KR100999986B1 - 정밀도 좋게 혈압을 측정할 수 있는 혈압 측정 장치 - Google Patents

Abstract

혈압 측정 장치는 측정용 유체주머니의 측정 부위에 대한 권취를 행한 후에, 측정용 유체주머니를 가압ㆍ감압하는 것에 병행하여 권취 기구의 제어도 행함으로써, 측정용 유체주머니의 권취 상태가 변화되는 것을 막는다. 또한, 측정용 유체주머니의 컴플라이언스를 일정하게 유지함으로써 측정 정밀도를 향상시킨다.

Description

정밀도 좋게 혈압을 측정할 수 있는 혈압 측정 장치{BLOOD PRESSURE MEASURING DEVICE CAPABLE OF BLOOD PRESSURE MEASUREMENT WITH HIGH PRECISION}

본 발명은 혈압 측정 장치에 관한 것으로, 특히 생체에 커프를 고정할 수 있는 혈압 측정 장치에 관한 것이다.

혈압을 측정할 때, 혈압 측정용 유체주머니를 포함하는 지혈 밴드(ischemic band)인 커프를 생체의 일부에 권취한 후 고정하고, 유체주머니를 가압ㆍ감압한다. 이와 같이, 생체의 일부에 감은 커프압을 가압ㆍ감압함으로써, 압박된 혈관의 용적 변화를 커프압 변동의 진폭 변화로서 포착하여, 혈압을 산출하는 방법을 오실로매트릭법이라고 한다.

오실로매트릭법을 이용한 전자 혈압계에서는, 커프압의 상태가 변화되면, 혈관의 용적 변화에 의해 생기는 커프압 변동의 진폭도 변화가 생긴다. 또한, 동일한 압력의 커프압에서도 커프 용적이 변화되면, 커프압 변동의 진폭도 변화가 생긴다. 즉, 측정하는 측정 부위(팔 등)의 부드러움(softness)이나, 측정 부위의 사이즈(둘레 길이)나, 커프의 권취 상태에 의해서, 동일한 커프압으로 동맥을 압박하고 있어도, 커프의 용적이 다르면, 발생하는 압맥파의 진폭이 다르다. 구체적으로는, 커프 용적이 크면 압맥파가 작아지고, 커프 용적이 작으면 압맥파가 커진다. 즉, 생체의 혈압 정보 이외의 측정 상태에 의해서 압맥파의 진폭이 다르게 되고, 측정 부위의 사이즈가 크거나, 생체가 부드럽거나 한 경우에는, 그렇지 않은 경우와 동일한 커프압까지 올리기 위해서는 큰 커프 용적이 필요하게 된다. 이 때문에, 측정 상태가 다르면 혈압을 산출하는 압맥파의 진폭이 변하여 측정 정밀도에 영향을 미친다. 이러한 생체의 혈압 정보 이외의 측정 상태에 의한 오차를 억제하는 것을 목적으로 하여, 일본 특허 제3113737호 공보(이하, 특허문헌 1)는 커프압에 대한 커프의 용적 변화 특성을 미리 제공하여 두고, 커프 압력 변화의 신호를 용적 변화로 재환산하며, 그것을 이용하여 혈압값을 계측하는 전자 혈압계를 개시하고 있다.

또한, 만약 커프를 고정해 두는 힘이 충분하지 않으면, 유체주머니의 가압시에 혈관을 압박하지 않고 외측으로 팽창되어, 혈관을 눌러서 폐쇄한다고 하는 원래의 역할을 효과적으로 발휘할 수 없어 혈압 측정 정밀도를 열화시키는 원인이 된다. 또한 가압 중 권취 상태에 변화가 일어나면, 가압시에 행하는 혈압 추정의 정밀도가 크게 악화되는 것으로 생각할 수 있다. 따라서, 커프를 생체에 권취한 후에, 그 상태를 확실히 고정해 두는 것도 오차를 억제하는 데에 중요하다.

커프를 고정하기 위한 구성으로서는 다음과 같은 구성이 알려져 있다. 즉, 가장 공지된 것으로서는, 면 패스너에 의해 커프 권취 상태를 유지하는 구성을 들 수 있다. 또한 커프를 자동으로 생체에 권취하여 혈압 측정을 행하는 혈압 측정 장치에 있어서는, 일본 특허 공개 제2004-215847호 공보(이하, 특허문헌 2)에 나타나 있는 바와 같이, 커프의 일단을 슬라이드 기구에 의해 견인하여 생체의 일부에 권취하는 기구에 있어서, 권취 종료 위치에서 슬라이드 유닛에 결합하여 이동이 불가 능하게 되는 로크 기구를 갖는 구성이나, 일본 특허 공개 평6-14889호 공보(이하, 특허문헌 3)에 나타나 있는 바와 같이, 커프에 이어지는 로프를 권취함으로써 커프를 생체의 일부에 권취하는 기구에 있어서, 권취 종료시에 권취 기구에 로크가 결합되어 역회전을 저지하는 구성을 들 수 있다.

그런데, 본원 출원인이 이미 출원하여 공개되어 있는 일본 특허 공개 제2005-230175호 공보(이하, 특허문헌 4)에 개시되어 있는 혈압 측정 장치로서, 종래의 혈압 측정 장치의 구성과 크게 다른, 컬러(curler)를 사이에 두고 설치된 독립된 2개의 유체주머니를 커프의 권취와 혈압 측정에 이용하는 구성의 혈압 측정 장치가 있다.

이와 같이, 2개의 유체주머니를 커프의 권취와 혈압 측정에 이용하는 혈압 측정 장치의 구성으로서, 일본 특허 공개 평11-309119호 공보(이하, 특허문헌 5)나 일본 특허 공개 평11-318835호 공보(이하, 특허문헌 6)는, 인체를 압박하는 압박용 유체주머니에 소정량의 유체를 공급하여, 압박용 유체주머니를 생체에 압박하는 압박 수단을 설치한 구성을 개시하고 있다. 또한 일본 특허 공개 평5-269089호 공보(이하, 특허문헌 7)는 동맥을 압박하는 작은 내측 커프에 저점성의 전도액을 넣고, 그 외측에 있는 외측 커프에 의해 내측 커프를 인체에 압박하는 구성을 개시하고 있다.

특허문헌 4에 개시되어 있는 바와 같은 구성의 혈압 측정 장치에서는, 도 12에 도시되는 바와 같은 측정 동작이 행해진다. 즉 도 12를 참조하면, 처음에 단계 S1에서 초기화가 실행된 후에, 단계 S2에서, 압박용 유체주머니인 압박 고정용 주 머니에 공기를 보냄으로써, 컬러를 사이에 두고 측정용 유체주머니인 측정용 공기주머니를 혈압 측정부에 대해 압박해 간다. 측정용 공기주머니의 압력이 소정의 압력에 도달하면 측정용 공기주머니의 혈압 측정부에 대한 권취가 종료된 것으로 판단하여, 단계 S3에서 가압을 종료한다. 다음에, 단계 S4에서, 생체를 압박하여 혈압을 측정하기 위한 공기주머니인 측정용 공기주머니를, 혈관을 눌러서 폐쇄하는 데 충분한 압력에 도달할 때까지 가압하고, 그 후 단계 S5에서 감압하면서 동맥 압맥파와 압력값이 검출되며, 단계 S6에서 상기 동맥 압맥파와 압력값에 기초하여 혈압이 산출된다. 그 후, 측정 결과가 단계 S7에서 표시되고, 단계 S8에서 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니 안의 공기가 개방되어, 생체의 압박이 해방된다.

또한, 도 13∼도 16을 이용하여, 상기 측정 동작 중의 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 가압ㆍ감압 동작에 대해서 상세히 설명한다.

도 13은, 상기 단계 S2∼S3에서의 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 가압ㆍ감압 동작에 대해서 설명하기 위한 모식도이다. 도 13을 참조하면, 측정 시작시에는 압박 고정용 공기주머니는 대기 해방된 비가압 상태이고, 수축된 상태이다. 그 후, 측정용 공기주머니에는 미리 정해진 일정량의 공기가 공급되고, 예비적으로 가압된다.

도 14는, 상기 단계 S4에서의 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 가압ㆍ감압 동작에 대해서 설명하기 위한 모식도이다. 도 14를 참조하여, 상기 단계 S2∼S3에서 예비적으로 가압된 측정용 공기주머니의 내부 압력 및 내부 압력 변화가 소정값에 도달하면 압박 고정용 공기주머니에 대한 공기의 공급이 종료되고, 계속해서 상기 단계 S4에서 측정용 공기주머니에 공기가 공급되어, 가압된다. 측정용 공기주머니에 공기가 공급되어 가압되면, 측정용 공기주머니는 외주가 하우징에 의해 고정되어 있기 때문에 직경 방향 내측으로 팽창하고, 컬러가 내경 방향으로 압박된다. 이 때문에, 컬러보다 내측에 구비되는 측정용 공기주머니가 측정 부위에 압착된다.

도 15는, 상기 단계 S5에서의 측정용 공기주머니의 가압ㆍ감압 동작에 대해서 설명하기 위한 모식도이다. 도 15를 참조하면, 상기 단계 S4에서 측정용 공기주머니에 공기가 공급되어 동맥을 눌러서 폐쇄하는 데 충분히 높은 내부 압력에 도달하면 공기의 공급이 종료되고, 상기 단계 S5에서 배기되어 감압된다. 감압되면, 동맥에 대한 압박이 약해진다. 상기 단계 S5에서는 이 때의 측정용 공기주머니의 내부 압력이 측정됨으로써 동맥 압맥파가 검출된다.

도 16은, 측정용 공기주머니가 예비적으로 가압되는 과정을 제1 과정(I)으로 하고, 상기 단계 S2에서 압박 고정용 공기주머니가 가압되는 과정을 제2 과정(II)으로 하며, 상기 단계 S4에서 측정용 공기주머니가 가압되는 과정을 제3 과정(III)으로 하며, 상기 단계 S5에서 측정용 공기주머니가 감압되는 과정을 제4 과정(Ⅳ)으로 하여, 제1 과정~제4 과정에서의 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 내부 압력의 변동을 도시하는 도면이다.

도 16을 참조하면, 제1 과정에서는, 압박 고정용 공기주머니는 비압축 상태이기 때문에 내부 압력은 거의 0에 가깝고, 측정용 공기주머니에는 권취 검출을 위 해 일정량의 공기가 예비적으로 보내진다. 그리고 측정용 공기주머니에 일정 공급량의 공기가 공급되면, 공기의 공급이 종료되고, 계속해서 제2 과정으로서, 압박 고정용 공기주머니의 가압이 시작된다.

제2 과정에서는, 측정용 공기주머니의 내부 압력 및 내부 압력 변화가 감시되고, 이들이 소정값에 도달할 때까지 압박 고정용 공기주머니가 가압된다.

계속해서 제3 과정에서, 압박 고정용 공기주머니의 내부 압력이 유지된 채, 측정용 공기주머니가 가압되고, 동맥을 눌러서 폐쇄하는 데 충분히 높은 압력까지 도달하면, 제4 과정에서, 측정용 공기주머니가 감압된다.

특허문헌 1: 일본 특허 제3113737호 공보

특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-215847호 공보

특허문헌 3: 일본 특허 공개 평6-14889호 공보

특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2005-230175호 공보

특허문헌 5: 일본 특허 공개 평11-309119호 공보

특허문헌 6: 일본 특허 공개 평11-318835호 공보

특허문헌 7: 일본 특허 공개 평5-269089호 공보

오실로매트릭법을 이용한 전자혈압계에서의 종래의 측정 방법인, 상기 특허문헌 1에 나타낸 방법에 있어서는, 커프의 압력과 용적 변화 특성을 미리 부여해 두어야 한다. 그러나 이 변화 특성은 커프의 권취 방법이나 측정 부위의 둘레 길이, 생체의 부드러움 등의 측정 상태에 의해 무한히 변화하기 때문에, 충분한 보정을 행할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한 유량 검출, 측정 부위의 둘레 길이의 검출, 권취 상태 검출, 생체의 유연도 검출 등을 이용한 보다 복잡한 복수의 보정이 요구되는 경우에는 대규모의 장치가 필요하게 되어 실용적이지 않다고 하는 문제도 있다.

특허문헌 4에 기재된 혈압 측정 장치는 종래의 혈압 측정 장치의 구성과 크게 다르기 때문에, 전술한 바와 같은 커프를 고정하기 위한 기구를 적용하는 것이 어렵다. 이 때문에, 상기 구성의 혈압 측정 장치에 있어서는, 커프에 해당하는 측정용 유체주머니를 적절히 고정하는 것이 어렵다고 하는 문제점이 있었다. 즉, 측정 부위의 상태(측정 부위의 둘레 길이 등)에 따라 압박 고정용 유체주머니에 대한 유체의 공급량이 적은 경우가 있다. 이 경우, 압박 고정용 유체주머니의 내부 압력 변화 및 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화가 도 17에 도시되는 바와 같이 되는 경우가 있고, 상기 제3 과정에서 측정용 유체주머니가 가압되었을 때에 측정용 유체주머니의 내부 압력이 압박 고정용 유체주머니의 내부 압력을 초과하는 경우가 있다(도 17의 원 부분). 그 결과, 도 18에 도시되는 바와 같이 컬러를 외주측으로부터 압박하는 압력보다 측정용 유체주머니가 팽창하여 컬러를 내주측으로부터 압박하는 압력이 우세하고, 컬러가 직경 방향의 외측으로 넓어져 측정용 유체주머니가 측정 부위에 적절히 압착되어 있지 않은 상태가 되어 버린다고 하는 문제가 있다. 또한 측정용 유체주머니에 대한 유체의 공급량이 많아지면 압맥파의 검출이 어려워진다고 하는 문제도 있다. 이들 문제는 혈압 측정의 정밀도에 악영향을 미치는 요인이 될 수 있다.

또한, 측정용 유체주머니에 대한 유체의 공급량이 많아질수록 측정 동작에 걸리는 시간도 많아진다고 하는 문제도 있다.

또한, 일정 용적의 압박용 유체주머니를 측정 부위를 향하여 압박하여 압착하면, 그 압박에 따라 측정용 유체주머니의 용적이 변화된다. 압박이 저압일 때에는 유체주머니의 용적이 커지고, 생체로부터 발생하는 압맥파는 작아진다. 또한 압박이 고압이 되면 압맥파는 커진다. 특히 압맥파를 검출하는 측정용 유체주머니가 작으면 압력에 따른 용적비는 커진다. 이 때문에 압맥파가 왜곡되기 쉽고 혈압 계측의 정밀도가 악화되는 경우가 있다고 하는 문제가 있다.

또한, 측정 부위의 둘레 길이에 따라 압맥파의 크기에 차가 생기고, 혈압 계측의 정밀도가 악화되는 경우가 있다고 하는 문제도 있다. 즉 커프 용적이 그 측정시의 측정 부위의 둘레 길이 등과 같은 측정 상태에 의해 변화하기 때문에, 혈관의 용적 변화에 따라 생기는 커프압의 변화로부터 발생하는 압맥파가 측정 상태에 따라 다르기 때문에, 혈압 측정의 정밀도가 악화되는 경우가 있다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 컬러를 사이에 두고 설치된, 측정용 유체주머니와 유체주머니를 권취하기 위한 기능을 이용하는 구성의 혈압 측정 장치에 있어서, 측정용 유체주머니를 생체에 적절히 고정하고, 혈압 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 혈압 측정 장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

또한, 측정 상태에 관계없이 측정용 유체주머니의 내부 압력과 측정용 유체주머니 용적과의 관계의 변화를 억제하여, 혈압 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 혈압 측정 장치를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 어느 양태에 따르면, 혈압 측정 장치는 이하의 실시형태에서 측정용 공기주머니(13)에 해당하는 측정용 유체주머니; 이하의 실시형태에서 펌프(21), 밸브(22), 펌프 구동 회로(26) 및 밸브 구동 회로(27)에 해당하는 측정용 유체주머니에 유체를 공급하는 공급 수단; 이하의 실시형태에서 압박 고정용 공기주머니(8)나 와이어(81)에 해당하며, 측정용 유체주머니를 측정 부위의 방향으로 압박하는 측정용 유체주머니 압박 수단; 이하의 실시형태에서 압력 센서(23)가 해당하며, 측정용 유체주머니의 내부 압력을 측정하는 센서; 이하의 실시형태에서 압력 센서(33)에 해당하며, 측정용 유체주머니 압박 수단에 의한 측정용 유체주머니의 압박 정도를 측정하는 압박 정도 검출 수단; 이하의 실시형태에서 CPU(Central Processing Unit)(40)에 해당하며, 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 측정용 유체주머니의 압박 정도를 제어하는 제1 제어 수단을 포함하며, 측정 시작시에, 측정용 유체주머니에 소정량의 유체를 공급하는 과정을 제1 과정으로 하고, 제1 과정 후에, 측정용 유체주머니 압박 수단에 의해 측정용 유체주머니를 소정의 압박 정도까지 압박하는 과정을 제2 과정으로 하며, 제2 과정 후에, 측정용 유체주머니에 유체를 공급하고, 그 후 유체를 배출하는 과정을 제3 과정으로 하였을 때, 제1 제어 수단은 제3 과정에서, 측정용 유체주머니의 내부 압력에 기초하여, 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 제어한다. 상기 제1, 제2 과정은 도 7에 도시된 제1, 제2 과정에 상당하고, 상기 제3 과정은 도 7에 도시된 제3∼제4 과정에 상당한다.

또한, 제1 제어 수단은, 상기 제3 과정에서, 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화를 나타내는 정보와, 공급 수단에서의 유체의 공급량 변화를 나타내는 정보에 기초하여 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 제어하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 상기 제3 과정은 도 7에 도시된 제3 과정에 상당하며, 측정용 유체주머니에 유체를 공급함으로써 측정용 공기주머니를 가압하는 제1 단계와, 도 7에 도시된 제4 과정에 상당하며, 유체를 배출함으로써 측정용 공기주머니를 감압하는 제2 단계를 포함하고, 제1 제어 수단은, 제1 단계에서, 측정용 유체주머니의 내부 압력이 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도보다 커지지 않도록 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 제어하는 것이 바람직하다.

대안으로, 상기 제3 과정은, 도 7에 도시된 제3 과정에 상당하며, 측정용 유체주머니에 유체를 공급함으로써 측정용 공기주머니를 가압하는 제1 단계와, 도 7에 도시된 제4 과정에 상당하는 유체를 배출함으로써 측정용 공기주머니를 감압하는 제2 단계를 포함하고, 제1 제어 수단은 제2 단계에서, 측정용 유체주머니의 내부 압력이 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도보다 작아지지 않도록 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 제어하는 것이 바람직하다.

대안으로, 제1 제어 수단은 측정용 유체주머니의 체적이 일정하게 유지되도록 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 제어하는 것이 바람직하다.

대안으로, 제1 제어 수단은 측정용 유체주머니의 컴플라이언스가 일정하게 유지되도록, 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 제어하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 측정용 유체주머니 압박 수단은, 측정용 유체주머니를 가압하는 공정에서는 측정용 유체주머니 압박 수단에 의한 압박 정도를 크게 하도록, 및/또는 측정용 유체주머니를 감압하는 공정에서는 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 작게 하도록 압박 정도를 제어하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기서 컴플라이언스란 측정용 유체주머니의 압력 변화에 대한 측정용 유체주머니의 용적 변화를 나타내는 수치를 가리키고, 측정용 유체주머니의 내부 압력이 ΔP 변화되었을 때의 측정용 유체주머니의 용적 변화를 ΔV로 하면, 측정용 유체주머니의 내부 압력(P)에 대한 컴플라이언스(Cp)는 Cp=ΔV/ΔP로 표시된다.

또한, 제1 제어 수단은 제2 과정에서의 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화를 나타내는 정보로부터 측정 부위의 둘레 길이를 추정하고, 상기 제3 과정에서의 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화를 나타내는 정보를 기초로, 측정 부위의 둘레 길이에 따라서 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 제어하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화와 측정용 공기주머니의 권취 상태(「꽉 조이는 권취」「느슨한 권취」) 사이에는, 이하의 실시형태에서 도 8에 도시된 바와 같은 관계가 있는 것으로 하고, 가압 속도가 빠른 경우에는 측정용 유체주머니가 꽉 조이게 권취되어 있는 것으로 하여 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 저하시키도록 제어하고, 가압 속도가 느린 경우에는 측정용 유체주머니가 느슨하게 권취되어 있는 것으로 하여 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 증가시키도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 측정용 유체주머니 압박 수단은, 구체적으로는, 이하의 실시형태에서의 압박 고정용 공기주머니(8)에 해당하며, 이하의 실시형태에서의 컬러(10)에 상당하는 가요성 부재를 사이에 두고, 측정용 유체주머니의 측정 부위로부터 먼 측에 위치하는 압박 고정용 유체주머니인 것이 바람직하다.

또한, 제1 제어 수단은 제2 과정에서의 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화를 나타내는 정보로부터 측정 부위의 둘레 길이를 추정하고, 둘레 길이가 소정값보다 큰 것으로 추정된 경우, 즉 측정 부위의 굵기가 표준 사이즈보다 굵은 것으로 검출된 경우에는, 제2 과정에서, 상기 측정 부위의 둘레 길이에 따라서 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 제어하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 그러한 제어는 제2 과정에서의 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도와 측정용 유체주머니의 내부 압력과의 차가, 제3 과정에서의 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도와 측정용 유체주머니의 내부 압력과의 차보다 커지는 제어인 것이 보다 바람직하다.

또한, 혈압 측정 장치는 공급 수단에서의 유체의 공급을 제어하는 제2 제어 수단을 더 포함하고, 제2 제어 수단은 제2 과정에서의 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화를 나타내는 정보로부터 측정 부위의 둘레 길이를 추정하며, 둘레 길이가 소정값보다 작은 것으로 추정된 경우, 즉 측정 부위의 굵기가 표준 사이즈보다 가는 것으로 검출된 경우에는, 제2 과정에서, 공급 수단으로 상기 측정 부위의 둘레 길이에 대응한 양의 유체를 공급하도록 제어하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 측정 부위의 둘레 길이에 대응한 유체의 양은 둘레 길이가 상기 소정값인 경우, 즉 측정 부위의 굵기가 표준인 경우에 제3 과정에서 측정용 유체주머니에 공급되는 유체의 양과, 둘레 길이가 추정된 둘레 길이인 경우, 즉 측정 부위의 굵기가 표준 사이즈보다 가는 경우에 제3 과정에서 측정용 유체주머니에 공급되는 유체의 양과의 차분인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 따른 혈압 측정 장치는, 측정용 유체주머니를 측정용 유체주머니 압박 수단에 의해서 측정 부위에 압착한 후에, 측정용 유체주머니의 내부 압력에 기초하여 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 측정용 유체주머니의 압박 정도를 제어함으로써, 측정용 유체주머니를 측정 부위에 적절히 고정할 수 있고, 혈압 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 혈압 측정 장치는, 측정용 유체주머니 압박 수단에서의 압박 정도를 측정 부위의 둘레 길이에 따라서 변화시키고, 측정용 유체주머니의 용적이 측정 부위의 둘레 길이에 상관없이 일치하도록 제어함으로써 일정 용적의 측정용 유체주머니를 생체에 압박하는 구조로 함으로써, 측정 상태(생체의 부드러움, 측정 부위의 둘레 길이, 권취 방법 등)에 따른 측정용 유체주머니의 내부 압력과 측정용 유체주머니 용적과의 관계의 변화를 억제한다. 이로 인하여, 측정용 유체주머니의 내부 압력에 의한 컴플라이언스의 변화가 일정하게 억제되어, 혈압 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 혈압계(1) 외관의 구체예를 도시하는 사시도이다.

도 2는 혈압 측정시의 혈압계(1)의 단면 개략도이다.

도 3은 측정부(5)의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 4는 혈압계(1)의 기능 구성의 구체예를 도시하는 블록도이다.

도 5는 혈압계(1)의 혈압 측정 동작을 도시하는 흐름도이다.

도 6은 컴플라이언스(Cp)와 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)과의 관계를 설명하는 개략도이다.

도 7은 제1 과정∼제4 과정에서의 압박 고정용 공기주머니(8) 및 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변동을 도시하는 도면이다.

도 8은 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변화와 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태와의 관계를 도시하는 개략도이다.

도 9a는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력 변화를 도시하는 개략도이다.

도 9b는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력 변화를 도시하는 개략도이다.

도 10a는 변형예에 따른 혈압계의, 측정용 공기주머니(13)를 측정 부위에 압착하기 위한 기구를 설명하는 도면이다.

도 10b는 변형예에 따른 혈압계의, 측정용 공기주머니(13)를 측정 부위에 압착하기 위한 기구를 설명하는 도면이다.

도 11은 변형예에 따른 혈압계(1)의 혈압 측정 동작을 도시하는 흐름도이다.

도 12는 컬러를 사이에 두고 설치된 독립된 2개의 유체주머니를, 커프의 권취와 혈압 측정에 이용하는 구성의 혈압 측정 장치에서의 혈압 측정 동작을 도시하 는 흐름도이다.

도 13은 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 가압ㆍ감압 동작에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.

도 14는 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 가압ㆍ감압 동작에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.

도 15는 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 가압ㆍ감압 동작에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.

도 16은 제1 과정∼제4 과정에서의 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 내부 압력의 변동을 도시하는 도면이다.

도 17은 압박 고정용 공기주머니의 내부 압력 변화 및 측정용 공기주머니의 내부 압력 변화를 도시하는 개략도이다.

도 18은 압박 고정용 공기주머니 및 측정용 공기주머니의 가압ㆍ감압 동작에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.

도 19는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)을 감압할 때에 측정용 공기주머니(13)의 용적을 변화시킨 경우의 컴플라이언스(Cp)와 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)과의 관계를 설명하는 개략도이다.

도 20은 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태를 조정하는 처리를 도시하는 흐름도이다.

도 21은 제4 과정에서 압박 고정용 공기주머니(8)의 감압을 제어했을 때의, 제1 과정∼제4 과정에서의 압박 고정용 공기주머니(8) 및 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변동을 도시하는 도면이다.

도 22는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력의 시간 변화를 도시하는 도면이다.

도 23은 측정 부위의 굵기별 컴플라이언스 곡선을 도시하는 도면이다.

도 24는 측정 부위의 굵기별 맥파의 진폭을 도시하는 도면이다.

도 25는 컴플라이언스를 일치시키기 위한 CPU(40)에서의 제어를 나타낸 흐름도이다.

도 26은 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)에 공급되는 공기량의 시간 변화를 나타내는 도면이다.

도 27은 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)에 공급되는 공기량의 시간 변화를 나타내는 도면이다.

도 28은 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 시간 변화를 나타내는 도면이다.

도 29a는 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)와 컬러(10)와의 관계를 나타내는 도면이다.

도 29b는 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)와 컬러(10)와의 관계를 나타내는 도이다.

도 30은 측정 부위의 굵기별 컴플라이언스 곡선을 도시하는 도면이다.

도 31은 측정 부위의 굵기별 컴플라이언스와 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량과의 관계를 나타내는 도면이다.

도 32는 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)와 컬러(10)와의 관계를 나타내는 도면이다.

도 33은 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량의 시간 변화를 나타내는 도면이다.

도 34는 측정 부위의 굵기별 컴플라이언스 곡선을 도시하는 도면이다.

도 35는 측정 부위의 굵기별 맥파의 진폭을 도시하는 도면이다.

<부호의 설명>

1: 혈압계 2: 본체

3: 조작부 4: 표시기

5: 측정부 6: 하우징

7: 커버 8: 압박 고정용 공기주머니

10: 컬러 13: 측정용 공기주머니

20: 측정용 에어계 23, 33: 압력 센서

21, 31: 펌프 22, 32: 밸브

26, 36: 펌프 구동 회로 27, 37: 밸브 구동 회로

28, 38: 증폭기 29, 39: A/D 변환기

30: 압박 고정용 에어계 40: CPU

41: 메모리 81: 와이어

82: 와이어 권취 장치 100: 상완.

이하에, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서는 동일한 부품 및 구성 요소에는 동일한 부호를 붙인다. 이들의 명칭 및 기능도 동일하다.

도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 혈압 측정 장치(이하, 혈압계)(1)는, 주로 책상 등에 놓이는 본체(2)와, 측정 부위인 상완을 삽입하기 위한 측정부(5)를 구비한다. 본체(2)의 상부에는 전원 버튼이나 측정 버튼 등이 배치된 조작부(3)와, 표시기(4)와, 팔꿈치 지지대가 구비된다. 또한 측정부(5)는 본체(2)에 대하여 각도 변경 가능하게 부착되어 있고, 대략 원통형의 기계 프레임인 하우징(6)과, 하우징(6)의 내주부에 수납된 생체 압박 고정 장치를 구비한다. 또한 도 1에 도시되는 바와 같이, 통상의 사용 상태에 있어서 하우징(6)의 내주부에 수납된 생체 압박 고정 장치는 노출되어 있지 않고, 커버(7)에 의해 덮여 있다.

도 2를 참조하면, 혈압 측정시에는 하우징(6) 내부에 상완(100)을 삽입하고 상기 팔꿈치 지지대에 팔꿈치를 올려놓고 측정 시작을 지시한다. 상완(100)은 상기 생체 압박 고정 장치에 의해 압박 고정되고, 혈압이 측정된다.

생체 압박 고정 장치는, 커프에 해당하며 측정 부위를 압박하여 혈압을 측정하기 위한 측정용 유체주머니인 측정용 공기주머니(13)와, 측정용 공기주머니(13)의 외측에 위치하고, 직경 방향으로 신축 가능한 대략 원통형의 가요성 부재인 컬러(10)와, 컬러(10)의 외측에 위치하며, 팽창함으로써 컬러(10)의 외주면을 내측을 향해 압박하여 컬러(10)의 직경을 축소시키고, 하우징(6)과 함께 컬러(10)를 사이에 두고 측정용 공기주머니(13)를 생체의 측정 부위에 압착하는 측정용 유체주머니 압박 수단인 압박 고정용 공기주머니(8)를 구비한다.

도 3을 참조하면, 측정부(5)에서는 하우징(6)의 내측에 압박 고정용 공기주머니(8)가 구비되고, 후술하는 압박 고정용 에어계(30)(도 4 참조)에 의해 팽창/축소된다.

압박 고정용 공기주머니(8)의 내측에는 대략 원통형으로 권취된 판형 부재로 이루어지는 컬러(10)가 배치되고, 외력이 가해지는 것에 의해 직경 방향으로 탄성 변형된다. 측정용 공기주머니(13)는 컬러(10)의 내측에 배치되고, 후술하는 측정용 에어계(20)(도 4 참조)에 의해 팽창/축소된다.

도 4를 참조하면, 혈압계(1)는 상기 측정용 공기주머니(13)와 상기 압박 고정용 공기주머니(8)를 포함하고, 이들은 각각 측정용 에어계(20) 및 압박 고정용 에어계(30)에 접속되어 있다. 측정용 에어계(20)에는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력을 측정하는 압력 센서(23), 측정용 공기주머니(13)에 대한 급기/배기를 행하는 펌프(21), 및 밸브(22)가 포함되고, 압박 고정용 에어계(30)에는 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 측정하는 압력 센서(33), 압박 고정용 공기주머니(8)에 대한 급기/배기를 행하는 펌프(31) 및 밸브(32)가 포함된다.

또한 혈압계(1)에는 혈압계(1) 전체를 제어하는 CPU(Central Processing Unit)(40)와, 측정용 에어계(20)에 접속되는 증폭기(28), 펌프 구동 회로(26) 및 밸브 구동 회로(27)와, 압박 고정용 공기주머니(8)에 접속되는 증폭기(38), 펌프 구동 회로(36) 및 밸브 구동 회로(37)와, 증폭기(28, 38)에 각각 접속되는 A/D(Analog to Digital) 변환기(29, 39)와, CPU(40)에서 실행되는 프로그램이나 측 정 결과를 기억하는 메모리(41)와, 측정 결과 등을 표시하는 표시기(4)와, 측정 시작 버튼이나 전원 버튼 등을 포함하는 조작부(3)가 포함된다.

CPU(40)는 조작부(3)로부터 입력되는 조작 신호에 기초하여 메모리(41)에 기억되어 있는 소정의 프로그램을 실행하고, 펌프 구동 회로(26, 36) 및 밸브 구동 회로(27, 37)에 제어 신호를 출력한다. 펌프 구동 회로(26, 36) 및 밸브 구동 회로(27, 37)는 제어 신호에 따라서 펌프(21, 31) 및 밸브(22, 32)를 구동시켜, 혈압 측정 동작을 실행시킨다.

압력 센서(23)는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력을 검출하고, 검출 신호를 증폭기(28)에 입력한다. 또한 압력 센서(33)는 압박 정도 검출 수단에 상당하고, 측정용 유체주머니 압박 수단에 의한 측정용 유체주머니의 압박 정도에 상당하는 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 검출하며, 검출 신호를 증폭기(38)에 입력한다. 입력된 압력 신호는 각각, 증폭기(28, 38)에서 소정 진폭까지 증폭되고, A/D 변환기(29, 39)에서 디지털 신호로 변환된 후에, CPU(40)에 입력된다.

CPU(40)는 압력 센서(23, 33)로부터 얻어진 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력에 기초하여 소정의 처리를 실행하고, 그 결과에 따라서 펌프 구동 회로(26, 36) 및 밸브 구동 회로(27, 37)에 상기 제어 신호를 출력한다. 또한 CPU(40)는 압력 센서(23)로부터 얻어진 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력에 기초하여 혈압값을 참조하고, 측정 결과를 표시기(4)에 표시시키기 위해 출력한다.

도 5의 흐름도에 도시되는 혈압계(1)의 혈압 측정 동작은 CPU(40)가 메모 리(41)에 기억되는 프로그램을 판독하여 실행되고, 도 4에 도시되는 각 부를 제어함으로써 실현된다.

도 5를 참조하면, 처음에 단계 S11에서 초기화가 실행된 후에, 측정용 공기주머니(13)에 소정량의 공기를 공급함으로써 예비적으로 가압한 후, 단계 S12에서, 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압을 시작한다. 이 때, CPU(40)는 압력 센서(23)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 및 내부 압력 변화를 감시하고, 이들 값이 미리 설정되어 있는 소정값에 도달하면, 단계 S13에서 가압을 종료한다.

다음에, 단계 S14에서, 측정용 공기주머니(13)의 가압을 시작한다. 이 때, CPU(40)는 압력 센서(23)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압력 센서(33)로부터 얻어지는 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 감시하고, 그 차가 미리 설정된 소정값에 도달했는지의 여부를 판정한다. 여기서의 소정값은, 구체적으로는 30 mmHg 이상 정도의 값이고, 바람직하게는 50 mmHg 정도의 값이다. 또한, 이 소정값은 컬러(10)의 재질이나 그 표면의 마찰력 등과 같은 소재 특성, 및 반경 등과 같은 형상 특성에 의해 설정되는 것이 바람직하다. 또한 이 소정값은 미리 설정되어 있는 것 외에, 이때의 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력에 대한 소정 비율로 산출되어 설정되어도 좋다.

측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압력 센서(33)로부터 얻어지는 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력의 차가 상기 소정값에 도달한 것으로 판정되면(단계 S15에서 YES), 펌프 구동 회로(36) 및 밸브 구동 회로(37)에 제어 신호를 출력하고, 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압을 시작한다(단계 S16).

측정용 공기주머니(13)의 가압과 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압은, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력이 혈관을 눌러서 폐쇄하는 데 충분히 높은 압력에 도달할 때까지 행해지고(단계 S17에서 YES), 그 후, 단계 S18에서 측정용 공기주머니(13)의 감압을 시작한다. 이 때, 가압시와 마찬가지로, CPU(40)는 압력 센서(23)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압력 센서(33)로부터 얻어지는 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 감시하여, 그 차가, 이 때의 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력에 대하여 소정의 비율을 유지하도록, 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력도 감압한다.

CPU(40)는 단계 S19에 있어서, 상기 단계 S14에서의 측정용 공기주머니(13)의 가압시, 또는 단계 S17에서의 측정용 공기주머니(13)의 감압시에 압력 센서(23)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압맥파에 기초하여 혈압을 산출하고, 단계 S20에서 표시기(4)에 표시시킨다. 그 후, 단계 S21에서 압박 고정용 공기주머니(8) 및 측정용 공기주머니(13) 안의 공기가 개방되어, 생체의 압박이 해방된다.

또한, 혈압 측정시에 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력의 관계를 제어하는 방법으로서, CPU(40)는 측정용 공기주머니(13)의 적절한 권취가 검출된(권취 종료) 후, 압력 센서(23)로부터 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력을 취득하고, 그 값에 기초하여 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 소정압으로 하도록 펌프 구동 회로(36)를 제어하여도 좋다. 구체적으로는 측정용 공기주머니(13)를 가압할 때에 이와 같은 제어를 행하는 경우 의 구체예로서, 도 22에 도시된 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력의 시간 변화를 참조하면, CPU(40)는 측정용 공기주머니(13)에 공기를 공급(또는 배출)하기 위한 펌프 구동 회로(26)[또는 밸브 구동 회로(27)]의 구동 전압 α를 취득하고, 구동 전압 α에 대하여 소정의 값의 전압 β를 더한 기동 전압(α+β)으로 펌프 구동 회로(36)[또는 밸브 구동 회로(37)]를 구동시키도록 하여도 좋다. 소정의 값의 전압 β는 본 발명에서 특정한 값에 한정되지 않고, 측정 부위의 굵기나 현재의 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력이나 측정용 공기주머니(13)의 컴플라이언스 등에 의해 정해지는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 따른 혈압계(1)에 있어서는, 상기 단계 S16 및 단계 S18에서, CPU(40)는 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 최적으로 유지하기 위한 제어를 행한다. 구체적으로는, 측정용 공기주머니(13)의 용적을 가능한 한 일정하게 유지하는 제어, 컴플라이언스를 가능한 한 일정하게 유지하는 제어, 및 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 일정한 관계를 유지하는 제어, 등을 행하는 것이 바람직하다. 여기서 컴플라이언스란, 측정용 공기주머니(13)의 압력 변화에 대한 측정용 공기주머니(13)의 용적 변화를 나타내는 수치를 가리키고, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력이 ΔP 변화되었을 때의 측정용 공기주머니(13)의 용적 변화를 ΔV로 하면, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)에 대한 컴플라이언스(Cp)는 Cp=ΔV/ΔP로 나타내어진다. 또한 컴플라이언스(Cp)는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)의 함수이다. 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)이 낮을 때에는 측정용 공기주머니(13)의 용적은 작아지기 때문에, 그 내부 압력을 일정량 강하시키기 위 해서는 측정용 공기주머니(13)의 용적이 클 때[내부 압력(P)이 높을 때]보다 많은 공기를 배출해야 한다. 이 때문에 도 6에 도시되는 바와 같이, 컴플라이언스(Cp)는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)이 저압이 될 수록 커진다. 컴플라이언스 함수는 측정 부위(팔)의 굵기나 부드러움, 커프의 권취 방법, 측정용 공기주머니(13)의 재질의 특성(탄성력 등) 등에 영향을 받는다. 상기 단계 S16 및 단계 S18에서, CPU(40)는 도 6에 도시되는 바와 같은 컴플라이언스의 변화를 가능한 한 억제하여, 일정하게 유지하는 제어를 하는 것이 바람직하다. 도 19에 도시되는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)을 감압할 때에 측정용 공기주머니(13)의 용적을 변화시킨 경우의, 컴플라이언스(Cp)와 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)과의 관계로부터, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)을 감압할 때에 측정용 공기주머니(13)의 용적이 일정하게 유지되면(B), 감압에 따라 측정용 공기주머니(13)의 용적이 작아지는 통상의 감압시(A)보다 컴플라이언스의 변화가 작게 억제된다. 또한 측정용 공기주머니(13)의 용적을 증가시키면서 감압하면(C), 컴플라이언스를 보다 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 또한 말할 것도 없이, 측정용 공기주머니(13)의 용적을 감소시키면서 가압함으로써, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)을 가압할 때에 컴플라이언스(Cp)를 보다 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 즉 CPU(40)는 측정용 공기주머니(13)에 공급(또는 배출)하는 공기량을 제어하여, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)을 감압할 때에 컴플라이언스(Cp)를 일정하게 유지하기 위해 용적을 증가시키는 제어, 및/또는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)을 가압할 때에 용적을 감소시키는 제어를 행하는 것이 바람직하다.

이러한 제어가 이루어짐으로써 측정 결과로부터 컴플라이언스 변화의 영향을 배제할 수 있어, 혈압계(1)에서의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

혈압계(1)에서의 혈압 측정 동작에서, 측정용 공기주머니(13)가 예비적으로 가압되는 과정을 제1 과정(I)으로 하고, 상기 단계 S12에서 압박 고정용 공기주머니(8)가 가압되는 과정을 제2 과정(II)으로 하고, 상기 단계 S14에서 측정용 공기주머니(13)가 가압되는 과정을 제3 과정(III)으로 하며, 상기 단계 S18에서 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)가 감압되는 과정을 제4 과정(IV)으로 한다. 도 7은 제1 과정∼제4 과정에서의 압박 고정용 공기주머니(8) 및 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변동을 도시하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 혈압계(1)에서는 제2 과정에서 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 및 내부 압력 변화가 소정값에 도달할 때까지, 즉 컬러(10)와 측정 부위와의 공간이 적당한 용적이 될 때까지 압박 고정용 공기주머니(8)에 공기가 공급되어 가압되고, 컬러(10)가 직경 방향 내측으로 압박되어 측정 부위에 압착된다.

그 후, 제3 과정에서 측정용 공기주머니(13)에 공기를 공급하기 시작하면, 그 내부 압력이 감시되어, 소정 압력에 도달한 시점에서 압박 고정용 공기주머니(8)에 대한 공기의 공급이 시작된다. CPU(40)는 측정용 공기주머니(13)의 가압 상황에 따라서 압박 고정용 공기주머니(8)에 대한 공기의 공급량을 산출한다. 그리고 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력이 소정의 관계가 되도록 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압을 제어한다.

마찬가지로, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력이 소정 압력에 도달한 후에 감압하는 제4 과정에서도, CPU(40)는 측정용 공기주머니(13)의 감압 상황에 따라서 압박 고정용 공기주머니(8)로부터의 공기의 배출량을 산출한다. 그리고 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력이 소정의 관계가 되도록 압박 고정용 공기주머니(8)의 감압을 제어한다.

본 실시형태에 따른 혈압계(1)에서 상기 제어가 이루어짐으로써, 먼저 도 17에 도시된 바와 같은 제3 과정 및 제4 과정에서 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력이 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 초과하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과 도 18을 이용하여 설명한 바와 같은 컬러(10)가 직경 방향 외측으로 확장하는 사태를 방지하여 측정용 공기주머니(13)를 적절히 측정 부위에 압착할 수 있다. 이것은 혈압 측정의 정밀도를 높이는 것으로 이어진다.

또한, 상기 단계 S14에서의 측정용 공기주머니(13)의 가압시에, CPU(40)에 있어서 도 20의 흐름도에 도시되는 바와 같은 처리가 이루어져도 좋다.

도 20을 참조하면, 단계 S14에서 측정용 공기주머니(13)의 가압이 시작되면 CPU(40)는 단계 S51에서 측정용 공기주머니(13)의 권취 속도를 평가하는 처리를 행한다. 구체적으로는, 측정용 공기주머니(13)의 가압에 요한 시간에 기초하여 측정 부위의 둘레 길이를 추정한다. 예컨대 가압에 요한 시간이 5 sec일 때에는 측정 부위의 둘레 길이가 30 cm이고, 10 sec일 때에는 25 cm이며, 가압에 요한 시간과 측정 부위의 둘레 길이와의 대응 관계를 미리 기억해 둔다. 그리고 이것을 이용하여 측정 부위의 둘레 길이를 측정할 수 있다. CPU(40)는 추정된 측정 부위의 둘레 길이에 기초하여 측정용 공기주머니(13)를 가압하기 위한 목표 가압 속도(예컨대 6 mmHg/sec)를 실현하기 위한 펌프(21)의 구동 전압을 산출한다. 그리고 그 산출 결과에 기초한 제어 신호를 펌프 구동 회로(26)에 출력한다. 예컨대 측정 부위의 둘레 길이가 30 cm인 경우에는 펌프(21)의 구동 전압이 6 V로, 25 cm인 경우에는 5 V 등으로 산출된다. 또는 측정 부위의 둘레 길이와 펌프(21)의 구동 전압과의 대응 관계를 미리 기억해 두고, 그것을 이용하여 필요한 펌프(21)의 구동 전압을 산출할 수도 있다.

그 후, 단계 S14에서 측정용 공기주머니(13)의 가압이 시작되면 , CPU(40)는 그 초기의 과정(예컨대 20 mmHg로부터 40 mmHg로 가압되는 과정 등)에서의 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변화를 취득하고, 단계 S12에서의 압박 고정용 공기주머니(8)의 압박에 의한 측정용 공기주머니(13)의 권취가 적당한지의 여부를 확인한다. 측정용 공기주머니(13)의 권취가 적당할 때에는(단계 S51에서 「적당」) 상기 목표 가압 속도를 실현할 수 있다. 예컨대 권취 동작 중에 신체의 움직임 등에 영향을 받아 측정용 공기주머니(13)가 적절히 권취되지 않았는데 적절히 권취된 것으로 판정된 경우 등에, 측정용 공기주머니(13)의 가압 속도를 확인함으로써, 이 단계에서 권취 상태를 평가하여 권취 상태를 수정할 수 있다.

측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변화와 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태와의 관계를 도시하는 개략도인 도 8을 이용하여, 구체적으로 설명한다. 도 8에 있어서, 종축은 압력 센서(23)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력이고, 횡축은 펌프(21)의 구동 시간인 경과 시간이다. 이들 값으로부터, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화가 표준 변화량이 되는 범위(도 8의 실선의 그 래프 부분의 영역)보다 큰 경우(예컨대 가압 속도가 7 mmHg/sec 이상인 경우)(단계 S51에서 「빠르다」), 즉 도 8에서 「꽉 조이게 권취」 영역으로 표시되는 영역에 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력이 존재하는 경우, CPU(40)는 측정 부위에 대하여 측정용 공기주머니(13)의 권취가 적당하지 않고, 너무 압박되어 있는 것(「꽉 조이게 권취」)으로 추정한다. 그리고 단계 S53에서 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화에 따라서 압박 고정용 공기주머니(8)를 감압하기 위한 제어 신호를 펌프 구동 회로(36)에 출력한다. 이와 같이 제어되었을 때의 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력 변화를 도 9a에 도시한다.

한편, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화가 표준 변화량이 되는 범위보다 작은 경우(단계 S51에서 「느리다」), 즉 도 8에 있어서 「느슨한 권취」 영역으로 표시되는 영역에 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력이 존재하는 경우(예컨대 가압 속도가 5 mmHg/sec 이하인 경우), CPU(40)는 측정 부위에 대하여 측정용 공기주머니(13)의 권취가 적당하지 않고, 압박하는 힘이 너무 약한 것(「느슨하게 감기」)으로 추정한다. 그리고 단계 S55에서 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화에 따라서 압박 고정용 공기주머니(8)를 가압하기 위한 제어 신호를 펌프 구동 회로(36)에 출력한다. 이와 같이 제어되었을 때의 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력 변화를 도 9b에 도시한다.

본 실시형태에 따른 혈압계(1)의 CPU(40)에서 상기 제어가 이루어짐으로써, 압박 고정용 공기주머니(8)가 가압되어 커프에 해당하는 측정용 공기주머니(13)가 측정 부위에 권취되고, 측정용 공기주머니(13)의 가압이 시작된 후라도 압박 고정용 공기주머니(8)에 의한 컬러(10)의 압박이 조정된다. 이 때문에 측정 부위의 굵기(둘레 길이)에 따라 컬러(10)와 측정 부위 사이의 공간이 너무 작아서 측정용 공기주머니(13)가 꽉 조이게 권취되거나, 컬러(10)와 측정 부위 사이의 공간이 너무 커져 측정용 공기주머니(13)가 느슨하게 권취되는 것을 막을 수 있다. 그 결과, 커프에 해당하는 측정용 공기주머니(13)를 측정 부위에 적절히 압착할 수 있다.

또한, 컬러(10)를 사이에 두고 측정용 공기주머니(13)를 측정 부위에 압착하는 측정용 유체주머니 압박 수단은 압박 고정용 공기주머니에 한정되지 않고, 같은 기능을 갖추는 것이면 다른 기구라도 좋다. 구체적으로는 변형예에 따른 혈압계(1)는 도 10a, 도 10b에 도시되는 바와 같이, 압박 고정용 공기주머니(8) 대신에, 컬러(10)를 사이에 두고 측정용 공기주머니(13)를 측정 부위에 압착하기 위한 와이어(81) 및 펌프 구동 회로(36)에 상당하는 와이어 권취 구동 회로(도시 생략)가 구동되어 와이어(81)를 권취하는 기구인 와이어 권취 장치(82)를 구비하여도 좋다. 도 10a에 도시되는 바와 같이, 와이어 권취 장치(82)에 의해 권취되는 와이어(81)의 체결에 의해서, 컬러(10)를 사이에 두고 측정용 공기주머니(13)를 측정 부위에 압착하고, 도 10b에 도시되는 바와 같이 와이어 권취 장치(82)에 의해 풀리는 와이어(81)의 되감기에 의해서, 컬러(10)를 사이에 두고 측정 부위에 압착된 측정용 공기주머니(13)의 압박을 느슨하게 하여도 좋다.

변형예에 따른 혈압계(1)에서는, 도 11의 흐름도에 도시되는 혈압 측정 동작이 행해진다. 도 11을 참조하면, 단계 S31에 있어서, CPU(40)로부터의 제어 신호에 따라서 와이어 권취 구동 회로가 구동되어 와이어 권취 장치(82)에 의해 와이어(81)가 권취되고, 컬러(10)를 사이에 두고 측정용 공기주머니(13)가 측정 부위에 권취된다. 전술한 혈압 측정 동작과 마찬가지로, CPU(40)는 압력 센서(23)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력을 감시하여, 소정의 압력에 도달했을 때에 단계 S32에서 와이어(81)의 권취를 일단 종료한다. 계속해서 단계 S33에서 혈관을 눌러서 폐쇄하는 데 충분히 높은 압력이 될 때까지 측정용 공기주머니(13)를 가압하고, 그 압력에 도달하면 단계 S34에서 가압을 종료한다. 그리고 단계 S35에서 측정용 공기주머니(13)의 감압을 시작하고, 단계 S36에 있어서 소정의 압력에서 감압을 종료한다. 단계 S37에서, 단계 S33에서의 가압시, 또는 단계 S35에서의 감압시에 압력 센서(23)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력으로부터 혈압값을 산출하고, 단계 S38에서 표시기(4)에 표시시킨다. 그 후, 단계 S39에서 압박 고정용 공기주머니(8) 및 측정용 공기주머니(13) 안의 공기가 개방되어, 생체의 압박이 해방된다.

변형예에 따른 혈압계(1)에서도, CPU(40)는 상기 단계 S34에서의 측정용 공기주머니(13)의 가압시, 및/또는 단계 S36에서의 감압시에, 압력 센서(23)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력을 감시하고, 소정값에 도달했을 때에 와이어(81)를 와이어 권취 장치(82)로 권취하여/풀어내어 체결력을 늘리거나 또는 줄이기 위해 펌프 구동 회로(36)에서의 구동 전력을 산출한다.

이러한 제어가 행해짐으로써, 혈압계(1)가 도 10a, 도 10b에 도시되는 구성인 경우에도, 컬러(10)가 직경 방향 외측으로 확장되는 사태를 방지하여 측정용 공 기주머니(13)를 적절히 측정 부위에 압착할 수 있다. 또한 측정용 공기주머니(13)의 용적을 가능한 한 일정하게 유지하는 제어, 컴플라이언스를 가능한 한 일정하게 유지하는 제어도 가능하게 된다.

또한, 감압시에 컴플라이언스를 가능한 한 일정하게 유지하는 전술한 제어를 실현하기 위해, CPU(40)에서 다음과 같은 제어가 이루어져도 좋다.

즉, 단계 S13에 있어서 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압이 완료되면, CPU(40)는 전술한 바와 같이 가압에 요한 시간에 기초하여 측정 부위의 둘레 길이를 추정한다. 또한 단계 S14에서 측정용 공기주머니(13)를 가압할 때의 압력 변화로부터 최고 압력값을 취득한다. 또한 단계 S18에서 측정용 공기주머니(13)를 감압할 때의 압력 변화를 취득한다. 그리고 이들 값을 이용하여, 단계 S18에서 미리 정해진 제어 규칙에 따라서, 측정용 공기주머니(13)의 용적을 일정하게, 또는 컴플라이언스 제어를 일정하게 실행한다. 구체적으로는 공기의 공급량 변화에 상당하는 펌프 구동 회로(26, 36)에서의 인가 전압 데이터, 밸브(22, 32)의 개폐 상태에 상당하는 밸브 구동 회로(27, 37)에서의 인가 전압 데이터, 및 압력 센서(23, 33)로부터 얻어지는 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 실시간으로 감시한다. 그리고, 이들 값에 기초하여 압박 고정용 공기주머니(8)를 가압/감압하기 위한 펌프(31)의 구동 전압을 산출하고, 단계 S18에서 그 산출 결과에 기초한 제어 신호를 펌프 구동 회로(36)에 출력한다. 즉, 이들 데이터를 이용하여 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력에 대응하는 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 실시간으로 결정하고, 단계 S18에서 측정용 공기주머니(13)의 감압 과 병행하여 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력이 결정된 압력이 되도록 압박 고정용 공기주머니(8)의 감압을 제어한다.

전술한 바와 같이, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력(P)을 감압할 때에 측정용 공기주머니(13)의 용적이 일정하게 유지되면, 감압에 따라 측정용 공기주머니(13)의 용적이 작아지는 통상의 감압시보다 컴플라이언스의 변화가 작게 억제된다. 이 경우에는 도 21에 도시되는 바와 같이, 통상 감압시(A)보다 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 감압시킨다(B). 또한 측정용 공기주머니(13)의 용적을 증가시키면서 감압하면 컴플라이언스를 보다 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 이 경우에는 도 21에 도시되는 바와 같이, 측정용 공기주머니(13)의 용적을 변화시키지 않도록 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 감압시키는 경우(B)보다 더 많이 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 감압시킨다(C).

CPU(40)가 상기 단계 S18에서 이러한 제어를 실행함으로써, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력을 감압할 때에, 압박 고정용 공기주머니(8)에 의해 외측으로부터 눌리는 압력이 약해진다. 이 때문에 컬러(10)가 밖으로 넓어져 측정용 공기주머니(13)의 용적이 일정하거나 또는 증가하도록 제어된다. 그 결과, 측정용 공기주머니(13)의 감압시에 컴플라이언스가 가능한 한 일정하게 유지되어, 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

여기서, 측정 부위(예컨대 팔)의 둘레 길이(즉 굵기)를 다단계(예컨대 대, 표준, 소)로 분류했을 때, 전술한 제어가 이루어져 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변화시에 컴플라이언스가 가능한 한 일정하게 유지된 결과 얻어지는, 측정 부위의 굵기별 컴플라이언스 곡선이 도 23에 도시된다. 도 23을 참조하면, 측정 부위가 굵은 경우(팔 사이즈 대: A)는 측정 부위의 굵기가 표준일 때(팔 사이즈 표준: B)에 비해 컴플라이언스가 크고, 측정 부위가 가늘 때(팔 사이즈 소: C)는 컴플라이언스가 작다. 이 결과, 도 24를 참조하면, 측정 부위가 굵을 때(팔 사이즈 대: A), 즉 컴플라이언스가 클 때는 측정 부위의 굵기가 표준일 때(팔 사이즈 표준: B)에 비해 진폭이 작다. 측정 부위가 가늘 때(팔 사이즈 소: C), 즉 컴플라이언스가 작을 때는 측정 부위의 굵기가 표준일 때에 비해 진폭이 크다. 이러한 맥파의 진폭이 측정 부위의 굵기, 즉 컴플라이언스에 따라 다른 것은, 측정 결과의 오차로 이어지는 경우도 있다.

그래서, 컴플라이언스를 측정 부위의 굵기에 상관없이 가능한 한 일치시키는 제어를 실현하기 위한 CPU(40)에서의 제어에 대해서 설명한다. 여기서는 측정에 앞서서 측정 부위의 굵기가 어느 부류에 속하는지를 검출하고, 검출된 부류를 제어에 이용한다. 측정 부위가 굵은 경우에는 컬러(10)와 측정 부위 사이의 공간이 작고, 측정용 공기주머니(13)가 최적으로 권취되었을 때의 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량은 측정 부위의 굵기가 표준인 경우보다 적다. 또한 측정 부위가 가는 경우에는 컬러(10)와 측정 부위 사이의 공간이 크고, 측정용 공기주머니(13)가 최적으로 권취되었을 때의 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량은 측정 부위의 굵기가 표준인 경우보다 많다. 따라서 측정용 공기주머니(13)에 공기를 단계적으로 주입하고, 측정용 공기주머니(13)가 최적으로 권취된 것이 검출되었을 때의 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량을 검출함으로써 측정 부위의 굵기가 속하는 부류를 검출하 는 것이 가능해진다.

도 25는 컴플라이언스를 측정 부위의 굵기에 상관없이 가능한 한 일치시키는 제어를 실현하기 위한 CPU(40)에서의 제어를 나타낸 흐름도로서, 도 5에 도시된 혈압계(1)의 혈압 측정 동작에 상당하는 처리이다.

도 25를 참조하면, 처음에 단계 ST1에서 초기화가 실행된다. 이 처리를 행하는 경우, CPU(40)는 그 내부에 카운터를 포함하고, 단계 ST1에서의 초기화 시에, 그 카운터를 0으로 설정한다.

다음에, CPU(40)는 펌프 구동 회로(26)에 제어 신호를 출력하여 시간 X(s) 동안 펌프(21)를 구동시켜 측정용 공기주머니(13)에 소정량의 공기를 공급하고(단계 ST3), 그 상태에서 펌프(21)의 구동을 정지시킨다. 그 후, 펌프 구동 회로(36)에 제어 신호를 출력하여 시간 Y(s) 동안 펌프(31)를 구동시켜 압박 고정용 공기주머니(8)에 소정량의 공기를 공급하고(단계 ST5), 그 상태에서 펌프(31)의 구동을 정지시킨다. 그리고 CPU(40)는 압박 고정용 공기주머니(8)에 소정량의 공기가 공급된 후, 또는 압박 고정용 공기주머니(8)에 공기를 공급하면서, 측정 부위에 대한 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태가 최적의 권취 조건을 만족시키고 있는지의 여부를 검출한다(단계 ST7). 위에서 설명한 바와 같이, 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태와 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변화는 도 8에 도시된 바와 같은 관계를 나타낸다. 따라서 단계 ST7에서의 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태의 하나의 검출 방법으로서는, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 변화를 감시하고, 그 변화가 소정의 범위 내에 포함되어 있는지의 여부를 임계값과 비교함으로써 검 출하는 방법을 들 수 있다. 또한, 단계 ST7에서의 검출 방법은 특정 방법에 한정되지 않고, 그 외의 방법이라도 좋다.

단계 ST7에서의 검출의 결과, 단계 ST5에서 압박 고정용 공기주머니(8)에 소정량의 공기가 공급되어 펌프(31)의 구동이 정지되어 있는 상태에서, 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태가 최적의 권취 조건을 만족시키고 있지 않은 것으로 검출되는 경우에는(단계 ST7에서 NO), CPU(40)는 카운터에 1을 가산하고(단계 ST9), 처리를 단계 ST3으로 복귀시킨다. 그리고 재차, 시간 X(s) 동안 펌프(21)를 구동시켜 측정용 공기주머니(13)에 소정량의 공기를 공급한다. 단계 ST3, ST5는 단계 ST7에서 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태가 최적의 권취 조건을 만족시키고 있는 것이 검출될 때까지 반복된다. 그 조건이 충족될 때까지, 단계적으로 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)에 각각 소정량의 공기가 공급된다.

단계 ST7에서의 검출의 결과, 단계 ST5에서 압박 고정용 공기주머니(8)에 소정량의 공기가 공급되어 펌프(31)의 구동이 정지되어 있는 상태에서, 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태가 최적의 권취 조건을 만족시키고 있는 것이 검출된 경우에는(단계 ST7에서 YES), CPU(40)는 카운터에 저장되어 있는 수를 판독한다. 카운터에 저장되어 있는 수는 측정용 공기주머니(13)의 권취 상태가 최적이 될 때까지 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)에 단계적으로 공기가 공급된 그 횟수를 나타내고 있다.

전술한 바와 같이, 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량은 측정 부위의 굵기와 관련이 있다. 이 때문에 미리, 측정용 공기주머니(13)에 단계적으로 공기가 공 급될 때의 공급 횟수와, 측정 부위의 굵기가 속하는 부류와의 관계를 메모리부(41) 등에 기억시켜 둘 수 있다. 예컨대 여기서는, 카운터 1, 즉 상기 단계 ST3, ST5가 각 1회씩 행해진 경우에는 측정 부위가 굵은 부류(팔 사이즈 대), 카운터 2, 즉 상기 단계 ST3, ST5가 각 2회씩 행해진 경우에는 측정 부위의 굵기가 표준인 부류(팔 사이즈 표준), 카운터 3, 즉 상기 단계 ST3, ST5가 각 3회씩 행해진 경우에는 측정 부위가 가는 부류(팔 사이즈 소)인 관계가 기억되어 있는 것으로 한다. 이 관계는 미리 메모리부(41) 등에 기억되어 있어도 좋고, 사용자가 굵기가 다른 측정 부위의 샘플을 이용하는 등에 의하여 등록하는 것이어도 좋다.

도 26은, 상기 단계 ST3∼ST7에서의 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)에 공급되는 공기량의 시간 변화를 나타내는 도면이고, 이 도면을 이용하여 측정 부위의 굵기가 속하는 부류를 검출하는 방법을 설명한다. 도 26에 있어서, 종축은 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)에 공급하는 공기량을 나타내고, 횡축은 시간 경과를 나타내고 있다.

도 26을 참조하면, 시간 X(1) 동안 펌프(31)를 정지시키면서 펌프(21)를 구동하여 측정용 공기주머니(13)에 공기를 공급한 후에, 시간 Y(1) 동안 펌프(31)를 구동하면서 펌프(21)를 정지시켜 압박 고정용 공기주머니(8)에 공기를 공급하고 있을 때(도 26 Point A)에, 측정용 공기주머니(13)의 최적의 권취 상태가 검출된 경우에는, 측정 부위가 속하는 부류가 굵은 구분(팔 사이즈 대)으로 검출된다. 여기서 최적의 권취 상태가 검출되지 않은 경우에는, 단계적인 공기의 공급이 추가로 반복된다.

또한, 시간 X(2) 동안 펌프(31)를 정지시키면서 펌프(21)를 구동하여 측정용 공기주머니(13)에 공기를 공급한 후에, 시간 Y(2) 동안 펌프(31)를 구동하면서 펌프(21)를 정지시켜 압박 고정용 공기주머니(8)에 공기를 공급하고 있을 때(도 26 Point B)에, 측정용 공기주머니(13)의 최적의 권취 상태가 검출된 경우에는, 측정 부위가 속하는 부류가 표준인 부류(팔 사이즈 표준)로 검출된다. 여기서, 최적인 권취 상태가 검출되지 않은 경우에는 단계적인 공기의 공급이 추가로 반복된다.

또한, 시간 X(3) 동안 펌프(31)를 정지시키면서 펌프(21)를 구동하여 측정용 공기주머니(13)에 공기를 공급한 후에, 시간 Y(3) 동안 펌프(31)를 구동하면서 펌프(21)를 정지시켜 압박 고정용 공기주머니(8)에 공기를 공급하고 있을 때(도 26 Point C)에 측정용 공기주머니(13)의 최적의 권취 상태가 검출된 경우에는, 측정 부위가 속하는 부류가 가는 부류(팔 사이즈 소)로 검출된다.

단계 ST11에서, CPU(40)는 판독한 카운터에 저장된 수치와 기억되어 있는 상기 관계를 비교하여, 측정 부위의 굵기가 속하는 부류를 검출한다. 그 부류가 굵은 부류(팔 사이즈 대) 또는 가는 부류(팔 사이즈 소)인 경우에는(단계 ST11에서 「대」 또는 「소」), 그 부류에 따라서 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압을 제어한다(단계 ST13). 표준 부류(팔 사이즈 표준)인 경우에는 단계 ST13의 제어는 스킵한다. 그리고 그 후, 상기 단계 S14∼S21에 상당하는 혈압 측정 처리가 실행된다(단계 ST15).

단계 ST11에서 측정 부위의 굵기가 속하는 부류가 굵은 부류(팔 사이즈 대)로 검출된 경우, 단계 ST13에서 CPU(40)는 이하에 설명하는 제어를 실행한다.

도 27은 단계 ST11에서 측정 부위의 굵기가 속하는 부류가 굵은 부류(팔 사이즈 대)로 검출된 경우의, 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)에 공급되는 공기량의 시간 변화를 나타내는 도면이다. 도 26에 Point A에 도시된 시점에서, 측정용 공기주머니(13)의 최적인 권취 상태가 검출되어 측정 부위의 굵기가 속하는 부류가 굵은 부류로 검출되면, 단계 ST13, ST15의 처리로 이행한다. 그리고 시간 Y(1)가 경과된 후에 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압이 시작된다.

전술한 바와 같이, 측정 부위가 굵은 경우, 컴플라이언스는 측정 부위의 굵기가 표준인 경우 및 가는 경우에 비해 크기 때문에, 압력 변화 ΔP가 동일할 때에는 용적 변화 ΔV는 컴플라이언스가 작은 경우와 비교하여 커진다. 즉 팔의 굵기가 표준인 경우 및 가는 경우에 비해, 동일한 압력 하에서 측정용 공기주머니(13)가 팽창하는 체적 변화가 크다. 따라서 측정 부위가 굵은 경우에도 측정 부위의 굵기가 표준인 경우와 동일한 정도까지 컴플라이언스를 저하시키기 위해서는 측정용 공기주머니(13)의 팽창을 억제하는 제어를 행해야 한다.

구체적인 제어 방법으로서는, 도 28에 도시되는 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 시간 변화를 참조하면, 전술한 바와 같이, 측정 부위의 굵기가 표준(팔 사이즈 표준)일 때에는, CPU(40)는, 상기 단계 S15에서 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력과의 차가 소정의 값이 될 때까지 측정용 공기주머니(13)를 가압하고, 그 후에 단계 S16에서 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압을 시작하여, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력과의 차 A를 어느 정도의 범위로 유지하도록 제어하였다(도 28 점선). 측정 부위가 굵은(팔 사이즈 대) 경우에도 마찬가지로 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력과의 차를 어느 정도의 범위로 유지하도록 제어한다. 이 경우의 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력과의 차 B가 측정 부위의 굵기가 표준(팔 사이즈 표준)일 때의 차 A보다 커지도록(B>A), 압박 고정용 공기주머니(8)의 가압을 제어한다(도 28의 일점쇄선). 여기서는 구체적으로 차 B의 값은 특정값에 한정되지 않지만, 차 A의 수배 정도인 것이 바람직하다.

도 29a는 CPU(40)가 상기 제어를 행하지 않는 경우, 도 29b는 상기 제어를 행하는 경우의, 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)와 컬러(10)와의 관계를 나타내는 도면이다.

도 29a를 참조하면, CPU(40)가 상기 제어를 행하지 않고, 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 측정 부위의 굵기가 표준(팔 사이즈 표준)일 때와 마찬가지로 한 경우, 측정 부위가 굵을(팔 사이즈 대) 때에는 표준(팔 사이즈 표준)일 때에 비해 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량이 적기 때문에 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력과의 차 A도 작다. 이 때문에, 컬러(10)의 중첩 부분이 작아지고, 컬러(10)와 천 사이의 마찰력이 작아진다. 그 결과 측정용 공기주머니(13)는 팽창되기 쉬워진다.

한편, 도 29b를 참조하면, CPU(40)가 상기 제어를 행하여, 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 측정 부위의 굵기가 표준(팔 사이즈 표준)일 때의 내부 압력보다 높게 하고, 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량이 적기 때문에 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력과의 차 B를 측정 부위의 굵기가 표준(팔 사이즈 표준)일 때의 차 A보다 크도록 제어한 경우, 상기 압력차 A보다 큰 압력차 B가 측정용 공기주머니(13)에 계속 가해져 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력의 증가가 억제되고, 측정용 공기주머니(13)는 측정 부위의 굵기가 표준(팔 사이즈 표준)인 경우와 마찬가지로 압축된다. 즉, 도 30에 도시되는 바와 같이, 상기 제어에 의해 컴플라이언스가 억제되고, 측정 부위의 굵기가 표준(팔 사이즈 표준)인 경우의 컴플라이언스에 근접할 수 있다.

상기 단계 ST13에서는, 단계 ST11에서 측정 부위의 굵기가 큰 부류라고 검출된 경우에는 단계 S15의 측정 처리에 있어서, 압박 고정용 공기주머니(8)의 내부 압력을 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력에 대하여 도 28에 일점쇄선으로 도시된 바와 같은 차로 증가시키도록, 펌프 구동 회로(36)에 제어 신호를 출력한다.

단계 ST11에서 측정 부위의 굵기가 가는 부류(팔 사이즈 소)로 검출된 경우,단계 ST13에서 CPU(40)는 이하에 설명하는 제어를 실행한다.

측정 부위의 크기와 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량과는 전술한 바와 같은 관계에 있기 때문에, 측정 부위의 크기별 컴플라이언스와 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량과는 도 31에 도시되는 바와 같은 관계가 된다. 도 31에서, 종축은 컴플라이언스를 나타내고, 횡축은 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력을 나타낸다.

도 31로부터 명백한 바와 같이, 각 압력에 있어서의 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량은 컴플라이언스 곡선을 그 압력까지 적분하여 얻을 수 있다. 즉 측정 부위가 가늘 때에는, 굵기가 표준일 때와 비교하여 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량이 적다.

도 32는 측정 부위가 가는 경우의, 측정용 공기주머니(13) 및 압박 고정용 공기주머니(8)와 컬러(10)와의 관계를 설명하는 도면이다. 도 32를 참조하면, 측정 부위가 가는 경우에는, 표준(팔 사이즈 표준)일 때에 비해 컬러(10)가 중첩되는 부분이 크다. 이 때문에 컬러(10)와 천 사이의 마찰력이 커진다. 그 결과 측정용 공기주머니(13)가 외측으로 넓어지려는 현상은 억제된다.

상기 단계 ST13에서 CPU(40)는, 단계 ST11에서 측정 부위의 굵기가 가는 부류(팔 사이즈 소)로 검출된 경우에는, 단계 S15의 측정 처리에 있어서, 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량이 표준의 부류(팔 사이즈 표준)인 경우에 측정용 공기주머니(13)에 공급되는 공기량과 동일한 양이 되도록, 차분을 공급하기 위해 펌프 구동 회로(26)에 제어 신호를 출력한다. 미리 측정 부위의 굵기별로 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량을 측정하는 등에 의해 측정 부위의 굵기에 대응하는 공기량을 메모리부(41) 등에 기억해두고, 그 값을 판독함으로써 공급하는 공기량을 얻을 수 있다.

이러한 제어를 행하여, CPU(40)는 측정용 공기주머니(13)에 도 33에 도시되는 바와 같이 공기를 공급한다. 도 33은 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량의 시간 변화를 나타내는 도면이고, 전술한 측정 부위의 굵기를 검출하기 위해 단계적으로 공기가 공급된 후[시간 X(1)~X(3), Y(1)~Y(3)], 측정용 공기주머니(13)에, 측정 부위의 굵기가 표준인 경우에 측정용 공기주머니(13)에 공급되는 공기량에 근접해지도록 공기가 더 공급된다. 이와 같이 제어함으로써, 측정 부위의 굵기가 표준(팔 사이즈 표준)인 경우와 같은 정도의 컴플라이언스의 조건 하에서 측정을 할 수 있다.

또한, 측정 부위의 굵기가 굵은 부류(팔 사이즈 대)의 제어와 측정 부위의 굵기가 가는 부류로 검출된 경우의 제어를 조합할 수도 있다. 상기 두 제어를 조합함으로써, 측정 부위의 굵기와 컴플라이언스와의 관계는 도 34에 도시되는 바와 같이, 측정 부위가 굵은 경우에도 가는 경우에도, 표준인 경우의 컴플라이언스에 근접하게 되고, 동일한 조건 하에서 혈압 측정이 행해지게 된다. 도 34에서, 점선은 먼저 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 제어가 행해지지 않는 경우의 측정 부위가 굵을 때(팔 사이즈 대: A) 및 측정 부위가 가늘 때(팔 사이즈 소: C)의 컴플라이언스와 측정용 공기주머니(13) 안의 공기량과의 관계를 도시하고, 상기 제어에 의해서, 이들이 측정 부위의 굵기가 표준인 경우(팔 사이즈 표준: B)에 근접해 있는 것이 도시되어 있다. 이 결과, 측정 부위의 굵기별로, 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화로부터 얻을 수 있는 맥파의 진폭은 도 35에 도시되는 바와 같이, 측정 부위의 굵기가 표준인 경우의 진폭과 같은 정도가 된다. 도 35에 있어서, 점선은 먼저 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 제어가 행해지지 않는 경우의 측정 부위가 굵을 때(팔 사이즈 대: A) 및 측정 부위가 가늘 때(팔 사이즈 소: C)의 맥파 진폭을 나타내고, 상기 제어에 의해 이들이 측정 부위의 굵기가 표준인 경우(팔 사이즈 표준: B)에 근접해 있는 것이 도시되어 있다.

이와 같이 제어됨으로써, 본 실시형태에 따른 혈압계(1)에서는 측정 부위의 굵기의 차이가 있는 측정 상태에 상관없이 컴플라이언스가 잘 변화되지 않는데, 즉 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력과 용적과의 관계가 잘 변화되지 않는다. 이 때문에 측정용 공기주머니(13)의 내부 압력 변화로부터 얻을 수 있는 압맥파가, 피험자의 측정 부위의 굵기(즉 팔 둘레)에 따라 측정용 공기주머니(13)의 용적이 다른 것의 영향을 잘 받지 않게 되고, 혈압 계측의 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.

이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것으로 생각되어서는 안 된다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구의 범위에 의해서 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (14)

1. 측정용 유체주머니(13)와,

   상기 측정용 유체주머니에 유체를 공급하는 공급부(21, 22, 26, 27, 40)와,

   상기 측정용 유체주머니를 측정 부위의 방향으로 압박하는 측정용 유체주머니 압박부(8, 31, 32, 36, 37, 40)와,

   상기 측정용 유체주머니의 내부 압력을 측정하는 센서(23)와,

   상기 측정용 유체주머니 압박부에 의한 상기 측정용 유체주머니의 압박 정도를 측정하는 압박 정도 검출부(33)와,

   상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 측정용 유체주머니의 압박 정도를 제어하는 제1 제어부(40)를 포함하며,

   측정 시작시에, 상기 측정용 유체주머니에 소정량의 유체를 공급하는 과정을 제1 과정(I)으로 하고,

   상기 제1 과정 후에, 상기 측정용 유체주머니 압박부에 의해 상기 측정용 유체주머니를 상기 측정 부위에 소정의 압박 정도까지 압박하는 과정을 제2 과정(II)으로 하며,

   상기 제2 과정 후에, 상기 측정용 유체주머니에 유체를 공급하고, 그 후, 상기 유체를 배출하는 과정을 제3 과정(III, IV)으로 했을 때에,

   상기 제1 제어부는, 상기 제3 과정에서, 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력에 기초하여, 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 제어부는, 상기 제3 과정에서, 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화를 나타내는 정보와, 상기 공급부에서의 상기 유체의 공급량 변화를 나타내는 정보에 기초하여 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제3 과정은, 상기 측정용 유체주머니에 유체를 공급하여 상기 측정용 유체주머니를 가압하는 제1 단계(III)와, 상기 유체를 배출하여 상기 측정용 유체주머니를 감압하는 제2 단계(IV)를 포함하고,

   상기 제1 제어부는, 상기 제1 단계에서, 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력이 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도보다 커지지 않도록 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 제3 과정은, 상기 측정용 유체주머니에 유체를 공급하여 상기 측정용 유체주머니를 가압하는 제1 단계(III)와, 상기 유체를 배출하여 상기 측정용 유체주머니를 감압하는 제2 단계(IV)를 포함하고,

   상기 제1 제어부는, 상기 제2 단계에서, 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력이 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도보다 작아지지 않도록 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 제1 제어부는, 상기 측정용 유체주머니의 체적이 일정하게 유지되도록 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 제1 제어부는, 상기 측정용 유체주머니의 컴플라이언스가 일정하게 유지되도록, 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 측정용 유체주머니 압박부는, 상기 측정용 유체주머니를 가압하는 공정에서는 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 크게 하도록, 및 상기 측정용 유체주머니를 감압하는 공정에서는 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 작게 하도록 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 제1 제어부는 상기 제2 과정에서의 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화를 나타내는 정보로부터 상기 측정 부위의 둘레 길이를 검출하고, 상기 제3 과정에서의 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화를 나타내는 정보를 기초로, 상기 측정 부위의 둘레 길이에 따라 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 측정용 유체주머니 압박부는 가요성 부재를 사이에 두고 상기 측정용 유체주머니의 상기 측정 부위로부터 먼 측에 위치하는 압박 고정용 유체주머니인 것인 혈압 측정 장치.
10. 제2항에 있어서, 상기 제1 제어부는 상기 제2 과정에서의 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화에 기초하여 상기 측정 부위의 둘레 길이를 검출하고, 상기 검출된 둘레 길이가 둘레 길이의 범위를 단계적으로 구분한 때의 기준으로 되는 둘레 길이의 범위보다 큰 경우에는, 상기 제2 과정에서, 상기 측정 부위의 둘레 길이에 따라서 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치
11. 제10항에 있어서, 상기 제2 과정에서의 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도와 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력과의 차는, 상기 제3 과정에서의 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도와 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력과의 차보다 큰 것인 혈압 측정 장치.
12. 제2항에 있어서, 상기 공급부에서의 상기 유체의 공급을 제어하는 제2 제어부(40)를 더 포함하고,

    상기 제2 제어부는 상기 제2 과정에서의 상기 측정용 유체주머니의 내부 압력 변화에 기초하여 상기 측정 부위의 둘레 길이를 검출하며, 상기 검출된 둘레 길이가 둘레 길이의 범위를 단계적으로 구분한 때의 기준으로 되는 둘레 길이의 범위보다 작은 경우에는, 상기 제2 과정에서, 상기 공급부에서 상기 측정 부위의 둘레 길이에 대응하는 양의 유체를 공급하도록 제어하는 것인 혈압 측정 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 측정 부위의 둘레 길이에 대응하는 양은, 상기 둘레 길이가 상기 기준으로 되는 둘레 길이의 범위 내인 경우에 상기 제3 과정에서 상기 측정용 유체주머니에 공급되는 유체의 양과, 상기 둘레 길이가 상기 검출된 둘레 길이인 경우에 상기 제3 과정에서 상기 측정용 유체주머니에 공급되는 유체의 양과의 차분인 것인 혈압 측정 장치.
14. 제6항에 있어서, 상기 측정용 유체주머니 압박부는, 상기 측정용 유체주머니를 가압하는 공정에서는 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 크게 하도록, 또는 상기 측정용 유체주머니를 감압하는 공정에서는 상기 측정용 유체주머니 압박부에서의 상기 압박 정도를 작게 하도록 상기 압박 정도를 제어하는 것인 혈압 측정 장치.

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