WO2013111406A1

WO2013111406A1 - 電子血圧計およびその制御方法

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Publication number: WO2013111406A1
Application number: PCT/JP2012/077856
Authority: WO
Inventors: 芳久三輪; 丈靖橋本
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2014-07-27
Also published as: DE112012005751T5; US20150005649A1; JP5867113B2; CN104023622A; CN104023622B; JP2013153801A

Description

電子血圧計およびその制御方法

　この発明は電子血圧計およびその制御方法に関し、特に、カフを用いて血圧を測定する電子血圧計およびその制御方法に関する。

　医療施設における日常の患者管理の一つとして、患者の血圧管理が挙げられる。これは手術中においては各患者の基礎的生体情報である血圧を短い間隔（通常は２．５分～５分）で測定したり、病棟での入院中においては周期的（たとえば２～３回／日）に血圧を測定したりするものであって、患者の循環状態を把握するものである。

　手術室や病棟において、血圧計は患者用ベッドの頭上、足元など、患者から数ｍ離れた場所に設置されることが多い。そのため、医療従事者等の測定者は、カフを患者の上腕等測定部位に巻きつけてから、測定開始の操作を行なうために血圧計まで移動する必要がある。これは、業務効率を下げる一因となっている。

国際公開第２００５／０７４７９３号パンフレット

　この問題を解消するため、たとえば特許文献１（国際公開第２００５／０７４７９３号パンフレット）に開示されているような赤外線式のリモートコントロール機能を備えた血圧計を用いて、遠隔操作を行なうことが挙げられる。

　しかしながら、このような装置は装置自体が高価になる、という問題があった。
　また、リモートコントローラ本体を管理したり、カフを上腕などに巻き付けた後にリモートコントローラを取り出して操作したりといった、使用者の手間が増える問題があった。

　本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、装置価格を抑えつつ効率よく血圧測定操作を行なうことのできる電子血圧計および電子血圧計の制御方法を提供することを目的としている。

　上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、電子血圧計は、被測定者の測定部位に装着するための流体袋と、流体袋の内圧を測定するためのセンサと、流体袋の内圧を調整するための調整機構と、センサおよび調整機構に接続され、調整機構での調整を制御し、調整下での流体袋の内圧変化に基づいて血圧値を算出する処理を行なうための処理装置と、流体袋に対して流体の流入出が可能な、流体袋よりも小さい容量の流体保持部とを備える。流体保持部から流体袋に対しては、流体保持部に対して所定圧力が加えられた場合に流体が流出可能である。処理装置は、調整機構での調整の開始以前にセンサで検出された流体袋の内圧変化が予め規定された変化である場合に、調整機構での調整を開始する。

　好ましくは、処理装置は、センサで検出された流体袋の内圧変化から予め規定されたパラメータを算出し、予め規定された変化に応じて予め記憶されているパラメータと比較することで、センサで検出された流体袋の内圧変化が予め規定された変化であるか否かを判
断する。

　より好ましくは、パラメータは、圧力変化の回数、圧力変化の時間間隔、各圧力変化での変化度合い、および各圧力変化での最大圧力値または最低圧力値、のうちの少なくとも１つである。

　好ましくは、処理装置は、センサで検出された流体袋の内圧変化の回数が予め記憶されている回数であり、その時間間隔が規定された予め記憶されている時間以上であり、センサで検出された流体袋の各内圧変化での変化度合いが予め記憶された変化度合い以上であり、センサで検出された流体袋の各内圧変化での最大圧力値が予め記憶されている圧力値以上である場合に、センサで検出された流体袋の内圧変化が予め規定された変化であると判断して、調整機構での調整を開始する。

　本発明の他の局面に従う、電子血圧計の制御方法は、電子血圧計を用いて血圧測定を行なうための制御方法である。電子血圧計は、被測定者の測定部位に装着するための流体袋と、流体袋に対して流体の流入出が可能な、流体袋よりも小さい容量の流体保持部とを含み、流体保持部から流体袋に対しては、流体保持部に対して所定圧力が加えられた場合に流体が流出可能である。制御方法は、血圧測定動作開始以前に、流体袋の内圧変化を検出するステップと、流体袋の内圧変化と、予め規定された変化とを比較するステップと、流体袋の内圧変化が予め規定された変化である場合に、流体袋の内圧制御を開始するステップと、流体袋の内圧制御下で検出された流体袋の内圧変化に基づいて、被測定者の血圧値を算出するステップと、算出された血圧値を出力するステップとを備える。

　この発明によると、装置価格を抑えつつ効率よく血圧測定操作を行なうことができる。

実施の形態にかかる電子血圧計（以下、血圧計）の構成の具体例を示すブロック図である。保持部の配置例を表わす図である。保持部の構成の具体例を示す図である。血圧計の機能構成の具体例を示すブロック図である。被測定者の体動に伴う空気袋の内圧変化の具体例を表わす図である。測定動作開始のための内圧変化のパターンの具体例を示す図である。血圧計での測定動作開始までの動作の流れを表わすフローチャートである。血圧計での測定動作開始までの動作の流れを表わすフローチャートである。

　以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。

　＜装置構成＞
　図１は、本実施の形態にかかる電子血圧計（以下、血圧計）１の構成の具体例を示すブロック図である。

　図１を参照して、血圧計１は測定用の空気袋１３を含み、空気袋１３はエア管１０でエア系２０に接続されている。エア系２０には、空気袋１３の内圧を測定するための圧力センサ２３、空気袋１３に対する給気／排気を行なうためのポンプ２１、および弁２２が含まれる。

　圧力センサ２３、ポンプ２１、および弁２２は、それぞれ、発振回路２８、駆動回路２６、および駆動回路２７に電気的に接続され、さらに、発振回路２８、駆動回路２６、および駆動回路２７は、いずれも血圧計１全体を制御するためのＣＰＵ（Central　Processing　Unit）４０に電気的に接続される。

　ＣＰＵ４０には、さらに、表示部４と、操作部３と、ＣＰＵ４０で実行されるプログラム、演算に必要な情報等をするためのメモリ６と、電源９０とが接続される。

　駆動回路２６は、ＣＰＵ４０からの制御信号に従ってポンプ２１を駆動させる。これによって空気袋１３に空気が注入される。

　駆動回路２７は、ＣＰＵ４０からの制御信号に従って、弁２２を駆動させる。これによって、弁２２が開放／閉塞される。

　圧力センサ２３は静電容量型の圧力センサであり、空気袋１３の内圧変化により静電容量値が変化する。圧力センサ２３は発振回路２８に接続される。発振回路２８は、圧力センサ２３の静電容量値を発振周波数の信号に変換してＣＰＵ４０に出力する。

　さらに、血圧計１は、空気袋１３またはエア管１０に関連して保持部１１を有する。保持部１１は、内部に空気を保持するための空間を有し、当該空間中に所定量の空気を保持する。また、所定以上の外圧が加わると、保持部１１は保持している空気を排出する。保持部１１は、図２の（Ｂ）に表わされたようにエア管１０に配されてもよいし、図２の（Ａ）に表わされたように空気袋１３に配されてもよい。

　図３は、保持部１１の構成の具体例を示す図である。
　図３を参照して、保持部１１は、その内部に空気を保持するための保持空間１１Ａと、エア管１０または空気袋１３との境界位置に配される逆止弁１１Ｂとを含む。

　保持空間１１Ａのサイズは、その容積が空気袋１３の容積と比較して十分に小さいものであれば、特定のサイズに限定されない。具体的には、空気袋１３の内圧変化に基づいた血圧値の算出に影響を及ぼさない程度に小さく、かつ、圧力センサ２３で検知可能な程度の空気圧を生じさせる空気量を保持可能であればよい。

　この構成であるため、図３の矢印Ａで表わされたように、エア管１０または空気袋１３内部の空気は逆止弁１１Ｂを通って保持空間１１Ａ内に導入されるが、保持空間１１Ａ内からエア管１０または空気袋１３へは、逆止弁１１Ｂが阻止して自由に排気されない。そのため、保持空間１１Ａ内に当該空間の容積分、空気が保持されることになる。

　逆止弁１１Ｂは、ある程度の圧力が保持空間１１Ａ側からかかることで、図３の矢印Ｂで表わされたように少し開放される。そのため、保持部１１に対して上記ある程度の圧力をかけることで、その内部の空気が逆止弁１１Ｂを通ってエア管１０または空気袋１３へ排気されることになる。

　ここでの「ある程度の圧力」は、人が保持部１１を叩く程度の圧力が想定される。
　＜動作概要＞
　血圧計１での測定動作は、空気袋１３を内包した測定帯（不図示）を手首や上腕などの測定部位に巻き回して空気袋１３を装着した上で、測定開始が指示されると開始される。

　測定動作は、空気袋１３の内圧を被測定者の最高血圧値よりも高い所定圧力となるまで加圧した後に減圧する空気袋１３の内圧制御を伴う。ＣＰＵ４０は、その加圧過程、または減圧過程での空気袋１３の内圧変化に重畳する脈圧変化より被測定者の血圧値（最高血圧値、最低血圧値等）を算出する。

　本実施の形態にかかる血圧計１での測定では、測定帯を測定部位に巻き付けた後に、測定者が測定帯を叩く動作を行なうことで上記測定動作が開始される。そのため、測定者は、測定帯を被測定者の測定部位に巻き付けた後に、操作部３の配された本体まで戻ることなく、測定帯を測定部位に巻き付ける動作を行なった位置にて測定開始を指示することができる。

　＜機能構成＞
　図４は、上記動作を行なうための、血圧計１の機能構成の具体例を示すブロック図である。図４に示される各機能は、ＣＰＵ４０がメモリ６に記憶されるプログラムを読み出して実行することで、主にＣＰＵ４０上に形成されるものであるが、少なくとも一部が図１に示された装置構成や電気回路などのハードウェア構成によって実現さあれてもよい。

　図４を参照して、ＣＰＵ４０は、圧力センサ２３からのセンサ信号の入力を受け付けるための入力部４０１と、センサ信号から得られる空気袋１３の内圧変化に基づいて、測定動作を開始するか否かを判断するための判断部４０２と、判断部４０２での測定動作の開始の判断に従って空気袋１３の内圧を制御するための内圧制御部４０３と、空気袋１３の内圧制御下での圧力センサ２３のセンサ信号から得られた空気袋１３の内圧変化に基づいて血圧値を算出するための算出部４０４と、算出された血圧値を測定結果として表示部４に表示する処理を行なうための表示処理部４０５とを含む。

　ここで、判断部４０２での判断について説明する。
　上述のように、空気袋１３を内包した測定帯を測定部位に巻き回した後に測定帯に圧力を加えることで、保持部１１に保持された空気が逆止弁１１Ｂを通ってエア管１０または空気袋１３に排気されるため、空気袋１３の内圧が変化する。

　しかしながら、たとえば測定部位が上腕であって、測定帯を巻き回した腕が被測定者が寝返り等の動作を行なうことで体の下側になり、測定帯に圧力が継続的に加わる場合がある。また、被測定者が腕を上げ下げする動作等を行なうことで、測定帯に圧力が瞬間的に加わる場合もある。

　図５の（Ａ）は、前者の場合の空気袋１３の内圧変化の例を表わし、図５の（Ｂ）は後者の場合の空気袋１３の内圧変化の例を表わしている。

　そのため、単に、空気袋１３の内圧変化があったのみで測定動作を開始すると、誤作動を招くおそれがある。

　そこで、判断部４０２は予め内圧変化のパターンを記憶しておき、測定された圧力センサが当該パターンと一致、または相関が所定以上高い場合に、測定動作を開始するものと判断する。

　一例として、判断部４０２は、図６に表わされたような内圧変化のパターンを記憶していてもよい。内圧変化のパターンとしては、たとえば、圧力を加える（圧力変化の）回数、その時間間隔、変化度合い、および最大圧力値・最低圧力値などのパラメータが該当する。一例として、これらすべてのパラメータが記憶されていてもよいし、これらのうちの少なくとも１つのパラメータが記憶されていてもよい。

　図６の例ではこれらすべてのパラメータが記憶されており、圧力を加える回数を２回とし、その時間間隔ｔ１、各回での圧力（圧力Ｐ１以上、圧力Ｐ２以上Ｐ１未満）、および各回の変化度合い（傾きｄ１，ｄ２）の各パラメータが規定されている。傾きｄ１，ｄ２は図６中の矢印で示される。

　判断部４０２は、センサ信号から所定期間の空気袋１３の圧力センサから各パラメータを算出し、規定された圧力変化のパターンを表わす各パラメータと一致する、または所定範囲内であるか否かを判断することで、測定動作を開始するか否かを判断する。

　なお、以降の具体的な動作フローの説明においては、図６に表わされた内圧変化のパターンを用いて判断するものとする。

　＜動作フロー＞
　図７および図８は、血圧計１での測定動作開始までの動作の流れを表わすフローチャートである。図７および図８のフローチャートに示される動作は、操作部３に含まれる図示しない電源スイッチが押下されて血圧計１に電源が投入されると開始される動作であって、ＣＰＵ４０がメモリ６に記憶されるプログラムを読み出して実行し、図４に示される各機能を発揮させることによって実現される。

　図７を参照して、ＣＰＵ４０が測定動作の開始を待機中に圧力変化を検出すると（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は各パラメータを算出して、規定された圧力変化の各パラメータと比較する。すなわち、最初の圧力変化について、その圧力値を算出して、その圧力値が規定された圧力Ｐ１より大きいか否かを判断し（ステップＳ１０３）、さらに、その圧力変化の度合いを表わす傾きｄ１を算出して、算出された傾きｄ１は規定された変化度合いαよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０５）。そして、その後の圧力値を算出して、算出された圧力値が圧力Ｐ３よりも小さい圧力に至ったか否かを判断する（ステップＳ１０７）。

　これらの条件がすべて満たされていた場合、ＣＰＵ４０は、図６で表わされた１回目に規定された圧力変化のパターンが行なわれたと判断し、次の判断に進む（ステップＳ１０３～Ｓ１０７でＹＥＳ）。

　図８を参照して、ＣＰＵ４０は、２回目の圧力変化について各パラメータを算出し、規定された圧力変化のパターンの各パラメータと比較する。すなわち、圧力値を算出して圧力Ｐ２より大きいか否かを判断し（ステップＳ１０９）、さらに、先の圧力変化からの時間間隔ｔ１が規定された時間Ｔよりも長いか否かを判断し（ステップＳ１１１）、また、その圧力変化の度合いを表わす傾きｄ２が規定された変化度合いβよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

　これらの条件がすべて満たされていた場合、ＣＰＵ４０は、図６で表わされた２回目に規定された圧力変化のパターンが行なわれたと判断する（ステップＳ１０９～Ｓ１１３でＹＥＳ）。すなわち、これによって、図６で表わされた圧力変化のパターンが実行されたものと判断し、血圧測定動作を開始すると判断する（ステップＳ１１５）。

　なお、図８と図９の条件が満たされていない場合（すなわち、ステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０７、Ｓ１０９、Ｓ１１１およびＳ１１３のそれぞれでＮＯ）、待機状態に戻り、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。

　＜実施の形態の効果＞
　血圧計１において以上の動作が行なわれることで、測定者は、測定帯を被測定者の測定部位に巻き付けた後に、操作部３の配された本体まで戻ることなく、測定帯を測定部位に巻き付ける動作を行なった位置にて測定開始を指示することができる。また、そのために、特別な構成を血圧計１に必要とせずに実現することができる。そのため、装置価格を抑えつつ業務効率を格段に向上させることができる。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　血圧計、３　操作部、４　表示部、６　メモリ、１０　エア管、１１　保持部、１１Ａ　保持空間、１１Ｂ　逆止弁、１３　空気袋、２０　エア系、２１　ポンプ、２２　弁、２３　圧力センサ、２６，２７　駆動回路、２８　発振回路、４０　ＣＰＵ、９０　電源、４０１　入力部、４０２　判断部、４０３　内圧制御部、４０４　算出部、４０５　表示処理部。

Claims

　被測定者の測定部位に装着するための流体袋（１３）と、
　前記流体袋の内圧を測定するためのセンサ（２３）と、
　前記流体袋の内圧を調整するための調整機構と、
　前記センサおよび前記調整機構に接続され、前記調整機構での前記調整を制御し、前記調整下での前記流体袋の内圧変化に基づいて血圧値を算出する処理を行なうための処理装置（４０）と、
　前記流体袋に対して流体の流入出が可能な、前記流体袋よりも小さい容量の流体保持部（１１）とを備え、
　前記流体保持部から前記流体袋に対しては、前記流体保持部に対して所定圧力が加えられた場合に流体が流出可能であって、
　前記処理装置は、前記調整機構での前記調整の開始以前に前記センサで検出された前記流体袋の内圧変化が予め規定された変化である場合に、前記調整機構での前記調整を開始する、電子血圧計。
　前記処理装置は、前記センサで検出された前記流体袋の内圧変化から予め規定されたパラメータを算出し、前記予め規定された変化に応じて予め記憶されているパラメータと比較することで、前記センサで検出された前記流体袋の内圧変化が予め規定された変化であるか否かを判断する、請求項１に記載の電子血圧計。
　前記パラメータは、圧力変化の回数、圧力変化の時間間隔、各圧力変化での変化度合い、および各圧力変化での最大圧力値または最低圧力値、のうちの少なくとも１つである、請求項２に記載の電子血圧計。
　前記処理装置は、前記センサで検出された前記流体袋の内圧変化の回数が予め記憶されている回数であり、その時間間隔が規定された予め記憶されている時間以上であり、前記センサで検出された前記流体袋の各内圧変化での変化度合いが予め記憶された変化度合い以上であり、前記センサで検出された前記流体袋の各内圧変化での最大圧力値が予め記憶されている圧力値以上である場合に、前記センサで検出された前記流体袋の内圧変化が予め規定された変化であると判断して、前記調整機構での前記調整を開始する、請求項２または３に記載の電子血圧計。
　電子血圧計を用いて血圧測定を行なうための制御方法であって、
　前記電子血圧計は、被測定者の測定部位に装着するための流体袋（１３）と、前記流体袋に対して流体の流入出が可能な、前記流体袋よりも小さい容量の流体保持部（１１）とを含み、前記流体保持部から前記流体袋に対しては、前記流体保持部に対して所定圧力が加えられた場合に流体が流出可能であって、
　前記制御方法は、
　血圧測定動作開始以前に、前記流体袋の内圧変化を検出するステップと、
　前記流体袋の内圧変化と、予め規定された変化とを比較するステップと、
　前記流体袋の内圧変化が前記予め規定された変化である場合に、前記流体袋の内圧制御を開始するステップと、
　前記流体袋の内圧制御下で検出された前記流体袋の内圧変化に基づいて、前記被測定者の血圧値を算出するステップと、
　前記算出された血圧値を出力するステップとを備える、電子血圧計の制御方法。