WO2007060870A1 - 生体情報計測装置 - Google Patents

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WO2007060870A1
WO2007060870A1 PCT/JP2006/322766 JP2006322766W WO2007060870A1 WO 2007060870 A1 WO2007060870 A1 WO 2007060870A1 JP 2006322766 W JP2006322766 W JP 2006322766W WO 2007060870 A1 WO2007060870 A1 WO 2007060870A1
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WO
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fluid bag
auxiliary fluid
auxiliary
wrist
fluid
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PCT/JP2006/322766
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuhiro Ide
Manabu Hamamoto
Nobuo Iwai
Original Assignee
Matsushita Electric Works, Ltd.
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
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    • A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
    • A61B5/02233—Occluders specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention relates to a biological information measuring device that measures biological information such as blood pressure, heartbeat, or pulse wave, and more particularly to a cuff structure that measures blood pressure.
  • a biological information measuring device for measuring biological information such as blood pressure and heart rate
  • a part such as a wrist, an upper arm, a finger, or an ankle is compressed by a fluid bag supplied with a fluid such as air.
  • a blood pressure meter for measuring blood pressure one using an oscillometric method is known. In the oscillometric method, first, a fluid bag is wrapped around a living tissue and fixed.
  • fluid is fed into the fluid bag until the artery of the living tissue is completely occluded to pressurize the living tissue, and then the pressure of the fluid bag is gradually reduced at a constant speed, or the artery of the living tissue is completely
  • the fluid is sent to the fluid bag at a constant speed until it is blocked, and the pulse wave signal of the artery superimposed on the pressure in the fluid bag is captured by the sensor, and a predetermined algorithm is used based on the amplitude change of this signal.
  • This is a method of measuring the highest and lowest blood pressure. Therefore, in this method, it is necessary to compress the artery with a predetermined pressure and accurately grasp the change of the artery.
  • the wrist has two arteries, the radial artery and the ulnar artery on the palm side, three arteries on the ankle, and the finger has two arteries on the palm side and one artery on the dorsal side .
  • various bones, muscles, and tendons exist in the vicinity of these arteries and are involved in the movement of the living body part.
  • the palm side of the wrist there are the long palmar muscle, the heel side carpal flexor tendon, the ulnar carpal flexor tendon, the superficial digital flexor tendon, and the deep digital flexor tendon. Occurs when the carpal flexor tendon contracts. Finger flexion is caused by contraction of the superficial digital flexor tendon and deep flexor tendon. In this way, the living body part has a complicated structure.
  • the tendon When the wrist or finger is bent as described above, the tendon is raised on the surface of the wrist, and the tendon becomes tense and stiff. Therefore, when measuring blood pressure using the method described above, In some cases, the tendon may impede the pressure on the artery due to the pressurization of the fluid bag, and the adhesion between the fluid bag and the living body part may deteriorate. Therefore, there is a case where the artery cannot be blocked unless the pressure of the fluid bag is set higher than a predetermined pressure, and there is a problem that a measurement error is likely to occur due to a decrease in the detection power of the pulse wave signal of the artery.
  • a cuff for compressing an artery is formed of a plurality of fluid bags in the number and position corresponding to each artery, and These fluid bags communicate with each other, and sphygmomanometers having a layered structure in the direction of arterial compression have been proposed.
  • Figure 14 shows a cross section of the sphygmomanometer cuff pressing against the wrist. For convenience, only the wrist 5 and the cuff 2 are shown, and other blood pressure monitor bodies are not shown.
  • the wrist 5 includes a radial artery 10, an ulnar artery 11, and a wrist 5 and a tendon 14 related to finger movement.
  • the cuff 2 includes fluid bags 101 and 102 separated on the left and right with the tendon 14 interposed therebetween, and the fluid bag 101 presses against the radial artery 10 and the fluid bag 102 presses against the ulnar artery 11. Since the cuff 2 having such a structure is pressed against the radial artery 10 and the ulnar artery 11 by the respective fluid bags 101 and 102, accurate biological information can be measured.
  • the wrist or finger is bent inward or bent outward, the tightness of the fluid bags 101 and 102 to the radial artery 10 and ulnar artery 11 changes, and the compression state changes. Regulate Therefore, the portability of such a sphygmomanometer is deteriorated.
  • the measurement posture must be limited so that the user does not bend the wrist or finger inward, and the user may be forced to perform measurement in an unreasonable posture.
  • FIG. 15 shows a cross-section of the sphygmomanometer cuff pressing against the wrist.
  • the cuff 2 includes a substantially circular fluid bag 103 covering the wrist 5, and the fluid bag 103 presses the wrist 5 regardless of the presence of the tendon 14.
  • the fluid bag 103 Since the fluid bag 103 is substantially circular in cross section, the fluid bag 103 generally has the property that the central portion swells most and the bulge of the side portion becomes small. Therefore, the fluid bag 103 has a strong compressive force on the tendon 14 and can suppress the bulging of the tendon 14 that occurs when the wrist or finger is bent, but the fluid bag 103 is in close contact with the radial artery 10 and the ulnar artery 11. Due to its weak nature, the compression force becomes weak and may cause measurement errors.
  • an object of the present invention is to suppress tendon bulging that occurs when a wrist or a finger is bent, and to improve biometric information with good adhesion to an artery.
  • An object of the present invention is to provide a biological information measuring apparatus capable of performing accurate measurement.
  • the present invention compresses a living body with a fluid bag to which a fluid is supplied, and detects changes in a plurality of arteries existing in the living tissue with a sensor.
  • the fluid bag is a fluid bag for compression that can be inflated and contracted by supplying fluid to contact the living body and measure biological information from an artery, and the fluid bag for compression.
  • at least two or more independent auxiliary fluid bags that are communicated and provided outside the living body of the compression fluid bag and are inflatable and contractible by fluid supply, Each is characterized by being separated from each other.
  • the compression fluid bag comes into contact with the living body to measure biological information from the artery, and each of the two or more auxiliary fluid bags is separated from each other.
  • Each of the arteries can be compressed. Therefore, there is a hard tissue such as a tendon in the approximate center.
  • the fluid bag for compression compresses the tendon and suppresses the bulge, thereby enabling accurate measurement of biological information.
  • the present invention is preferably such that each of the auxiliary fluid bags is connected to each other via a separating part having elasticity.
  • the auxiliary fluid bags can be prevented from separating from each other, and the adhesion to the artery is good. For this reason, when a fluid bag is wrapped around a wrist or the like, the auxiliary fluid bags on the outside are hardly separated from each other due to the difference between the inner periphery and the outer periphery, so that biological information can be accurately measured.
  • the present invention is such that each of the auxiliary fluid bags is separated from the center of the compression fluid bag around the living body in a substantially central position. I like it.
  • the present invention is preferably such that the auxiliary fluid bag covers substantially the center with respect to the direction of the compression fluid bag around the living body.
  • the compression fluid bag is approximately in the direction around the living body. Since the auxiliary fluid bag covering the center presses the tendon and suppresses the bulge, the biological information can be accurately measured.
  • the present invention is the above-described improved invention, wherein the auxiliary fluid bag has an auxiliary fluid bag covering substantially the center with respect to a direction in which the body of the compression fluid bag circulates, and both sides thereof. It is preferable that the number of layers of the auxiliary fluid bag including the auxiliary fluid bag positioned and covering the substantially center with respect to the direction of circulating around the living body is larger than the number of layers of the other auxiliary fluid bags.
  • the auxiliary fluid bag having a large number of layers compresses the tendon in a living tissue having a hard tissue such as a tendon located substantially in the center and arteries located on both sides of the tissue.
  • a hard tissue such as a tendon located substantially in the center and arteries located on both sides of the tissue.
  • the auxiliary fluid bag has an auxiliary fluid bag covering at least approximately the center with respect to the direction of the body of the compression fluid bag that circulates around the living body;
  • the auxiliary fluid bag covering the substantially center of the auxiliary fluid bag is longer than the other auxiliary fluid bags.
  • the long auxiliary fluid bag compresses the tendon in a living tissue having a hard tissue such as a tendon located substantially in the center and arteries located on both sides thereof.
  • a hard tissue such as a tendon located substantially in the center and arteries located on both sides thereof.
  • the present invention is preferably such that the sensor is a pressure sensor and is provided in an auxiliary fluid bag different from the auxiliary fluid bag on the fluid inflow side. .
  • FIG. 1 is a tilt view showing a state in which a sphygmomanometer according to an embodiment of the present invention is attached to a wrist.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the sphygmomanometer is attached to the wrist.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of a sphygmomanometer cuff of the above-described sphygmomanometer
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line A— of FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the wrist is pressed by the sphygmomanometer cuff.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a sphygmomanometer cuff provided with a separation part
  • FIG. 5B is a cross-sectional view along line B-B in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the wrist is pressed by a sphygmomanometer cuff without a separation part.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the wrist is pressed by a sphygmomanometer cuff provided with a separating portion.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modified example of the sphygmomanometer cuff.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a further modification of the sphygmomanometer cuff.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a further modification of the sphygmomanometer cuff.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a further modification of the sphygmomanometer cuff.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the wrist is pressed by the sphygmomanometer cuff.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which the wrist is compressed by a modified example of the sphygmomanometer cuff.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state in which the wrist is pressed by a conventional blood pressure monitor cuff.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which the wrist is compressed by a modified example of the conventional blood pressure monitor cuff.
  • a blood pressure monitor (biological information measurement device) according to an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 1 and 2 show a state in which the sphygmomanometer 1 is attached to the wrist 5.
  • the sphygmomanometer 1 includes a sphygmomanometer body 17 in which the control device of the sphygmomanometer 1 is built, and a cuff band 30 that is attached to the wrist 5 and compresses the artery.
  • a pump 8 for injecting fluid
  • a pressure sensor 13 for detecting a pulse wave signal due to arterial changes
  • an exhaust valve 12 for releasing the fluid, and the like.
  • the cuff band 30 includes a band 6 for attaching the sphygmomanometer 1 to the wrist 5, a hook-and-loop fastener 7, an elastic body plate 3 for keeping the sphygmomanometer 1 attached to the wrist 5, and blood pressure by compressing the artery. It has a cuff 2 for measuring the temperature and a highly elastic inner cloth 4.
  • the hook-and-loop fastener 7 wraps the band 6 around the wrist 5 and fixes it.
  • the cuff 2 compresses the artery of the wrist 5 while the fluid delivered from the pump 8 is accumulated.
  • the detailed configuration of the cuff 2 will be described later.
  • the cuff 2 is responsive to arterial pulse waves.
  • a sheet-like material made of a flexible material such as polyurethane or silicone is bonded by heat welding or blown. Made by molding.
  • the wrist 5 also includes forces such as the radius 15 located on the thumb side, the ulna 16 located on the little finger side, the radial artery 10, the ulnar artery 11, and the tendon 14 related to the wrist 5 and finger movement.
  • Radial artery 1 0 is located near the radius 15 and the ulnar artery 11 is located near the ulna 16.
  • the radial artery 10 is located closer to the surface of the wrist 5 than the ulnar artery 11. When the wrist 5 or finger is bent, the tendon 14 is raised and stiffened.
  • a pump 8 provided inside the sphygmomanometer 1 sends fluid into the cuff 2 and compresses the wrist 5. Pump 8 stops when cuff 2 reaches the desired pressure. Then, the fluid accumulated in the cuff 2 is discharged through the exhaust valve 12, and the pressure of the cuff 2 is reduced at a constant speed. At the same time, the cuff 2 captures a pulse wave signal (biological information) indicating changes in the arteries of the radial artery 10 and the ulnar artery 11 and converts it to a pressure value by the pressure sensor 13 based on the amplitude of this pulse wave signal. Thereafter, the systolic blood pressure and the diastolic blood pressure are calculated using a predetermined algorithm.
  • FIG. 4 shows a state where the cuff 2 is pressing the wrist 5.
  • the cuff 2 is provided on the outside of the compression fluid bag 18 that can be expanded and contracted by fluid supply for detecting a pulse wave signal, and on the outside of the compression fluid bag 18, and can be expanded and contracted by fluid supply.
  • It consists of auxiliary fluid bags 19 and 20.
  • the auxiliary fluid bags 19 and 20 have a two-layer structure and communicate with the compression fluid bag 18 through the opening 21.
  • the auxiliary fluid bags 19 and 20 are separated from each other.
  • the compression fluid bag 18 compresses the tendon 14, the radial artery 10, and the ulnar artery 11, the auxiliary fluid bag 19 compresses the radial artery 10, and the auxiliary fluid bag 20 compresses the ulnar artery 11. Imminent. Therefore, the bulge of the tendon 14 due to the bending of the wrist 5 or the finger can be suppressed, so that the adhesion of the compression fluid bag 18 and the auxiliary fluid bags 19 and 20 to the wrist 5 is not hindered, and the biological information is accurate. Measurement can be performed.
  • the radial artery 10 and the ulnar artery 11 with the length of the compression fluid bag 18 are compressed, even when the cuff 2 is mounted out of the predetermined mounting position, the radial artery 10 And accurate measurement of biological information with good adhesion to the ulnar artery 11 can be performed.
  • FIGS. 5 and 7 show a state in which the cuff 2 constituted by the auxiliary fluid bags 19 and 20 not provided with the separation part 22 presses the wrist 5.
  • FIG. 6 shows a state in which the cuff 2 presses the wrist 5.
  • FIG. 2 shows a state in which the cuff 2 presses the wrist 5 in FIG.
  • the auxiliary fluid bag 19 and the auxiliary fluid bag 20 are connected to each other via a separation part 22 having elasticity.
  • Other configurations are the same as those in FIG.
  • the wrist 5 When the cuff 2 is attached to the wrist 5, the wrist 5 has a substantially circular cross section, so that a difference occurs between the inner length and the outer length of the cuff 2. For this reason, as shown in FIG. 6, the auxiliary fluid bag 19 and the auxiliary fluid bag 20 are excessively spread left and right, and the adhesion to the radial artery 10 and the ulnar artery 11 is poor, and the auxiliary fluid bag 19 In addition, since the compression direction of the auxiliary fluid bag 20 deviates from a predetermined direction, the radial artery 10 and the ulnar artery 11 may not be appropriately compressed.
  • the separation part 22 in the auxiliary fluid bags 19 and 20 even when the cuff 2 is attached to the wrist 5, the radial artery 10 and the ulnar artery 11 can be compressed in an appropriate direction. Therefore, accurate measurement of biological information can be performed.
  • an auxiliary fluid bag 23 is provided between the auxiliary fluid bag 19 and the auxiliary fluid bag 20.
  • the rest of the configuration is the same as in Figure 3 above.
  • the auxiliary fluid bag 23 can press the tendon 14 located at the substantially central portion of the wrist 5 to suppress the bulge of the tendon 14, and the radial artery 10 and the ulna Since the artery 11 can be compressed by the auxiliary fluid bags 19 and 20, the biological information can be accurately measured.
  • This cuff 2 is provided with an auxiliary fluid bag 24 between the auxiliary fluid bag 19 and the auxiliary fluid bag 20, and the length L1 of the auxiliary fluid bag 24 is longer than the length L2 of the auxiliary fluid bags 19 and 20. .
  • Other configurations are the same as those shown in FIG.
  • the auxiliary fluid bag 24 can further press the tendon 14 located at the substantially central portion of the wrist 5 to suppress the bulge of the tendon 14, and the radial artery 10 and Since the ulnar artery 11 can also be compressed by the auxiliary fluid bags 19 and 20, it is possible to accurately measure biological information.
  • an auxiliary fluid bag 25 is provided between the auxiliary fluid bag 19 and the auxiliary fluid bag 20, and the number of layers of the auxiliary fluid bag 25 is larger than the number of layers of the auxiliary fluid bags 19 and 20.
  • Other configurations are the same as those in FIG.
  • This cuff 2 Is attached to the wrist 5, the auxiliary fluid bag 25 can press the tendon 14 positioned substantially in the center of the wrist 5 to suppress the bulge of the tendon 14, and the radial artery 10 and the ulnar artery 11 Since it can be compressed by the auxiliary fluid bags 19, 20, biological information can be accurately measured.
  • the cuff 2 shown in FIGS. 11 and 12 will be described.
  • the cuff 2 is a predetermined length that makes the length L12 of the auxiliary fluid bag 20 longer than the length L11 of the auxiliary fluid bag 19 so that the auxiliary fluid bag 20 covers at least the approximate center of the wrist 5.
  • Other configurations are the same as those shown in FIG.
  • the auxiliary fluid bag 20 can suppress the tendon 14 from being pressed by pressing the tendon 14 positioned substantially at the center of the wrist 5, and the radial artery 10 and the ulna Since the artery 11 can be compressed by the auxiliary fluid bags 19 and 20, the biological information can be accurately measured.
  • the wrist 5 is substantially at the center. May not be symmetrical. Therefore, the auxiliary fluid bags 19 and 20 are not necessarily right-and-left symmetrical at the approximate center of the cuff 2, and the auxiliary fluid bag 20 has a predetermined length that covers at least the approximate center of the wrist 5. Therefore, the force that compresses the tendon 14 can be assisted, and the ulnar artery 11 can be compressed, so that accurate measurement of biological information can be performed on a bilaterally asymmetric biological part. .
  • the cuff 2 shown in FIG. 13 will be described.
  • the cuff 2 is provided with a pressure sensor 27 in the auxiliary fluid bag 19 and a pump 26 for flowing fluid into the auxiliary fluid bag 20.
  • Other configurations are the same as those shown in FIG.
  • the vibration of the pump 26 Before the vibration of the pump 26 is transmitted to the pressure sensor 27, it must pass through the auxiliary fluid bag 20 and the compression fluid bag 18. Since the vibration of the pump 26 is difficult to be transmitted to the pressure sensor 27, accurate measurement is performed. be able to. Note that noise can be further reduced by making the size of the inflow hole 29 through which the fluid flows into the pump 26 smaller than the connecting portion 28 between the pressure sensor 27 and the auxiliary fluid bag 19.
  • the cuff 2 can suppress the protrusion of the tendon 14, the user is unlikely to bend the wrist or finger inward or outward. For this reason, it is not necessary to provide a cuff 2 with a restricting tool for restricting the wrist and finger posture on the sphygmomanometer side. Since it is not necessary for the user to limit the measurement posture, the user-friendliness is improved. In addition, since the compression fluid bag 18 is not separated into left and right, it can cope with displacement of the cuff 2 mounting position and variations in the structure of the user's wrist, etc., so that accurate biological information can be measured. It is possible and user convenience is improved.
  • the pressure sensor 27 is used as a sensor for measuring blood pressure.
  • the present invention is not limited to this, and any sensor that can detect a change in an artery may be used.
  • the blood pressure monitor is attached to the wrist 5 has been described.

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Abstract

　生体情報計測装置において、手首や指を曲げた場合に生じる腱の隆起を抑制することができ、また、動脈への密着性が良く、生体情報の正確な計測を可能とする。カフ（２）は、脈波信号を検出するための、流体供給により膨張及び伸縮自在な圧迫用流体袋（１８）と、圧迫用流体袋（１８）の外側に設けられ、流体供給により膨張及び伸縮自在な２つの補助流体袋（１９、２０）とから構成される。補助流体袋（１９、２０）は、２層構造であり、圧迫用流体袋（１８）と開口部（２１）を介して連通され、補助流体袋（１９、２０）の夫々は互いに分離されている。圧迫用流体袋（１８）が腱（１４）、橈骨動脈（１０）、及び尺骨動脈（１１）を、補助流体袋（１９）が橈骨動脈（１０）を、補助流体袋（２０）が尺骨動脈（１１）を、それぞれ圧迫する。そのため、手首（５）や指の屈曲による腱（１４）の隆起を抑制することができ、手首（５）に対する圧迫用流体袋（１８）及び補助流体袋（１９、２０）の密着性が阻害されない。

Description

生体情報計測装置
技術分野
[0001] 本発明は、血圧、心拍、又は脈波などの生体情報を計測する生体情報計測装置に 関し、特に血圧を計測するカフの構造に関する。
背景技術
[0002] 従来から、血圧や心拍などの生体情報を計測する生体情報計測装置として、手首 、上腕、指、又は足首などの部位を、空気等の流体が供給される流体袋により圧迫し て計測するものが知られており、血圧を計測する血圧計としては、オシロメトリック法を 用いたものが知られている。オシロメトリック法は、まず、流体袋を生体組織に周回さ せ、固定する。そして、生体組織の動脈が完全に阻血するまで流体袋に流体を送り 込んで生体組織を加圧した後、一定の速度で徐々に流体袋の圧力を減圧し、又は、 生体組織の動脈が完全に阻血するまで流体袋に一定速度で流体を送り込んで加圧 し、その間の流体袋の圧力に重畳した動脈の脈波信号をセンサで捉え、この信号の 振幅変化を基に所定のアルゴリズムを用いて最高 ·最低血圧の計測を行う方法であ る。そのため、この方法は、動脈を所定の圧力で圧迫し、動脈の変化を正確に捉える 必要がある。
[0003] ところで、手首、指、及び足首などの生体部位には複数の動脈が存在する。例えば 、手首には、手掌側に橈骨動脈及び尺骨動脈の 2本の動脈があり、足首には 3本の 動脈があり、指には手掌側に 2本及び手背側に 1本の動脈がある。また、これらの動 脈の近傍には、各種の骨、筋肉、及び腱が存在し、生体部位の動作に関与する。例 えば、手首の手掌側には、長掌筋、橈側手根屈筋腱、尺側手根屈筋腱、浅指屈筋 腱、及び深指屈筋腱が存在し、手首の屈曲は、長掌筋と橈側手根屈筋腱とが収縮 することにより起こる。また、指の屈曲は、浅指屈筋腱と深指屈筋腱とが収縮すること により起こる。この様に、生体部位は複雑な構造をしている。
[0004] 上記のように手首や指を屈曲させると、手首の表面に存在する腱の隆起が起こり、 腱が緊張して硬くなる。そのため、上述した方法により血圧を計測する場合、隆起し た腱が流体袋の加圧による動脈への圧迫を阻害する場合があり、流体袋と生体部位 との密着性が悪くなる可能性がある。そのため、流体袋の圧力を所定の圧力よりも高 くしなければ動脈を阻血することができない場合が生じ、動脈の脈波信号の検出力 の低下により、計測誤差が生じやすいという問題がある。
[0005] そこで、例えば、日本国特許第 2003— 290156号公報に記載されているように、 動脈を圧迫するカフが、各動脈に対応する数及び位置にある複数の流体袋で形成 され、かつ、これらの流体袋が相互に連通しており、夫々動脈圧迫方向において積 層構造である血圧計が提案されている。図 14は、血圧計のカフが手首を圧迫してい る状態の断面を示す。なお、便宜上、手首 5とカフ 2のみを図示し、その他血圧計本 体等の図示は省略する。
[0006] 手首 5は、橈骨動脈 10、尺骨動脈 11、及び手首 5や指の運動に関わる腱 14などか ら構成される。カフ 2は、腱 14を挟んで左右に分離した流体袋 101、 102を備え、流 体袋 101が橈骨動脈 10を、流体袋 102が尺骨動脈 11を夫々圧迫している。このよう な構造のカフ 2は、橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11に対してそれぞれの流体袋 101、 1 02により圧迫するため、正確な生体情報の計測を行うことができる。
[0007] しかし、流体袋 101、 102は、腱 14に対して圧迫力が弱いため、手首 5の屈曲など による腱 14の隆起を抑制できないことがある。そのため、腱 14が隆起した場合、カフ 2と手首 5との密着性が悪くなるため、橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11への圧迫力が弱 くなり、流体袋 101、 102の圧力を所定の圧力よりも高くしないと橈骨動脈 10及び尺 骨動脈 11を阻血することができないことがある。その結果、計測誤差が生ずることが ある。
[0008] また、使用者が血圧計を手首 5の周回方向に対して所定の位置からずらして装着し た場合、橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11に対する流体袋 101、 102の密着性が弱くな るため、橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11に対する圧迫力が弱くなり、計測誤差が生ず ることがある。これを防止するために、カフ 2内に硬いクリップ板などを設ける方法が知 られているが、使用者が装着しづらいという問題がある。また、手首や指を内側に曲 げたり、外側に曲げたりすると橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11に対する流体袋 101、 1 02の密着状態が変化し、圧迫状態が変わるため、手首、及び指の姿勢を規制する ための規制具を設けなければならず、このような血圧計の携帯性が悪くなる。また、 使用者に手首や指を内側に曲げたりしないように計測姿勢を限定させなければなら ず、使用者に無理な姿勢での計測を強制することがある。
[0009] また、日本国特許第 2003— 24286号公報に記載されているように、カフ力 左右 に分離していない流体袋から形成されている血圧計が提案されている。図 15は、血 圧計のカフが手首を圧迫している状態の断面を示す。なお、便宜上、手首 5とカフ 2 のみを図示し、その他、血圧計本体等の図示は省略する。カフ 2は、手首 5を覆う略 円形の流体袋 103を備え、流体袋 103が腱 14の存在に関係なく手首 5を圧迫する。
[0010] 流体袋 103は、略断面円形であるため、一般的に中央部が最も膨らみ、側部の膨 らみが小さくなる性質がある。そのため、流体袋 103は、腱 14に対する圧迫力は強く 、手首や指を曲げた場合に生じる腱 14の隆起を抑制することができるが、橈骨動脈 1 0及び尺骨動脈 11に対する流体袋 103の密着性が弱いため、圧迫力が弱くなり、計 測誤差を生ずることがある。
発明の開示
[0011] 上記の問題点を解決するため、本発明の目的は、手首や指を曲げた場合に生じる 腱の隆起を抑制することができ、また、動脈への密着性が良ぐ生体情報の正確な計 測を行うことができる生体情報計測装置を提供することにある。
[0012] 上記目的を達成するために、本発明は、生体を流体が供給される流体袋により圧 迫して、生体組織内に存在する複数の動脈の変化をセンサにより検出することにより 生体情報を計測する生体情報計測装置において、前記流体袋は、生体に接触して 動脈より生体情報を計測するための、流体供給により膨張及び収縮自在な圧迫用流 体袋と、この圧迫用流体袋に連通されると共に、該圧迫用流体袋の生体に対して外 側に設けられ、流体供給により膨張及び収縮自在な少なくとも 2つ以上の独立した補 助流体袋と、を備え、前記補助流体袋の夫々は互いに分離されていることを特徴と する。
[0013] このような構成によれば、圧迫用流体袋が生体に接触して動脈より生体情報を計測 し、また、 2つ以上の補助流体袋の夫々は互いに分離されているので、複数の動脈 の夫々を圧迫することができる。そのため、略中央部に腱などの硬い組織があり、そ の両側に動脈が存在するような生体組織において、圧迫用流体袋が腱を圧迫して隆 起を抑制し、生体情報の正確な計測を行うことができる。
[0014] 本発明は、上述の改良された発明において、前記補助流体袋の夫々は、伸縮性を 有する分離部を介して互 ヽに連結されて 、るのが好ま 、。
[0015] この構成によれば、補助流体袋が互いに離れようとするのを抑制することができ、動 脈への密着性が良い。そのため、手首などに流体袋を巻きつけた場合、内周と外周 との差により外側にある補助流体袋が互いに離れ難いので、生体情報の正確な計測 を行うことができる。
[0016] 本発明は、上述の改良された発明において、前記補助流体袋の夫々は、前記圧迫 用流体袋の生体に周回する方向に対して略中央にぉ 、て分離されて 、るのが好ま しい。
[0017] この構成によれば、略中央部に位置する腱などの硬い組織と、その両側に位置す る動脈とを有する生体組織において、動脈に対する補助流体袋の密着性が良ぐ生 体情報の正確な計測を行うことができる。
[0018] 本発明は、上述の改良された発明において、前記補助流体袋は、前記圧迫用流 体袋の生体に周回する方向に対して略中央を覆って 、るのが好ま U、。
[0019] この構成によれば、略中央部に位置する腱などの硬い組織と、その両側に位置す る動脈とを有する生体組織において、圧迫用流体袋の生体に周回する方向に対して 略中央を覆っている補助流体袋が腱を圧迫して隆起を抑制することができるので、 生体情報の正確な計測を行うことができる。
[0020] 本発明は、上述の改良された発明において、前記補助流体袋は、前記圧迫用流 体袋の生体に周回する方向に対して略中央を覆っている補助流体袋と、その両側に 位置する補助流体袋とを含み、前記生体に周回する方向に対して略中央を覆ってい る補助流体袋の層数が、それ以外の補助流体袋の層数よりも多いのが好ましい。
[0021] この構成によれば、略中央部に位置する腱などの硬い組織と、その両側に位置す る動脈とを有する生体組織において、層数の多い補助流体袋が腱を圧迫すること〖こ より腱の隆起を抑制することができるので、生体情報の正確な計測を行うことができる [0022] 本発明は、上述の改良された発明において、前記補助流体袋は、前記圧迫用流 体袋の生体に周回する方向に対して少なくとも略中央を覆っている補助流体袋と、 それ以外の補助流体袋とを含み、前記略中央を覆っている補助流体袋の長さが、そ れ以外の補助流体袋の長さよりも長 、のが好ま 、。
[0023] この構成によれば、略中央部に位置する腱などの硬い組織と、その両側に位置す る動脈とを有する生体組織において、長さの長い補助流体袋が、腱を圧迫することに より腱の隆起を抑制することができるので、生体情報の正確な計測を行うことができる
[0024] 本発明は、上述の改良された発明において、前記センサが、圧力センサであって、 流体が流入する側の補助流体袋とは異なる補助流体袋に設けられているのが好まし い。
[0025] この構成によれば、流体袋に流体を流入する際のノイズが圧力センサに伝わりにく V、ので、生体情報の正確な計測を行うことができる。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態に係る血圧計を手首に装着した状態を示す傾斜 図である。
[図 2]図 2は、上記血圧計を手首に装着した状態を示す断面図である。
[図 3]図 3Aは、上記血圧計の血圧計カフの断面図であり、図 3Bは、図 3Aの A— 線断面図である。
[図 4]図 4は、上記血圧計カフにより手首を圧迫している状態を示す断面図である。
[図 5]図 5Αは、分離部を設けた血圧計カフの断面図、図 5Βは、図 5Αの B— 線断 面図である。
[図 6]図 6は、分離部を設けない血圧計カフにより手首を圧迫している状態を示す断 面図である。
[図 7]図 7は、分離部を設けた血圧計カフにより手首を圧迫している状態を示す断面 図である。
[図 8]図 8は、上記血圧計カフの変形例を示す断面図である。
[図 9]図 9は、上記血圧計カフのさらなる変形例を示す断面図である。 [図 10]図 10は、上記血圧計カフのさらなる変形例を示す断面図である。
[図 11]図 11は、上記血圧計カフのさらなる変形例を示す断面図である。
[図 12]図 12は、上記血圧計カフにより手首を圧迫している状態を示す断面図である
[図 13]図 13は、上記血圧計カフの変形例により手首を圧迫している状態を示す断面 図である。
[図 14]図 14は、従来の血圧計カフにより手首を圧迫している状態を示す断面図であ る。
[図 15]図 15は、従来の血圧計カフの変形例により手首を圧迫している状態を示す断 面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0027] 本発明を具体化した一実施形態に係る血圧計 (生体情報計測装置）につ!ヽて、図 1及び図 2を参照して説明する。図 1及び図 2は、血圧計 1を手首 5に装着した状態を 示す。血圧計 1は、血圧計 1の制御装置が内蔵された血圧計本体 17と、手首 5に装 着されて動脈を圧迫するカフ帯 30とを備える。血圧計本体 17の内部には、流体を流 入するポンプ 8、動脈の変化による脈波信号を検出する圧力センサ 13、及び流体を 開放する排気弁 12などが設けられ、これらはカフ帯 30に対して流体を給排するチュ ーブ 9を介して接続されて 、る。
[0028] カフ帯 30は、血圧計 1を手首 5に装着するためのバンド 6、面ファスナー 7、血圧計 1を手首 5への装着を保っための弾性体板 3、動脈を圧迫して血圧を測定するカフ 2 、及び伸縮性の高い内布 4を備えている。面ファスナー 7は、バンド 6を手首 5に周回 して固定するものである。カフ 2は、ポンプ 8から送り出される流体が溜められるととも に、手首 5の動脈を圧迫するものである。なお、カフ 2の詳細な構成については後述 する。また、カフ 2は，動脈の脈波に対して応答性の良い、例えば、ポリウレタン、又 はシリコンなどの可撓性材料で作られたシート状のものを熱溶着などにより貼り合わ せ、又はブロー成形等により作られる。
[0029] 手首 5は、親指側に位置する橈骨 15と、小指側に位置する尺骨 16、橈骨動脈 10、 尺骨動脈 11、及び手首 5や指の運動に関わる腱 14など力も構成される。橈骨動脈 1 0は橈骨 15の近傍に位置し、尺骨動脈 11は尺骨 16の近傍に位置しており、一般的 に、橈骨動脈 10は尺骨動脈 11よりも手首 5の表面付近に位置している。手首 5や指 を屈曲させると、腱 14は隆起して硬くなる。
[0030] 次に、手首 5に装着した血圧計 1が血圧を計測する際の動作について説明する。血 圧計測を開始すると、血圧計 1の内部に設けられたポンプ 8が、カフ 2に流体を送り込 み、手首 5を圧迫する。カフ 2が所定の圧力に達したら、ポンプ 8が停止する。そして、 排気弁 12を介して、カフ 2に溜められた流体を排出し、カフ 2の圧力を一定速度で減 圧する。このとき、同時に橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11の動脈の変化を示す脈波信 号 (生体情報)をカフ 2が捉え、この脈波信号の振幅を基に圧力センサ 13にて圧力 値に変換した後、所定のアルゴリズムを用いて最高血圧、最低血圧値を算出する。
[0031] 次に、カフ 2の構成について、図 3及び図 4を参照して説明する。図 4は、カフ 2が手 首 5を圧迫している状態を示す。図 4においては、便宜上、カフ 2と手首 5のみを図示 し、血圧計本体 17などの図示は省略する。カフ 2は、脈波信号を検出するための、流 体供給により膨張及び伸縮自在な圧迫用流体袋 18と、圧迫用流体袋 18の外側に 設けられ、流体供給により膨張及び伸縮自在な 2つの補助流体袋 19、 20とから構成 される。補助流体袋 19、 20は、 2層構造であり、圧迫用流体袋 18と開口部 21を介し て連通されている。また、補助流体袋 19、 20の夫々は互いに分離されている。
[0032] 上記カフ 2においては、圧迫用流体袋 18が腱 14、橈骨動脈 10、及び尺骨動脈 11 を、補助流体袋 19が橈骨動脈 10を、補助流体袋 20が尺骨動脈 11を、それぞれ圧 迫している。そのため、手首 5や指の屈曲による腱 14の隆起を抑制することができる ので、手首 5に対する圧迫用流体袋 18、及び補助流体袋 19、 20の密着性が阻害さ れず、生体情報の正確な計測を行うことができる。また、圧迫用流体袋 18の長さが長 ぐ腱 14、橈骨動脈 10、及び尺骨動脈 11を圧迫しているので、カフ 2が所定の装着 位置からずれて装着された場合でも、橈骨動脈 10、及び尺骨動脈 11への密着性が 良ぐ生体情報の正確な計測を行うことができる。
[0033] 次に、カフ 2の構成の変形例について、図 5乃至図 13を参照して説明する。図 6乃 至図 10、図 12、及び図 13においては、便宜上、カフ 2と手首 5のみを図示し、血圧 計本体 17などの図示は省略する。まず、図 5及び図 7に示すカフ 2について説明す る。分離部 22が装着されていない補助流体袋 19、 20から構成さえるカフ 2が手首 5 を圧迫している状態を図 6に示す。カフ 2が手首 5を圧迫している状態を図 7に示す。 カフ 2は、補助流体袋 19と補助流体袋 20とが伸縮性を有する分離部 22を介してお 互いに連結されている。その他の構成は、前出の図 3と同じ構成である。
[0034] カフ 2を手首 5に装着した場合、手首 5は略断面円形であるため、カフ 2の内側の長 さと外側の長さに差が生じる。そのため、図 6に示すように、補助流体袋 19と、補助流 体袋 20とが、左右に広がり過ぎてしまい、橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11への密着性 が悪ぐまた、補助流体袋 19及び補助流体袋 20の圧迫方向が所定の方向からずれ るため、橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11を適切に圧迫できないことがある。そのため、 補助流体袋 19、 20に分離部 22を設けることにより、手首 5にカフ 2を装着した場合で も、橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11に対して、適切な方向で圧迫することができるので 、生体情報の正確な計測を行うことができる。
[0035] 次に、図 8に示すカフ 2について説明する。このカフ 2は、補助流体袋 19と補助流 体袋 20との間に補助流体袋 23が設けられている。その他の構成は、前出の図 3と同 じ構成である。このカフ 2を手首 5に装着した場合、補助流体袋 23が手首 5の略中央 部に位置する腱 14を圧迫して腱 14の隆起を抑制することができ、かつ、橈骨動脈 1 0及び尺骨動脈 11に対しても補助流体袋 19、 20により圧迫することができるので、 生体情報の正確な計測を行うことができる。
[0036] 次に、図 9に示すカフ 2について説明する。このカフ 2は、補助流体袋 19と補助流 体袋 20との間に補助流体袋 24が設けられ、補助流体袋 24の長さ L1が、補助流体 袋 19、 20の長さ L2よりも長い。その他の構成は、前出の図 8と同様の構成である。こ のカフ 2を手首 5に装着した場合、補助流体袋 24が手首 5の略中央部に位置する腱 14を一層圧迫して腱 14の隆起を抑制することができ、かつ、橈骨動脈 10及び尺骨 動脈 11に対しても補助流体袋 19、 20により圧迫することができるので、生体情報の 正確な計測を行うことができる。
[0037] 次に、図 10に示すカフ 2について説明する。このカフ 2は、補助流体袋 19と補助流 体袋 20との間に補助流体袋 25が設けられ、補助流体袋 25の層数が、補助流体袋 1 9、 20の層数より多い。その他の構成は、前出の図 9と同様の構成である。このカフ 2 を手首 5に装着した場合、補助流体袋 25が手首 5の略中央部に位置する腱 14を一 層圧迫して腱 14の隆起を抑制することができ、かつ、橈骨動脈 10及び尺骨動脈 11 に対しても補助流体袋 19、 20により圧迫することができるので、生体情報の正確な 計測を行うことができる。
[0038] 次に、図 11及び図 12に示すカフ 2について説明する。このカフ 2は、補助流体袋 1 9の長さ L11より補助流体袋 20の長さ L12を長くし、補助流体袋 20が少なくとも手首 5の略中央を覆う所定の長さである。その他の構成は、前出の図 3に示す構成と同様 である。このカフ 2を手首 5に装着した場合、補助流体袋 20が手首 5の略中央部に位 置する腱 14を圧迫して腱 14の隆起を抑制することができ、かつ、橈骨動脈 10及び 尺骨動脈 11に対しても補助流体袋 19、 20により圧迫することができるため、生体情 報の正確な計測を行うことができる。
[0039] また、尺骨動脈 11は橈骨動脈 10よりも手首 5の表面深くに位置し、また、橈骨 15の 断面積は尺骨 16の断面積より大き 、ので、手首 5は略中央部にお 、て左右対称で はないことがある。従って、カフ 2の略中央部において補助流体袋 19、 20が左右対 称であることが必ずしも適さないことがあり、補助流体袋 20が少なくとも手首 5の略中 央を覆う所定の長さであるため、腱 14を圧迫する力を補助することができるとともに、 尺骨動脈 11に対して圧迫することができるので、左右非対称な生体部位にぉ 、て、 生体情報の正確な計測を行うことができる。
[0040] 次に、図 13に示すカフ 2について説明する。このカフ 2は、補助流体袋 19に圧力セ ンサ 27が設けられ、補助流体袋 20に流体を流入するポンプ 26が設けられて 、る。 その他の構成は、前出の図 12に示す構成と同様である。ポンプ 26の振動が圧力セ ンサ 27に伝わるまでに、補助流体袋 20や圧迫用流体袋 18を経由しなければならず 、圧力センサ 27にポンプ 26の振動が伝わりにくいため、正確な計測を行うことができ る。なお、ポンプ 26に流体が流入する流入穴 29の大きさを、圧力センサ 27と補助流 体袋 19との連結部 28よりも小さくすることにより、一層ノイズが軽減される。
[0041] 上記実施形態に係る血圧計 1においては、カフ 2が腱 14の隆起を抑制することがで きるため、使用者は手首や指を内側や外側に曲げにくい。そのため、血圧計側時に おける手首、及び指の姿勢を規制するための規制具をカフ 2に設ける必要がなぐ使 用者に計測姿勢を限定させる必要がないので、使用者の使い勝手が良くなる。また、 圧迫用流体袋 18は左右に分離していないため、カフ 2の装着位置のずれや、使用 者の手首などの構造のばらつきにも対応できるので、生体情報の正確な計測を行う ことができ、かつ、使用者の使い勝手が良くなる。
[0042] なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲 で種々の変形が可能である。例えば、血圧を計測するセンサとして、圧力センサ 27を 用いたが、これに限られず、動脈の変化を検出できるセンサであればよい。また、上 記実施形態においては、血圧計を手首 5に装着した場合の例を示したが、これに限 られず、指、足首、上腕、首などに装着してもよい。
[0043] 本発明は日本国特許出願 2005— 337571に基づいており、その内容は、上記特 許出願の明細書及び図面を参照することによって結果的に本発明に合体されるべき ものである。
[0044] また、本発明は、添付した図面を参照した実施の形態により十分に記載されている けれども、さまざまな変更や変形が可能であることは、この分野の通常の知識を有す るものにとって明らかであろう。それ故、そのような変更及び変形は、本発明の範囲を 逸脱するものではなぐ本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。

Claims

請求の範囲
[1] 1. 生体を流体袋により圧迫して、生体組織内に存在する複数の動脈の変化をセン サにより検出することにより生体情報を計測する生体情報計測装置において、 前記流体袋は、生体に接触して動脈より生体情報を計測するための、流体供給に より膨張及び収縮自在な圧迫用流体袋と、この圧迫用流体袋に連通されると共に、 該圧迫用流体袋の生体に対して外側に設けられ、流体供給により膨張及び収縮自 在な少なくとも 2つ以上の独立した補助流体袋と、を備え、
前記補助流体袋の夫々は互いに分離されて!ヽることを特徴とする生体情報計測装 置。
[2] 2. 前記補助流体袋の夫々は、伸縮性を有する分離部を介して互いに連結されて
Vヽることを特徴とする請求項 1に記載の生体情報計測装置。
[3] 3. 前記補助流体袋の夫々は、前記圧迫用流体袋の生体に周回する方向に対して 略中央において分離されていることを特徴とする請求項 2に記載の生体情報計測装 置。
[4] 4. 前記補助流体袋は、前記圧迫用流体袋の生体に周回する方向に対して略中央 を覆っていることを特徴とする請求項 2に記載の生体情報計測装置。
[5] 5. 前記補助流体袋は、前記圧迫用流体袋の生体に周回する方向に対して略中央 を覆っている補助流体袋と、その両側に位置する補助流体袋とを含み、
前記生体に周回する方向に対して略中央を覆っている補助流体袋の層数が、それ 以外の補助流体袋の層数よりも多いことを特徴とする請求項 4に記載の生体情報計 測装置。
[6] 6. 前記補助流体袋は、前記圧迫用流体袋の生体に周回する方向に対して少なく とも略中央を覆っている補助流体袋と、それ以外の補助流体袋とを含み、
前記略中央を覆っている補助流体袋の長さが、それ以外の補助流体袋の長さより も長いことを特徴とする請求項 4に記載の生体情報計測装置。
[7] 7. 前記センサが、圧力センサであって、流体が流入する側の補助流体袋とは異な る補助流体袋に設けられて 、ることを特徴とする請求項 1に記載の生体情報計測装 置。
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