JPH0369531B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は血圧測定装置に関し、より詳しくは血
圧測定における腕帯内に空気を供給して一定の高
さに昇圧したのち、一定の速度で排気しながら血
圧測定を行なう装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、血圧計は心臓の収縮および拡張運動によ
るポンプ作用によつて動脈に現れる血圧の最高値
と最低値とを測るもので、長い間一般的に用いら
れてきた血圧計として第６図に示すようなものが
ある。

図において、１は血圧計の函体で、この函体１
内に折り畳み収納可能な取り付け台２が設けら
れ、この取り付け台２には、水銀を真空封入して
水銀柱３を構成するガラス管４が取り付けられる
とともに、その水銀柱３の高さを表示するケージ
５が刻まれている。

前記水銀柱３の下部には水銀タンク６があり、
この水銀タンク６には中空のゴム管９を介して上
腕（図示せず）に装着する腕帯８が取り付けら
れ、更にその腕帯８には中空のゴム管７を介して
手動のゴムポンプ１０が取り付けられている。

このゴムポンプ１０には、排気口１１および排
気調整用バルブ１２が設けられている。

また、血圧音をきくための聴診器１３はマイク
１４とレシーバ１５とを中空のゴム管１６で連結
して構成されている。

この血圧計で血圧を測るには、まず腕帯８を上
腕に巻き付け、聴診器１３のレシーバ１５を両耳
に装着するとともに、マイク１４を前記上腕とそ
の上腕に巻き付けた上腕８との間の、動脈付近に
装着し、手元のゴムポンプ１０を手動で操作して
ゴム管７を介して腕帯８に空気を送り込む。

腕帯８に送り込まれた空気は、ゴム管９を介し
て水銀タンク６に圧力をおよぼし、水銀柱３の高
さmmHgを変化させる。このとき、水銀中の高さ
は腕帯８内の空気圧の大きさを現している。

この水銀柱３の高さを、手もとの前記ゴムポン
プであらかじめ一定の高さ、たとえば180mmHgと
か200mmHg（被測定者の最高血圧よりも高い数値）
に上げておき、その手元のゴムポンプ１０のバル
ブ１２を注意深く少しづつ開けて排気口１１から
空気を排気する。

ここで、注意深くというのは、排気に係る水銀
柱３の高さが排気とともに下降していく途中で、
血圧音が聞こえるようになり、この聞こえ始めた
ときの前記ゲージ５の目盛りを最高血圧として読
み取り、さらに排気による水銀柱３の高さが下降
していくと、やがて血圧音がきこえなくなり、こ
の聞こえなくなつたときの同ゲージ５の目盛りを
最低血圧として読み取る必要があるからである。

さらに、この排気口１１からの排気速度は、そ
のままの自然排気とすれば、最初はその原動力と
なる空気圧が高いので速い速度で排気し、次第に
空気圧が低くなるので排気速度が遅くなる特性が
あり、その空気圧の減衰特性と第７図のように曲
線状に減衰して現れる。

そのため、最高血圧付近は最低血圧付近よりも
空気圧の変化が大きく読み取りの誤差が大きくな
りやすいので、従来バルブ１２の開き具合を手元
でコントロールし、排気操作の最初は細めに開い
て排気しながら除々にそのバルブ１２の開き具合
を大きくしてゆき、排気速度を一定にして前記減
衰特性を直線状態に近づけ、最高血圧と最低血圧
の読み取りの精度を均一にしていた。

しかし、この方法はかなりの熟練を要すること
から、排気速度を自動的に一定に調節するものと
して第８図のように、ゴムチユウブなどの弾性部
材１７を側面にスリツト１８を入れ、そのスリツ
ト１８に細線１９を挟み、スリツト１８をわずか
に開口させたものをつくり、このゴムチユウブ１
７を排気口１１内に配設してものがある。

これは矢印方向の排気に係る空気圧が高いとき
は、その弾性部材１７は外側から中心に向かつて
強い圧縮力を受けるためスリツト１８の開口２０
は小さくなり、したがつて排気量を押さえるが、
空気圧が低くなるにしたがつて前記圧縮力が弱く
なると、それにつれてスリツト１８の開口２０は
弾性部材１７自身の弾性による復元力で大きくな
り、排気しやすくなる特性があり、この特性を利
用して、自動的に排気量の一定化を図つたもので
ある。

さらにつぎの、第９図はマイクロプロセツサの
制御による従来の血圧計を示す図で、図におい
て、８は上腕に巻いて装着する腕帯、２１は空気
を前記腕帯８に送るポンプで、この腕帯８とポン
プ２１とはゴム管２２で連結され、そのポンプ２
１の駆動により空気がゴム管２２を介して腕帯２
１に送り込まれる。

また、前記ゴム管２２は分岐して定速排気バル
ブ２３、急速排気バルブ２４，ならびに圧力セン
サ２５にマルチ連結されている。

このうち、定速排気バルブ２３は自動制御によ
つて、血圧測定時に空気の高圧状態から除々に空
気を排気するために、排気量を一定にコントロー
ルするバルブであり、また、急速排気バルブ２４
は非常の場合、または必要な血圧測定が終わつた
後、急速に開口させて残りの空気を急速に排気し
て上腕を無用な締め付けから解放するものであ
る。

さらに前記圧力センサ２５は、前記ポンプ２１
から腕帯８に送られてくる空気の圧力の変化およ
び定速排気バルブ２３や急速排気バルブ２４によ
つて排気され空気圧が変化する様子をマルチに連
結されたゴム管２２を介して検知する。

図の２６はマイクロプロセツサ（μ−CPU）
で前述の圧力センサ２５からの空気圧に関する情
報を得て、ポンプ２１の駆動、停止、定速排気バ
ルブ２３ならびに急速排気バルブ２４の開閉を指
示するものである。

このマイクロプロセツサ２６を用いた血圧測定
装置は聴診器を用いず、最高血圧、最低血圧は数
字でデイジタル的に表示（図示せず）される。

この血圧測定装置を使用するには、まず腕帯８
を上腕に装着し、電源をONし、つぎに測定スイ
ツチ（図示せず）をONするとポンプ２１が駆動
して最高血圧より高い数値、たとえば180mmHg、
または200mmHgまで空気を腕帯８内に送り込み、
圧力センサ２５の圧力検知によつてマイクロプロ
セツサ２６は前記ポンプ２１の駆動を停止させ
る。

つぎに、自動的に定速排気バルブ２３が除々に
開口して排気量を一定に保ちつつ排気する。

その排気により、空気圧が一定の速度で降下し
ている間に、圧力センサ２５を介して最高血圧、
最低血圧は測定され、前記マイクロプロセツサ
（μ−CPU）２６は、それらの測定値を記憶す
る。

測定が終わると、このマイクロプロセツサ（μ
−CPU）２６は急速バルブ２４を急速に開口さ
せて空気を急速に排出させ、上腕の締め付けを解
放させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上、従来例のうち、主なもの三例について説
明したが、血圧測定の精度を均質にするためにい
づれもが排気量をコントロールする方法をとつて
いるため、空気圧の減衰曲線の原動力となる空気
圧が最初は大きく、次第に小さくなつてしまうこ
とから、広範囲にわたつて直線性を期待すること
が極めて困難であつた。

本発明は、このような排気量のコントロールの
みでは、血圧測定の精度を広範囲に均質に保つこ
とが困難であるという問題点を解決することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は次のような血
圧測定装置を提供する。すなわち本発明は被検者
の上腕に装着する血圧測定用の腕帯内に給気して
その空気圧を上昇させる昇圧手段と、前記腕帯内
に送り込まれた空気を一定の速度で排気可能な定
速排気手段と、この定速排気手段を補助する定速
排気補助手段と、この腕帯内の空気を血圧測定終
了または緊急時に急速に排気可能な急速排気手段
と、腕帯内の空気圧を検知する圧力検知手段と、
血圧測定に必要な空気圧の初期値および空気圧降
下速度を設定し血圧測定時には前記圧力検知手段
の検知した数値に基づき空気圧降下速度を計算し
前記設定値と比較して前記腕帯内の空気圧の降下
速度を前記設定した設定降下速度に近付けるよう
な昇圧手段、定速排気手段、定速排気補助手段を
制御し血圧測定後は腕帯内空気を急速に排気する
ように急速排気手段を制御する計算指令手段とを
備えた、血圧測定装置である。

〔作用〕

上記構成において、昇圧手段は、腕帯内に給気
してその腕帯内の空気圧を上昇させ、血圧測定に
必要な空気圧を発生させる。

定速排気手段は、前記腕帯内の空気を一定の速
度で排気し、空気圧の降下速度を一定にする。

定速排気手段補助手段は、定速排気手段の補助
を行う。

急速排気手段は、血圧測定終了後または緊急時
に腕帯内の空気を急速に外部に排出する。

圧力検知手段は、腕帯内の空気圧を検知して計
算指令手段に伝達する。

計算指令手段は、血圧測定に必要な空気圧の初
期値ならびに排気速度を設定するとともに、前記
圧力検知手段の検知した腕帯内の空気圧の数値情
報に基づき、前記腕帯内の空気圧が前記設定の初
期値に達したときは前記昇圧手段の給気を一旦停
止して定速排気手段により定速排気を開始し、血
圧測定を可能とする。

また計算指令手段と、定速排気による腕帯内の
空気圧の降下速度が前記速度より速いときは、前
記昇圧手段により空気を供給して前記降下速度を
設定速度に近付け、降下速度が設定速度より遅い
ときは、前記定速排気補助手段により排気量を増
加してその降下速度を前記設定速度に近付ける。

〔実施例〕

本発明の実施例について、以下図面にしたがつ
て本発明の構成が実際上どのように具体化される
かをその作用とともに説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図
で、図の腕帯８、モータポンプ２１，ゴム管２
２，定速排気バルブ２３，急速排気バルブ２４，
圧力センサー２５，マイクロプロセツサ
（μCPU）２６については、前述の第９図の従来
例とほぼ同じであるので、重複する部分について
は冗長を避けるため説明を省略し、異なる部分に
ついて説明する。

図の２７は平滑バツフア容器で腕帯８とモータ
ポンプ２１との間にあつて空気圧の微妙な圧力変
化を吸収して平滑化し、安定化する。

また、２８は増幅器でモータポンプ２１とマイ
クロプロセツサ（μ−CPU）２６との間にあつ
て、マイクロプロセツサ（μ−CPU）２６の指
示によりモータポンプ２１の駆動に必要な電力を
供給する。

２９は細管で、細い口径に形成することにより
空気の抵抗を大きくして排出速度を制限するもの
で、定速排気バルブ２３の先に取り付けてある。

この細管２９は、通常、腕帯８内の空気圧が40
〜50mmHgのとき３〜４mmHg／secの圧力降下速
度を得られる口径に設定するが、後述の補助細管
を用いるときは、もつと細い口径にしてもよい。

２３ａ，２３ｂはともに定速排気補助バルブで
前記定速排気バルブ２３と並列に連結され、マイ
クロプロセツサ２６によつて開閉がコントロール
される。

２９ａ，２９ｂはともに補助細管で、前記細管
２３と同じ口径で構成されるが、必要に応じて異
なる口径としてもよい。

これらの定速排気補助バルブ２３ａ，２３ｂな
らびに補助細管２９ａ，２９ｂは、血圧測定中の
腕帯内の空気圧が低下した時点の定速排気速度を
より一層合理的に調整することによつて前記モー
タポンプ２１の負荷を軽減するものである。

なお、前記モータポンプ２１と増幅器２８とは
昇圧手段Ａを構成し、定速排気バルブ２３と細管
２９とは定速排気手段Ｂを構成し、定速排気補助
バルブ２３ａと細管２９ａ，定速排気補助バルブ
２３ｂと細管２９ｂとはそれぞれ定速排気補助手
段B₁およびB₂を構成し、急速排気バルブ２４と
排出口３０とは急速排気手段Ｃを構成し、圧力セ
ンサー２５は圧力検知手段であり、マイクロプロ
セツサ２６は計算指令手段である。

第２図は本発明の一実施例の腕帯内における空
気圧変化の様子をグラフで示したもので、縦軸に
空気圧mmHgを、横軸に時間ｔをとつてある。

この曲線は、最初にあらかじめ昇圧手段Ａによ
り、空気圧を血圧測定に必要な一定の高さまで短
時間に上昇させ、その上昇点から時間をかけて降
下している。この降下曲線の部分は、一般には２
点鎖線で示すような自然排気による減衰曲線を示
すものであるが、本発明によれば、空気圧が昇圧
手段Ａによつて補完されて降下速度が一定になる
ことを示している。

第３図は、昇圧手段Ａにより血圧測定時の腕帯
内空気圧降下速度を一定に調製する様子を示すグ
ラフで、縦軸に腕帯内の空気圧の降下速度mm
Hg／secをとり、横軸に時間ｔをとつたので前記
第２図が縦軸に圧力をとつたのは感じが異なる。

このグラフによれば、曲線は血圧測定時におけ
る空気圧の自然降下速度S₁の変化の様子をあらわ
し、直線は一定の設定降下速度S₀をあらわしてお
り、ハツチの部分では前記自然降下速度S₁を設定
降下速度S₀に近付けるために必要な各時点での昇
圧手段Ａによる給気量を示している。すなわち、
給気量は最初は多量に必要であり、次第に小量で
よいことがわかる。

第４図は、昇圧手段Ａと定速排気補助手段B₁
およびB₂を用いた場合の各時点で必要な給気量
をハツチで現し、定速排気手段Ｂの細管２９は細
めの口径のものを用いている。

すなわち、血圧測定の最初のうちは、腕帯内の
空気圧が高いので、定速排気バルブ２３と細管２
９とからなる定速排気手段Ｂのみを用いて排気量
を押え（絞り）つつ、昇圧手段Ａで給気すること
によつて、少ない給気量で迅速に給気して、前記
腕帯内の空気圧降下速度を設定降下速度S₀に近付
け易くしたものである。

次に、前記排気作用が進んで腕帯内の空気圧が
当初より下がつてくると、自然に排気量が少なく
なり、空気圧の降下速度S₁が遅くなつてくる。

そこで、前記定速排気手段Ｂのほかに、定速補
助バルブ２３ａと細管２９ａとからなる定速排気
補助手段B₁を並列に同時排気して大量排気可能
とし、併せて昇圧手段Ａで給気して微調整を行
い、腕帯内空気圧の降下速度S₁を設定降下速度S₀
に近付けるようにしている。

そして、さらに前記排気作用が進んで腕帯内の
空気圧が下がつてくると一層排気量が少なくな
り、その空気圧降下速度S₁がもつと遅くなり、前
記設定降下速度S₀が保持できなくなる。

そこで、前記定速排気手段Ｂならびに定速排気
補助手段B₁のほかに、さらに定速排気補助バル
ブ２３ｂと細管２９ｂとからなる定速排気補助手
段B₂を並列に同時排気可能とする。

そのため、急に排気量が大きくなるので、昇圧
手段Ａを併せて用い、給気し微調整をすることに
より、空気圧降下速度S₁を設定降下速度S₀に近付
け、降下速度の直線性を維持している。

この図では、排気手段を３段階（Ｂ→Ｂ＋B₁
→Ｂ＋B₁＋B₂）に分けて遂次広げることによつ
て、血圧測定開始直後の排気量を（Ｂのみとし
て）絞るので、昇圧手段Ａの給気量が節約できる
とともに、測定に必要な空気圧の高いところから
低いところまで、広範囲にわたつて迅速な給気補
完の対応が可能で、腕帯内空気圧降下速度S₁を、
前記設定降下速度S₀に近付けることが円滑にでき
ることを示すものである。

この方法によれば、前記第３図の場合に比べて
きめ細かく調整するので給気量が少なくて済み、
モータポンプは負荷が少ないので小形化ができ、
経済的であることがわかる。

第５図は同実施令の動作の流れの概要をフロー
チヤートで示したもので、まず腕帯を上腕に装着
して電源を入れてスタート４１すると、マイクロ
プロセツサは血圧測定に必要な空気圧の初期値
V₀と、血圧測定に必要な前記気圧の降下速度S₀
とを設定４２する。

つぎにマイクロプロセツサは増幅器を介してモ
ータポンプを起動４３し、腕帯内に給気して急速
に昇圧させる。

前記昇圧により、前記設定の初期値V₀に達し
ない（No）場合、その初期値V₀と等しくなるま
で昇圧を継続４４する。

空気圧が前記設定空気圧V₀まで昇圧Yesする
と、定速排気バルブを開き細管から一定の速度で
空気が排気４５され、空気圧が降下し始めると、
同時に血圧測定が開始４６される。

空気圧降下速度の値S₁は、圧力センサとマイク
ロプロセツサにより前記設定の降下速度設定値S₀
と比較４７される。

ここで、この発明の目的は、自然排気の場合に
は、最初は空気圧降下速度S₁が大きいために最高
血圧を正確に読み取ることが困難であることを解
決することであり、従つて一番最初の時点で、降
下速度S₁が設定値S₀より小さいことは実際にはあ
り得ないため、給気を開始していない場合には、
ステツプ４７は必ずYesになる。

前記降下速度設定値S₀よりS₁が大きいとき
（Yes）のときはモータポンプにより腕帯内に給
気４８して空気圧の降下速度S₁を遅らせ、前記設
定速度S₀に近づける。

前記空気圧降下速度S₁と降下速度設定値S₀との
比較４７において前記設定値S₀よりS₁が大きくな
い（No）ときは、つぎのステツプ４９でさらに
比較される。

このステツプ４９で比較した結果、Yesとなつ
た場合、補助バルブ（この場合はB₁の）で排気
を行い（５０）、前記定速排気バルブ開４５と平
行して多量の排気を可能とさせた上、ステツプ４
７に戻す。

この場合、ステツプ４７では、前記多量の排気
により空気圧降下速度S₁が前記設定値S₀より大き
くなつた（Yes）と判断し、再度モーターポンプ
で給気（ステツプ４８）し、前記ステツプ４７に
戻す。

これを繰り返しながらステツプ４７で（No）
すなわち空気圧降下速度S₁が設定降下速度S₀より
小さく（遅く）なつたとき、さらに再び補助バル
ブ（この場合B₂の）を平行して排気可能とさせ、
一層多量の排気により空気圧降下速度S₁をはや
め、前記モーターポンプで給気昇圧４８すること
と併せて設定降下速度S₀に近付ける。

同ステツプ４９でNoとなつた場合は、空気圧
降下速度S₁が設定速度S₀と同一の場合であり、本
発明の目的とするところである。

このようにして目的の設定速度S₀と同一速度で
排気しながら、正確な血圧測定を行い、その測定
が終了したかどうかの判断５１において、Noの
場合は前記ステツプ４７〜５１を繰り返し、Yes
の場合は急速排気バルブを開き、腕帯内の無用な
残留空気を急速に排出口から排出５２して、血圧
測定の一連のフローチヤートは終了５３する。

空気圧降下速度S₁が前記設定値S₀より小さいと
きは補助バルブを開いて排気させ５０、空気圧降
下速度を上げ、血圧測定を可能とさせる。またも
し空気圧降下速度S₁が前記設定速度より小さくな
いときは、そのまま定速排気を続ける。

この間血圧測定は続けられ、圧力センサとマイ
クロプロセツサは最高血圧と最低血圧を測定し、
血圧測定終了かどうかを監視、終了でないときは
引き続き監視を続け、血圧測定終了と判断したと
きは、急速排気バルブを開き、腕帯内の無用な残
留空気を急速に排出口から排出５２して、血圧測
定は終了５３する。

このように、本実施例では定速排気バルブで排
気しつつ血圧測定を行い、圧力センサとマイクロ
プロセツサにより、その定速排気速度S₁と前記設
定排気速度S₀とを常に比較して、その排気による
空気圧の降下速度S₁が設定速度S₀よりも速いとき
は増幅器を介してモータポンプ駆動による給気で
設定速度S₀に近付ける。また、空気圧降下速度S₁
が設定速度S₀より遅いときは、定速排気補助バル
ブを併行して開き、排気を容易にし、この場合も
同時に給気昇圧して前記設定速度S₀に近付けるの
で、腕帯内の空気圧が高いところから低いところ
まで広範囲に亙つて空気圧降下速度S₁が、あらか
じめ設定した設定速度S₀に近似した直線状のもの
となり、血圧測定における最高血圧、最低血圧
が、ともに正確に測定できるものである。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、昇圧手段、定速排気手
段、急速排気手段、圧力検知手段、および計算指
令手段を備えたので、腕帯内の空気圧を測定に必
要な一定の高さに昇圧したのち、定速排気させ、
定速排気中に同時に昇圧手段を用いて積極的な方
法で給気することで空気圧を補完して腕帯内の空
気圧降下速度を広範囲に亙つて一定にすることが
でき、血圧測定が正確に出来るようになつた。

また、定速排気中に、必要に応じて定速排気補
助手段により定速排気量を増加させるとともに、
同時に昇圧手段で空気圧を補完するので、昇圧手
段は調整量が小さくてすみ、小容量でよいから経
済的であるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は同実施例の腕帯内の空気圧の変化を示す
図、第３図は同実施例の昇圧手段による空気圧降
下速度調整説明図、第４図は同実施例の昇圧手段
と定速排気補助手段とによる空気圧降下速度調整
説明図、第５図は同実施例の動作の流れの概要を
示したフローチヤート図、第６図〜第９図は従来
例の説明図である。 ８……腕帯、２５……圧力センサ（圧力検知手
段）、２６……マイクロプロセツサ（計算指令手
段）、Ａ……昇圧手段、Ｂ……定速排気補助手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検者の上腕に装着する血圧測定用の腕帯内
   に給気してその空気圧を上昇させる昇圧手段と、
   前記腕帯内に送り込まれた空気を一定の速度で排
   気可能な定速排気手段と、この定速排気手段を補
   助する定速排気補助手段と、この腕帯内の空気を
   血圧測定終了後または緊急時に急速に排気可能な
   急速排気手段と、腕帯内の空気圧を検知する圧力
   検知手段と、血圧測定に必要な空気圧の初期値お
   よび空気圧降下速度を設定し血圧測定時には前記
   圧力検知手段の検知した数値に基づき空気圧降下
   速度を計算し前記設定値と比較して前記腕帯内の
   空気圧の降下速度を前記設定した設定降下速度に
   近付けるように昇圧手段、定速排気手段、定速排
   気補助手段を制御して給気と排気を同時に行い血
   圧測定後は腕帯内空気圧を急速に排気するように
   急速排気手段を制御する計算指令手段とを備え
   た、血圧測定装置。