TWI437975B - 能精確測定血壓之血壓測定裝置 - Google Patents

Description

能精確測定血壓之血壓測定裝置

本發明係關於血壓測定裝置，尤其係關於將腕帶固定於活體並進行血壓測定的血壓測定裝置。

在測定血壓時，將係包含有血壓測定用流體袋之阻血帶的腕帶捲繞於活體之一部分後並固定，再將流體袋進行增減壓。藉由將活體之一部分所捲繞的腕帶壓進行增減壓，而以腕帶壓變動的振幅變化掌握被壓迫之血管的容積變化，並算出血壓的手法稱為示波器法。

在使用示波器法的電子血壓計，包含有：採用根據將腕帶壓加壓之過程的腕帶壓變動之振幅變化算出血壓的方式之電子血壓計；及採用根據加壓至設定腕帶壓為止後減壓之過程的腕帶壓變動之振幅變化算出血壓的方式之電子血壓計。在採用後者之方式的電子血壓計，首先，加壓至血壓計算所需之腕帶壓以上的設定腕帶壓為止。因而，對用以向流體袋內注入流體的泵所要求之輸出流量比採用前者之方式的電子血壓計大，而需要大型的泵。又，在採用後者之方式的電子血壓計之測定動作，包含有在開始測定後加壓至設定腕帶壓為止的步驟。因而，和採用前者之方式的電子血壓計相比，測定時間變長。又，在採用後者之方式的電子血壓計，加壓至血壓計算所需之腕帶壓以上的設定腕帶壓為止。因而，和採用前者之方式的電子血壓計相比，作用於測定部位之壓力高，而有被測定者在被壓迫 時覺得痛的情況。因而，在電子血壓計變得小型、高速及減少對被檢查者之負擔的情況，多採用前者之方式的情況 。

在採用在將腕帶壓加壓的過程算出血壓之前者的方式之電子血壓計，係以微速等加壓速度使腕帶壓上升之方式加壓。在將腕帶壓加壓的過程之腕帶壓的加壓速度受到腕帶容積、測定部位的尺寸以及測定位置之人體的組織之柔軟性等的影響。又，腕帶壓的加壓速度亦受到腕帶壓之變化本身的影響。

這些腕帶壓的加壓速度，受到從腕帶壓變動之振幅變化所檢測的壓脈波之形狀的影響。在測定時，若腕帶壓的加壓速度變化，壓脈波形狀就變化，而影響血壓測定精度。此腕帶壓的加壓速度係和腕帶容積及壓力大有關係。作為表示此關係之一個指標，使用腕帶順應性。腕帶順應性意指表示對腕帶壓力變化之腕帶的容積變化之數值。若設腕帶壓變化△ P時之腕帶的容積變化為△ V，則對於腕帶壓P之腕帶順應性Cp係以Cp＝△ V/△ P表示。即，腕帶順應性表示將腕帶壓減壓(或增壓)1mmHg所需的空氣容積。

又，腕帶順應性Cp係腕帶壓P之函數。第18圖係表示腕帶順應性Cp和腕帶壓P之關係的示意圖。參照第18圖，雖然在腕帶壓P低時裝入相同之空氣容積，腕帶壓亦不太上升，但是若腕帶壓P變高，裝入一些容積，腕帶壓就容易上升。因而，如第18圖所示，腕帶壓P愈低壓，腕帶順應性Cp愈大。

腕帶順應性Cp如第18圖所示，受到測定部位的尺寸(測定部位係腕時為腕圍)或腕帶之尺寸(容積)等的影響。參照第18圖，在腕帶之尺寸小而且測定部位的尺寸小之情況，腕帶順應性Cp小。在腕帶之尺寸大而且測定部位的尺寸大之情況，腕帶順應性Cp大。

用以將腕帶壓以加壓速度V進行等速加壓之必要的輸出流量Q，係對腕帶順應性Cp乘以設定加壓速度V和單位時間而得到(Q＝Cp×V×60)。即，自第18圖之關係，各腕帶之尺寸及測定部位的尺寸之將腕帶壓以等加壓速度V進行加壓時必要的輸出流量Q和腕帶壓P之關係如第19圖所示。第18圖及第19圖，表示腕帶之尺寸愈小而且測定部位的尺寸愈小，以愈少之空氣量將腕帶壓進行加壓，而腕帶之尺寸愈大而且測定部位的尺寸愈大，為了將腕帶壓進行加壓(減壓)而需要愈多之空氣量。

即使施加固定流量將腕帶壓進行加壓，亦因為腕帶容積、測定部位的尺寸及測定位置之人體的組織之柔軟性等，而腕帶壓的變化相異。因而，為了變成目標之加壓速度，有因應於腕帶容積及人體的尺寸等而控制腕帶壓之加壓速度的如下之方法。在將腕帶壓進行加壓時，檢測每單位時間之腕帶壓上昇值。為了使以微速將腕帶壓進行加壓時的加壓速度變成既定之目標加壓速度，將對泵所施加之電壓(以下稱為泵電壓)及電流進行回授控制。作為上述之控制腕帶壓的加壓速度之方法，例如特開2006－129920號公報(以下稱為專利文獻1)，在等速加壓方法，揭示如下所示 之控制腕帶壓的加壓速度之方法。在從測定開始被加壓至既定壓力後移至微速加壓，再從和2點之壓力對應的壓力值和時間差求得平均加壓速度。從所求得之平均加壓速度和目標加壓速度的差，將加壓手段之泵電壓進行回授控制，並控制泵之輸出流量，以變成目標加壓速度。

專利文獻1：特開2006－129920號公報

可是，如在專利文獻1所揭示之將係加壓手段的泵電壓進行回授控制，以控制微速加壓速度，使變成既定之目標加壓速度的方法，可控制之泵電壓的範圍受到泵之特性限制。因而，具有可測定之腕帶的尺寸(容積)或測定部位之尺寸受到限制的問題。

具體而言，將使泵電壓以最小電壓(min)動作時之輸出流量Q設為輸出流量QMIN，將使泵電壓以最大電壓(MAX)動作時之輸出流量Q設為輸出流量QMAX，在第20圖表示在將腕帶壓以等加壓速度V進行加壓時必要的輸出流量Q和腕帶壓P之關係。自第20圖，從輸出流量QMIN至輸出流量QMAX為止之範圍H，可說是為了等加壓速度將腕帶壓進行加壓而以泵電壓可控制之輸出流量Q的範圍(稱為控制範圍)。

在將腕帶壓以等加壓速度進行加壓時必要的輸出流量Q係位於該控制範圍H內，而且腕帶之尺寸及測定部位的尺寸係第20圖所示之控制範圍H的情況，藉由控制泵電壓 而可實現將腕帶壓以等加壓速度進行加壓的控制。

可是，如第19圖所示，腕帶之尺寸愈小而且測定部位的尺寸愈小，將腕帶壓以等加壓速度進行加壓時必要的輸出流量Q愈少，而腕帶之尺寸愈大而且測定部位的尺寸愈大，必要的輸出流量Q愈多。因而，在為了以速度V進行等速加壓而必要的輸出流量係比輸出流量QMAX更多，並位於比第20圖所示之控制範圍H更上方的腕帶之尺寸及測定部位的尺寸的情況，即在腕帶之尺寸及測定部位的尺寸係比以泵電壓可控制之範圍更大的情況，腕帶壓之加壓速度變成比作為目標的加壓速度V更慢。又，在必要的輸出流量係比輸出流量QMIN更少，並位於比第20圖所示之控制範圍H更下方的腕帶之尺寸及測定部位的尺寸的情況，即在腕帶之尺寸及測定部位的尺寸係比以泵電壓可控制之範圍更小的情況，腕帶壓之加壓速度變成比作為目標的加壓速度V更快。

尤其，在腕帶容積很小而且測定部位之尺寸小的情況，顯著地出現該問題。在此情況，如上述所示腕帶壓之加壓速度變成比目標加壓速度更快。因而，有進行血壓計算之壓脈波資訊變少，而可能無法得到高測定精度的情況之問題。

在電子血壓計之腕帶加壓手段採用隔膜泵的情況，泵之輸出流量和腕帶壓的關係是，若腕帶壓高，因隔膜之容積變化而產生的壓力和腕帶壓之差縮小，而泵的輸出流量變少。又，因應於驅動泵之馬達的電壓而轉速變化，輸出 流量變化。因而，在電子血壓計使用隔膜泵的情況，藉由根據泵之輸出流量和腕帶壓的關係來控制泵的馬達電壓，而利用回授控制控制腕帶壓之加壓速度，以變成目標加壓速度。此時，在腕帶容積很小而且測定部位之尺寸小的情況，為了以速度V將腕帶壓進行等速加壓，而需要將泵之馬達電壓設為最小電壓(min)以下，進一步抑制轉速。可是，如此控制時，馬達驅動扭矩降低，泵的馬達電壓和馬達停止之上鎖電壓的差變小，而泵停止，發生無法加壓而無法進行血壓測定的問題。此外，在以後之說明，將泵之馬達電壓稱為泵電壓。

本發明係鑑於這種問題而開發者，其目的在於提供一種血壓測定裝置，其對各式各樣之測定部位的尺寸和與其對應的各種腕帶之尺寸可進行等速加壓並能精確測定血壓，尤其提供一種血壓測定裝置，其即使在腕帶尺寸小而且測定部位之尺寸小的情況，亦可進行等速加壓並能精確測定血壓。

為了達成該目的，若依據本發明之某一形態，血壓測定裝置包含有：測定用流體袋；供給部，係將流體供給測定用流體袋；排出部，係從測定用流體袋排出流體；感測器，係測定測定用流體袋的內壓；固定部，係將測定用流體袋固定於測定部位；以及算出部，係在以供給部將流體供給到被固定於測定部位之測定用流體袋的過程中，在測定用流體袋的內壓按照所設定之加壓速度變化時，根據以 感測器所得之測定用流體袋的內壓，算出血壓，排出部在以供給部將流體供給測定用流體袋的過程中，從測定用流體袋排出流量因應於測定用流體袋之內壓變化的流體。

若使用本發明的血壓測定裝置，在採用根據將腕帶壓加壓之過程的腕帶壓變動之振幅變化算出血壓的方式來測定血壓時，對各種的測定部位之尺寸和與其對應的各種腕帶尺寸能精確測定血壓。尤其在腕帶尺寸小而且測定部位之尺寸小的情況能精確測定血壓。

以下，一面參照圖式，一面說明本發明之實施形態。在以下之說明，對同一元件及構成元件賦與相同之符號。其等之名稱及功能亦相同。

參照第1圖，本實施形態之血壓測定裝置(以下稱為血壓計)1，主要具備有本體2、及捲繞於係測定部位之上腕的腕帶5，其等並以空氣管10連接。在本體2之正面，配備操作部3和顯示器4，而操作部3包含有：開關3－1，係用以指示測定之開始/停止；開關3－2，係用以指示叫出所記錄之過去的資料等並顯示；以及開關3－3等，係用以進行設定時鐘的操作。將測定用空氣袋13(參照第5圖)配置於腕帶5。藉由將腕帶5捲繞於係測定部位之上腕而將測定用空氣袋13壓在測定部位。測定用空氣袋13係利用後述之測定用空氣系統20(參照第3圖)進行膨脹/縮小。

[第1實施形態]

在第1實施形態之血壓計1，按開關3－1，從測定動作開始至結束為止，進行第2圖所示的動作。詳細說明之，參照第2圖，在血壓計1，按開關3－1時，首先，執行等速加壓控制，其係以等加壓速度將測定用空氣袋13之內壓加壓的控制(步驟S1)，在既定之時序，再執行血壓測定(步驟S2)。至血壓值決定為止重複步驟S1之等速加壓控制及步驟S2的血壓測定，決定時(在步驟S3是YES)，一連串的動作結束，而測定結束。

第3圖係表示第1實施形態的血壓計1，用以控制測定用空氣袋13之內壓(腕帶壓)之增減壓並進行血壓測定的功能構造之具體例的方塊圖。

參照第3圖，血壓計1包含有該測定用空氣袋13。測定用空氣袋13係和測定用空氣系統20連接。在測定用空氣系統20，包含有：壓力感測器23，係測定測定用空氣袋13的內壓；泵21，係對測定用空氣袋13進行供氣/排氣；以及控制閥22。

又，在血壓計1，包含有：CPU(Central Processing Unit)40，係控制血壓計1整體；放大器28，係和測定用空氣系統20連接；泵驅動電路26；閥驅動電路27；A/D(Analog to Digital)轉換器29，係和放大器28連接；記憶體部41，係記憶CPU40所執行之程式或測定結果；顯示器4，係顯示測定結果等；以及操作部3。

CPU40根據從操作部3所輸入的操作信號執行記憶體部41所記憶之既定的程式，並向泵驅動電路26及閥驅動 電路27輸出控制信號。泵驅動電路26及閥驅動電路27根據控制信號驅動泵21及控制閥22，並執行血壓測定動作。

壓力感測器23檢測測定用空氣袋13的內壓，並向放大器28輸入檢測信號。所輸入之壓力信號在放大器28被放大至既定振幅，再在A/D轉換器29被轉換成數位信號後，輸入CPU40。CPU40根據從壓力感測器23所得之測定用空氣袋13的內壓，執行既定之處理，再因應於其結果向泵驅動電路26及閥驅動電路27輸出該控制信號。又，CPU40根據從壓力感測器23所得之測定用空氣袋13的內壓算出血壓值，並為了將測定結果顯示於顯示器4而輸出。

控制閥22係控制測定用空氣袋13內之空氣的排出之閥。根據來自CPU40之控制信號，利用閥驅動電路27控制控制閥22的開閉。在本發明未將控制閥22之構造限定為特定的構造。作為具體例，可採用在專利第3107916號公報所記載的流量控制閥、或在WO98/34538國際公開公報所記載之電動排氣裝置等的機構。

更具體而言，在專利第3107916號公報所揭示的流量控制閥，包含有經由以彈性材料所形成之墊圈開閉流出口的驅動軸。藉由控制驅動驅動軸，而將墊圈壓在流出口，或離開流出口，而控制流體的流出。流出口的端部係和驅動軸之移動方向正交的平坦面。揭示墊圈之相對於流出口的面係和驅動軸之移動方向正交的平坦面。作為墊圈之形狀的具體例，在該公報表示相對於流出口的面係被斜切之圓筒形狀。因為墊圈係這種形狀，所以驅動軸逐漸驅動， 墊圈離開流出口，而流出口被打開時，流出口不會一下子全開，而根據墊圈之斜向的角度逐漸排出被封閉之空氣。

在控制閥22係採用該流量控制閥之機構的情況，控制閥22包含有驅動軸，其以閥驅動電路27控制驅動，並經由以彈性材料所形成之墊圈開閉流出口。墊圈之形狀例如係相對於流出口的面是被斜切之圓筒形狀。在利用閥驅動電路27驅動成驅動軸離開測定用空氣袋13之流出口的情況，根據墊圈之斜向的角度逐漸排出測定用空氣袋13內的空氣。此外，控制閥22當然未限定為這種形狀，如上述所示，具備有以閥驅動電路27的控制可逐漸排出測定用空氣袋13內之空氣的機構較佳。

第4圖係表示為了控制控制閥22的關閉而以閥驅動電路27所施加的控制電壓V和來自控制閥22之排氣流量Q的關係圖。參照第4圖，因為控制電壓V愈高驅動軸經由墊圈壓住測定用空氣袋13之流出口的力愈強，所以來自控制閥22的排氣流量Q變少。若控制電壓V低，驅動軸經由墊圈壓住測定用空氣袋13之流出口的力愈小，所以來自控制閥22的排氣流量Q變多。此外，在測定用空氣袋13的內壓(腕帶壓)P1~P3係按照此順序變高之關係的情況(P1<P2<P3)，如第4圖所示，得知係腕帶壓P愈高，在既定之控制電壓V的排氣流量Q愈多，又為了使排氣流量Q變成既定流量，有腕帶壓P愈高則所需之控制電壓V愈高的關係。由第4圖所示之關係，導出腕帶壓P和來自控制閥22的排氣流量Q係第5圖所示之關係。詳細說明之，參 照第5圖，腕帶壓P愈高來自控制閥22的排氣流量Q愈增加。又，在用以控制控制閥22之開閉的控制電壓V1~V3係按照此順序變高之關係的情況(V1<V2<V3)，在既定之腕帶壓P，控制電壓V愈高來自控制閥22的排氣流量Q愈少，若控制電壓V低，則排氣流量Q多。

在以後之說明，如使用第20圖之說明所示，將用以控制泵21之輸出流量Q的電壓(以下稱為泵電壓)設為最小電壓(min)，並將測定用空氣袋13的內壓(腕帶壓)從P1加壓至P2時之輸出流量Q設為輸出流量QMIN。將泵電壓設為最大電壓(MAX)，並將腕帶壓從P1加壓至P2時之輸出流量Q設為輸出流量QMAX。將從輸出流量QMIN至輸出流量QMAX為止之範圍H稱為泵21的「控制範圍」。泵21的控制範圍H係以如將腕帶壓以等加壓速度加壓之泵電壓可控制的泵21之輸出流量Q的範圍。

又，將為了將腕帶壓以加壓速度V加壓所需之泵21的輸出流量Q稱為腕帶之「必要加壓流量」。必要加壓流量如上述所示，腕帶之尺寸及測定部位的尺寸愈小愈少，腕帶之尺寸及測定部位的尺寸愈大愈多。

在本實施形態，如第20圖所示，說明在測定用空氣袋13的容量(腕帶之尺寸)及在測定部位之尺寸的必要加壓流量位於比泵21之控制範圍H更下的情況，即在腕帶之尺寸及測定部位的尺寸比以如將腕帶壓以等加壓速度加壓之泵電壓可控制的範圍更小之情況，以所預設之目標的等加壓速度將腕帶壓加壓之方式控制的控制方法，其係在該步驟 S1之等速加壓控制的控制方法。在以後之說明，將所預設之目標的等加壓速度稱為「目標速度」。

[控制方法1]

第6圖係說明在步驟S1之等速加壓控制的控制方法1的圖。控制方法1係將泵電壓設為至少最小電壓(min)，而CPU40以將腕帶壓以目標速度加壓的方式控制泵21之輸出流量Q及來自控制閥22的排氣流量之方法。在將腕帶壓以等加壓速度從P1加壓至P2時，在將腕帶壓從P0加壓至P1的過程(過程I)檢測腕帶的加壓速度。在所測定之加壓速度比目標速度更快的情況，在該步驟S1執行控制方法1之處理。

詳細說明之，第6圖之(A)部分表示在控制方法1中之必要加壓流量Q和腕帶壓P之關係。參照第6圖之(A)部分，在控制方法1，CPU40在將腕帶壓從P0加壓至P1的過程(過程I)，設定變成至少最小電壓(min)之泵電壓，以降低泵21之輸出流量Q。此外，即使在此泵電壓之設定腕帶壓的加壓速度亦比目標速度更快之情況，因為泵之輸出流量太多，所以至變成和在已設定腕帶之必要加壓流量的泵電壓的輸出流量Q一致為止，CPU40進行從控制閥22洩漏空氣的控制。在此控制，將在過程I腕帶之等速加壓所需的必要加壓流量提高至在至少最小電壓(min)之泵電壓的泵21之輸出流量QMIN為止。

接著，在將腕帶壓從P1加壓至P2的過程(過程Ⅱ)，CPU40一面逐漸關閉已打開既定量之控制閥22，而朝向減 少來自控制閥22之排氣流量的方向控制，一面以所設定之泵電壓將腕帶壓加壓，以便腕帶之必要加壓流量能與所設定泵電壓時之泵21的輸出流量一致(保持一致之狀態)。在此控制，在過程Ⅱ將腕帶壓以等加壓速度加壓。

又，在控制方法1，作為在該過程I控制來自控制閥22之排氣流量的方法，可採用第6圖之(B)部分所示的2種方法(型式1、型式2)。第6圖之(B)部分表示在控制方法1之來自控制閥的排氣流量Q和腕帶壓P之關係。參照第6圖之(B)部分，型式1係預先將控制閥22在起始狀態至少打開一部分，並為了使排氣流量從那時的排氣流量Qa減少至和在所設定之泵電壓的輸出流量Q一致為止，而在該過程I朝向關閉控制閥22之方向控制的方法。型式2係預先在起始狀態關閉控制閥22，並為了使排氣流量從那時的排氣流量Q0增加至和在所設定之泵電壓的輸出流量Q一致為止，而在該過程I朝向打開控制閥22之方向控制的方法。

此外，在過程Ⅱ控制閥22完全關閉，在那時刻以後之腕帶的必要加壓流量變成泵21之控制範圍H的情況，即在過程Ⅱ某時刻以後，在一般之僅藉泵電壓的控制能將腕帶壓以等加壓速度加壓的情況，進行第7圖之(A)部分所示的控制。第7圖之(A)部分表示在控制方法1之必要加壓流量Q和腕帶壓P的關係。在腕帶壓是Pa(P1<Pa<P2)的時刻，當作和在係已設定腕帶之必要加壓流量的最小電壓(min)之泵電壓的輸出流量QMIN一致。將腕帶壓從P1被加壓至P2為止的過程Ⅱ之中從P1被加壓至Pa為止的過程設為過 程Ⅱ－1，從Pa被加壓至P2為止的過程設為過程Ⅱ－2。

第7圖之(B)部分表示在控制方法1之來自控制閥的排氣流量Q和腕帶壓P之關係。參照第7圖之(B)部分，上述的情況，CPU40在過程Ⅱ－1控制成完全關閉控制閥22，若腕帶之必要加壓流量變成和輸出流量QMIN一致，就結束控制閥22的控制。在過程Ⅱ－2，CPU40控制泵電壓，以使泵21之輸出流量Q變成和腕帶壓的必要加壓流量一致。在此控制，在過程Ⅱ－2以等加壓速度將腕帶壓加壓。

第8圖係表示在該步驟S1之等速加壓控制進行控制方法1之控制的情況之在血壓計1的動作之流程圖，係表示第2圖之步驟S1的細節之流程圖。第8圖之流程圖所示的處理，係在該過程I以上述之型式2的方法控制來自控制閥22之排氣流量的情況之處理，即預先在起始狀態完全關閉控制閥22，並在該過程I朝向打開之方向控制的情況之處理。第8圖之流程圖所示的處理，係藉由CPU40讀出記憶體部41所記憶之程式並執行，並控制第3圖所示之各部而實現。

參照第8圖，在血壓計1，按開關3－1時，首先，在步驟S11，CPU40將控制閥22的控制電壓Y設定成完全關閉控制閥22之電壓值Y1。然後，在步驟S13，CPU40將泵電壓X設定成遠低於最大電壓(MAX)之起始電壓值X1(至少約最小電壓(min))。

接著，CPU40根據來自壓力感測器23之感測器信號而得到腕帶壓的加壓速度，並判斷加壓速度是否和所設定之 目標速度一致、及泵電壓X是否達到最小電壓(min)(步驟S15)。

在步驟S15，在CPU40判斷這些任一條件都未滿足的情況(在步驟S15是NO)，即腕帶壓的加壓速度和目標速度不一致，而且泵電壓X未達到最小電壓(min)。此時，在腕帶壓的加壓速度比目標速度快的情況(在步驟S17是YES)，CPU40將泵電壓X減少既定值(α 1)(步驟S19)，再進行該步驟S15之判斷。另一方面，在腕帶壓的加壓速度比目標速度慢的情況(在步驟S17是NO)，CPU40將泵電壓X增加既定值(α 1)(步驟S21)，再進行該步驟S15之判斷。即，至泵電壓X達到最小電壓(min)為止，或腕帶壓的加壓速度變成和目標速度一致為止，CPU40在腕帶壓的加壓速度比目標速度快的情況，控制成降低泵21之輸出流量。在腕帶壓的加壓速度比目標速度慢的情況，控制成提高泵21之輸出流量。至CPU40判斷在步驟S15滿足該2個條件之任一方為止，重複進行步驟S15~S21之處理。

重複該步驟S19，在步驟S15，CPU40判斷泵電壓X已達到最小電壓(min)(在步驟S15是YES)。此時，在腕帶壓的加壓速度比目標速度快的情況(在步驟S23是NO，而且在步驟S25是YES)，至腕帶壓的加壓速度變成和目標速度一致為止，CPU40重複進行將控制閥22之控制電壓Y減少既定值(β 1)的處理(步驟S27)，即打開控制閥22之方向的控制。另一方面，在腕帶壓的加壓速度比目標速度慢的情況(在步驟S23是NO，而且在步驟S25是NO)，至腕帶壓的 加壓速度變成和目標速度一致為止，CPU40重複進行將控制閥22之控制電壓Y增加既定值(β 1)的處理(步驟S29)，即關閉控制閥22之方向的控制。此外，在重複步驟S29的處理中，若判斷控制閥22之控制電壓Y達到電壓值Y1(在步驟S30是YES)，即檢測到控制閥22完全關閉時，CPU40重複進行自步驟S15的處理。

在步驟S15，若CPU40判斷腕帶壓的加壓速度和目標速度一致(在步驟S15是YES，而且在步驟S23是YES)，就開始進行該步驟S2的血壓測定。

CPU40至血壓值決定為止重複進行該步驟S15~S30之處理及步驟S2的血壓測定，血壓值決定時(在步驟S3是YES)，結束一連串的動作。這樣測定就結束。

第9圖係表示在該步驟S1之等速加壓控制進行控制方法1之控制的情況之在血壓計1的動作之流程圖，係表示第2圖之步驟S1的細節之流程圖。第9圖之流程圖所示的處理，係在該過程I以上述之型式1的方法控制來自控制閥22之排氣流量的情況之處理，即預先在起始狀態將控制閥22打開至少一部分，並在該過程I朝向關閉之方向控制的情況之處理。第9圖之流程圖所示的處理，亦又是在血壓測定開始時所執行之處理，藉由CPU40讀出記憶體部41所記憶之程式並執行，並控制第3圖所示之各部而實現。

參照第9圖，在血壓計1，按開關3－1時，首先，在步驟S31，CPU40將控制閥22的控制電壓Y設定成打開控制閥22的至少一部分之既定的電壓值Y2。因而，打開控 制閥22的至少一部分。然後，在步驟S33，CPU40將泵電壓X設定成遠低於最大電壓(MAX)之起始電壓值X1(至少約最小電壓(min))。

接著，CPU40根據在此狀態來自壓力感測器23之感測器信號而得到腕帶壓的加壓速度，並判斷加壓速度是否和所設定之目標速度一致、及控制閥22的控制電壓Y是否達到將控制閥22完全關閉之電壓值Y1(步驟S35)。

在步驟S35，在CPU40判斷這些任一條件都未滿足的情況(在步驟S35是NO)，即腕帶壓的加壓速度和目標速度不一致，而且控制閥22的控制電壓Y未達到將控制閥22完全關閉之電壓值Y1。此時，在腕帶壓的加壓速度比目標速度快的情況(在步驟S37是YES)，CPU40將控制閥22的控制電壓Y減少既定值(α 2)(步驟S39)，再進行該步驟S35之判斷。另一方面，在腕帶壓的加壓速度比目標速度慢的情況(在步驟S37是NO)，CPU40將控制閥22的控制電壓Y增加既定值(α 2)(步驟S41)，再進行該步驟S35之判斷。即，至控制閥22完全關閉為止，或腕帶壓之加壓速度和目標速度一致為止，CPU40在腕帶壓的加壓速度比目標速度快的情況，控制成稍微打開控制閥22，以提高來自控制閥22之排氣流量。在腕帶壓的加壓速度比目標速度慢的情況，控制成稍微關閉控制閥22，以降低來自控制閥22之排氣流量。至CPU40判斷在步驟S35滿足該2個條件之任一方為止，重複進行步驟S35~S41之處理。

重複該步驟S41，在步驟S35，CPU40判斷控制閥22 的控制電壓Y達到電壓值Y1，而控制閥22完全關閉(在步驟S35是YES)。此時，在腕帶壓的加壓速度比目標速度快的情況(在步驟S43是NO，而且在步驟S45是YES)，至腕帶壓的加壓速度變成和目標速度一致為止，CPU40重複進行將泵電壓X減少既定值(β 2)的處理(步驟S47)，即降低泵21之輸出流量的方向之控制。另一方面，在腕帶壓的加壓速度比目標速度慢的情況(在步驟S43是NO，而且在步驟S45是NO)，至腕帶壓的加壓速度變成和目標速度一致為止，CPU40重複進行將泵電壓X增加既定值(β 2)的處理(步驟S49)，即提高泵21之輸出流量的方向之控制。

在步驟S35，若CPU40判斷腕帶壓的加壓速度和目標速度一致(在步驟S35是YES)，或重複進行該處理，而在步驟S43判斷腕帶壓的加壓速度和目標速度一致(在步驟S43是YES)，就開始進行該步驟S2的血壓測定。

CPU40至血壓值決定為止重複進行該步驟S35~S49之處理及步驟S2的血壓測定，血壓值決定時(在步驟S3是YES)，結束一連串的動作。這樣測定就結束。

本實施形態之血壓計1的CPU40，係在該步驟S1執行以上之控制方法1的等速加壓控制，並控制來自控制閥22之排氣流量，因為腕帶之尺寸及測定部位的尺寸小，腕帶之必要加壓流量比將泵電壓設為最小電壓(min)時之輸出流量QMIN更小，即使在將泵電壓設為最小電壓(min)亦無法將腕帶壓以等加壓速度加壓的情況，亦調整腕帶之必要加壓流量。因而，在本實施形態之血壓計1，將腕帶壓以 等加壓速度加壓。結果，在本實施形態之血壓計1，即使係腕帶之尺寸小而且測定部位的尺寸小之情況，亦可精確地以作為目標之加壓速度將腕帶壓加壓。

[控制方法2－1]

第10圖係說明在步驟S1之等速加壓控制的控制方法2－1的圖。控制方法2－1係將泵電壓設為既定電壓值，而CPU40以按照所設定的泵電壓將腕帶壓以目標之等加壓速度加壓的方式來自控制閥22之排氣流量的方法。在將腕帶壓以等加壓速度從P1加壓至P2時，在將腕帶壓從P0加壓至P1的過程(過程I)檢測腕帶的加壓速度。在所測定之加壓速度比目標速度更快的情況，在該步驟S1執行控制方法2－1之處理。

詳細說明之，第10圖表示在控制方法2－1之必要加壓流量Q和腕帶壓P的關係。參照第10圖，在控制方法2－1，預先將泵電壓設定成既定電壓值VS。在以後之說明，將既定電壓值VS稱為「基本電壓VS」，並將泵電壓係基本電壓VS時之泵21的輸出流量作為基本流量QS。在將腕帶壓從PO加壓至P1的過程I，至腕帶之必要加壓流量變成和基本流量QS一致為止，CPU40控制來自控制閥22之排氣流量。在此控制，將在過程I腕帶之必要加壓流量提高至基本流量QS為止。即，在過程I，CPU40進行自控制閥22洩漏腕帶內之空氣的控制，能以加壓速度V等速加壓泵流量作為基本流量QS。

接著，在將腕帶壓從P1加壓至P2的過程Ⅱ，CPU40 為了使腕帶之必要加壓流量變成和基本流量QS一致(保持一致之狀態)，一面逐漸關閉已打開既定量之控制閥22，而朝向減少來自控制閥22之排氣流量的方向控制，一面將所設定之泵電壓作為基本電壓VS並將腕帶壓加壓。在此控制，在過程Ⅱ將腕帶壓以等加壓速度加壓。

又，在控制方法2－1，作為在該過程I控制來自控制閥22之排氣流量的方法，可採用使用第6圖之(B)部分所說明的2種方法(型式1、型式2)。

此外，腕帶之尺寸及測定部位的尺寸係腕帶之必要加壓流量變成基本流量QS以上的大小，在腕帶壓的加壓速度比目標速度慢的情況，CPU40為了以目標速度將腕帶壓加壓，而在從輸出流量QMIN至輸出流量QMAX為止的控制範圍H之中的從基本流量QS至輸出流量QMAX為止之控制範圍控制泵電壓。

第11圖係表示在該步驟S1之等速加壓控制進行控制方法2－1之控制的情況之在血壓計1的動作之流程圖，係表示第2圖之步驟S1的細節之流程圖。第11圖之流程圖所示的處理，係在該過程I以上述之型式2的方法控制來自控制閥22之排氣流量的情況之處理，即預先在起始狀態完全關閉控制閥22，並在該過程I朝向打開之方向控制的情況之處理。第11圖之流程圖所示的處理，亦係藉由CPU40讀出記憶體部41所記憶之程式並執行，並控制第3圖所示之各部而實現。

參照第11圖，首先，在步驟S61，CPU40將控制閥22 的控制電壓Y設定成完全關閉控制閥22之電壓值Y1。然後，在步驟S63，CPU40將泵電壓X設定成所預設之基本電壓值VS。

接著，CPU40根據來自壓力感測器23之感測器信號而得到腕帶壓的加壓速度，並判斷加壓速度是否和所設定之目標速度一致(步驟S65)。

在步驟S65，假設在CPU40判斷腕帶壓之加壓速度和所設定之目標速度不一致(步驟S60為否)。此時，在腕帶壓的加壓速度比目標速度快的情況(在步驟S67為是)，至腕帶壓的加壓速度和所設定之目標速度一致為止，CPU40重複進行將控制閥22的控制電壓Y減少既定值(β 3)的處理(步驟S69)，即打開控制閥22之方向的控制。另一方面，在腕帶壓的加壓速度比目標速度慢的情況(在步驟S67為否)，至腕帶壓的加壓速度變成和目標速度一致為止，CPU40重複進行將控制閥22之控制電壓Y增加既定值(β 3)的處理(步驟S71)，即關閉控制閥22之方向的控制。

在步驟S65，若CPU40判斷腕帶壓的加壓速度和目標速度一致(在步驟S65是YES)，就開始進行該步驟S2的血壓測定。

第11圖所示之在該步驟S1的等速加壓控制，亦在該步驟S2一面將腕帶等速加壓一面進行血壓測定間，重複至在步驟S3決定血壓值，而血壓測定動作結束為止。

本實施形態之血壓計1的CPU40，係在該步驟S1執行以上之控制方法2－1的等速加壓控制，並控制來自控制閥 22之排氣流量，而泵21採用泵電壓之控制範圍窄的泵，又因為腕帶之尺寸及測定部位的尺寸小，以速度V進行等速加壓所需之腕帶的必要加壓流量比將泵電壓設為最小電壓(min)時之輸出流量QMIN更小，即使在將泵電壓設為最小電壓(min)亦無法將腕帶壓以等加壓速度加壓的情況，亦調整腕帶之必要加壓流量。因而，在本實施形態之血壓計1，可將腕帶壓以等加壓速度加壓。

即使腕帶之尺寸及/或測定部位的尺寸相異，亦為了了藉由用泵控制輸出流量而可將腕帶以等速加壓，作為泵所使用的馬達，係可從低速至高速控制轉速之馬達，而且需要即使在低速亦難受到負載扭矩影響的特殊馬達。因而，價格變貴。可是，在本實施形態之血壓計1，亦可馬達之轉速的範圍不寬。因而，可使用比較便宜的馬達。結果，可使血壓計之價格變低、泵變成小型及變輕。

在控制方法2－1，亦如第7圖之(A)部分所示，在過程Ⅱ控制閥22完全關閉後，若腕帶之必要加壓流量變成控制範圍H之中的從基本流量QS至最大電壓(MAX)時之輸出流量QMAX為止的範圍，在腕帶之必要加壓流量變成該範圍的時刻以後，如第9圖之流程圖所示，藉由調整泵電壓並控制泵21的輸出流量，而可將腕帶壓以目標速度加壓。

[控制方法2－2]

此外，作為控制方法2－1之變形例亦可在該步驟S1進行第12圖所示之控制方法2－2的等速加壓控制。第12圖表示在控制方法2－2之必要加壓流量Q和腕帶壓P的關 係。參照第12圖，在控制方法2－2，自如第13圖所示之預定的腕帶之尺寸和泵電壓的設定值之對應關係，因應於腕帶之尺寸將泵電壓設定成基本電壓VS。以後，和控制方法2－1一樣，在將腕帶壓從P0加壓至P1的過程I，至腕帶壓的必要加壓流量變成和因應於腕帶之尺寸所設定的基本電壓VS對應之基本流量QS一致為止，CPU40控制來自控制閥22的排氣流量。

如第13圖所示的腕帶之尺寸和泵電壓的設定值之對應關係，例如以表形式之資料預先記憶於記憶體部41。或亦可係其他的形式之資料。

在控制方法2－2之等速加壓控制，CPU40自在該過程I所檢測之加壓速度檢測腕帶的尺寸，藉由參照第13圖所示的對應關係而設定因應於腕帶之尺寸的基本電壓VS。或，亦可在操作部3包含有腕帶尺寸按鈕等的選擇腕帶之尺寸的手段，且CPU40因應於根據使用者之操作的來自操作部3之操作信號而設定，亦可預先內定成任一個基本電壓VS，再按照如上述所示的根據使用者之操作的來自操作部3之操作信號而變更。

又，在將腕帶壓從P0加壓至P1的過程I，亦可作成在檢測起始之加壓速度時，CPU40藉由檢測加壓速度而判定腕帶的尺寸，並從所準備之多段的泵電壓之中設定因應於所判定腕帶尺寸的泵電壓。

又，在腕帶5所具備之係在將腕帶5捲繞於測定部位時固定終端的部分之插口(未圖示)，設置作為檢測腕帶尺 寸的手段之例如凸構造。而且，利用該手段檢測腕帶尺寸，再如上述所示，CPU40從所準備之多段的泵電壓之中設定因應於所檢測的腕帶尺寸之泵電壓。

關於設定泵電壓後之來自控制閥22的排氣流量之控制，係和在第11圖所示之控制方法2的控制一樣。

本實施形態之血壓計1的CPU40係在該步驟S1執行以上之控制方法2－2的等速加壓控制，在腕帶之尺寸大而且測定部位的尺寸大之情況，將泵電壓設定成高的基本電壓VS1。在腕帶之必要加壓流量比泵電壓係基本電壓VS1時之泵21的基本流量QS1更低之情況，控制來自控制閥22之排氣流量，以使腕帶之必要加壓流量變成和基本流量QS1一致。又，在腕帶之尺寸及測定部位的尺寸係標準的情況，將泵電壓設定成程度中的基本電壓VS2。在腕帶之必要加壓流量比泵電壓係基本電壓VS2時之泵21的基本流量QS2更低之情況，控制來自控制閥22之排氣流量，以使腕帶之必要加壓流量變成和基本流量QS2一致。又，在腕帶之尺寸小而且測定部位的尺寸小之情況，將泵電壓設定成低的基本電壓VS3。在腕帶之必要加壓流量比泵電壓係基本電壓VS3時之泵21的基本流量QS3更低之情況，控制來自控制閥22之排氣流量，以使腕帶之必要加壓流量變成和基本流量QS3一致。結果，即使腕帶之尺寸及測定部位的尺寸係各式各樣之情況，亦因為因應於其尺寸而設定泵基本電壓，所以可使等速加壓之控制閥的控制範圍變成比在控制方法2－1之控制範圍更窄的範圍。因而，等速加壓控制比 控制方法2－1更容易，加壓速度精度亦提高。

[第2實施形態]

第14圖係表示第2實施形態的血壓計1之用以控制測定用空氣袋13的內壓之增減壓並進行血壓測定的功能構造之具體例的方塊圖。

參照第14圖，第2實施形態的血壓計1係替代第3圖所示之第1實施形態的血壓計1之控制閥22，而在測定用空氣系統20包含有急速排氣閥31及微速排氣閥32。

急速排氣閥31係控制測定用空氣袋13內之空氣的排出之閥。根據來自CPU40之控制信號利用閥驅動電路27控制急速排氣閥31的開閉。主要在血壓測定結束時等，藉由急速排氣閥31打開而急速地排出測定用空氣袋13內之空氣。

微速排氣閥32係橡膠閥等。其具體之構造在本發明未限定為特定的構造。具體而言，作為微速排氣閥32之構造，可採用在特開昭61－272033號公報所記載之微速排氣閥、或特公平6－85764號公報所記載的氣體流通閥等之機構。

更具體而言，在特開昭61－272033號公報所記載之微速排氣閥，包含有中空構造的調整部。在調整部設置有將外部和中驅連通的開縫。貫穿開縫，設置銷。利用此銷，開縫之開口量因應於排氣壓而變。

第15圖係表示來自微速排氣閥32之排氣流量Q和腕帶壓P(測定用空氣袋13的內壓)的關係圖。參照第15圖 腕帶壓P愈高微速排氣閥32之開縫的開口量愈小，排氣流量Q愈少，而腕帶壓P愈低微速排氣閥32之開縫的開口量愈大，排氣流量Q愈多。

第16圖表示在第2實施形態之血壓計1的必要加壓流量Q和腕帶壓P之關係。此外，第16圖之實線表示在微速排氣閥32未排氣時以加壓速度V進行等速加壓所需之腕帶的必要加壓流量。第16圖之虛線表示在微速排氣閥32排氣時以加壓速度V進行等速加壓所需之腕帶的必要加壓流量。

如第15圖所示，藉由在測定用空氣系統20包含有微速排氣閥32，而從微速排氣閥32排出流量係因應於腕帶壓之測定用空氣袋13內的空氣。因而，在測定用空氣系統20包含有微速排氣閥32的情況(第16圖之虛線)，腕帶之必要加壓流量和從微速排氣閥32未排氣的情況(第16圖之實線)相比，從微速排氣閥洩漏之流量整體上變成更多。尤其，腕帶壓愈低，腕帶之必要加壓流量愈多。

如第16圖所示，藉由本實施形態之血壓計1的測定用空氣系統20係包含有微速排氣閥32之構造，而提高以加壓速度V進行等速加壓所需之腕帶的必要加壓流量，變成控制範圍H。因而，尤其因為腕帶之尺寸及測定部位的尺寸小，腕帶的必要加壓流量比將泵電壓設為最小電壓(min)時的輸出流量QMIN更小，即使係將泵電壓設為最小電壓(min)亦無法將腕帶壓以等加壓速度加壓的情況，亦可將腕帶壓以等加壓速度加壓。結果，即使係腕帶之尺寸及測定 部位的尺寸小的情況，亦在根據將腕帶壓加壓之過程的腕帶壓變動之振幅變化算出血壓的方式之血壓計，可精確地測定血壓。

在此，第2實施形態之血壓計1的該構造之變形例如第17圖所示，亦可微速排氣閥32係未包含於測定用空氣系統20，而和測定用空氣袋13連接之構造。又，亦可係微速排氣閥32僅和特定之尺寸的小腕帶(測定用空氣袋13)連接之構造。具體而言，如上述所示，因為第2實施形態之血壓計1的構造特別適合腕帶之尺寸及測定部位的尺寸小之情況，所以亦可係微速排氣閥32僅和尺寸小的腕帶連接之構造。此外，亦可作為可拆裝微速排氣閥32之構造，作成因應於測定部位的尺寸，具體而言在腕圍小的情況，連接微速排氣閥32。

應認為這次所揭示之實施形態在所有的事項上係舉例表示，不是用以限制的。本發明之範圍不是上述的說明，而以申請專利範圍表示，並包含和申請專利範圍具有同等的意義及範圍內之所有的變更。

1‧‧‧血壓計

2‧‧‧本體

3‧‧‧操作部

4‧‧‧顯示器

5‧‧‧腕帶

10‧‧‧空氣管

13‧‧‧測定用空氣袋

20‧‧‧測定用空氣系統

21‧‧‧泵

22‧‧‧控制閥

23‧‧‧壓力感測器

26‧‧‧泵驅動電路

27‧‧‧閥驅動電路

28‧‧‧放大器

29‧‧‧A/D轉換器

31‧‧‧急速排氣閥

32‧‧‧微速排氣閥

40‧‧‧CPU

41‧‧‧記憶體部

第1圖係表示實施形態之血壓計的外觀之具體例的立體圖。

第2圖係表示第1實施形態之血壓計的動作之流程圖 。

第3圖係表示第1實施形態之血壓計的功能構造之具體例的方塊圖。

第4圖係表示控制電壓V和來自控制閥之排氣流量Q的關係圖。

第5圖係表示腕帶壓P和來自控制閥之排氣流量Q的關係圖。

第6圖係說明在步驟S1之等速加壓控制的控制方法1的圖。

第7圖係說明在步驟S1之等速加壓控制的控制方法1的圖。

第8圖係表示以等速加壓控制進行控制方法1之等速加壓控制的情況之在血壓計的動作之流程圖。

第9圖係表示以等速加壓控制進行控制方法1之等速加壓控制的情況之在血壓計的動作之流程圖。

第10圖係說明在步驟S1之等速加壓控制的控制方法2－1的圖。

第11圖係表示以等速加壓控制進行控制方法2－1之等速加壓控制的情況之在血壓計的動作之流程圖。

第12圖係說明在步驟S1之等速加壓控制的控制方法2－2的圖。

第13圖係表示腕帶之尺寸和泵電壓的設定值之對應關係的具體例之圖。

第14圖係表示第2實施形態之血壓計的功能構造之具體例的方塊圖。

第15圖係表示來自微速排氣閥之排氣流量Q和腕帶壓P的關係圖。

第16圖係說明第2實施形態之腕帶的必要加壓流量和控制範圍H之關係圖。

第17圖係表示第2實施形態之變形例的血壓計之功能構造的具體例之方塊圖。

第18圖係表示腕帶順應性Cp和腕帶壓P之關係及腕帶順應性Cp和測定部位(腕)的尺寸(腕圍)、或腕帶之尺寸(容積)等的關係圖。

第19圖係表示腕帶之必要加壓流量Q和腕帶壓P的關係圖。

第20圖係表示腕帶之必要加壓流量Q和控制範圍H的關係圖。

Claims (7)

1. 一種血壓測定裝置，包含有：測定用流體袋(13)；供給部(21)，係將流體供給到該測定用流體袋；排出部(22、32)，係從該測定用流體袋排出流體；感測器(23)，係測定該測定用流體袋的內壓；固定部(5)，係將該測定用流體袋固定於測定部位；算出部(40)，係在以該供給部將該流體供給到被固定於該測定部位之該測定用流體袋的過程中，根據在該測定用流體袋的內壓依所設定之加壓速度而變化時，以該感測器所得之該測定用流體袋的內壓，算出血壓；以及供給控制部(40、26)，其控制在該供給部之該流體的供給量，該排出部在以該供給部將該流體供給到該測定用流體袋的過程中，從該測定用流體袋排出因應於該測定用流體袋之內壓變化的流量之該流體，該供給控制部在以該供給部將該流體供給到該測定用流體袋的過程中，當以該感測器所得之該測定用流體袋的內壓之加壓速度和該已設定的加壓速度不一致時，進行使在該供給部之該流體的供給量增減之控制，以使該等加壓速度一致，該排出部包含有：閥(22)，係用以從該測定用流體袋排出該流體；及排出控制部(40、27)，係控制該閥的開閉以 控制來自該閥之該流體的排出量，該排出控制部，即使在該供給部之該流體的供給量達到利用該供給控制部可控制之供給量的下限，而該測定用流體袋的內壓之加壓速度亦和該已設定的加壓速度不一致時，進行使來自該閥之該流體的排出量增減之控制，以使該等加壓速度一致。
2. 如申請專利範圍第1項之血壓測定裝置，其中該排出部包含有：閥(22)，係用以從該測定用流體袋排出該流體；及排出控制部(40、27)，係控制該閥的開閉以控制來自該閥之該流體的排出量，該排出控制部在以該供給部將該流體供給到該測定用流體袋的過程中，當以該感測器所得之該測定用流體袋的內壓之加壓速度和該已設定的加壓速度不一致時，進行使來自該閥之該流體的排出量增減之控制，以使該等加壓速度一致。
3. 如申請專利範圍第2項之血壓測定裝置，其中又包含有供給控制部，其控制在該供給部之該流體的供給量；該排出控制部，係在該測定用流體袋之內壓的加壓速度比該已設定之加壓速度慢時，控制該閥朝向關閉方向並進行使來自該閥之該流體的排出量減少之該控制，在藉該控制而來自該閥之該流體的排出量變成沒有時 ，結束該控制，該供給控制部進行使在該供給部之該流體的供給量增減之控制，以使該測定用流體袋之內壓的加壓速度與該已設定之加壓速度一致。
4. 如申請專利範圍第2項之血壓測定裝置，其中又包含有設定部(40)，其設定以該供給部將該流體供給到該測定用流體袋時之供給量的起始值。
5. 如申請專利範圍第1項之血壓測定裝置，其中該排出部包含有控制閥(22)。
6. 如申請專利範圍第1項之血壓測定裝置，其中該排出部包含有微速排氣閥(32)。
7. 如申請專利範圍第6項之血壓測定裝置，其中該微速排氣閥係在該測定用流體袋之容積比既定值更小的情況被該排出部所包含，並設置於該測定用流體袋或和該測定用流體袋接合的管。