(57)【要約】【課題】カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる袋状構造体及び袋状構造体の製造方法を提供すること【解決手段】生体１００に巻き付けられ、内部空間に流体が供給されることで膨張し、生体１００を圧迫する血圧計１用のカフ１２に用いられる袋状構造体３２は、生体１００側に設けられる内壁部４１と、内壁部４１に対向する外壁部４２と、内壁部４１と少なくとも一部が一体に形成され、内壁部４１及び外壁部４２と連続して設けられた、内部空間に向かって曲折される一対の側壁部４３と、を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に巻き付けられ、内部空間に流体が供給されることで膨張し、前記生体を圧迫する血圧計用のカフに用いられる袋状構造体であって、
生体側に設けられる内壁部と、
前記内壁部に対向する外壁部と、
前記内壁部と少なくとも一部が一体に形成され、前記内壁部及び前記外壁部と連続して設けられた、前記内部空間に向かって曲折される一対の側壁部と、
を備える袋状構造体。
【請求項２】
前記内壁部、前記外壁部及び前記一対の側壁部は、熱可塑性エラストマーにより成形される、請求項１に記載の袋状構造体。
【請求項３】
前記側壁部は、前記内壁部及び前記外壁部の対向する方向の中間位置より前記生体側が前記内壁部と一体に形成され、前記内壁部及び前記外壁部の対向する方向の中間位置より他方側が前記外壁部と一体に形成され、前記中間位置に接合された接合部を有する、請求項１に記載の袋状構造体。
【請求項４】
前記内壁部及び前記一対の側壁部は、一体に形成される、請求項１に記載の袋状構造体。
【請求項５】
前記側壁部は、複数箇所で、前記内部空間に向かって曲折される、請求項１に記載の袋状構造体。
【請求項６】
生体に巻き付けられ、内部空間に流体が供給されることで膨張し、前記生体を圧迫する血圧計用のカフに用いられ、生体側に設けられる内壁部、前記内壁部に対向する外壁部及び前記内部空間に向かって曲折される一対の側壁部を具備する袋状構造体の製造方法であって、
熱可塑性エラストマーのシートを、前記内壁部及び前記側壁部の少なくとも一部の形状のシート部材に賦形し、
前記賦形した前記シートをトリミングし、
前記シート部材を、前記側壁部の他部及び前記外壁部の形状を有する他のシート部材と接合する、
袋状構造体の製造方法。
【請求項７】
前記シート部材は真空ブロー成形により賦形される、請求項６に記載の袋状構造体の製造方法。
【請求項８】
前記シート部材及び前記他のシート部材は、接合するための接合代を有し、
前記シート部材及び前記他のシート部材の接合は、前記接合代を接合する、請求項６に記載の袋状構造体の製造方法。
【請求項９】
前記接合代の接合は、高周波ウェルダーにより行われる、請求項８に記載の袋状構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧の測定において生体を圧迫する袋状構造体及び袋状構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、血圧の測定に用いる血圧計は、医療設備においてのみならず、家庭内においても、健康状態を確認する手段として利用されている。血圧計は、袋状構造体を有するカフを人体の上腕又は手首等に巻き付けて、袋状構造体を膨張及び収縮させることで、動脈内に生じる脈音や、動脈壁の振動を検出して血圧を測定する。このような血圧計は、取り扱い性の向上やカフの小型化のために、カフ幅の狭幅化が求められている。
【０００３】
また、このような血圧計に用いるカフとして、外側カフ片及び内側カフ片を有する帯状袋内に、膨張する袋状構造体である流体袋を設ける構成が知られている。また、この流体袋として、外側カフ片と対向する外壁部及び内側カフ片と対向する内壁部に一体に接合され、流体袋の内側に折りたたまれた側壁部、並びに、両側壁部を流体袋内で連結する連結部を備える技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような流体袋は、両側壁部を流体袋内で連接する連結部を有することで、両側壁部が折り畳まれたままの形状を維持することができる。また、流体袋は、連結部により両側壁部が連結されることから、膨張時に両側壁部が外側に膨張することが規制され、カフが厚さ方向に膨張する。これにより、カフは、測定部位をより安定して圧迫できるようになり、高い圧迫性能を有する。このため、特許文献１の技術は、カフ幅の狭小化に適した血圧計用のカフを提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２４５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような血圧計用カフの流体袋は、レーザー溶着、高周波溶着、熱プレス溶着、又は、接着剤若しくは両面テープによる接着等により、外壁部、内壁部及両側壁部が接合される。このため、流体袋は、生体側の内壁部の周縁部に接合代が生じる。この接合代は、流体袋の膨張時に、流体袋内の圧縮空気が触れないことから、生体を圧迫しない。カフ幅の狭幅化により血管圧迫面積が減少しているところ、このような流体袋は、接合代の面積分だけさらに血管圧迫面積が減少することから、さらなるカフ幅の狭幅化においては、血圧計測特性の低下を招き、血圧計測精度が低下する虞がある。
【０００７】
そこで本発明は、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる袋状構造体及び袋状構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、生体に巻き付けられ、内部空間に流体が供給されることで膨張し、前記生体を圧迫する血圧計用のカフに用いられる袋状構造体であって、生体側に設けられる内壁部と、前記内壁部に対向する外壁部と、前記内壁部と少なくとも一部が一体に形成され、前記内壁部及び前記外壁部と連続して設けられた、前記内部空間に向かって曲折される一対の側壁部と、を備える袋状構造体が提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、前記内壁部、前記外壁部及び前記一対の側壁部は、熱可塑性エラストマーにより成形される、第１の態様に記載の袋状構造体が提供される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、前記側壁部は、前記内壁部及び前記外壁部の対向する方向の中間位置より前記生体側が前記内壁部と一体に形成され、前記内壁部及び前記外壁部の対向する方向の中間位置より他方側が前記外壁部と一体に形成され、前記中間位置に接合された接合部を有する、第１の態様に記載の袋状構造体が提供される。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、前記内壁部及び前記一対の側壁部は、一体に形成される、第１の態様に記載の袋状構造体が提供される。
【００１２】
本発明の第５の態様によれば、前記側壁部は、複数箇所で、前記内部空間に向かって曲折される、第１の態様に記載の袋状構造体が提供される。
【００１３】
本発明の第６の態様によれば、生体に巻き付けられ、内部空間に流体が供給されることで膨張し、前記生体を圧迫する血圧計用のカフに用いられ、生体側に設けられる内壁部、前記内壁部に対向する外壁部及び前記内部空間に向かって曲折される一対の側壁部を具備する袋状構造体の製造方法であって、熱可塑性エラストマーのシートを、前記内壁部及び前記側壁部の少なくとも一部の形状のシート部材に賦形し、前記賦形した前記シートをトリミングし、前記シート部材を、前記側壁部の他部及び前記外壁部の形状を有する他のシート部材と接合する、袋状構造体の製造方法が提供される。
【００１４】
本発明の第７の態様によれば、前記シート部材は真空ブロー成形により賦形される、第６の態様に記載の袋状構造体の製造方法が提供される。
【００１５】
本発明の第８の態様によれば、前記シート部材及び前記他のシート部材は、接合するための接合代を有し、前記シート部材及び前記他のシート部材の接合は、前記接合代を接合する、第６の態様に記載の袋状構造体の製造方法が提供される。
【００１６】
本発明の第９の態様によれば、前記接合代の接合は、高周波ウェルダーにより行われる、第６の態様に記載の袋状構造体の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
第１の態様によれば、袋状構造体の内壁部と側壁部の少なくとも一部が一体に形成されることで、生体に接触する内壁部に接合代が位置しないため、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００１８】
第２の態様によれば、内壁部、外壁部及び一対の側壁部は熱可塑性エラストマーにより成形されることから、内壁部、外壁部及び一対の側壁部を賦形後、形状が安定する。
【００１９】
第３の態様によれば、接合代を血管圧迫に関与しない部位に設けることで、血管圧迫面積を最大化して、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。また、接合代の部分で袋状構造体が膨れる際に、前記接合部の剛性により、側壁部の膨れ、即ち、非圧迫方向の膨れを抑制できることから、より高い血圧計測精度を得ることができる。
【００２０】
第４の態様によれば、一体に形成することで、接合を行った接合部が剥離する等の接合部が抱える繰返し膨張収縮での接合信頼性リスクを低減することができる。
【００２１】
第５の態様によれば、側壁部が複数個所で内部空間に折り曲げられることから、生体を圧迫する方向に袋状構造体が膨れやすくなるため、生体形状に沿い易く、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。また、蛇腹効果が増す。
【００２２】
第６の態様によれば、熱可塑性エラストマーのシートを、内壁部及び側壁部の少なくとも一部の形状のシート部材に賦形し、賦形した前記シートをトリミングし、シート部材を、側壁部の他部及び外壁部の形状を有する他のシート部材と接合することで、生体に接触する内壁部に接合代が位置しないため、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００２３】
第７の態様によれば、真空ブロー成形によりシート部材を賦形することで、接合部が減ることから、接合工程が低減でき、コスト低減が実現できる。
【００２４】
第８の態様によれば、生体に接触する内壁部を、均一な厚みのシート部材で構成することができるため、シートの厚みムラに由来する血管圧迫特性のバラツキが生じ難いため、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００２５】
第９の態様によれば、高周波ウェルダーにより接合代の接合を行うことで、加工工程数を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る血圧計の構成を示す斜視図。
【図２】同血圧計に用いられるカフの構成を示す断面図。
【図３】同カフを生体に巻き付けた状態を模式的に示す断面図。
【図４】同カフを生体に巻き付けた状態で、カフが膨張した状態を模式的に示す断面図。
【図５】同カフに用いられる袋状構造体の構成を一部切欠して示す斜視図。
【図６】同袋状構造体の構成を示す断面図。
【図７】同袋状構造体の製造方法の一例を示す流れ図。
【図８】同製造方法の一例を模式的に示す説明図。
【図９】同袋状構造体の製造方法の一工程における状態を、一部切欠して示す斜視図。
【図１０】同袋状構造体及び従来の技術に係る袋状構造体の要部構成を示す断面図。
【図１１】本発明の第１の変形例に係る袋状構造体の構成を示す断面図。
【図１２】本発明の第２の変形例に係る袋状構造体の構成を示す断面図。
【図１３】第２の変形例に係る袋状構造体の他の例の構成を示す断面図。
【図１４】本発明の第３の変形例に係る袋状構造体の構成を示す断面図。
【図１５】本発明の第４の変形例に係る袋状構造体の構成を示す断面図。
【図１６】本発明の第５の変形例に係る袋状構造体の構成を示す断面図。
【図１７】本発明の第６の変形例に係る袋状構造体の構成を示す断面図。
【図１８】同袋状構造体の製造方法の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［一実施形態］
以下、本発明の一実施形態に係る袋状構造体３２を用いたカフ１２を備える血圧計１について、図１乃至図１０を用いて以下説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る血圧計１の構成を示す斜視図、図２は血圧計１に用いられるカフ１２の構成を示す断面図、図３はカフ１２を生体の手首１００に巻き付けた状態を模式的に示す断面図、図４はカフ１２を手首１００に巻き付けた状態で、カフ１２の袋状構造体３２が膨張し、動脈１１０を圧迫した状態を模式的に示す断面図である。また、図５はカフ１２に用いられる袋状構造体３２の構成を一部切欠して示す斜視図、図６は袋状構造体３２の構成を示す断面図である。
【００２８】
血圧計１は、生体に、例えば、手首１００に装着する電子血圧計である。図１に示すように、血圧計１は、装置本体１１と、カフ１２と、を備えている。
【００２９】
装置本体１１は、ケース２１と、表示部２２と、操作部２３と、ポンプ２４と、開閉弁２５と、圧力センサ２６と、電力供給部２７と、制御部２８と、を備えている。また、装置本体１１は、ポンプ２４、開閉弁２５、圧力センサ２６及びカフ１２を流体的に接続する空気の流路を有する。例えば、空気の流路は、樹脂材料等により構成されたチューブ等がケース２１内に配置されることで構成される。
【００３０】
ケース２１は、表示部２２を上面に配置する。ケース２１は、ポンプ２４、開閉弁２５、圧力センサ２６、電力供給部２７及び制御部２８を収容する。ケース２１は、カフ１２と一体に接続される。
【００３１】
表示部２２は、電気的に制御部２８に接続される。表示部２２は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機エレクトロルミネッセンスディスプレイである。表示部２２は、最高血圧及び最低血圧などの血圧値や心拍数などの測定結果を含む各種情報を表示する。
【００３２】
操作部２３は、使用者からの指令を入力可能に構成される。例えば、操作部２３は、ケース２１に設けられた釦や、表示部に設けられたタッチパネルである。操作部２３は、使用者が操作することで、指令を電気信号に変換する。操作部２３は、電気的に制御部２８に接続され、電気信号を制御部２８へ出力する。
【００３３】
ポンプ２４は、例えば、ローリングポンプである。ポンプ２４は、空気を圧縮し、流路を介して圧縮空気をカフ１２に供給する。ポンプ２４は、電気的に制御部２８に接続される。
【００３４】
開閉弁２５は、電気的に制御部２８に接続された電磁弁である。開閉弁２５は、制御部２８の指令によって開閉する。開閉弁２５は、開くことで流路及び大気を連続させて、流路内を減圧する。
【００３５】
圧力センサ２６は、流路内の圧力を検出する。圧力センサ２６は、電気的に制御部２８に接続され、検出した圧力を電気信号に変換し、制御部２８へ出力する。ここで、流路はカフ１２の後述する袋状構造体３２と連続することから、流路内の圧力とは、袋状構造体３２の内部空間の圧力である。
【００３６】
電力供給部２７は、例えば、リチウムイオンバッテリ等の二次電池である。電力供給部２７は、制御部２８に電気的に接続される。電力供給部２７は、制御部２８に電力を供給する。
【００３７】
制御部２８は、表示部２２、操作部２３、ポンプ２４、開閉弁２５及び圧力センサ２６に電力を供給する。また、制御部２８は、操作部２３及び圧力センサ２６が出力する電気信号に基づいて、表示部２２、ポンプ２４及び開閉弁２５の動作を制御する。
【００３８】
例えば、制御部２８は、操作部２３から血圧を測定する指令が入力されると、ポンプ２４を駆動してカフ１２に圧縮空気を送る。また、制御部２８は、圧力センサ２６が出力する電気信号に基づいて、ポンプ２４の駆動及び停止、並びに、開閉弁２５の開閉を制御する。また、制御部２８は、圧力センサ２６が出力する電気信号から、最高血圧及び最低血圧などの血圧値や心拍数などの測定結果を求め、この測定結果に対応した画像信号を表示部２２へ出力する。
【００３９】
図１及び図２に示すように、カフ１２は、基材３１と、袋状構造体３２と、を備えている。カフ１２は、手首に巻き付けることで、手首に固定される。
【００４０】
基材３１は、腕の形状に沿って湾曲して構成される。基材３１は、例えば、一端がケース２１と一体に構成され、他端が留め具等によりケース２１に固定可能に構成される。基材３１は、袋状構造体３２を内面に支持する。例えば、基材３１は、袋状構造体３２を接合する接着剤や両面テープ等の接合層３１ａを内面に有する。また、基材３１は、硬質の樹脂材料により構成される。
【００４１】
図２乃至図６に示すように、袋状構造体３２は、一方向に長い矩形状の内壁部４１と、一方向に長い矩形状の外壁部４２と、内壁部４１及び外壁部４２を連続する、袋状構造体３２の内方に向かって曲折する一対の側壁部４３と、内壁部４１、外壁部４２及び一対の側壁部４３により構成される内部空間と装置本体１１の流路とを流体的に接続する接続チューブ４４と、を備えている。
【００４２】
袋状構造体３２は、内壁部４１、外壁部４２及び一対の側壁部４３により、装置本体１１の流路に流体的に接続される空気室を構成する。袋状構造体３２は、基材３１の内面に沿って湾曲して基材３１に配置される。袋状構造体３２の幅は、例えば４０ｍｍ以下に設定される。このような袋状構造体３２は、側壁部４３が袋状構造体３２の内方に向かって曲折することから、Σ構造と呼ばれることもある。
【００４３】
袋状構造体３２は、内壁部４１及び一対の側壁部４３の少なくとも一部が一体に形成される。図５に示すように、袋状構造体３２は、内壁部４１及び外壁部４２が長手方向の両端で接合されることで、長手方向の両端が閉塞される。袋状構造体３２は、例えば、熱可塑性エラストマーにより構成された所定の形状の複数のシート部材を一体に接合することで構成される。
【００４４】
シート部材を構成する熱可塑性エラストマーとしては、例えば、熱可塑性ポリウレタン系樹脂（Thermoplastic PolyUrethane、以下ＴＰＵと表記する）、塩化ビニル樹脂（PolyVinyl Chloride）、エチレン酢酸ビニル樹脂（Ethylene-Vinyl Acetate）、熱可塑性ポリスチレン系樹脂（Thermoplastic PolyStyrene）、熱可塑性ポリオレフィン樹脂（Thermoplastic PolyOlefin）、熱可塑性ポリエステル系樹脂（ThermoPlastic Polyester）及び熱可塑性ポリアミド樹脂（Thermoplastic PolyAmide）を用いることができる。熱可塑性エラストマーとしては、ＴＰＵを用いることが好ましい。また、シート部材は、単層構造を有していても良く、また、複層構造を有していても良い。
【００４５】
本実施形態においては、袋状構造体３２は、内壁部４１及び一対の側壁部４３の一部を構成する第１シート部材５１と、外壁部４２及び一対の側壁部４３の他部を構成する第２シート部材５２と、を備えている。袋状構造体３２は、第１シート部材５１及び第２シート部材５２を接合することで構成される。袋状構造体３２は、側壁部４３の中央部であって、且つ、袋状構造体３２の内面側に、第１シート部材５１及び第２シート部材５２を接合した接合部４５を有する。なお、接合部４５は、溶着によって、シート部材５１，５２等を接合した部位である。
【００４６】
図５及び図６に示すように、第１シート部材５１は、内壁部４１を構成する矩形状の第１部位５１ａと、側壁部４３の高さ方向で中心までを構成する矩形状の一対の第２部位５１ｂと、第２部位５１ｂの端部に設けられた接合代５１ｃと、を備えている。ここで、側壁部４３の高さ方向とは、内壁部４１及び外壁部４２の対向方向である。第１シート部材５１の長手方向の長さは、袋状構造体３２の長手方向と同一の長さに構成される。
【００４７】
第１シート部材５１は、真空ブロー成形により、第１部位５１ａ及び第２部位５１ｂが内壁部４１及び一対の側壁部４３の中心までの形状に予め賦形される。
【００４８】
図５及び図６に示すように、第２シート部材５２は、外壁部４２を構成する矩形状の第１部位５２ａと、側壁部４３の高さ方向で中心までを構成する矩形状の一対の第２部位５２ｂと、第２部位５２ｂの端部に設けられた接合代５２ｃと、を備えている。第２シート部材５２の長手方向の長さは、袋状構造体３２の長手方向と同一の長さに構成される。
【００４９】
第２シート部材５２は、真空ブロー成形により、第１部位５２ａ及び第２部位５２ｂが、外壁部４２及び一対の側壁部４３の中心までの形状に賦形される。
【００５０】
第１シート部材５１及び第２シート部材５２は、接合代５１ｃ、５２ｃ同士、及び、長手方向の両端部をレーザー溶着、高周波溶着、熱プレス溶着、又は、接着剤若しくは両面テープによる接着等により接合される。また、第１シート部材５１及び第２シート部材５２は、一方の端部間に接続チューブ４４が固定される。
【００５１】
接続チューブ４４は、例えば、樹脂材料により構成され、可撓性を有する。接続チューブ４４は、袋状構造体３２の長手方向の一端に固定される。接続チューブ４４は、第１シート部材５１及び第２シート部材５２により構成される袋状構造体３２の内部空間に一端が接続される。接続チューブ４４は、装置本体１１の流路に接続される。
【００５２】
次に、袋状構造体３２の製造方法について、図７及び図８を用いて説明する。なお、図７は袋状構造体３２の製造方法の一例を示す流れ図、図８は、袋状構造体３２の製造方法の賦形及びトリミングの一例を模式図により示す流れ図である。
【００５３】
先ず、Ｔダイ押出し成形等により、熱可塑性エラストマーからなるシート５０を成形する（ステップＳＴ１）。このとき、後述する工程で成形する第１シート部材５１及び第２シート部材５２の厚さよりも若干厚い矩形状のシート５０を成形する。
【００５４】
次に、成形したシート５０を、真空ブロー成形により第１シート部材５１及び第２シート部材５２の形状に賦形する（ステップＳＴ２）。具体的には、図８に示すように、先ず、熱可塑性エラストマーのシート５０をクランプ２０１により保持し、ヒータ２０２で加熱する（ステップＳＴ１１）。次いで、内壁部４１又は外壁部４２、及び、一対の側壁部４３の少なくとも一部の形状のキャビティ２０３ａを有する金型２０３に、シート５０を配置する（ステップＳＴ１２）。このとき、シート５０は、キャビティ２０３ａを覆うように金型２０３に密着させる。
【００５５】
次いで、金型２０３及びシート５０の間の空気を真空ポンプで真空引きする（ステップＳＴ１３）。これにより、ヒータ２０２により加熱され、軟化している熱可塑性エラストマーのシート５０は、金型２０３のキャビティ２０３ａの内面に密着する。さらに、真空引きを継続し、シート５０の冷却を行う（ステップＳＴ１４）。シート５０が冷却されることで、シート５０は、金型２０３のキャビティ２０３ａの内面形状に賦形される。
【００５６】
これにより、シート５０は、第１シート部材５１又は第２シート部材５２の形状となる。なお、第１シート部材５１又は第２シート部材５２の形状に賦形したシート５０の各部位の厚さは、好ましくは、０．０５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの範囲内にあり、より好ましくは０．１０ｍｍ乃至０．４０ｍｍの範囲内にある。これは、袋状構造体３２の厚さが薄すぎる場合、破れ等のリスクを生じる虞があり、袋状構造体３２の厚さが厚すぎる場合、袋状構造体３２を膨張させたときの形状追従性が低下する虞があるためである。次に、金型２０３からシート５０を離型させて、シート５０を取り出す（ステップＳＴ１５）。
【００５７】
次に、第１シート部材５１及び第２シート部材５２の形状に賦形したシート５０のトリミング及び仕上げ加工を行う（ステップＳＴ３）。これにより、第１シート部材５１及び第２シート部材５２が成形される。
【００５８】
次に、図９に示すように、第１接合として、第１シート部材５１及び第２シート部材５２を接合する（ステップＳＴ４）。第１シート部材５１及び第２シート部材５２の接合は、接合代５１ｃ、５２ｃ同士をレーザー溶着、高周波溶着、熱プレス溶着、又は、接着剤若しくは両面テープによる接着等により接合することで行われる。
【００５９】
次いで、第１シート部材５１及び第２シート部材５２の長手方向で一方の端部に、第１シート部材５１及び第２シート部材５２の間に接続チューブ４４を配置する（ステップＳＴ５）。次いで、図５に示すように、第２接合として、第１シート部材５１及び第２シート部材５２の長手方向の両端部を、レーザー溶着、高周波溶着、熱プレス溶着、又は、接着剤若しくは両面テープによる接着等により接合する（ステップＳＴ６）。
【００６０】
これらの工程により、袋状構造体３２が製造される。なお、製造された袋状構造体３２は、基材３１の内面に、接合層３１ａを介して接合され、接続チューブ４４が装置本体１１の流路と流体的に接続される。これにより、カフ１２を有する血圧計１が製造される。
【００６１】
次に、血圧計１を使用した血圧値の測定について、図１、図３及び図４を用いて説明する。  
血圧値の測定に際して、使用者は生体、本実施形態においては手首１００にカフ１２を装着する。これにより、図３に示すように、カフ１２の袋状構造体３２が手首１００に接触する。次に、使用者は、図１に示す操作部２３を操作して、血圧値の測定開始に対応した指令の入力を行う。
【００６２】
指令の入力操作が行われた操作部２３は、測定開始に対応した電気信号を制御部２８へ出力する。制御部２８は、当該電気信号を受信すると、開閉弁２５を閉じ、ポンプ２４を駆動し、流路を介して袋状構造体３２へ圧縮空気を供給する。これにより、袋状構造体３２は膨張を開始する。
【００６３】
圧力センサ２６は、袋状構造体３２の内部空間の圧力を検知し、この圧力に対応した電気信号を制御部２８へ出力する。制御部２８は、受信した電気信号に基づいて、袋状構造体３２の内部空間の圧力が血圧測定のための所定の圧力に達しているか否かを判断する。袋状構造体３２の内部空間の圧力が当該所定の圧力に達している場合には、制御部２８は、ポンプ２４の駆動を停止する。このとき、図４に示すように、袋状構造体３２は十分に膨張しており、膨張した袋状構造体３２が手首を押圧し、手首１００内の動脈１１０を閉塞する。
【００６４】
その後、制御部２８は、開閉弁２５を制御し、開閉弁２５の開閉を繰り返すか、又は、開閉弁２５の開度を調整することで、袋状構造体３２の内部空間の圧力を減圧させる。この減圧の過程において圧力センサ２６が出力する電気信号に基づいて、制御部２８は、最高血圧及び最低血圧等の血圧値や心拍数等の測定結果を求める。制御部２８は、求めた測定結果に対応した画像信号を、表示部２２へ出力する。
【００６５】
表示部２２は、画像信号を受信すると、当該測定結果を画面に表示する。使用者は、表示部２２を視認することで、当該測定結果を確認する。なお、使用者は、測定終了後、留め具を外して手首から血圧計１を取り外す。
【００６６】
このように構成された一実施形態に係る血圧計１に用いられるカフ１２によれば、生体側に設けられ、人肌と接触する内壁部４１を側壁部４３の少なくとも一部と一体に構成する。即ち、カフ１２は接合代を血管圧迫に関与する部位を避けて設ける構成である。これにより、袋状構造体３２が膨張したときに、内壁部４１の全体が圧縮空気により押圧されることから、内壁部４１により生体に接触し、圧迫する圧迫面積が大きくなり、そして、膨張による圧力を均等に印加することが可能となる。結果、カフ１２は、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００６７】
具体的に説明すると、図１０の（ａ）に示す従来技術の袋状構造体１３２のように、内壁部１４１及び側壁部１４３に接合代１５１を含む接合部１５２があると、当該接合部１５２の断面二次モーメントが上昇し、内壁部１４１が膨張するときに、膨張しにくくなる。また、袋状構造体１３２のカフ幅Ｈは、図１０（ａ）に示すように、袋状構造体３２の幅方向で接合代１５１の端部間の距離となることから、圧迫面積は、幅方向で両側の接合代１５１の幅Ｈ０に応じて面積が減少する。
【００６８】
これに対し、図１０の（ｂ）に示すように、本実施形態の袋状構造体３２によれば、内壁部４１及び側壁部４３は、第２シート部材５２により一体に構成されることから、接合部１５２を内壁部４１に有さない。このため、内壁部４１及び側壁部４３の境界付近の断面二次モーメントが接合部１５２を有する構成よりも低く、また、圧迫面積は、内壁部４１の下面の全体となる。これにより、袋状構造体３２は膨張しやすく、また、圧迫面積を十分に確保することができる。結果、効果的に欠陥を圧迫することができ、良好な血圧計測特性を得ることが可能となる。
【００６９】
また、カフ１２は、袋状構造体３２が膨れる際に、側壁部４３の接合部５４の剛性により、側壁部４３の膨れ、即ち、非圧迫方向の膨れを抑制できることから、より高い血圧計測精度を得ることができる。
【００７０】
また、真空ブロー成形により第１シート部材５１及び第２シート部材５２を成形し、その後に接合代５１ｃ、５２ｃを接合する構成であることから、接合部４５の数を低減することができる。また、成形時にトリミング等により半端等が生じることが減少するため、材料に無駄な部分が生じることが防止できる。さらに、第１シート部材５１及び第２シート部材５２は、真空ブロー成形を用いて熱可塑性エラストマーにより成形されることから、内壁部４１、外壁部４２及び一対の側壁部４３を賦形した後に形状が安定する。
【００７１】
結果、袋状構造体３２は、加工コスト及び製造コストを低減することが可能となる。また、接合部４５の数を低減することで、袋状構造体３２を膨張及び収縮を繰り返すことで生じる接合部４５の剥離が生じるリスクを低減することが可能となり、袋状構造体３２の品質面が安定する。このように袋状構造体３２を用いたカフ１２を用いることで、血圧計１は、血圧計測及び品質面の双方で、信頼性を向上することが可能となる。
【００７２】
［変形例］
次に、袋状構造体３２の変形例について、図１１乃至図１８を用いて説明する。図１１は、第１の変形例に係る袋状構造体３２Ａの構成を示す断面図、図１２は、第２の変形例に係る袋状構造体３２Ｂの構成を示す断面図、図１３は、第２の変形例に係る袋状構造体３２Ｂの他の例の構成を示す断面図、図１４は、第３の変形例に係る袋状構造体３２Ｃの構成を示す断面図、図１５は、第４の変形例に係る袋状構造体３２Ｄの構成を示す断面図、図１６は、第５の変形例に係る袋状構造体３２Ｅの構成を示す断面図、図１７は、第６の変形例に係る袋状構造体３２Ｆの構成を示す断面図、図１８は、袋状構造体３２Ｆの製造方法の一例を示す説明図、である。
【００７３】
［第１の変形例］
図１１に示すように、第１の変形例に係る袋状構造体３２Ａは、内壁部４１、外壁部４２及び一対の側壁部４３が一体に構成される。このような袋状構造体３２は、真空ブロー成形等により、一枚の熱可塑性エラストマーのシートにより成形される。
【００７４】
例えば、一枚のシートを、内壁部４１、外壁部４２及び一対の側壁部４３の形状のキャビティを有する金型にセットし、一方の側壁部４３及び外壁部４２のみが離間した形状で賦形し、その後、外壁部４２及び一方の側壁部４３を接合することで、袋状構造体３２Ａを成形してもよい。また、外壁部４２を二つに分解した形状にシートを賦形し、その後、外壁部４２において接合する構成であってもよい。
【００７５】
このように構成された袋状構造体３２Ａによれば、カフ１２に用いることで、上述した袋状構造体３２と同様に、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００７６】
［第２の変形例］
図１２に示すように、第２の変形例に係る袋状構造体３２Ｂは、内壁部４１及び一対の側壁部４３が一体に成形され、一対の側壁部４３及び外壁部４２が接合により一体に構成される。このような袋状構造体３２Ｂは、第１シート部材５１Ｂ及び第２シート部材５２Ｂが接合されることで製造される。
【００７７】
第１シート部材５１Ｂは、真空ブロー成形等により、一枚の熱可塑性エラストマーのシートにより内壁部４１及び一対の側壁部４３及び接合代５１ｃの形状に賦形されることで成形される。第２シート部材５２Ｂは、Ｔダイ押出し成形等により成形された、外壁部４２の形状及び接合代５２ｃの形状の一枚の熱可塑性エラストマーのシートにより構成される。袋状構造体３２Ｂは、この第１シート部材５１Ｂ及び第２シート部材５２Ｂを、接合代５１ｃ、５２ｃ同士を接合することで製造される。
【００７８】
このように構成された袋状構造体３２Ａによれば、カフ１２に用いることで、上述した袋状構造体３２と同様に、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００７９】
なお、袋状構造体３２Ｂは、例えば、図１３に示すように、外壁部４２の厚さを、内壁部４１及び一対の側壁部４３よりも厚い構成としてもよい。これは、外壁部４２は、基材３１に支持されることから、袋状構造体３２の膨張時に膨れる方向に変形する必要が無いためである。また、これは、外壁部４２の変形量を抑えることで、生体と接触する内壁部４１をより変形させることが可能となるためである。
【００８０】
また、同様の理由から、袋状構造体３２Ｂは、外壁部４２を構成する第２シート部材５２Ｂ及び第１シート部材５１Ｂを構成する熱可塑性エラストマーに異なる物性の材料を用いる構成であってもよい。例えば、第２シート部材５２Ｂを第１シート部材５１Ｂよりも、Ｓｈｏｒｅ Ａ硬度が高い熱可塑性エラストマーを用いることで、外壁部４２の変形を抑制することが可能となる。
【００８１】
なお、第２シート部材５２Ｂ及び第１シート部材５１Ｂに用いる材料の物性を異ならせる方法としては、シートに、同一材料で物性が異なる材料を用いてもよく、また、異種の材料を用いてもよい。
【００８２】
［第３の変形例］
図１４に示すように、第３の変形例に係る袋状構造体３２Ｃは、内壁部４１及び一対の側壁部４３の高さ方向で中心までが一体に成形され、一対の側壁部４３の高さ方向で中心から外壁部４２まで、及び外壁部４２が接合により一体に構成される。このような袋状構造体３２Ｃは、第１シート部材５１、第２シート部材５２Ｂ及び一対の第３シート部材５３Ｃが接合されることで製造される。
【００８３】
第１シート部材５１は、上述した実施形態の袋状構造体３２を構成する第１シート部材５１と同一構成であり、第２シート部材５２Ｂは上述した第２の変形例の袋状構造体３２Ｂを構成する第２シート部材５２Ｂと同一構成である。第３シート部材５３Ｃは、側壁部４３の高さ方向で中心から外壁部４２までの形状に形成されるとともに、一対の接合代５３ｃを有する。第３シート部材５３Ｃは、例えば、Ｔダイ押出し成形等により成形された、当該側壁部４３の一部の形状及び一対の接合代５３ｃの形状を有する一枚の熱可塑性エラストマーのシートにより構成される。
【００８４】
袋状構造体３２Ｃは、この第１シート部材５１、第２シート部材５２Ｂ及び第３シート部材５３Ｃを、接合代５１ｃ、５３ｃ同士、及び、接合代５２ｃ、５３ｃ同士を接合することで製造される。
【００８５】
このように構成された袋状構造体３２Ｃによれば、カフ１２に用いることで、上述した袋状構造体３２と同様に、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００８６】
［第４の変形例］
図１５に示すように、第４の変形例に係る袋状構造体３２Ｄは、内壁部４１、外壁部４２及び多段に構成された一対の側壁部４３Ｄを備える。例えば、多段に構成された側壁部４３Ｄは、高さ方向で二つの側壁部４３が一体に接合されることで構成される。
【００８７】
このような袋状構造体３２Ｄは、内壁部４１及び一対の側壁部４３の高さ方向で中心までが一体に成形され、外壁部４２及び一対の側壁部４３の高さ方向で中心までが一体に成形され、そして、高さ方向で二つの側壁部４３の高さ方向で中心間の部位が一体に成形され、これらが接合により一体に構成される。このような袋状構造体３２Ｄは、第１シート部材５１、第２シート部材５２及び一対の第３シート部材５３Ｄが接合されることで製造される。袋状構造体３２Ｄは、所謂蛇腹構造と呼ばれる。
【００８８】
第１シート部材５１及び第２シート部材５２は、上述した実施形態の袋状構造体３２を構成する第１シート部材５１及び第２シート部材５２と同一構成である。第３シート部材５３Ｄは、二つの側壁部４３の高さ方向で中心間の形状に形成されるとともに、一対の接合代５３ｃを有する。第３シート部材５３Ｃは、例えば、一枚の熱可塑性エラストマーのシートを真空ブロー成形により、高さ方向で二つの側壁部４３の中心間の形状及び一対の接合代５３ｃの形状に賦形することで成形される。
【００８９】
袋状構造体３２Ｄは、この第１シート部材５１、第２シート部材５２及び第３シート部材５３Ｄを、接合代５１ｃ、５３ｃ同士、及び、接合代５２ｃ、５３ｃ同士を接合することで製造される。
【００９０】
このように構成された袋状構造体３２Ｄによれば、カフ１２に用いることで、上述した袋状構造体３２と同様に、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００９１】
また、袋状構造体３２Ｄは、側壁部４３Ｄが複数個所で内部空間に折り曲げられることから、生体を圧迫する方向に膨れやすくなるため、生体形状に沿い易い。このため、袋状構造体３２Ｄは、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができるとともに、蛇腹効果が増す。
【００９２】
［第５の変形例］
図１６に示すように、第５の変形例に係る袋状構造体３２Ｅは、二つの袋状構造体３２Ｃの外壁部４２同士で接合することで構成される。具体的には、袋状構造体３２Ｅは、二つ袋状構造体３２Ｃと、外壁部４２同士で接合され二つの外壁部４２に設けられ、流体的に連通する連通孔７１と、を有する。連通孔７１は、例えば、第２シート部材５２Ｂを成形したときに設けられる。また、袋状構造体３２Ｅは、一方の袋状構造体３２Ｃの内壁部４１が生体側に配置され、他方の袋状構造体３２Ｃの内壁部４１が基材３１に支持される。
【００９３】
このような袋状構造体３２Ｅは、カフ１２に用いることで、上述した袋状構造体３２と同様に、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。また、袋状構造体３２Ｅは、二つの袋状構造体３２Ｃの外壁部４２同士が接合され、そして、二つの袋状構造体３２Ｃの内部空間は連通孔７１により流体的に連通する。このため、袋状構造体３２Ｅが膨張したときに、血管圧迫特性を向上させることが可能となる。また、側壁部４３は、それぞれ内壁部４１及び外壁部４２の間で変形することから、変形例４の袋状構造体Ｄに比べ、側壁部４３が外方へ膨張変形することを防止できることから、袋状構造体３２Ｅは、より高さ方向に膨張することが可能となり、高い血圧計測精度を得ることができる。
【００９４】
［第６の変形例］
図１７に示すように、第６の変形例に係る袋状構造体３２Ｆは、内壁部４１及び一対の側壁部４３の高さ方向で中心までが、側壁部４３の端部で接合されることで一体に構成され、外壁部４２及び一対の側壁部４３の高さ方向で中心までが一体に成形される。このような袋状構造体３２Ｆは、第１シート部材５１Ｆ、第２シート部材５２及び一対の第３シート部材５３Ｆが接合されることで製造される。
【００９５】
第１シート部材５１Ｆは、内壁部４１並びに内壁部４１及び側壁部４３の内壁部４１側の端部の形状に形成されるとともに、一対の接合代５１ｃを有する。第２シート部材５２は上述した一実施形態の袋状構造体３２を構成する第２シート部材５２と同一構成である。
【００９６】
第３シート部材５３Ｆは、側壁部４３の高さ方向で中心から外壁部４２までの形状に形成されるとともに、一対の接合代５３ｃを有する。第３シート部材５３Ｆは、例えば、Ｔダイ押出し成形等により成形された、当該側壁部４３の一部の形状の及び一対の接合代５３ｃの形状の一枚の熱可塑性エラストマーのシートにより構成される。
【００９７】
袋状構造体３２Ｆは、この第１シート部材５１Ｆ及び第３シート部材５３Ｆの接合代５１ｃ、５３ｃ同士、並びに、第２シート部材５２及び第３シート部材５３Ｆの接合代５２ｃ、５３ｃ同士を接合することで製造される。
【００９８】
たとえば、接合代５１ｃ、５３ｃ同士の接合は、図１８に示すように高周波ウェルダー溶着により接合される。具体的には、接合代５１ｃ、５３ｃを袋状構造体３２の内方に向かって折り込み、重ね合わせ、接合代５１ｃ、５３ｃを重ねる。次いで、高周波ウェルダー装置３００の一対の電極３０１で接合代５１ｃ、５３ｃを挟み、接合代５１ｃ、５３ｃを溶着させる。
【００９９】
次に、第２シート部材５２及び第３シート部材５３Ｆの接合代５２ｃ、５３ｃを高周波エルダー溶着により接合する。これらの工程により袋状構造体３２Ｆが製造される。
【０１００】
このように構成された袋状構造体３２Ｆによれば、カフ１２に用いることで、上述した袋状構造体３２と同様に、内壁部４１の生体と接触する面に接合代及び接合部４５を有さない構成であることから、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができる。
【０１０１】
また、袋状構造体３２Ｆは、内壁部４１及び側壁部４３の下端側の稜部を第１シート部材５１Ｆに設け、当該稜部に接合代５３ｃを設ける構成である。袋状構造体Ｆは、圧縮空気によって内壁部４１並びに内壁部４１及び内壁部４１の稜部が膨張により変形する。また、内壁部４１の断面二次モーメントは増加せずに、側壁部４３の断面二次モーメントが増加する。結果、側壁部４３の側方への膨張が抑制され、袋状構造体３２Ｆは、内壁部４１がより膨張することから、血管圧迫特性を向上できる。
【０１０２】
なお、本発明は、上記実施形態及び各変形例に限定されない。例えば、袋状構造体３２は、生体と接触する内壁部４１に接合部４５及び接合代が配置されない構成であって、内壁部４１及び外壁部４２を連続する袋状構造体３２の内方に向かって曲折する側壁部４３を有する構成であれば、適宜設定可能である。例えば、上述した第６の変形例に係る袋状構造体３２Ｆの内壁部４１及び側壁部４３の稜部よりも上方の側壁部４３に、接合部４５を設ける構成を説明したがこれに限定されず、外壁部４２側の側壁部４３にも接合部４５を設ける構成であってもよい。また、袋状構造体３２は、外壁部４２及び側壁部４３の隅部や、側壁部４３の先端等の各部位の厚さを他部と異ならせることで、適宜、断面二次モーメントを増減させる構成や、側壁部４３の折畳み特性を改善する等の形状部を設ける構成であってもよい。
【０１０３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【実施例】
【０１０４】
本発明の特徴をより具体的にするために、以下、実施例及び評価試験について説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１０５】
実施例として、一実施形態の袋状構造体３２を作成した。この袋状構造体３２を構成する熱可塑性エラストマーに熱可塑性ポリウレタンを用いた。また、袋状構造体３２の幅Ｈは２５ｍｍとした。なお、袋状構造体３２は、接合代を内壁部４１に有さないことから、生体を圧迫する圧迫有効幅は、袋状構造体３２の幅Ｈと同じである。
【０１０６】
また、比較例として、図１０（ａ）に示すように、内壁部１４１に接合代１５１を有する袋状構造体３２を作成した。この袋状構造体１３２を構成する熱可塑性エラストマーに、実施例の袋状構造体３２と同じ特性を有する熱可塑性ポリウレタンを用いた。また、袋状構造体３２の幅Ｈは２５ｍｍとし、接合代１５１の幅を２ｍｍとした。なお、袋状構造体３２は、幅方向に二つの接合代１５１を有することから、袋状構造体１３２の生体を圧迫する圧迫有効幅は、２１ｍｍである。
【０１０７】
評価試験として、実施例及び比較例の袋状構造体３２、１３２の血管圧迫特性評価試験を行った。
【０１０８】
血管圧迫特性評価試験としては、実施例及び比較例で作成した袋状構造体３２、１３２を組み立てた血圧計１のそれぞれで、実際に同一人に対して上腕式血圧計と実施例、および比較例で作成した血圧計で、交互に血圧をそれぞれ１０回計測した。
【０１０９】
ここで上腕式血圧計として、オムロンヘルスケア株式会社製の上腕式血圧計  型式ＨＥＭ−７１２０を用いた。また、上腕式血圧計は、上腕に、実施例及び比較例の血圧計１は、手首に、それぞれ装着した。１０回分の血圧値の差分の標準偏差が７ｍｍＨｇ以上であった袋状構造体３２は、血管圧迫特性が悪く、計測精度がバラつくとして不良と判断し、標準偏差が７ｍｍＨｇを下回った袋状構造体３２は、血管圧迫特性が良く、計測精度が安定するとして良と判断した。
【０１１０】
評価試験結果として、実施例の袋状構造体３２は、標準偏差が６ｍｍＨｇであり、良と判断した。これに対し、比較例の袋状構造体１３２は、標準偏差が２３ｍｍＨｇであり、不良と判断した。
【０１１１】
これらの結果から、血圧計１のカフ１２に用いられる袋状構造体３２を上記実施形態及び各変形例の構成とすることで、カフ幅を狭幅化した場合であっても、高い血圧計測精度を得ることができ、血圧計１のカフ１２として適正な機能を有することが示された。
【符号の説明】
【０１１２】
１…血圧計、１１…装置本体、１２…カフ、２１…ケース、２２…表示部、２３…操作部、２４…ポンプ、２５…開閉弁、２６…圧力センサ、２７…電力供給部、２８…制御部、３１…基材、３１ａ…接合層、３２…袋状構造体、４１…内壁部、４２…外壁部、４３…側壁部、４４…接続チューブ、５０…シート、５１…第１シート部材、５１ａ…第１部位、５１ｂ…第２部位、５１ｃ…接合代、５２…第２シート部材、５２ａ…第１部位、５２ｂ…第２部位、５２ｃ…接合代、５３ｃ…接合代、７１…連通孔、１００…生体（手首）、１１０…動脈、１３２…袋状構造体、１４１…内壁部、１４３…側壁部、１５１…接合代、１５２…接合部、２０１…クランプ、２０２…ヒータ、２０３…金型、２０３ａ…キャビティ、３００…高周波ウェルダー装置、３０１…電極。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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