JP7308077B2

JP7308077B2 - 自動血圧測定装置

Info

Publication number: JP7308077B2
Application number: JP2019095572A
Authority: JP
Inventors: 子涵袁; 成宏宮城
Original assignee: A&D Co Ltd
Current assignee: A&D Holon Holdings Co Ltd
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2023-07-13
Anticipated expiration: 2039-05-21
Also published as: JP2020188922A

Description

本発明は、腕、足首のような生体の一部に巻回される圧迫帯を備えた自動血圧測定装置に関するものである。

自動血圧測定装置において用いられる圧迫帯は、生体の一部たとえば腕の周長差に応じてその生体の一部の圧迫に適した大きさ（周長）の圧迫帯の種類、すなわちカフサイズを選択することが、血圧測定精度を維持する上で重要である。

これに対して、特許文献１では、カフのサイズを判別する判別手段を設け、カフ圧測定手段により測定されたカフ圧、および判別手段により判別された圧迫帯サイズに応じて、カフへの空気の供給を制御する血圧測定手段を備えた電子血圧計が提案されている。

特開平０２－３０７４２７号公報

ところで、上記特許文献１では、圧迫帯サイズを指定するための指定スイッチを電子血圧計に設け、電子血圧計の制御部はその指定スイッチの操作に基づいて、電子血圧計に接続されたカフの圧迫帯サイズを判別するようになっている。また、特許文献１では、カフを電子血圧計に接続するためのカフコネクタに、そのカフの識別コード情報を付与したピンを設け、そのピンの電位をＨｉｇｈ／Ｌｏｗにコード化し、これで以て制御部に圧迫帯サイズを入力することも、提案されている。

しかしながら、指定スイッチを用いる場合には、指定スイッチの手動操作により生じることのある操作忘れや誤操作の可能性を排除できないという欠点があった。これに対して、カフコネクタに識別コード情報を付与したピンを設ける場合には、上記操作忘れや誤操作の可能性を排除することができるが、カフの識別コード情報を付与したピンに電気的な接触不安定によるカフの識別不良が発生したり、ピンが差し込まれることでピンとの電気的接続を行なうコネクタ構造を、空気通路の接続構造に加えることによってカフコネクタが接続されるソケットが複雑となって大きくなったりするという問題があった。

本発明は、以上のような事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、圧迫帯の識別コード情報を付与したピンを用いることなく、圧迫帯の種類を識別することができる自動血圧測定装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（１）生体の一部に巻回される圧迫帯に可撓性チューブを介して接続されたコネクタが着脱可能に差し込まれるソケットと、前記ソケットと圧縮性流体の供給源との間の圧力を検出する圧力センサとを備え、前記圧迫帯の圧迫圧を緩やかに変化させる過程で検出される、前記生体の脈拍に同期して順次発生する脈波の振幅値の変化に基づいて生体の血圧値を決定する自動血圧測定装置であって、（２）前記コネクタ内に前記圧迫帯の種類に対応して設けられた、前記プラグの流通断面積よりも小さい流通断面積を備えた絞り素子および前記プラグの流通断面積よりも大きい流通断面積を備えたバッファ素子を有し、前記コネクタ内を通過する前記圧縮性流体に前記圧迫帯の種類毎に影響を与える流体回路素子と、（３）前記圧迫帯に対して前記圧縮性流体を供給して所定時間後に前記圧縮性流体の供給を停止する圧迫圧制御手段と、（４）前記圧迫圧制御手段による前記圧縮性流体の供給圧が、前記圧迫圧制御手段による前記圧縮性流体の供給流量と前記圧迫帯への前記圧縮性流体の流入流量とが等しくなる臨界点に到達したときの臨界点到達供給圧、および、前記圧縮性流体の供給の開始から前記臨界点に至るまでの臨界点到達時間に基づいて、前記圧迫帯の種類を判定する圧迫帯サイズ判定手段とを、備えることにある。

第１発明の自動血圧測定装置によれば、前記コネクタ内に前記圧迫帯の種類に対応して設けられた、前記プラグの流通断面積よりも小さい流通断面積を備えた絞り素子および前記プラグの流通断面積よりも大きい流通断面積を備えたバッファ素子を有し、前記コネクタ内を通過する前記圧縮性流体に前記圧迫帯の種類毎に影響を与える流体回路素子と、前記圧迫帯に対して前記圧縮性流体を供給して所定時間後に前記圧縮性流体の供給を停止する圧迫圧制御手段と、前記圧迫圧制御手段による前記圧縮性流体の供給圧が、前記圧迫圧制御手段による前記圧縮性流体の供給流量と前記圧迫帯への前記圧縮性流体の流入流量とが等しくなる臨界点に到達したときの臨界点到達供給圧、および、前記圧縮性流体の供給の開始から前記臨界点に至るまでの臨界点到達時間に基づいて、前記圧迫帯の種類を判定する圧迫帯サイズ判定手段とを、備える。これにより、圧迫帯の識別コード情報を付与したピンを用いることなく、圧迫帯の種類を識別することができる。

好適には、前記コネクタは、前記ソケットに差し入れられる第１管状プラグと、前記圧迫帯に接続された可撓性チューブの端部に差し入れられる第２管状プラグと、前記第１管状プラグと前記第２管状プラグとを連結し、前記コネクタ内を通過する前記圧縮性流体に前記圧迫帯の種類毎に異なる影響を与える流体回路素子を収容するコネクタ本体とを、一体に備えるものである。これにより、コネクタは、識別コード情報を付与したピンを設ける複雑な構造を必要としないので、小型となり、圧迫帯の種類を判定するための信頼性が得られる。

また、好適には、前記圧迫帯サイズ判定手段は、前記臨界点到達供給圧および前記臨界点到達時間と、前記圧迫帯の種類との間の予め定められた対応関係を記憶し、実際に得られた前記臨界点到達供給圧および前記臨界点到達時間から、前記対応関係に基づいて、前記圧迫帯の圧迫帯サイズを判定する。これにより、識別コード情報を用いないで前記圧迫帯の種類が識別されるので、識別コード情報を付与したピンをコネクタに設ける場合に比較して、信頼性が高められる。

また、好適には、前記圧縮性流体の供給圧は、前記圧力センサにより検出された値である。これにより、新たな圧力センサを自動血圧測定装置に加えることなく、前記圧迫帯の種類が判定される。

また、好適には、前記圧迫帯による前記生体の一部に対する圧迫圧を緩やかに下降させる徐速降圧期間に発生する前記圧迫帯の圧力振動から得られる脈波信号の大きさの変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する血圧値決定手段を備え、前記圧迫圧制御手段は、前記徐速降圧期間において、前記圧迫帯サイズ判定手段により判定された前記圧迫帯の種類に応じて前記圧迫帯からの前記圧縮性流体の排出量を制御する。これにより、前記圧迫帯の種類に応じて前記徐速降圧期間における前記圧縮性流体の排出量が制御されるので、前記圧迫帯の種類が異なっても、徐速降圧期間の降圧速度が血圧測定に適した速度に制御される。

また、好適には、前記圧迫圧制御手段は、前記徐速降圧期間に先立って前記圧迫帯により前記生体の一部を止血するまで圧迫する圧迫期間には、前記圧迫帯サイズ判定手段により判定された前記圧迫帯の種類に応じて前記圧迫帯への前記圧縮性流体の供給量を制御する。これにより、前記圧迫帯の種類に応じて前記圧迫期間における前記圧縮性流体の供給量が制御されるので、前記圧迫帯の種類が異なっても、圧迫期間の昇圧速度が血圧測定に適した速度に制御される。

本発明の一実施例である自動血圧測定装置の構成を説明するブロック線図である。図１の実施例において用いられるコネクタの外形状を示す図である。図２のコネクタ内に形成されている流路の形状を説明する断面図である。図２のコネクタの他の例のコネクタ内に形成されている流路の形状を説明する断面図である。図２のコネクタのさらに他の例のコネクタ内に形成されている流路の形状を説明する断面図である。図２のコネクタのさらに他の例のコネクタ内に形成されている流路の形状を説明する断面図である。図２のコネクタのさらに他の例のコネクタ内に形成されている流路の形状を説明する断面図である。図２のコネクタのさらに他の例のコネクタ内に形成されている流路の形状を説明する断面図である。供給圧の供給開始後における供給圧と時間との関係を説明する模式図である。２種類のコネクタを通して圧迫帯へ圧力を供給する場合の、供給圧の供給開始後における供給圧の時間変化を説明する図である。圧迫帯の種類と、臨界点に到達したときの供給圧および圧力供給の開始から臨界点に到達するまでの時間との、予め記憶された関係を示す図である。図１の自動血圧測定装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。比較例のコネクタ内に形成されている流路の形状を説明する断面図であって、図３に対応する図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である自動血圧測定装置１０を説明するブロック図である。自動血圧測定装置１０は、圧迫帯１２および血圧測定装置本体１４を備えている。本実施例において、圧迫帯１２はカフであり、たとえば合成ゴム製の膨張可能な膨張袋１２ａを内部に収容した帯状の布袋から長手状に構成され、長手方向の端部の内側および長手方向の中間部の外側にそれぞれ設けられた図示しないファスナを用いて生体の一部たとえば上腕１６に巻き着け可能に構成されている。圧迫帯１２は、可撓性チューブ１８を一体的に備え、可撓性チューブ１８の先端部に設けられたコネクタ２０が血圧測定装置本体１４に設けられたソケット２２に着脱可能に差し込まれることで、血圧測定装置本体１４内の圧力センサ２４、排気弁２６、および圧縮性流体の供給源として機能する空気ポンプ２８と接続されるようになっている。

図２はコネクタ２０の一例の外形状を、図３は断面形状をそれぞれ示している。図２のコネクタ２０は、ソケット２２に着脱可能に差し入れられる第１管状プラグ２０ａと、圧迫帯１２に一体的に接続された可撓性チューブ１８の先端部に差し入れられる第２管状プラグ２０ｂと、第１管状プラグ２０ａと第２管状プラグ２０ｂとをそれらの中心軸線が直交するように連結し、圧縮性流体である空気に対して圧迫帯１２の種類毎に異なる流通抵抗や遅延などの影響を与える流体回路素子を収容するコネクタ本体２０ｃとを、一体に備えている。流体回路素子としては、たとえば、第１管状プラグ２０ａの流通断面積よりも小さい流通断面積を備えた絞り素子や、第１管状プラグ２０ａの流通断面積よりも大きい流通断面積を備えたバッファ素子などがある。図３のコネクタ本体２０ｃ内には、圧縮性流体に対して圧迫帯１２の種類毎に異なる流通の影響を与える流体回路素子として、たとえば、第１管状プラグ２０ａ内の管路と第１絞り素子Ｒ１を介して連通し且つ第２管状プラグ２０ｂ内の管路と連通する第１バッファ素子Ｂ１と、第１バッファ素子Ｂ１を介して第２管状プラグ２０ｂ内の管路と連通し且つ第１バッファ素子Ｂ１と第２絞り素子Ｒ２を介して連通する第２バッファ素子Ｂ２とが設けられている。

図４は、コネクタ２０の他の一例の断面形状を示している。図４のコネクタ２０は、ソケット２２に着脱可能に差し入れられる第１管状プラグ２０ａと、圧迫帯１２に一体的に接続された可撓性チューブ１８の先端部に差し入れられる第２管状プラグ２０ｂと、第１管状プラグ２０ａと第２管状プラグ２０ｂとをそれらの中心軸線が直交するように連結し、圧縮性流体に対して圧迫帯１２の種類毎に異なる影響を与える流体回路素子を収容するコネクタ本体２０ｃとを、一体に備えている。図４のコネクタ本体２０ｃ内には、第１管状プラグ２０ａ内の管路と第１絞り素子Ｒ１コネクタ２０を介して連通し且つ第２管状プラグ２０ｂ内の管路と第２絞り素子Ｒ２を介して連通する第１バッファ素子Ｂ１が設けられている。

図５は、コネクタ２０の他の一例の断面形状を示している。図５のコネクタ２０は、ソケット２２に着脱可能に差し入れられる第１管状プラグ２０ａと、圧迫帯１２に一体的に接続された可撓性チューブ１８の先端部に差し入れられる第２管状プラグ２０ｂと、第１管状プラグ２０ａと第２管状プラグ２０ｂとをそれらの中心軸線が直交するように連結し、圧縮性流体に対して圧迫帯１２の種類毎に異なる影響を与える流体回路素子を収容するコネクタ本体２０ｃとを、一体に備えている。図５のコネクタ本体２０ｃ内には、第１管状プラグ２０ａ内の管路および第２管状プラグ２０ｂ内の管路と連通する第１バッファ素子Ｂ１と、第１バッファ素子Ｂ１を介して第２管状プラグ２０ｂ内の管路と連通し且つ第１バッファ素子Ｂ１と第２絞り素子Ｒ２を介して連通する第２バッファ素子Ｂ２とが設けられている。

図６は、コネクタ２０の他の一例の断面形状を示している。図６のコネクタ２０は、ソケット２２に着脱可能に差し入れられる第１管状プラグ２０ａと、圧迫帯１２に一体的に接続された可撓性チューブ１８の先端部に差し入れられる第２管状プラグ２０ｂと、第１管状プラグ２０ａと第２管状プラグ２０ｂとをそれらの中心軸線が直交するように連結し、圧縮性流体である空気流に対して圧迫帯１２の種類毎に異なる影響を与える流体回路素子を収容するコネクタ本体２０ｃとを、一体に備えている。図６のコネクタ本体２０ｃ内には、第１管状プラグ２０ａ内の管路と連通し且つ第２管状プラグ２０ｂ内の管路と第２絞り素子Ｒ２を介して連通する第１バッファ素子Ｂ１が設けられている。

図７は、コネクタ２０の他の一例の断面形状を示している。図７のコネクタ２０は、第１管状プラグ２０ａと第２管状プラグ２０ｂとをそれらの中心軸線が直交するように連結し、圧縮性流体である空気流に対して圧迫帯１２の種類毎に異なる影響を与える流体回路素子を収容するコネクタ本体２０ｃとを、一体に備えている。図７において、コネクタ本体２０ｃ内には、第１管状プラグ２０ａ内の管路と第２管状プラグ２０ｂ内の管路との間に、第１絞り素子Ｒ１が直列に設けられている。

図８は、コネクタ２０の他の一例の断面形状を示している。図８のコネクタ２０は、第１管状プラグ２０ａと第２管状プラグ２０ｂとをそれらの中心軸線が一直線となるように連結し、圧縮性流体である空気流に対して圧迫帯１２の種類毎に異なる影響を与える流体回路素子を収容するコネクタ本体２０ｃを第１管状プラグ２０ａおよび第２管状プラグ２０ｂと一体に備えている。図８において、コネクタ本体２０ｃ内には、第１管状プラグ２０ａ内の管路と第２管状プラグ２０ｂ内の管路との間に、第１絞り素子Ｒ１が直列に設けられている。

図１３は、コネクタ２０の比較例であるコネクタ１２０の断面形状を示している。図１３のコネクタ１２０は、第１管状プラグ１２０ａと第２管状プラグ１２０ｂとをそれらの中心軸線が一直線となるように連結するコネクタ本体１２０ｃを、第１管状プラグ１２０ａおよび第２管状プラグ１２０ｂと一体に備えている。図１３において、コネクタ本体１２０ｃ内では、第１管状プラグ１２０ａ内の管路と第２管状プラグ１２０ｂ内の管路との間が直接的に連結されており、絞り素子およびバッファ素子のいずれも設けられていない。

図１に戻って、排気弁２６は、圧迫帯１２内の空気を排気して圧迫帯１２の圧力を低下させるために、切換可能な複数種類の排気オリフィス或いは連続的に制御されるオリフィスを有し、電子制御装置４０からの指令にしたがってソケット２２と空気ポンプ２８との間の配管からの排出量を制御する。空気ポンプ２８は、たとえば、電動機がダイヤフラムの中央部を往復駆動することで容積変化するポンプ室を有し、ポンプ室の入力ポートおよび出力ポートに一方向弁が設けられることで空気が一方向に送り出されるダイヤフラムポンプから構成されおり、電子制御装置４０からの指令にしたがって、たとえば一定の駆動電圧でオンオフ駆動される。

圧力センサ２４は、ソケット２２と排気弁２６との間に接続されており、空気ポンプ２８から圧迫帯１２へ送られる空気の供給圧ＰＳを検出する。図９に示されるように、供給開始直後の過渡期間Ｍ１では、供給圧ＰＳは、コネクタ２０内の絞り素子Ｒ１，Ｒ２（以下、特に区別しない場合は絞り素子Ｒという）或いはバッファ素子Ｂ１，Ｂ２（以下、特に区別しない場合はバッファ素子Ｂという）に応じた傾斜を有する直線で経過時間ｔの増加に応じて増加する。臨界点ＰＬに到達した以後のカフ圧迫期間Ｍ２では、供給圧ＰＳは、容量の大きい圧迫帯１２内のカフ圧ＰＣと等しくなる。

図９において、圧力センサ２４により検出された供給圧ＰＳの開始時点から臨界点ＰＬに到達するまでの過渡期間Ｍ１では、たとえばコネクタ２０内の絞り素子Ｒによって、コネクタ２０よりも上流側（入力側）の流量Ｑｉがコネクタ２０よりも下流側（出力側）の流量Ｑｏよりも大きく（Ｑｉ＞Ｑｏ）、流量差（Ｑｉ－Ｑｏ）が発生し、また、入力側の管内圧Ｐｉ（＝供給圧ＰＳ）が出力側の管内圧Ｐｏ（＝カフ圧ＰＣ）よりも大きく、図９に示されるように供給圧ＰＳが増加する。このときの入力側の流速Ｖｉは出力側の流速Ｖｏよりも小さい（Ｖｉ＜Ｖｏ）。圧迫帯１２の膨張袋１２ａの容量が充分に大きいので、過渡期間Ｍ１における上記入力側の管内圧Ｐｉ（＝供給圧ＰＳ）の増加現象は、圧迫帯１２が可撓性チューブ１８に接続されていない場合と同様であると考えられる。

圧迫帯１２の膨張袋１２ａ内に空気が充満してくると、コネクタ２０よりも上流側（入力側）の流量Ｑｉとコネクタ２０よりも下流側（出力側）の流量Ｑｏとが等しく（Ｑｉ＝Ｑｏ）なって流量差（Ｑｉ－Ｑｏ）が解消され、入力側の流速Ｖｉと出力側の流速Ｖｏとが等しくなる（Ｖｉ＝Ｖｏ）。図９の臨界点到達時間Δｔ時点の臨界点到達供給圧ΔＰで示される臨界点ＰＬ以後のカフ圧迫期間Ｍ２はこの状態を示している。ここで、コネクタ２０内に絞り素子Ｒに加えてバッファ素子Ｂが付加されている場合は、コネクタ２０内の容量成分が増加するので、過渡期間Ｍ１における入力側の流速Ｖｉと出力側の流速Ｖｏとの流速差（Ｖｉ－Ｖｏ）が減少することによって、臨界点ＰＬに到達するまでの臨界点到達時間Δｔが増加し、臨界点ＰＬに到達したときの臨界点到達供給圧ΔＰが低下する。

このような現象において、圧迫帯１２の圧力変化は、図９の過渡期間Ｍ１に示すようになるため、たとえば供給圧ＰＳの変化量或いは変化率の急変を検出することに基づいて臨界点ＰＬを判定し、その臨界点ＰＬ到達したときの実際の臨界点到達供給圧ΔＰおよび臨界点到達時間Δｔが、圧迫帯１２の大きさの種類（圧迫帯サイズ）毎に予め求められ且つ記憶されたマップ（関係）の臨界点到達供給圧ΔＰおよび臨界点到達時間Δｔのいずれに該当するかに基づいて、圧迫帯１２の種類を判定することができる。

図１に戻って、圧力センサ２４は、臨界点ＰＬ以後において、圧迫帯１２内の圧力（カフ圧）ＰＣを検出し、そのカフ圧ＰＣを表す圧力信号ＳＰをローパスフィルタ機能を有する静圧弁別回路３０およびバンドパスフィルタ機能を有する脈波弁別回路３２へそれぞれ供給する。静圧弁別回路３０は、圧力信号ＳＰから静的な圧力成分すなわち圧迫帯１２の圧迫圧成分を弁別して圧迫圧信号ＳＣを、Ａ／Ｄ変換器３４を介して電子制御装置４０へ出力する。脈波弁別回路３２は、たとえば１～３０Ｈｚ程度の脈波成分を弁別して脈波信号ＳＭを、Ａ／Ｄ変換器３６を介して電子制御装置４０へ出力する。

電子制御装置４０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびインターフェース等を備えたマイクロコンピュータにより構成されており、ＣＰＵは、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラムにしたがって、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ入力された信号の処理を実行することにより、空気ポンプ２８および排気弁２６の制御を行なって、カフ圧制御、圧迫帯サイズ判定制御、血圧値決定制御を実行し、判定された圧迫帯サイズや決定された血圧値などを表示器３８に表示させる。すなわち、電子制御装置４０は、圧迫圧制御手段４２、圧迫帯サイズ判定手段４４、および血圧値決定手段４６を、制御機能の要部として備えている。

圧迫圧制御手段４２は、圧迫帯サイズ判定手段４４による圧迫帯サイズ判定に際しては、先ず、圧迫帯１２への圧力供給を開始し、所定の供給時間たとえば２００ｍｓが経過すると、空気ポンプ２８を停止させるというサイクルを、少なくとも１サイクル、好適には２サイクル実行する。図１０は、図４に示す第１絞り素子Ｒ１、第１バッファ素子Ｂ１、第２絞り素子Ｒ２が収容されているコネクタ２０、および、図１３に示す絞り素子Ｒおよびバッファ素子Ｂが備えられていないコネクタ１２０を用いたときの供給圧ＰＳを２サイクルにわたって測定したときの値を、それぞれ△印の測定点および□印の測定点を用いて示している。

圧迫帯サイズ判定手段４４は、空気ポンプ２８から空気を圧迫帯１２へ供給した後の供給圧ＰＳのサンプリング周期間の変化量或いは変化率がその急変を検出するために設定された閾値Ａ１を下回ることに基づいて臨界点ＰＬを判定し、上記臨界点ＰＬに到達したときの、供給圧ＰＳの開始からの経過時間である臨界点到達時間Δｔ、およびそのときの臨界点到達供給圧ΔＰを決定する。

また、圧迫帯サイズ判定手段４４は、臨界点到達供給圧ΔＰがたとえば２サイクルに渡って測定された場合には、１サイクル目の臨界点ＰＬ１についての臨界点到達時間Δｔ１および臨界点到達供給圧ΔＰ１と２サイクル目の臨界点ＰＬ２についての臨界点到達時間Δｔ２および臨界点到達供給圧ΔＰ２とを比較し、それらが再現性判定基準を超える差異であれば、再度測定を開始するが、それらが再現性判定基準を下回る差異でなければ、臨界点到達時間Δｔ１および臨界点到達供給圧ΔＰ１と臨界点到達時間Δｔ２および臨界点到達供給圧ΔＰ２のうちのいずれか一方、又はそれらの平均値を、臨界点到達時間Δｔおよび臨界点到達供給圧ΔＰとして用いる。

そして、圧迫帯サイズ判定手段４４は、供給圧ＰＳの開始から臨界点ＰＬ到達までの経過時間である臨界点到達時間Δｔおよび臨界点到達供給圧ΔＰが、たとえば図２乃至図８に示す複数種類の圧迫帯１２の臨界点到達時間Δｔおよび臨界点到達供給圧ΔＰが対応するように予め記憶されたマップ内のいずれの臨界点到達時間Δｔおよび臨界点到達供給圧ΔＰに該当するかに基づいて、圧迫帯１２の種類を判定する。図１１は、マップの一例を示している。

血圧値決定手段４６は、圧迫帯１２により生体の上腕１６に対する最高血圧値以上の止血圧で止血された状態から圧迫圧すなわちカフ圧ＰＣを緩やかに下降させる徐速降圧期間に発生するカフ圧ＰＣの圧力振動から得られる脈波信号ＳＭの大きさの変化に基づいて生体の最高血圧値および最低血圧値を決定する。

圧迫圧制御手段４２は、血圧値決定手段４６による血圧測定に際しては、徐速降圧期間に先立って圧迫帯１２により生体の上腕１６を止血するまで圧迫する圧迫期間には、圧迫帯サイズ判定手段４４により判定された圧迫帯１２の種類（容積）に応じて、カフ圧ＰＣの昇圧速度が予め設定された目標昇圧速度値となるように、たとえば空気ポンプ２８に対する駆動信号のデユーティ比（duty ratio）を切り替えて、圧迫帯１２への空気の供給量を制御する。また、圧迫圧制御手段４２は、血圧測定に際しては、前記徐速降圧期間において、圧迫帯サイズ判定手段４４により判定された圧迫帯１２の種類（容積）に応じて圧迫帯１２からの排気量（排出量）を、たとえば排気弁２６の排気オリフィスを切り換えて、徐速降圧速度が予め設定された目標降圧速度値となるように制御する。

図１２は、電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１２において、ステップＳ１（以下、ステップを省略する）では、自動血圧測定装置１０の記号操作に応答して、空気ポンプ２８の作動が開始され、コネクタ２０を通して圧力供給が開始される。Ｓ２では、空気ポンプ２８の作動、すなわち圧力供給の開始からの経過時間が、たとえば２００ｍｓ程度に設定された一定時間経過したか否かが判断される。このＳ２の判断が否定されるうちは待機させられるが、肯定されると、Ｓ３において空気ポンプ２８の作動が停止させられる。

次いで、Ｓ４では、空気ポンプ２８の作動停止からたとえば２００ｍｓ程度に設定された一定時間経過したか否かが判断される。このＳ４の判断が否定されるうちは待機させられるが、肯定されると、Ｓ５において二度目の空気ポンプ２８の作動が停止であるか否かが判断される。Ｓ５の判断が否定されると、Ｓ１以下が繰り返し実行されることで、２度目の空気ポンプ２８の作動が行なわれる。Ｓ１－Ｓ５は、圧迫圧制御手段４２に対応している。

Ｓ５の判断が肯定されると、Ｓ６において、空気ポンプ２８の作動中において圧迫帯１２に対する供給圧ＰＳすなわち圧力センサ２４の検出圧が所定のサンプリング周期で逐次求められてその供給圧ＰＳの変化率が逐次求められる。

次いで、Ｓ７において、供給圧ＰＳの変化率が閾値Ａ１以下であるか否かが判断される。この閾値Ａ１は、臨界点ＰＬを判定するために予め設定された値である。このＳ７の判断が否定されると、Ｓ１１において、異常処理または再判定が実行される。Ｓ７の判断が肯定されると、Ｓ８において、１サイクル目に用いる臨界点ＰＬ１に到達したときの臨界点到達供給圧ΔＰ１および供給圧ＰＳの供給開始から臨界点ＰＬ１に到達するまでの臨界点到達時間Δｔ１から、たとえば、図１１に示す予め記憶されたマップに基づいて、圧迫帯１２の種類が決定される。

Ｓ９では、１回目の供給圧ＰＳの臨界点ＰＬ１と２回目の供給圧ＰＳの臨界点ＰＬ２を比較し、再現性があるか否かが判断される。たとえば、２サイクル目の供給圧ＰＳの上昇時に求められた２サイクル目に用いる臨界点ＰＬ２に到達したときの臨界点到達供給圧ΔＰ２および供給圧ＰＳの供給開始から臨界点ＰＬ２に到達するまでの臨界点到達時間Δｔ２と、１サイクル目の供給圧ＰＳの上昇時に求められた臨界点ＰＬに到達したときの臨界点到達供給圧ΔＰ１および供給圧ＰＳの供給開始から臨界点ＰＬ１に到達するまでの臨界点到達時間Δｔ１とを比較する。臨界点到達供給圧の差（ΔＰ１－ΔＰ２）および臨界点到達時間の差（Δｔ１－Δｔ２）が、それぞれの予め設定された再現性判定基準をそれぞれ下回るか否かに基づいて、再現性があるか否かが判断される。

Ｓ９の判断が否定される場合は、Ｓ１１が実行されるが、Ｓ９の判断が肯定される場合は、Ｓ１０において、圧迫帯１２の種類、例えば圧迫帯サイズが、臨界点到達供給圧ΔＰ１またはΔＰ２、および、臨界点到達時間Δｔ１またはΔｔ２に基づいて判定される。Ｓ６－Ｓ１０は、圧迫帯サイズ判定手段４４に対応している。Ｓ１１では、異常処理または再判定が実行される。例えば、血圧測定を自動停止させて圧迫帯１２の判定の異常を表示する異常処理が実行されるか、或いは、Ｓ１以下が実行されて圧迫帯１２の種類について再判定が実行される。

上述のように本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、上腕１６（生体の一部）に巻回される圧迫帯１２に可撓性チューブ１８を介して接続されたコネクタ２０が着脱可能に差し込まれるソケット２２と、ソケット２２と空気ポンプ（圧縮性流体の供給源）２８との間の圧力を検出する圧力センサ２４とを備え、圧迫帯１２の圧迫圧ＰＣを緩やかに変化させる過程で検出される、上腕１６の脈拍に同期して順次発生する脈波の振幅値の変化に基づいて生体の血圧値を決定する自動血圧測定装置１０であって、コネクタ２０内に圧迫帯１２の種類に対応して設けられ、コネクタ２０内を通過する圧縮性流体に圧迫帯１２の種類毎に異なる影響を与える流体回路素子Ｂ，Ｒと、圧迫帯１２に対して圧縮性流体を供給して所定時間後に圧縮性流体の供給を停止する圧迫圧制御手段４２と、圧迫圧制御手段４２による圧縮性流体の供給圧ＰＳが、圧迫圧制御手段４２による圧縮性流体の供給流量と圧迫帯１２への圧縮性流体の流入流量とが等しくなる臨界点に到達したときの臨界点到達供給圧ΔＰ、および圧縮性流体の供給の開始から臨界点に至るまでの臨界点到達時間Δｔに基づいて、圧迫帯１２の種類を判定する圧迫帯サイズ判定手段４４とを、備える。これにより、圧迫帯の識別コード情報を付与したピンを用いることなく、圧迫帯１２の種類を識別することができる。また、電気的な接触不良の影響を受けないので圧迫帯１２の識別不良が発生せず、ソケット２２が複雑な構造となったり大きくなったりすることがない。

また、本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、圧迫帯１２の種類毎に異なる空気の絞り素子Ｒおよびバッファ素子Ｂの少なくとも一方が設けられたコネクタ２０を通して、圧迫圧制御手段４２により、圧迫帯１２に対して圧力供給すると、圧迫帯サイズ判定手段４４により、圧迫圧制御手段４２による供給圧ＰＳが、コネクタ２０において圧迫圧制御手段４２による供給流量と圧迫帯への流入流量とが等しくなる臨界点ＰＬに到達したときの臨界点到達供給圧ΔＰ、および供給圧ＰＳの供給開始から臨界点ＰＬに到達するまでの臨界点到達時間Δｔに基づいて、圧迫帯１２の種類が判定される。これにより、電気的な接触不良の影響を受けないので圧迫帯１２の識別不良が発生せず、ソケット２２が複雑な構造となったり大きくなったりすることがない。

また、本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、コネクタ２０は、コネクタ２０に差し入れられる第１管状プラグ２０ａと、圧迫帯１２に接続された可撓性チューブ１８の端部に差し入れられる第２管状プラグ２０ｂと、第１管状プラグ２０ａと第２管状プラグ２０ｂとを連結し、絞り素子Ｒおよびバッファ素子Ｂの少なくとも一方を収容するコネクタ本体２０ｃとを、一体に備える。これにより、コネクタ２０は、識別コード情報を付与したピンを設ける複雑な構造を必要としないので、小型となり、圧迫帯１２の種類を判定するための信頼性が得られる。

また、本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、圧迫帯サイズ判定手段４４は、供給圧ＰＳが臨界点ＰＬに到達したときの供給圧（臨界点到達供給圧）ΔＰ、および圧力供給の開始から臨界点ＰＬに到達するまでの時間（臨界点到達時間）Δｔと圧迫帯１２の圧迫帯サイズとの間の予め定められた対応関係を記憶し、供給圧ＰＳが臨界点ＰＬに到達したときの供給圧（臨界点到達供給圧）ΔＰ、および圧力供給の開始から臨界点ＰＬに到達するまでの時間（臨界点到達時間）Δｔから、前記対応関係（マップ）に基づいて、圧迫帯１２の圧迫帯サイズを判定する。これにより、識別コード情報を用いないで圧迫帯１２の種類が識別されるので、識別コード情報を付与したピンをコネクタに設ける場合に比較して、信頼性が高められる。

また、本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、圧迫帯１２による生体の一部に対する圧迫圧ＰＣを緩やかに下降させる徐速降圧期間に発生する圧迫帯１２の圧力振動から得られる脈波信号ＳＭの大きさの変化に基づいて生体の血圧値を決定する血圧値決定手段４６が備えられ、圧迫圧制御手段４２は、徐速降圧期間において、圧迫帯サイズ判定手段４４により判定された圧迫帯１２の種類に応じて圧迫帯１２からの排出量を制御する。これにより、圧迫帯１２の種類に応じて徐速降圧期間における排出量が制御されるので、圧迫帯１２の種類が異なっても、徐速降圧期間の降圧速度が血圧測定に適した速度に制御される。

また、本実施例の自動血圧測定装置１０によれば、圧迫圧制御手段４２は、徐速降圧期間に先立って圧迫帯１２により生体の一部を止血するまで圧迫する圧迫期間には、圧迫帯サイズ判定手段４４により判定された圧迫帯１２の種類に応じて圧迫１２帯への空気の供給量を制御する。これにより、圧迫帯１２の種類に応じて圧迫期間における空気の供給量が制御されるので、圧迫帯１２の種類が異なっても、圧迫期間の昇圧速度が血圧測定に適した速度に制御される。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例においては、空気ポンプ２８が圧縮性流体の供給源として設けられていたが、炭酸ガスなどの圧縮ガスが封入されたボンベが圧縮性流体の供給源として用いられていてもよい。

また、前述の実施例において、ソケット２２は、血圧測定装置本体１４に設けられていたが、血圧測定装置本体１４に接続されたチューブの先端部に設けられていてもよい。

なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲においてその他種々の態様を採り得るものである。

１０：自動血圧測定装置
１２：圧迫帯
１６：上腕（生体の一部）
１８：可撓性チューブ
２０：コネクタ
２０ａ：第１管状プラグ
２０ｂ：第２管状プラグ
２０ｃ：コネクタ本体
２２：ソケット
２４：圧力センサ
２８：空気ポンプ（供給源）
４２：圧迫圧制御手段
４４：圧迫帯サイズ判定手段
４６：血圧値決定手段
ＰＣ：カフ圧（圧迫圧）
ＰＳ：供給圧
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２：バッファ素子（流体回路素子）
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２：絞り素子（流体回路素子）
ＰＬ、ＰＬ１、ＰＬ２：臨界点
ΔＰ、ΔＰ１、ΔＰ２：臨界点到達供給圧
Δｔ、Δｔ１、Δｔ２：臨界点到達時間
ＳＭ：脈波信号

Claims

生体の一部に巻回される圧迫帯に可撓性チューブを介して接続されたコネクタのプラグが着脱可能に差し込まれるソケットと、前記ソケットと圧縮性流体の供給源との間の圧力を検出する圧力センサとを備え、前記圧迫帯の圧迫圧を緩やかに変化させる過程で検出される、前記生体の脈拍に同期して順次発生する脈波の振幅値の変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する自動血圧測定装置であって、
前記コネクタ内に前記圧迫帯の種類に対応して設けられた、前記プラグの流通断面積よりも小さい流通断面積を備えた絞り素子および前記プラグの流通断面積よりも大きい流通断面積を備えたバッファ素子を有し、前記コネクタ内を通過する前記圧縮性流体に前記圧迫帯の種類毎に影響を与える流体回路素子と、
前記圧迫帯に対して前記圧縮性流体を供給して所定時間後に前記圧縮性流体の供給を停止する圧迫圧制御手段と、
前記圧迫圧制御手段による前記圧縮性流体の供給圧が、前記圧迫圧制御手段による前記圧縮性流体の供給流量と前記圧迫帯への前記圧縮性流体の流入流量とが等しくなる臨界点に到達したときの臨界点到達供給圧、および、前記圧縮性流体の供給の開始から前記臨界点に至るまでの臨界点到達時間に基づいて、前記圧迫帯の種類を判定する圧迫帯サイズ判定手段とを、備える
ことを特徴とする自動血圧測定装置。
前記コネクタは、前記ソケットに差し入れられる第１管状プラグと、前記圧迫帯に接続された可撓性チューブの端部に差し入れられる第２管状プラグと、前記第１管状プラグと前記第２管状プラグとを連結し、前記コネクタ内を通過する前記圧縮性流体に前記圧迫帯の種類毎に異なる影響を与える流体回路素子を収容するコネクタ本体とを、一体に備えるものである
ことを特徴とする請求項１の自動血圧測定装置。
前記圧迫帯サイズ判定手段は、前記臨界点到達供給圧および前記臨界点到達時間と、前記圧迫帯の種類との間の予め定められた対応関係を記憶し、実際に得られた前記臨界点到達供給圧および前記臨界点到達時間から、前記対応関係に基づいて、前記圧迫帯の圧迫帯サイズを判定する
ことを特徴とする請求項１または２の自動血圧測定装置。
前記圧縮性流体の供給圧は、前記圧力センサにより検出された値である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１の自動血圧測定装置。
前記圧迫帯による前記生体の一部に対する圧迫圧を緩やかに下降させる徐速降圧期間に発生する前記圧迫帯の圧力振動から得られる脈波信号の大きさの変化に基づいて前記生体の血圧値を決定する血圧値決定手段を備え、
前記圧迫圧制御手段は、前記徐速降圧期間において、前記圧迫帯サイズ判定手段により判定された前記圧迫帯の種類に応じて前記圧迫帯からの前記圧縮性流体の排出量を制御する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１の自動血圧測定装置。
前記圧迫圧制御手段は、前記徐速降圧期間に先立って前記圧迫帯により前記生体の一部を止血するまで圧迫する圧迫期間には、前記圧迫帯サイズ判定手段により判定された前記圧迫帯の種類に応じて前記圧迫帯への前記圧縮性流体の供給量を制御する
ことを特徴とする請求項５の自動血圧測定装置。