(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カフ帯を有し、カフ圧力の変化に伴う動脈拍動による動脈壁の振動の変化に基づいて血圧を測定する血圧計において、
前記カフ帯が、
血管を圧迫する圧迫用カフと、
該圧迫用カフの、該圧迫用カフが圧迫する血管の走る方向の略中央に配置される、前記拍動を計測するための計測用カフとを有し、
前記計測用カフは前記圧迫用カフよりも小さく、血圧測定時には、前記計測用カフが被測定部位に密着するように前記圧迫用カフにより覆われ、
前記計測用カフへの前記圧迫用カフからの振動の伝達を遮断する振動遮断手段を備え、
前記計測用カフと前記圧迫用カフとが連結されている場合に、前記振動遮断手段は、前記計測用カフと前記圧迫用カフとの連結部を伝達する振動を遮断する振動遮断機構を含み、
前記振動遮断機構は、前記計測用カフと前記圧迫用カフとの連結部に設けられた空気振動を緩衝する空気室を含むことを特徴とする血圧計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カフ圧力の変化に伴う動脈壁の振動の変化に基づいて血圧を測定する血圧計に関し、特に血圧計のカフ帯の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カフ圧の変化につれて、脈圧により動脈壁が振動する時相があり、この振動をカフ内圧を通じて圧力センサで測定し、その振動の時相によるパターン変化から血圧値を認識する血圧測定法として、オシロメトリック法が知られている。
【０００３】
このオシロメトリック法では高周波数の動脈壁の振動を測定する必要があるが、聴診法等で使用する大きなカフでは脈波振動が吸収されてしまい、測定される脈波の振幅が小さくなって、正確な測定が難しくなる。そこで、圧迫用の比較的大きなカフと脈波振動が吸収されにくい測定用の小さなカフを設けることが行われる。
【０００４】
例えば、特開昭６３−１５００５１号には、圧迫用の阻血袋と測定用の空気袋を小断面の連通部で連通させたカフが開示されている。
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら、上記発明では、阻血部位と測定部位が一致せずに離れているために、圧迫用カフによる加圧力がカフ中心部に比べて小さいカフ上流部からの動脈拍動の影響を受けて、動脈壁の振動のパターン変化と測定されるカフ内圧の振動のパターン変化にズレが生じ、正確な血圧値が得られない。
【０００６】
本発明は、前記従来の欠点を除去し、圧迫用カフと測定用カフとを備えて脈波振動が拡散されにくく、且つ、大きな圧迫用カフの加圧力が大きいカフ中心部に測定用カフを配置することで、測定部位を阻血部位に一致させて正確な血圧値を測定可能な血圧計を提供する。
【０００７】
更に、中心部が阻血されているにもかかわらず、測定用カフへの外部、特に圧迫用カフの加圧力が小さいカフ上流部から伝達する動脈拍動による振動を遮断して、正確な血圧値を測定可能な血圧計を提供する。
【０００９】
ここで、前記計測用カフへの前記圧迫用カフからの振動の伝達を遮断する第１振動遮断手段を備える。また、前記第１振動遮断手段は、前記計測用カフと前記圧迫用カフとの接触面に設けられた第１振動遮断機構を含む。また、前記第１振動遮断機構は、前記圧迫用カフ側にあって振動を吸収する緩衝材と、前記計測用カフ側にあって振動を遮断する剛体とを含む。また、前記計測用カフと前記圧迫用カフとが連結されている場合に、前記第１振動遮断手段は、前記計測用カフと前記圧迫用カフとの連結部を伝達する振動を遮断する第２振動遮断機構を含む。また、前記第２振動遮断機構は、前記計測用カフと前記圧迫用カフとの連結管の少なくとも一部に設けられた細管を含む。また、前記第２振動遮断機構は、前記計測用カフと前記圧迫用カフとの連結部に設けられた空気振動を緩衝する空気室を含む。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の血圧計は、カフ帯を有し、カフ圧力の変化に伴う動脈拍動による動脈壁の振動の変化に基づいて血圧を測定する血圧計において、前記カフ帯が、血管を圧迫する圧迫用カフと、該圧迫用カフの、該圧迫用カフが圧迫する血管の走る方向の略中央に配置される、前記拍動を計測するための計測用カフとを有し、前記計測用カフは前記圧迫用カフよりも小さく、血圧測定時には、前記計測用カフが被測定部位に密着するように前記圧迫用カフにより覆われ、前記計測用カフへの前記圧迫用カフからの振動の伝達を遮断する振動遮断手段を備え、前記計測用カフと前記圧迫用カフとが連結されている場合に、前記振動遮断手段は、前記計測用カフと前記圧迫用カフとの連結部を伝達する振動を遮断する振動遮断機構を含み、前記振動遮断機構は、前記計測用カフと前記圧迫用カフとの連結部に設けられた空気振動を緩衝する空気室を含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
＜本実施の形態の血圧計の構成例＞
図１は、本実施の形態の血圧計の概略構成例を示した図である。尚、図１には一例として電子血圧計を示したが、本発明はカフの構造に関するものであり、電子血圧計に限らず、手動式の血圧計においても同様の効果を奏することは明らかである。
【００１５】
１０は、本実施の形態の構成を有するカフ帯、２０は、カフ帯１０の圧力を制御しながら、カフ内圧の振動から血圧値を認識する計測部である。カフ帯１０の詳細な構成は以下に説明するので、ここでは計測部２０の構成例を説明する。
【００１６】
２１は昇圧部、２２は減圧部であり、制御部２４の制御に従って、例えば減圧時のみの計測をする血圧計では、昇圧部２１で最高（収縮期）血圧値を越える圧力までの急速な昇圧を行い、昇圧を停止した後に、減圧部２２で例えば２〜３ｍｍＨｇ／秒の一定速度の減圧を行う。２３は、本例の圧力センサ（カフ帯内に有り、図示せず）からの電気信号を受けて、デジタルの圧力値を制御部２４に出力する圧力計測部である。尚、圧力計測部２４は、ＬＰＦやピークホールド等の回路を含んで、振動波形の振幅値を出力するものであってもよい。
【００１７】
２４は、演算制御用のＣＰＵと、制御プログラムや固定パラメータを格納するＲＯＭと、一時記憶の作業用ＲＡＭとから成る制御部である。制御部２４は、圧力測定部２４からの出力値を現在のカフ圧に対応してＲＡＭに記憶し、その変化のパターンから血圧値を認識して、表示部２５に表示する。操作部２６は、リセットやスタート等の操作ボタンを含む。
【００１８】
尚、本願は、血圧計が血圧値を認識するアルゴリズムに関する発明ではなく、オシロメトリック法における血圧値の認識方法は一般に既知であるので、ここでは詳説はしない。
【００１９】
＜本実施の形態のカフ帯の構成例＞
図２は、本実施の形態のカフ帯１０の構成例を示す図である。
【００２０】
図２で、１１は血管を圧迫するための圧迫用カフであり、被測定部位に十分な阻血圧力を加えるに十分な大きさを必要とする（以下、圧迫用大カフとも言う）。１２は、脈波振動の検出のための測定用カフであり、脈波振動の拡散による波高の減少を少なくするために、出来るだけ小さいものとする（以下、測定用小カフとも言う）。１３は、以下に説明するよに、血管の上流側から圧迫用カフへの振動の伝達を遮断するための緩衝材である。１４は、測定用カフ１２を、圧迫用カフ１１や、昇圧部２１，減圧部２２の振動から遮断するフィルタとして作用する細管であり、本例では例えば２６Ｇの注射針を使用している。フィルタ１４は細管からなり、できるだけ測定用カフ１２に近い位置とするのが好ましい。１５は、圧迫用カフ１１や、昇圧部２１，減圧部２２の振動を吸収するダンパーとして作用する空気室の一例としての小児用カフである。１６は、測定用カフ１２の内圧を検出する圧力センサであり、測定用カフ１２と圧力センサ１６の間は、弾性のない管で接続されていることが望ましい。あるいは、カフ内にセンサを配置することも可能である。
【００２１】
図３は、本実施の形態のカフ帯１０を上腕３１に巻いた時の、図１のＡ方向から見た縦断面図（上腕の延びる方向への断面）である。図３では、圧迫用カフ１１は加圧されて、血管３２はＣ地点で阻血され、上流側３２ａから下流側３２ｂへの血流が抑えられている。
しかしながら、図３に示すように、Ｃ地点の血管が阻血されている際に、Ｃ地点の下流側では阻血により動脈の拍動による振動は伝わらないが、Ｃ地点の上流側では動脈の拍動による振動を抑えることは出来ない。この上流側の振動を圧迫用カフ１１が拾って計測用カフ１２にその振動が伝わるのを防ぐために、図２にも示したように、緩衝材１３，空気室１５，フィルタ１４，アルミ板４１等の、上流側の動脈の拍動による振動が計測用カフ１２に伝わらないように遮断する手段を設けることが必要になる。
以下、上流側の動脈の拍動による振動が計測用カフ１２に伝わらないように遮断する各構成要素について詳説する。
【００２２】
１３は、図２でも示した、血管の上流側から圧迫用カフへの振動の伝達を遮断するための緩衝材であり、材料としてはマジックテープ等が好適に使用される。４１は、フィルタ１４やダンパー１５と協動して、測定用カフ１２を、圧迫用カフ１１や、昇圧部２１，減圧部２２の振動から遮断するよう作用するアルミ板等の剛体を含む振動遮断部である。又、４３は、圧迫用カフ１１の圧力が効率良く阻血の圧力となるように、外側を覆って固定するための収縮性のない硬質板（素材はプラスティックなど）である。この外側のプラスティックは、腕周方向の自由度はあるが長手方向の自由度を制限することで、腕の太さに関係なく上腕とプラスティックとの間のデットボリュームを減らすために、カフ帯１０の長手方向と略直角に切れ目を入れることが望ましい。
【００２３】
図４は、本実施の形態のカフ帯１０を上腕３１に巻いた時の、図１のＢ方向から見た横断面図（上腕の切断面）である。ここでは、圧迫用カフ１１は図示されていない。図４により、測定用カフ１２と圧迫用カフ１１との物理的遮断を更に説明する。
【００２４】
ゴム１２ａは、測定用カフ１２を形成する。このゴム１２ａの外側に沿って剛体であり、振動を遮断するアルミ板があり、その更に外側に測定用カフ１２を覆うようにダンパー４２が設けられる。尚、剛体４１としてはアルミニウム板、ダンパー４２としてはゴム板が好適に使用される。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態では測定用カフが圧迫用カフにより阻血される部位に配置されているため、正確な振動パターンが得られると共に、圧迫用カフへのカフ上流の振動の伝達が遮断され、測定用カフへの圧迫用カフ及び昇圧部２１，減圧部２２からのノイズが遮断されるため、カフ中心部の動脈の大きな脈波振動を検出することができる。
【００２６】
したがって、この測定値を使用することで正確な血圧値の測定が可能になる。
【００２７】
すなわち、通常のオシロメトリック法と同じアルゴリズムで測定可能（例えば、最高（収縮期）血圧より高く加圧しておき、圧力を下げながら、振幅が急激に大きくなった時点を最高、急激に小さくなった時点を最低（拡張期）血圧とする）である。
【００２８】
又、圧迫用カフと測定用カフのそれぞれの振幅をとり、（測定用カフの振幅／圧迫用カフ）の振幅が急激に大きくなった時点を最高、急激に小さくなった時点を最低（拡張期）血圧とすることも可能である。
【００２９】
又、以下の図６でも示すように周波数特性が良いので、脈波計としての利用も可能である。脈波の波形を利用した血管の性状の分析や、連続血圧モニタとしても利用可能である。
【００３０】
本実施の形態では、従来法に比べて、カフ中心部の脈動のみを捉えていること、脈波を高周波まで正確に捉えることが可能であるため、脈動の開始点（最高（収縮期）血圧）あるいは、脈動が急激に小さくなる時点（最低（拡張期）血圧）の判定が容易であることがあげられ、精度の向上が可能である。
【００３１】
又、小さいカフを利用するため、従来の方法に比べて、脈波の高周波の成分もとらえることが可能である。血圧と脈波波形の同時計測により、血管の性状の判定が可能であることを示している。
【００３２】
【実施例】
上記構成により作製したカフ及び血圧計の特徴である（１）上流の動脈拍動による振動を遮断する点、及び（２）測定カフが小さいことによる脈波波形の周波数特性が良いことを明らかにするため、以下にこのカフ帯で脈波振動を測定した結果を図５，図６に示す。
【００３３】
図５の上の波形は、測定用カフから検出した波形、図５の中の波形は、圧迫用カフから検出した波形であり、共に圧力変化の交流成分を取り出したものである。図５の下の波形は、測定用カフの圧力変化を示す波形である。
図５から明らかなように、測定用カフからは波形に歪みや鈍りのない振幅の大きな脈波振動が得られたので、最高（収縮期）血圧値及び最低（拡張期）血圧値の判断が容易になり、正確な血圧値の測定を可能とすることが分かる。一方、圧迫用カフの振動の振幅が小さいことは、カフ上流部からの動脈拍動による振動の圧迫用カフへの伝達が遮断されていること、及び、圧迫用カフに脈波振動がほとんど現れないことは、圧迫用カフと測定用カフとの間の振動が遮断されていることを表わしている。
【００３４】
又、図６は、最低（拡張期）血圧値付近でのカフ圧を一定にした場合の脈波の測定結果を示す図である。図６の上の波形は、本実施の形態の測定用カフから検出した波形、図６の下の波形は、従来の血圧計の１つの大きなカフから検出される波形である。
図６から明らかなように、本実施の形態の測定用カフから検出された脈波は、波形に歪みや鈍りのない振幅の大きなものであり、周波数特性が良いので、本血圧計が、脈波計や、脈波の波形を利用した血管の性状の分析や、連続血圧モニタとしても利用が可能であることが分かる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、圧迫用カフと測定用カフとを備えて脈波振動が拡散されにくく、且つ、大きな圧迫用カフの加圧力が大きいカフ中心部に測定用カフを配置することで、測定部位を阻血部位に一致させてカフ中心部の正確な血圧値を測定可能な血圧計を提供できる。
【００３６】
更に、中心部が阻血されているにもかかわらず、測定用カフへの外部、特に圧迫用カフの加圧力が小さいカフ上流部から伝達する動脈拍動による振動を遮断して正確な血圧値を測定可能な血圧計を提供できる。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の血圧計の概略構成例を示す図である。
【図２】本実施の形態のカフ帯の構成例を示す図である。
【図３】本実施の形態のカフ帯を上腕に巻いた時の、図１のＡ方向から見た縦断面図（上腕の延びる方向への断面）である。
【図４】本実施の形態のカフ帯を上腕に巻いた時の、図１のＢ方向から見た横断面図（上腕の切断面）である。
【図５】本実施例の測定用カフ及び圧迫用カフで脈波振動を測定した結果を示す図である。
【図６】本実施例の測定用カフから測定した脈波と従来の測定結果との比較を示す図である。
【符号の説明】
１１  圧迫用大カフ
１２  計測用小カフ
１３  緩衝材（マジックテープ）
１４  フィルタ用細管（注射針）
１５  ダンパー用空気室（小児用カフ）
１６  圧力センサ
４１  硬質板（プラスティック板）
４２  ダンパー（ゴム板）
【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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