JPH01308529A

JPH01308529A - 電子血圧計

Info

Publication number: JPH01308529A
Application number: JP63139187A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogawa; 洋尾川
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1989-12-13
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JP2615858B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、カフ加圧時に血圧測定を実行する血圧計で
あって、迅速で正確な血圧測定を可能にした電子血圧計
に関する。

（ロ）従来の技術一般的な電子血圧計は、カフを被測定者の最高血圧相当
値以上に加圧して動脈を阻血し、その後、微速排気に移
り、例えばＫ（コロトコフ）音の発生を検知した時点の
カフ圧を最高血圧（ＳＹＳ）、Ｋ音の消失した時点のカ
フ圧を最低血圧（ＤＩＡ）として測定している。この減
圧過程（微速排気過程）において血圧を測定する方式で
は、カフを一旦最高血圧以上に加圧し、且つ微速排気の
段階で血圧を測定するものであるため、測定時間がかか
り過ぎる不利がある。また、被測定者が自身のＳＹＳを
熟知していない場合、余分に加圧しすぎ、欝血を生じさ
せる不利がある許かりでなく、測定誤差の生じる虞れが
ある。仮に、自身のＳＹＳを知る被測定者が自動加圧方
式の計器を使用すれば、余分な加圧が解消できる反面、
加圧値を切り換えるための高価な加圧値設定手段を計器
に装備する必要がある等の不利がある。

そこで、本願出願人は以前、上記減圧過程における測定
方式の不利を解消する、加圧過程時測定方式の血圧計を
提案した。この血圧計は、カフと加圧ポンプとを接続す
るエア管（流路管）の途中に、空気流制御手段を配備し
たものである。この空気流制御手段は、カフと加圧ポン
プとの管に配備されたエアタンク部と、このエアタンク
部の空気流入・出側にそれぞれ備える微細管とから成る
。

各微細管は、加圧ポンプのエアチューブ及びカフのエア
チューブと接続して使用される。

これによって、加圧ポンプから送出される圧縮空気は、
一方の微細管を経てエアタンクへ流入し、更にこのエア
タンクから他方の微細管を経てカフへ送出されることに
なり、エアタンクと空気流入・出側の微細管とによって
空気圧振動の低域通過型フィルタが構成される。つまり
、微細管は管の両側（空気流入・流出側）の圧力差に応
じて空気流量を制限する抵抗素子として作用し、エアタ
ンクはエアタンク内圧に応じた空気量を蓄積する蓄積素
子とりで作用する。従って、微細管、エアタンク、微細
管、カフと直列する空気圧系は、空気圧振動に対して低
域通過型フィルタを構成し、その遮断周波数よりも高い
周波数成分である加圧ポンプからの脈動流を遮断するこ
ととなる。これにより、ポンプの脈動による空気圧振動
がカフ内の空気圧に伝播しなくなり、カフ圧が時間に対
して直線的に上昇する。この結果、加圧時のポンプ脈動
による影響が除去され、Ｋ音検出、及び脈波信号（脈波
波形）が明確に検出される。

従って、この方式の血圧計では加圧過程において正確な
血圧測定が実行し得、従来方式（減圧過程における測定
）の欠点が解消される。

（ハ）発明が解決しようとする課題上記、本願出願人が、以前提案した血圧計（空気流制御
手段を備えた血圧計）によれば、加圧ポンプの脈動によ
る空気振動周波数及び空気圧振動の影響を除去し、Ｋ音
の発生・消失及び脈波波形を明確に検出し得、カフ加圧
時に正確な血圧測定を実行し得る効果がある。

ところが、この血圧計では第７図に示すとおり、圧力０
から測定終了まで同一速度で加圧するようになっている
。この加圧速度は、従来の減圧過程における血圧測定方
式の減圧速度（２乃至３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度の緩やか
な速度）とほぼ同じに設定している。これは、脈拍、１
拍あたりの圧力変化量が精度に直接関係するために同一
としたものである。

このため、減圧過程において血圧を測定する方式と同様
に、血圧測定に長い時間を要し、例えば集団検診時、或
いは手術中の血圧監視時等における短時間測定の要求に
対応し得ない不利のあることが判明した。

この発明は、加圧過程において迅速な血圧測定を実行し
得る電子血圧計を従供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この目的を達
成させるために、この発明の電子血圧計では、次のよう
な構成としている。

電子血圧計は、動脈を圧迫するためのカフと、このカフ
に空気圧を供給する加圧手段及びカフの空気を排気する
排気手段を含む空気圧系と、前記カフの圧力を検出する
カフ圧センサと、そのカフ圧の変化過程での血管情報（
例えばコロトコフ音）を検出する血管情報検出手段と、
前記カフ圧センサ及び血管情報検出手段から得たカフ圧
と血管情報とにより血圧値を決定する血圧決定手段とか
ら成る血圧計であって、前記空気圧系は、カフと加圧手
段とを複数のエア管で接続し、各エア管にはカフへの動
作脈動波の伝播を阻止する空気流制御部材を配備すると
共に、少な（とも１のエア管にはカフへの流体量を可変
する開閉弁を備えて構成されている。

このような構成を有する電子血圧計では、カフと加圧ポ
ンプとを複数、例えば２本のエア管で接続し、この２本
のエア管にはそれぞれ空気流制御部材（例えばエアタン
クの両側に微細管を配備し、この両端の微細管をそれぞ
れカフのチューブ、加圧ポンプのチューブと接続する）
を配備し、且つ少なくとも１本のエア管にはカフへの流
体量を可変する開閉弁（電磁弁）を配備している。

従って、カフ加圧に際してはＣＰＵ　（セントラルプロ
セノシングユニット）制御のちとに開閉弁を開き、２本
のエア管を介して加圧ポンプよりカフを所定圧まで急速
に加圧することが出来る。ここで、所定圧とは例えば一
般的な最低血圧値（ＤＩＡ）以前の圧近辺（例えば６０
　ｍ１１ｇ／ｓｅｃ程度）の意味である。２本のエア管
により所定圧まで急速加圧した後、開閉弁を閉じる。こ
れにより、以後は電磁弁を備えない１本のエア管のみで
加圧を実行することとなる。この加圧は、ＤＩＡ及びＳ
ＹＳを測定するに最適な加圧速度となっている。

つまり、２乃至３ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度の緩やかな加圧
段階に移行する。そして、ＤＩＡ及びＳＹＳを測定する
。仮に、計器にデータ記憶メモリが配備してあり、被測
定者の前回のＳＹＳが記憶されている場合、ＤＩＡを測
定した後、再び電磁弁を開き、２本のエア管によりＳＹ
Ｓ近辺まで急速加圧した後、電磁弁を閉じて、緩やかな
加圧状態に戻し、ＳＹＳを測定することも出来る。従っ
て、血圧測定終了までの時間を大幅に短縮し得る。

前記加圧時点において、加圧ポンプから送出される圧縮
空気は、一方の微細管を経てエアタンクへ流入し、更に
このエアタンクから他方の微細管を経てカフへ送出され
る。エアタンクと空気流入・出側の微細管とによって、
空気圧振動の低域通過型フィルタが構成され、その遮断
周波数よりも高い周波数成分である加圧ポンプからの脈
動流を遮断する。これにより、ポンプの脈動による空気
圧振動がカフ内の空気圧に伝播しない。この結果、ポン
プの脈動による影響が除去され、加圧時においてに音及
び脈波信号（脈波波形）を明確に検出し得、加圧過程に
おいて正確且つ迅速な血圧測定を達成し得る。

（ホ）実施例第１図は、この発明に係る電子血圧計（コロトコフ音方
式の電子血圧計）の具体的な構成例（回路・空気圧系）
を示すブロック図である。

カフｌは、内部にに音検出用の血管音センサ（マイクロ
フォン）を内蔵しており、このカフ圧は駆動回路２１に
より作動する加圧ポンプ２、急速排気弁１８、及び圧力
センサ１５に連繋させて空気系が構成されている。

加圧ポンプ２は、スタートスイッチのＯＮ操作があった
時、ＣＰＵ　（セントラルブロセッシングユニット）３
の指令に基づき前記カフ圧を加圧して、カフ圧に巻かれ
た動脈を圧迫する。前記血管音センサは、加圧過程時に
検出したに音を電気信号に変換し、検出器１２はこのに
音信号を検知増幅してＣＰＵ３に出力する。

上記圧力センサ１５は、圧電変換素子等を用いた電気的
圧力計で、カフ圧に加えられる圧力の変化を常時、検出
する。その検出出力（カフ圧のアナログ量）は、増幅器
１６で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１３によってＣＰＵ３が
取り込み易いデジタル値に変換される。また、脈波検出
器１７は増幅器で増幅されたカフ圧に含まれる脈波信号
（脈波波形）を取り出し、Ａ／Ｄ変換２Ｓ１３を介して
ＣＰＵ３へ出力する。

前記ＣＰＵ３は、プログラム及び測定データを記憶する
メモリを内蔵する他、Ａ／Ｄ変換器１３の切換えにより
カフ圧データ、Ｋ音データを取り込む機能、加圧ポンプ
２を０Ｎ１０ＦＦする機能及びカフ圧データとに音デー
タから血圧を決定する機能等を備えている。また、ＣＰ
Ｕ３ではカフ圧圧が所定圧（一般的な最低血圧値以前の
ＤＩＡ近辺圧）に到達したか否かを判定し、後述する開
閉弁７を閉動作させる機能等を含んでいる。

更に、決定された血圧値は、ＣＰＵ３より出力され表示
器４に表示される。

この発明の特徴は、空気圧系部分において、カフ１と加
圧ポンプ２とを複数（実施例では２本）のエア管５．５
ａにより連通し、この連通管、つまり２本のエア管５．
５ａに空気流制御部材６．６ａをそれぞれ配備すると共
に、少なくとも１本のエア管５ａ（空気流制御部材６ａ
）側にはカフ圧への流体量を可変する開閉弁（実施例で
は電磁弁）７を配備した点にある。この電磁弁７は、例
えば前記ＣＰＵ３により開閉がコントロールされるよう
になっている。

第２図は、上記空気流制御部材６（６ａ）の具体的な一
実施例を示している。

空気流制御部材６（６ａ）は、エアタンク６１と、この
エアタンク６１の両側に配備された微細管６２．６３と
から成る。エアタンク６１は、剛性のパイプであって、
一端部に空気流入口６４、他端部に空気流出口６５が開
口させである。このエアタンク６１の容量は、実施例で
は加圧ポンプ２の１秒間の排出量にほぼ等しく設定しで
ある。

このエアタンク６１の空気流入口６４及び空気流出口６
５は、それぞれエアチューブ６６によって空気流入側は
加圧ポンプ２と、空気流出側はカフェと連通させである
。そして、このエアチューブ６６は実施例では加圧ポン
プ２の排出口の口径とほぼ等しい口径に設定している。

更に、前記エアタンク６１の空気流入口６４、空気流出
口６５と、各エアチューブ６６との接続部分は剛性の微
細管６２．６３を介装して連通させである。この微細管
６２．６３の内孔径は、実施例ではそれぞれ加圧ポンプ
２の口径の約１／２０程度の大きさに設定している。こ
れにより、加圧ポンプ２の空気排出口は、エア管５　（
５ａ）により微細管６２を介してエアタンク６１の空気
流入側６４に連通され、エアタンク６Ｉの流出側６５は
微細管６３を介してエア管５　（５ａ）、つまり急速排
気弁１８、圧力センサ１５の受圧部及びカフ１と連通さ
れる。

加圧ポンプ２から流入する空気流により、微細管６２の
入口端側と出口端側との間に圧力差が生じる。つまり、
加圧ポンプから流入する空気量が大きくなれば圧力差は
大きくなり、小さくなれば圧力差は小さくなる。ここに
微細管６２は、圧力差に応じた流量抵抗素子として作用
する。また、エアタンク６１ではその入口と出口部分で
の圧力差は殆どない。エアタンク６１内の空気圧力は、
流入する空気流量と流出する空気流量との差が時間的に
逐次蓄積された量に比例して増加する。つまり、エアタ
ンク６１は、タンク内圧に応じた空気量を蓄積する蓄積
素子としての作用を果たす。

ところで、加圧ポンプ２は吸気と排気を繰り返し行うた
め、ポンプ２より送出される空気量は、−定周期で変化
し、その変動が直接カフ１内の空気に伝播する。ところ
が、空気流制御部材６によってこれが阻止される。つま
り、仮に微細管６２に流込む空気流量が一次的に増大し
た場合であっても、微細管６２の出口がエアタンク６１
に連通しているため、微細管６２の出口の圧力は変化せ
ず、入口側の圧力が増加するに止まる。従って、ポンプ
流量の変化が微細管６２の出口の圧力変化としてカフェ
内に伝わることが阻止される。カフｌに連通される微細
管６３の両側圧力についても同様である。この場合、カ
フェが前述のエアタンク６１と同じ作用を発揮する。従
って、ポンプ流量の変動は、カフ圧の変動となって現れ
ず、ポンプ２の脈動による空気圧振動はカフ１の空気圧
に伝播しない構成となっている。

第３図は、実施例電子血圧計の処理動作を示すフローチ
ャートである。このフローチャートは、第４図の説明図
に基づき説明する。

血圧測定に際し、被測定者の例えば上腕にカフェを巻き
つけた後、スタートスイッチをＯＮすると、ＣＰＵ３の
指令によりポンプ駆動回路２１を介して加圧ポンプ２が
作動する〔ステップ（以下ｒＳＴ、という）１〕。同時
に、急速排気弁駆動回路１９を介して急速排気弁１８が
閉じ、且つエア管５ａの開閉弁（電磁弁）７が開＜　（
Ｓｒ１）。

この状態で、カフェには２本のエア管５．５ａ（空気流
制御部材６．６ａ）を介して圧縮空気が送出される。つ
まり、加圧ポンプ２の動作脈動波の影響を除去した状態
で、急速な加圧が実行され上腕圧迫の動作が続けられる
（第４図のｒＡ」加圧）。この間、圧力センサ１５によ
りカフｌに加えられる圧力の変化を検出し、その検出出
力がＣＰＵ３に取り込まれる（Ｓｒ３）。ＣＰＵ３では
、カフェの圧力が所定圧、実施例では６０　ｍｍｔ１ｇ
／ｓｅｃを越えたか否かを判定している（Ｓｒ４）。こ
こで、所定圧（６０ｍｍ１ｇ／ｓｅｃ　）とは、−船釣
には最低血圧値（ＤＩＡ）に至る以前のＤＩＡ近辺圧を
意味する。つまり、この所定圧に至るまでは２本のエア
間５．５ａにより急速に加圧が実行される。

従って、Ｓｒ４がＹＥＳとなるまで、この急速加圧が実
行され、Ｓｒ４がＹＥＳ、つまりカフｌが６０　ｍｍ１
１ｇ／ｓｅｃとなった時（ＤＩＡ検出が近づいた時）、
エア管５ａの開閉弁７が閉じられる（Ｓｒ１）。これに
より、以後はエア管５　ａ−からカフ１には圧縮空気は
送出されず、エア管５のみから送出される。つまり、緩
やかな加圧段階に入る（第４図の［ＢＪ加圧）。このエ
ア管５のみの加圧速度は、ＤＩＡ及びＳＹＳを検出する
のに最適な２乃至３　ｍｍＨｇ／５ｅｃ程度の加圧速度
に設定されている。

この緩やかな加圧状態の間、圧力測定が続行される（Ｓ
ｒ１）と共に、血圧測定、つまりに音検出が行われる。

Ｓｒ１では、ＤＩＡ測定終了か否か、つまりに音の発生
が検出されたか否かを判定している。Ｋ音が検出される
まで、緩やかな加圧が続行され、Ｋ音が検出されると、
このＳｒ１の判定がＹＥＳとなり、この時点のカフ圧、
つまりＤＩＡ（ここでは７０　ｍｍＨｇ／５ｅｃ）がＣ
ＰＵ３に取り込まれる。以後、緩やかな加圧が続行され
ると共に圧力測定が続行される（Ｓｒ１）。５ＴＩＯで
は、ＳＹＳ測定終了か否か、つまりに音の消失が検出さ
れたか否かを判定している。Ｋ音の消失が検出されるま
で、緩やかな加圧が続行され、Ｋ音消失が検出されると
、この５ＴＩＯの判定がＹＥＳとなり、この時点のカフ
圧（圧力）、つまり５Ｙｓ（ここでは１２０　ｍｍＨｇ
／５ｅｃ）がＣＰＵ３に取り込まれ、表示器４に最低血
圧、最高血圧が表示される。この後、直ちに加圧ポンプ
２が停止される（ＳＴＩＩ）と共に、急速排気弁１８が
開放され（ＳＴ１２）、カフェの急速な減圧が実行され
る。

そして、この急速排気は圧力測定のもと（ＳｒＩ３）、
カフ圧がＯになるまで続行される（ＳｒＩ２）。

尚、実施例では、圧力０から所定圧に至るまでの間、２
本のエア管５．５ａによる急速加圧を実行する例を示し
たが、実施に際しては第６図で示すように、ＤＩＡを検
出した直後、再び電磁弁７を開放し、ＳＹＳに至る以前
のＳＹｓ近辺まで再びｅ、速加圧するようにしても良い
（第６図の゛「Ｃ加圧」参照）。この場合、−層側定時
間の短縮を達成できる。この例は、例えば前回測定値を
記憶するメモリを配備した場合において、次回の測定を
この記憶メモリの内容に応じて、予め予想されるＳＹＳ
近辺圧まで急速加圧するものである。

更に、実施例では、二つの空気流制御部材６．６ａのフ
ィルタ一定数を同様に設定した例を示したが、実施に際
しては二つの空気流制御部材６．６ａのフィルタ一定数
を異ならせても良い（第５図のフィルタＡ、フィルタＢ
参照）。この場合、２本のエア管５．５ａにそれぞれ開
閉弁７を配備することで、測定中の加圧をエア管５また
はエア管５ａを選択できる。つまり、フィルタ一定数の
異なる空気流制御部材６．６ａを選択することで、異な
る加圧速度が得られこととなり、カフェの大小、簡易測
定で測定時間を早くし得る。

また、実施例では所定圧は一定の固定型とする例を示し
たが、本来、所定圧は最低血圧値の直前であることが最
も好ましい。従って、例えば所定圧を設定し得る設定ス
イッチを設けるか、或いは前述の記憶メモリにより前回
の測定値（最低血圧値）に基づき自動的に所定圧が変更
設定されるようにしても良い。

（へ）発明の効果この発明では、以上のように、カフと加圧ポンプとを複
数のエア管で接続し、各エア管には空気流制御部材を備
えると共に、少なくとも１のエア管にはカフへの流体量
を可変する開閉弁を配備することとしたから、加圧ポン
プの動作脈動波のカフに対する影響を阻止し得、加圧過
程において迅速な血圧測定を実現し得る。

この発明では、複数のエア管により所定圧まで急速にカ
フを加圧し得るから、血圧測定時間を大幅に短縮できミ
集団検診時、或いは手術中の血圧監視時における血圧測
定に最適である等、発明目的を達成した優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例電子血圧計の空気系・回路系を示すブ
ロック図、第２図は空気流制御部材を示す断面図、第３
図は、実施例電子血圧計の処理動作を示すフローチャー
ト、第４図は、実施例電子血圧計で血圧を測定した場合
のカフ圧変化状態を示す説明図、第５図は、空気流制御
部材（低域通過型フィルタ）のフィルタ定数を異ならし
た場合のカフ圧変化を示す説明図、第６図は、最低血圧
値検出後から最高血圧値近辺までの間を急速加圧する場
合のカフ圧変化状態を示す説明図、第７図は、加圧過程
において血圧を測定する方式を説明するためのカフ圧変
化を示す説明図である。１：カフ、　　　　　２：加圧ポンプ、３　：　ＣＰＵ
、　　　　５・５ａ：エア管、６．６ａ：空気流制御部
材、７：開閉弁。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社代理人　
　　　弁理士　　　中　村　茂　信第４図第５図圧力時間第６図Ｂ）閂第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）動脈を圧迫するためのカフと、このカフに空気圧
を供給する加圧手段及びカフの空気を排気する排気手段
を含む空気圧系と、前記カフの圧力を検出するカフ圧セ
ンサと、そのカフ圧の変化過程での血管情報を検出する
血管情報検出手段と、前記カフ圧センサ及び血管情報検
出手段から得たカフ圧と血管情報とにより血圧値を決定
する血圧決定手段とから成る血圧計において、前記空気圧系は、カフと加圧手段とを複数のエア管で接
続し、各エア管にはカフへの動作脈動波の伝播を阻止す
る空気流制御部材を配備すると共に、少なくとも１のエ
ア管にはカフへの流体量を可変する開閉弁を備えて成る
電子血圧計。