する検出回路と、上記検出回路からの信号
を受けて所定の基準値と比較して正負の信号を出力する
比較回路と、この比較回路からの出力信号に基づいて制
列信号を出力する制御回路と、この制御回路からの出力
信号に基づいて上記容積が定められた一定の容積となる
ように上記流体を加減圧する容積制御操作部とを具備し
、上記容積制御操作部により上記容積を定められた一定
の容積に制御して、そのときの上記流体の圧力を血圧と
して測定するようにした間接的連続血圧測定装置を前提
としている。

そしてこの考案は、上記の装置において、上記剛体チャ
ンバ内の流体を適切に加減圧して血圧を正確に測定し得
るようにした装置を提供することを目的とする。

以下、この考案について詳細に説明する。

まず、この考案の装置による血圧測定の原理について説
明すると、この考案の装置は容積補償法によって血圧測
定を行う装置である。

容積補償法による血圧測定は、生体外から血管に外圧を
加え、脈動する血管内容積を一定に保つことで生体外圧
と血管内圧すなわち血圧を平衡させ、この状態を維持し
て外圧を測定することにより血圧の連続測定を行うもの
である。

この血圧測定法は次の知見に基づくものである。

すなわち、血管内容積Ｖ（外圧Ｐｃを加えない状態では
逐次変化している）を常に血管壁が無負荷状態（自然状
態）のときの血管内容積■０に一致させるように外圧Ｐ
ｃを制御すれば、その制御外圧Ｐｃは血管内圧ｐｂと常
に一致する。

したがって、外圧Ｐｃを上記のように制御して同外圧Ｐ
ｃを測定すれば、血管内圧Ｐｂすなわち血圧を連続的に
測定することができる。

この場合、平均外圧Ｐｃを負荷しながら血管内容積変化
△■を測定すると、ＰＣ（平均外圧）＝ｐｂ（平均血管
内圧）の時点で△■は最大値（△ＶＭ）を示し、このと
きの平均血管内容積ＶはｖＯと一致する。

したがって、この状態で△■４を打ち消すように外圧△
Ｐｃを負荷すれば、全外圧Ｐｃ（＝Ｐｃ±△Ｐｃ）は血
管内圧ｐｂ（−ｐｂ±△ｐｂ）と常に平衡し、血管は初
期状態の内容積Ｖｏに保持され、外圧Ｐｃを測定するこ
とにより血管内圧ｐｂすなわち血圧を連続的に測定する
ことができる。

以下この考案を図面を参照して説明する。

まず連続血圧測定装置についての概略を第１図を参照し
て説明する。

図中１は剛体により成形されている剛体チャンバであり
、このチャンバ１には指挿入孔２が設けられ、この指挿
入孔２には指３（被測定部位）が挿入されている。

上記チャンバ１には水などの流体４が満たされている。

図中５は指容積検出回路（指プレチスモグラフ）であり
、指動脈から流入する血流の変化に伴う脈波と指血管床
の血液量（単位あたりの血管内容積）を検出する回路で
ある。

この検出は後述する光電脈波法などによって行うととも
にこの検出結果を記録する。

上記指容積検出回路５の出力である容積脈波信号は比較
回路６に送られる。

上記比較回路６では容積脈波信号をあらかじめ基準値に
設定された電圧と比較して、この基準値よりも電圧が高
い場合には正の信号を、低い場合には負の信号を出力す
る。

この正負の出力信号は比例回路、微分回路、積分回路な
どから構成されている補償回路７（制御回路）に送られ
て指容積制御動作の制御性能を向上させ、スイッチ８を
介して操作部駆動用増幅器９に送られる。

スイッチ８は単位あたりの指容積を一定にサーボコント
ロールして、すなわち単位あたりの血管内容積を一定に
サーボコントロールして血圧測定を行うか（スイッチ８
．ＯＮ）、または血管内容積変化に対応する指容積変化
（指プレチスモグラフ）のみを検出するか（スイッチ８
．０ＦＦ）を選択するために設けられたスイッチである
。

この操作部駆動用増幅器９では上記信号を受けて、出力
信号を指容積制御操作部１０に送る。

指容積制御操作部１０では上記比較回路６からの指令に
従って正の場合は上記流体４を加圧し、負の信号の場合
は上記流体４を減圧する。

この装置により血圧の測定を行うには、まずスイッチ８
を開とし、図示しない信号発生器から任意に可変、設定
できる基準発生信号を指容積制御操作部１０に与えて流
体４を加減圧し、血管外圧を任意に可変、設定する。

このようにすると、指容積検出回路５からは、血管内容
積信号に重畳して脈波信号が検出される。

ここで、容積信号に重畳した脈波成分振幅が最大となる
時点の容積信号の平均値がサーボ目標値であり、この時
点の流体４の圧力、すなわち外圧がサーボ初期圧として
設定される。

その後、スイッチ８を閉じて検出回路５から得られる容
積脈波信号に基づいて指容積制御操作部１０を動作させ
る。

すなわち、容積脈波信号を比較回路６でサーボ目標値（
基準値）と比較し、その比較結果に基づいて指容積制御
操作部１０を動作せる。

指容積制御操作部１０は、流体４を加減圧し、最終的に
血管内容積をサーボ目標値と一致させる。

このとき、容積制御により目標値にクランプするために
必要な外圧変化は血管内圧変化と常に一致し、したがっ
て外圧、すなわち流体４の圧力を測定することにより血
管内圧、すなわち血圧を連続的に測定することができる
。

第２図はこの考案の一実施例を示す図であり、第１図と
同一部分については同一符号を付しである。

図中６ａは基準電圧（サーボ目標値）を設定するために
設けられた可変抵抗であり、６ｂは比較回路６より出力
された信号を制御回路７に送る前にその電圧を表示する
ための表示メーターであり、切替スイッチ６Ｃによって
切替え接続される。

また図中７ａは積分動作を行なわせる積分回路であり、
７ｂは微分動作を行なわせる微分回路である。

剛体チャンバ１は光遮蔽材により形成されたものである
。

この剛体チャンバ１にはその一端部外周にネジが刻設さ
れ、このネジには蓋体１２が螺装されている。

この蓋体１２とチャンバ１との間には剛性のない薄膜に
より底形された指挿入部材１１の基端が装着され、さら
にカバ１３が挟持されている。

このカバ１３には指が挿入できるように中央に円孔を有
し、かつ多数の切れ目が形成されるとともに、光を遮蔽
するため黒色を着色されている。

チャンバ１の上壁１５には流体４の内圧を測定するため
の測定孔１６が設けられ、測定された内圧はレコーダに
より自動的に記録されるようになっている。

またチャンバ上壁１５の他端寄り部分には気泡除去孔１
７が設けられ、流体４の封入時に封入した気泡を除去で
きるようになっている。

そしてチャンバ下壁１８にはチャンバ１内に満たされた
流体４を排水するための排水孔１９が設けられており、
さらにチャンバ下壁内壁面には挿入された指を載置する
ための指載置台２０．２０が設けられている。

さらに上壁１５の中央部には光源取付孔２１が形成され
、この孔２１に赤色発光素子２２を取り付けてから被測
足指に光６００〜７００ｎｍを照射し、上記指挿入部材
１１の内壁で上記孔２１と対向位置に固着された充電素
子２３によって透過光量を測定する。

なお光源取付孔２１．赤色発光素子２２、光電素子２３
によって充電脈波検出装置２４が構成されている。

この光電脈波検出装置２４は指容積検出回路５の一部を
構成するものであって、光電脈波法によって脈波と指血
管床の血液量（単位あたりの血管内容積）を検出するも
のである。

すなわち、血液（赤血球）に含まれるヘモグロビンは可
視光領域に強い吸収帯を持っていることが知られている
。

したがって、血液の吸収スペクトルの可視光域でのこの
ような特異性を利用すれば、血液量の変化に伴う透過光
量を検出することによって上記の検出を行うことができ
るのである。

かくして、上記の透過光は上記指の血液容積変化に伴な
って増減するため光電脈波検出装置２４に接続された指
容積検出回路５の交流ブリッジによって容積脈波及び指
血管床の血液量が検出されることになる。

なお上記充電脈波検出装置２４を横方向に移動可能（こ
の場合は光電素子２３は指挿入部材１１に固着されてい
ない。

）に構成しておけば指の各部所における指容積脈波及び
指血管床の血液量を検出することができる。

上記指挿入部材１１の先端には固定板２５が設けられ、
この固定板２５は支持条２６によって支持されている。

さらに固定板２５の後部にはアルミ材などによって網目
状に底形された緩衝材（フィルタ）２７が介装されてい
る。

また、チャンバ１の他端部にはその内部が緩衝材２７を
介して同チャンバ１内と連通ずるようにベローズ２８の
一端が固定されており、ベローズ２８の他端にはその開
口部を塞ぐように振動板２９が固定されている。

振動板２９の後部には力補償用バネ３０が後部カバ３１
との間に介装され、このバネ３０を挿通して上記振動板
２９に連動部材３２が当接するように介装され、この連
動部材３２は振動発生器４１に連結されている。

振動発生器４１は、第３図に示されるように断面路［字
状に形成されたヨーク３３にマグネット３４を装着し、
このマグネット３４の先部に環状の駆動コイル３５を配
装して、さらに上記ヨーク３３には開口部３６を有する
枠３７を形成するとともに取付ネジ３８．３８を取付け
て板バネ３９．３９の一端を装着し、この板バネ３９．
３９の他端を上記枠３７の開口部３６に出没可能に内装
された振動テーブル４０の側壁にそれぞれ取付けてなる
ものである。

この構成において、上記ベローズ２８、振動板２９、バ
ネ３０、連動部材３２、振動発生器４１は指容積制御操
作部１０を構成している。

この指容積制御操作部１０において、上記駆動コイル３
５は比較回路６より出力された正、負の信号に基づきて
振動テーブル４０を振動させるものでる。

この振動テーブル４０の先端は上記連動部材３２に連結
されているため、この振動テーブル４０の振動は連動部
材３２に伝達され、上記振動板２９を振動させてベロー
ズ２８を伸縮させる。

したがってこの際チャンバ１およびベローズ２８内に満
たされた流体４は加圧または減圧される。

かくしてこの装置は、前述したようにスイッチ８を操作
してサーボ目標値の設定を行ったのち検出回路５の出力
に基づいて指容積制御操作部１０を動作させ、流体４を
加減圧して指の血管内容積を一定にし、この状態で流体
４の圧力を測定孔１６から測定して血圧の測定を行うも
のである。

ところで、この装置においては、測定を行う際ベローズ
２８によって流体４の加減圧がなされると共に流体４の
振動が緩衝材２７によって緩衝されるので、ベローズ２
８が変形したりチャンバ１全体が共振を起こすことが防
止される。

したがって、この装置においては、上記の不都合が防止
されたうえでベローズ２８により流体の加減圧が適切に
なされるので、高い測定精度をもって血圧の測定を行う
ことができる。

また、ベローズ２８内の流体４に加圧された圧力は固定
板２５を迂回してチャンバ１の内部前方に満たされてい
る流体４に伝達されるので、指先端に直接動圧力が加わ
ることがなく、従って指挿入部材及びチャンバ１内に挿
入された指は外部へ離脱する危険はない。

また上記振動テーブル４０が移動するストロークを表示
できるように構成しておけば、このストロークと上記振
動板２９が流体４と接触する面積との積によって指容積
変化の絶対量を測定することができる。

上記指容積制御操作部１０は基台４２にボルトによって
固定され、この基台４２上に置かれた支持台４３．４３
によって上記チャンバ１及び振動発生器４１が支持され
ている。

さらに基台４２上には手固定台４４が設けられており、
指挿入孔２に挿入された指３が動かないように手を固定
するものである。

なお、マグネット３４、振動テーブル４０などからなる
振動発生器４１の構成及び形状は上記実施例に限定され
るものではなく、この考案の要旨を逸脱しない範囲にお
いて適宜変更が可能であること勿論である。

以上の説明から明らかなように、この考案によれば、容
積補償法による連続血圧測定装置において、チャンバ内
の流圧をベローズを伸縮させることにより加減圧し、か
つこの際流体がフィルタを介してチャンバとベローズと
の間を流れるようにしたので、ベローズの変形やチャン
バの共振を防止したうえで上記流体の加減圧を行うこと
ができ、これによって血圧の測定精度の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続血圧測定装置の概略説明図、第２図はこの
考案の一実施例を示す回路図とチャンバ及び振動発生器
の断面図、第３図は振動発生器の断面図である。 １・・・・・・チャンバ、２・・・・・・指挿入孔、３
・・・・・・指、４・・・・・・流体、５・・・・・・
指容積検出回路、６・・・・・・比較回路、７・・・・
・・補償回路（制御回路）、１０・・・・・・指容積制
御操作部、２７・・・・・・フィルタ、２８・・・・・
・ベローズ、２９・・・・・・振動板、３０・・・・・
・力補償用バネ、３４・・・・・・マグネット、４０・
・・・・・振動テーブル、４１・・・・・・振動発生器
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 指などの被測定部位の挿入孔を設けて流体を満たした剛
   体チャンバと、上記挿入孔に挿入した指などの被測定部
   位における血管の血圧脈動的変化に伴って変動する容積
   の変化を検出する検出回路と、上記検出回路からの信号
   を受けて所定の基準値と比較して正負の信号を出力する
   比較回路と、この比較回路からの出力信号に基づいて制
   御信号を出力する制御回路と、この制御回路からの出力
   信号に基づいて上記容積が定められた一定の容積となる
   ように上記流体を加減圧する容積制御操作部とを具備し
   てなり、上記容積制御操作部により上記容積を定められ
   た一定の容積に制御して、そのときの上記流体の圧力を
   血圧として測定するようにした間接的連続血圧測定装置
   において、上記容積制御操作部が、その内部が上記剛体
   チャンバ内と連通ずるように一端が同剛体チャンバに固
   定されたベローズと、このベローズの他端開口部を塞ぐ
   よう同ベローズの他端に固定された振動板と、この振動
   板を振動させて上記ベローズを伸縮させる振動発生器と
   を有して構成され、上記剛体チャンバの上記ベローズが
   固定される側にこれら各部材の内部空間を区画するよう
   にフィルタを設けてなることを特徴とする間接的連続血
   圧測定装置。