(57)【要約】  脈波計測装置は１つのポンプ（９）と１つの３ポート弁（１０）とを備える。ポンプ（９）は、排気口（９１）と吸気口（９２）とを備え、吸気口（９２）からエアチューブ（３２）内の気体を導入して、排気口（９１）からエアチューブ（３０）内に排気する動作を行なう。３ポート弁（１０）は、カフ（１３）およびポンプ（９）の排気口（９１）と、カフ（１３）、ポンプ（９）の吸気口（９２）および排気弁（７）とを選択的に接続する動作を行なう。この動作によって、エアチューブ（３０）とエアチューブ（３１）との間の気体の流路が確立されて、エアチューブ（３１）とエアチューブ（３２）との間の気体の流路が遮断された状態と、エアチューブ（３１）とエアチューブ（３２）との間の気体の流路を確立されて、エアチューブ（３０）とエアチューブ（３１）との間の気体の流路が遮断された状態とが切換えられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の動脈上に押圧される圧力センサ（１４）と、
前記圧力センサを押圧するための押圧部（１３）と、
前記押圧部により押圧される前記圧力センサに対する押圧レベルを変化させる過程で前記圧力センサより出力される圧力情報に基づいて前記動脈から発生する脈波を計測する脈波計測部（１）と、
気体収容部を含み、前記気体収容部中の気体の圧力を用いて前記圧力センサに対する前記押圧レベルを調整する押圧調整部（３０，３１，３２）と、
前記気体収容部に気体を供給する供給部（９，１８）と、
開くことで前記気体収容部と外部との間で気体を出入れし、閉じることで前記気体収容部と外部との間の気体の出入れを遮断する弁（７，２２，２３）を含み、外部と前記気体収容部との間の気体の流路を調整する流路制御部（２２）とを備える、脈波計測装置。
【請求項２】
前記気体収容部（３１）の気体を外部に排気する排気部（１７）をさらに含み、
前記弁は、前記供給部（１８）の外部の気体を吸気する吸気側に接続される第１弁（２２）と、前記排気部の外部へ気体を排気する排気側に接続される第２弁（２３）とを含み、
前記流路制御部は、前記第１弁および前記第２弁の開閉と、前記供給部および前記排気部の動作とを制御することで、外部と前記気体収容部との間の気体の流路を調整する、請求項１に記載の脈波計測装置。
【請求項３】
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体の表面より離す際、前記流路制御部は、前記供給部の動作を停止し、前記排気部を動作するように制御し、前記第１弁を閉じ、前記第２弁を開けるよう制御することで、前記気体収容部から前記排気部および前記第２弁を経由して外部への第１流路を確立し、前記気体収容部中の気体を排気する、請求項２に記載の脈波計測装置。
【請求項４】
前記押圧調整部において前記押圧部で前記圧力センサを押圧させる際、前記流路制御部は、前記供給部を動作するように制御し、前記第１弁を開け、前記第２弁を閉じるよう制御することで、外部から前記第１弁および前記供給部を経由して前記気体収容部への第２流路を確立し、前記気体収容部に気体を供給する、請求項２に記載の脈波計測装置。
【請求項５】
前記押圧調整部において前記押圧部で前記圧力センサを押圧させる際、前記流路制御部は、さらに、前記排気部を動作するように制御する、請求項４に記載の脈波計測装置。
【請求項６】
前記気体収容部の気体を排気量を調整しながら外部に排気する微速排気部（２４）をさらに含み、
前記押圧調整部において前記圧力センサに対する前記押圧レベルを調整する際、前記流路制御部は、前記供給部および前記排気部の動作を停止し、前記微速排気部を動作するように制御し、前記第１弁および前記第２弁を閉じるよう制御することで、前記気体収容部から前記微速排気部を経由して外部への第３流路を確立し、前記気体収容部中の気体を排気する、請求項２に記載の脈波計測装置。
【請求項７】
前記流路制御部は、前記気体収容部内圧が所定圧力になるまで、前記第３流路の確立と前記気体収容部の閉鎖とを繰返す、請求項６に記載の脈波計測装置。
【請求項８】
前記弁は、前記気体収容部に接続される第３弁（１９）をさらに含み、
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体より開放する際、前記流路制御部は、前記供給部および前記排気部の動作を停止するように制御し、前記第１弁および前記第２弁を閉じ、前記第３弁を開けるよう制御することで、前記気体収容部から前記第３弁を経由して外部への第４流路を確立し、前記気体収容部中の気体を排気する、請求項２に記載の脈波計測装置。
【請求項９】
前記気体収容部は一定容量の第１気体収容部（３１）、第２気体収容部（３２）、および第３気体収容部（３３）を含み、
前記押圧調整部は、前記第１気体収容部中の気体の圧力を用いて前記圧力センサに対する前記押圧レベルを調整し、
前記供給部（９）は前記第２気体収容部と前記第３気体収容部との間に設置されて、前記第３気体収容部中の気体を吸気して前記第２気体収容部に排気することで前記第２気体収容部に気体を供給し、
前記弁は、開くことで前記第３気体収容部と外部との間（７）で気体を出入れし、閉じることで前記第３気体収容部と外部との間の気体の出入れを遮断する第１弁（７）を含み、
前記流路制御部は、前記第１気体収容部が前記第２気体収容部を介して前記供給部の排気側に接続された第１接続状態と、前記第１気体収容部が前記第３気体収容部を介して前記供給部の吸気側に接続された第２接続状態とを切換える切換部（１０）をさらに含み、前記第１気体収容部、前記第２気体収容部、および前記第３気体収容部の間の気体の流路を調整する、請求項１に記載の脈波計測装置。
【請求項１０】
前記切換部は、前記第１気体収容部に接続されて気体を出入れする第１ポートと、前記第２気体収容部に接続されて気体を出入れする第２ポートと、前記第３気体収容部に接続されて気体を出入れする第３ポートとを有する３ポート弁である、請求項９に記載の脈波計測装置。
【請求項１１】
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体の表面より離す際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第３ポートに接続して前記第２接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部を動作するように制御し、前記第１弁を閉じるよう制御することで、前記第１気体収容部から前記第３気体収容部を経由して前記第２気体収容部への第１流路を確立し、前記第１気体収容部中の気体を排出する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【請求項１２】
前記押圧調整部において前記押圧部で前記圧力センサを押圧させる際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第２ポートに接続して前記第１接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部を動作するように制御し、前記第１弁を開けるよう制御することで、外部から前記第３気体収容部および前記第２気体収容部を経由して前記第１気体収容部への第２流路を確立し、前記第１気体収容部に気体を供給する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【請求項１３】
前記押圧調整部において前記圧力センサに対する前記押圧レベルを調整する際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第２ポートに接続して前記第１接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部の前記動作を停止するように制御し、前記第１弁を開けるよう制御することで、前記第３気体収容部から外部への第３流路を確立し、前記第３気体収容部内圧を大気圧とした後、前記第１弁を閉じ、前記第３気体収容部を閉鎖してから、前記第１ポートを前記第３ポートに接続して前記第２接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部の前記動作を停止するように制御することで、前記第１気体収容部から前記第３気体収容部への第４流路を確立し、前記第１気体収容部内圧を減圧する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【請求項１４】
前記流路制御部は、前記第１気体収容部内圧が所定圧力になるまで、前記第３流路の確立と、前記第３気体収容部の閉鎖と、前記第４流路の確立とを繰返す、請求項１３に記載の脈波計測装置。
【請求項１５】
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体より開放する際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第３ポートに接続して前記第２接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部の前記動作を停止するように制御し、前記第１弁を開けるよう制御することで、前記第１気体収容部から前記第３気体収容部を経由して外部への第５流路の確立し、前記第１気体収容部中の気体を排出する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【請求項１６】
前記弁は、開くことで前記第２気体収容部と外部との間で気体を出入れし、閉じることで前記第２気体収容部と外部との間の気体の出入れを遮断する第２弁（８）をさらに含み、
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体の表面より離す際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第３ポートに接続して前記第２接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部を動作するように制御し、前記第１弁を閉じるよう制御し、前記第２弁を開けるよう制御することで、前記第１気体収容部から前記第３気体収容部、および第２気体収容部を経由して外部への第６流路を確立し、前記第１気体収容部中の気体を排出する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は脈波計測装置に関し、特に、圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用した脈波計測装置において、製造コストを抑えてコストダウンを実現する脈波計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の出願人が先に出願して公開されている特開２００５−９５３９２号公報（以下、特許文献１）は、生体の動脈上に圧脈波センサを押圧して動脈の圧脈波を計測する脈波計測装置において、圧脈波センサの押圧レベルを調整する方法・構成を開示している。【０００３】
すなわち、特許文献１は、気体供給源から圧脈波センサが取付けられた空気袋（カフ）内に気体を送込む構成として、空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を開示している。【０００４】
また、本願の出願人が先に出願して公開されている特開２００４−３１３４０９号公報（特許文献２）は、脈波計測装置の一構成例として、上述のような圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用した脈波計測装置において、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないように電源ＯＮ時に押圧調整手段の一部を構成する空気袋内の圧力を大気圧より低くし、空気袋容積を小さく保つために負圧ポンプを採用する構成を開示している。【０００５】
上述のような従来の脈波計測装置の構成では、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を持たせるために、たとえば、圧脈波センサの押圧のための加圧ポンプとは別に、圧脈波センサの突出を抑えるための負圧ポンプが必要になる。さらに、加圧と負圧との機能を切換えるために、流路切換え用の３ポート弁が必要となる。【０００６】
図２１は、圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用し、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を備える、従来の脈波計測装置の構成の一例を示す図である。図２１を参照して、従来の脈波計測装置は、カフ（空気袋）１３の内圧（以下、カフ圧という）を加圧するための加圧ポンプ１８と、カフ圧を減圧するための負圧ポンプ１７とを備え、各ポンプ１７，１８は、各々、制御回路２２からの制御信号にしたがって加圧ポンプ１８と負圧ポンプ１７とのいずれかを選択的にカフ１３に切換接続する２つの３ポート弁２０，２１を介してカフ１３に接続される。
【特許文献１】特開２００５−９５３９２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１３４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、かかる機能を実現するために従来の脈波計測装置においては圧力制御系の部品点数が多くなり、これらの部品が高価であることより、脈波計測装置の価格を押し上げる要因の１つになるという問題がある。【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用した脈波計測装置において、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を備えて、製造コストを抑えてコストダウンを実現することのできる脈波計測装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、脈波計測装置は、生体の動脈上に押圧される圧力センサと、圧力センサを押圧するための押圧部と、押圧部により押圧される圧力センサに対する押圧レベルを変化させる過程で圧力センサより出力される圧力情報に基づいて動脈から発生する脈波を計測する脈波計測部と、気体収容部を含み、気体収容部中の気体の圧力を用いて圧力センサに対する押圧レベルを調整する押圧調整部と、気体収容部に気体を供給する供給部と、開くことで気体収容部と外部との間で気体を出入れし、閉じることで気体収容部と外部との間の気体の出入れを遮断する弁を含み、外部と気体収容部との間の気体の流路を調整する流路制御部とを備える。【００１０】
上記気体収容部の一例としては、圧力センサが取付けられた空気袋（カフ）およびカフに接続されたエアチューブが挙げられる。また、脈波計測部としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が含まれる。【００１１】
さらに、脈波計測装置は、気体収容部の気体を外部に排気する排気部を含み、上記弁は、供給部の外部の気体を吸気する吸気側に接続される第１弁と、排気部の外部へ気体を排気する排気側に接続される第２弁とを含み、流路制御部は、第１弁および第２弁の開閉と、供給部および排気部の動作とを制御することで、外部と気体収容部との間の気体の流路を調整することが好ましい。【００１２】
上記供給部の一例としては吸気口と排気口とを備える加圧ポンプが挙げられ、上記排気部の一例としては吸気口と排気口とを備える負圧ポンプが挙げられる。上記第１弁および第２弁の一例としては、電磁弁である排気弁が挙げられる。上記気体収容部の一部に相当するエアチューブには、上記供給部に相当する加圧ポンプの排気口と、上記排気部に相当する負圧ポンプの吸気口とが接続される。【００１３】
また、上記流路制御部の一例としては、脈波計測装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）からの制御信号を各部に出力する制御回路が挙げられる。【００１４】
より具体的には、押圧調整部において圧力センサを生体の表面より離す際、流路制御部は、供給部の動作を停止し、排気部を動作するように制御し、第１弁を閉じ、第２弁を開けるよう制御することで、気体収容部から排気部および第２弁を経由して外部への第１流路を確立し、体収容部中の気体を排気することが好ましい。【００１５】
上記第１流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図２３に挙げられる。【００１６】
このため、計測開始時等には、カフ等である気体収容部から気体が排出されて減圧され、容積が低下することで、圧力センサが生体の表面より離れる。【００１７】
また、より具体的には、押圧調整部において押圧部で圧力センサを押圧させる際、流路制御部は、供給部を動作するように制御し、第１弁を開け、第２弁を閉じるよう制御することで、外部から第１弁および供給部を経由して気体収容部への第２流路を確立し、気体収容部に気体を供給することが好ましい。【００１８】
上記第２流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図２４に挙げられる。【００１９】
このため、計測が開始されるとカフ等である気体収容部に気体が供給されて加圧され、容積が増加することで、圧力センサが生体の表面に押圧される。【００２０】
さらに、押圧調整部において押圧部で圧力センサを押圧させる際、流路制御部は、排気部を動作するように制御することがより好ましい。【００２１】
このため、カフ等である気体収容部に気体が供給されて加圧されると気体収容部内の気体が負圧ポンプ等である排気部の吸気口側から排気口側に排気されて、排気部の排気口側の圧力を吸気口側の圧力よりも高くすることができる。これにより、排気ポンプの推奨される使い方が吸気口側の圧力を排気口側の圧力よりも低いこととなっている場合に、その使い方に対応させることができる。【００２２】
また、より具体的には、脈波計測装置は、気体収容部の気体を排気量を調整しながら外部に排気する微速排気部をさらに含み、押圧調整部において圧力センサに対する押圧レベルを調整する際、流路制御部は、供給部および排気部の動作を停止し、微速排気部を動作するように制御し、第１弁および第２弁を閉じるよう制御することで、気体収容部から微速排気部を経由して外部への第３流路を確立し、気体収容部中の気体を排気することが好ましい。【００２３】
上記第３流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において図２６に挙げられる。【００２４】
上記微速排気部の一例としては、制御信号に従って排気量を調整しながら排気口から徐々に大気中に排気する動作を行なうことが可能な微速排気弁が挙げられる。微速排気弁等である微速排気部が動作することで気体収容部内圧が徐々に減圧され、圧力センサの押圧レベルが徐々に減ぜられる。【００２５】
さらに、流路制御部は、気体収容部内圧が所定圧力になるまで、第３流路の確立と気体収容部の閉鎖とを繰返すことがより好ましい。【００２６】
このため、気体収容部内圧が所定圧力となり、圧力センサの押圧レベルを最適な押圧レベルとすることができる。【００２７】
また、より具体的には、上記弁は、気体収容部に接続される第３弁をさらに含み、押圧調整部において圧力センサを生体より開放する際、流路制御部は、供給部および排気部の動作を停止するように制御し、第１弁および第２弁を閉じ、第３弁を開けるよう制御することで、気体収容部から第３弁を経由して外部への第４流路を確立し、気体収容部中の気体を排気することが好ましい。【００２８】
上記第４流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図２８に挙げられる。【００２９】
このため、計測が終了するとカフ等である気体収容部から気体が急速に排気されて減圧され、容積が急速に低下することで、圧力センサが生体の表面より急速に離れる。【００３０】
または、気体収容部は一定容量の第１気体収容部、第２気体収容部、および第３気体収容部を含み、押圧調整部は、第１気体収容部中の気体の圧力を用いて圧力センサに対する押圧レベルを調整し、供給部は第２気体収容部と第３気体収容部との間に設置されて、第３気体収容部中の気体を吸気して第２気体収容部に排気することで第２気体収容部に気体を供給し、上記弁は、開くことで第３気体収容部と外部との間で気体を出入れし、閉じることで第３気体収容部と外部との間の気体の出入れを遮断する第１弁を含み、流路制御部は、第１気体収容部が第２気体収容部を介して供給部の排気側に接続された第１接続状態と、第１気体収容部が第３気体収容部を介して供給部の吸気側に接続された第２接続状態とを切換える切換部をさらに含み、第１気体収容部、第２気体収容部、および第３気体収容部の間の気体の流路を調整することが好ましい。【００３１】
上記切換部の一例としては、３ポート弁が挙げられ、より具体的には、第１気体収容部に接続されて気体を出入れする第１ポートと、第２気体収容部に接続されて気体を出入れする第２ポートと、第３気体収容部に接続されて気体を出入れする第３ポートとを有する３ポート弁が挙げられる。【００３２】
上記供給部の一例としては、吸気口と排気口とを備えるポンプが挙げられる。
上記第１弁の一例としては、排気弁が挙げられる。【００３３】
上記第１気体収容部の一例としては、カフおよびカフに接続されたエアチューブが挙げられる。上記第１気体収容部に相当するエアチューブには、上記切換部に相当する３ポート弁の第１ポートが接続される。【００３４】
上記第２気体収容部および上記第３気体収容部の一例としては、共にエアチューブが挙げられる。上記第２気体収容部に相当するエアチューブには、上記供給部に相当するポンプの排気口と、上記切換部に相当する３ポート弁の第２ポートとが接続される。上記第３気体収容部に相当するエアチューブには、上記供給部に相当するポンプの吸気口と、上記切換部に相当する３ポート弁の第３ポートと、上記第１弁に相当する排気弁が接続される。【００３５】
上記流路制御部の一例としては、脈波計測装置全体を制御するＣＰＵからの制御信号を各部に出力する制御回路が挙げられ、上記制御信号によって、上記切換部に相当する３ポート弁における各ポートの接続、上記供給部に相当するポンプの動作、および上記第１弁に相当する排気弁の開閉が制御される。【００３６】
より具体的には、押圧調整部において圧力センサを生体の表面より離す際、流路制御部は、第１ポートを第３ポートに接続して第２接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部を動作するように制御し、第１弁を閉じるよう制御することで、第１気体収容部から第３気体収容部を経由して第２気体収容部への第１流路を確立し、第１気体収容部中の気体を排出することが好ましい。【００３７】
上記第１流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図５に挙げられる。【００３８】
このため、計測開始時等には、カフ等である第１気体収容部から気体が排出されて減圧され、容積が低下することで、圧力センサが生体の表面より離れる。【００３９】
また、より具体的には、押圧調整部において押圧部で圧力センサを押圧させる際、流路制御部は、第１ポートを第２ポートに接続して第１接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部を動作するように制御し、第１弁を開けるよう制御することで、外部から第３気体収容部および第２気体収容部を経由して第１気体収容部への第２流路を確立し、第１気体収容部に気体を供給することが好ましい。【００４０】
上記第２流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図６または図１５に挙げられる。【００４１】
このため、計測が開始されるとカフ等である第１気体収容部に気体が供給されて加圧され、容積が増加することで、圧力センサが生体の表面に押圧される。【００４２】
また、より具体的には、押圧調整部において圧力センサに対する押圧レベルを調整する際、流路制御部は、第１ポートを第２ポートに接続して第１接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部の動作を停止するように制御し、第１弁を開けるよう制御することで、第３気体収容部から外部への第３流路を確立し、第３気体収容部内圧を大気圧とした後、第１弁を閉じるよう制御することで第３気体収容部を閉鎖してから、第１ポートを第３ポートに接続して第２接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部の動作を停止するように制御することで、第１気体収容部から第３気体収容部への第４流路を確立し、第１気体収容部内圧を減圧することが好ましい。【００４３】
上記第３流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図８または図１７に挙げられ、上記第４流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図１０または図１９に挙げられる。【００４４】
第３気体収容部内圧が大気圧に減圧されることで、第１気体収容部と第３気体収容部との間に圧力差が生じ、その後、上記第４流路が確立されることで、第１気体収容部と第３気体収容部との内圧が等しくなって第１気体収容部内圧が減圧され、圧力センサの押圧レベルが減ぜられる。【００４５】
さらに、流路制御部は、第１気体収容部内圧が所定圧力になるまで、第３流路の確立と、第３気体収容部の閉鎖と、第４流路の確立とを繰返すことがより好ましい。【００４６】
このため、第１気体収容部内圧が所定圧力となり、圧力センサの押圧レベルを最適な押圧レベルとすることができる。【００４７】
また、より具体的には、押圧調整部において圧力センサを生体より開放する際、流路制御部は、第１ポートを第３ポートに接続して第２接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部の動作を停止するように制御し、第１弁を開けるよう制御することで、第１気体収容部から第３気体収容部を経由して外部への第５流路の確立し、第１気体収容部中の気体を排出することが好ましい。【００４８】
上記第５流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図１１または図２０に挙げられる。【００４９】
このため、計測が終了するとカフ等である第１気体収容部から気体が急速に排気されて減圧され、容積が急速に低下することで、圧力センサが生体の表面より急速に離れる。【００５０】
または、上記弁は、開くことで第２気体収容部と外部との間で気体を出入れし、閉じることで第２気体収容部と外部との間の気体の出入れを遮断する第２弁をさらに含み、押圧調整部において圧力センサを生体の表面より離す際、流路制御部は、第１ポートを第３ポートに接続して第２接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部を動作するように制御し、第１弁を閉じるよう制御し、第２弁を開けるよう制御することで、第１気体収容部から第３気体収容部、および第２気体収容部を経由して外部への第６流路を確立し、第１気体収容部中の気体を排出することが好ましい。【００５１】
上記第２弁の一例としては、排気弁が挙げられ、上記第２気体収容部に相当するエアチューブに、上記供給部に相当するポンプの排気口と、上記切換部に相当する３ポート弁の第２ポートと共に接続される。【００５２】
上記第６流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図１４に挙げられる。【００５３】
このため、計測開始時等には、カフ等である第１気体収容部から気体が外部に排出されて減圧され、容積が低下することで、圧力センサが生体の表面より離れる。
【発明の効果】
【００５４】
本発明にかかる脈波計測装置は上記構成とすることで、構成要素の数を従来装置よりも減じて圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を実現するための構成、および／または圧脈波センサの基準オフセット値を取得するための構成を実現することができる。または、平易な構造であって廉価な部材を構成要素として利用して圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を実現するための構成、および／または圧脈波センサの基準オフセット値を取得するための構成を実現する。このため、脈波計測装置の製造コストを抑え、コストダウンを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態による脈波計測時の圧脈波センサに対する押圧レベルの変化グラフである。
【図３】本実施の形態にかかる脈波計測装置の計測シーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図４】ステップＳ３における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作を説明する図である。
【図５】ステップＳ５における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図６】ステップＳ７における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図７】ステップＳ９のＳＴＥＰ１における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図８】ステップＳ９のＳＴＥＰ２における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図９】ステップＳ９のＳＴＥＰ３における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１０】ステップＳ９のＳＴＥＰ４における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１１】ステップＳ１３における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１２】第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【図１３】ステップＳ３における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作を説明する図である。
【図１４】ステップＳ５における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１５】ステップＳ７における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１６】ステップＳ９のＳＴＥＰ１における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１７】ステップＳ９のＳＴＥＰ２における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１８】ステップＳ９のＳＴＥＰ３における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１９】ステップＳ９のＳＴＥＰ４における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２０】ステップＳ１３における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２１】従来の脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【図２２】第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【図２３】ステップＳ５における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作と気体の流路とを説明する図である。
【図２４】ステップＳ７における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作と気体の流路とを説明する図である。
【図２５】ステップＳ９のＳＴＥＰ１における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２６】ステップＳ９のＳＴＥＰ２における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２７】ステップＳ９のＳＴＥＰ３における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２８】ステップＳ１３における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ＣＰＵ、２  ＲＯＭ、３  ＲＡＭ、４  操作部、５  Ａ／Ｄ変換器、６  表示部、７，８  排気弁、９  ポンプ、１０  ３ポート弁、１１  圧力センサ、１２  圧力センサアンプ、１３  カフ、１４  圧脈波センサ、１５  マルチプレクサ、１６  圧脈波センサ用アンプ、１７  負圧ポンプ、１８  加圧ポンプ、１９，２２，２３，２６  排気弁、２０，２１  ３ポート弁、２２  制御回路、２４  微速排気弁、３０，３１，３２  エアチューブ、９１  排気口、９２  吸気口。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。【００５８】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の一例を示す図である。【００５９】
図１を参照して、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置は、制御系の構成として、脈波計測装置全体の制御を行なうＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、制御するためのデータやプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３と、外部から操作可能に設けられて各種情報を入力するために操作される操作部４と、計測信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器５と、制御回路２２と、脈波計測結果などの各種情報を外部に出力するためのＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などからなる表示部６とを含む。【００６０】
操作部４はユーザ操作に基づいた操作信号をＣＰＵ１に入力し、ＣＰＵ１は、入力された操作信号に応じてアクセスしてプログラムを読出して実行し、制御回路２２に対して制御信号を送出する。【００６１】
また、脈波計測装置は、計測系の構成として、圧脈波センサ１４が取付けられた空気袋であるカフ１３と、カフ１３とエアチューブ３１を介して接続された圧力センサ１１および圧力センサアンプ１２と、圧脈波センサ１４からの電圧信号を選択的に出力するマルチプレクサ１５および圧脈波センサ用アンプ１６と、カフ１３とエアチューブ３１を介して接続された３ポート弁１０と、３ポート弁１０とエアチューブ３０を介して接続されたポンプ９と、３ポート弁１０とエアチューブ３２を介してポンプ９と共に接続された排気弁７とを含む。【００６２】
圧脈波センサ１４の一例として、単結晶シリコンなどからなる半導体チップに一方向に所定間隔に配列された複数のセンサエレメントを含んで構成される半導体圧力センサが挙げられる。圧脈波センサ１４はカフ１３の圧力によって計測中の被験者の手首などの計測部位に押圧される。その状態で、圧脈波センサ１４は撓骨動脈を介して被験者の脈波を検出する。圧脈波センサ１４は、脈波の圧力値に対応して変化する電圧信号を出力し、各センサエレメントのチャネルごとにマルチプレクサ１５に入力する。マルチプレクサ１５に入力された電圧信号は、圧脈波センサ用アンプ１６において所定範囲まで増幅され、センサエレメントが出力する電圧信号ごとに、選択的にＡ／Ｄ変換器５に入力される。【００６３】
圧力センサ１１は、接続されたエアチューブ３１内の圧力と等しいカフ圧を計測し、計測することで出力する電圧信号を圧力センサアンプ１２に入力する。圧力センサアンプ１２に入力された電圧信号は所定範囲まで増幅され、Ａ／Ｄ変換器５に入力される。また、圧脈波センサ１４の別の例として、１次元的もしくは２次元的に配列させた単数もしくは複数の電極対で構成される静電容量式圧力センサも挙げることができ、この場合には、脈波の圧力値に対応して変化する静電容量変化が、マルチプレクサ１５を介して圧脈波センサ用アンプ１６で電圧の変化に変換され、センサエレメントごとに、選択的にＡ／Ｄ変換器５に入力される。【００６４】
Ａ／Ｄ変換器５は、マルチプレクサ１５から入力されたアナログ信号である電圧信号、および圧力センサアンプ１２から入力されたアナログ信号である電圧信号をデジタル情報に変換して、ＣＰＵ１に入力する。【００６５】
ＣＰＵ１はＲＯＭ２に記憶されているプログラムを実行することで脈波計測部として機能し、上記デジタル情報に変換された電圧信号に基づいて脈波を算出してその結果を計測結果として表示部６に表示させる。【００６６】
制御回路２２は、排気弁７、ポンプ９、および３ポート弁１０に接続されて、各部に対して制御信号を出力する。【００６７】
ポンプ９は、排気口９１と吸気口９２とを備え、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、吸気口９２からエアチューブ３２内の気体を導入して、排気口９１からエアチューブ３０内に排気する動作を行なう。排気弁７は、ポンプ９の吸気口９２側および３ポート弁１０と共にエアチューブ３２に接続され、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、外部気体とエアチューブ３２との間の流路を遮断／確立する動作を行なう。【００６８】
３ポート弁１０は、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、カフ１３およびポンプ９の排気口９１と、カフ１３、ポンプ９の吸気口９２および排気弁７とを選択的に接続する動作を行なう。この動作によって、エアチューブ３０とエアチューブ３１との間の気体の流路が確立されて、エアチューブ３１とエアチューブ３２との間の気体の流路が遮断された状態と、エアチューブ３１とエアチューブ３２との間の気体の流路が確立されて、エアチューブ３０とエアチューブ３１との間の気体の流路が遮断された状態とが切換えられる。【００６９】
図２は、実施の形態による脈波計測時の圧脈波センサ１４に対する押圧レベルの変化グラフを示す図である。該グラフの縦軸に押圧のレベルが採られて、横軸に時間経過が採られている。図５を参照して、時間Ｔ１にて計測開始されると動脈直上に設置された圧脈波センサ１４はカフ圧の上昇によって生体に押圧される。押圧力のためのカフ圧が徐々に高まるにつれて、圧脈波センサ１４は動脈を橈骨に押しつける状態となり、動脈は押しつぶされていく。圧脈波センサ１４が最適圧で生体に押圧されているとき、動脈は扁平した状態（トノメトリ状態）となり、動脈内圧の変動に起因した脈波を正確に計測できている。さらにカフ１３による押圧レベルを上げると、動脈はさらに押しつぶされ、最後に閉塞する。以上の過程にておいては圧脈波センサ１４により検出される脈波信号の波形変化に基づきＣＰＵ１が最適圧を判定している。計測では、最適圧以上まで押圧レベルを上昇させたときの時間Ｔ２から、押圧レベルは最適圧まで減圧され、ＣＰＵ１が最適圧にまで達したと判断した時の時間Ｔ３以降は、最適圧が保持される。最適圧を保持している間に圧脈波センサ１４により検出される脈波信号はＡ／Ｄ変換器５により脈波データに変換されて、ＣＰＵ１に与えられて指標算出などの所定処理がされて、処理結果は表示部６に表示される。【００７０】
計測が終了したとき、カフ圧は一旦、大気圧にまで急速に減圧される。以上の押圧シーケンスによって、脈波計測装置は脈波を計測している。【００７１】
ここで、押圧レベルを最適圧まで減圧する期間（時間Ｔ２〜Ｔ３）は短時間であり、この短時間で押圧力は数１０ｍｍＨｇ減圧されると共に、最適圧に合わせるためにさらに数ｍｍＨｇの減圧も行なわれる。この際には、押圧力の微調整が行なわれる。【００７２】
図３は、本実施の形態にかかる脈波計測装置の計測シーケンスの一例を示すフローチャートである。図３のフローチャートに示される処理は、ＣＰＵ１がＲＯＭ２にアクセスしてプログラムを読出し実行することによって実現される。【００７３】
また、図４〜図１１は、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の主要部分を示す概略図であって、脈波計測装置の計測シーケンスにおける各部の動作と気体の流路とを説明する図である。【００７４】
図３を参照して、圧脈波センサ１４が被計測者の計測部位の動脈上に位置するように取付けた後に、操作部４に含まれる電源スイッチを投入することで、ステップＳ１において図示しない電源が起動し、ＣＰＵ１が動作を開始して以降の処理が開始する。ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に記録されているプログラムを読出して実行を開始する。【００７５】
ＣＰＵ１は上記プログラムにしたがって、電源投入直後、ステップＳ２において、たとえばＲＯＭ２のデータ確認やＲＡＭ３の動作確認および周辺回路の動作確認や初期設定を行なう。初期状態においては、３ポート弁１０はポンプ９の吸気口９２側（エアチューブ３２側）となっているものとする。【００７６】
次に、ステップＳ３において、ＣＰＵ１は排気弁７を開にするよう制御信号を出力し、エアチューブ３１，３２、およびカフ圧を大気圧とする。このときＣＰＵ１は、圧力センサ１１に印加されている圧力、すなわち大気圧を、圧力センサアンプ１２を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化された圧力値を読込んでＲＡＭ３に記録し、この圧力値以後のカフ圧力計測の基準圧力値とする。【００７７】
図４は、電源投入直後である、ステップＳ３における各部の動作を説明する図である。
図４を参照して、電源投入直後、ＣＰＵ１は、３ポート弁１０を、初期状態の、ポンプ９の吸気口９２側のままにして、排気弁７を開く。また、ポンプ９の動作を停止状態のままとする。【００７８】
ステップＳ３では、このときに圧力センサ１１に印加されている圧力すなわち大気圧が圧力センサアンプ１２を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化されてＣＰＵ１に読込まれ、ＲＡＭ３に記録される。ＲＡＭ３に記録された圧力値は、この圧力値以後のカフ圧力計測の基準圧力値として用いられる。なお、排気弁７は、電源オフ時にすでに開であってもよい。【００７９】
ステップＳ４において操作部４に含まれる計測開始スイッチが押されたことが検出されると、ＣＰＵ１は以後の計測シーケンスを開始する。【００８０】
カフ圧が大気圧である時には、圧脈波センサ１４を取付けた際に、カフ１３に接続された圧脈波センサ１４やその他の構造物の重量によってカフ１３が鉛直方向に引伸ばされることや、被計測者の計測部位の凹凸によって、圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面と接触している場合がある。【００８１】
しかしながら、計測開始時の圧脈波センサ１４の無負荷でのデータを、以後の圧脈波センサ１４で得られるデータの基準オフセット値とするため、計測開始時には、圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面と接触していないことが好ましい。工場出荷時に圧脈波センサ１４の無負荷時データをＲＯＭ２に記録し、計測の度に読出して基準オフセット値とすることも可能ではあるが、圧脈波センサ１４の無負荷時データの経時変化や回路のオフセットドリフトのような現象の可能性もあるため、計測ごとに圧脈波センサ１４の基準オフセット値を取得する方が計測精度を高めることができる。そこで、計測シーケンスが開始されると、ステップＳ５において次のような制御が実行される。【００８２】
図５は、計測シーケンスが開始された、ステップＳ５における負圧印加時の各部の動作および気体の流路を説明する図である。【００８３】
図５に示されるように、ステップＳ５において、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。また、３ポート弁１０はホンプ９の吸気口９２側のままにする。その後、ポンプ９を動作させる。【００８４】
これによって、カフ１３からエアチューブ３１，３２、およびホンプ９の吸気口９２，排気口９１を経由してエアチューブ３０への気体の流路が確立されて、ホンプ９の吸気口９２側のエアチューブ３２，３１の気体とカフ１３内の気体とがエアチューブ３０に送りこまれる。したがって、エアチューブ３２，３１内圧とカフ圧とは大気圧以下の負圧となり、カフ１３の容積が減少していく。【００８５】
カフ圧が所定の負圧値までに至ると、ＣＰＵ１はホンプ９を停止させる。カフ１３の容積は所定容量となり、これに伴い、カフ１３に接続された圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面から離れる。【００８６】
次に、ステップＳ６において、無負荷時の圧脈波センサ１４の出力が、マルチプレクサ１５および圧脈波センサ用アンプ１６を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化されてＣＰＵ１に読込まれ、ＲＡＭ３に記録される。ＲＡＭ３に記録されたこのデータは、上述のように圧脈波センサ１４の基準オフセット値として用いられる。【００８７】
ステップＳ６において圧脈波センサ１４の基準オフセット値が取得されると、押圧が開始される。図６は、ステップＳ７における、押圧開始時の各部の動作および気体の流路を説明する図である。【００８８】
図６に示されるように、ステップＳ７において、ＣＰＵ１は排気弁７を開く。また、３ポート弁１０をホンプ９の排気口９１側に切換える。３ポート弁１０が切換わることによって、ホンプ９の排気口９１側のエアチューブ３０とエアチューブ３１およびカフ１３とが接続される。その後、ポンプ９を動作させる。【００８９】
これによって、外部から排気弁７、エアチューブ３２、ポンプ９の吸気口９２，排気口９１を経由し、エアチューブ３０，３１およびカフ１３までの流路が確立され、エアチューブ３０，３１およびカフ１３に気体（空気）が供給される。このため、エアチューブ３０，３１とカフ１３とは加圧される。【００９０】
カフ圧が上昇することでカフ１３の容積が増加し、圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面と接触して、その後計測部位の動脈を押圧していく。この間も、圧脈波センサ１４の出力が、マルチプレクサ１５および圧脈波センサ用アンプ１６を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化されてＣＰＵ１に読込まれ、ＲＡＭ３に記録される。【００９１】
次に、ステップＳ８において、ＣＰＵ１は、脈波を計測するための、圧脈波センサ１４の動脈に対する最適な押圧レベルを求める。ステップＳ８での方法は本発明には特定の方法に限定されず、あらゆる方法が採用され得る。１つの具体例としては、たとえば公知の技術として、本願の出願人が先に出願して公開されている、特開２００４−３１３４０９号公報に記載された方法が挙げられる。【００９２】
続くステップＳ９〜Ｓ１０においては、ＣＰＵ１は、ステップＳ８で求められた適正押圧値になるようにカフ圧を低下させていく。【００９３】
ステップＳ９〜Ｓ１０でのカフ圧を低下させる動作の原理は、たとえば本願の出願人が先に出願して公開されている、特願２００３−３３３６１７号公報に記載された方法の原理と同様である。【００９４】
図７〜図１０は、ステップＳ９，Ｓ１０でのカフ圧を低下させる各ステップ（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４）における各部の動作および気体の流路を説明する図である。【００９５】
ＳＴＥＰ１（図７）で、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。また、３ポート弁１０をホンプ９の排気口９１側のままにしてポンプ９の動作を停止する。したがって、エアチューブ３０，３１は閉じた状態となり、内部の圧力が保持される。【００９６】
ＳＴＥＰ２（図８）で、ＣＰＵ１は排気弁７を開いて、エアチューブ３２から外部への気体の流路を確立し、大気圧を導入する。したがって、エアチューブ３２は外部に開放され、内部の圧力が大気圧となる。【００９７】
ＳＴＥＰ３（図９）で、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。したがって、エアチューブ３２は閉じた状態となり、内部の圧力が大気圧に保持される。【００９８】
ＳＴＥＰ４（図１０）で、ＣＰＵ１は３ポート弁１０をポンプ９の吸気口９２側(エアチューブ３２側)に切換える。したがって、エアチューブ３２，３１、およびカフ１３が接続されて、閉じた状態となり、内部の圧力が均一になる。すなわち、カフ圧は、（エアチューブ３１容積＋カフ１３容積）／（エアチューブ３２容積＋エアチューブ３１容積＋カフ１３容積）の比で減圧される。【００９９】
上記ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４の減圧動作は、カフ圧がステップＳ８で決定された所定値に達するまで繰返される（ステップＳ１０）。なお、上記動作によると、エアチューブ３２，３１、およびカフ１３内の圧力が均一となるが、ステップＳ９のＳＴＥＰ１以降、エアチューブ３０の内の圧力が保持されることで、エアチューブ３０の内の圧力とエアチューブ３２，３１およびカフ１３内の圧力との間に圧力差が生じる。そのため、カフ圧を低下させる際に、ＳＴＥＰ３およびＳＴＥＰ４の動作（つまり３ポート弁１０の切換動作）を繰返して、脈波計測装置の管内（エアチューブ３０，３２，３１、およびカフ１３内の）圧力を均一化することが好ましい。【０１００】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ１はＳＴＥＰ４（図１０）の状態を保持して、カフ圧を保持し、ステップＳ１２において、圧脈波を計測する。ＣＰＵ１は、計測結果に対して、脈波波形を表示部６に表示したり、臨床的に意義ある脈波指標、たとえばAugmentation Index（以後ＡＩと略す）を算出したり、算出された脈波指標を表示部6に表示したりするという処理を行なう。なお、ここで脈波指標の一例としてＡＩを挙げたが、限定されるものではない。【０１０１】
上記ステップＳ１１，１２の計測を所定の時間を行なった後に、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１は、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧を解除する。図１１は、ステップＳ１３において、カフ１３内の気体を急速に排気し、圧脈波センサ１４の押圧を解除する際の各部の動作および気体の流路を説明する図である。【０１０２】
図１１に示されるように、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１は排気弁７を開く。３ポート弁１０をホンプ９の吸気口９２側のままにして排気弁７を開くことで、カフ１３からエアチューブ３１，３２および排気弁７を経由して外部への気体の流路が確立され、エアチューブ３１，３２，およびカフ圧が大気圧となる。したがって、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧が解除される。その後、さらに上記ステップＳ５と同様にしてカフ圧を大気圧以下にして、カフ１３に接続された圧脈波センサ１４が被測定者の皮膚表面から離れるようにしてもよい。【０１０３】
最後に、ステップＳ１４において、計測の最終結果が表示部６に表示される。表示の内容は、たとえば脈波の平均波形、ＡＩ値の平均値、または計測値の変動を示す値（たとえば標準偏差）や、それらの値と他の指標（たとえば血圧値）との２次元グラフや、それらの値と過去のデータとを合わせて表示するような経時変化グラフや、指標の標準値に対する計測値の位置付けを示すグラフなどが考えられる。なお、表示内容はこれらの具体例に限定されない。【０１０４】
以上で、本実施の形態にかかる脈波計測装置の一連の計測シーケンスが終了する。この計測シーケンスは一例であり限定されるものではない。【０１０５】
本実施の形態にかかる脈波計測装置を図１に示される構成とすることで、従来の脈波計測装置の構成（図２１）に含まれた２つのポンプ１７，１８を、同等の性能および価格の１つのポンプ９に置換えることができる。また、従来の脈波計測装置の構成（図２１）に含まれた２つの３ポート弁２０，２１を同等の性能および価格の１つの３ポート弁１０に置換えることができる。【０１０６】
このような構成にすることで、従来の脈波計測装置と比較してポンプ１つ分の容積および３ポート弁１つ分の容積を不要とすることができ、装置の小型化を実現できる。【０１０７】
また、このような構成にすることで、従来の脈波計測装置と比較して、いずれも特に高価な部品であるポンプ１つ分の価格および３ポート弁１つ分の価格を不要とすることができ、脈波計測装置のコストダウンを実現できる。【０１０８】
さらに、このような構成にすることで、ＣＰＵ１の制御する要素が、従来の脈波計測装置では５要素（ポンプ１７，１８、排気弁、３ポート弁２０，２１）であったところ、３要素（ポンプ９、排気弁７、３ポート弁１０）に削減されることで、従来の脈波計測装置における制御回路を簡略な構成の制御回路に置換えることができる。そのため、コストダウン効果をより大きくできる。【０１０９】
［第２の実施の形態］
図１２は、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の具体例を示す図である。【０１１０】
図１２を参照して、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置は、図１に示された第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成に加えて、ポンプ９の排気口９１側に排気弁８を含み、排気弁８、ポンプ９の排気口９１側、および３ポート弁１０は、エアチューブ３０を介して接続される。【０１１１】
図１３〜図２０は、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の主要部分を示す概略図であって、脈波計測装置の計測シーケンスにおける各部の動作と気体の流路とを説明する図である。なお、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置での計測シーケンスは、図３に示された第１の実施の形態にかかる脈波計測装置における計測シーケンスと同様である。【０１１２】
図１３は、電源投入直後である、ステップＳ３における各部の動作を説明する図である。【０１１３】
図１３を参照して、電源投入直後、ＣＰＵ１は、３ポート弁１０を、初期状態の、ポンプ９の吸気口９２側のままにして、排気弁７を開き、排気弁８を閉じる。また、ポンプ９の動作を停止状態のままとする。【０１１４】
図１４は、計測シーケンスが開始された、ステップＳ５における負圧印加時の各部の動作および気体の流路を説明する図である。【０１１５】
図１４に示されるように、ステップＳ５において、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じ、排気弁８を開ける。また、３ポート弁１０をホンプ９の吸気口９２側に切換える。その後、ポンプ９を動作させる。【０１１６】
これによって、カフ１３からエアチューブ３１，３２、ポンプ９の吸気口９２，排気口９１、エアチューブ３０および排気弁８を経由して外部までの流路が確立され、ホンプ９の吸気口９２側のエアチューブ３２，３１の気体とカフ１３内の気体とがエアチューブ３０に送りこまれて外部に排気される。したがって、エアチューブ３２，３１内圧とカフ圧とは大気圧以下の負圧となり、カフ１３の容積が減少していく。【０１１７】
図１５は、ステップＳ７における、押圧開始時の各部の動作および気体の流路を説明する図である。【０１１８】
図１５に示されるように、上記ステップＳ６において圧脈波センサ１４の基準オフセット値が取得されると、ステップＳ７において、ＣＰＵ１は排気弁７を開き、排気弁８を閉じる。また、３ポート弁１０をホンプ９の排気口９１側に切換えかえる。その後、ポンプ９を動作させる。【０１１９】
これによって、外部から排気弁７、エアチューブ３２、ポンプ９の吸気口９２、排気口９１を経由し、エアチューブ３０，３１およびカフ１３までの流路が確立され、エアチューブ３０，３１およびカフ１３に気体（空気）が供給される。このため、エアチューブ３０，３１とカフ１３とは加圧される。【０１２０】
図１６〜図１９は、ステップＳ９，１０でのカフ圧を低下させる各ステップ（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４）における際の各部の動作および気体の流路を説明する図である。【０１２１】
ＳＴＥＰ１（図１６）で、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。また、３ポート弁１０をホンプ９の排気口９１側のままにしてポンプ９の動作を停止する。したがって、エアチューブ３０，３１は閉じた状態となり、内部の圧力が保持される。【０１２２】
ＳＴＥＰ２（図１７）で、ＣＰＵ１は排気弁７を開いて、エアチューブ３２から外部への気体の流路を確立し、大気圧を導入する。したがって、エアチューブ３２は外部に開放され、内部の圧力が大気圧となる。【０１２３】
ＳＴＥＰ３（図１８）で、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。したがって、エアチューブ３２は閉じた状態となり、内部の圧力が大気圧に保持される。【０１２４】
ＳＴＥＰ４（図１９）で、ＣＰＵ１は３ポート弁１０をポンプ９の吸気口９２側(エアチューブ３２側)に切換える。したがって、エアチューブ３２，３１、およびカフ１３が接続されて、閉じた状態となり、内部の圧力が均一になる。すなわち、カフ圧は、（エアチューブ３１容積＋カフ１３容積）／（エアチューブ３２容積＋エアチューブ３１容積＋カフ１３容積）の比で減圧される。【０１２５】
図２０は、ステップＳ１３において、カフ１３内の気体を急速に排気し、圧脈波センサ１４の押圧を解除する際の各部の動作および気体の流路を説明する図である。【０１２６】
図２０に示されるように、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１は排気弁７を開く。３ポート弁１０をホンプ９の吸気口９２側のままにして排気弁７を開くことで、カフ１３からエアチューブ３１，３２および排気弁７を経由して外部への気体の流路が確立され、エアチューブ３１，３２，およびカフ圧が大気圧となる。したがって、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧が解除される。【０１２７】
第１の実施の形態にかかる脈波計測装置では、上記ステップＳ５において、エアチューブ３２，３１およびカフ１３内の気体がエアチューブ３０に送りこまれる構成であったが、本実施の形態にかかる脈波計測装置では、図１２に示される構成とすることで、上記ステップＳ５において、エアチューブ３２，３１およびカフ１３内の気体が排気弁８を経由して外部に排気される。すなわち、本実施の形態にかかる脈波計測装置を、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成（図１）に低価格な排気弁が１つ追加された構成（図１２）とすることで、負圧印加時に、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置よりも、ポンプ９にかかる負荷を低減できる。【０１２８】
［第３の実施の形態］
図２２は、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の具体例を示す図である。【０１２９】
図２２を参照して、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置は、計測系の構成として、図１に示された第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成のうち、排気弁７、ポンプ９、および３ポート弁１０に替えて、カフ１３とエアチューブ３１を介して接続された負圧ポンプ１７、加圧ポンプ１８、微速排気弁２４、および排気弁２６を含んで構成される。さらに、負圧ポンプ１７の排気口側に排気弁２３、加圧ポンプ１８の吸気口側に排気弁２３が接続される。【０１３０】
制御回路２２は、負圧ポンプ１７、加圧ポンプ１８、微速排気弁２４、および排気弁２２，２３，２６に接続されて、各部に対して制御信号を出力する。排気弁２２，２３，２６は、制御回路２２からの制御信号によって開閉が制御される電磁弁である。【０１３１】
負圧ポンプ１７は、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、吸気口からエアチューブ３１内の気体を導入して、排気口から排気弁２３を介して大気中に排気する動作を行なう。加圧ポンプ１８は、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、排気弁２２を介して吸気口より外部気体を導入して、排気口からエアチューブ３１内に排気する動作を行なう。微速排気弁２４は、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、吸気口からエアチューブ３１内の気体を導入して、排気量を調整しながら排気口から徐々に大気中に排気する動作を行なう。排気弁２２は加圧ポンプ１８の吸気口に、排気弁２３は負圧ポンプ１７の排気口に、および排気弁２６はエアチューブ３１直接接続され、各々、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、外部気体とエアチューブ３１との間の流路を遮断／確立する動作を行なう。【０１３２】
図２３〜図２８は、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の主要部分を示す概略図であって、図３に示された脈波計測装置の計測シーケンスにおける各部の動作と気体の流路とを説明する図である。【０１３３】
本実施の形態にかかる脈波計測装置では、上記ステップＳ３において、ＣＰＵ１は排気弁２６を開にするよう制御信号を出力し、エアチューブ３１およびカフ圧を大気圧とする。このときＣＰＵ１は、圧力センサ１１に印加されている圧力、すなわち大気圧を、圧力センサアンプ１２を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化された圧力値を読込んでＲＡＭ３に記録し、この圧力値以後のカフ圧力計測の基準圧力値とする。なお、電源オフ時にすでに排気弁２６が開になっていてもよい。そして、ステップＳ４にて、操作部４に含まれる測定開始スイッチが押されると、以後の測定シーケンスが開始する。【０１３４】
図２３は、負圧印加時である、上記ステップＳ５における各部の動作と気体の流路とを説明する図である。【０１３５】
図２３を参照して、上記ステップＳ５では、ＣＰＵ１は排気弁２２，２６および微速排気弁２４を閉じ、排気弁２３を開いて負圧ポンプ１７を動作させる。これによって、カフ１３からエアチューブ３１、負圧ポンプ１７の吸気口，排気口、および排気弁２３を経由して外部への気体の流路が確立されて、ステップＳ３にて大気圧となったカフ１３内に残留している気体は、エアチューブ３１、負圧ポンプ１７の吸気口，排気口、および排気弁２３を経由して大気に排出される。したがって、エアチューブ３１内圧とカフ圧とは大気圧以下の負圧となり、カフ１３の容積が減少していく。【０１３６】
カフ圧が所定の負圧値まで至ると、ＣＰＵ１は排気ホンプ１７を停止させ排気弁２３を閉じる。カフ１３の容積は所定容量となり、これに伴い、カフ１３に接続された圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面から離れる。【０１３７】
図２４は、加圧時である、上記ステップＳ７における各部の動作と気体の流路とを説明する図である。【０１３８】
図２４を参照して、上記ステップＳ７では、ＣＰＵ１は排気弁２２を開き加圧ポンプ１８を動作させる。これによって、外部から排気弁２２、加圧ポンプ１８の吸気口，排気口、およびエアチューブ３１を経由してカフ１３までの流路が確立され、エアチューブ３１およびカフ１３に気体が供給される。このため、エアチューブ３１とカフ１３とは加圧される。【０１３９】
図２５〜図２７は、ステップＳ９，Ｓ１０でのカフ圧を低下させる各ステップ（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ３）における各部の動作および気体の流路を説明する図である。【０１４０】
ＳＴＥＰ１（図２５）で、ＣＰＵ１はすべての排気弁２２，２３，２５と微速排気弁２４とを閉じ、負圧ポンプ１７と加圧ポンプ１８とは停止する。したがって、エアチューブ３１は閉じた状態となり、内部の圧力が保持される。【０１４１】
ＳＴＥＰ２（図２６）で、ＣＰＵ１は微速排気弁２４を開いて、カフ１３からエアチューブ３１および微速排気弁２４を経て外部への気体の流路を確立し、カフ１３内の気体を外部に排出する。その際、ＣＰＵ１は微速排気弁２４のオンオフ制御もしくはデューティ制御を行なうことによって、排出する気体の流量を細かく調整することが可能であり、カフ１３の減圧を細かく調整できる。なお、微速排気弁２４としては、排気用の弁に替えて、オンオフ制御で所定の微小圧力ステップの減圧制御が可能な簡易な構造の排気弁が用いられてもよい。【０１４２】
ＳＴＥＰ３（図２７）で、ＣＰＵ１はすべての排気弁２２，２３，２６と微速排気弁２４とを閉じ、負圧ポンプ１７と加圧ポンプ１８とを停止する。したがって、ＳＴＥＰ１と同様にエアチューブ３１は閉じた状態となり、内部の圧力が保持される。【０１４３】
カフ圧がステップＳ８で決定された所定値に達するまで、上記ＳＴＥＰ３で内圧が保持された状態よりＳＴＥＰ２の減圧動作が繰返される（ステップＳ１０）。【０１４４】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ１はＳＴＥＰ３（図２７）の状態を保持して、カフ圧を保持し、ステップＳ１２において、圧脈波を計測する。そして、上記ステップＳ１１，１２の計測を所定の時間を行なった後に、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１は、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧を解除する。【０１４５】
図２８は、ステップＳ１３において、カフ１３内の気体を急速に排気し、圧脈波センサ１４の押圧を解除する際の各部の動作および気体の流路を説明する図である。【０１４６】
図２８を参照して、ステップＳ１３でＣＰＵ１は排気弁２６を開き、カフ１３からエアチューブ３１および排気弁２６を経由して外部への気体の流路を確立し、エアチューブ３１およびカフ１３内の気体を外部に開放してエアチューブ３１内圧およびカフ圧を大気圧とする。したがって、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧が解除される。【０１４７】
［変形例］
なお、使用する排気ポンプの種類によっては、推奨される使い方が、吸気口側の圧力を排気口側の圧力よりも低いこととなっている場合がある。これは排気ポンプ内に設けられている逆止弁が、吸気口側の圧力が排気口側の圧力よりも高くなると、逆流状態となり、排気ポンプの構造によってはこのような逆流が都合悪い場合があるためである。【０１４８】
上記ステップＳ７〜Ｓ１２において負圧ポンプ１７の吸気口側の圧力が排気口側の圧力よりも高くなる可能性がある。このような事態に対処するために、排気弁２３と負圧ポンプ１７の排気口との間の容積を可能な限り小さくすることが好ましい。このようにすることで、逆流する気体の流量が低減でき、上記不具合を防止できる。【０１４９】
また、この他の対処としては、上記ステップＳ７での加圧時にＣＰＵ１は排気弁２３を閉じ、負圧ポンプ１７を動作させるようにすることが好ましい。このようにすることで、排気弁２３と負圧ポンプ１７の排気口との間の圧力を負圧ポンプ１７の吸気口側の圧力よりも高くすることができ、上記具合を回避できる。【０１５０】
このように、本実施の形態にかかる脈波計測装置は、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を実現するための構成、および／または圧脈波センサの基準オフセット値を取得するための構成として、高価な部品である３ポート弁に替えて平易な構造であって３ポート弁よりも廉価な構成要素を利用し、吸気口側に電磁弁を接続した加圧ポンプの排気側と、排気口側に電磁弁を接続した排気ポンプの吸気側と、制御排気弁を接続した流路路抵抗と、急速排気弁と、カフとを接続する構成とする。この構成によって、従来の構成よりも価格を低減することを可能としている。【０１５１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用した脈波計測装置において、製造コストを抑えてコストダウンを実現するために有利に用いられ得る。
【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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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月24日(2007.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の動脈上に押圧される圧力センサと、
前記圧力センサを押圧するための押圧部と、
前記押圧部により押圧される前記圧力センサに対する押圧レベルを変化させる過程で前記圧力センサより出力される圧力情報に基づいて前記動脈から発生する脈波を計測する脈波計測部と、
気体収容部を含み、前記気体収容部中の気体の圧力を用いて前記圧力センサに対する前記押圧レベルを調整する押圧調整部と、
前記気体収容部に気体を供給する供給部と、
開くことで前記気体収容部と外部との間で気体を出し入れし、閉じることで前記気体収容部と外部との間の気体の出し入れを遮断する弁を含み、外部と前記気体収容部との間の気体の流路を調整する流路制御部とを備える、脈波計測装置。
【請求項２】
前記気体収容部の気体を外部に排気する排気部をさらに含み、
前記弁は、前記供給部の外部の気体を吸気する吸気側に接続される第１弁と、前記排気部の外部へ気体を排気する排気側に接続される第２弁とを含み、
前記流路制御部は、前記第１弁および前記第２弁の開閉と、前記供給部および前記排気部の動作とを制御することで、外部と前記気体収容部との間の気体の流路を調整する、請求項１に記載の脈波計測装置。
【請求項３】
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体の表面より離す際、前記流路制御部は、前記供給部の動作を停止し、前記排気部を動作するように制御し、前記第１弁を閉じ、前記第２弁を開けるよう制御することで、前記気体収容部から前記排気部および前記第２弁を経由して外部への第１流路を確立し、前記気体収容部中の気体を排気する、請求項２に記載の脈波計測装置。
【請求項４】
前記押圧調整部において前記押圧部で前記圧力センサを押圧させる際、前記流路制御部は、前記供給部を動作するように制御し、前記第１弁を開け、前記第２弁を閉じるよう制御することで、外部から前記第１弁および前記供給部を経由して前記気体収容部への第２流路を確立し、前記気体収容部に気体を供給する、請求項２に記載の脈波計測装置。
【請求項５】
前記押圧調整部において前記押圧部で前記圧力センサを押圧させる際、前記流路制御部は、さらに、前記排気部を動作するように制御する、請求項４に記載の脈波計測装置。
【請求項６】
前記気体収容部の気体を排気量を調整しながら外部に排気する微速排気部をさらに含み、
前記押圧調整部において前記圧力センサに対する前記押圧レベルを調整する際、前記流路制御部は、前記供給部および前記排気部の動作を停止し、前記微速排気部を動作するように制御し、前記第１弁および前記第２弁を閉じるよう制御することで、前記気体収容部から前記微速排気部を経由して外部への第３流路を確立し、前記気体収容部中の気体を排気する、請求項２に記載の脈波計測装置。
【請求項７】
前記流路制御部は、前記気体収容部内圧が所定圧力になるまで、前記第３流路の確立と前記気体収容部の閉鎖とを繰返す、請求項６に記載の脈波計測装置。
【請求項８】
前記弁は、前記気体収容部に接続される第３弁をさらに含み、
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体より開放する際、前記流路制御部は、前記供給部および前記排気部の動作を停止するように制御し、前記第１弁および前記第２弁を閉じ、前記第３弁を開けるよう制御することで、前記気体収容部から前記第３弁を経由して外部への第４流路を確立し、前記気体収容部中の気体を排気する、請求項２に記載の脈波計測装置。
【請求項９】
前記気体収容部は一定容量の第１気体収容部、第２気体収容部、および第３気体収容部を含み、
前記押圧調整部は、前記第１気体収容部中の気体の圧力を用いて前記圧力センサに対する前記押圧レベルを調整し、
前記供給部は前記第２気体収容部と前記第３気体収容部との間に設置されて、前記第３気体収容部中の気体を吸気して前記第２気体収容部に排気することで前記第２気体収容部に気体を供給し、
前記弁は、開くことで前記第３気体収容部と外部との間で気体を出し入れし、閉じることで前記第３気体収容部と外部との間の気体の出し入れを遮断する第１弁を含み、
前記流路制御部は、前記第１気体収容部が前記第２気体収容部を介して前記供給部の排気側に接続された第１接続状態と、前記第１気体収容部が前記第３気体収容部を介して前記供給部の吸気側に接続された第２接続状態とを切換える切換部をさらに含み、前記第１気体収容部、前記第２気体収容部、および前記第３気体収容部の間の気体の流路を調整する、請求項１に記載の脈波計測装置。
【請求項１０】
前記切換部は、前記第１気体収容部に接続されて気体を出し入れする第１ポートと、前記第２気体収容部に接続されて気体を出し入れする第２ポートと、前記第３気体収容部に接続されて気体を出し入れする第３ポートとを有する３ポート弁である、請求項９に記載の脈波計測装置。
【請求項１１】
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体の表面より離す際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第３ポートに接続して前記第２接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部を動作するように制御し、前記第１弁を閉じるよう制御することで、前記第１気体収容部から前記第３気体収容部を経由して前記第２気体収容部への第１流路を確立し、前記第１気体収容部中の気体を排出する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【請求項１２】
前記押圧調整部において前記押圧部で前記圧力センサを押圧させる際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第２ポートに接続して前記第１接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部を動作するように制御し、前記第１弁を開けるよう制御することで、外部から前記第３気体収容部および前記第２気体収容部を経由して前記第１気体収容部への第２流路を確立し、前記第１気体収容部に気体を供給する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【請求項１３】
前記押圧調整部において前記圧力センサに対する前記押圧レベルを調整する際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第２ポートに接続して前記第１接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部の動作を停止するように制御し、前記第１弁を開けるよう制御することで、前記第３気体収容部から外部への第３流路を確立し、前記第３気体収容部内圧を大気圧とした後、前記第１弁を閉じ、前記第３気体収容部を閉鎖してから、前記第１ポートを前記第３ポートに接続して前記第２接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部の前記動作を停止するように制御することで、前記第１気体収容部から前記第３気体収容部への第４流路を確立し、前記第１気体収容部内圧を減圧する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【請求項１４】
前記流路制御部は、前記第１気体収容部内圧が所定圧力になるまで、前記第３流路の確立と、前記第３気体収容部の閉鎖と、前記第４流路の確立とを繰返す、請求項１３に記載の脈波計測装置。
【請求項１５】
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体より開放する際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第３ポートに接続して前記第２接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部の動作を停止するように制御し、前記第１弁を開けるよう制御することで、前記第１気体収容部から前記第３気体収容部を経由して外部への第５流路の確立し、前記第１気体収容部中の気体を排出する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【請求項１６】
前記弁は、開くことで前記第２気体収容部と外部との間で気体を出し入れし、閉じることで前記第２気体収容部と外部との間の気体の出し入れを遮断する第２弁をさらに含み、
前記押圧調整部において前記圧力センサを前記生体の表面より離す際、前記流路制御部は、前記第１ポートを前記第３ポートに接続して前記第２接続状態とするよう前記３ポート弁を制御し、前記供給部を動作するように制御し、前記第１弁を閉じるよう制御し、前記第２弁を開けるよう制御することで、前記第１気体収容部から前記第３気体収容部、および第２気体収容部を経由して外部への第６流路を確立し、前記第１気体収容部中の気体を排出する、請求項１０に記載の脈波計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は脈波計測装置に関し、特に、圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用した脈波計測装置において、製造コストを抑えてコストダウンを実現する脈波計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の出願人が先に出願して公開されている特開２００５−９５３９２号公報（以下、特許文献１）は、生体の動脈上に圧脈波センサを押圧して動脈の圧脈波を計測する脈波計測装置において、圧脈波センサの押圧レベルを調整する方法・構成を開示している。
【０００３】
すなわち、特許文献１は、気体供給源から圧脈波センサが取付けられた空気袋（カフ）内に気体を送込む構成として、空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を開示している。
【０００４】
また、本願の出願人が先に出願して公開されている特開２００４−３１３４０９号公報（特許文献２）は、脈波計測装置の一構成例として、上述のような圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用した脈波計測装置において、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないように電源ＯＮ時に押圧調整手段の一部を構成する空気袋内の圧力を大気圧より低くし、空気袋容積を小さく保つために負圧ポンプを採用する構成を開示している。
【０００５】
上述のような従来の脈波計測装置の構成では、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を持たせるために、たとえば、圧脈波センサの押圧のための加圧ポンプとは別に、圧脈波センサの突出を抑えるための負圧ポンプが必要になる。さらに、加圧と負圧との機能を切換えるために、流路切換え用の３ポート弁が必要となる。
【０００６】
図２１は、圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用し、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を備える、従来の脈波計測装置の構成の一例を示す図である。図２１を参照して、従来の脈波計測装置は、カフ（空気袋）１３の内圧（以下、カフ圧という）を加圧するための加圧ポンプ１８と、カフ圧を減圧するための負圧ポンプ１７とを備え、各ポンプ１７，１８は、各々、制御回路２２からの制御信号にしたがって加圧ポンプ１８と負圧ポンプ１７とのいずれかを選択的にカフ１３に切換接続する２つの３ポート弁２０，２１を介してカフ１３に接続される。
【特許文献１】特開２００５−９５３９２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１３４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、かかる機能を実現するために従来の脈波計測装置においては圧力制御系の部品点数が多くなり、これらの部品が高価であることより、脈波計測装置の価格を押し上げる要因の１つになるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用した脈波計測装置において、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を備えて、製造コストを抑えてコストダウンを実現することのできる脈波計測装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、脈波計測装置は、生体の動脈上に押圧される圧力センサと、圧力センサを押圧するための押圧部と、押圧部により押圧される圧力センサに対する押圧レベルを変化させる過程で圧力センサより出力される圧力情報に基づいて動脈から発生する脈波を計測する脈波計測部と、気体収容部を含み、気体収容部中の気体の圧力を用いて圧力センサに対する押圧レベルを調整する押圧調整部と、気体収容部に気体を供給する供給部と、開くことで気体収容部と外部との間で気体を出し入れし、閉じることで気体収容部と外部との間の気体の出し入れを遮断する弁を含み、外部と気体収容部との間の気体の流路を調整する流路制御部とを備える。
【００１０】
上記気体収容部の一例としては、圧力センサが取付けられた空気袋（カフ）およびカフに接続されたエアチューブが挙げられる。また、脈波計測部としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が含まれる。
【００１１】
さらに、脈波計測装置は、気体収容部の気体を外部に排気する排気部を含み、上記弁は、供給部の外部の気体を吸気する吸気側に接続される第１弁と、排気部の外部へ気体を排気する排気側に接続される第２弁とを含み、流路制御部は、第１弁および第２弁の開閉と、供給部および排気部の動作とを制御することで、外部と気体収容部との間の気体の流路を調整することが好ましい。
【００１２】
上記供給部の一例としては吸気口と排気口とを備える加圧ポンプが挙げられ、上記排気部の一例としては吸気口と排気口とを備える負圧ポンプが挙げられる。上記第１弁および第２弁の一例としては、電磁弁である排気弁が挙げられる。上記気体収容部の一部に相当するエアチューブには、上記供給部に相当する加圧ポンプの排気口と、上記排気部に相当する負圧ポンプの吸気口とが接続される。
【００１３】
また、上記流路制御部の一例としては、脈波計測装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）からの制御信号を各部に出力する制御回路が挙げられる。
【００１４】
より具体的には、押圧調整部において圧力センサを生体の表面より離す際、流路制御部は、供給部の動作を停止し、排気部を動作するように制御し、第１弁を閉じ、第２弁を開けるよう制御することで、気体収容部から排気部および第２弁を経由して外部への第１流路を確立し、気体収容部中の気体を排気することが好ましい。
【００１５】
上記第１流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図２３に挙げられる。
【００１６】
このため、計測開始時等には、カフ等である気体収容部から気体が排出されて減圧され、容積が低下することで、圧力センサが生体の表面より離れる。
【００１７】
また、より具体的には、押圧調整部において押圧部で圧力センサを押圧させる際、流路制御部は、供給部を動作するように制御し、第１弁を開け、第２弁を閉じるよう制御することで、外部から第１弁および供給部を経由して気体収容部への第２流路を確立し、気体収容部に気体を供給することが好ましい。
【００１８】
上記第２流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図２４に挙げられる。
【００１９】
このため、計測が開始されるとカフ等である気体収容部に気体が供給されて加圧され、容積が増加することで、圧力センサが生体の表面に押圧される。
【００２０】
さらに、押圧調整部において押圧部で圧力センサを押圧させる際、流路制御部は、排気部を動作するように制御することがより好ましい。
【００２１】
このため、カフ等である気体収容部に気体が供給されて加圧されると気体収容部内の気体が負圧ポンプ等である排気部の吸気口側から排気口側に排気されて、排気部の排気口側の圧力を吸気口側の圧力よりも高くすることができる。これにより、排気ポンプの推奨される使い方が吸気口側の圧力を排気口側の圧力よりも低いこととなっている場合に、その使い方に対応させることができる。
【００２２】
また、より具体的には、脈波計測装置は、気体収容部の気体を排気量を調整しながら外部に排気する微速排気部をさらに含み、押圧調整部において圧力センサに対する押圧レベルを調整する際、流路制御部は、供給部および排気部の動作を停止し、微速排気部を動作するように制御し、第１弁および第２弁を閉じるよう制御することで、気体収容部から微速排気部を経由して外部への第３流路を確立し、気体収容部中の気体を排気することが好ましい。
【００２３】
上記第３流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において図２６に挙げられる。
【００２４】
上記微速排気部の一例としては、制御信号に従って排気量を調整しながら排気口から徐々に大気中に排気する動作を行なうことが可能な微速排気弁が挙げられる。微速排気弁等である微速排気部が動作することで気体収容部内圧が徐々に減圧され、圧力センサの押圧レベルが徐々に減ぜられる。
【００２５】
さらに、流路制御部は、気体収容部内圧が所定圧力になるまで、第３流路の確立と気体収容部の閉鎖とを繰返すことがより好ましい。
【００２６】
このため、気体収容部内圧が所定圧力となり、圧力センサの押圧レベルを最適な押圧レベルとすることができる。
【００２７】
また、より具体的には、上記弁は、気体収容部に接続される第３弁をさらに含み、押圧調整部において圧力センサを生体より開放する際、流路制御部は、供給部および排気部の動作を停止するように制御し、第１弁および第２弁を閉じ、第３弁を開けるよう制御することで、気体収容部から第３弁を経由して外部への第４流路を確立し、気体収容部中の気体を排気することが好ましい。
【００２８】
上記第４流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図２８に挙げられる。
【００２９】
このため、計測が終了するとカフ等である気体収容部から気体が急速に排気されて減圧され、容積が急速に低下することで、圧力センサが生体の表面より急速に離れる。
【００３０】
または、気体収容部は一定容量の第１気体収容部、第２気体収容部、および第３気体収容部を含み、押圧調整部は、第１気体収容部中の気体の圧力を用いて圧力センサに対する押圧レベルを調整し、供給部は第２気体収容部と第３気体収容部との間に設置されて、第３気体収容部中の気体を吸気して第２気体収容部に排気することで第２気体収容部に気体を供給し、上記弁は、開くことで第３気体収容部と外部との間で気体を出し入れし、閉じることで第３気体収容部と外部との間の気体の出し入れを遮断する第１弁を含み、流路制御部は、第１気体収容部が第２気体収容部を介して供給部の排気側に接続された第１接続状態と、第１気体収容部が第３気体収容部を介して供給部の吸気側に接続された第２接続状態とを切換える切換部をさらに含み、第１気体収容部、第２気体収容部、および第３気体収容部の間の気体の流路を調整することが好ましい。
【００３１】
上記切換部の一例としては、３ポート弁が挙げられ、より具体的には、第１気体収容部に接続されて気体を出し入れする第１ポートと、第２気体収容部に接続されて気体を出し入れする第２ポートと、第３気体収容部に接続されて気体を出し入れする第３ポートとを有する３ポート弁が挙げられる。
【００３２】
上記供給部の一例としては、吸気口と排気口とを備えるポンプが挙げられる。
上記第１弁の一例としては、排気弁が挙げられる。
【００３３】
上記第１気体収容部の一例としては、カフおよびカフに接続されたエアチューブが挙げられる。上記第１気体収容部に相当するエアチューブには、上記切換部に相当する３ポート弁の第１ポートが接続される。
【００３４】
上記第２気体収容部および上記第３気体収容部の一例としては、共にエアチューブが挙げられる。上記第２気体収容部に相当するエアチューブには、上記供給部に相当するポンプの排気口と、上記切換部に相当する３ポート弁の第２ポートとが接続される。上記第３気体収容部に相当するエアチューブには、上記供給部に相当するポンプの吸気口と、上記切換部に相当する３ポート弁の第３ポートと、上記第１弁に相当する排気弁が接続される。
【００３５】
上記流路制御部の一例としては、脈波計測装置全体を制御するＣＰＵからの制御信号を各部に出力する制御回路が挙げられ、上記制御信号によって、上記切換部に相当する３ポート弁における各ポートの接続、上記供給部に相当するポンプの動作、および上記第１弁に相当する排気弁の開閉が制御される。
【００３６】
より具体的には、押圧調整部において圧力センサを生体の表面より離す際、流路制御部は、第１ポートを第３ポートに接続して第２接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部を動作するように制御し、第１弁を閉じるよう制御することで、第１気体収容部から第３気体収容部を経由して第２気体収容部への第１流路を確立し、第１気体収容部中の気体を排出することが好ましい。
【００３７】
上記第１流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図５に挙げられる。
【００３８】
このため、計測開始時等には、カフ等である第１気体収容部から気体が排出されて減圧され、容積が低下することで、圧力センサが生体の表面より離れる。
【００３９】
また、より具体的には、押圧調整部において押圧部で圧力センサを押圧させる際、流路制御部は、第１ポートを第２ポートに接続して第１接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部を動作するように制御し、第１弁を開けるよう制御することで、外部から第３気体収容部および第２気体収容部を経由して第１気体収容部への第２流路を確立し、第１気体収容部に気体を供給することが好ましい。
【００４０】
上記第２流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図６または図１５に挙げられる。
【００４１】
このため、計測が開始されるとカフ等である第１気体収容部に気体が供給されて加圧され、容積が増加することで、圧力センサが生体の表面に押圧される。
【００４２】
また、より具体的には、押圧調整部において圧力センサに対する押圧レベルを調整する際、流路制御部は、第１ポートを第２ポートに接続して第１接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部の動作を停止するように制御し、第１弁を開けるよう制御することで、第３気体収容部から外部への第３流路を確立し、第３気体収容部内圧を大気圧とした後、第１弁を閉じるよう制御することで第３気体収容部を閉鎖してから、第１ポートを第３ポートに接続して第２接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部の動作を停止するように制御することで、第１気体収容部から第３気体収容部への第４流路を確立し、第１気体収容部内圧を減圧することが好ましい。
【００４３】
上記第３流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図８または図１７に挙げられ、上記第４流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図１０または図１９に挙げられる。
【００４４】
第３気体収容部内圧が大気圧に減圧されることで、第１気体収容部と第３気体収容部との間に圧力差が生じ、その後、上記第４流路が確立されることで、第１気体収容部と第３気体収容部との内圧が等しくなって第１気体収容部内圧が減圧され、圧力センサの押圧レベルが減ぜられる。
【００４５】
さらに、流路制御部は、第１気体収容部内圧が所定圧力になるまで、第３流路の確立と、第３気体収容部の閉鎖と、第４流路の確立とを繰返すことがより好ましい。
【００４６】
このため、第１気体収容部内圧が所定圧力となり、圧力センサの押圧レベルを最適な押圧レベルとすることができる。
【００４７】
また、より具体的には、押圧調整部において圧力センサを生体より開放する際、流路制御部は、第１ポートを第３ポートに接続して第２接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部の動作を停止するように制御し、第１弁を開けるよう制御することで、第１気体収容部から第３気体収容部を経由して外部への第５流路の確立し、第１気体収容部中の気体を排出することが好ましい。
【００４８】
上記第５流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図１１または図２０に挙げられる。
【００４９】
このため、計測が終了するとカフ等である第１気体収容部から気体が急速に排気されて減圧され、容積が急速に低下することで、圧力センサが生体の表面より急速に離れる。
【００５０】
または、上記弁は、開くことで第２気体収容部と外部との間で気体を出し入れし、閉じることで第２気体収容部と外部との間の気体の出し入れを遮断する第２弁をさらに含み、押圧調整部において圧力センサを生体の表面より離す際、流路制御部は、第１ポートを第３ポートに接続して第２接続状態とするよう３ポート弁を制御し、供給部を動作するように制御し、第１弁を閉じるよう制御し、第２弁を開けるよう制御することで、第１気体収容部から第３気体収容部、および第２気体収容部を経由して外部への第６流路を確立し、第１気体収容部中の気体を排出することが好ましい。
【００５１】
上記第２弁の一例としては、排気弁が挙げられ、上記第２気体収容部に相当するエアチューブに、上記供給部に相当するポンプの排気口と、上記切換部に相当する３ポート弁の第２ポートと共に接続される。
【００５２】
上記第６流路の一例は、以降の発明を実施するための最良の形態において、図１４に挙げられる。
【００５３】
このため、計測開始時等には、カフ等である第１気体収容部から気体が外部に排出されて減圧され、容積が低下することで、圧力センサが生体の表面より離れる。
【発明の効果】
【００５４】
本発明にかかる脈波計測装置は上記構成とすることで、構成要素の数を従来装置よりも減じて圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を実現するための構成、および／または圧脈波センサの基準オフセット値を取得するための構成を実現することができる。または、平易な構造であって廉価な部材を構成要素として利用して圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を実現するための構成、および／または圧脈波センサの基準オフセット値を取得するための構成を実現する。このため、脈波計測装置の製造コストを抑え、コストダウンを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００５６】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【００５７】
図１を参照して、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置は、制御系の構成として、脈波計測装置全体の制御を行なうＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、制御するためのデータやプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３と、外部から操作可能に設けられて各種情報を入力するために操作される操作部４と、計測信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器５と、制御回路２２と、脈波計測結果などの各種情報を外部に出力するためのＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などからなる表示部６とを含む。
【００５８】
操作部４はユーザ操作に基づいた操作信号をＣＰＵ１に入力し、ＣＰＵ１は、入力された操作信号に応じてアクセスしてプログラムを読出して実行し、制御回路２２に対して制御信号を送出する。
【００５９】
また、脈波計測装置は、計測系の構成として、圧脈波センサ１４が取付けられた空気袋であるカフ１３と、カフ１３とエアチューブ３１を介して接続された圧力センサ１１および圧力センサアンプ１２と、圧脈波センサ１４からの電圧信号を選択的に出力するマルチプレクサ１５および圧脈波センサ用アンプ１６と、カフ１３とエアチューブ３１を介して接続された３ポート弁１０と、３ポート弁１０とエアチューブ３０を介して接続されたポンプ９と、３ポート弁１０とエアチューブ３２を介してポンプ９と共に接続された排気弁７とを含む。
【００６０】
圧脈波センサ１４の一例として、単結晶シリコンなどからなる半導体チップに一方向に所定間隔に配列された複数のセンサエレメントを含んで構成される半導体圧力センサが挙げられる。圧脈波センサ１４はカフ１３の圧力によって計測中の被験者の手首などの計測部位に押圧される。その状態で、圧脈波センサ１４は撓骨動脈を介して被験者の脈波を検出する。圧脈波センサ１４は、脈波の圧力値に対応して変化する電圧信号を出力し、各センサエレメントのチャネルごとにマルチプレクサ１５に入力する。マルチプレクサ１５に入力された電圧信号は、圧脈波センサ用アンプ１６において所定範囲まで増幅され、センサエレメントが出力する電圧信号ごとに、選択的にＡ／Ｄ変換器５に入力される。
【００６１】
圧力センサ１１は、接続されたエアチューブ３１内の圧力と等しいカフ圧を計測し、計測することで出力する電圧信号を圧力センサアンプ１２に入力する。圧力センサアンプ１２に入力された電圧信号は所定範囲まで増幅され、Ａ／Ｄ変換器５に入力される。また、圧脈波センサ１４の別の例として、１次元的もしくは２次元的に配列させた単数もしくは複数の電極対で構成される静電容量式圧力センサも挙げることができ、この場合には、脈波の圧力値に対応して変化する静電容量変化が、マルチプレクサ１５を介して圧脈波センサ用アンプ１６で電圧の変化に変換され、センサエレメントごとに、選択的にＡ／Ｄ変換器５に入力される。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換器５は、マルチプレクサ１５から入力されたアナログ信号である電圧信号、および圧力センサアンプ１２から入力されたアナログ信号である電圧信号をデジタル情報に変換して、ＣＰＵ１に入力する。
【００６３】
ＣＰＵ１はＲＯＭ２に記憶されているプログラムを実行することで脈波計測部として機能し、上記デジタル情報に変換された電圧信号に基づいて脈波を算出してその結果を計測結果として表示部６に表示させる。
【００６４】
制御回路２２は、排気弁７、ポンプ９、および３ポート弁１０に接続されて、各部に対して制御信号を出力する。
【００６５】
ポンプ９は、排気口９１と吸気口９２とを備え、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、吸気口９２からエアチューブ３２内の気体を導入して、排気口９１からエアチューブ３０内に排気する動作を行なう。排気弁７は、ポンプ９の吸気口９２側および３ポート弁１０と共にエアチューブ３２に接続され、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、外部気体とエアチューブ３２との間の流路を遮断／確立する動作を行なう。
【００６６】
３ポート弁１０は、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、カフ１３およびポンプ９の排気口９１と、カフ１３、ポンプ９の吸気口９２および排気弁７とを選択的に接続する動作を行なう。この動作によって、エアチューブ３０とエアチューブ３１との間の気体の流路が確立されて、エアチューブ３１とエアチューブ３２との間の気体の流路が遮断された状態と、エアチューブ３１とエアチューブ３２との間の気体の流路が確立されて、エアチューブ３０とエアチューブ３１との間の気体の流路が遮断された状態とが切換えられる。
【００６７】
図２は、実施の形態による脈波計測時の圧脈波センサ１４に対する押圧レベルの変化グラフを示す図である。該グラフの縦軸に押圧のレベルが採られて、横軸に時間経過が採られている。図２を参照して、時間Ｔ１にて計測開始されると動脈直上に設置された圧脈波センサ１４はカフ圧の上昇によって生体に押圧される。押圧力のためのカフ圧が徐々に高まるにつれて、圧脈波センサ１４は動脈を橈骨に押しつける状態となり、動脈は押しつぶされていく。圧脈波センサ１４が最適圧で生体に押圧されているとき、動脈は扁平した状態（トノメトリ状態）となり、動脈内圧の変動に起因した脈波を正確に計測できている。さらにカフ１３による押圧レベルを上げると、動脈はさらに押しつぶされ、最後に閉塞する。以上の過程にておいては圧脈波センサ１４により検出される脈波信号の波形変化に基づきＣＰＵ１が最適圧を判定している。計測では、最適圧以上まで押圧レベルを上昇させたときの時間Ｔ２から、押圧レベルは最適圧まで減圧され、ＣＰＵ１が最適圧にまで達したと判断した時の時間Ｔ３以降は、最適圧が保持される。最適圧を保持している間に圧脈波センサ１４により検出される脈波信号はＡ／Ｄ変換器５により脈波データに変換されて、ＣＰＵ１に与えられて指標算出などの所定処理がされて、処理結果は表示部６に表示される。
【００６８】
計測が終了したとき、カフ圧は一旦、大気圧にまで急速に減圧される。以上の押圧シーケンスによって、脈波計測装置は脈波を計測している。
【００６９】
ここで、押圧レベルを最適圧まで減圧する期間（時間Ｔ２〜Ｔ３）は短時間であり、この短時間で押圧力は数１０ｍｍＨｇ減圧されると共に、最適圧に合わせるためにさらに数ｍｍＨｇの減圧も行なわれる。この際には、押圧力の微調整が行なわれる。
【００７０】
図３は、本実施の形態にかかる脈波計測装置の計測シーケンスの一例を示すフローチャートである。図３のフローチャートに示される処理は、ＣＰＵ１がＲＯＭ２にアクセスしてプログラムを読出し実行することによって実現される。
【００７１】
また、図４〜図１１は、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の主要部分を示す概略図であって、脈波計測装置の計測シーケンスにおける各部の動作と気体の流路とを説明する図である。
【００７２】
図３を参照して、圧脈波センサ１４が被計測者の計測部位の動脈上に位置するように取付けた後に、操作部４に含まれる電源スイッチを投入することで、ステップＳ１において図示しない電源が起動し、ＣＰＵ１が動作を開始して以降の処理が開始する。ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に記録されているプログラムを読出して実行を開始する。
【００７３】
ＣＰＵ１は上記プログラムにしたがって、電源投入直後、ステップＳ２において、たとえばＲＯＭ２のデータ確認やＲＡＭ３の動作確認および周辺回路の動作確認や初期設定を行なう。初期状態においては、３ポート弁１０はポンプ９の吸気口９２側（エアチューブ３２側）となっているものとする。
【００７４】
次に、ステップＳ３において、ＣＰＵ１は排気弁７を開にするよう制御信号を出力し、エアチューブ３１，３２、およびカフ圧を大気圧とする。このときＣＰＵ１は、圧力センサ１１に印加されている圧力、すなわち大気圧を、圧力センサアンプ１２を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化された圧力値を読込んでＲＡＭ３に記録し、この圧力値以後のカフ圧力計測の基準圧力値とする。
【００７５】
図４は、電源投入直後である、ステップＳ３における各部の動作を説明する図である。
図４を参照して、電源投入直後、ＣＰＵ１は、３ポート弁１０を、初期状態の、ポンプ９の吸気口９２側のままにして、排気弁７を開く。また、ポンプ９の動作を停止状態のままとする。
【００７６】
ステップＳ３では、このときに圧力センサ１１に印加されている圧力すなわち大気圧が圧力センサアンプ１２を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化されてＣＰＵ１に読込まれ、ＲＡＭ３に記録される。ＲＡＭ３に記録された圧力値は、この圧力値以後のカフ圧力計測の基準圧力値として用いられる。なお、排気弁７は、電源オフ時にすでに開であってもよい。
【００７７】
ステップＳ４において操作部４に含まれる計測開始スイッチが押されたことが検出されると、ＣＰＵ１は以後の計測シーケンスを開始する。
【００７８】
カフ圧が大気圧である時には、圧脈波センサ１４を取付けた際に、カフ１３に接続された圧脈波センサ１４やその他の構造物の重量によってカフ１３が鉛直方向に引伸ばされることや、被計測者の計測部位の凹凸によって、圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面と接触している場合がある。
【００７９】
しかしながら、計測開始時の圧脈波センサ１４の無負荷でのデータを、以後の圧脈波センサ１４で得られるデータの基準オフセット値とするため、計測開始時には、圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面と接触していないことが好ましい。工場出荷時に圧脈波センサ１４の無負荷時データをＲＯＭ２に記録し、計測の度に読出して基準オフセット値とすることも可能ではあるが、圧脈波センサ１４の無負荷時データの経時変化や回路のオフセットドリフトのような現象の可能性もあるため、計測ごとに圧脈波センサ１４の基準オフセット値を取得する方が計測精度を高めることができる。そこで、計測シーケンスが開始されると、ステップＳ５において次のような制御が実行される。
【００８０】
図５は、計測シーケンスが開始された、ステップＳ５における負圧印加時の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【００８１】
図５に示されるように、ステップＳ５において、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。また、３ポート弁１０はポンプ９の吸気口９２側のままにする。その後、ポンプ９を動作させる。
【００８２】
これによって、カフ１３からエアチューブ３１，３２、およびポンプ９の吸気口９２，排気口９１を経由してエアチューブ３０への気体の流路が確立されて、ポンプ９の吸気口９２側のエアチューブ３２，３１の気体とカフ１３内の気体とがエアチューブ３０に送りこまれる。したがって、エアチューブ３２，３１内圧とカフ圧とは大気圧以下の負圧となり、カフ１３の容積が減少していく。
【００８３】
カフ圧が所定の負圧値までに至ると、ＣＰＵ１はポンプ９を停止させる。カフ１３の容積は所定容量となり、これに伴い、カフ１３に接続された圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面から離れる。
【００８４】
次に、ステップＳ６において、無負荷時の圧脈波センサ１４の出力が、マルチプレクサ１５および圧脈波センサ用アンプ１６を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化されてＣＰＵ１に読込まれ、ＲＡＭ３に記録される。ＲＡＭ３に記録されたこのデータは、上述のように圧脈波センサ１４の基準オフセット値として用いられる。
【００８５】
ステップＳ６において圧脈波センサ１４の基準オフセット値が取得されると、押圧が開始される。図６は、ステップＳ７における、押圧開始時の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【００８６】
図６に示されるように、ステップＳ７において、ＣＰＵ１は排気弁７を開く。また、３ポート弁１０をポンプ９の排気口９１側に切換える。３ポート弁１０が切換わることによって、ポンプ９の排気口９１側のエアチューブ３０とエアチューブ３１およびカフ１３とが接続される。その後、ポンプ９を動作させる。
【００８７】
これによって、外部から排気弁７、エアチューブ３２、ポンプ９の吸気口９２，排気口９１を経由し、エアチューブ３０，３１およびカフ１３までの流路が確立され、エアチューブ３０，３１およびカフ１３に気体（空気）が供給される。このため、エアチューブ３０，３１とカフ１３とは加圧される。
【００８８】
カフ圧が上昇することでカフ１３の容積が増加し、圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面と接触して、その後計測部位の動脈を押圧していく。この間も、圧脈波センサ１４の出力が、マルチプレクサ１５および圧脈波センサ用アンプ１６を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化されてＣＰＵ１に読込まれ、ＲＡＭ３に記録される。
【００８９】
次に、ステップＳ８において、ＣＰＵ１は、脈波を計測するための、圧脈波センサ１４の動脈に対する最適な押圧レベルを求める。ステップＳ８での方法は本発明には特定の方法に限定されず、あらゆる方法が採用され得る。１つの具体例としては、たとえば公知の技術として、本願の出願人が先に出願して公開されている、特開２００４−３１３４０９号公報に記載された方法が挙げられる。
【００９０】
続くステップＳ９〜Ｓ１０においては、ＣＰＵ１は、ステップＳ８で求められた適正押圧値になるようにカフ圧を低下させていく。
【００９１】
ステップＳ９〜Ｓ１０でのカフ圧を低下させる動作の原理は、たとえば本願の出願人が先に出願して公開されている、特開２００５−９５３９２号公報に記載された方法の原理と同様である。
【００９２】
図７〜図１０は、ステップＳ９，Ｓ１０でのカフ圧を低下させる各ステップ（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４）における各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【００９３】
ＳＴＥＰ１（図７）で、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。また、３ポート弁１０をポンプ９の排気口９１側のままにしてポンプ９の動作を停止する。したがって、エアチューブ３０，３１は閉じた状態となり、内部の圧力が保持される。
【００９４】
ＳＴＥＰ２（図８）で、ＣＰＵ１は排気弁７を開いて、エアチューブ３２から外部への気体の流路を確立し、大気圧を導入する。したがって、エアチューブ３２は外部に開放され、内部の圧力が大気圧となる。
【００９５】
ＳＴＥＰ３（図９）で、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。したがって、エアチューブ３２は閉じた状態となり、内部の圧力が大気圧に保持される。
【００９６】
ＳＴＥＰ４（図１０）で、ＣＰＵ１は３ポート弁１０をポンプ９の吸気口９２側(エアチューブ３２側)に切換える。したがって、エアチューブ３２，３１、およびカフ１３が接続されて、閉じた状態となり、内部の圧力が均一になる。すなわち、カフ圧は、（エアチューブ３１容積＋カフ１３容積）／（エアチューブ３２容積＋エアチューブ３１容積＋カフ１３容積）の比で減圧される。
【００９７】
上記ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４の減圧動作は、カフ圧がステップＳ８で決定された所定値に達するまで繰返される（ステップＳ１０）。なお、上記動作によると、エアチューブ３２，３１、およびカフ１３内の圧力が均一となるが、ステップＳ９のＳＴＥＰ１以降、エアチューブ３０の内の圧力が保持されることで、エアチューブ３０の内の圧力とエアチューブ３２，３１およびカフ１３内の圧力との間に圧力差が生じる。そのため、カフ圧を低下させる際に、ＳＴＥＰ３およびＳＴＥＰ４の動作（つまり３ポート弁１０の切換動作）を繰返して、脈波計測装置の管内（エアチューブ３０，３２，３１、およびカフ１３内の）圧力を均一化することが好ましい。
【００９８】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ１はＳＴＥＰ４（図１０）の状態を保持して、カフ圧を保持し、ステップＳ１２において、圧脈波を計測する。ＣＰＵ１は、計測結果に対して、脈波波形を表示部６に表示したり、臨床的に意義ある脈波指標、たとえばAugmentation Index（以後ＡＩと略す）を算出したり、算出された脈波指標を表示部6に表示したりするという処理を行なう。なお、ここで脈波指標の一例としてＡＩを挙げたが、限定されるものではない。
【００９９】
上記ステップＳ１１，１２の計測を所定の時間を行なった後に、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１は、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧を解除する。図１１は、ステップＳ１３において、カフ１３内の気体を急速に排気し、圧脈波センサ１４の押圧を解除する際の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【０１００】
図１１に示されるように、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１は排気弁７を開く。３ポート弁１０をポンプ９の吸気口９２側のままにして排気弁７を開くことで、カフ１３からエアチューブ３１，３２および排気弁７を経由して外部への気体の流路が確立され、エアチューブ３１，３２，およびカフ圧が大気圧となる。したがって、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧が解除される。その後、さらに上記ステップＳ５と同様にしてカフ圧を大気圧以下にして、カフ１３に接続された圧脈波センサ１４が被測定者の皮膚表面から離れるようにしてもよい。
【０１０１】
最後に、ステップＳ１４において、計測の最終結果が表示部６に表示される。表示の内容は、たとえば脈波の平均波形、ＡＩ値の平均値、または計測値の変動を示す値（たとえば標準偏差）や、それらの値と他の指標（たとえば血圧値）との２次元グラフや、それらの値と過去のデータとを合わせて表示するような経時変化グラフや、指標の標準値に対する計測値の位置付けを示すグラフなどが考えられる。なお、表示内容はこれらの具体例に限定されない。
【０１０２】
以上で、本実施の形態にかかる脈波計測装置の一連の計測シーケンスが終了する。この計測シーケンスは一例であり限定されるものではない。
【０１０３】
本実施の形態にかかる脈波計測装置を図１に示される構成とすることで、従来の脈波計測装置の構成（図２１）に含まれた２つのポンプ１７，１８を、同等の性能および価格の１つのポンプ９に置換えることができる。また、従来の脈波計測装置の構成（図２１）に含まれた２つの３ポート弁２０，２１を同等の性能および価格の１つの３ポート弁１０に置換えることができる。
【０１０４】
このような構成にすることで、従来の脈波計測装置と比較してポンプ１つ分の容積および３ポート弁１つ分の容積を不要とすることができ、装置の小型化を実現できる。
【０１０５】
また、このような構成にすることで、従来の脈波計測装置と比較して、いずれも特に高価な部品であるポンプ１つ分の価格および３ポート弁１つ分の価格を不要とすることができ、脈波計測装置のコストダウンを実現できる。
【０１０６】
さらに、このような構成にすることで、ＣＰＵ１の制御する要素が、従来の脈波計測装置では５要素（ポンプ１７，１８、排気弁、３ポート弁２０，２１）であったところ、３要素（ポンプ９、排気弁７、３ポート弁１０）に削減されることで、従来の脈波計測装置における制御回路を簡略な構成の制御回路に置換えることができる。そのため、コストダウン効果をより大きくできる。
【０１０７】
［第２の実施の形態］
図１２は、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の具体例を示す図である。
【０１０８】
図１２を参照して、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置は、図１に示された第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成に加えて、ポンプ９の排気口９１側に排気弁８を含み、排気弁８、ポンプ９の排気口９１側、および３ポート弁１０は、エアチューブ３０を介して接続される。
【０１０９】
図１３〜図２０は、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の主要部分を示す概略図であって、脈波計測装置の計測シーケンスにおける各部の動作と気体の流路とを説明する図である。なお、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置での計測シーケンスは、図３に示された第１の実施の形態にかかる脈波計測装置における計測シーケンスと同様である。
【０１１０】
図１３は、電源投入直後である、ステップＳ３における各部の動作を説明する図である。
【０１１１】
図１３を参照して、電源投入直後、ＣＰＵ１は、３ポート弁１０を、初期状態の、ポンプ９の吸気口９２側のままにして、排気弁７を開き、排気弁８を閉じる。また、ポンプ９の動作を停止状態のままとする。
【０１１２】
図１４は、計測シーケンスが開始された、ステップＳ５における負圧印加時の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【０１１３】
図１４に示されるように、ステップＳ５において、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じ、排気弁８を開ける。また、３ポート弁１０をポンプ９の吸気口９２側に切換える。その後、ポンプ９を動作させる。
【０１１４】
これによって、カフ１３からエアチューブ３１，３２、ポンプ９の吸気口９２，排気口９１、エアチューブ３０および排気弁８を経由して外部までの流路が確立され、ポンプ９の吸気口９２側のエアチューブ３２，３１の気体とカフ１３内の気体とがエアチューブ３０に送りこまれて外部に排気される。したがって、エアチューブ３２，３１内圧とカフ圧とは大気圧以下の負圧となり、カフ１３の容積が減少していく。
【０１１５】
図１５は、ステップＳ７における、押圧開始時の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【０１１６】
図１５に示されるように、上記ステップＳ６において圧脈波センサ１４の基準オフセット値が取得されると、ステップＳ７において、ＣＰＵ１は排気弁７を開き、排気弁８を閉じる。また、３ポート弁１０をポンプ９の排気口９１側に切換えかえる。その後、ポンプ９を動作させる。
【０１１７】
これによって、外部から排気弁７、エアチューブ３２、ポンプ９の吸気口９２、排気口９１を経由し、エアチューブ３０，３１およびカフ１３までの流路が確立され、エアチューブ３０，３１およびカフ１３に気体（空気）が供給される。このため、エアチューブ３０，３１とカフ１３とは加圧される。
【０１１８】
図１６〜図１９は、ステップＳ９，１０でのカフ圧を低下させる各ステップ（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４）における際の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【０１１９】
ＳＴＥＰ１（図１６）で、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。また、３ポート弁１０をポンプ９の排気口９１側のままにしてポンプ９の動作を停止する。したがって、エアチューブ３０，３１は閉じた状態となり、内部の圧力が保持される。
【０１２０】
ＳＴＥＰ２（図１７）で、ＣＰＵ１は排気弁７を開いて、エアチューブ３２から外部への気体の流路を確立し、大気圧を導入する。したがって、エアチューブ３２は外部に開放され、内部の圧力が大気圧となる。
【０１２１】
ＳＴＥＰ３（図１８）で、ＣＰＵ１は排気弁７を閉じる。したがって、エアチューブ３２は閉じた状態となり、内部の圧力が大気圧に保持される。
【０１２２】
ＳＴＥＰ４（図１９）で、ＣＰＵ１は３ポート弁１０をポンプ９の吸気口９２側(エアチューブ３２側)に切換える。したがって、エアチューブ３２，３１、およびカフ１３が接続されて、閉じた状態となり、内部の圧力が均一になる。すなわち、カフ圧は、（エアチューブ３１容積＋カフ１３容積）／（エアチューブ３２容積＋エアチューブ３１容積＋カフ１３容積）の比で減圧される。
【０１２３】
図２０は、ステップＳ１３において、カフ１３内の気体を急速に排気し、圧脈波センサ１４の押圧を解除する際の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【０１２４】
図２０に示されるように、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１は排気弁７を開く。３ポート弁１０をポンプ９の吸気口９２側のままにして排気弁７を開くことで、カフ１３からエアチューブ３１，３２および排気弁７を経由して外部への気体の流路が確立され、エアチューブ３１，３２，およびカフ圧が大気圧となる。したがって、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧が解除される。
【０１２５】
第１の実施の形態にかかる脈波計測装置では、上記ステップＳ５において、エアチューブ３２，３１およびカフ１３内の気体がエアチューブ３０に送りこまれる構成であったが、本実施の形態にかかる脈波計測装置では、図１２に示される構成とすることで、上記ステップＳ５において、エアチューブ３２，３１およびカフ１３内の気体が排気弁８を経由して外部に排気される。すなわち、本実施の形態にかかる脈波計測装置を、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成（図１）に低価格な排気弁が１つ追加された構成（図１２）とすることで、負圧印加時に、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置よりも、ポンプ９にかかる負荷を低減できる。
【０１２６】
［第３の実施の形態］
図２２は、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の具体例を示す図である。
【０１２７】
図２２を参照して、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置は、計測系の構成として、図１に示された第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成のうち、排気弁７、ポンプ９、および３ポート弁１０に替えて、カフ１３とエアチューブ３１を介して接続された負圧ポンプ１７、加圧ポンプ１８、微速排気弁２４、および排気弁２６を含んで構成される。さらに、負圧ポンプ１７の排気口側に排気弁２３、加圧ポンプ１８の吸気口側に排気弁２５が接続される。
【０１２８】
制御回路２２は、負圧ポンプ１７、加圧ポンプ１８、微速排気弁２４、および排気弁２３，２５，２６に接続されて、各部に対して制御信号を出力する。排気弁２３，２５，２６は、制御回路２２からの制御信号によって開閉が制御される電磁弁である。
【０１２９】
負圧ポンプ１７は、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、吸気口からエアチューブ３１内の気体を導入して、排気口から排気弁２３を介して大気中に排気する動作を行なう。加圧ポンプ１８は、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、排気弁２５を介して吸気口より外部気体を導入して、排気口からエアチューブ３１内に排気する動作を行なう。微速排気弁２４は、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、吸気口からエアチューブ３１内の気体を導入して、排気量を調整しながら排気口から徐々に大気中に排気する動作を行なう。排気弁２５は加圧ポンプ１８の吸気口に、排気弁２３は負圧ポンプ１７の排気口に、および排気弁２６はエアチューブ３１に直接接続され、各々、制御回路２２から入力される制御信号にしたがって、外部気体とエアチューブ３１との間の流路を遮断／確立する動作を行なう。
【０１３０】
図２３〜図２８は、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の主要部分を示す概略図であって、図３に示された脈波計測装置の計測シーケンスにおける各部の動作と気体の流路とを説明する図である。
【０１３１】
本実施の形態にかかる脈波計測装置では、上記ステップＳ３において、ＣＰＵ１は排気弁２６を開にするよう制御信号を出力し、エアチューブ３１およびカフ圧を大気圧とする。このときＣＰＵ１は、圧力センサ１１に印加されている圧力、すなわち大気圧を、圧力センサアンプ１２を経由してＡ／Ｄ変換器５でデジタル化された圧力値を読込んでＲＡＭ３に記録し、この圧力値以後のカフ圧力計測の基準圧力値とする。なお、電源オフ時にすでに排気弁２６が開になっていてもよい。そして、ステップＳ４にて、操作部４に含まれる測定開始スイッチが押されると、以後の測定シーケンスが開始する。
【０１３２】
図２３は、負圧印加時である、上記ステップＳ５における各部の動作と気体の流路とを説明する図である。
【０１３３】
図２３を参照して、上記ステップＳ５では、ＣＰＵ１は排気弁２５，２６および微速排気弁２４を閉じ、排気弁２３を開いて負圧ポンプ１７を動作させる。これによって、カフ１３からエアチューブ３１、負圧ポンプ１７の吸気口，排気口、および排気弁２３を経由して外部への気体の流路が確立されて、ステップＳ３にて大気圧となったカフ１３内に残留している気体は、エアチューブ３１、負圧ポンプ１７の吸気口，排気口、および排気弁２３を経由して大気に排出される。したがって、エアチューブ３１内圧とカフ圧とは大気圧以下の負圧となり、カフ１３の容積が減少していく。
【０１３４】
カフ圧が所定の負圧値まで至ると、ＣＰＵ１は排気ポンプ１７を停止させ排気弁２３を閉じる。カフ１３の容積は所定容量となり、これに伴い、カフ１３に接続された圧脈波センサ１４が被計測者の皮膚表面から離れる。
【０１３５】
図２４は、加圧時である、上記ステップＳ７における各部の動作と気体の流路とを説明する図である。
【０１３６】
図２４を参照して、上記ステップＳ７では、ＣＰＵ１は排気弁２５を開き加圧ポンプ１８を動作させる。これによって、外部から排気弁２５、加圧ポンプ１８の吸気口，排気口、およびエアチューブ３１を経由してカフ１３までの流路が確立され、エアチューブ３１およびカフ１３に気体が供給される。このため、エアチューブ３１とカフ１３とは加圧される。
【０１３７】
図２５〜図２７は、ステップＳ９，Ｓ１０でのカフ圧を低下させる各ステップ（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ３）における各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【０１３８】
ＳＴＥＰ１（図２５）で、ＣＰＵ１はすべての排気弁２３，２５，２６と微速排気弁２４とを閉じ、負圧ポンプ１７と加圧ポンプ１８とは停止する。したがって、エアチューブ３１は閉じた状態となり、内部の圧力が保持される。
【０１３９】
ＳＴＥＰ２（図２６）で、ＣＰＵ１は微速排気弁２４を開いて、カフ１３からエアチューブ３１および微速排気弁２４を経て外部への気体の流路を確立し、カフ１３内の気体を外部に排出する。その際、ＣＰＵ１は微速排気弁２４のオンオフ制御もしくはデューティ制御を行なうことによって、排出する気体の流量を細かく調整することが可能であり、カフ１３の減圧を細かく調整できる。なお、微速排気弁２４としては、排気用の弁に替えて、オンオフ制御で所定の微小圧力ステップの減圧制御が可能な簡易な構造の排気弁が用いられてもよい。
【０１４０】
ＳＴＥＰ３（図２７）で、ＣＰＵ１はすべての排気弁２３，２５，２６と微速排気弁２４とを閉じ、負圧ポンプ１７と加圧ポンプ１８とを停止する。したがって、ＳＴＥＰ１と同様にエアチューブ３１は閉じた状態となり、内部の圧力が保持される。
【０１４１】
カフ圧がステップＳ８で決定された所定値に達するまで、上記ＳＴＥＰ３で内圧が保持された状態よりＳＴＥＰ２の減圧動作が繰返される（ステップＳ１０）。
【０１４２】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ１はＳＴＥＰ３（図２７）の状態を保持して、カフ圧を保持し、ステップＳ１２において、圧脈波を計測する。そして、上記ステップＳ１１，１２の計測を所定の時間を行なった後に、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１は、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧を解除する。
【０１４３】
図２８は、ステップＳ１３において、カフ１３内の気体を急速に排気し、圧脈波センサ１４の押圧を解除する際の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【０１４４】
図２８を参照して、ステップＳ１３でＣＰＵ１は排気弁２６を開き、カフ１３からエアチューブ３１および排気弁２６を経由して外部への気体の流路を確立し、エアチューブ３１およびカフ１３内の気体を外部に開放してエアチューブ３１内圧およびカフ圧を大気圧とする。したがって、動脈に対する圧脈波センサ１４の押圧が解除される。
【０１４５】
［変形例］
なお、使用する排気ポンプの種類によっては、推奨される使い方が、吸気口側の圧力を排気口側の圧力よりも低いこととなっている場合がある。これは排気ポンプ内に設けられている逆止弁が、吸気口側の圧力が排気口側の圧力よりも高くなると、逆流状態となり、排気ポンプの構造によってはこのような逆流が都合悪い場合があるためである。
【０１４６】
上記ステップＳ７〜Ｓ１２において負圧ポンプ１７の吸気口側の圧力が排気口側の圧力よりも高くなる可能性がある。このような事態に対処するために、排気弁２３と負圧ポンプ１７の排気口との間の容積を可能な限り小さくすることが好ましい。このようにすることで、逆流する気体の流量が低減でき、上記不具合を防止できる。
【０１４７】
また、この他の対処としては、上記ステップＳ７での加圧時にＣＰＵ１は排気弁２３を閉じ、負圧ポンプ１７を動作させるようにすることが好ましい。このようにすることで、排気弁２３と負圧ポンプ１７の排気口との間の圧力を負圧ポンプ１７の吸気口側の圧力よりも高くすることができ、上記不具合を回避できる。
【０１４８】
このように、本実施の形態にかかる脈波計測装置は、圧脈波センサが不用意に突出して故障しないような機能を実現するための構成、および／または圧脈波センサの基準オフセット値を取得するための構成として、高価な部品である３ポート弁に替えて平易な構造であって３ポート弁よりも廉価な構成要素を利用し、吸気口側に電磁弁を接続した加圧ポンプの排気側と、排気口側に電磁弁を接続した排気ポンプの吸気側と、制御排気弁を接続した流路抵抗と、急速排気弁と、カフとを接続する構成とする。この構成によって、従来の構成よりも価格を低減することを可能としている。
【０１４９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明は、圧脈波センサが取付けられた空気袋を膨らませて圧脈波センサの生体動脈への押圧を増加させる方法を採用した脈波計測装置において、製造コストを抑えてコストダウンを実現するために有利に用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態による脈波計測時の圧脈波センサに対する押圧レベルの変化グラフである。
【図３】本実施の形態にかかる脈波計測装置の計測シーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図４】ステップＳ３における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作を説明する図である。
【図５】ステップＳ５における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図６】ステップＳ７における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図７】ステップＳ９のＳＴＥＰ１における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図８】ステップＳ９のＳＴＥＰ２における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図９】ステップＳ９のＳＴＥＰ３における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１０】ステップＳ９のＳＴＥＰ４における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１１】ステップＳ１３における、第１の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１２】第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【図１３】ステップＳ３における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作を説明する図である。
【図１４】ステップＳ５における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１５】ステップＳ７における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１６】ステップＳ９のＳＴＥＰ１における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１７】ステップＳ９のＳＴＥＰ２における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１８】ステップＳ９のＳＴＥＰ３における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図１９】ステップＳ９のＳＴＥＰ４における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２０】ステップＳ１３における、第２の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２１】従来の脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【図２２】第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の構成の一例を示す図である。
【図２３】ステップＳ５における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作と気体の流路とを説明する図である。
【図２４】ステップＳ７における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作と気体の流路とを説明する図である。
【図２５】ステップＳ９のＳＴＥＰ１における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２６】ステップＳ９のＳＴＥＰ２における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２７】ステップＳ９のＳＴＥＰ３における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【図２８】ステップＳ１３における、第３の実施の形態にかかる脈波計測装置の各部の動作および気体の流路を説明する図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１  ＣＰＵ、２  ＲＯＭ、３  ＲＡＭ、４  操作部、５  Ａ／Ｄ変換器、６  表示部、７，８  排気弁、９  ポンプ、１０  ３ポート弁、１１  圧力センサ、１２  圧力センサアンプ、１３  カフ、１４  圧脈波センサ、１５  マルチプレクサ、１６  圧脈波センサ用アンプ、１７  負圧ポンプ、１８  加圧ポンプ、１９，２３，２５，２６  排気弁、２０，２１  ３ポート弁、２２  制御回路、２４  微速排気弁、３０，３１，３２  エアチューブ、９１  排気口、９２  吸気口。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2006137231.tif 000030
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2006137231.tif 000031
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2006137231.tif 000032
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2006137231.tif 000033
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2006137231.tif 000034
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2006137231.tif 000035
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2006137231.tif 000036
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2006137231.tif 000037
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2006137231.tif 000038
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2006137231.tif 000039
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2006137231.tif 000040
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2006137231.tif 000041
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2006137231.tif 000042
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2006137231.tif 000043
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2006137231.tif 000044
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2006137231.tif 000045
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2006137231.tif 000046
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２２】
2006137231.tif 000047
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２３】
2006137231.tif 000048
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２４】
2006137231.tif 000049
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２５】
2006137231.tif 000050
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２６】
2006137231.tif 000051
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２７】
2006137231.tif 000052
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２８】
2006137231.tif 000053
【国際調査報告】
2006137231.tif 000054
2006137231.tif 000055
2006137231.tif 000056
2006137231.tif 000057
2006137231.tif 000058