JPS62133933A - 血圧測定装置 - 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】 技術分野 本発明は生体の一部をカフによって圧迫することにより
血圧値を測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 生体の一部をカフによって圧迫することにより血圧値を
測定する血圧測定装置が従来から知られている。これに
は、たとえば、カフによる圧迫圧力の変化に伴って大き
さが変化する脈波を検出して血圧値を決定するオシロメ
トリック方式や、コロトコフ音の発生、消滅に従って血
圧値を決定するマイクロフォン方式、あるいは超音波に
よって動脈表壁の波動を検出し、その波動の大きさの変
化に従って血圧値を決定する超音波方式など、１１Ｒ々
の方式がある。

ところで、このようにして測定された血圧値は、身体の
健康状態を表す重要な指標として、また医学的な判断の
基礎情報として広く活用されるが、かかる血圧値はその
測定部位によって変動するものであり、一般には、生体
の心臓と略同じ高さに位置する上腕部における血圧値が
標準として用いられる。すなわち、血圧値を測定する部
位と心臓との高さ位置が異なると、血液自体に作用する
重力に起因して血圧値が変動してしまうのである。

このため、たとえば生体の指や足など心臓と異なる高さ
に位置する部位において測定された血圧値は、そのまま
医学的な判断の基礎情報等として用いることができない
場合があった。

これに対して、たとえば血液と同様の比重を有する液体
を収容するタンクを生体の心臓と同じ高さ位置に配置し
、その液体をカフ内に導いて測定部位を予め圧迫してお
くことにより、心臓と測定部位との高さ位置の相違に起
因する血圧値の変動を防止するようにした血圧測定装置
が考えられる。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、このような血圧測定装置においては、カ
フ内に導かれた液体によって血圧値の測定部位が常に圧
迫されるため、被測定者に不快感を与えるとともに欝血
等を生じるおそれがあった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上のような事情を背景として為されたもので
あり、その要旨とするところは、心臓と異なる高さに位
置する生体の一部をカフによって圧迫することによりそ
の生体の血圧値を測定する血圧測定装置であって、（１
）液体を収容し、かつ一端部にその液体が大気圧を受け
る大気受圧部を有して、その大気受圧部が前記生体の心
臓の高さ位置に対して一定の関係にある高さ位置となる
ように配置される可撓性チューブと、（２）前記カフと
前記可撓性チューブの他端部とに接続され、カフと同じ
高さ位置における可撓性チューブ内の圧力とカフ内の圧
力との差圧を検出する差圧センサと、（３）その差圧セ
ンサによって検出される圧力に基づいて前記生体の血圧
値を決定する血圧値決定手段と、を含むことにある。

作用および発明の効果 以上のように構成された血圧測定装置によれば、差圧セ
ンサにおいて、大気受圧部にて大気圧を受ける可撓性チ
ューブ内のカフと同じ高さ位置における液体の圧力（液
圧）と、カフ内の圧力（カフ圧）との差圧が検出され、
その差圧に基づいて血圧値決定手段によって生体の血圧
値が決定されるため、血圧値の測定部位と心臓との高さ
位置の相違に起因する血圧値の変動を防止するために可
撓性チューブ内の液体をカフ内に導く必要がなく、被測
定者に不快感を与えたり欝血等を生じたりするおそれが
解消する。また、１個の差圧センサにおいて検出された
差圧に基づいて血圧値が決定されるため、液圧およびカ
フ圧の検出に対応した２個の圧力センサをそれぞれ設け
る場合に比較して、装置が簡単なものとなるという効果
が得られるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本実施例の血圧測定装置の要部を示す図であ
る。カフｌＯは被測定者の指を圧迫する袋状のものであ
り、カフ１０には、よく知られている差圧センサ１２、
カフｌＯ内に気体を供給する電動ポンプ１４、図示しな
いタンクおよび絞りから構成されて電動ポンプ１４から
カフ１０へ供給される気体の振動を抑制するための脈動
阻止装置１６、およびカフ１０内の気体を排出してカフ
１０の圧力を降下させる排気弁装置１８が接続されてい
る。

上記差圧センサ１２には、可撓性のチューブ２０が接続
されており、そのチューブ２０はその内容積が曲げに伴
って殆ど変化しないように構成されたものである。また
、チューブ２０は、内部に血液と同じ比重（１，２程度
）を持つ液体２２を収容し、先端部には大気受圧部２４
が設けられているものである。大気受圧部２４は、第２
図に示すように、チューブ２０の端部を弾性薄膜２６お
よび止め輪２８を用いて液密にかつ液体２２の液面が大
気圧となるように封止したものである。このような大気
受圧部２４は、弾性薄膜２６が設けられた位置が被測定
者の心臓と略同じ高さ位置となるように、たとえば起立
時には前胸部等に、横臥時には左肩部等に配置される。

なお、この大気受圧部２４は前記チューブ２０の変形に
伴う液面の上下動を抑制するためのもので、その弾性薄
膜２６は、転倒時などにおいて大気受圧部２４から液体
２２が流出することを防止するために設けられるととも
に極めて柔らかい弾性特性を有し、その弾性変形時に弾
性力によって液体２２に加えられる圧力は極めて小さい
。

差圧センサ１２は、第３図に示すように構成されており
、圧力ポート３０および３２を通してカフ１０および可
撓性のチューブ２０とそれぞれ接続されている。差圧セ
ンサ１２内には、圧力ポー１−３０側の保護膜３６によ
り保護された半導体チップ３８が設けられており、半導
体チップ３８は接着剤（ＢＯＮＤＩＮＧ　ＭＥＴＡＬ　
）　４０により第１基板４２に取り付けられている。差
圧センサ１２内は、上記第１基板４２によりカフＩＯと
連通ずる第１室４４およびチューブ２０と連通ずる第２
室４６に気密に分割されている。半導体チップ３８は、
圧力ボート３０および３２を通して伝達された第１室４
４および第２室４６におけるカフ１０の圧力（カフ圧）
およびチューブ２０内の液体２２の圧力（液圧）の差圧
に基づく歪を受けることによりその差圧を表す信号を出
力するものである。半導体チップ３８から出力された信
号すなわち差圧信号ＳＤＰは、ボンディングワイヤ４８
．ピン５０などを経て図示しない増幅器により増幅され
た後、Ａ／Ｄコンバータ５２に供給されるようになって
いる。

Ａ／Ｄコンバータ５２は、供給された差圧信号ＳＤＲを
デジタル信号に変換した後、Ｉ１０ポート５４に供給す
る。Ｉ１０ポート５４にはまた、起動停止スイッチ５６
の閉成操作時毎に起動停止信号ＳＣが供給されるように
なっている。このＩ１０ボート５４はデータバスライン
を介してマイクロコンピュータを構成するＣＰＵ５８．
ＲＡＭ６０およびＲＯＭ６２にそれぞれ接続されており
、ＣＰＵ５８はＲＡＭ６０の一時記憶機能を利用しつつ
ＲＯＭ６２に予め記憶されたプログラムに従って信号処
理を行い、電動ポンプ１４を作動させる駆動信号ＭＰお
よび排気弁装置１８を切り換える駆動信号ＭＶをそれぞ
れＩ１０ポート５４から出力する。また、表示・記録装
置６４に表示信号ＤＤを供給し、そこで、血圧値を示す
数字を表示したり、あるいは上端および下端がそれぞれ
最高血圧値および最低血圧値を表すバーグラフをブラウ
ン管上に連続的に表示させるとともに記録紙にプリント
して記録させる。なお、ＣＰＵ５８にはクロック信号源
６６から一定周波数のパルス信号ＣＫが供給されている
。

次に、本実施例の作動を第４図のフローチャートに従っ
て説明する。

先ず、図示しない初期化ステップを経てステップＳ１が
実行され、起動停止スイッチ５６が閉成操作（ＯＮ操作
）されたか否か、換言すれば起動停止信号ＳＣが供給さ
れたか否かが判断される。

大気受圧部２４が前述した所定の高さ位置に配置される
とともにカフ１０が被測定者の指に巻回された後、起動
停止スイッチ５６が閉成操作されると、次のステップＳ
２が実行される。ステップＳ２においては、タイマの計
数内容Ｔが零にリセットされ、そのタイマはその後再び
クロック信号源６６から供給されるパルス信号ＣＫの計
数を開始する。

続いて、血圧決定手段に相当するステップＳ３の血圧測
定ルーチンが実行される。この血圧測定ルーチンは従来
から行われている通常のオシロメトリック方式によるも
ので、先ず、排気弁装置１８を閉状態に切り換えるとと
もに電動ポンプ１４を作動させ、脈動阻止装置１６を通
してカフ１０に空気を圧送することによりカフ１０を徐
々に昇圧する。

次いで、このカフ圧の上昇過程における差圧信号ＳＤＰ
が表す脈波の大きさの変化に基づいて、最高および最低
血圧時点を決定し、その時の差圧信号ＳＤＰが表すカフ
圧を最高血圧値Ｈ（＠識１１ｇ）および最低血圧値Ｌ（
−ｍＨｇ）とする。その後、排気弁装置１８を排気状態
に切り換えてカフ１０内の気体を急速に排出する。

次に、ステップ８４以下が実行され、ステップＳ４にお
いては上記最高血圧値■］および最低血圧値りを表す表
示信号ＤＤが表示・記録装置６４に供給され、それら最
高血圧値Ｈおよび最低血圧値りを表す数字あるいはハー
グラフが表示されるとともに記録紙に記録される。また
、ステップＳ５においては、タイマの計数内容Ｔが血圧
値を連続的に測定する際の時間間隔として予め定められ
た計数内容Ｔｓに達したか否かが判断され、計数内容Ｔ
がＴｓに達するとステップＳ６が実行される。

ステップＳ６においては、起動停止スイッチ５６が操作
されてＯＦＦとされた場合には血圧測定は終了するが、
ＯＦＦに操作されていない場合には上記ステップ８１以
下の実行が繰り返され、起動停止スイッチＳ６が再操作
されるまで上記予め定められた時間間隔で血圧値を連続
的に測定する。

このとき、差圧センサ１２において検出される差圧ＰＤ
は、次式（１）に示すように、カフ圧Ｐｃからカフ１０
と同じ高さ位置におけるチューブ２０内の液圧ＰＦを減
じたものである。

ＰＤ”ＰＣ−ＰＦ　　　　”　Ｉｌｌ また、液圧ＰＦは、液体２２の比重が血液と同じである
ことから、重力により生じる心臓の高さ位置における血
圧値Ｐ□とカフ１０の高さ位置（測定部位）における血
圧値すなわちカフ圧Ｐｃとの間の高さ位置の相違に基づ
く血圧値の変動量りと一致する。すなわち、次式（２）
および（３）に示す如くとなって、 Ｐ）Ｉ＝ＰＣ−Ｄ　　・・・（２） Ｄ＝Ｐ、　　　　・・・（３） 差圧センサ１２において検出された差圧Ｐｔｌをカフ圧
として決定された血圧値は心臓の高さ位置における血圧
値ＰＭと一致することとなり、最高血圧値Ｈおよび最低
血圧値しは心臓の高さ位置における最高血圧値および最
低血圧値と略一致することとなる。

以上のように、本実施例の血圧測定装置においては、心
臓の高さ位置と略同じ高さ位置に大気受圧部２４を配置
するとともに、大気受圧部２４を先端に設けたチューブ
２０内の液体２２をカフｌＯと同じ高さ位置まで導き、
チューブ２０およびカフｌＯと接続された差圧センサ１
２によってカフ１０と同じ高さ位置における液圧とカフ
圧との差圧を検出し、その差圧に基づいて最高血圧値お
よび最低血圧値を決定するようになっているため、血圧
値の測定部位と心臓との高さ位置の相違にかかわらず常
に心臓と同じ高さ位置における血圧値と略同じ値の最高
血圧値Ｈおよび最低血圧値りが測定される。

したがって、本実施例の血圧測定装置においては、液体
をカフェＯ内に導く必要がないので、常時液体の重量に
起因する圧迫が指に加えられて被測定者に不快感や欝血
が生じることが解消される。

また、本実施例によれば、最高血圧値トＩおよび最低血
圧値りを測定するために１つの差圧センサ１２を用いれ
ば良く、従来のように、カフと同じ高さ位置におけるチ
ューブおよびカフに２フの圧力センサをそれぞれ設けて
、その圧力センサにより検出されたチューブ内の液圧に
基づいた補正値を同じく圧力センサにより検出されたカ
フ圧から減じることにより心臓の高さ位置における血圧
値と測定部位における血圧値を一致させるものと比較し
て、装置が簡単なものとなるという効果が得られるので
ある。

また、本実施例によれば、チューブ２０内の液体２２の
比重が血液の比重と略同じであるので、差圧センサ１２
において検出される差圧はそのまま心臓の高さ位置にお
ける血圧値と略一致するものとなるため、カフ１０の高
さ位置において測定された血圧値を心臓の高さ位置にお
ける血圧値と一致させるための補正演算の必要がなく、
そのための工程が不要となって装置が一層簡単なものと
なる利点がある。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様においても実施され得るもので
ある。なお、上記実施例と共通する部分には同様の符号
を付して説明を省略する。

たとえば、前記実施例においては、血圧値測定は電動ポ
ンプ１４および昇圧装置１６によりカフ１０を徐々に昇
圧する際に行われていたが、血圧測定はカフ１０から気
体が排出される降圧時においても行われ得る。この場合
、カフｌＯの降圧は、徐々に行われることが望ましく、
このための徐速排気弁および血圧測定終了時における気
体の急速排出のための急速排気弁を、排気弁装置１８に
設けることが必要である。

また、ｍ前記実施例においては、チューブ２０の先端に
は大気受圧部２４が設けられていたが、大気受圧部２４
に替えて、第５図に示すような、上下方向の中間位置に
ゴム等の弾性薄膜６８を設けて上部の大気室７０と下部
の液室７２とに分離さされ、大気室７０が大気に連通さ
せられているタンク７４を用いても良い。この場合には
、チューブが曲げに応じてその内容積を変化させるもの
であっても差支えないのである。

さらに、前記実施例においては、液体２２は血液と同じ
比重を持つものであったが、たとえば水のような血液と
異なる比重を持つ液体であってもよい。この場合には、
カフ１０と同じ高さ位置における液圧と高さ位置の相違
に起因する血圧値の変動量を一致させるために、最高血
圧値Ｈおよび最低血圧値しに血液の比重を乗じて補正す
るための工程を設ける必要がある。

また、上記実施例では大気受圧部２４が被測定者の心臓
と略同じ高さ位置に配置されるようになっているが、心
臓の高さ位置に対して一定の関係にある高さ位置、たと
えば心臓の高さ位置より予め定められた一定の寸法だけ
高さが異なる高さ位置に大気受圧部２４を配置すること
もできる。この場合には、その予め定められた一定の寸
法をも考慮して測定した最高血圧値Ｈおよび最低血圧値
りを補正することとなる。

また、上記実施例では、血圧値を連続的に測定する血圧
測定装置に本発明が適用された場合について説明したが
、血圧値を一回だけ測定する血圧測定装置にも本発明を
適用し得ることは勿論である。

また、上記実施例ではカフ圧の降下過程にオシロメトリ
ック方式で血圧値を測定するようになっているが、マイ
クロフォン方式、超音波方式など他の血圧測定方法を採
用することもできる。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である血圧測定装置の要部を
示すブロック線図である。第２図は第１図における大気
受圧部の拡大断面図である。第３図は第１図における差
圧センサを拡大して示す要部断面図である。第４図は本
発明の一実施例の作動を説明するフローチャートである
。第５図は、本発明の他の実施例の要部を示す概略図で
ある。 １０：カフ １２：差圧センサ ２０：チューブ（可撓性チューブ） ２２　：ン召と体 ２４：大気受圧部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 心臓と異なる高さに位置する生体の一部をカフによって
   圧迫することにより該生体の血圧値を測定する血圧測定
   装置であって、 液体を収容し、かつ一端部に該液体が大気圧を受ける大
   気受圧部を有して、該大気受圧部が前記生体の心臓の高
   さ位置に対して一定の関係にある高さ位置となるように
   配置される可撓性チューブと、 前記カフと前記可撓性チューブの他端部とに接続され、
   該カフと同じ高さ位置における該可撓性チューブ内の圧
   力と該カフ内の圧力との差圧を検出する差圧センサと、 該差圧センサによって検出される圧力に基づいて前記生
   体の血圧値を決定する血圧値決定手段と、を含むことを
   特徴とする血圧測定装置。