JPS62133934A - 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および消滅に従っ
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、種々
の方式がある。

このようにして測定された血圧値は、血圧値を測定する
部位によってその心臓との高さ位置が異なり、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こと
から、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
、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、本出願人が先に出願した特願
昭６０−１６５５５１号に記載されているように、心臓
の高さからカフの高さに至るチューブを導くとともに、
このチューブ内に液面の高さが心臓の高さ付近となるよ
うに液体を充填し、チューブ内に生じる液体の圧力に基
づいて血圧値を正確に求めるようにした血圧測定装置が
考えられる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような血圧測定装置においては、被
測定者の体動等に伴って前記チューブ内に収容された液
体が振動することにより生じる圧力振動が検出されてし
まうので、このようなノイズに起因して血圧値測定の精
度が劣化するおそれがある。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の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、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際、前記
生体の心臓と前記カフとの高さ位置の相違に起因する圧
力誤差を解消するために、液体が充填されて一端部が前
記生体の心臓の高さ付近に位置し他端部が前記カフの高
さ付近に位置するチューブを用いる形式の血圧測定装置
において、前記チューブに前記液体の移動を抑制する減
衰器を設けたことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、液体を充填されたチューブに液体の
移動を抑制する減衰器が設けられているので、被測定者
の体動等が発生してもチューブ内の液体の移動が好適に
抑制されて液体が振動することが防止される。したがっ
て、液体の振動によりノイズが発生することが解消され
、血圧値測定の精度が向上す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図において、１０は被測定者の指を圧迫する袋状の
カフであって、カフ１０には、カフ１０の圧力を検出す
る圧力センサ１２、カフｌＯ内に気体を供給してそれを
昇圧する電動ポンプ１４、およびカフェ０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１６が接
続されている。

圧力センサ１２は増幅器を備えて構成され、カフ１０の
圧力を表す圧力信号ＳＰＩを増幅してローパスフィルタ
１８およびバンドパスフィルタ２０に供給する。ローパ
スフィルタ１８は圧力信号ＳＰｉから人体の脈拍に同期
する脈波等の振動成分を除去し、カフ１０の静的な圧力
（カフ圧）を表すカフ圧信号ＳＫをＡ／Ｄ変換器２２に
供給する一方、バンドパスフィルタ２０は、上記ローパ
スフィルタ１８とは逆に圧力信号ＳＰＩから脈波成分の
みを取り出し、脈波を表す脈波信号ＳＭをＡ／Ｄ変換器
２２に供給する。また、上記排気弁装置１６は、たとえ
ば急速排気用開閉弁と絞りを備えた律速排気用開閉弁と
から構成され、カフ１０からの気体の排出を阻止する閉
状態と、血圧測定のためにカフ１０内の気体を徐々に排
出する律速排気状態と、カフ１０内の気体を急速に排気
する急速排気状態との３つの状態に切り換えられるよう
になっている。

カフｌＯにはまた、上端にタンク２４を有する可撓性の
チューブ２６の下端が取り付けられている。タンク２４
は、上下方向の中間位置にゴム等の弾性薄膜２８が設け
られて、上部の大気室３０と下部の液室３２とに分離さ
れており、大気室３０はタンク２４に形成された開口か
ら大気に連通させられている。また、液室３２およびチ
ューブ２６内には、上記弾性薄膜２８を介して大気圧を
受ける液体としての水３４が密封されている。そして、
このようなタンク２４は、弾性薄膜２８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、水３４に替えて、シリコンオイルある
いは血液と同じ比重（１，２程度）を有する液体など他
の種類の液体を使用することも可能である。

なお、このタンク２４は前記チューブ２６の変形に伴う
液面の上下動を抑制するためのもので、その液面部分に
おける面積は、チューブ２６の長さや変形特性、あるい
は血圧値の測定精度等を考慮して適宜の大きさに設定さ
れる。また、弾性薄膜２８は、転倒時などにおいてタン
ク２４から水３４が流出することを防止するために設け
られるもので、極めて軟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水３４に加えられる圧力は極
めて小さい。

可撓性のチューブ２６は、その内部に水３４の移動を抑
制するための減衰器３５を備えたものであり、減衰器３
５は、第２図に詳しく示すように、チューブ２６内に固
定された２枚のフィルタ３７に挟まれた部分に砂３９が
収容されることにより構成されている。・フィルタ３７
は、好適には多孔質のスポンジフィルタであって、水３
４の通過を許容しかつ砂３９の通過を阻止するものであ
る。

砂３９は、好適には、珪砂を０．１５〜０．５８鰭程度
の目を持つ篩にかけて選別した不規則形状の砂であり、
この砂３９は水３４が移動しようとする際に水３４の移
動を抑制する働きをするものである。このような減衰器
３５の減衰性能は、時定数によって表現されるが、たと
えば、覚醒中の体動に対しては１程度度、睡眠中の体動
に対しては１０秒程度の時定数を用いると特に有効であ
る。

チューブ２６の下端には、圧力センサ３６が設けられ、
タンク２４の高さ位置とカフ１０の高さ位置との相違に
よってチューブ２６の先端に作用する水３４の圧力を検
出するようになっている。

圧力センサ３６は増幅器を備えて構成され、検出した圧
力を表す圧力信号ＳＰ２を増幅してローパスフィルタ３
８に供給する。ローパスフィルタ３８は、圧力信号ＳＰ
２から被測定者の体動等による振動成分を除去し、水３
４による静的な圧力（水圧）を表す水圧信号ＳＳを前記
Ａ／Ｄ変換器２２に供給する。

そして、Ａ／Ｄ変換器２２は、供給されたカフ圧信号Ｓ
Ｋ、脈波信号ＳＭおよび水圧信号ＳＳをそれぞれデジタ
ル信号に変換した後、Ｉ１０ボート４０に供給する。ｒ
１０ポート４０にはまた、起動停止スイッチ４２の閉成
操作毎に起動停止信号ＳＣが供給されるようになってい
る。このＩ１０ポート４０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ＣＰＵ４４．ＲＡＭ４
６およびＲＯＭ４８に接続されており、ＣＰＵ４４はＲ
ＡＭ４６の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ４８に予め
記憶されたプログラムに従ってｋ　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
１６を切り換える駆動信号ＭＶをそれぞれ■／○ボート
４０から出力する。

また、表示・記録装置５０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、ＣＰＵ４４
にはクロック信号源５２から所定周波数のパルス信号Ｃ
Ｋが供給されている。

次ぎに、本実施例の作動を第３図のフローチャートに従
って説明する。

先ず、図示しない電源スィッチが投入されると図示しな
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４２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。タンク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４２が閉成操作されると、次ぎにス
テップＳ２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５２から供給されるパルス信号
ＣＫの計数を開始する。

続いてステップＳ３が実行され、補正値ΔＫが既に決定
されているか否が判断される。補正値ΔＫが既に決定さ
れている場合には直ちにステップＳ６が実行されるが、
この段階では補正値Δには未だ決定されていないため、
ステップＳ６に先立ってステップＳ４およびＳ５が実行
される。ステップＳ４においてはタンク２４内に収容さ
れた水３４のカフ１０と同じ高さ位置における水圧を表
す水圧信号ＳＳを読み込み、ステップＳ５においてはそ
の水圧信号ＳＳが表す水圧に基づいて補正値ΔＫを決定
する。この補正値Δには、水圧信号ＳＳが表す水圧をＰ
（鰭１ｇ）　、水３４の比重を１゜０．血液の比重を１
．２とすると、次式（１）％式％（１１ で求められ、これはカフ１０が巻回された血圧値を測定
すべき指の高さ位置と心臓の高さ位置との相違に基づい
て血液自体に作用する重力により、指における血圧値が
心臓と同じ高さ位置における血圧値に対して変動する血
圧値の変動量、すなわち両血圧値の差に相当する。なお
、上記水圧信号ＳＳが表す水圧は大気圧に対する値であ
り、指の高さ位置が心臓の高さ位置より高く、水圧信号
ＳＳが表す水圧が大気圧に対して負の場合には上記補正
値Δにも負となり、指の高さ位置が心臓の高さ位置より
も低く、水圧信号ＳＳが表す水圧が大気圧に対して正の
場合には補正値Δにも正となる。

このようにして補正値ΔＫが決定されると、次にステッ
プＳ６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１
６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、カフ１０のカフ圧を予想される被測定者の最高血
圧値よりも高い圧力まで昇圧する。次に、電動ポンプ１
４を停止させるとともに排気弁装置１６を律速排気状態
に切り換えて、カフ１０内の気体を徐々に排気してカフ
圧をゆっくりと降下さ一ヒ、このカフ圧の降下過程にお
ける脈波信号ＳＭが表す脈波の大きさの変化に基づいて
最高血圧値Ｈｆ　　ｈｎｌｌｇ）および最低血圧値１．
　ｆ　　（＋ｎ）Ｉｇ）を測定し、その後、排気弁装置
１６を急速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Ｓ７が実行され、上記ステップＳ６にお
いて測定された最高血圧値Ｈｆおよび最低血圧値Ｌｆを
、それぞれ次式＋２１．　＋３）Ｈｎ　＝　Ｈｆ−ΔＫ
・・・（２） Ｌｎ＝Ｌｆ−ΔＫ　　　　　−・−（３）に従って補正
しかつ記憶する。このようにして求められた最高血圧値
Ｈｎ　（龍Ｈｇ）および最低血圧値Ｌｎ（龍）１ｇ）は
、ステップＳ６において血圧値を測定した指の高さ位置
と心臓の高さ位置との相違に起因する変動分（補正値Δ
Ｋ）が取り除かれた値となり、心臓の高さ位置と同じ高
さ位置における血圧値と略一致する。

続いてステップ８８以下が実行され、ステップＳ８にお
いては上記最高血圧値Ｈｎおよび最低血圧値Ｌｎを表す
表示信号ＤＤが表示・記録装置５０に供給され、それら
血圧値ＨｎおよびＬｎを表す数字あるいはバーグラフが
表示されるとともに記録紙に記録される。また、ステッ
プｓ９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Ｔ、に達したか否かが判断され、計数内容ＴがＴ、に
達するとステップＳＩＯが実行される。ステップＳ１０
においては、起動停止スイッチ４２が再操作（ＯＦＦ操
作）されたか否かが判断され、再操作された場合には血
圧測定は終了するが、再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４２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。なお、２回目以降の血圧
測定に際しては、補正値ΔＫが既に決定されているため
ステップＳ３における判断はＹＥＳとなり、ステップＳ
３に続いてステップ８６以下が実行される。

このように、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タンク２４を配置すると
ともに、チューブ２６によってタンク２４内の水３４を
カフ１０と同じ高さ位置まで導き、内部に減衰器３５を
備えたチューブ２６の先端に設けられた圧力センサ３６
によってカフ１０と同じ高さ位置における水３４の水圧
を検出することにより、カフ１０が巻回された指と心臓
との高さ位置の相違に起因する血圧値の差（補正値ΔＫ
）を前記（１１式に従って求め、この補正値ΔＫに基づ
いてカフ１０によって指を圧迫することにより得られた
最高血圧値Ｈｆおよび最低血圧値Ｌｆを前記（２１，（
３）式に従って補正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拘わらず常に心
臓と同じ高さ位置における血圧値と略同じ値の血圧値Ｈ
ｎおよびＬｎが測定される。

ここで、本実施例の血圧測定装置においては、チューブ
２６内に減衰器３５が備えられているため、チューブ２
６内の水３４が被測定者の体動等に伴って移動しようと
する際に、減衰器３５の砂３９が障害となって水３４の
移動が抑制され、その移動に起因するノイズの発生が好
適に防止されることにより、圧力センサ３６によって水
圧信号ＳＳが安定に求められて前記補正値ΔＫが正確に
求められる。このため、従来と比較してより正確な血圧
測定が為されるのである。

また、本実施例の血圧測定装置は、上述したように、血
圧測定部位である指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タンク２４内の水３４
をカフ１０内に導く必要がないため、その水３４の圧力
によって被測定者の指が圧迫されることがなく、長時間
にわたって血圧値を連続的に測定する場合においても、
被測定者に不快感を与えたり欝血等を生じたりすること
が好適に防止されるという利点がある。

以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明は他の態
様で実施することも可能である。なお、上記の実施例と
共通する部分には同様の符号を付して説明を省略する。

前記実施例の血圧測定装置は、カフ１０に接続された圧
力センサ１２およびチューブ２６の下端に設けられた圧
力センサ３６とにおいてそれぞれカフ１０の圧力および
水圧を検出するものであったが、要するに、液体が充填
されて一端部が被測定者の心臓の高さ付近に位置し他端
部が被測定者の一部を圧迫するカフの高さ付近に位置す
るチューブを用いる形成のものであれば良いのであって
、たとえば第４図に示すようなものであっても良い。

第４図の血圧測定装置においては、チューブ２６のカフ
１０の高さ付近の一端部に差圧センサ５４が設けられて
おり、この差圧センサ５４においてカフ１０の高さ位置
におけるチューブ２６内の水圧とカフ１０内の圧力との
差圧が検出されて、ローパスフィルタ１８およびバンド
パスフィルタ２０に出力されるようになっている。した
がって、この場合には、前記実施例で用いられた２つの
圧力センサ１２および３６の替わりに１つの差圧センサ
５４を設ければ良く、しかもローパスフィルタ３８を設
ける必要がないので、装置がより簡単なものとなる利点
がある。

前記実施例においては、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
適用し得ることはいうまでもない。

前記実施例において、減衰器３５はチューブ２６内に２
枚のフィルタ３７および砂３９を収容して構成されたも
のであったが、たとえば第５図あるいは第６図に示すよ
うに、チューブ２６内に嵌入可能な大きさでありかつ中
心部にチューブ２６の内周の直径よりもかなり小径であ
る孔６４を長手方向に貫通させた円筒部材６６、あるい
はオリフィス６９を、チューブ２６内に１もしくは２個
以上嵌人させた減衰器６７あるいは７１でも良く、また
、第７図に示すような、チューブ６８の内側表面に互い
に向き合う方向に複数の突起７０が形成されて交互に突
き出していることから構成された減衰器７２でも良い。

要するに、減衰器は水３４の移動を抑制し得るものであ
れば良いのである。

また、前記実施例では、タンク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タンク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
考慮して測定した血圧値ＨｆおよびＬｆを補正すること
となる。

また、前述の実施例では、チューブ２６に１個の減衰器
３５が設けられているが、時定数の異なる複数種類の減
衰器を並列に設けるとともに、それらの減衰器を択一的
に作用させる切換弁を設け、目的に応じて異なる時定数
の減衰器を作用させるようにしても良い。

さらに、前記タンク２４内には弾性薄膜２８が設けられ
ているが、除去されても本発明の効果が得られるのであ
り、またタンク２４の容量や形状は必要に応じて種々変
更され得るし、可撓性のチューブ２６がその内容積が曲
げに伴って変化しない形式のものでは、第８図に示すよ
うに、チューブ２６の端部を、弾性薄膜７６および止め
輪７８を用いて液密にかつ水３４が大気圧を受は得るよ
うに封止しても良い。

加えて、前記実施例では、カフ圧の降下過程にオシロメ
トリン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
を採用したり、カフ圧の上昇過程で血圧値を測定するよ
うにしたりすることもできる。

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で種々変更が加え
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構成を
説明するブロック線図である。第２図は第１図に示す減
衰器の拡大断面図である。第３図は第１図の血圧測定装
置の作動を説明するフローチャートである。第４図は本
発明の他の実施例の要部を示すブロック線図である。第
５図、第６図および第７図は本発明の他の実施例の減衰
器を示す第２図に当たる図である。第８図は本発明の他
の実施例のタンクおよびチューブを示す要部断面図であ
る。 １０．６２：カフ ２６．６８，７２：チューブ ３４：水（液体） ５６：液体 ３５．６７．７２：減衰器 出願人　　株式会社　日本コーリン 第３図 第５図　　　　　　第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   血圧値を測定する際、前記生体の心臓と前記カフとの高
   さ位置の相違に起因する圧力誤差を解消するために、液
   体が充填されて一端部が前記生体の心臓の高さ付近に位
   置し他端部が前記カフの高さ付近に位置するチューブを
   用いる形式の血圧測定装置において、 前記チューブに前記液体の移動を抑制する減衰器を設け
   たことを特徴とする血圧測定装置。