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技術 自動カフ巻き付け装置及びそれを備えた血圧測定装置

出願人 テルモ株式会社
発明者 相馬孝博
出願日 2008年1月16日 (12年10ヶ月経過) 出願番号 2008-007159
公開日 2009年7月30日 (11年3ヶ月経過) 公開番号 2009-165642
状態 特許登録済
技術分野 脈拍・心拍・血圧・血流の測定
主要キーワード ゼロセット 減圧用バルブ 形状記憶素材 装着向き 排気兼 流体抵抗器 密着具 ウレタン樹脂材料
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

カフ自動巻付け機構で発生する阻血用空気袋の圧力の上腕への伝達の不都合を解消することができるカフ自動巻き付け装置及びそれを備えた血圧計の提供。

解決手段

カフ自動巻き付け装置は、腕を挿入可能な内径部と開口部とを有し、基部100に固定される筒状部材2と、第1加減圧手段に接続される固定用空気袋4と、開口部の下方縁部2dにその一端が固定され、その途中部位が開口部の上方縁部2bを介して筒状部材の外部に出る全長を有し径方向拡張するように弾性変形する板状部材3と、板状部材の他端を係止して板状部材の移動を停止する係止手段25、26とを備える。

概要

背景

医療機関での間接血圧測定に際しては、一般に医師看護師により行われる。間接血圧測定において、上腕へのカフの装着の仕方測定精度に影響を与える。カフの装着向きは、使用する血圧計が採用している測定方式により異なり、取扱説明書通りに行わないと大きな測定誤差を生ずる。聴診法と同じコロトコフ音を検出して測定するマイクロフォン法の場合、カフのマイクロフォンが設置されている側を上腕の中枢側(心臓側)にして装着すると、カフで血管が圧閉されていてもカフ上流側では心臓の収縮拡張に同期した拍動が存在し、これをイクロフォンが検出してしまい、収縮期血圧最高血圧)が実際のそれよりも非常に高く測定されることになる。

また、カフに内蔵している、測定部位圧迫するための阻血用空気袋は、上腕の内側を走る上腕動脈を確実に圧迫する必要があり、阻血用空気袋の中央部に上腕動脈が位置するようにカフを巻く必要がある。殆どの場合、規格により定められている阻血用空気袋の長さは上腕周長よりも短く上腕の外側に阻血用空気袋が位置するように巻くと、上腕動脈へ阻血用空気袋の圧迫力が正常に伝達されず、正常な場合より低い圧迫力になるため、その分阻血用空気袋の圧力を上げる必要があり、結果として血圧が高く測定される。

また、上腕へのカフの巻き付け強さ強さも血圧測定に影響を与える。緩く巻き付けると、阻血用空気袋を大きく膨張させる必要があり、阻血用空気袋の上腕への密着する面積が小さくなり、阻血用空気袋の圧迫力が小さくなり、上腕動脈を正常に圧迫できず、阻血用空気袋の内圧力を上げる必要があり、結果として血圧が高く測定される。

また、阻血用空気袋が検出する圧力信号重畳している圧力脈波信号を用いて測定するオシロメトリック法の血圧計の場合には、阻血用空気袋の空気量が増えることにより、コンプライアンスが大きくなり、交流信号である圧力脈波信号を減衰させる結果となり、脈波が弱い患者の場合、測定に支障がでる場合がある。また、逆に上腕へのカフの巻き付け強さが強すぎ、拡張期血圧よりも締め付け力が大きい場合には、拡張期血圧が測定できないか低く測定される場合がある。

上述のようなカフの装着による血圧測定誤差を回避するため、医療機関では通常、手馴れた医師、看護師がカフを正しく装着し、血圧測定を行っている。しかしながら、血圧は運動精神作用喫煙等さまざまな原因で常に変動している。最近、医療機関での血圧測定時緊張により擬似高血圧を呈する、いわゆる白衣性高血圧症来院患者の20〜30%の比率で存在することが明らかとなり、落ち着いた状況で測定が行える家庭で測定された血圧の重要性が認められてきている。

これに伴い、家庭用血圧計での正しい血圧測定への要求が大きくなっている。家庭での血圧測定に際して、殆どの場合がパーソナルユースでの使用であり、自分ひとりでカフを上腕に装着(巻付け)して血圧測定することになる。これに対して、血圧計のメーカーは、取扱説明書、ビデオ等により、カフの正しい巻き方を啓蒙しているが徹底は難しく、特に高齢者に対しては十分とは言えない面があった。この対応として、カフの向き、阻血用空気袋の位置を気にしなくてもが外に出るまで腕を挿入すれば自動的に適当な巻き具合(上腕への適当な密着具合)に阻血用空気袋を上腕に密着させるタイプの自動カフ巻き付け装置を備えた自動血圧計が普及してきている。

また、上記の自動カフ巻き付け機構には、阻血用空気袋の外側に板状の可撓性部材を配置し、その外側にワイヤーロープを巻きつけ、このワイヤーロープの一端を電動モ−タの軸に固定した滑車に対して固定し、電動モ−タへの通電に伴い、滑車にワイヤーロープを巻きつけながら引っ張ることで可撓性部材を縮径させることで腕に対してカフを巻きつけるように構成された装置も提案がなされている。(特許文献1)
また、阻血用空気袋の外側に位置する可撓性部材と、略円筒状筐体との間に可撓性部材を腕に密着させるように押すための可撓性部材押圧用の空気袋を配置し、この空気袋をエアーポンプで膨らませて、腕にカフを巻きつける構造を備えた血圧測定装置が提案されている。この構造は比較的構造がシンプルであることから、主に家庭用の血圧計に使われている。(特許文献2)
また、測定中固定用空気袋と阻血用空気袋の内圧を固定用空気袋の内圧>阻血用空気袋の内圧関係になるような制御を行う装置も提案されている。(特許文献3)
実開平2−135003号公報
特開2005-230175号公報
特開2007−244837号公報 上記の特許文献2になる構造のものは、腕への阻血用空気袋の密着に略円筒形筒状部材と略円筒形の可撓性部材と間に位置する固定用空気袋を膨らませるために、最初に固定用空気袋を膨らませ、略可撓性の部材を腕に密着させる。続いて阻血用空気袋を膨らませ収縮期血圧以上に加圧して、測定部位の動脈阻血し、徐々に阻血用空気袋の空気を排気しながら減圧し、カフの末梢側血流が発生したときの阻血用空気袋内圧を収縮期血圧として測定し、さらに排気による減圧を行い、カフ下動脈血管の圧閉が消失したときの阻血用空気袋の内圧を拡張期血圧として測定するように構成されている。

しかしながら、固定用空気袋を膨張させたときの固定用空気袋の内圧が収縮期血圧及び拡張期血圧より低い場合には、固定用空気袋が阻血用空気袋によって押し戻されてしまい腕を十分に押さえられなくなる。

また、阻血用空気袋の空気量が増加してしまうことから、血圧測定として阻血用空気袋で検出された圧力脈波を用いるオシロメトリック法を採用すると、検出圧力のための脈波が小さくなってしまい正確な測定が行えない場合があった。

また、特許文献3になる構成によれば、固定用空気袋の内圧と阻血用空気袋を押す力とは、固定用空気袋の当たり方次第でバラツキが発生してしまい、当たり方が一定にはならず、固定用空気袋により阻血用空気袋が十分に抑えられない場合があった。

概要

カフ自動巻付け機構で発生する阻血用空気袋の圧力の上腕への伝達の不都合を解消することができるカフ自動巻き付け装置及びそれを備えた血圧計の提供。 カフ自動巻き付け装置は、腕を挿入可能な内径部と開口部とを有し、基部100に固定される筒状部材2と、第1加減圧手段に接続される固定用空気袋4と、開口部の下方縁部2dにその一端が固定され、その途中部位が開口部の上方縁部2bを介して筒状部材の外部に出る全長を有し径方向に拡張するように弾性変形する板状部材3と、板状部材の他端を係止して板状部材の移動を停止する係止手段25、26とを備える。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

筒状のカフに腕を挿入し、上腕部位で血圧を測定する血圧計に用いるカフ自動巻付け装置であって、上腕部まで挿入可能な内径部と、開口部とを有し、基部に固定される筒状部材と、前記筒状部材の内径面に配置され、第1加減圧手段に接続される固定用空気袋と、前記固定用空気袋の内側に位置し、前記開口部の下方縁部にその一端が固定され、その途中部位が前記開口部の上方縁部を介して前記筒状部材の外部に出る全長を有し、かつ径方向拡張するように弾性変形することで、前記固定用空気袋の内周面押圧する板状部材と、前記板状部材の他端を係止して前記板状部材の移動を停止する係止手段と、前記板状部材の内周面側に敷設され、前記上腕の測定部位の全体を圧迫する阻血用空気袋と、前記阻血用空気袋に接続される第2加減圧手段と、を備えることを特徴とするカフ自動巻き付け装置。

請求項2

前記阻血用空気袋の幅方向の中央の長手方向で、基底部から1/4の位置において、前記上腕の測定部位に接する側に敷設される脈波検出用空気袋を設置したことを特徴とする請求項1に記載のカフ自動巻き付け装置。

請求項3

前記脈波検出用空気袋と、前記阻血用空気袋の中央部から腕装着時に心臓側に位置する端の中央部の測定部位に接する側に敷設され、前記阻血用空気袋と開閉弁を介して接続されるサブ空気袋を設置することを特徴とする請求項2に記載のカフ自動巻き付け装置。

請求項4

前記固定用空気袋は、前記筒状部材の前記内周面となる前記開口部の前記下方縁部から前記上方縁部の周方向に沿うように複数個が配置され、複数個の前記固定用空気袋に空気を注入する独立の流路を設け、前記第1加減圧手段との間に、前記板状部材が固定された前記下方縁部側に配設された前記固定用空気袋から前記上方縁部側に配設された前記固定用空気袋にかけて順番に空気を注入する加圧制御弁を、前記独立の流路に接続し、前記第1加減圧手段による加圧で前記開口部の前記下方縁部側から順番に前記固定用空気袋を膨張させて、前記板状部材を送り出すように縮径させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のカフ自動巻き付け装置。

請求項5

前記係止手段は、前記板状部材の幅よりも短い幅の帯状屈曲可能な板部材であり、複数の被係止部を長手方向に沿って形成するとともに、前記板状部材の他端にその一端が回転自在に固定されている被係止部材と、前記被係止部の少なくとも一つに係止する係止位置と前記係止部から退避する退避位置との間で駆動されるアクチュエータを有することを特徴とする請求項1に記載のカフ自動巻き付け装置。

請求項6

前記開口部の前記下方縁部の近傍に前記阻血用空気袋の測定部位に接する第1案内ローラと、前記板状部材の外周面を案内する第2案内ローラと、前記被係止部を案内する第3案内ローラを前記基部に設け、前記第1案内ローラ、前記第2案内ローラ及び前記第3案内ローラの回転に伴い、前記板状部材と前記阻血用空気袋、前記脈波検出用空気袋及び前記サブ空気袋が一体的に形成されたものを前記筒状部材の外面に沿うように案内することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のカフ自動巻き付け装置。

請求項7

請求項1乃至6のいずれか1項に記載のカフ自動巻き付け装置を備え、前記脈波検出用空気袋の圧力変化と前記阻血用空気袋の阻血圧力変化とからカフ圧信号を得るカフ圧力検出手段と、前記カフ圧信号に重畳する脈波を検出して脈波信号を得る脈波検出手段と、前記カフ圧信号と前記脈波信号とに基づき血圧値を決定する血圧検出手段と、前記血圧値を表示する血圧表示手段と、を有する血圧測定装置を含むことを特徴とする血圧計。

請求項8

カフに腕を挿入し、上腕部位で血圧を測定するためのカフ自動巻き付け装置の作動方法であって、上腕部まで挿入可能な内径部と、開口部とを有し、基部に固定される筒状部材と、前記筒状部材の内径面に配置され、第1加減圧手段に接続される複数の固定用空気袋と、前記固定用空気袋の内側に位置し、前記開口部の下方縁部にその一端が固定され、その途中部位が前記開口部の上方縁部を介して前記筒状部材の外部に出る全長を有し、かつ径方向に拡張するように弾性変形することで、前記固定用空気袋の内周面を押圧する板状部材と、前記板状部材の他端を係止して前記板状部材の移動を停止する係止手段と、前記板状部材の内周面側に敷設され、前記上腕の測定部位の全体を圧迫する阻血用空気袋と、前記阻血用空気袋に接続される第2加減圧手段と、を有する自動巻き付け装置の前記筒状部材に腕を挿入した後、前記筒状部材の内周面に配置され、第1加減圧手段に接続される複数の固定用空気袋を、前記第1加減圧手段により、下方縁部から順番に膨張させ、前記板状部材及び前記板状部材の内側に敷設された前記阻血用空気袋、脈波検出用空気袋、サブ空気袋を前記筒状部材より外部に前記筒状部材の外面に沿って外部に送り出し、前記阻血用空気袋、前記脈波検出用空気袋、前記サブ空気袋を前記腕に軽く密着させる工程と、前記板状部材の他端を係止する係止手段により前記板状部材の移動を停止する工程と、前記阻血用空気袋、前記脈波検出用空気袋、前記サブ空気袋を第2加減圧手段により加圧、定速減圧及び急速減圧する工程と、前記急速減圧した後に、前記係止手段による係止を解除する工程と、を備えることを特徴とするカフ自動巻き付け装置の作動方法。

請求項9

請求項1に記載のカフ自動巻き付け装置を用いたオシロメトリック法による検出を行う血圧測定装置であって、脈波検出用空気袋の圧力変化と前記阻血用空気袋の阻血圧力変化とからカフ圧信号を得るカフ圧力検出手段と、前記カフ圧信号に重畳する脈波を検出して脈波信号を得る脈波検出手段と、前記カフ圧信号と前記脈波信号とに基づき血圧値を決定する血圧検出手段と、前記血圧値を表示する血圧表示手段と、を備えることを特徴とする血圧測定装置。

技術分野

0001

本発明は、腕を圧迫するカフを腕に固定する技術に係り、特に、上腕を挿入すると自動的に阻血用空気袋を上腕に巻きつける自動カフ巻き付け装置及びそれを備えた血圧測定装置に関する。

背景技術

0002

医療機関での間接血圧測定に際しては、一般に医師看護師により行われる。間接血圧測定において、上腕へのカフの装着の仕方測定精度に影響を与える。カフの装着向きは、使用する血圧計が採用している測定方式により異なり、取扱説明書通りに行わないと大きな測定誤差を生ずる。聴診法と同じコロトコフ音を検出して測定するマイクロフォン法の場合、カフのマイクロフォンが設置されている側を上腕の中枢側(心臓側)にして装着すると、カフで血管が圧閉されていてもカフ上流側では心臓の収縮拡張に同期した拍動が存在し、これをイクロフォンが検出してしまい、収縮期血圧最高血圧)が実際のそれよりも非常に高く測定されることになる。

0003

また、カフに内蔵している、測定部位を圧迫するための阻血用空気袋は、上腕の内側を走る上腕動脈を確実に圧迫する必要があり、阻血用空気袋の中央部に上腕動脈が位置するようにカフを巻く必要がある。殆どの場合、規格により定められている阻血用空気袋の長さは上腕周長よりも短く上腕の外側に阻血用空気袋が位置するように巻くと、上腕動脈へ阻血用空気袋の圧迫力が正常に伝達されず、正常な場合より低い圧迫力になるため、その分阻血用空気袋の圧力を上げる必要があり、結果として血圧が高く測定される。

0004

また、上腕へのカフの巻き付け強さ強さも血圧測定に影響を与える。緩く巻き付けると、阻血用空気袋を大きく膨張させる必要があり、阻血用空気袋の上腕への密着する面積が小さくなり、阻血用空気袋の圧迫力が小さくなり、上腕動脈を正常に圧迫できず、阻血用空気袋の内圧力を上げる必要があり、結果として血圧が高く測定される。

0005

また、阻血用空気袋が検出する圧力信号重畳している圧力脈波信号を用いて測定するオシロメトリック法の血圧計の場合には、阻血用空気袋の空気量が増えることにより、コンプライアンスが大きくなり、交流信号である圧力脈波信号を減衰させる結果となり、脈波が弱い患者の場合、測定に支障がでる場合がある。また、逆に上腕へのカフの巻き付け強さが強すぎ、拡張期血圧よりも締め付け力が大きい場合には、拡張期血圧が測定できないか低く測定される場合がある。

0006

上述のようなカフの装着による血圧測定誤差を回避するため、医療機関では通常、手馴れた医師、看護師がカフを正しく装着し、血圧測定を行っている。しかしながら、血圧は運動精神作用喫煙等さまざまな原因で常に変動している。最近、医療機関での血圧測定時緊張により擬似高血圧を呈する、いわゆる白衣性高血圧症来院患者の20〜30%の比率で存在することが明らかとなり、落ち着いた状況で測定が行える家庭で測定された血圧の重要性が認められてきている。

0007

これに伴い、家庭用血圧計での正しい血圧測定への要求が大きくなっている。家庭での血圧測定に際して、殆どの場合がパーソナルユースでの使用であり、自分ひとりでカフを上腕に装着(巻付け)して血圧測定することになる。これに対して、血圧計のメーカーは、取扱説明書、ビデオ等により、カフの正しい巻き方を啓蒙しているが徹底は難しく、特に高齢者に対しては十分とは言えない面があった。この対応として、カフの向き、阻血用空気袋の位置を気にしなくてもが外に出るまで腕を挿入すれば自動的に適当な巻き具合(上腕への適当な密着具合)に阻血用空気袋を上腕に密着させるタイプの自動カフ巻き付け装置を備えた自動血圧計が普及してきている。

0008

また、上記の自動カフ巻き付け機構には、阻血用空気袋の外側に板状の可撓性部材を配置し、その外側にワイヤーロープを巻きつけ、このワイヤーロープの一端を電動モ−タの軸に固定した滑車に対して固定し、電動モ−タへの通電に伴い、滑車にワイヤーロープを巻きつけながら引っ張ることで可撓性部材を縮径させることで腕に対してカフを巻きつけるように構成された装置も提案がなされている。(特許文献1)
また、阻血用空気袋の外側に位置する可撓性部材と、略円筒状筐体との間に可撓性部材を腕に密着させるように押すための可撓性部材押圧用の空気袋を配置し、この空気袋をエアーポンプで膨らませて、腕にカフを巻きつける構造を備えた血圧測定装置が提案されている。この構造は比較的構造がシンプルであることから、主に家庭用の血圧計に使われている。(特許文献2)
また、測定中固定用空気袋と阻血用空気袋の内圧を固定用空気袋の内圧>阻血用空気袋の内圧関係になるような制御を行う装置も提案されている。(特許文献3)
実開平2−135003号公報
特開2005-230175号公報
特開2007−244837号公報 上記の特許文献2になる構造のものは、腕への阻血用空気袋の密着に略円筒形筒状部材と略円筒形の可撓性部材と間に位置する固定用空気袋を膨らませるために、最初に固定用空気袋を膨らませ、略可撓性の部材を腕に密着させる。続いて阻血用空気袋を膨らませ収縮期血圧以上に加圧して、測定部位の動脈阻血し、徐々に阻血用空気袋の空気を排気しながら減圧し、カフの末梢側血流が発生したときの阻血用空気袋内圧を収縮期血圧として測定し、さらに排気による減圧を行い、カフ下動脈血管の圧閉が消失したときの阻血用空気袋の内圧を拡張期血圧として測定するように構成されている。

0009

しかしながら、固定用空気袋を膨張させたときの固定用空気袋の内圧が収縮期血圧及び拡張期血圧より低い場合には、固定用空気袋が阻血用空気袋によって押し戻されてしまい腕を十分に押さえられなくなる。

0010

また、阻血用空気袋の空気量が増加してしまうことから、血圧測定として阻血用空気袋で検出された圧力脈波を用いるオシロメトリック法を採用すると、検出圧力のための脈波が小さくなってしまい正確な測定が行えない場合があった。

0011

また、特許文献3になる構成によれば、固定用空気袋の内圧と阻血用空気袋を押す力とは、固定用空気袋の当たり方次第でバラツキが発生してしまい、当たり方が一定にはならず、固定用空気袋により阻血用空気袋が十分に抑えられない場合があった。

発明が解決しようとする課題

0012

したがって、本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、腕の測定部位の全体を圧迫する阻血用空気袋と、測定部位の心臓側を圧迫するサブ空気袋と、測定部位の末梢下流側を圧迫し、かつ下流側の脈波を検出する脈波検出用空気袋とを腕に密着させて脈波の測定を行うための自動カフ巻き付け装置の構成を簡単に実現することができ、この自動カフ巻き付け機構(装置)を備えた測定精度の高い血圧計の提供を目的としている。

課題を解決するための手段

0013

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、筒状のカフに腕を挿入し、上腕部位で血圧を測定する血圧計に用いるカフ自動巻付け装置であって、上腕部まで挿入可能な内径部と、開口部とを有し、基部に固定される筒状部材と、前記筒状部材の内径面に配置され、第1加減圧手段に接続される固定用空気袋と、前記固定用空気袋の内側に位置し、前記開口部の下方縁部にその一端が固定され、その途中部位が前記開口部の上方縁部を介して前記筒状部材の外部に出る全長を有し、かつ径方向に拡張するように弾性変形することで、前記固定用空気袋の内周面を押圧する板状部材と、前記板状部材の他端を係止して前記板状部材の移動を停止する係止手段と、前記板状部材の内周面側に敷設され、前記上腕の測定部位の全体を圧迫する阻血用空気袋と、前記阻血用空気袋に接続される第2加減圧手段と、を備えることを特徴とする。

0014

また、前記阻血用空気袋の幅方向の中央、長手方向で基底部から1/4の位置の前記上腕の測定部位に接する側に敷設される脈波検出用空気袋を設置したことを特徴とする。また、前記脈波検出用空気袋と、前記阻血用空気袋の中央部から腕装着時に心臓側に位置する端の中央部の測定部位に接する側に敷設され、前記阻血用空気袋と開閉弁を介して接続されたサブ空気袋を設置ことを特徴とする。

0015

また、前記固定用空気袋は前記筒状部材の前記内周面となる前記開口部の前記下方縁部から前記上方縁部の周方向に沿うように複数個が配置され、複数個の前記固定用空気袋に空気を注入する独立の流路を設け、前記第1加減圧手段との間に、前記板状部材が固定された前記下方縁部側に配設された前記固定用空気袋から前記上方縁部側に配設された前記固定用空気袋にかけて順番に空気を注入する加圧制御弁を前記独立の流路に接続し、前記第1加減圧手段による加圧で前記開口部の前記下方縁部側から順番に前記固定用空気袋を膨張させて、前記板状部材を送り出すように縮径させることを特徴とする。

0016

また、前記係止手段は、前記板状部材の幅よりも短い幅の帯状屈曲可能な板部材にて、複数の被係止部を長手方向に沿って形成するとともに、前記板状部材の他端にその一端が回転自在に固定されている被係止部材と、前記被係止部の少なくとも1つに係止する係止位置と前記係止部から退避する退避位置との間で駆動されるアクチュエータを有することを特徴とする。また、前記開口部の前記下方縁部の近傍に前記阻血用空気袋の測定部位に接する第1案内ローラと、前記板状部材の外周面を案内する第2案内ローラと、前記被係止部を案内する第3案内ローラを前記基部に設け、前記第1案内ローラ、前記第2案内ローラ及び前記第3案内ローラの回転に伴い、前記板状部材と前記阻血用空気袋、前記脈波検出用空気袋及び前記サブ空気袋が一体的に形成されたものを前記筒状部材の外面に沿うように案内することを特徴とする。

0017

また、上述のカフ自動巻き付け装置(機構)を備え、前記脈波検出用空気袋の圧力変化と前記阻血用空気袋の阻血圧力変化とからカフ圧信号を得るカフ圧力検出手段と、前記カフ圧信号に重畳する脈波を検出して脈波信号を得る脈波検出手段と、前記カフ圧信号と前記脈波信号とに基づき血圧値を決定する血圧検出手段と、前記血圧値を表示する血圧表示手段と、を有する血圧測定装置を含むことを特徴としている。

0018

また、本発明によれば、カフに腕を挿入し、上腕部位で血圧を測定するためのカフ自動巻き付け装置の作動方法であって、上腕部まで挿入可能な内径部と、開口部とを有し、基部に固定される筒状部材と、前記筒状部材の内径面に配置され、第1加減圧手段に接続される複数の固定用空気袋と、前記固定用空気袋の内側に位置し、前記開口部の下方縁部にその一端が固定され、その途中部位が前記開口部の上方縁部を介して前記筒状部材の外部に出る全長を有し、かつ径方向に拡張するように弾性変形することで、前記固定用空気袋の内周面を押圧する板状部材と、前記板状部材の他端を係止して前記板状部材の移動を停止する係止手段と、前記板状部材の内周面側に敷設され、前記上腕の測定部位の全体を圧迫する阻血用空気袋と、前記阻血用空気袋に接続される第2加減圧手段と、を有する自動巻き付け装置の前記筒状部材に腕を挿入した後、前記筒状部材の内周面に配置され、第1加減圧手段に接続される複数の固定用空気袋を、前記第1加減圧手段により、下方縁部から順番に膨張させ、前記板状部材及び前記板状部材の内側に敷設された前記阻血用空気袋、脈波検出用空気袋、サブ空気袋を前記筒状部材より外部に前記筒状部材の外面に沿って外部に送り出し、前記阻血用空気袋、前記脈波検出用空気袋、前記サブ空気袋を前記腕に軽く密着させる工程と、前記板状部材の他端を係止する係止手段により前記板状部材の移動を停止する工程と、前記阻血用空気袋、前記脈波検出用空気袋、前記サブ空気袋を第2加減圧手段により加圧、定速減圧及び急速減圧する工程と、前記急速減圧した後に、前記係止手段による係止を解除する工程、を備えることを特徴とする。

発明の効果

0019

腕の測定部位の全体を圧迫する阻血用空気袋と、測定部位の心臓側を圧迫するサブ空気袋と、測定部位の末梢下流側を圧迫し、かつ下流側の脈波を検出する脈波検出用空気袋とを密着させて脈波の検出を行うための自動カフ巻き付け機構を簡単な構成で低コストで実現することができる。また、この自動カフ巻き付け機構を備えた血圧計では、マイクロフォンを必要とせず、測定精度の高い血圧計が得られる。

発明を実施するための最良の形態

0020

以下に、本発明の一実施形態を添付の図面に基づいて説明する。ここで、以下に述べる構成によれば、自動カフ巻き付け装置1を備えた血圧計200において、右腕Aの肘内側における脈波を測定する場合について述べるが、左腕を挿入後に肘内側の脈波を測定する構成であっても良い。この場合には専用に設計されることになる。また、特に、オシロメトリック法による検出を行う血圧測定装置に使用することで、正確な血圧測定が可能となるが、この他にも脈波検出用空気袋の圧力変化と阻血用空気袋の阻血圧力変化とからカフ圧信号を得るカフ圧力検出手段と、カフ圧信号に重畳する脈波を検出して脈波信号を得る脈波検出手段と、カフ圧信号と脈波信号とに基づき血管年齢を決定する血管年齢決定手段と、血管年齢を表示する血管年齢表示手段とを備えた血管年齢測定装置として自動カフ巻き付け装置1を備えた血圧計200を用いることが可能になる。

0021

図1は、本発明の一実施形態になる自動カフ巻き付け装置1を備えた血圧計100を示す外観斜視図である。本図に図示された自動カフ巻き付け装置1を備えた血圧計200において、右腕Aを挿入可能な略円形の直径寸法が約15cmの内径部と、右腕Aの挿入方向に沿う長方形の開口部2cとを有し、基部100に対して固定される筒状部材2を備えている。

0022

この筒状部材2は、例えば射出樹脂成形品として準備され、図示の形状を維持できる剛性を有している。また、この筒状部材2の開口部2cの下方には下方縁部2dが、またその上方には上方縁部2bが形成されている。

0023

一方、この筒状部材2の内周面2aに配置されるとともに、後述する第1加減圧手段に接続される複数の固定用空気袋4a、4b、4c、4d、4eが筒状部材2の周方向に均等間隔で設けられている。

0024

また、開口部2cの下方縁部2dにその一端が固定され、その途中部位が開口部2cの上方縁部2bを経て筒状部材2の外部に出るとともに、図示のように筒状部材2の下方に延びる全長を有した板状部材3が上記の各固定用空気袋4a、4b、4c、4d、4eの外周面上に対して常時接触するように設けられている。このように、各固定用空気袋4a、4b、4c、4d、4eの外周面上に対して常時接触するために、板状部材3は自然状態では常時径方向に拡張するように弾性変形するように形成されている。このため、板部材3、エンプラ素材であるポリプリレン、ウレタン樹脂材料金属素材またはこれらの複合材料あるいは形状記憶素材を含む各種素材から形成されている。

0025

また、この板状部材3の他端を係止して板状部材3の移動を停止する係止装置を備えている。具体的には、この係止装置は、図示のように複数の被係止部26aを長手方向に沿うように形成するとともに、板状部材3の他端に、回転可能にしてその一端が固定される被係止部材26と、上記の被係止部26aの少なくとも一つに対して係止する係止位置と、通電によって被係止部26aから退避する退避位置との間で駆動されるアクチエータ25aを有した電磁ソレノイド25から構成されている。この電磁ソレノイド25は基部100に対して固定されているので、通電にともない板状部材3を任意の位置で係止できることとなる。

0026

一方、測定部位の全体を圧迫するための阻血用空気袋8が、上記の板状部材3の内周面側に敷設されている。また、脈波の測定部位の心臓側を圧迫するためのサブ空気袋9が、この阻血用空気袋8の測定部位に接する側に敷設されている。さらに、脈波の測定部位の末梢下流側を圧迫し、かつ下流側の脈波を検出するための破線図示の脈波検出用空気袋5が阻血用空気袋8の測定部位に接する側に敷設されている。

0027

これらの阻血用空気袋8とサブ空気袋9と脈波検出用空気袋5は後述する第2加減圧手段であって血圧測定装置20に内蔵されるポンプ及び排気弁などに接続されることで、拡張と縮小を繰り返すように構成されている。

0028

さらに、開口部2cの下方縁部2dの近傍には板状部材3の外周面を案内するように回動される第2案内ローラ27と、被係止部材26を案内するように回動される第3案内ローラ28が基部100の不図示の軸支部によって回動軸支されている。これらの第2案内ローラ27と第3案内ローラ28の回転動作に伴い、板状部材3と阻血用空気袋8とサブ空気袋9の一体物が、筒状部材2の底面に沿うように案内するように構成されており、装置全体の小型化を可能としている。

0029

ここで、上記の構成によれば固定用空気袋4は、筒状部材2の内周面2aとなる開口部2cの下方縁部2dから上方縁部2bの周方向に沿うように複数個分が配設されているが、一つの固定用空気袋として設けておき、第1加減圧手段による加圧によって開口部2cの下方縁部側2dから順番に拡張するようにして、板状部材3を開口部2cを介して外部に送り出すように縮径させることで腕に対して密着させ、固定用空気袋4の縮小にともない板状部材3の弾性変形により拡大することで元の位置に戻るように構成しても良い。

0030

次に、図2の(a)は、破線で図示した腕Aを挿入直後の様子を図示した正面図、また(b)は腕Aに対して各空気袋を腕Aに適度に密着させた様子を図示した正面図である。本図において、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、板状部材3の外周面3bは、第2ローラ27によって案内される。また、板状部材3の下方縁部2dに対する固定部3kの近くには複数の第1ローラ33が下方に向かう付勢力を得るようにして適所に配置されている。この第1ローラ33によって、阻血用空気袋8とサブ空気袋9とが下方縁部2dから外側に向けて、筒状部材2の外面に沿って出るように案内するようにしている。

0031

また、脈波検出用空気袋5は腕Aの肘関節内側部位の動脈Kに対向する位置に設けられている。さらに、上記の被係止部材26は上下から案内部材60によって案内されるとともに、電磁ソレノイド25の通電によってアクチエータ25aが図2(b)に図示の位置に駆動されて案内部材60間で保持できるように構成されている。

0032

次に、図3は、図1の自動カフ巻き付け装置1備えた血圧計200を展開した模式図として図示するとともに血圧測定装置20に接続した構成例のブロック図である。本図において、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛する。

0033

上記の各固定用空気袋4には、通電により開閉駆動される個別の開閉バルブ23a〜23eが接続された配管22が夫々個別に接続されている。また、各個別の開閉バルブ23a〜23eは一本の共通の配管24に接続されている。この配管24は第1ポンプ16に接続されており、各固定用空気袋4内に圧縮空気を送るようにしている。また、配管24からは、固定用空気袋用排気弁17が分岐接続されている。

0034

各開閉バルブ23a〜23eには配線30を介して中央制御部50に接続された開閉バルブ制御部15が接続されており、個別のバルブ開閉制御を、例えば内蔵の圧力センサ15aからの信号に基づき個別制御するように構成されている。

0035

また、電磁ソレノイド25は、中央制御部50に接続された電磁ソレノイド制御部18に対して配線31を介して接続され、上記の係止動作を行うように構成されている。一方、被係止部材26は、支点26k回りに揺動自在になる自由度をもって設けられており、板状部材3の送り出し動作時において左右に揺動して上記の係止を確実に行えるようにしている。このため、ローラ28に左右鍔部を設けると良い。

0036

阻血用空気袋8は図示のように板状部材3の内周面上に敷設されており、配管6を介して加圧及び減圧が行われる。この上のサブ空気袋9は、心臓H側のカフエッジ効果を低減するために設けられる。

0037

ここで、このカフエッジ効果とは、測定部位に空気袋を巻き付け、空気袋を加圧したときに測定部位を圧迫する力は空気袋の中央部位において最も大きくなり、カフの端部の方向に向けて徐々に弱くなり、端部で圧迫力がゼロになる効果を意味する。したがって、図示のように心臓H側にサブ空気袋9を配置することでカフエッジ効果が低減されることとなる。このサブ空気袋9は、配管10を介して加圧及び減圧が行われるように中央制御部50に接続されたサブ空気袋用バイパスバルブ11を介して中央制御部50に接続された第2ポンプ14に接続される。

0038

一方、脈波検出用空気袋5は中央制御部50に接続された圧力センサ12を接続した配管7に接続されており、上記の配管6の分岐部6aと配管7の分岐部7aとの間にはオリフィスを内蔵した流体抵抗器49が接続されている。また、第2ポンプ14と上記の分岐部6aとの間には排気兼減圧用バルブ13が接続されている。

0039

図4は、図1の自動カフ巻き付け装置1を備えた血圧計200において腕周りにカフをセットするまでの動作説明フローチャートである。

0040

本図と、図2図3を参照して腕Aにカフを自動的に巻き付けるまでの動作を説明する。血圧を測定しようとする者は、まず血圧計1に右手を筒状部材2から肘が出るまで挿入する(ステップS1)。ステップS2にて開始スイッチ(不図示)を押す(ON)と、開閉バルブ23a、開閉バルブ23b、開閉バルブ23c、開閉バルブ23d及び排気バルブ17が開の状態にて圧力センサ15aのゼロセットが行われる。

0041

その後、開閉バルブ23a、開閉バルブ23b、開閉バルブ23c、開閉バルブ23d及び排気バルブ17を閉にして血圧計1の初期設定を行う。なお、開始スイッチを設けることなく、血圧計1に右手を筒状部材2から肘が出るまで挿入されたことを自動検知してもよい。

0042

この後、ステップS3において第1ポンプ16が起動(ON)される。この後、ステップS4に進み開閉バルブ23eを開にすることで固定用空気袋4e内へ空気を送り込む。この後、ステップS5において、固定用空気袋4eがフル状態であるか否かの判断が上記の圧力センサ15aによって行われて、圧力センサ15にて検出したカフ圧力Pが規定値閾値)に達しておらずフルでない場合にはステップS4に戻り、空気の送り込みを継続し、カフ圧力Pが規定値(閾値)に達してフルであると判断されると、ステップS6に進み開閉バルブ23eを閉にすることで送気を停止する。

0043

以上の動作で板状部材3は固定部3kに近い部分が腕A側に移動される。次に、隣合う固定用空気袋4d、さらに隣あう固定用空気袋4c、4bへの送気を上記のように行うことで、腕Aの周りに巻きつける状態とし、ステップS8において上方縁部2bに近い固定用空気袋4aがフルであるか否かの判断が行われて、ステップS9において、開閉バルブ23aを閉にすることで、図2(b)に図示のように板状部材3を筒状部材2の開口部2cを介して外部に送り出す状態にする。

0044

このようにして、腕Aに密着できるようになる。その後、ステップS10において電磁ソレノイド25への通電を行い係止状態とする。ステップS11において開閉バルブ23a、開閉バルブ23b、開閉バルブ23c、開閉バルブ23d及び排気バルブ17を開にして固定用空気袋4a、固定用空気袋4b、固定用空気袋4c、固定用空気袋4d、固定用空気袋4eの空気を排気する。

0045

図5図6図1の自動カフ巻き付け装置1を備えた血圧計200において血圧測定装置20で血圧測定を行う場合の動作説明フローチャートである。なお、血圧測定装置20は、基部100に内蔵させてもよい。

0046

自動カフ巻き付け装置1の動作は前述の図4動作フローチャートの通りの動作を行い、この動作に引き続く血圧測定動作フローチャートについて以下に説明する。図5図3を参照して、先ず、ステップS101において空気袋バイパスバルブ11を開にする。次に、ステップS102に進み排気兼定速排気バルブ13を全開にして各空気袋内の残圧をゼロにする。そして、ステップS103において圧力センサ12の初期化のためのゼロセットを行う。その後、ステップS104において排気兼定速排気バルブ13を閉じる。ステップS105において第2ポンプ14をオンする。

0047

特に、サブ空気袋9の空気量を適量にするために、図6のステップS106においてカフ圧力が40mmHgに至ったか否かがチェックされ、40mmHgに至ったらステップS107においてサブ空気袋用バイパスバルブ11を閉じる。ステップS108において被験者の収縮期血圧より30から40mmHg分高い圧力に設定された設定圧カフ圧が至ったか否かをチェックし、カフ圧力が設定圧(閾値)に至ったらステップS109において阻血用の第2ポンプ14をオフする。次に、ステップS110で排気兼定速減圧バルブ13のオリフィス径自動制御して、減圧速度が2〜3mmHg/秒になる制御を開始するとともに、カフ圧力信号の一時記録を開始する。

0048

続くステップS111では、例えばカフ圧力に重畳している脈波形からカフ末梢側への血流による脈波を分離検出して、検出脈波形と分離した血流により発生した脈波の位相差がゼロになったときのカフ圧力を拡張期血圧として検出できたか否かがチェックされる。拡張期血圧の検出がなされるとステップS112において拡張期血圧値が記録される。また、ステップS113において排気兼定速減圧バルブ13を全開にし、またステップS114にてサブ空気袋用パイパスバルブ11を開にし、カフ圧を大気圧にする。

0049

次にステップS115において係止用の電磁ソレノイド25をオフして板状部材3を解除して移動可能な状態にする。ステップS116にて、例えば記録したカフ圧信号から重畳している脈波形を分離し、かつ分離した脈波波形より血流により発生した脈波を検出し、デ−タを時系列にみて最も初期に血流による脈波成分が発生したときのカフ圧力を収縮期血圧と検出する。ステップS117において収縮期血圧を記録する。そして、ステップS118において検出された収縮期血圧値と拡張期血圧値を不図示の表示装置によって表示して一連の動作を終了する。

0050

以上のように本発明によれば、腕を装填後に板状部材3を緩まないように係止機構で固定できる。また、固定用空気袋の空気を抜いた状態で、測定部位に阻血用空気袋8以外の圧迫要素をなくた脈波測定が可能となる。また、板状部材3を測定部位に密着させるときに、若干の緩みを確保することで測定精度への影響を回避でき正確な測定を行うことができる。

0051

さらに、各ローラにより板状部材3と筒状部材2との間の距離を一定にできるので、老若男女による腕の太さの違いを吸収できる。この結果、阻血用空気袋の空気量の変化量を小さくでき、検出される脈波振幅のバラツキを小さくできる。さらにまた、板状部材の内側端を固定することにより、阻血用空気袋、サブ空気袋、脈波検出用空気袋の膨張が一定に規制できた。特に、固定用空気袋を内側から外側に順番に膨らませることにより、板状部材をスムーズに縮径させつつ腕を圧迫するようにできた。

図面の簡単な説明

0052

本発明の一実施形態になる自動カフ巻き付け装置1を示す外観斜視図である。
(a)は、腕Aを挿入直後の様子を図示した正面図、(b)は腕Aに対して各空気袋を密着させた様子を図示した正面図である。
図1の自動カフ巻き付け装置1のブロック図である。
図1の自動カフ巻き付け装置1の動作説明フローチャートである。

図1の自動カフ巻き付け装置1を血圧計に適用した場合の動作説明フローチャートである。

符号の説明

0053

1自動カフ巻き付け装置
2筒状部材
3板状部材
4固定用空気袋
5脈波検出用空気袋
8阻血用空気袋
9サブ空気袋
13排気兼低速減圧弁(第2加減圧手段)
14 第2ポンプ(第2加減圧手段)
16 第1ポンプ(第1加減圧手段)
17 固定用空気袋排気弁(第1加減圧手段)
20血圧測定装置
23開閉バルブ
25電磁ソレノイド(係止手段)
26被係止部材(係止手段)
33 第1ローラ
27 第2ローラ
28 第3ローラ
200血圧計
H心臓
K 動脈

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