JPH0323837A - 生体圧迫装置およびこれに用いる非常開放弁 - Google Patents

生体圧迫装置およびこれに用いる非常開放弁

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JPH0323837A
JPH0323837A JP1157187A JP15718789A JPH0323837A JP H0323837 A JPH0323837 A JP H0323837A JP 1157187 A JP1157187 A JP 1157187A JP 15718789 A JP15718789 A JP 15718789A JP H0323837 A JPH0323837 A JP H0323837A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は生体圧迫装置およびこれに用いる非常開放弁、
特に脈波や血圧値を測定するために縛帯によって生体を
圧迫する装置およびこれに用いる非常開放弁に関する。
〔従来の技術〕
血圧あるいは脈波を非観血的に測定する装置として、縛
帯を上肢あるいは下肢に装着し、血管を圧迫した状態で
所望の測定を行う装置が広く用いられている。このよう
な装置は、一般にエアポンプと空気のリーク手段を崗え
ている。測定開始時にはエアポンプから加圧管を通して
縛帯内に空気を送り、縛帯の圧力を上昇させて生体を圧
迫し、十分に圧迫した状態からリーク手段によって空気
を少しずつリークさせて縛帯の圧力を少しずつ減少させ
、縛帯が所定の圧力値にあるときの生体の状態を測定す
る。
〔発明か解決しようとする課題〕
上述の生体圧迫装置は、従来は主に医療従事者のいる病
院なとて用いられていたが、最近では小型、軽量化が図
られ、24時間生体に装着して長期間にわたる携帯測定
を行いうる装置も普及しはしめている。このように、2
4時間装着するような装置では、たとえば1時問おきに
所望の測定を3 自動的に行い、測定結果を蓄積しておくことができる。
ところが、このように24時間装着したままで用いる生
体圧迫装置には、故障した場合に重大な事故につなかる
危険かある。すなわち、装置の故障により、リーク手段
による減圧動作が正常に行われなかったとすると、縛帯
により生体は圧迫され、動脈が阻血されたままの状態と
なる。病院などでの測定であれば、このような場合、縛
帯をはずすなとの対処が直ちにとれるが、24時間装着
したままの測定では、十分な対処ができなくなる。
患者の意識がある場合は致命的な事態は避けられようが
、患者は就寝時もこの装置を着用したままであり、睡眠
中にこのような事故が発生すると、阻血により抹消組織
が損傷するおそれがある。特に、知覚反応の低下した高
齢者や、薬物投与による意識抑制下にある患者にとって
は、就寝時に限らずこのような重大事故が発生する可能
性かある。
そこで本発明は、故障時にも安全性の高い生体圧迫装置
およびこれに用いる非常開放弁を提供す4 ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本願第1の発明は、生体圧迫装置において、生体を圧迫
する縛帯に空気を送るための加圧管と、 この加圧管に空気を供給するエアポンプと、加圧管内の
空気をリークさせるリーク手段と、加圧管内の圧力を測
定するセンサ部と、このセンサ部による圧力の測定値を
入力しながら、所定のポリ定手順にしたがってエアポン
プおよびリーク手段を制御し、生体圧迫下における所望
の測定動作を行う測定制御部と、 非常時に加圧管を開放して圧力を下げる非常開放弁と、 測定制御部が、ffll1定開始後、所定時間経過して
も測定完了を示す信号を出力しない場合に、非常開放弁
を動作させる安全制御部と、 を設けたものである。
本願第2の発明は、上述の生体圧迫装置において、 測定動作を行うための第1の電源手段と、非常開放動作
を行うための第2の電源手段と、第1の電源手段を有効
に接続する電源制御部と、を更に設け、 測定制御部が測定を開始する前に、安全制御部か第1の
電源手段および第2の電源手段について、それそれ所定
の電圧値を供給することが可能であるか否かを判断し、
両方ともに可能である場合に、電源制御部が第1の電源
手段を有効に接続するように構成したものである。
本願第3の発明は、上述の生体圧迫装置において、 安全制御部内にタイマを設け、このタイマはifll1
定制御部が測定を開始した時点てカウン1・を開始し、
測定完了を示す信号が出力された時点てカウントを停止
するように構戊し、 非′2:9開族弁か、タイマのカウン1・値か所定値に
達したときに動作するように構成したものである。
本願第4の発明は、生体を圧迫する縛帯に空気を送って
加圧する加圧管を、非常時に開放して管内圧力を下げる
非常開放弁において、 加圧管に連結され、熱で溶融する材質からなる非常時開
放管と、 非常時開放管を熱によって溶断するための抵抗体と、 抵抗体を発熱させるために電流を供給する電流供給手段
と、 抵抗体を非常時開放管に押圧する押圧手段と、を設けた
ものである。
〔作 用〕
本願第1の発明によれば、安全制御部の働きにより、加
圧管は測定開始後所定時間経過すると自動的に非常開放
弁によって開放される。したがって、装置の故障により
、縛帯が生体を圧迫した状態のままとなっても、所定時
間経過によりこの圧迫状態は解かれることになる。
本願第2の発明によれば、更に電ti.電圧の事前チェ
ックか行われる。すなわち、測定動作を行うための第1
の電源手段と、非常開放動作を行うための第2の電源手
段と、の双方ともに正常な電圧7 の供給が可能な場合にのみ、第1の電源手段が有効に接
続される。したがって、第1の電源手段の電圧が所定値
以下であり、正常な測定動作が期待できない場合は、第
1の電源手段は接続されず、測定は全く行われない。ま
た、第2の電源手段の電圧が所定値以下であり、正常な
非常開放動作が期待できない場合にも、第1の電源手段
は接続されず、測定は全く行われない。こうして、電源
電圧の低下による事故を未然に防くことかできる。
本願第3の発明によれば、安全制御部内に設けられたタ
イマにより、測定後の所定時間の経過を測定することが
できる。そして所定時間経過後に縛帯圧が低下していな
かった場合には、非常開放動作が行われる。
本願第4の発明によれば、非常時には抵抗体に電流を流
すことにより、対抗体を発熱させることができる。抵抗
体は熱で溶融する非常時開放粍に押圧されているため、
発熱によりこの非常時開放管が冶融して開放し、加圧管
内の圧力が低下する。
8 〔実施例〕 以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第1
図は本発明の一実施例に係る生体圧迫装置の構成を示す
ブロック図である。この装置は、測定装置100(一点
鎖線で示す)、安全装置200(二点鎖線で示す)、モ
して縛帯300の3つの部分から構成されている。もっ
とも、測定装置100と安全装置200とは、同じ筐体
内に収納され装置としては一体となっている。縛帯30
0からは、加圧管310が導出されており、この加圧管
310は測定装置100および安全装置200内へと伸
びている。測定装置100は、中枢としての機能を有す
るCPUをもった測定制御部110、測定結果などを記
憶するためのメモリ120、測定結果を表示するディス
プレイ130、加圧管310内の圧力を測定するセンサ
部140、加圧管310に空気を供給するエアポンプ1
50、加圧管310内の空気をリークさせるリーク弁1
60、そしてこのリーク弁160を動作させるステッピ
ンクモータ170を有する。また、測定動作に必要な電
力を供給する第1の電氾■]と、スイッチS1とを有す
る。一方、安全装置200は、中枢としての機能を有す
るCPUをもった安全制御部210と、非常時に加圧管
310を開放するための非常開放弁220、第1の電池
V]からの電力供給を制御する電源制御部230、電源
の状態を表示する発光ダイオート24],242を有す
る。また、非常開放動作に必要な電力を供給する第2の
電池V2と、スイッチS2とを有する。
この図で、矢印を付した実線は信号電流の流れを示し、
矢印のない実線は電源の経路を示す。また、加圧管31
0内にはドットを付して空気が充填されている状態を示
す。まず、電源の経路から説明する。スイッチS1およ
びS2は機械的に連動しており、オペレータの電源投入
操作により、両方が同時にONとなる。これにより、第
2の電lll!V2からの電源電圧は、安全制御部21
0に供給される。一方、第1の電池V1からの電源電圧
は、測定制御部110に供給されるとともに、安全制御
部210にも与えられる。安全制御部210は第2の電
池V2からの供給電圧によって動作する。安全制御部2
10に第1の電/Il2V1からの電ti.電圧か与え
られているのは、第1の電池V]の電圧値をチェックす
るためてある。エアポンプ150およびステッピングモ
ータ170にも、第1のffi/thV1からの電源電
圧が供給されるが、これらは電源制御部230を介して
供給されるようになっている。
続いて信号電流の流れを説明する。測定制御部]10は
、センサ部140からの測定圧力信号を人力する。セン
サ部140は、加圧管310に接続された圧カセンサと
、この圧カセンサの出力を増幅するアンプと、このアン
プから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換す
るD/A変換器とを有する。したかって、測定制御部1
10は、加圧管310内の圧力測定値、すなわち縛帯3
00内の圧力測定値を、デジタル値として取り込むこと
かでき、取り込んた測定値をメモリ120に記憶させた
り、ディスプレイ130に表示させたりすることができ
る。測定制御部110は、R○11 Mに保存されたプログラムに基づいて所定の測定手順を
実行する。この測定手順にしたかって、エアポンプ15
0に動作指示をちえたり、ステッピングモータ170に
動作指示を与えたりする。また、測定制御部1]0は、
安全制御部2]0に対して、測定開始を示す信号と測定
完了を示す信号とを与える。安全制御部210も、RO
Mに保存されたプログラムに基づいて所定の安全動作を
実行する。たとえば、第1の電池V1および第2の電池
v2の電圧チェック、チェック結果の発光ダイオード2
41  242への表示、電源制御部230への指示、
非常開放弁220への指示、内蔵しているタイマーの動
作制御、などを行う。電源制御部230内にはリレーか
内蔵されており、安全制御部210からの指示により、
第1の電池V1をエアポンプ150およびステッピング
モータ170に対して、接続するか遮断するかの制御を
行う。また、非常開放弁220は、安全制御部210か
らの指示を受けて、加圧管310を開放し圧力を大気圧
まで減少させる機能を有する。
12 続いて、測定制御部110の行う測定手順を簡単に説明
する。第2図はこの測定手順を説明するグラフで、横軸
は時間(seC)、縦軸は縛帯内圧力(mmHg)を示
す。この同では、3つの測定モードが用意されている。
いずれのモードでも、測定開始直後は図の実線で示すよ
うに、圧力を徐々に上昇させてゆく。すなわち、測定制
御部110はエアポンプ150に対して動作指示を与え
、加圧管310へ空気を送り圧力を高めてゆく。そして
圧力が所定値に達したら、エアポンプ150をP冫止し
、ステッピングモータ170を一定速度で動作させる指
示を与える。これによりリーク弁]60が徐々に開いて
ゆき、加圧管310内の空気がリークし、圧力は低下し
てゆくことになる。
必要かあれば、リーク弁160を途中で閉じ、所定の圧
力を維持させることもてきる。一般に、この圧力を減少
させてゆく過程で、脈波の測定や血圧′All+定か行
われる。この例ては、Lモード、Mモド、Hモードの3
つの測定モードが用意されており、第2図では各モード
における減圧動作をそれそれ点線、破線、一点鎖線で示
す。Lモー1・では、点L1まて圧力を上昇させたら、
その11.;+7 .1.l,<て圧力減少の動作に入
り、AL]〜L2まてて/llll定手順を終える。同
様にMモー1・ては点M]〜M2まて、Hモードでは点
H1〜H2まてて測定手順を終える。測定手順を経えた
時,屯で、リーク弁160は全開の状態となり、圧力は
大気圧まて0(下する。この例で(才、Lモー1・、M
モー1・、Hモ1・の測定手順は、測定開始後それぞれ
時間T1、T2  T3たけ経過ずると終わることにな
る。
したかって、正゛71j,.な−]り定動作か3+われ
でいる眠り、測定開始後から時間T3たけ経過ずれは、
測定手順は終了しており、圧力は大気圧にまで代下して
いるはすてある。ところか、リーク弁1. 6 0やス
テソピンクモータ170にYJ ′?:’+゛か主した
り、7I111定制御部1]0か故障した場合、縛,j
ipの減圧手順かうまく行われないことかある。この場
合、第2図のクラフて魚L]〜L2、M]〜M2,Hl
〜H2に至る代わりに、圧力か低下せず、点L1〜L3
、M1〜M3H]〜H3+こ至るような”1丁態か生し
る。あるいは、最大圧力値まで上ゲ?シつつけて点E1
にまで達し、点E2に至るような事態か生じることもあ
る。このような場合、そのまま放置しておけば、生体は
圧迫を受けた状態のままとなり、抹消組織の損傷なとの
事故に発展することは前述したとおりである。そこで、
本発明の装置では、最大測定時間T3に、所定の余裕時
間STを加えた限界時間TLを予め定義しておき、この
限界時間TLを経過しても測定手順か終了していなかっ
た場合に、非常開放弁220を動作さぜ加圧管310を
強制的に開放し、縛+11・圧を大気圧にまで下げてい
る。
以下、この装置の動作について詳述する。第3図はこの
動作を説明するタイムチャートである。
チヤ−1・上段は測定制御部1]0が安全制御部210
に対して与える信号パルスを示し、チャート下段は電源
制御部230がエアボンプ150およびステソピンクモ
ータ170に洪給する電圧を示す。いま、この装置か1
時問おきに1回の測定を行うようにプロクラムされてい
るものとし、患者1 5 か縛帯を着用し、スイッチS].,S2をONにして就
寝した場合の動作を一例として説明する。Alll定制
御部]10は、はじめに時刻L1において、測定開始を
示す信号を安全制御部210に9える。
安全制御部210は、この信号を受けると、第1の電池
V1および第2の電池V2か、所定の.!i.l−i4
電圧以上の電圧を供給しているか否かをチェックする。
この例では、第1の電l也V]に対する赴準電圧を4■
、第2の電地V2に対する基準電圧を4.5■としてい
る。第2の電氾V2は非常開放動作に用いられる電泊て
あるため、これに女・]ずる基準電圧は、非常開放弁2
20を駆動させるのに十分な電圧となるようにやや高め
に設定しておくのが安全性を確保する上で好ましい。こ
こで、両方の電池ともに基準電圧以上であれば、安全制
御部210は電源制御部230に対して電源線を接続す
るように指示する。すなわち、第3図の11;7刻t2
において、エアボンプ]50およびステッピングモ−タ
170へ、第1の電池V1から電圧か供給されることに
なる。いずれか一方の電進ても16 基準電圧に達していない場合は、第1の電池V1からの
電圧は供給されない。このような制御は、安全な動作を
確保する上で非常に有効である。すなわち、第1の電池
■1の電圧か基準電圧に達していなければ、減圧動作時
にステッピングモータ]70か十分作用せず、リーク動
作がうまく行われない可能性かある。また、第2の電池
■2の電圧が基$電圧に達していなければ、リーク動作
に5z常か生じた場合に非常開放弁か動作しなくなる可
能性かある。いずれの場合にも、エアポンプ150を動
作させて圧力を増加させることは危険である。この装置
では、このような場合、エアポンプ150には電源か接
続されないので、測定制御部110がエアポンプ150
に動作指示を与えても、エアポンプ150は動作しない
。測定制御部]]0内のプロクラムに、所定時間エアポ
ンプを動作させても圧力の増加か認められない場合は、
異常発生と判断するルーチンを組み込んでおけば、その
時点ですべての動作を停止することもてきる。
なお、第1の電池V1および第2の電/Ii2V2の電
圧が異常である場合には、それぞれ発光ダイオド241
および242が点灯して異常を報知する。
両方の電池が正常であれば、時刻t2において第1の電
池■1か接続され、測定が開始される。このとき、安全
制御部210に内蔵されているタイマーがカウントを開
始する。測定が正常に行われると、所定時間後、たとえ
ばモードMの動作であれば時間T2が経過した時刻t3
に、測定制御部110は測定完了を示す信号を安全制御
部210に与える。すなわち、正常に動作していれば、
モードL, M, Hでは、それぞれ点L2, M2,
  H2に達したときに、測定完了である旨の認識がな
される。この認識はたとえば、センサ部140からの圧
力値が所定値以下になったということにより行うことが
できる。安全制御部210は、この測定完了を示す信号
を受け取ると、タイマーのカウントを停止し、タイマー
を初期値にリセットする。そして、電源制御部230に
対して、電源を遮断するよう指示する。これにより、時
刻t4て電源が遮断されることになる。
さて、以上が1回目の測定である。測定制御部110は
内蔵クロツクにより、それから1時間か経過したことを
確認すると、2回目の測定動作を開始する。すなわち、
時刻t5において再び測定開始を示す信号を出力する。
電lJxが正常であれば、再び第↓の電源■1か時刻t
6で接続され、2回目の測定が開始する。安全制御部2
10のタイマはカウントを開始する。ところが、ここで
何らかの異常か発生し、リーク弁160が正常に動作し
なかったとする。この場合、前述のように、第2図にお
ける点L3,M3,H3,あるいはE2に至ることにな
る。測定制御部110は、圧力が所定値以下まで低下し
ていないため、測定手順が終了したことを認識しない。
したがって、測定完了を示す信号は出力されず、タイマ
ーはカウントを継続する。やがて、時刻t7に達すると
、タイマーのカウント値が限界時間TLに等しくなる。
すると、安全制御部210は、非常時であると判断し、
非常開放弁220に対して動作指示を与えるとともに、
電源制御部230に対して電源を遮19 断する指示を与える。非常開放弁220の動作により、
加圧管310は開放され、縛帯内の圧力は大気圧まで低
下する。また、エアポンプ150およびステッピングモ
ータ170は動作を停止する。
こうして、異常が発生しても縛帯圧は自動的に大気圧に
戻され、危険は避けられる。なお、限界時間TLが経過
するまで、生体は圧迫されたままの状態になるが、この
限界時間TLは比較的短い時間(この実施例では2分)
であるため、生体への危険は全くない。
最後に、非常開放弁220の具体的実施IFI+を説明
する。第4図はこの非常開放弁220の上面図、第5図
はこれを切断線A−Aで切った側断面図である。2枚の
支持板11および12の間に、2枚の板ばね21および
22が挟まれ、ねし23および24によって固定されて
いる。仮ばね2]および22の図の右端には、端子21
aおよび22aが設けられており、左端は抵抗体30を
包むように曲げられている。抵抗体30は、この実施例
では直径0.2mmのニクロム線であり、その両端が2
0 板ばね21および22によって支持されていることにな
る。板ばね21および22は導電体の祠料からなり、端
子21aおよび22aの間に電圧を印加すれば、抵抗体
30に電流が流れ、抵抗体30は発熱するようになって
いる。図の左方に示す非常時開放管40は、図外左方に
おいて第1図に示す加圧管310に接続されている。こ
の非常時開放管40は、熱で溶融する材質よりなり、本
体部41、くびれ部42、先端部43からなる。この実
゛施例では、デュポン社製のナイロン繊維(商品名:N
ylon6(融点200°C)、あるいはNylon6
.6 (融点220°C))の内部をドリルでくりぬい
て中空にして用いている。外径は、本体部41において
4mm,<りぬき部42において3.6mm,内径は3
mmである。くりぬき部42は、抵抗体30をこの位置
に保持する機能を果たす。また、抵抗体30は板ばね2
1,22により第5図下方に押圧されている。
安全制御部210は、非常開放弁220を動作させると
きがきたら、第2の電源V2からの電圧を、2つの端子
2 ]. aおよび22aに印加する。
これにより、抵抗体30か発4ノ1することになる。
前述のように、非常時開放管40は熱て后融する材質て
てきているため、発熱した抵抗体30は阪ばね21 2
2によって押圧されなから、非,j+j,時開放管40
のくびれ部42を廂融する。第6図はこのときの状態を
示した側断面図である。これにより、溶融部から空気か
リークし、加圧管310および縛帯300か大気圧にま
で開放される。
このように、この非常開赦弁220は、描逍か+11一
純てあり、かつ、b′m大な動作か+111待てき、木
14fiにかかる生体圧迫装置に用いる非常開放弁とし
て非常に適している。なお、抵抗体30の発熟による可
燃物への引火を防くため、発熱時間はできるたけ短くす
るようにし、非常開放弁の周囲は空気のリーク孔を除い
てできるたけ機密状態になるようにするのか好ましい。
なお、上述の非常開族弁は一実施例として述べたもので
あり、木発明の生体圧迫装置には、他の非常開放弁を用
いてちかまわない。
〔発明の効果〕
以」二のとおり本発明によれは、安全制御部の働きによ
り、測定開始後所定時間か経過すると加圧管か自動的に
開放されるため、装置の故障により縛帯が生体を圧迫し
た状熊のままとなっても、所定時間経過後には圧迫状態
は解かれることになり、故障時にも安全性の高い装置か
提供できる。また、電源電圧の事前チェックか行われる
ため、電源電圧の低下による′:jF故を未然に防ぐこ
ともてきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る生体圧迫装置の構成を
示すブロック図、第2図は第1図に示す装置による7I
l11定手順を示すグラフ、第3図は第1図に示す装置
の動作を説明するタイムチャ−1・、第4図は第l図に
示す装置に適した非常開放弁の一実施例の」二面図、第
5図は第4図の非常開放弁の側断面図、第6図は第5図
に示す非常開放弁の動作状態を示す側断面図である。 11.,1.2  支持阪、21.22・阪ばね、22
3 端子、23 24・ねし、30 非+,ijj゜時開放管、4] 木体部、443・・先
端部、241  242 ド、]60 リーク弁、310 加 ・第1の電源、V2一第2の電源、S スイッチ。 24 la   22a 抵抗体、40 2 くびれ部、 発光ダイオ 圧管、V] 1,S2 出廓人代理人 志  A・・J l11;

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)生体を圧迫する縛帯に空気を送るための加圧管と
    、 前記加圧管に空気を供給するエアポンプと、前記加圧管
    内の空気をリークさせるリーク手段と、 前記加圧管内の圧力を測定するセンサ部と、前記センサ
    部による圧力の測定値を入力しながら、所定の測定手順
    にしたがって前記エアポンプおよび前記リーク手段を制
    御し、生体圧迫下における所望の測定動作を行う測定制
    御部と、 非常時に前記加圧管を開放して圧力を下げる非常開放弁
    と、 前記測定制御部が、測定開始後、所定時間経過しても測
    定完了を示す信号を出力しない場合に、前記非常開放弁
    を動作させる安全制御部と、を備えることを特徴とする
    生体圧迫装置。
  2. (2)請求項1に記載の生体圧迫装置において、測定動
    作を行うための第1の電源手段と、 非常開放動作を行うための第2の電源手段と、前記第1
    の電源手段を有効に接続する電源制御部と、 を設け、 測定制御部が測定を開始する前に、安全制御部が前記第
    1の電源手段および前記第2の電源手段について、それ
    ぞれ所定の電圧値を供給することが可能であるか否かを
    判断し、両方ともに可能である場合に、前記電源制御部
    が第1の電源手段を有効に接続することを特徴とする生
    体圧迫装置。
  3. (3)請求項1に記載の生体圧迫装置において、安全制
    御部内にタイマが設けられ、このタイマは測定制御部が
    測定を開始した時点でカウントを開始し、測定完了を示
    す信号が出力された時点でカウントを停止するように構
    成され、 非常開放弁は、前記タイマのカウント値が所定値に達し
    たときに動作するように構成されていることを特徴とす
    る生体圧迫装置。
  4. (4)生体を圧迫する縛帯に空気を送って加圧する加圧
    管を、非常時に開放して管内圧力を下げる非常開放弁で
    あって、 前記加圧管に連結され、熱で溶融する材質からなる非常
    時開放管と、 前記非常時開放管を熱によって溶断するための抵抗体と
    、 前記抵抗体を発熱させるために電流を供給する電流供給
    手段と、 前記抵抗体を前記非常時開放管に押圧する押圧手段と、 を備えることを特徴とする非常開放弁。
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