(57)【要約】  血圧カフからの空気を、カフサイズにかかわらず、相対的に一定の圧力減少レートで通気させるブリードバルブアセンブリーは、多数チャンバーブリードバルブ、および、それと動作可能に関連した多数位置制御バルブを含む。第１のエンドチャンバーは、カフと空気通信して接続されており、第２の中央チャンバーからは、第１の可撓性ダイヤフラムにより空気的にシールされている。第３のエンドチャンバーは、第２の可撓性ダイヤフラムにより、中央チャンバーから分離されている。第２のダイヤフラムを通る可変フロー面積開口は、制御バルブが、第３のチャンバー−を、雰囲気圧力に空気通信させるよう位置しているときは、第２のチャンバーからの空気を、雰囲気圧力に制御可能に通気させるフローパスを与える。空気は、第１のダイヤフラムに作用する、第１のチャンバーと第２のチャンバーとの間の圧力差の制御された応答をして、第１のチャンバーを通って、カフから通気される。
2009507610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体をリザーバーから通気させるとき、圧力下にあるリザーバー内の圧力変化レートを制御するブリードバルブアセンブリーであって、該ブリードバルブアセンブリーは、以下のものからなる：
内部チャンバーを定義するブリードバルブ；
前記ブリードバルブの内部チャンバー内に、かつ、これに交差して延びるよう配置され、該内部チャンバーを、前記第１のダイヤフラムの正面側上の第１の圧力チャンバーと、前記第１のダイヤフラムの裏面側上の第２の圧力チャンバーとに区分する第１の可撓性ダイヤフラムであって、該第１のダイヤフラムは、前記第１の圧力チャンバーと、前記第２の圧力チャンバーとの間のシールを与え、前記第１の圧力チャンバーは、前記リザーバーと直接空気通信して接続される；
前記ブリードバルブの第１の圧力チャンバーと、前記ブリードバルブの外側の雰囲気圧力との間の第１の通気通路であって、該第１の通気通路は、規制されたフロー面積を持つ；
前記ブリードバルブの第２の圧力チャンバーと、出口との間の第２の通気通路であって、該第２の通気通路は、可変のフロー面積を持つ；かつ、
前記ブリードバルブの内部チャンバーと、動作可能に関連し、かつ、空気通信している選択的に位置可能な制御バルブであって、該制御バルブは、第１の圧力チャンバー、第２の圧力チャンバー、およびリザーバーを圧搾するために、第１の位置に位置可能であり、
前記リザーバーを前記第１の通気通路を通して通気させるために、かつ、同時に前記第２の圧力チャンバーを前記第２の通気通路を介して実質的に一定の圧力減少レートで雰囲気圧力に通気させるために、第２の位置に位置可能であり、かつ、
前記リザーバーを雰囲気圧力に急速に通気させるために、第３の位置に位置可能である。
【請求項２】
請求項１記載のブリードバルブアセンブリーであって、さらに、
前記ブリードバルブの内部チャンバー内に、前記第１のダイヤフラムと、第３の圧力チャンバーを打ち立てるような空間的な関係を持って配置された第２の可撓性ダイヤフラムを、備え、
前記第２の圧力チャンバーは、前記第１のダイヤフラムの裏面側と、前記第２のダイヤフラムの正面側との間に延びており、
前記第３の圧力チャンバーは、前記第２のダイヤフラムの裏面側上にあり、
前記第２のダイヤフラムは、それを通る穴を有して、前記第２の圧力チャンバーと、前記第３の圧力チャンバーとの間に空気通信を与えるものであり；かつ、
軸方向に長いロッドは、前記第２のダイヤフラム内の穴内に位置したテーパー状のティップを有し、前記第２のダイヤフラムは、前記可変フロー面積を形成するよう、前記ロッドのテーパー状のティップと動作可能に関連して、軸方向に移動可能である。
【請求項３】
請求項２記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記血圧カフ、および前記ブリードバルブの第１の圧力チャンバーと空気通信して接続された第１のポート、雰囲気圧力と空気通信する第２のポート、前記ブリードバルブの第３の圧力チャンバーと空気通信する第３のポート、および、前記ブリードバルブの第２の圧力チャンバーと空気通信する第４のポートを持つ。
【請求項４】
請求項３記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記第１、第２、および第３のポートが、空気通信して接続される第１の位置に、
前記第２のポートと、第３のポートが、空気通信して接続される第２の位置に、および、
前記第１、第２、および第４のポートが、空気通信して接続される第３の位置に、位置可能である。
【請求項５】
請求項３記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記第１、第３、第４のポートを空気通信して接続して、前記リザーバー、前記第１の圧力チャンバー、前記第２の圧力チャンバー、および前記第３の圧力チャンバーの同時の圧搾を許すよう、位置可能である。
【請求項６】
請求項３記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記ブリードバルブの前記第２、および第３のポートを空気通信して接続して、前記リザーバーを、前記ブリードバルブの第１の圧力チャンバーを介して、実質的に一定の圧力減少レートで、通気させることを許すよう、位置可能である。
【請求項７】
請求項３記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記ブリードバルブの前記第１、第２、および第４のポートを空気通信して接続して、前記リザーバーを雰囲気圧力に実質的に一定の圧力減少レートに対し加速されたブリードレートで、通気させることを許すよう、位置可能である。
【請求項８】
請求項２記載のブリードバルブアセンブリーであって、
軸方向に長いロッドは、前記第２の可撓性ダイヤフラムが撓んでいない状態にあるとき、望ましい最大のフロー面積を持つ、該ロッドと前記第２の可撓性ダイヤフラムとの間の環状オリフィスを与えるよう、前記第２のダイヤフラム内の穴内において軸方向に選択的に位置可能である。
【請求項９】
請求項２記載のブリードバルブアセンブリーであって、
軸方向に長いロッドのテーパー状の遠位端は、その近傍ベース端での最大断面積から、その遠位端での最小断面積までに、線形にテーパーするロッドの延長よりなる。
【請求項１０】
カフを膨張させるとき、膨張された血圧カフにおける、圧力の変化速度を制御するブリードバルブアセンブリーであって、該ブリードバルブアセンブリーは、以下のものからなる：
内部チャンバーを定義するブリードバルブ；
前記ブリードバルブの内部チャンバー内に、かつ、これに交差して延びるよう配置され、該内部チャンバーを、前記第１のダイヤフラムの正面側上の第１の圧力チャンバーと、前記第１のダイヤフラムの裏面側上の第２の圧力チャンバーとに区分する第１の可撓性ダイヤフラムであって、該第１のダイヤフラムは、前記第１の圧力チャンバーと、前記第２の圧力チャンバーとの間のシールを与え、前記第１の圧力チャンバーは、前記カフと直接空気通信して接続される；
前記ブリードバルブの第１の圧力チャンバーと、前記ブリードバルブの外側の雰囲気圧力との間の第１の通気通路であって、該第１の通気通路は、規制されたフロー面積を持つ；
前記ブリードバルブの第２の圧力チャンバーと、出口との間の第２の通気通路であって、該第２の通気通路は、可変のフロー面積を持つ；かつ、
前記ブリードバルブの内部チャンバーと、動作可能に関連しており、かつ、空気通信している選択的に位置可能な制御バルブであって、該制御バルブは、第１の圧力チャンバー、第２の圧力チャンバー、およびカフを圧搾するために、第１の位置に位置可能であり、
前記血圧カフを、前記第１の通気通路を通して雰囲気圧力に通気させるために、かつ、同時に前記第２の圧力チャンバーを、前記第２の通気通路を介して実質的に一定の圧力レートで雰囲気圧力に通気させるために、第２の位置に位置可能であり、かつ、
前記血圧カフを、雰囲気圧力に急速に通気させるために、第３の位置に位置可能である。
【請求項１１】
請求項１０記載のブリードバルブアセンブリーであって、さらに、以下のものよりなる：
前記ブリードバルブの内部チャンバー内に、前記第１のダイヤフラムとの間に第３の圧力チャンバーを打ち立てるような空間的な関係を持って配置された第２の可撓性ダイヤフラムを、備え、
前記第２の圧力チャンバーは、前記第１のダイヤフラムの裏面側と、前記第２のダイヤフラムの正面側との間に延びており、
前記第３の圧力チャンバーは、前記第２のダイヤフラムの裏面側上にあり、
前記第２のダイヤフラムは、それを通る真中に配置された穴を有して、前記第２の圧力チャンバーと、前記第３の圧力チャンバーとの間に空気通信を与えるものであり；かつ、
軸方向に長いロッドは、前記第２のダイヤフラム内の穴内に位置したテーパー状のティップを有し、前記第２のダイヤフラムは、前記可変フロー面積を形成するよう、前記ロッドのテーパー状のティップと動作的に関連をもって軸方向に移動可能である。
【請求項１２】
請求項１１記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記リザーバー、および前記ブリードバルブの第１の圧力チャンバーと空気通信して接続された第１のポート、雰囲気圧力と空気通信する第２のポート、前記ブリードバルブの第３の圧力チャンバーと空気通信する第３のポート、および前記ブリードバルブの第２の圧力チャンバーと空気通信する第４のポートを持つ。
【請求項１３】
請求項１２記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記第１、第２、および第３のポートが空気通信して接続される第１の位置に、前記第２のポートと、第３のポートが空気通信して接続される第２の位置に、および、前記第１、第２、および第４のポートが空気通信して接続される第３の位置に、位置可能である。
【請求項１４】
請求項１２記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記第１、第３、第４のポートを空気接続して、前記血圧カフ、前記第１の圧力チャンバー、前記第２の圧力チャンバー、及び第３の圧力チャンバーの同時の圧搾を許すよう、位置可能である。
【請求項１５】
請求項１２記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記ブリードバルブの前記第２、および第３のポートを空気通信して接続して、前記血圧カフを、前記ブリードバルブの第１の圧力チャンバーを介して、実質的に一定の圧力減少レートで、通気させることを許すよう、位置可能である。
【請求項１６】
請求項１２記載のブリードバルブアセンブリーであって、
前記選択的に位置可能な制御バルブは、前記ブリードバルブの前記第１、第２、および第４のポートを空気通信して接続して、前記リザーバーを雰囲気圧力に実質的に一定の圧力減少レートに対し加速されたブリードレートで、通気させることを許すよう、位置可能である。
【請求項１７】
請求項１１記載のブリードバルブアセンブリーにおいて、
軸方向に長いロッドは、前記第２の可撓性ダイヤフラムが撓んでいない状態にあるとき、望ましい最大のフロー面積を持つ該ロッドと前記第２の可撓性ダイヤフラムとの間の環状オリフィスを与えるよう、前記第２のダイヤフラム内の穴内において軸方向に選択的に位置可能である。
【請求項１８】
請求項１１記載のブリードバルブアセンブリーにおいて、
軸方向に長いロッドのテーパー状の遠位端は、その近傍ベース端での最大断面積から、その遠位端での最小断面積まで、線形にテーパーするロッドの延長よりなる。
【請求項１９】
あるカフ圧力にまで膨張された血圧を、カフサイズによらない比較的に一定のカフ圧力減少レートでブリードバルブを通って通気させるための方法であって、以下のステップからなる：
前記ブリードバルブ内に、第１の圧力チャンバー、および第２の圧力チャンバーを、空気的にシールされた関係で設けるステップ；
前記第１の圧力チャンバー、及び前記第２の圧力チャンバーを、カフ圧力にまで圧搾するステップ；
前記膨張されたカフと、前記第１の圧力チャンバーとの間に、空気流通信を打ち立てるステップ；
前記第２の圧力チャンバーを前記カフから孤立させ、前記第２の圧力チャンバーと、雰囲気圧力との間に空気通信を打ち立てるステップ；
前記第２の圧力チャンバーからの空気を、前記第２の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間の圧力差に応答して、比較的一定の圧力減少レートで通気させるステップ；および、
前記第１の圧力チャンバーからの空気を、前記第１の圧力チャンバーと前記第２の圧力チャンバーとの間の圧力差に対し規制された応答をして、雰囲気圧力に通気させるステップを備え、これにより、カフ内の圧力は、カフの大きさに依存しない比較的一定のカフ圧力変化レートで減少される。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、
前記第２の圧力チャンバーからの空気を、前記第２の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間の圧力差に応答して、比較的一定の圧力減少レートで通気させるステップは、以下のことよりなる：
前記第２の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間に、可変面積空気フロー開口を設けること、該開口の面積は、前記第２の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間の圧力差に応答して自己調整するものであり、これにより、前記第２の圧力チャンバー内の圧力は、空気が、比較的一定の圧力減少レートで通気するとき、減少される。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法において、
前記開口の面積は、前記第２の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間の圧力差が減少するにつれ、増大する。
【請求項２２】
請求項２０記載の方法において、
前記第１の圧力チャンバーからの空気を、前記第１の圧力チャンバーと前記第２の圧力チャンバーとの間の圧力差に応答して通気させ、これにより、前記カフ内の圧力が、該カフの大きさに依存しない比較的一定のカフ圧力変化レートで減少されステップは、以下のことよりなる：
前記第１の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間に、空気フロー通路を設けること；および
前記空気フロー通路へのフロー面積を、前記第１の圧力チャンバーと前記第２の圧力チャンバーとの間の圧力差に対し規制された応答をして変化させること、これにより、前記第１の圧力チャンバー内の圧力が、前記第２の圧力チャンバー内の圧力の減少とともに減少する。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、
前記ブリードバルブ内に第１の圧力チャンバー、および第２の圧力チャンバーを、空気的にシールされた関係で設けるステップは、前記第１の可撓性ダイヤフラムの第１の側上に前記第１の圧力チャンバーを設け、前記第１の可撓性ダイヤフラムの第１の側上に前記第２の圧力チャンバーを設けることよりなる。
【請求項２４】
請求項２３記載の方法において、
前記空気フロー通路へのフロー面積を変化させるステップは、前記第１の可撓性ダイヤフラムを、前記空気フロー通路と動作的に関連させて配置することよりなり、これにより、前記フロー面積は、前記第１の可撓性ダイヤフラムが前記空気フロー通路に向けて撓むとき、減少し、前記第１の可撓性ダイヤフラムが前記空気フロー通路から離れるよう撓むとき、増大する。
【請求項２５】
請求項２０記載の方法において、
前記第２の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間に、可変面積空気フロー開口を与えるステップは、以下のステップよりなる：
前記ブリードバルブ内に第２の可撓性ダイヤフラムを、該第２の可撓性ダイヤフラムの第１の側上に、前記第２の圧力チャンバーが位置し、該第２の可撓性ダイヤフラムの第２の側上に、前記第３の圧力チャンバーが位置するよう、設けること；
前記第３の圧力チャンバーと、雰囲気圧力との間に空気通信を打ち立てること；
前記第２の可撓性ダイヤフラムを通って、空気フロー穴を設けること；
テーパー状の要素を、前記第２の可撓性ダイヤフラムを通る前記空気フロー穴を通って伸びるよう位置させ、これにより、前記テーパー状要素の外周の周りに、前記可変面積空気フロー開口を打ち立てること。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法において、
前記テーパー状要素の外周の周りの前記空気フロー開口の面積は、前記第２の可撓性ダイヤフラムが、前記第２の圧力チャンバーと、雰囲気圧力との間の圧力差の変化に応答して、前記テーパー状要素に対し軸方向に移動するとき、変化する。
【請求項２７】
請求項１９記載の方法において、さらに、
空気を前記カフから急速に通気させるために、前記カフと雰囲気圧力との間の直接の空気通信を選択的に打ち立てるステップを、備える。
【請求項２８】
請求項１９記載の方法において、さらに、
空気を前記第２の圧力チャンバーから急速に通気させるために、前記第２の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間の直接的空気通信を選択的に打ち立てるステップを、備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年９月１３日に出願された、名称、“自己補償する血圧ブリードバルブ”を有する、同時係属中の、本出願と同じ譲受人に譲渡された米国特許出願第１１／２２５,７４４号の一部継続出願であり、その全体の内容は、参照によってここに組み入れられる。
【０００２】
本発明は、一般に、血圧測定装置の分野に関し、特に、マニュアル、または電子血圧測定装置のいずれかにおいて使用される、略一定カフ圧力低減レートバルブに関係する。
【背景技術】
【０００３】
動脈血圧を測定するのに共通に使用されるタイプの、血圧計とも言われる、血圧測定装置は、たとえば、患者の腕あるいは足、等の手足にフィットするようあてがわれる、通常、カフとも言われる、膨らませることの可能なそでを含む。該カフは、加圧された空気で、該カフの内側チャンバーを選択的に膨らませる装置と流体通信している内側チャンバーを含む。ゲージが、該カフ内の空気圧力をモニターするよう、該カフの内側チャンバーと流体通信して、動作可能に接続されている。ブリードバルブはまた、カフを収縮させることが望まれる場合には、内側チャンバーの選択的な圧力低下を許すよう、前記内側チャンバーと流体通信して、動作可能に接続されている。
【０００４】
典型的な従来のマニュアル血圧計においては、該カフの内側チャンバーは、長い可撓性のあるチューブを介して、空気バルブに接続されている。動作において、該カフは、患者の腕の周りに、あてがわれ、すなわち、巻かれ、一度そのように位置されると、該カフは空気バルブを、空気を、チューブを介してカフの内側チャンバー内に供給するよう圧搾することによって、膨らまされる。一度、該カフの内側チャンバーが、圧力ゲージに示されるように、患者の予想される心臓収縮期の血圧を越えて所望のレベルにまで膨らませられると、該カフは、ブリードバルブを開いて該カフの内側チャンバー内の圧縮された空気がゆっくりと大気にまで至ることを許すようにして、収縮せられる。聴診器が、該カフが収縮されるとき、患者の動脈のパルスをモニターするよう、該カフの下、および患者の腕の動脈の上に位置せられ、これにより、心臓圧縮期の、および心臓拡張期の血圧を、コロトコフ音に聞き耳をたてることによって、決定することを許すことができる。
【０００５】
心臓圧縮期の、および心臓拡張期の血圧は、腕の動脈を通る血の流れによる、カフ圧力の微細な変化を検出することにより、オシロメトリック法により測定することができる。このオシロメトリック法による測定は、また、膨張可能なカフを利用し、かつ、一般に、該カフの内側チャンバー内の圧力をモニターするために、トランスデューサーのような、１つ、またはそれ以上の圧力測定装置を利用する。該トランスデューサーは、該カフが収縮されるにつれ、該カフ内の平均圧力、および患者の動脈内の流れによる該カフ圧力の小さい変化の両方をモニターする。電子回路は、圧力感知装置からの信号を処理し、心臓収縮期の、および心臓膨張期の血圧を決定する。モーター駆動のポンプは、通常、該カフを膨らませるために設けられている。しかしながら、膨張は、空気バルブにより与えられることができる。 典型的に、デジタルディスプレイは、心臓収縮期の、および心臓膨張期の血圧を表示するために、設けられている。
【０００６】
正確な測定を得るために、膨張されたカフは、毎秒約２から約３ミリメーター水銀（２−３mmHg）の範囲の、または、１心拍につき約２から約３ミリメーター水銀（２−３mmHg ）の範囲の、比較的一定レートで収縮させることが必要である。比較的一定のブリードフローレートを維持することは、多くの先行技術の血圧計を用いるとき、特に、訓練されていない人によって使われるとき、問題であった。例えば、従来のマニュアル血圧計においては、代表的な通気弁は、それを通っての空気の流れを、つまみネジの操作によってフロー面積を選択的に限定することによって調整することのできる空気通路を持っている。該つまみネジは、カフが膨張されているときは、通気弁通路を十分に閉めるよう締め上げられる。該カフが、望ましいスタート圧力に膨張されると、ユーザーは、マニュアルで、該つまみネジを回してわずかに通気弁通路を開け、カフの収縮を始めるようにする。ユーザーはまた、聴診器を用いて患者の動脈をモニターし、上記コロトコフ音に聞き耳をたてて、心臓収縮期の圧力および心臓膨張期の圧力が到達したときを検出するようにする。該カフが収縮するとき、ユーザーは、圧力ゲージ上に登録されたカフ圧力の減少に従うようにすべきであり、かつ、略一定のブリードレートを維持するようにする試みにおいて、カフ内の圧力が減少するとき、通気弁つまみネジを連続的に調節して、通気弁通路をとおしてのフロー面積を増大するようにすべきである。ユーザーは、このレートを、同時に、特徴的なコロトコフ音に聞き耳をたてることに集中し続けて、心臓収縮期の、および心臓膨張期の血圧を検出しながら、所望のレート範囲内に維持するようにすべきである。理想的な条件下においても、カフが収縮するときに、つまみネジを調整することにより所望の線形の圧力減少を、マニュアル的に維持するようにすることは困難である。動脈音に聞き耳をたてようとしているときに、そのようにすることはさらに一層困難である。一度、カフ圧力が心臓膨張期の圧力点に落ちると、ユーザーは、そのときはさらに、つまみネジを調整して通気弁通路を十分に空け、これにより、カフの急速な最終収縮を与えて患者の安心を確保するようにしなければならない。
【０００７】
電子的血圧測定装置は、線形のカフ圧力減少を持って、設計されることができる。このような装置は、膨張されたカフの内部チャンバーを、そのフローレートが電子的に制御されるポートを介して通気させるバルブを持つ。該カフを収縮させるために、コントローラーはバルブを選択的に開ける。この選択的な開放は、固定された領域ポートの空気流の動きを補償するために必要である。固定された領域ポートにおいて、通気フローレートは、通気プロセスにおける任意の与えられた時点での該ポートを横切る圧力差の関数として変化する。内部チャンバー内の圧力が、収縮プロセスの間に連続的に減少するとき、圧力差−すなわち、カフの内部チャンバー内の圧力と、雰囲気圧力との間の差異−は、これもまた連続的に減少する。それゆえ、通気ポートを交差しての圧力差が連続的に減少しているので、フローレートは、収縮プロセスの間に望ましい２−３mmHg／秒のレートを与えるよう比較的一定のままで維持はされず、むしろ連続的に減少する。
【０００８】
カフの圧力チャンバーの膨張された体積が、従来の固定面積オリフィスブリードバルブを通ってのブリードレートに影響を与えることは、よく知られている。たとえば、大人用のカフは、代表的におよそ２７センチの長さ、およびおよそ１２.５センチの幅を持つ圧力チャンバーを持ち、一方、小さい子供用のカフは、代表的におよそ１３センチの長さ、およそ５センチの幅を持つ圧力チャンバーを持つ。大人用のカフの膨張された体積が、子供用のカフの膨張された体積の何倍ものものであるという事実は、固定のフロー面積開口を持つブリードバルブを介しての各カフにおける収縮のための圧力減少の速度に実質的な影響を持つ。大きい体積のカフは、より小さい体積のカフが発揮するよりより遅い圧力減少を与えられた膨張圧力において発揮する。上記したようにこの圧力減少レートは、カフが収縮するとき一定であることを維持するものではなく、むしろ、カフが該カフ内の圧力低下により収縮するとき、減少する。
【０００９】
米国特許第４，５８７，９７４号明細書において、リンク（Link）は、カフの膨張、または収縮プロセスを使用するカフのサイズとは独立して、実質的に一定のレートで制御する目的を持った血圧カフのための圧搾をする、および非圧搾をする設計を開示している。好ましい配列においては、開示された装置は、可撓性のあるダイヤフラムを支持する壁により分割された内部体積を定義するハウジングを含む。この分割は、制御チャンバーおよび活性チャンバーを形成し、壁およびダイヤフラムがそれらの間の境界を形成している。活性チャンバーは、血圧カフ、および周囲雰囲気への通気通路と、空気圧通信している。制御チャンバーは、活性チャンバーと、分割壁における開口を介して空気圧通信しており、該開口は、空気圧抵抗を形成している。可撓性ダイヤフラムは、活性チャンバーと制御チャンバーとの間の圧力差に応答して移動し、活性チャンバーから通気通路への出口を選択的に開く、または閉じる。カフを非圧搾するにおいて、カフからの空気は活性チャンバーを通りぬけ、ダイヤフラムをして、通気通路から離れるよう制御チャンバーに向けて曲がらしめ、これにより、通気通路を空けて空気が活性チャンバーから周囲雰囲気に通気することを許す。同時に、空気は、制御チャンバーと活性チャンバーとの間を該両チャンバー間の抵抗開口を通って通り、チャンバー間の圧力を再バランスするようにする。このように、該ダイヤフラムは通気通路を連続的に開き、かつ閉じるように、通気通路への出口に対して、前へ、および後ろに揺れ動く。これは、カフが活性チャンバーを通して収縮する速度を制御し、前記ダイヤフラムの撓む特性により決定される実質的に線形の速度を生じる。
【００１０】
しかしながら、米国特許第４，５８７，９７４号明細書で開示された装置は、一度、膨張圧力点が達成されると、患者の安心のために、カフの直接の雰囲気圧力への急速な収縮を与えることはない。さらに、装置の通気バルブが収縮プロセスの初めに開かれるとき、カフ圧力の突然の低下が、前記ダイヤフラムが十分に応答して通気ポートを閉鎖するまで、最初に起こり得る。このような突然の減少は、特に、小さいカフについては比較的に大きいものであり、かつ、血圧測定プロセスを混乱させるものである。さらに、この突然の圧力減少の後に、空気が制御チャンバーからフロー抵抗を介して、かつ活性通気チャンバーに流れこみ、圧力差を減らす間に、比較的に大きな差圧がダイヤフラムを横切って存在する。この圧力バランス化が完了されるまで、収縮プロセスは適切に開始することはできない。一度収縮プロセスが始まると、最終的な線形の安定状態が達成されるまで、カフの最初の収縮はゆっくりと進む。
【００１１】
米国特許第４，５８７，９７４号明細書で開示された装置では、システムを圧搾するために必要な時間は長くなる、なぜなら、制御チャンバーに入り込む空気は、第１に、フロー制限器を通って進まなければならず、これは、カフが圧搾される時間と、制御チャンバーがカフ圧力にまで圧搾される時間との間の時間遅延を生ずるからである。もしユーザーが、制御体積における圧力がカフ内の圧力に達するまで待たなければ、閉鎖バルブがカフ収縮プロセスを開始するよう開けられるとき、カフ圧力の急激な減少（小さいカフについて大きくなり得る）がある。また、ブリードバルブの制御チャンバー内の圧力が、カフ圧力と等しくなるとき、カフ圧力はもとに戻り、カフ圧力の減少、これは小さいカフについては大きい、を生じ、これはカフ圧力を所望の開始圧力レベルに戻すような、さらなるポンプ動作を必要とする。
【００１２】
前述の欠陥は、装置の設計を複雑にする。例えば、前述の効果を最小にするために、ダイヤフラムは低い慣性を持つよう選ばれなくてはならない。該ダイヤフラムはまた、動作範囲を通して出口通気開口に対してバルブステムを移動させるような、それを横切っての高い圧力差を要求してはならない。該ダイヤフラムはまた、大きなカフの急速な収縮が可能であるように、出力ポートにおいて十分なフロー面積を与えなければならない。
【特許文献１】米国特許第４，５８７，９７４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２２０，９２５号明細書
【発明の開示】
【００１３】
本発明の１つの側面の目的は、比較的一定の圧力減少レートを示す自己補償型ブリードバルブアセンブリーを与えることである。
【００１４】
本発明の１つの側面の目的は、使用されるカフのサイズに依存しない、比較的一定の圧力減少レートで通気する自己補償型ブリードバルブアセンブリーを与えることである。
【００１５】
本発明のさらなる側面の目的は、使用されるカフのサイズに依存しない、比較的一定の圧力減少レートで、血圧カフからの空気を通気する方法を、与えることである。
【００１６】
本発明の側面において、ブリードバルブアセンブリーは、膨張した血圧カフの収縮の間に圧力変化レートを自己制御し、血圧測定プロセスを容易にするように、設けられている。該ブリードバルブアセンブリーは、相互に関連して動作するブリードバルブ、および制御バルブを含む。該ブリードバルブは、該ブリードバルブの内部チャンバーを横切って延びる第１の可撓性ダイヤフラムにより、第１の圧力チャンバーと第２の圧力チャンバーとに区分される内部チャンバーを定義する。第１のダイヤフラムは、該第１のダイヤフラムの第１の側上の第１の圧力チャンバーと、該第１のダイヤフラムの第２の側上の第２の圧力チャンバーとの間のシールを与える。第２のダイヤフラムは、第２の圧力チャンバーを、第３の圧力チャンバーから区切る。この第３の圧力チャンバーは、前記第２の圧力チャンバーの第２の側上にあり、それの第１の側は、前記第２の圧力チャンバー上にある。ブリードバルブの第１の圧力チャンバーから雰囲気圧力への規制されたフロー面積の出口を持つ第１の通気通路は、第１の圧力チャンバーを、ブリードバルブの外側に通気するフローパスを与える。第２の通気通路は、ブリードバルブの第２の圧力チャンバーからブリードバルブの第３の圧力チャンバーに開いており、かつ、可変フロー面積を持つ。選択的に位置可能な制御バルブは、ブリードバルブの内部チャンバーの３つのセクションと動作可能に関連しており、かつ、空気通信して接続されている。該制御バルブは、３つの圧力チャンバー内の圧力を等しくするために、第１の位置に位置可能であり、第１の圧力チャンバーを介して第１の通気通路を通して血圧カフを通気するために、および、第２の圧力チャンバーを第２の通気通路を介して実質的に一定の圧力減少レートで周囲雰囲気に通気させるために、第２の位置に位置可能であり、かつ、血圧カフを周囲雰囲気に急速に通気させるために、あるいは、血圧測定プロセスの一部の間にカフ圧力を急速に減少させるために、ブリードバルブをバイパスする第３の位置に位置可能である。
【００１７】
ブリードバルブアセンブリーの実施形態において、第２の可撓性ダイヤフラムは、第３の圧力チャバーを打ち立てるよう第１のダイヤフラムと空間を置いた関係で、ブリードバルブの内部チャンバー内に設けられている。この実施形態において、該第２の圧力チャンバーは、第１のダイヤフラムと第２のダイヤフラムとの間に伸び、かつ、第３の圧力チャンバーは、第２のダイヤフラムの対向する側にある。該第２のダイヤフラムは、第２の圧力チャンバーと第３の圧力チャンバーとの間の空気通信を与える、それを通過する中央に位置した穴を有する。テーパー状となった遠位端を有する軸方向に長いロッドは、第２の可撓性ダイヤフラム内の穴内に位置している。カフの収縮モードの間に、第２の圧力チャンバーと第３の圧力チャンバーとの間には圧力差が存在する。この圧力差は、第２の可撓性ダイヤフラムを、テーパー状の遠位端に対して軸方向に、かつ、テーパー状の遠位端と動作可能に関連して移動させ、第２と、第３の圧力チャンバー間に可変面積の開口を形成させる。１つの実施形態において、軸方向に長いロッドは、第２の可撓性ダイヤフラム内の穴内に選択的に軸方向に位置し、第２の可撓性ダイヤフラムが撓んでいない状態にあるときに、ロッドと第２の可撓性ダイヤフラムとの間に所望の最大フロー面積を持つ環状のオリフィスを与える。１つの実施形態において、軸方向に長いロッドのテーパー状の遠位端は、その近傍ベース端での最大断面積からその遠位端での最小断面積まで、線形にテーパーするロッドの延長である。
【００１８】
ブリードバルブアセンブリーの双対のダイヤフラムの実施形態において、選択的に位置可能な制御バルブは、血圧カフ、ブリードバルブの第１の圧力チャンバー、および空気ポンプと空気通信して接続された第１のポートを持つ。第２のポートは、雰囲気圧力と空気通信している。第３のポートは、ブリードバルブの第３の圧力チャンバーと空気通信しており、第４のポートは、ブリードバルブの第２の圧力チャンバーと空気通信している。カフの膨張モードにおいて、制御バルブは、第１、第３、および第４のポートが、ブリードバルブの第１、第２、および第３の圧力チャンバー内の圧力を圧搾し、平均化するために、空気通信して接続される第１の位置に位置している。カフの収縮モードにおいて、制御バルブは、第２、および第３のポートが、第３の圧力チャンバーを第２の通気通路を通して実質的に一定のブリードレートで雰囲気圧力に通気させるよう、相互に空気通信して接続される第２の位置に位置している。また、このモードの間は、第1、及び第４のポートは閉じられている。第１の圧力チャンバー、および接続されたカフは、以下で記述されるように、第１の通気通路を介して実質的に一定の圧力減少レートで、雰囲気圧力に同時に通気される。カフ圧力が急速に雰囲気圧力に通気される最終のカフ収縮モードにおいては、制御バルブは、第１、第２、および第４のポートが、血圧カフを雰囲気圧力に急速に通気させるよう空気通信して接続される、第３の位置に位置している。
【００１９】
本発明の１つの側面において、あるカフ圧力にまで膨張された血圧カフを、カフサイズによらない比較的に一定のカフ圧力減少レートで、ブリードバルブを通って通気させるための方法が与えられる。該方法は、ブリードバルブ内に、第１の圧力チャンバー、および第２の圧力チャンバーを、空気的にシールされた関係で設けるステップ；第１の圧力チャンバー、及び第２の圧力チャンバーを、カフ圧力にまで圧搾するステップ；膨張されたカフと、第１の圧力チャンバーとの間に、空気流通信を打ち立てるステップ；第２の圧力チャンバーをカフから孤立させ、第２の圧力チャンバーと、雰囲気圧力との間に空気通信を打ち立てるステップ；第２の圧力チャンバーからの空気を、第２の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間の圧力差に応答して、比較的一定のブリードレートで通気させるステップ；および、第１の圧力チャンバーからの空気を、第１の圧力チャンバーと第２の圧力チャンバーとの間の圧力差に対し規制された応答をして、雰囲気圧力に通気させるステップを備え、これにより、カフ内の圧力が、カフの大きさに依存しない比較的一定のカフ圧力変化レートで減少する。
【００２０】
第２の圧力チャンバーからの空気を制御可能に通気させるために、可変面積空気流開口が、第２の圧力チャンバーと雰囲気空気との間に設けられる。該開口の面積は、第２の圧力チャンバーと雰囲気空気との間の圧力差に応答して、自己調整し、該開口の面積は、該第２の圧力チャンバーと雰囲気空気との間の圧力差が減少するにつれ、増大する。第１の圧力チャンバーからの空気を、第１の圧力チャンバーと第２の圧力チャンバーとの間の圧力差に対し規制された応答をして通気させるために、第１の圧力チャンバーと雰囲気圧力との間に空気フロー通路が設けられ、空気フロー通路へのフロー面積は、第１の圧力チャンバーと第２の圧力チャンバーとの間の圧力差に応答して規制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
今、図１、図２、および図３を参照して、本発明の好ましい実施形態のブリードバルブアセンブリー１０は、ブリードバルブ２０、該ブリードバルブ２０と動作可能に関連する選択的に位置可能な制御バルブ５０を含む。該ブリードバルブ２０は、固定された内部体積を持つ内部チャンバーを定義する３部分ハウジング２２を含み、これは、一対の離れて配置された可撓性ダイヤフラム３０および４０により、３つの分離したチャンバーに分割される。可撓性ダイヤフラム３０および４０の各々は、環状の部分３２，４２、および各ダイヤフラムの環状の部分の正面側３１、４１から外側に延びる中央に配置された指抜き状部分３４、４４を持つ、比較的に薄いディスクである。該ダイヤフラム３０および４０は、銅、アルミニウム、錫、等の金属からなっていてもよく、あるいは、弾性材料からなっていてもよい。該ダイヤフラムはまた、平坦であってもよい；すなわち、指抜き状部分３４、４４を、置き換える平面内中央ディスクを持っていてもよい。
【００２２】
第１の可撓性ダイヤフラム３０は、ブリードバルブ２０の内部チャンバーを交差して延び、内部チャンバーを、第１のダイヤフラム３０の正面側３１上の第１の圧力チャンバー２５、および、第１のダイヤフラム３０の裏面側３３上の第２の圧力チャンバー３５に区分する。第１の圧力チャンバー２５は、第１のダイヤフラム３０により第２の圧力チャンバー３５から、空気圧的にシールされており、該第１のダイヤフラム３０の端の周りに、およびその各表面上に伸びる一対のシール１２および１４上に支持されている。該シール１２および２４は、ハウジング２２の上側端キャップ２６内のランド２３内に、Ｏリング１２が、第１のダイヤフラム３０の正面側３１に隣接して配置され、Ｏリング１４が第１のダイヤフラム３０の裏面側３１に隣接して配置されている。
【００２３】
第２の可撓性ダイヤフラム４０は、ブリードバルブ２０の第２の圧力チャンバー３５を交差して延び、第２のダイヤフラム４０の裏面側４３上に第３の圧力チャンバー４５を形成している。第２のダイヤフラム４０は、シール１６および１７間の、ハウジング２２の下方端キャップ２８内のランド２７内で、その半径方向に外側の表面の周りに支持されている。シール１６および１７は、第２のダイヤフラム４０のエッジの回りに周状に、かつ、各表面上に伸びている。シール１６および１７は、それぞれ、第２のダイヤフラム４０の正面側４１に隣接して、および裏面側４３に隣接して配置されている。シール１６および１７は、中央圧力チャンバー３５、第３の圧力チャンバー４５との間に空気圧のシールを与える。第２のダイヤフラム４０は、それを通過する図５、および図７の中央に位置する穴４６を有し、これは、第２の圧力チャンバー３５と、第３の圧力チャンバー４５との間に空気圧の通信を打ち立てる流体フロー通路を与える。
【００２４】
参照体積を定義する第２の圧力チャンバー３５は、間隔をおいて配置されたダイヤフラム３０および４０の間にある。第１の圧力チャンバー２５は、第１のダイヤフラム３０の正面側上にある。第３の圧力チャンバー４５は、第２のダイヤフラム４０の裏面側にある。カフ収縮プロセスを通して実質的に一定のままである参照体積は、第１、及び第３の圧力チャンバーに比較して比較的に大きい。ブリードバルブ２０の描かれた実施形態において、第１の圧力チャンバー２５は、高圧力チャンバーと言われ、第２の圧力チャンバー３５は、中圧力チャンバーと言われ、第３の圧力チャンバー４５は、低圧力チャンバーと言われる。
【００２５】
ブリードバルブ２０の好ましい実施形態のハウジング２２は、それを通して軸方向に伸びる中央ボアを持つシリンダー２４、該シリンダー２４の上端にマウントされた上端キャップ２６、および、該シリンダー２４の下端にマウントされた下端キャップ２８を含む。上記上端キャップ２６、および下端キャップ２８は、該終端キャップ２６および２８の各フランジの間に延びる少なくとも２つのクランプネジ１８により前記シリンダー２４の各上端および下端に固定されている。その中に第１の可撓性ダイヤフラム３０が支持されている上述のランド２３は、終端キャップ２６内に形成されている。同様に、その中に第２の可撓性ダイヤフラム４０が支持されている上述のランド２７は、終端キャップ２８内に形成されている。
【００２６】
上記上端キャップ２６は、終端取り付け体６０を受けるよう内部にネジ切りがなされた、それを通る中央穴を持つ。該終端取り付け体６０は、前記終端キャップ２６の中央穴内にネジ切りがなされるよう収容された、ネジ切りがなされたティップを持つ軸方向に伸びるシャフトを持つ。周状シール６１、たとえばＯリングシールは、終端キャップ２６の中央穴内に、中央穴の内部表面と、終端取り付け体６０のシャフトの外部表面との間にシールを与えるように配置されている。さらに、終端取り付け体６０は、上側圧力チャンバー２５内への開口６４を持つ、それを通って延びる軸方向穴６２を持つ。前記終端取り付け体６０内を、軸方向に伸びる中央穴６２は、上側圧力チャンバー２５内からの流体を、直接、ブリードバルブ２０の外側の雰囲気空気に通気させる第１の通気通路を形成する。中央穴６２への出口は、規制されたフロー面積を有する。図４、および図６の弾性リング６６、例えば、Ｏリングは、終端取り付け体６０の端面上に設けられており、中央穴６２への出口の周りに周状に延びている。前記終端取り付け体６０は、Ｏリングが接触するには十分遠くに、終端キャップ２６の中央ボア内にネジ切りがなされており、第１の可撓性ダイヤフラム３０の指抜き状の外側突起３４の表面に対してシールをしている。このシールは、Ｏリング６０によるダイヤフラム３０のプリローディングを介して設けられている。
【００２７】
上記下側終端キャップ２８は、また、終端取り付け体７０を受けるよう内部にネジ切りがなされた、それを通って延びる中央穴を持つ。終端取り付け体７０は、前記終端キャップ２８の中央穴内にネジ切りがなされるよう収容された、軸方向に伸びるネジ切りがなされたシャフトを持つ。該終端取り付け体７０は、それを通って延びる軸方向穴７２を持ち、それにおいては、軸方向に長くされたロッド８０は、たとえば、終端キャップ２８の中央ボア内に配置された圧力シール、等の弾性ブッシング７１上に支持されている。該ブッシング７１は、単に、軸方向に長いロッド８０のための支持を与えるばかりでなく、ロッド８０と、終端キャップ２８の中央ボアの囲んでいる内壁との間の領域をシールし、流体がそれらの間を通って、第３の圧力チャンバー４５からブリードバルブ２０の外の雰囲気圧力環境にリークしないようにしている。
【００２８】
軸方向に長いロッド８０は、これは軸対称であったり、筒状であったりする必要はないが、その遠位端に、図５および図７のようにテーパー状とされたティップ８２を持っている。  該テーパー状とされたティップは、その基端での最大直径からその終端での最小半径に内部に向けて先細りとなるロッドの一般に円錐状の延長よりなる。このテーパーは、円錐形である必要はなく、該ロッド全体を通して角度を持ってカッティングをして形成してもよい。該ロッド８０は、終端取り付け体７０を通って下側圧力チャンバー４５内に軸方向に伸び、該ロッド８０のテーパー状とされたティップ８２は、第２の可撓性ダイヤフラム４０内の、図５および図７に示す穴４６内に位置している。動作的な関連において、該ロッド８０、特に、該ロッド８０のテーパー状となったティップ８２、および第２の可撓性ダイヤフラム４０内の穴４６は、中央圧力チャンバー３５と、下側圧力チャンバー４５との間の環状のオリフィス開口を形成し、これにより、流体は、中央圧力チャンバーから下側圧力チャンバー内に通過することができる。さらに以下に説明されるように、該第２の可撓性ダイヤフラム４０は、中央圧力チャンバー３５内の圧力の下側圧力チャンバー４５内の圧力に対する圧力差により、このダイヤフラムを横切って存在する圧力差に応答して撓む。第２のダイヤフラム４０上の指抜き状の外側向き突起４４の上端内にある穴４６は、これにより、この圧力差に応答して該テーパー上とされたティップ８２に対し、軸方向に移動する。結果として、該ロッド８０と、第２のダイヤフラム４０との間に形成された環状のオリフィスを通ってのフロー面積は、変化する。
【００２９】
上記したように、ブリードバルブアセンブリー１０は、ブリードバルブ２０と動作可能に関連し、選択的に位置可能なバルブ５０を含む。図１ないし図３で描かれた本発明のブリードバルブアセンブリーの好ましい実施形態において、制御バルブ５０は、４つのポート５２、５４、５６、５８、および該ハウジング２０内に配置された回転可能ディスク５３を持つハウジング５１を含む三方弁である。該回転可能ディスク５３は、それの中に形成された、内側流体通路５５、５７、および５９を持つ。制御バルブ５３は、上記ポートを介して、ブリードバルブ２０、血圧カフ１００、および、カフ膨張ポンプ１０４と空気通信して接続されている。図１から図３に描かれているように、血圧カフ１００、およびカフ膨張ポンプ１０４は、導管１０１および１０３を介して、制御バルブ５０の第１のポート５２に空気通信して接続されている。さらに、ブリードバルブ２０の上側圧力チャンバー２５はまた、導管１０３を介して導管１０５を通って制御バルブ５２の第１のポート５２に空気通信して接続されている。制御バルブ５０の第２のポート５４は、導管１０９を介してか、または、単に制御バルブ５０の外部環境にまで直接にハウジング５１を通って開口を介して、のいずれかにより、雰囲気圧力と空気通信して直接接続されている。制御バルブ５０の第３のポート５６は、導管１１１を介してブリードバルブ２０のより低い圧力チャンバー４５に空気通信しており、かつ、制御バルブ５０の第４のポート５８は、導管１０７を介してブリードバルブ２０の中央圧力チャンバー３５に空気通信している。導管１０１、１０３、１０５、１０７、１０９および１１１のおのおのは、血圧チュービングのために従来使用されたタイプの可撓性のチューブであってもよい。
【００３０】
制御バルブ５０は、血圧測定プロセスの間に、３つの位置のうちの１つに選択的に位置することができる。血圧カフ１００の膨張の間に、制御バルブ５０は、図１に示されるように第１の位置に位置し、そこでは、血圧１００、カフ膨張ポンプ、上側チャンバー３５、中央チャンバー３５、および下側チャンバー４５は、すべて制御バルブ５０の内部通路５７、および５８を介して、互いに相互通信している。この第１の位置において、回転可能なディスク５３は、その内部通路５７および５９が、ポート５２、５６および５８を相互接続させて、図１に示すようにそれらの間に流体フロー通路を形成するように位置している。カフの膨張モードの間に、制御バルブ５０はこの第１の位置にあって、上、中央、および下圧力チャンバーのおのおのにおける空気圧力は、カフ圧力が増大するにつれて増大し、これにより、第１または上圧力チャンバー２５、第２または中央圧力チャンバー３５、第３または下圧力チャンバー４５内の各圧力を、血圧カフ１００内の圧力と等しくする。この第１の位置において、内部通路５５は、制御バルブポートのいずれとも登録されておらず、したがって、機能していない。
【００３１】
カフの収縮モードにおいて、制御バルブ５０は、図２に示されるように、血圧カフ１００を、実質的に一定の圧力減少レートで通気させる、第２の位置に位置している。制御バルブ５０をこの第２の位置に位置させるために、ディスク５３は、内部通路５５をポート５４および５６と登録せしめるように、第１の位置から４５度時計方向に回転される。この４５度の回転は、ポート５４および５６を接続する流体フロー通路を打ち立てる。カフの収縮モードの間に、制御バルブ５０はこの第２の位置にあって、第３または下圧力チャンバー４５は、導管１１１および通路５５を介してポート５４での雰囲気圧力に接続される。またこの第２の位置において、内部通路５７および５９は、制御バルブポートのいずれとも登録されておらず、したがって、機能していない。さらには、制御バルブポート５２および５８は、この第２の位置においては、閉じている。
【００３２】
最終のカフ収縮モードにおいて、制御バルブ５０は、図３に示されるように、血圧カフ１００をブリードバルブ２０をバイパスさせることにより、雰囲気圧力に急速に通気させる、第３の位置に位置する。制御バルブ５０をこの第３の位置に位置させるために、ディスク５３は、内部通路５７をポート５２および５４と登録せしめ、これによりポート５２および５４を接続する流体フロー通路を打ち立てるよう第２の位置からさらに４５度時計方向に回転せられる。制御バルブのこの第３の位置において、内部通路５９は、ポート５２および５８と登録され、これにより、ポート５８および５４を接続する流体フロー通路を打ち立てる。最終のカフ収縮モードの間に制御バルブ５０がこの第３の位置にあって、血圧カフ１００は、導管１０１、１０３、および内部通路５７を介して、直接、ポート５４での雰囲気圧力に接続されている。さらに、第２の圧力チャバー３５は、同様に、ポート５４での雰囲気圧力に、直接、接続されている。この第３の位置において、内部通路５５は、再び、制御バルブポートのいずれとも登録されておらず、それゆえ、機能していない。
【００３３】
本発明のブリードバルブアセンブリー１０の動作は、患者の血圧を採るプロセスに関連して記述される。血圧カフ１００を患者の腕の周りに巻きつけた（図示せず）のちに、オペレータは、従来のプラクティスでもそうであったように圧力バルブとも言われるハンドポンプ１０４をポンピングすることによって、血圧カフ１００を膨張させる。このカフ１００の膨張を始める前に、オペレータは、本発明のブリードバルブアセンブリー１０の制御バルブ５０を、ディスク５３をオペレータにより選択可能な３つのバルブ位置の間で回転させるように動作するハンドルダイヤル（図示せず）または他の位置決め装置の手段により、図１に示されるようなその第１の位置に置く。制御バルブ５０がこの第１の位置にあると、ハンドポンプ１０４をポンピングすることによって供給された空気は、血圧カフ１００を膨張させるだけでなく、同時に、導管１０３および１０５を通り抜けて、ブリードバルブ２０の上側圧力チャンバー２５を圧搾し；導管１０３、制御バルブ内部通路５７、および導管１０７を通り抜けて、ブリードバルブ２０の中央チャンバー３５を圧搾し；導管１０３、制御バルブ内部通路５７および５９、および導管１１１を通り抜けて、ブリードバルブ２０の下側チャンバー４５を圧搾する。
【００３４】
このように、上側、中央、および下側の圧力チャンバーは、同時に、同じ圧力に圧搾され、これはまた、カフ１００が圧搾される圧力である。第１の（上側の）可撓性ダイヤフラム３０の各サイドの圧力が等しいので、かつ、該ダイヤフラムの下の有効圧力領域が、該ダイヤフラムの上のそれよりわずかに大きいので、該第１のダイやフラム３０の中央部分３４の上表面は、図４に示されるようにＯリング６６に接触したままとなる。終端取り付け体６０を通って中央穴６２により形成される第１の通気通路は、これにより閉じられ、かつ、カフ膨張プロセスの間に、上側圧力チャンバー２５を逃げる流体はない。第２の（下側）可撓性ダイヤフラム４０の各サイド上の圧力は等しいので、該第２のダイヤフラム４０は、その撓んでいない状態にある。結果として、第２のダイヤフラム４０の中央部における穴４６の、ロッド８０のテーパー状のティップ８２に対する相対位置は、図５に示されるような、その現在の位置にとどまる。それゆえ、ロッド８０のテーパー状のティップ８２と、取り囲む穴４６との間の環状のオリフィス開口の大きさは変化しない。中央および下側の圧力チャンバーにおける圧力は等しいので、オリフィス開口を通っての流体の流れは生じない。
【００３５】
一度、圧力カフ１００が、従来の方法で、カフ１００と動作可能に関連づけられた圧力ゲージ１０２上に指示された、所望の圧力レベル（代表的には、患者の予測された静脈血圧）に膨張されると、オペレータは、制御バルブ５０の位置をその第1の位置から第２の位置に変更する。これは、ハンドルダイヤル（図示せず）、およびこれとともにディスク５３を、時計方向に４５度回転させることによって遂行される。制御バルブ５０がこの第２の位置にあって、ポート５２および５８は今閉じられ、これにより、カフ１００、上側圧力チャンバー２５、および中央圧力チャンバー３５を閉じる。さらに、ポート５６は、今、内部フロー通路５５を介してポート５４に内部的に接続され、これにより、下側圧力チャンバー４５と、雰囲気圧力との間の空気通信を、導管１１１、内部通路５５、およびポート５４を通して、打ち立てる。下側圧力チャンバー４５が雰囲気圧力と今、直接通信していると、下側圧力チャンバー４５内の圧力は、有効に雰囲気圧力のレベルにまで下降する。空気は、中央圧力チャンバー３５から、ロッド８０のテーパー状のティップ８２と、第２のダイヤフラム４０の指抜き状の部分４４内の取り囲む穴４６との間に形成されたオリフィス開口を通って、通気する。該空気はそののち、第３の圧力チャンバー４５、導管１１１、制御バルブ内側通路５５、および、ポート５４の外を通って、雰囲気圧力にまで通り抜け、これは、全体で、ブリードバルブ２０のための第２の通路を形成する。
【００３６】
前記空気が前記中央圧力チャンバー３５から通気を始めるとき、中央圧力チャンバー３５と下側圧力チャンバー４５との間の圧力差は比較的に大きい。この圧力差は、第２のダイヤフラム４０に作用して該第２のダイヤフラム４０を下方に撓ませる。その結果、穴４６は、図７に示されるように、ロッド８０のテーパーされたティップ８２に沿って下方に移動して、ロッド８０と取り囲む穴４６との間のオリフィス開口を通るフロー面積を減少せしめ、これにより、中央圧力チャンバー３５から下側圧力チャンバー４５へ通る空気のフローレートを制限する。中央圧力チャンバー３５内の圧力が減少すると、第２のダイヤフラムの両側の圧力差もまた、減少する。その結果、第２のダイヤフラム４０の中央部４４内の穴４６は、ロッド８０のテーパーされたティップ８２に沿って上方に移動し、一方、第２のダイヤフラム４０は、その元の撓んでいない状態に戻る。この穴４６の、ロッド８０のテーパーされたティップ８２に対する上方向への動きは、中央圧力チャンバー３５内の圧力が減少するとき、ロッド８０と取り囲む穴４６との間のオリフィス開口を通るフロー面積の連続的な増加を生じる。それゆえ、中央圧力チャンバー３５内の圧力が減少すると、オリフィス開口を通るフロー面積は増大し、これにより、中央圧力チャンバー３５内の圧力落下のレートが、実質的に一定であるように、中央圧力チャンバー３５内の圧力の減少を、補償する。
【００３７】
収縮プロセスの間に、上側圧力チャンバー２５は血圧カフ１００と空気通信しており、かつ、中央圧力チャンバー３５からは空気圧シールされている。この上側圧力チャンバー３５での圧力は、カフ圧力に実質的に等しい。このように、中央圧力チャンバー３５内の圧力が下がると、圧力差が第１の（上側）可撓性ダイヤフラム３０を交差して生じる。この圧力差は、第１のダイヤフラム３０を下方に（すなわち、中央圧力チャンバー側に）撓ませ、上側終端キャップ２６内で終端取り付け体６０を通って延びる軸方向穴６２により形成される第１の通気通路でのＯリング６６との接触をしなくする。第１のダイヤフラム３０の指抜き状部分３４の上表面が、図６に示されるようにＯリング６６から離れるよう移動するとき、 環状のギャップ６７がそれらの間で開く。空気はこのギャップを通って、血圧カフ１００から上側圧力チャンバー２５を通って、導管６２内に、およびこれを通って直接、ブリードバルブ２０の外側の雰囲気空気に通気し、これにより、血圧カフは収縮を始める。環状のギャップ６７は、圧力チャンバー２５および３５内の圧力が、実質的に等しいように連続的に調節する。たとえば、圧力チャンバー２５内の圧力が圧力チャンバー３５内のそれより低く落ちれば、ダイヤフラム３０は、上側に移動し、これにより環状ギャップを閉じ、空気の雰囲記圧力へのフローを減少させる。
【００３８】
圧力チャンバー３５よりの空気は、ロッド８０と第２の（下側）ダイヤフラム４０の中央部の上面内の穴４６との間の可変面積オリフィスを通って出ていく。それゆえ、中央圧力チャンバー３５からの圧力のブリードレートは、以上で述べたように実質的に一定であるので、血圧カフ１００からの圧力のブリードレートは、また、実質的に一定である。さらに、圧力カフ１００からの圧力のブリードレート、すなわち、カフ圧力減少レートは、固定体積の中央圧力チャンバー３５からの圧力の排出レートにより打ち立てられるので、カフ１００の収縮レートは、第１の圧力チャンバー２５の体積、および関連する血圧カフ１００の体積と独立している。このように、本発明のブリードバルブアセンブリーが使用されるとき、血圧カフ１００が大きい大人のカフであっても、ずっと小さい子供のカフであっても、カフ収縮速度は有効に同じである。
【００３９】
本発明のブリードバルブアセンブリー１０において、カフ収縮レートの大きさは、ロッド８０のテーパー状のティップの、その撓んでいない状態にある第２の（下側）可撓性ダイヤフラム４０に対する初期の軸方向の変位により設定される。たとえば、図５に示される好ましい実施形態において、ロッド８０のテーパー状のティップ８２は、ほとんど、第２の可撓性ダイヤフラム４０の中央部内の穴４６の上端エッジの近くに置かれている。この位置において、下側圧力チャンバー４５からの圧力のブリードレートのための特定の大きさは、ダイヤフラム４０がカフ膨張モードの開始の後に、情報に移動するときに、打ち立てられる。もしブリードレートを増大させることが望ましいなら、ロッド８０のテーパー状のティップ８２のティップは、最初は、より軸方向の下方に、すなわち、図５の実施形態に比較してより低く設けられ、該ティップが穴４６内に遠くまで延びないように設定されてもよい。その結果、ダイヤフラム４０が、カフ収縮モードの間に上方に移動するとき、ロッド８０と穴４６との間のオリフィスを通ってのフロー面積は、図５におけるより小さく、これにより、低減された圧力ブリードレートを生じる。それゆえ、撓んでいない第２の可撓性ダイヤフラムに対するロッド８０の最初の位置は、毎秒２−３ミリメートルＨｇの一般に望ましい範囲内のカフ圧力減少レートを打ち立てるよう容易に調整することができる。
【００４０】
収縮の間の、圧力ブリードレートの行動は、テーパー状のティップ８２の形状により決定される。この形状は、円錐形状であってもよく、非軸対称で円錐形状でなくてもよく、または、非軸対称でなくてもよい。この形状は、線形／一定／収縮レートを達成するよう、あるいは、圧力が低下するときに増大する、または減少するレートを達成するよう、選択することができる。例えば、より緩やかなテーパーは、圧力が低下するとき減少するテーパーを与える。より急激なテーパーは、圧力が低下するとき、増大するレートを与える。
【００４１】
血圧カフ１００は、オペレータによる調整なしに実質的に一定のカフ収縮レートで、本発明のブリードバルブアセンブリー１０を通して収縮するので、オペレータは、患者の心臓収縮期、および心臓膨張期の血圧測定を正確に検出することに集中することができる。一度、心臓膨張期の血圧測定が検出されると、オペレータは、制御バルブ５０を、カフ１００を急速にさらに収縮させて患者の腕上のカフ１００により働く圧力を開放するようにリセットし、これにより、患者の安心を与えるようにする。このようにするために、オペレータは、制御バルブ５０を、ディスク５３を、たとえばハンドルダイヤル（図示せず）の手段によりさらに４５度回転させて、図３に示すように、内部通路５７をポート５２および５４と一致させ、同時に、内部通路５９を、ポート５２および５８と一致させるようにして、第３の位置にリセットさせることができる。この位置において、内部通路５５は、制御バルブのポートのいずれとも一致しておらず、機能していない。ディスク５３がこのように位置すると、血圧カフ１００は今、雰囲器圧力と、導管１０１および１０３を介して、および制御バルブ内部通路５７を介して直接、空気通信する。内部通路５７は、ポート５２と５４の間の流体フローパスを与える。この制御バルブ５０を介しての雰囲気圧力への直接の接続の結果として、部分的に収縮した血圧カフ１００内に残っている空気は、ブリードバルブ２０をバイパスし、かつ、急速に雰囲気圧力に直接に通気する。同様に、中央圧力チャンバー３５は、今また、雰囲気圧力と、導管１０７、制御バルブ内部通路５９、および５７を介して直接空気通信する。これにより、ポート５８とポート５４との間の流体パスが設けられ、中央チャンバー５０内の空気が、また、急速に、雰囲気圧力に直接に通気することを許す。
【００４２】
いくらかのユーザーは、血圧測定プロセスの一部において、カフ圧力変化レートを、時間的に増大させたいと思う。例えば、このような時間的な増大は、心臓収縮期の圧力が分かった後に、しかし、減少しているカフ圧力が、まだ、心臓膨張期の圧力より十分高いときに、望まれ得る。このような時間的な増大は、制御バルブを、瞬間的に第２の位置と第３の位置との間で移動させる手段により、与えられる。このような時間的な増大は、また、テーパー状のロッドを、瞬間的にその通常の動作位置から軸方向に下方に移動させる手段により与えられる。
【００４３】
本発明のブリードバルブアセンブリーは、ここまで、マニュアルでの血圧測定への応用において使用されてきわめて有用である好ましい実施形態について記述されてきた。しかしながら、当業者であれば、本発明のブリードバルブアセンブリーは、電子的な血圧測定装置と関連した使用にもまた、適切であることを容易に理解できるであろう。電子的な装置は、圧力トランスデューサー、オシロ測定データプロセッサー、およびディスプレイを含むであろう。このような実施形態は、高価な電気ポンプ、電気的に変調されるブリードバルブの使用を避けることにより、低コストとすることができる。また、使用電力量は、非電気的なバルブ、マニュアルポンプ、および低コスト電子モデュールの使用により、低くすることができる。さらに、本発明のブリードバルブアセンブリー１０は、任意の圧力保持器、そこでは、該保持器からの圧力を、ブリードバルブのマニュアル調整なしで実質的に一定のレートで通気させることが望まれる、を通気させることと関連させて使用することができることが理解されるであろう。
【００４４】
本発明は、図面に示された好ましい実施態様に関連して特に示され記述されたが、以下のクレームによって定義されたような発明の精神と範囲から離れることなく、種々の詳細における変更がそれらにおいて可能であることが、当業者によって理解されるであろう.
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本発明のこれら、および目的のさらなる理解のために、以下の図面と関連して読まれるべき、以下の詳細な説明を、参照されたい。
【図１】図１は、本発明のブリードバルブアセンブリーの、好ましい実施形態の、関連する血圧カフの、膨張の間の状態の、一部断面、立面図である。
【図２】図２は、本発明のブリードバルブアセンブリーの、好ましい実施形態の、関連する血圧カフの、制御された膨張の間の状態の、一部断面、立面図である。
【図３】図３は、本発明のブリードバルブアセンブリーの、好ましい実施形態の、関連する血圧カフの、急速な収縮の間の状態の、一部断面、立面図である。
【図４】図４は、図１の第１のダイヤフラムの、その離されていない状態の、展開立面図である。
【図５】図５は、図１の第２のダイヤフラムの、その離されていない状態の、展開立面図である。
【図６】図６は、図１の第１のダイヤフラムの、その離された状態の、展開立面図である。
【図７】図７は、図１の第２のダイヤフラムの、その離された状態の、展開立面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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