JPH08280638A

JPH08280638A - 血圧計用カフ

Info

Publication number: JPH08280638A
Application number: JP7083590A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tochikubo; 修栃久保; Katsuki Kanayama; 勝喜金山; Shigehiro Ishizuka; 繁廣石塚
Original assignee: A&D Co Ltd
Current assignee: A&D Holon Holdings Co Ltd
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】高精度の最高，最低血圧の判断が可能な血圧
計用カフの提供。【構成】カフ10は、屈曲変形可能な硬質湾曲板10ａ
と、湾曲板10ａの外周を包囲する外側布10ｂと、湾曲板
10ａの内周を包囲するようにして、外側布10ｂに縫着さ
れた内側布10ｃと、内側布10ｃの内面側に設けられた空
気袋10ｄと、外側布10ｂの外周に固着された係止ファス
ナ10ｅとから構成されている。空気袋10ｄは、補強繊維
10ｆが格子状に組み込まれた透明な袋体10ｇから構成さ
れている。光学距離センサ12は、袋体10ｇの外側面に固
着されたホトカプラ12ａと、カプラ12ａと対向するよう
にして、袋体10ｇの内側面に固着された反射板12ｂとか
ら構成され、カプラ12ａは、発光ダイオードとホトトラ
ンジスタとを有し、ダイオードから出射した光が反射板
12ｂで反射して、トランジスタに入射し、ホトカプラ12
ａと反射板12ｂとの間の距離に応じて、トランジスタの
出力の大きさが異なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、血圧計用のカフに関
し、特に、非観血式の血圧計に使用されるカフに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】被験者の上腕に動脈を圧迫するカフを捲
回する非観血式の電子血圧計が知られており、この種の
血圧計の血圧判定方法には、オシロメトリック法やコロ
トコフ音法，インピーダンス法などがあるが、臨床に応
用されているのは、オシロメトリック法が主流になって
いる。このようなオシロメトリック法の血圧判定方法を
採用した血圧計は、例えば、特公平６−２８６３７号公
報に開示されている。

【０００３】この公報に示されてる血圧計は、被験者の
上腕部に装着され、エアーを注入して動脈を圧迫する空
気袋を有するカフと、このカフの空気袋内で変化する降
下圧と脈圧との重畳圧力を検出する圧力センサと、この
圧力センサの検出値をデジタル信号に変換する計測部
と、この計測部が出力するカフ圧検出信号を入力信号と
して、被験者の最高，最低血圧値を求めるデジタルデー
タ処理部と、このデジタルデータ処理部より算出された
最高，最低血圧値を表示する表示部とが基本的な構成と
なっている。

【０００４】このように構成された血圧計では、カフ内
の圧力を降下させる過程で、脈圧振動の振幅の変化から
デジタルデータ処理部で最高，最低血圧を判定している
が、このようなオシロメトリック法による血圧判定法に
用いられているカフには、以下に説明する問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、血圧の判定
方法においては、動脈内カテーテル法に代表されるよう
に、被験者の動脈の一局所を捉え、血管壁の側圧を測定
する方法が理想的である。ところが、前述したオシロメ
トリック法による血圧判定方法では、被験者の上腕に捲
回したカフの空気袋内の圧力変化を検出して、これを血
圧判定に用いているため、最高血圧よりも高いカフ内圧
においても脈圧が出現したり、あるいは、最低血圧の判
定も不明瞭なものとなっていた。

【０００６】この原因は、オシロメトリック法における
血圧判定方法では、カフ中に渡る動脈の平均的な脈動を
検出していること、また、その脈動は、心拍動に起因す
る上腕動脈の動脈壁変位が、皮膚表面の変位として伝播
され、さらにこの皮膚表面の変位がカフの空気袋内の空
気容積を変化させ、この容積変化をカフ内の圧力変化と
して検出しているものであり、結果として、動脈壁の変
位量をカフ内の圧力変化に転換している。

【０００７】しかし、このような方法では、動脈壁の変
位量がカフの空気袋内の空気を媒質として測定されるた
め、空気の圧縮特性，ダンピング特性などの生体外の影
響を受けて、カフ内から得られる脈圧波形は、動脈壁変
位を忠実に捉えることができなかった。このことはま
た、、血圧測定中において、最高血圧から最低血圧まで
のカフ降圧過程において、脈圧波形よりも高い周波数成
分をもつコロトコフ音の成分が、脈波形に重畳して出現
するはずであるが、オシロメトリック法のカフ内脈圧波
形では、空気を媒質としているので、コロトコフ音のよ
うな高い周波数成分の変化の伝播ができず、この結果、
このような成分が明確に現れないものと思われる。

【０００８】つまり、従来のオシロメトリック法による
血圧判定方法では、被験者の測定部位である上腕動脈の
広い範囲にカフを捲回し、脈圧波振動をカフ圧内の圧力
変化して検出していたので、血圧判定法の理想とされて
いる局所的な動脈壁の動脈圧を正確に反映しておらず、
このため、最高血圧以上のカフ圧において脈圧波が出現
したり、また、脈圧波が空気を媒質として伝播されるこ
とから、空気の圧縮性やダンピング特性などにより周波
数伝播に影響を受け、コロトコフ音の伝播が阻害される
などの不都合が発生していた。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、局
所的な動脈壁の変位を直接測定することにより、正確な
血圧判定が可能になる血圧計用カフを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題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、被験者の要部に装着され、エアーを注入
して動脈を圧迫する血圧計用カフにおいて、相互に縫着
される内側，外側布間に保持された硬質湾曲板と、前記
外側布の外表面に固着された係止ファスナと、前記内側
布の内周側に固設された空気袋と、前記空気袋の内，外
部間に対向設置された光学距離センサとを有することを
特徴とする。前記光学距離センサは、前記空気袋の内側
部に設けられた反射板と、前記空気袋の外側部に設けら
れた受光および発光素子とで構成することができる。ま
た、前記光学距離センサは、一対の受光および発光素子
を有し、前記空気袋の内側部に前記素子の一方を設ける
とともに、前記素子の他方を前記空気袋の外側部に設け
るとができる。前記空気袋は、透明な袋体と、この袋体
に一体に組み込まれた格子状の補強繊維とで構成するこ
とができる。

【００１１】

【作用】上記構成の血圧計用カフによれば、相互に縫着
される内側，外側布間に保持された硬質湾曲板と、外側
布の外表面に固着された係止ファスナと、内側布の内周
側に固設された空気袋と、空気袋の内，外部間に対向設
置された光学距離センサとを有しているので、光学距離
センサにより局所的な動脈壁の変位量を直接測定し、こ
の変位量に基づいて最高，最低血圧値を求めることがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照して詳細に説明する。図１および図２は、本発明
にかかる血圧計用カフの一実施例を示している。図３
は、本発明のカフ１０が適用される血圧計の一例を示し
ている。同図に示す血圧計は、カフ１０と、光学距離セ
ンサ１２と、デジタルデータ処理部１４とを有してい
る。カフ１０は、被験者の要部、具体的には、上腕部１
６に装着されるものであって、図１，２にその詳細を示
している。

【００１３】同図に示すカフ１０は、薄い合成樹脂で円
弧状に湾曲形成され、屈曲変形可能な硬質湾曲板１０ａ
と、この湾曲板１０ａの外周を包囲する外側布１０ｂ
と、湾曲板１０ａの内周を包囲するようにして、外側布
１０ｂに縫着された内側布１０ｃと、内側布１０ｃの内
面側に設けられた空気袋１０ｄ、外側布１０ｂの外周に
縫着され、内側布１０ｃの端部を係止する係止ファスナ
１０ｅとから構成されている。

【００１４】空気袋１０ｄは、補強繊維１０ｆが格子状
に組み込まれ、密閉された透明な合成樹脂シート製の袋
体１０ｇから構成されている。袋体１０ｇの加圧時、脈
動時の伸びを防止するために袋体１０ｇに補強繊維１０
ｆを一体として組み込。後述するパイプ１８を介して袋
体１０ｇ内にエアーを注入して膨らませる際に、エアー
の注入量に比例して、袋体１０ｇを膨らませることがで
きる。

【００１５】袋体１０ｇの内部には、エアー注入用のパ
イプ１８が連通接続されている。このパイプ１８の外端
には、圧力センサ２０と電磁制御弁２２とが接続されて
いる。そして、電磁制御弁２２には、エアーを送出する
ポンプ２４が接続されていて、電磁制御弁２２とポンプ
２４とは、ポンプ制御部２６によりコントロールされ
る。

【００１６】圧力センサ２０の検出信号は、バンドパス
フィルタ２８とＡ／Ｄ変換器３０とを介してデジタルデ
ータ処理部１４に入力される。ポンプ制御部２６には、
圧力センサ２０の検出信号に基づいて、デジタルデータ
処理部１４から制御信号が送出される。光学距離センサ
１２は、袋体１０ｇの外側部の外面に固着されたホトカ
プラ１２ａと、このホトカプラ１２ａと対向するように
して、袋体１０ｇの内側部の外面に固着された反射板１
２ｂとから構成されている。

【００１７】ホトカプラ１２ａは、発光ダイオードとホ
トトランジスタとが一体的に組み合わされたものであっ
て、発光ダイオードから出射した光が反射板１２ｂで反
射して、ホトトランジスタに入射するようにセットされ
ており、ホトカプラ１２ａと反射板１２ｂとの間の距離
に応じて、ホトトランジスタの出力の大きさが異なり、
動脈の変位に対応した出力信号が送出される。

【００１８】ホトカプラ１２ａの発光ダイオードは、デ
ジタルデータ処理部１４に接続された発光制御部３２に
よりそのオン，オフが制御される。ホトカプラ１２ａの
ホトトランジスタには、バンドパスフィルタ３４とＡ／
Ｄ変換器３６とを介してデジタルデータ処理部１４が接
続されていて、トランジスタの検出信号がデジタル化さ
れて処理部１４に入力される。

【００１９】なお、この実施例では、袋体１０ｇを透明
な合成樹脂シートで形成しているので、その外面側にホ
トカプラ１２ａおよび反射板１２ｂを配置しているが、
不透明な合成樹脂シートで袋体１０ｇを形成した場合に
は、その内面側にホトカプラ１２ａと反射板１２ｂを配
置してもよい。また、本発明の血圧計用カフ１０では、
光学距離センサ１２は、ホトカプラ１２ａと反射板１２
ｂの組み合わせだけでなく、発光ダイオードとホトトラ
ンジスタとの組み合わせも採用することができ、この場
合には、袋体１０ｇの内外面にこれらが対向するように
設置すればよい。

【００２０】デジタルデータ処理部１４は、いわゆるマ
イクロコンピュータから構成されていて、ｃｐｕやメモ
リなどが含まれているとともに、このデジタルデータ処
理部１４には、最高，最低血圧値を表示する表示部３８
がインターフェースを介して接続されている。血圧測定
をする際には、まず、カフ１０が被験者の上腕部１６に
装着される。このとき、上腕部１６の動脈上に反射板１
２ｂが位置するようにセットし、布１０ｂ，１０ｃを係
止ファスナ１０ｅに掛け止めて固定する。

【００２１】なお、この場合、被験者の上腕部１６の動
脈上に確実に反射板１２ｂを位置させるためには、例え
ば、図１に仮想線で示すように、複数の光学距離センサ
１２を周方向に沿って配置しておくと、いずれかのセン
サ１２の反射板１２ｂが動脈上に位置させることができ
る。複数のセンサ１２を使用する際には、各センサ１２
の出力値を比べて、最も大きい出力信号が出力されてい
るものを選択すればよい。

【００２２】カフ１０の装着が完了すると、血圧測定の
準備が完了するので、デジタルデータ処理部１４から電
磁制御部２２に出力信号を送出して、電磁制御弁２２を
開弁させる。そして、圧力センサ２０の検出信号に基づ
いて電磁制御弁２２を制御し、カフ１０の空気袋１０ｄ
内の圧力を定速で上昇させる定速加圧制御が行なわれ
る。

【００２３】このとき、本実施例のカフ１０では、空気
袋１０ｄの袋体１０ｇに格子状に補強繊維１０ｆが組み
込まれ、袋体１０ｄの外周側には、非弾性の湾曲板１０
ａが介装されているので、袋体１０ｄ自体の伸縮が補強
繊維１０ｆで規制されるとともに、袋体１０ｄの外方へ
の膨張が湾曲板１０ａで規制され、光学距離センサ１２
の変位が防止される。

【００２４】このため、空気袋１０ｄは、袋体１０ｇの
外側の位置がそのまま維持された状態で、内側のみが内
方に変位して動脈を圧迫する。光学距離センサ１２から
送出される検出信号は、順次データ処理部１４に取り込
まれる。この光学距離センサ１２の出力信号には、定速
加圧している空気袋１０ｄの膨らみに相当する部分が含
まれているので、この定速加圧に相当する部分を除去し
た光電容積脈波信号がデータ処理部１４で演算され、こ
の信号に基づいて最高，最低血圧が判定される。

【００２５】図４に示したものが光電容積脈波信号の一
例である。この光電容積脈波信号に基づいて最高，最低
血圧を判定する方法の一例について説明する。いま、例
えば、１拍毎の光電容積脈波信号Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃……
Ｐ_nが図４に示すような状態で抽出されているとする
と、最低血圧の判定では、個々の光電容積脈波信号
Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃……Ｐ_nに平坦部ｓがあるか否かを検
出する。

【００２６】ここで、空気袋１０ｄ内の圧力を定速加圧
している過程において、空気袋１０ｄ内の圧力が被験者
の最低血圧よりも小さい場合には、光電容積脈波信号
は、空気袋１０ｄの圧力による影響を受けないで脈動す
る（図４における光電容積脈波信号Ｐ₁〜Ｐ₆）。とこ
ろが、空気袋１０ｄ内の圧力が被験者の最低血圧よりも
大きくなると、動脈の圧力が空気袋１０ｄ内の圧力より
も小さいときには、光電容積脈波信号には、圧力変化が
ない平坦部ｓが発生する。そこで、最初に平坦部ｓが生
じた光電容積脈波信号Ｐ₇を検出し、この光電容積脈波
信号Ｐ₇が検出されたときに最低血圧を判断する。

【００２７】この最低血圧の判断では、例えば、最初に
平坦部ｓが発現した光電容積脈波信号Ｐ₇の１つ前の光
電容積脈波信号Ｐ₆が抽出された時点の空気袋１０ｄ内
の圧力を最低血圧値としたり、あるいは、光電容積脈波
信号Ｐ₇および光電容積脈波信号Ｐ₆が抽出された時点
の空気袋１０ｄ内の圧力の平均値を最低血圧値とする。

【００２８】なお、この場合の最低血圧の判定において
は、図４に示すように、空気袋１０ｄ内の圧力が被験者
の最低血圧よりも大きくなると、光電容積脈波信号に
は、コロトコフ音に相当する高速変位部Ｋが発生するの
で、この高速変位部Ｋが最初に発現した光電容積脈波信
号を検出し、平坦部ｓと同様な方法で最低血圧値を求め
ることもできる。また、平坦部ｓと高速変位部Ｋとの双
方を検出して、同様に、最低血圧値を求めることもでき
る。

【００２９】一方、最高血圧の判定では、光電容積脈波
信号が消失した時点を最高血圧と判断する。つまり、空
気袋１０ｄ内の圧力を定速加圧したときに、この圧力が
最高血圧値よりも大きくなると、動脈の脈動は、圧力に
よって押さえられ、光学距離センサ１２に変位が発生し
ないことに着目して、光電容積脈波信号が検出されされ
なくなった時点を被験者の最高血圧と判断する。

【００３０】さて、以上のように構成された本実施例の
血圧計用カフによれば、内側布１０ｃの内周側に固設さ
れた空気袋１０ｄと、空気袋１０ｄの内，外部間に対向
設置された光学距離センサ１２とを有しているので、光
学距離センサ１２により局所的な動脈壁の変位量を直接
測定し、この変位量に基づいて最高，最低血圧値を求め
ることができ、正確な血圧値の測定が可能になる。

【００３１】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる血圧計用カフによれば、局所的な動脈壁
の変位量を直接光学距離センサで測定し、この変位量に
基づいて最高，最低血圧値を求めるので、高精度の最
高，最低血圧値を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる血圧計用カフの一実施例を示す
展開図である。

【図２】本発明にかかる血圧計用カフの要部断面図であ
る。

【図３】本発明にかかるカフが適用される血圧計の構成
ブロック図である。

【図４】図１の血圧計用カフで検出される脈波の一例を
示す波形図である。

【符号の説明】

１０カフ１０ａ湾曲板１０ｂ外側布１０ｃ内側布１０ｄ空気袋１０ｅ係止ファスナ１０ｆ補強繊維１０ｇ袋体１２光学距離センサ１２ａホトカプラ１２ｂ反射板１４デジタルデータ処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石塚繁廣埼玉県北本市朝日１丁目243番地株式会社エー・アンド・デイ開発・技術センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被験者の要部に装着され、エアーを注入
して動脈を圧迫する血圧計用カフにおいて、相互に縫着される内側，外側布間に保持された硬質湾曲
板と、前記外側布の外表面に固着された係止ファスナと、前記内側布の内周側に固設された空気袋と、前記空気袋の内，外部間に対向設置された光学距離セン
サとを有することを特徴とする血圧計用カフ。
【請求項２】前記光学距離センサは、前記空気袋の内
側部に設けられた反射板と、前記空気袋の外側部に設け
られた受光および発光素子とからなることを特徴とする
請求項１記載の血圧計用カフ。
【請求項３】前記光学距離センサは、一対の受光およ
び発光素子を有し、前記空気袋の内側部に前記素子の一
方を設けるとともに、前記素子の他方を前記空気袋の外
側部に設けたことを特徴とする請求項１記載の血圧計用
カフ。
【請求項４】前記空気袋は、透明な袋体と、この袋体
に一体に組み込まれた格子状の補強繊維とからなること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の血圧
計用カフ。