JPH0523148B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は生体の一部をカフによつて圧迫するこ
とにより血圧値を測定する血圧測定装置の改良に
関するものである。

従来技術 生体の一部をカフによつて圧迫することにより
血圧値を測定する血圧測定装置が従来から知られ
ている。これには、たとえば、カフによる圧迫圧
力の変化に伴つて大きさが変化する脈波を検出し
て血圧値を決定するオシロメトリツク方式や、コ
ロトコフ音の発生、消滅に従つて血圧値を決定す
るマイクロフオン方式、あるいは超音波によつて
動脈表壁の波動を検出し、その波動の大きさの変
化に従つて血圧値を決定する超音波方式など、
種々の方法がある。

ところで、このようにして測定された血圧値
は、身体の健康状態を表す重要な指標として、ま
た医学的な判断の基礎情報として広く活用される
が、かかる血圧値はその測定部位によつて変動す
るものであり、一般には、生体の心臓と略同じ高
さに位置する上腕部における血圧値が標準として
用いられる。すなわち、血圧値を測定する部位と
心臓との高さ位置が異なると、血液自体に作用す
る重力に起因して血圧値が変動してしまうのであ
る。このため、たとえば生体の指や足など心臓の
異なる高さに位置する部位において測定された血
圧値は、そのまま医学的な判断の基礎情報等とし
て用いることができない場合があつた。

これに対して、たとえば血液と同様の比重を有
する液体を収容するタンクを生体の心臓と同じ高
さ位置に配置し、その液体をカフ内に導いて測定
部位を予め圧迫しておくことにより、心臓と測定
部位との高さ位置の相違に起因する血圧値の変動
を防止するようにした血圧測定装置が考えられ
る。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、このような血圧測定装置におい
ては、カフ内に導かれた液体によつて血圧値の測
定部位が常に圧迫されるため、被測定者に不快感
を与えるとともに鬱血等を生じるおそれがあつ
た。

問題点を解決するための手段 本発明は以上のような事情を背景として為され
たもものであり、その要旨とするところは、心臓
と異なる高さに位置する生体の一部をカフによつ
て圧迫することによりその生体の血圧値を測定す
るものであつて、(1)液体を収容し、かつ一端部に
その液体が大気圧を受ける大気受圧部を有して、
その大気受圧部が前記生体の心臓の高さ位置に対
して一定の関係にある高さ位置となるように配置
される可撓性チユーブと、(2)前記カフと前記可撓
性チユーブの他端部とに接続され、カフと同じ高
さ位置における可撓性チユーブ内の圧力とカフ内
の圧力との差圧を検出する差圧センサと、(3)その
差圧センサによつて検出される圧力に基づいて前
記生体の血圧値を決定する血圧値決定手段と、を
含むことにある。

作用および発明の効果 以上のように構成された血圧測定装置によれ
ば、差圧センサにおいて、大気受圧部にて大気圧
を受ける可撓性チユーブ内のカフと同じ高さ位置
における液体の圧力（液圧）と、カフ内の圧力
（カフ圧）との差圧が検出され、その差圧に基づ
いて血圧値決定手段によつて生体を血圧値が決定
されるため、血圧値の測定部位と心臓との高さ位
置の相違に起因する血圧値の変動を防止するため
に可撓性チユーブ内の液体をカフ内に導く必要が
なく、被測定者に不快感を与えたり鬱血等を生じ
たりするおそれが解消する。また、１個の差圧セ
ンサにおいて検出された差圧に基づいて血圧値が
決定されるため、液圧およびカフ圧の検出に対応
した２個の圧力センサをそれぞれ設ける場合に比
較して、装置が簡単なものとなるという効果が得
られるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は、本実施例の血圧測定装置の要部を示
す図である。カフ１０は被測定者の指を圧迫する
袋状のものであり、カフ１０には、よく知られて
いる差圧センサ１２、カフ１０内に気体を供給す
る電動ポンプ１４、図示しないタンクおよび絞り
から構成されて電動ポンプ１４からカフ１０へ供
給される気体の振動を抑制するための脈動阻止装
置１６、およびカフ１０内の気体を排出してカフ
１０の圧力を降下させる排気弁装置１８が接続さ
れている。

上記差圧センサ１２には、可撓性チユーブ２０
が接続されており、そのチユーブ２０はその内容
積が曲げに伴つて殆ど変化しないように構成され
たものである。また、チユーブ２０は、内部に血
液と同じ比重（1.2程度）を持つ液体２２を収容
し、先端部には大気受圧部２４は、第２図に示す
ように、チユーブ２０の端部の弾性薄膜２６およ
び止め輪２８を用いて液密にかつ液体２２の液面
が大気圧となるように封止したものである。この
ような大気受圧部２４は、弾性薄膜２６が設けら
れた位置が被測定者の心臓と略同じ高さ位置とな
るように、たとえば起立時には前胸部等に、横臥
時には左肩部等に配置される。

なお、この大気受圧部２４は前記チユーブ２０
の変形に伴う液面の上下動を抑制するためのもの
で、その弾性薄膜２６は、転倒時などにおいて大
気受圧部２４から液体２２が流出することを防止
するために設けられるとともに極めて柔らかい弾
性特性を有し、その弾性変形時に弾性力によつて
液体２２に加えられる圧力は極めて小さい。

差圧センサ１２は、第３図に示すように構成さ
れており、圧力ポート３０および３２を通してカ
フ１０および可撓性のチユーブ２０とそれぞれ接
続されている。差圧センサ１２内には、圧力ポー
ト３０側の保護膜３６により保護された半導体チ
ツプ３８が設けられており、半導体チツプ３８は
接着剤（BONDING METAL）４０により第１
基板４２に取り付けられている。差圧センサ１２
内は、上記第１基板４２によりカフ１０と連通す
る第１室４４およびチユーブ２０と連通する第２
室４６に気密に分割されている。半導体チツプ３
８は、圧力ポート３０および３２を通して伝達さ
れた第１室４４および第２室４６におけるカフ１
０の圧力（カフ圧）およびチユーブ２０内の液体
２２の圧力（液圧）の差圧に基づく歪を受けるこ
とによりその差圧を表す信号を出力するものであ
る。半導体チツプ３８から出力された信号すなわ
ち差圧信号SDPは、ボンデイングワイヤ４８、
ピン５０などを経て図示しない増幅器により増幅
された後、Ａ／Ｄコンバータ５２に供給されるよ
うになつている。

Ａ／Ｄコンバータ５２は、供給された差圧信号
SDPをデジタル信号に変換した後、Ｉ／Ｏポー
ト５４に供給する。Ｉ／Ｏポート５４にはまた、
起動停止スイツチ５６の閉成操作時毎に起動停止
信号SCが供給されるようになつている。この
Ｉ／Ｏポート５４はデータバスラインを介してマ
イクロコンピユータを構成するCPU５８、RAM
６０およびROM６２にそれぞれ接続されてお
り、CPU５８はRAM６０の一時記憶機能を利用
しつつROM６２に予め記憶さたプログラムに従
つて信号処理を行い、電動ポンプ１４を作動させ
る駆動信号MPおよび排気弁装置１８を切り換え
る駆動信号MVをそれぞれＩ／Ｏポート５４から
出力する。また、表示・記録装置６４に表示信号
DDを供給し、そこで、血圧値を示す数字を表示
したり、あるいは上端および下端がそれぞれ最高
血圧値および最低血圧値を表すバーグラフをブラ
ウン管上に連続的に表示させるとともに記録紙に
プリントして記録させる。なお、CPU５８には
クロツク信号源６６から一定周波数のパルス信号
CKが供給されている。

次に、本実施例の作動を第４図のフローチヤー
トに従つて説明する。

先ず、図示しない初期化ステツプを経てステツ
プS1が実行され、起動停止スイツチ５６が閉成
操作（ON操作）されたか否か、換言すれば起動
停止信号SCが供給されたか否かが判断される。
大気受圧部２４が前述した所定の高さ位置に配置
されるとともにカフ１０が被測定者の指に巻回さ
れた後、起動停止スイツチ５６が閉成操作される
と、次のステツプS2が実行される。ステツプS2
においては、タイマの計数内容Ｔが零にリセツト
され、そのタイマはその後再びクロツク信号源６
６から供給されるパルス信号CKの計数を開始す
る。

続いて、血圧決定手段に相当するステツプＳ３
の血圧測定ルーチンが実行される。この血圧測定
ルーチンは従来から行われている通常のオシロメ
トリツク方式によるもので、先ず、排気弁装置１
８を閉状態に切り換えるとともに電動ポンプ１４
を作動させ、脈動阻止装置１６を通してカフ１０
に空気を圧送することによりカフ１０を徐々に昇
圧する。

次いで、このカフ圧の上昇過程における差圧信
号SDPが表す脈波の大きさの変化に基づいて、
最高および最低血圧時点を決定し、その時の差圧
信号SDPが表すカフ圧を最高血圧値Ｈ（mmHg）お
よび最低血圧値Ｌ（mmHg）とする。その後、排気
弁装置１８を排気状態に切り換えてカフ１０内の
気体を急速に排出する。

次に、ステツプS4以下が実行され、ステツプ
S4においては上記最高血圧値Ｈおよび最低血圧
値Ｌを表す表示信号DDが表示・記録装置６４に
供給され、それらの最高血圧値Ｈおよび最低血圧
値Ｌを表す数字あるいはバーグラフが表示される
とともに記録紙に記録される。また、ステツプ
S5においては、タイマの計数内容Ｔが血圧値を
連続的に予測する際の時間間隔として予め定めら
れた計数内容Tsに達したか否かが判断され、計
数内容ＴがTsに達するとステツプＳ６が実行さ
れる。ステツプＳ６においては、起動停止スイツ
チ５６が操作されてOFFとされた場合には血圧
測定は終了するが、OFFに操作されていない場
合には上記ステツプS1以下の実行が繰り返され、
起動停止スイツチ５６が再操作されるまで上記予
め定められた時間間隔で血圧値を連続的に測定す
る。

このとき、差圧センサ１２において検出される
差圧P_Dは、次式(1)に示すように、カフ圧P_Cから
カフ１０と同じ高さ位置におけるチユーブ２０内
の液圧P_Fを減じたものである。

P_D＝P_C−P_F ……(1) また、液圧P_Fは、液体２２の比重が血液と同
じであることから、重力により生じる心臓の高さ
位置における血圧値P_Hとカフ１０の高さ位置
（測定部位）における血圧値すなわちカフ圧P_Cと
の間の高さ位置の相違に基づく血圧値の変動量Ｄ
と一致する。すなわち、次式(2)および(3)に示す如
くとなつて、 P_H＝P_C−Ｄ ……(2) Ｄ＝P_F …(3) 差圧センサ１２において検出された差圧P_Dを
カフ圧として決定された血圧値は心臓の高さ位置
における血圧値P_Hと一致することとなり、最高
血圧値Ｈおよび最低血圧値Ｌは心臓の高さ位置に
おける最高血圧値および最低血圧値と略一致する
こととなる。

以上のように、本実施例の血圧測定装置におい
ては、心臓の高さ位置と略同じ高さ位置に大気受
圧部２４を配置するとともに、大気受圧部２４を
先端に設けたチユーブ２０内の液体２２をカフ１
０と同じ高さ位置まで導き、チユーブ２０および
カフ１０と接続された差圧センサ１２によつてカ
フ１０と同じ高さ位置における液圧とカフ圧との
差圧を検出し、その差圧に基づいて最高血圧値お
よび最低血圧値を決定するようになつているた
め、血圧値の測定部位と心臓の高さ位置の相違に
かかわらず常に心臓と同じ高さ位置における血圧
値と略同じ値の最高血圧値Ｈおよび最低血圧値Ｌ
が測定される。

したがつて、本実施例の血圧測定装置において
は、液体をカフ１０内に導く必要がないので、常
時液体の重量に起因する圧迫が指に加えられて被
測定者に不快感や鬱血が生じることが解消され
る。

また、本実施例によれば、最高血圧値Ｈおよび
最低血圧値Ｌを測定するために１つの差圧センサ
１２を用いれば良く、従来のように、カフと同じ
高さ位置におけるチユーブおよびカフの２つの圧
力センサをそれぞれ設けて、その圧力センサによ
り検出されたチユーブ内の液圧に基づいた補正値
を同じく圧力センサにより検出されたカフ圧から
減じることにより心臓の高さ位置における血圧値
と測定部位における血圧値を一致させるものと比
較して、装置が簡単なものとなるという効果が得
られるのである。

また、本実施例によれば、チユーブ２０内の液
体２２の比重が血液の比重と略同じであるので、
差圧センサ１２において検出される差圧はそのま
ま心臓の高さ位置における血圧値と略一致するも
のとなるため、カフ１０の高さ位置において測定
された血圧値を心臓の高さ位置における血圧値と
一致させるための補正演算の必要がなく、そのた
めの工程が不要となつて装置が一層簡単なものと
なる利点がある。

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、本発明は他の態様においても実施
され得るものである。なお、上記実施例と共通す
る部分には同様の符号を付して説明を省略する。

たとえば、前記実施例においては、血圧値測定
は電動ポンプ１４および昇圧装置１６によりカフ
１０を徐々に昇圧する際に行われていたが、血圧
測定はカフ１０から気体が排出される降圧時にお
いても行われ得る。この場合、カフ１０の降圧
は、徐々に行われることが望ましく、このための
徐速排気弁および血圧測定終了時における気体の
急速排出のための急速排気弁を、排気弁装置１８
に設けることが必要である。

また、前記実施例においては、チユーブ２０の
先端には大気受圧部２４が設けられていたが、大
気受圧部２４に替えて、第５図に示すような、上
下方向の中間位置にゴム等の弾性薄膜６８を設け
て上部の大気室７０の下部の液室７２とに分離さ
され、大気室７０が大気に連通させられているタ
ンク７４を用いても良い。この場合には、チユー
ブが曲げに応じてその内容積を変化させるもので
あつても差支えないのである。

さらに、前記実施例においては、液体２２は血
液と同じ比重を持つものであつたが、たとえば水
のような血液と異なる比重を持つ液体であつても
よい。この場合には、カフ１０と同じ高さ位置に
おける液圧と高さ位置の相違に起因する血圧値の
変動量を一致させるために、最高血圧値Ｈおよび
最低血圧値Ｌに血液の比重を乗じて補正するため
の工程を設ける必要がある。

また、上記実施例では大気受圧部２４が被測定
者の心臓と略同じ高さ位置に配置されるようにな
つているが、心臓の高さ位置に対して一定の関係
にある高さ位置、たとえば心臓の高さ位置より予
め定められた一定の寸法だけ高さが異なる高さ位
置に大気受圧部２４を配置することもできる。こ
の場合には、その予め定められた一定の寸法をも
考慮して測定した最高血圧値Ｈおよび最低血圧値
Ｌを補正することとなる。

また、上記実施例では、血圧値を連続的に測定
する血圧測定装置に本発明が適用された場合につ
いて説明したが、血圧値を一回だけ測定する血圧
測定装置にも本発明を適用し得ることは勿論であ
る。

また、上記実施例ではカフ圧の降下過程にオシ
ロメトリツク方式で血圧値を測定するようになつ
ているが、マイクロフオン方式、超音波方式など
他の血圧測定方法を採用することもできる。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施
例であり、本発明はその精神を逸脱しない範囲に
おいて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である血圧測定装置
の要部を示すブロツク線図である。第２図は第１
図における大気受圧部の拡大断面図である。第３
図は第１図における差圧センサを拡大して示す要
部断面図である。第４図は本発明の一実施例の作
動を説明するフローチヤートである。第５図は、
本発明の他の実施例の要部を示す概略図である。 １０：カフ、１２：差圧センサ、２０：チユー
ブ（可撓性チユーブ）、２２：液体、２４：大気
受圧部、ステツプＳ３：血圧測定ルーチン（血圧
決定手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 心臓と異なる高さに位置する生体の一部をカ
   フによつて圧迫することにより該生体の血圧値を
   測定する血圧測定装置であつて、 液体を収容し、かつ一端部に該液体が大気圧を
   受ける大気受圧部を有して、該大気受圧部が前記
   生体の心臓の高さ位置に対して一定の関係にある
   高さ位置となるように配置される可撓性チユーブ
   と、 前記カフと前記可撓性チユーブの他端部とに接
   続され、該カフと同じ高さ位置における該可撓性
   チユーブ内の圧力と該カフ内の圧力との差圧を検
   出する差圧センサと、 該差圧センサによつて検出される圧力に基づい
   て前記生体の血圧値を決定する血圧値決定手段
   と、 を含むことを特徴とする血圧測定装置。