(57)【要約】同様の医療認可精度を有する市販の対応品と比較して低容積かつ幅狭の血圧カフが導入されている。本発明は、動脈を閉塞するように構成された閉塞部品と、血圧振動を検出するための脈波検出部品とを備えている。前記脈波検出部品内の流体量または前記脈波検出部品内への流体流を制御および調節することにより、医療認可精度内の血圧測定値が達成される。
2017526424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動脈を閉塞するように構成された閉塞部品と、
血圧を検出するように構成された脈波検出部品とを備え、
前記閉塞部品および前記脈波検出部品が、加圧および減圧を達成するための電気／電子回路、エネルギーユニット、流体および／もしくは音響部品、デバイス、またはツールを含み得る独立システムにより制御されるように構成される血圧カフ。
【請求項２】
前記システムが、前記システムの１つが前記脈波検出部品に流入する流体量を調節できるように流体接続され得る、請求項１に記載の血圧カフ。
【請求項３】
前記システムが一体化され、前記システムの１つのポートが前記閉塞部品への流体流を制御し、前記システムの他のポートが前記脈波検出部品への流体流を制御する、請求項１または請求項２に記載の血圧カフ。
【請求項４】
前記脈波検出部品と接続された前記システムが、空気流の量およびその阻止を制御するための制御可能弁を有して／制御可能弁なしで、流体インピーダンスを有する複数の入口／出口を含み得る、請求項２または請求項３に記載の血圧カフ。
【請求項５】
前記脈波検出部品と接続された前記システムが、多ポート（２以上のポート）制御可能弁を含み得る、請求項２または請求項３に記載の血圧カフ。
【請求項６】
前記閉塞部品および前記脈波検出部品を異なるデューティサイクルの組合せで並列または直列に加圧することができるように、前記システムが制御され得る、請求項１から５のいずれか１項に記載の血圧カフ。
【請求項７】
加圧中に前記脈波検出部品を阻止することができるように前記システムが制御され得る、請求項１から６のいずれか１項に記載の血圧カフ。
【請求項８】
前記脈波検出部品を最初に加圧した後に阻止することができ、次に閉塞部品を加圧することができるように、前記システムが制御され得る、請求項１から７のいずれか１項に記載の血圧カフ。
【請求項９】
前記脈波検出部品を流体によって封入することができ、閉塞部品のみを加圧することができるように、前記システムが制御され得る、請求項１に記載の血圧カフ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の血圧カフを備えている血圧計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧計およびカフに関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧は、人および動物のバイタルサイン（すなわち血圧、呼吸、体温、心拍など）の１つであり、心臓疾患および高血圧などの病状および疾患をモニタし診断するための最強のパラメータの１つである。確実な医学的評価および治療のために、身体部分から±５ｍｍＨｇ未満の血圧測定精度が必要である。血圧値は心臓の高さからの垂直距離に大きく依存するため、心臓の高さで上腕から血圧測定することが、より確実で正確な測定のために医療専門家により広く認められている。これは、一般に人の上腕の周りに巻き付けられる（または配置される）「カフ」と呼ばれる構造によって達成される。
【０００３】
通常のカフは、圧力制御ユニットを通して空気により膨張／収縮（もしくは加圧／減圧）される袋またはブラダから構成される。血圧を測定するために、（ｉ）通常、医療専門家により聴診器を用いて達成されるコロトコフ音の検出、（ｉｉ）動脈により生じる圧力振動による膨張式空気袋内の振動を検出するオシロメトリック法、および（ｉｉｉ）ドップラー効果に依存する方法などの異なる方法があり得る。コロトコフ音およびオシロメトリック検出は、市販の血圧モニタ、メータ、またはデバイス（すなわち血圧計）で広く受け入れられ、使用されている。自動または電子血圧計の場合、その信号対雑音比性能が高く、コロトコフ（血流）音の検出の必要がないため、通常オシロメトリック法が使用されている。さらに、この方法により、血圧波または脈波を視覚化することができ、被験者の医学的評価が向上する。
【０００４】
上腕型血圧モニタのカフサイズは、重要な考慮点である。理想的なカフは、腕囲の少なくとも４０％の袋幅を有するべきであり、袋の長さについては幅の２倍であることが推奨される。腕囲が２２〜２６ｃｍの小柄な成人の場合、１２ｃｍの袋幅が推奨されるが、一方腕囲が２７〜３４ｃｍ（以上）の標準的な成人の場合には、１６ｃｍの袋幅が推奨される［ＮＰＬ（非特許文献）１、７０５ページ］。しかしながら、これらの考慮点は、おそらく、カフエッジ問題のある単一の空気袋（ブラダ）から構成されたカフに基づいている。
【０００５】
１２ｃｍ幅の袋を有するカフが、ほとんどの医療検査で使用されている。これらの検査は、通常、迅速に５分未満で行われる。医療検査中に快適性は問題にならないとしても、約１２ｃｍのカフ幅は、毎日の使用および／または連続的な血圧測定、すなわち２４時間自由行動下血圧測定（ＡＢＰＭ）には快適でない。血圧測定結果が白衣高血圧により影響されて、誤った結果および治療の原因となり得ることは周知の事実である。特に心血管系事象のリスクを予測するため、および白衣高血圧を診断するためのより確実な結果が得られるように、病院外、自宅、または日常生活中における血圧測定が推奨される［ＮＰＬ１］。しかしながら、現在のカフは幅が大きく、日常生活中にユーザにとってストレスとなる。精度を犠牲にすることなくカフ幅を小さくすることが、日常生活での測定に好ましく、これが依然として問題となっている。
【０００６】
水銀式上腕血圧モニタが、代表的なものとして受け入れられている［ＮＰＬ１］。水銀式血圧モニタの一般的な市販のカフは、約１２ｃｍ幅の膨張／収縮式空気袋（または閉塞部品）を有し、人（または動物）の身体部分（例えば腕または脚）上におけるその横断面は、楕円体に類似している。近位側（心臓に近い）が上流側と呼ばれ、遠位側（手または足に近い）が下流側と呼ばれる。閉塞部品が加圧されて動脈を閉塞し、下にある動脈内の振動によって生じる振動に基づいて血圧が測定される。
【０００７】
しかしながら、カフの加圧中に、心臓が血液の送り出しを続け、血液がカフの下の閉塞された動脈の壁に当たる。心臓側からの血流がはね返り、近位側で上流への流れを生じさせる。加圧されているカフは、横断面が楕円体に類似しており、エッジでの皮膚との接触効率が低下する。これは、カフエッジ効果として知られている。これにより、動脈にわたる不均一な圧力分布が生じて、カフの中心近くで動脈の部分的な閉塞またはより狭い閉塞が生じる。カフエッジ効果により、有効閉塞幅は、カフが巻き付けられる軸に沿ったカフの有効閉塞幅よりも小さくなる。
【０００８】
一般的なカフの圧力分布特性を有する前述した幅は許容できるものであるが、幅を小さくすることによりカフエッジ効果が強まり、これによって、おそらくはより幅狭のカフまたは不適切なカフの使用により動脈に不完全および／または不均一に伝わる圧力のために、測定値が誤って高くなるおそれがある［ＮＰＬ２］。したがって、そのようなカフエッジ効果を減らすことにより、カフの下の動脈に圧力を完全または均一に伝え、あるいはその動脈にわたって圧力を完全または均一に分布させることができれば、標準的な成人の場合に、より小さなカフ幅が実現可能であり、十分な測定精度で適用可能である。
【０００９】
前述した問題を大幅に減らし、より小さなカフ幅（標準的な成人の場合）を可能にすることにより、ＡＢＰＭの適用から消費者の適用まで、比較的高い快適性を持った小容積で小型の装着型医療デバイスをもたらすことを先に示した。これは、比較的小容積の（より幅狭の）閉塞部品を含む血圧カフが動脈を閉塞するように構成され、脈波検出部品が脈波または血圧振動を検出するように構成され、コンプライアンス材料が前記閉塞部品と前記脈波検出部品との間に配置されるように構成されて、動脈にわたって圧力を分散させることにより、前記閉塞部品によって生じるカフエッジ問題（または不適切なカフの使用）を減らし、小容積またはより狭いカフ幅を実現することによって達成される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｔｈｏｍａｓ  Ｇ．Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ他、「Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ｂｌｏｏｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｉｎ  ｈｕｍａｎｓ  ａｎｄ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  ａｎｉｍａｌｓ．Ｐａｒｔ  １：Ｂｌｏｏｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｉｎ  ｈｕｍａｎｓ：Ａ  ｓｔａｔｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｓ  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  ｓｕｂｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｏｆ  ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ  ａｎｄ  ｐｕｂｌｉｃ  ｅｄｕｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｈｅａｒｔ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｃｏｕｎｃｉｌ  ｏｆ  ｈｉｇｈ  ｂｌｏｏｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｒｅｓｅａｒｃｈ」、Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、１１１、６９７‐７１６、２００５
【非特許文献２】Ｍ．Ｒａｍｓｅｙ、「Ｂｌｏｏｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｏｓｃｉｌｌｏｍｅｔｒｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ」、Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｏｎｉｔ、７、５６‐６７、１９９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
動脈を閉塞する閉塞部品と血圧振動を検出する脈波検出部品とは、容積が異なる。連続ポンピングにより、比較的大きなサイズを有する閉塞部品の膨張は向上するが、より小さな容積への過剰な流体送達によって脈波検出部品の過膨張が生じる。脈波検出部品のこの状況は、小容積における大きな変化による、不正確な、または過大評価された血圧測定値の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
閉塞部品と脈波検出部品との流体接続または脈波検出部品への流体接続が制御され調節される。
【発明の効果】
【００１３】
より狭い幅とそれによる小容積により、本発明による血圧カフは、市販の対応品、すなわち１２ｃｍ幅のものと同様の、医学的に正確で精密な血圧測定値を達成し、より快適な医療デバイスおよびＡＢＰＭの適用の大きな可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】加圧および減圧を制御および調節する異なるシステム接続の可能性示す図である。
【図２】カフが巻き付けられる軸に沿って独立した加圧／減圧源を有する血圧カフの第１の実施形態の横断面図である。
【図３】カフが巻き付けられる軸に沿って脈波検出部品までの途中に流体／音響インピーダンスを有する、血圧カフの第２の実施形態の横断面図である。
【図４】図３に示した第２の実施形態の、実験血圧波データ、その一次微分、および過大評価された血圧測定値を示す図である。
【図５】拡張期血圧値と収縮期血圧値との間の図４の拡大図である。
【図６】カフが巻き付けられる軸に沿って脈波検出部品までの途中に流体／音響インピーダンスおよび制御可能な多ポート弁を有する、血圧カフの第３の実施形態の横断面図である。
【図７】図６に示した第３の実施形態の医療認可精度内における、実験血圧波データ、その一次微分、および推定された血圧測定値を示す図である。
【図８】図６に示した第３の実施形態の医療認可精度内における、血圧測定値を示す統計的データの図である。
【図９】多ポート制御可能弁がポンピング源、閉塞部品、脈波検出部品の間で使用される、血圧カフの第４の実施形態の横断面図である。
【図１０Ａ】両部品の並列加圧のいくつかの実施例または組合せを示す図である。
【図１０Ｂ】両部品の直列加圧のいくつかの実施例または組合せを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を使用して、本発明を実施するための例示的な実施形態について説明する。本発明を実施するための例示的な技術的制限が、以下に記載の例示的な実施形態に適用されるが、本発明の範囲は以下に限定されない。
【００１６】
好ましくは膨張／収縮式袋またはブラダである、動脈を閉塞して血流を阻害する閉塞部品と、好ましくは膨張／収縮式袋またはブラダである、動脈内の脈波もしくは血圧波もしくは振動を検出または検知する脈波検出部品とを含む血圧カフの構造が、図１に示されている。脈波検出部品は、圧力センサとの別の流体接続を有してその圧力レベルを測定してもよいが、これは簡単にするために図示しない。
【００１７】
閉塞部品と脈波検出部品との両方が、独立システム（図１−Ａ）、接続システム（図１−Ｂ）、および一体化システム（図１−Ｃ）として接続され得るように設計されていてもよい。図に示したシステムは、流体および／または音響部品、デバイス、ならびにポンプ、弁、ハンドバルブ、ねじ、チューブ、コネクタ、流体／音響インピーダンスなどのツールを含んでいてもよい。システムは、電気または電子回路を含んでいてもよい。
【００１８】
図１−Ａは、独立システムを示し、システム−１が閉塞部品と接続され、システム−２が脈波検出部品と接続されている。この理由は、閉塞部品および脈波検出部品の容積が大きく異なることがあるからである。実際に、血圧カフの下にある動脈を閉塞することは、非常に大きな容積および空間を占める。脈波検出部品は閉塞部品よりも比較的小さい。この容積差により、容積および圧力の独立した制御および／または調節が行われる。
【００１９】
図１−Ｂは他の可能性を示す。問題は、脈波検出部品へ流入する過剰な流体を制御および調節することである。脈波検出部品への流体路において、システム−２が閉塞部品とシステム−１との流体接続を有することができるように、システム−２が位置決めされてもよい。
【００２０】
図１−Ｃでは、システム−１とシステム−２とが一体化されて、図１−Ａおよび図１−Ｂで述べたものと同一の機能を果たすことができる。
第１の例示的な実施形態
独立ポンピング源を有する第１の例示的な実施形態の血圧カフが図２に示されている。（図示しないが、ポンピング源は、電気回路と、逃がし弁を備えている減圧ユニットとを含んでいてもよい）。図２は、身体部分１０１、好ましくは腕の周りに巻き付けられたカフの横断面を示す。カフは、閉塞部品１０３−ａ、好ましくは膨張／収縮袋を含んで、下にある動脈を閉塞し、または動脈内の血流を阻害する。カフの容積は市販の対応品よりも比較的小さいため、カフは幅狭になり、かつポンプ能力への依存が少なくなって、より小型の血圧計またはＡＢＰＭをもたらす。
【００２１】
閉塞部品１０３−ａは、閉塞支持部品１０３−ｂのような１つまたは複数の支流を有して、より良好な脈波検出および信号対雑音比の向上のために近位（心臓）側で上流への流れの抑制を支えてもよい。閉塞支持部品１０３−ｂは、流体接続１０３−ｃを介して閉塞部品１０３−ａと接続されている。下にある動脈内の脈波または血圧振動が、好ましくは膨張／収縮袋である脈波検出部品１０５によって検出される。脈波検出部品１０５は、閉塞部品１０３と比べてかなりサイズが小さいため、閉塞部品１０３および脈波検出部品１０５は、１０６および１０８を介して独立源により加圧および減圧される。
【００２２】
閉塞部品１０３と脈波検出部品１０５との間に、コンプライアンス流体袋１０４が配置されている。コンプライアンス流体袋１０４は、流体、好ましくは液体またはゲルを含んでいる。コンプライアンス流体袋１０４は、閉塞部品１０３と身体部分１０１とのコンプライアンスを向上させ、下にある動脈への均一な圧力分布を強化する。コンプライアンス流体袋１０４を使用することにより、閉塞部品１０３のためにより小さな容積を使用することができるため、より小さな空間、ポンプでのポンピングの必要性の低下、およびより小型のＡＢＰＭをもたらす。
【００２３】
閉塞部品１０３と身体部分１０１とのコンプライアンスを向上させるために、コンプライアンス流体袋１０４が閉塞部品１０３と比べて大きな幅および長さを有することが好ましい。
【００２４】
より良好な閉塞を達成するために、身体部分１０１に対する閉塞部品１０３およびコンプライアンス流体袋１０４の自由度を制限する必要がある。これは、閉塞部品１０３に配置された可撓性硬質支持体１０２、コンプライアンス流体袋１０４、および脈波検出部品１０５により達成される。
【００２５】
図２を参照すると、チューブ１０７−ａを介して閉塞部品１０３と接続されたポンプ１０６（減圧能力（簡単にするために図示しない））、およびチューブ１０７−ｂを介して脈波検出部品１０５と接続された独立ポンプ１０８（減圧能力（簡単にするために図示しない））などの独立ポンピング源が示されている。ポンプは、速度、サイズ、および機構（ハンドバルブのような手動のものを含む）が異なっていてもよい。脈波検出部品１０５内部の圧力を、チューブ１０９を介して圧力センサ１１０により測定してもよい。
【００２６】
脈波検出部品１０５は、血圧カフの遠位側または下流側に位置決めされて、信号対雑音比を向上させてもよい。しかしながら、脈波検出部品１０５はコンプライアンス流体袋１０４の下に位置決めされることが好ましい。
第２の例示的な実施形態
血圧カフの第２の例示的な実施形態が図３に示されている。（図示しないが、ポンピング源は、電気回路と、逃がし弁を備えている減圧ユニットとを含んでいてもよい）。図３は、身体部分２０１、好ましくは腕の周りに巻き付けられたカフの横断面を示す。カフは、閉塞部品２０３−ａ、好ましくは膨張／収縮袋を含んで、下にある動脈を閉塞し、または動脈内の血流を阻害する。カフの容積は市販の対応品よりも比較的小さいため、カフは幅狭になり、かつポンプ能力への依存が少なくなって、より小型の血圧計またはＡＢＰＭをもたらす。
【００２７】
閉塞部品２０３−ａは、閉塞支持部品２０３−ｂのような１つまたは複数の支流を有して、より良好な脈波検出および信号対雑音比の向上のために近位（心臓）側で上流への流れの抑制を支えてもよい。閉塞支持部品２０３−ｂは、流体接続２０３−ｃを介して閉塞部品２０３−ａと接続されている。下にある動脈内の脈波または血圧振動が、好ましくは膨張／収縮袋である脈波検出部品２０５により検出される。
【００２８】
閉塞部品２０３と脈波検出部品２０５との間に、コンプライアンス流体袋２０４が配置されている。コンプライアンス流体袋２０４は、流体、好ましくは液体またはゲルを含んでいる。コンプライアンス流体袋２０４は、閉塞部品２０３と身体部分２０１とのコンプライアンスを向上させ、下にある動脈への均一な圧力分布を強化する。コンプライアンス流体袋２０４を使用することにより、閉塞部品２０３のためにより小さな容積を使用することができるため、より小さな空間、ポンプでのポンピングの必要性の低下、およびより小型のＡＢＰＭをもたらす。
【００２９】
閉塞部品２０３と身体部分２０１とのコンプライアンスを向上させるために、コンプライアンス流体袋２０４が閉塞部品２０３と比べて大きな幅および長さを有することが好ましい。
【００３０】
より良好な閉塞を達成するために、身体部分２０１に対する閉塞部品２０３およびコンプライアンス流体袋２０４の自由度を制限する必要がある。これは、閉塞部品２０３に配置された可撓性硬質支持体２０２、コンプライアンス流体袋２０４、および脈波検出部品２０５により達成される。
【００３１】
図３を参照すると、ポンピング源ポンプ２０６（減圧能力（簡単にするために図示しない））が、チューブ２０７−ａ、２０７−ｂを介して閉塞部品２０３と流体接続され、かつ流体インピーダンス２１０または抵抗を有したチューブ２０８、２０９を介して脈波検出部品２０５と流体接続される。脈波検出部品２０５は、閉塞部品２０３と比べてサイズがかなり小さいため、脈波検出部品２０５と閉塞部品２０３とは、同一のポンピング源ポンプ２０６を使用することにより流体インピーダンス２１０により分離される。その後、図３に示したチューブと比べて横断面が非常に小さな中空チューブであるこの抵抗が、流れの量を調節する。したがって、脈波検出部品２０５内への過剰な流体流がある程度妨げられて、過大評価された血圧測定値を排除する。
【００３２】
ポンプ２０６は、手動ハンドバルブなどの電気的または機械的なものであってよい。脈波検出部品２０５内部の圧力を、チューブ２１１を介して圧力センサ２１２により測定してもよい。
【００３３】
脈波検出部品２０５は、血圧カフの遠位側または下流側に位置決めされて、信号対雑音比を向上させてもよい。しかしながら、脈波検出部品２０５はコンプライアンス流体袋２０４の下に位置決めされることが好ましい。
【００３４】
図３を参照すると、試作品デバイスは、商用流体インピーダンスを使用して構成される。図４は、脈波検出部品２０５の血圧（Ｐ）生データ（実線）とその一次微分（ｄＰ／ｄｔ、点線）とを含む実験結果を示す。このデータによれば、試作品デバイスは脈波を非常に明確に検出することができる。拡大像が図５に示されており、ここでは、収縮期血圧（ＳＢＰ）と拡張期血圧（ＤＢＰ）との間の区間が拡大されている。振動が明確である。図５は、ＳＢＰが１３０ｍｍＨｇ、ＤＢＰが８２ｍｍＨｇでいずれも安全な値である基準値として、商用血圧測定値を含む。しかしながら、流体インピーダンス２１０を使用して脈波検出部品２０５へ進む流体量を調節するが、試作品デバイスのＳＢＰは１６３ｍｍＨｇと推定され、試作品デバイスのＤＢＰは９４ｍｍＨｇと推定される。ＳＢＰは、３３ｍｍＨｇ高いと過大評価され、ＤＢＰは１２ｍｍＨｇ高いと過大評価される。
【００３５】
この過大評価の問題は、脈波検出部品２０５への連続した、または過剰な流体のポンピングに関連する。過剰な量の流体、および比較的小さなサイズまたは容積のため、小さな変動によって大きな圧力偏差が生じて誤差を増大させることがある。流れの量または流速を制御または調節できれば、正確な値に達することができる。加えて、インピーダンスの値を増加させることが別の解決法となり得る。
【００３６】
脈波検出部品内への流体流を制御および調節するために、弁を使用することによる別の実施形態が次に提案される。
第３の例示的な実施形態
血圧カフの第３の例示的な実施形態が図６に示されている。（図示しないが、ポンピング源は、電気回路と、逃がし弁を備えている減圧ユニットとを含んでいてもよい）。図６は、身体部分３０１、好ましくは腕の周りに巻き付けられたカフの横断面を示す。カフは、閉塞部品３０３−ａ、好ましくは膨張／収縮袋を含んで、下にある動脈を閉塞し、または動脈内の血流を阻害する。カフの容積は市販の対応品よりも比較的小さいため、カフは幅狭になり、かつポンプ能力への依存が少なくなって、より小型の血圧計またはＡＢＰＭをもたらす。
【００３７】
閉塞部品３０３−ａは、閉塞支持部品３０３−ｂのような１つまたは複数の支流を有して、より良好な脈波検出および信号対雑音比の向上のために近位（心臓）側で上流への流れの抑制を支えてもよい。閉塞支持部品３０３−ｂは、流体接続３０３−ｃを介して閉塞部品３０３−ａと接続されている。下にある動脈内の脈波または血圧振動が、好ましくは膨張／収縮袋である脈波検出部品３０５により検出される。
【００３８】
閉塞部品３０３と脈波検出部品３０５との間に、コンプライアンス流体袋３０４が配置されている。コンプライアンス流体袋３０４は、流体、好ましくは液体またはゲルを含んでいる。コンプライアンス流体袋３０４は、閉塞部品３０３と身体部分３０１とのコンプライアンスを向上させ、下にある動脈への均一な圧力分布を強化する。コンプライアンス流体袋３０４を使用することにより、閉塞部品３０３のためにより小さな容積を使用することができるため、より小さな空間、ポンプでのポンピングの必要性の低下、およびより小型のＡＢＰＭをもたらす。
【００３９】
閉塞部品３０３と身体部分３０１とのコンプライアンスを向上させるために、コンプライアンス流体袋３０４が閉塞部品３０３と比べて大きな幅および長さを有することが好ましい。
【００４０】
より良好な閉塞を達成するために、身体部分３０１に対する閉塞部品３０３およびコンプライアンス流体袋３０４の自由度を制限する必要がある。これは、閉塞部品３０３に配置された可撓性硬質支持体３０２、コンプライアンス流体袋３０４、および脈波検出部品３０５により達成される。
【００４１】
図６を参照すると、ポンピング源ポンプ３０６（減圧能力（簡単にするために図示しない））が、チューブ３０７−ａ、３０７−ｂを介して閉塞部品３０３と流体接続され、かつ流体インピーダンス３０８−ｃおよび弁３０８−ｄ（好ましくは電気）を含むブリッジ部品３０８（閉塞部品３０３と脈波検出部品３０５とのブリッジとして機能する）と呼ばれる部品を介して接続されたチューブ３０８−ａ、３０８−ｂを介して脈波検出部品３０５と流体接続される。脈波検出部品３０５は、閉塞部品３０３と比べてサイズがかなり小さいため、脈波検出部品３０５と閉塞部品３０３とは、同一のポンプ３０６を使用するためにブリッジ部品３０８により分離される。中空チューブであるこの抵抗が、流れの量を調節する。流れの制御は、弁３０８−ｄをオンおよびオフにすることによって行われる。したがって、脈波検出部品３０５内への過剰な流体流が妨げられて、過大評価された血圧測定値を排除する。
【００４２】
ポンプ３０６は、手動ハンドバルブなどの電気的または機械的なものであってよい。脈波検出部品３０５内部の圧力を、チューブ３０９を介して圧力センサ３１０により測定してもよい。
【００４３】
脈波検出部品３０５は、血圧カフの遠位側または下流側に位置決めされて、信号対雑音比を向上させてもよい。しかしながら、脈波検出部品３０５はコンプライアンス流体袋３０４の下に位置決めされることが好ましい。
【００４４】
図６を参照すると、試作品デバイスは、商用流体インピーダンスおよび電磁弁を使用して構成される。図７は、脈波検出部品３０５の血圧（Ｐ）生データ（実線）とその一次微分（ｄＰ／ｄｔ、点線）とを含む実験結果を示す。このデータによれば、試作品デバイスは脈波を検出することができ、振動は明確である。図７は、ＳＢＰが１２０ｍｍＨｇ、ＤＢＰが７８ｍｍＨｇであり、いずれも安全な値である基準値として、商用血圧測定値を含む。試作品デバイスの推定ＳＢＰが１２１ｍｍＨｇであり、試作品デバイスの推定ＤＢＰが８０ｍｍＨｇである。両測定値は非常に正確で、医療認可精度（±５ｍｍＨｇ）内にある。
【００４５】
ここで、ブリッジ部品３０８の弁３０８−ｄをオフにする点は、脈波検出部品３０５内へ流れる流体量を制御および調節するために決定的に重要である。この実験では、この点は約２５ｍｍＨｇである。流体を阻止するためのこの弁の切替点（または閾値）は、被験者のＤＢＰよりも小さいことが好ましく、すなわち５０ｍｍＨｇ未満であると好ましい。
【００４６】
別の被験者についての血圧測定値の実験数を、８ｃｍ幅血圧カフ（布地なし）を使用することにより２９（図８）まで増加させる。閉塞部品３０３は約６ｃｍ幅であり、コンプライアンス流体袋３０４は約７．５ｃｍであり、可撓性硬質支持体３０２は約８ｃｍ幅であり、これらは市販品と比べて小さく小型である。図８に示す統計結果によれば、ＳＢＰ測定値の誤差（または偏差）は−１．０±４．２ｍｍＨｇ、ＤＢＰの誤差は２．９±４．９である。医療認可精度が±５．０±８．０である場合、これらは非常に正確かつ精密である。この結果により、脈波検出部品内への流体流を制御および調節することによって、より小型の血圧カフで、正確な血圧推定が達成可能であることが証明されている。
第４の例示的な実施形態
血圧カフの第４の例示的な実施形態が図９に示されている。（図示しないが、ポンピング源は、電気回路と、逃がし弁を備えている減圧ユニットとを含んでいてもよい）。図９は、身体部分４０１、好ましくは腕の周りに巻き付けられたカフの横断面を示す。カフは、閉塞部品４０３−ａ、好ましくは膨張／収縮袋を含んで、下にある動脈を閉塞し、または動脈内の血流を阻害する。カフの容積は市販の対応品よりも比較的小さいため、カフは幅狭になり、かつポンプ能力への依存が少なくなって、より小型の血圧計またはＡＢＰＭをもたらす。
【００４７】
閉塞部品４０３−ａは、閉塞支持部品４０３−ｂのような１つまたは複数の支流を有して、より良好な脈波検出および信号対雑音比の向上のために近位（心臓）側で上流への流れの抑制を支えてもよい。閉塞支持部品４０３−ｂは、流体接続４０３−ｃを介して閉塞部品４０３−ａと接続されている。下にある動脈内の脈波または血圧振動が、好ましくは膨張／収縮袋である脈波検出部品４０５により検出される。
【００４８】
閉塞部品４０３と脈波検出部品４０５との間に、コンプライアンス流体袋４０４が配置されている。コンプライアンス流体袋４０４は、流体、好ましくは液体またはゲルを含んでいる。コンプライアンス流体袋４０４は、閉塞部品４０３と身体部分４０１とのコンプライアンスを向上させ、下にある動脈への均一な圧力分布を強化する。コンプライアンス流体袋４０４を使用することにより、閉塞部品４０３のためにより小さな容積を使用することができるため、より小さな空間、ポンプでのポンピングの必要性の低下、およびより小型のＡＢＰＭをもたらす。
【００４９】
閉塞部品４０３と身体部分４０１とのコンプライアンスを向上させるために、コンプライアンス流体袋４０４が閉塞部品４０３と比べて大きな幅および長さを有することが好ましい。
【００５０】
より良好な閉塞を達成するために、身体部分４０１に対する閉塞部品４０３およびコンプライアンス流体袋４０４の自由度を制限する必要がある。これは、閉塞部品４０３に配置された可撓性硬質支持体４０２、コンプライアンス流体袋４０４、および脈波検出部品４０５により達成される。
【００５１】
図９を参照すると、ポンピング源ポンプ４０６（減圧能力（簡単にするために図示しない））が、チューブ４０７−ａ、４０７−ｂを介して閉塞部品４０３と、かつチューブ４０７−ｃを介して脈波検出部品４０５と、多ポート電気弁（例えば３ポート弁）を含み得るブリッジ部品４０８と呼ばれる部品により流体接続される。脈波検出部品４０５は、閉塞部品４０３と比べてサイズがかなり小さいため、脈波検出部品４０５と閉塞部品４０３とは、同一のポンプ４０６を使用するためにブリッジ部品４０８により分離される。流れの制御は、ブリッジ部品４０８をオンおよびオフにすることによって行われる。したがって、脈波検出部品４０５内への過剰な流体流を制御することができる。
【００５２】
ポンプ４０６は、手動ハンドバルブなどの電気的または機械的なものであってよい。脈波検出部品４０５内部の圧力を、チューブ４０９を介して圧力センサ４１０により測定してもよい。
【００５３】
脈波検出部品４０５は、血圧カフの遠位側または下流側に位置決めされて、信号対雑音比を向上させてもよい。しかしながら、脈波検出部品４０５はコンプライアンス流体袋４０４の下に位置決めされることが好ましい。
【００５４】
通常の３ポート弁は、１つのポートを一定時間に開き、そのときに他のポートを閉じる。したがって、部品の両方（４０３および４０５）への流体ポンピングは不可能である。したがって、並列ポンピングまたは両部品への流体の同時ポンピングの代わりに、直列または交互ポンピングが考えられる。
【００５５】
最後の２つの図１０Ａおよび図１０Ｂは、いくつかのポンピングの実施例およびポンピングの制御プロトコルを示す。図１０Ａは並列ポンピングの実施例を示し、ここでは閉塞部品および脈波検出部品の両方が同時にポンピングされる。
【００５６】
実施例１（図１０Ａ）は、並列ポンピングの実施例を示す。動脈の完全な閉塞に達するまで脈波検出部品内への流体をオン／オフすることなく、両部品がポンピングされる。この実施例は、図４および図５に結果が示されている実験において実際に使用されている。
【００５７】
実施例２（図１０Ａ）は、他の並列ポンピングの実施例を示す。両部品が最初に閾値（特定値）までポンピングされ、そこで脈波検出部品がオフにされるか阻止されるようになっている。しかし、その値の後、閉塞部品はポンピングされ続ける。この実施例は、図７に結果が示されている実験に対応する。
【００５８】
実施例３（図１０Ａ）は、他の並列ポンピングの実施例を示す。脈波検出部品が最初に閾値値（特定値）までポンピングされ、その後、脈波検出部品がオフにされるか阻止されるようになっている。切替え直後に、閉塞部品はゼロまたは初期値からのポンピングにより加圧され始める。
【００５９】
実施例４（図１０Ａ）は、他の並列ポンピングの実施例を示す。脈波検出部品が、所与の量の流体（空気またはシリコーン油などの液体）および容積によって封止または封入され、圧力センサと接続されるようになっている。閉塞部品のみがポンピングされる。
【００６０】
実施例５（図１０Ｂ）は、直列または交互ポンピング、すなわち一定時間に１つの部品の実施例を示す。両部品は、同一のデューティサイクルでポンピングされる。１つの部品から他の部品へ切り替えるために、電気および流体回路を使用してもよい。実施例６は、デューティサイクル（または部品のポンピング時間）が部品の大きな容積差によって異なる場合があることを示す。
【００６１】
これらとは別に、異なる制御プロトコル、および／または前述した制御プロトコルの組合せを適用する、または見出すことが可能である。例えば、図３に示す試作品を、図１０Ｂに示した実施例６に示す制御プロトコルにより使用してもよい。または、図９に示す試作品を、図１０Ｂに示した実施例６に示す制御プロトコルにより使用してもよい。脈波検知袋の容積が閉塞部品と比べて小さく、かつ脈波検知袋内への流体流または脈波検知袋内の流体量の制御または調節が正確な血圧測定値にとって決定的に重要であるという基本的概念から逸脱することなく、そのような実施例を増やしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、血圧計およびＡＢＰＭに適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０１、２０１、３０１、４０１    被験者（腕または脚の身体部分）
１０２、２０２、３０２、４０２    可撓性硬質支持体
１０３−ａ、２０３−ａ、３０３−ａ、４０３−ａ    閉塞部品
１０３−ｂ、２０３−ｂ、３０３−ｂ、４０３−ｂ    閉塞支持部品
１０３−ｃ、２０３−ｃ、３０３−ｃ、４０３−ｃ    流体接続
１０４、２０４、３０４、４０４    コンプライアンス流体袋
１０５、２０５、３０５、４０５    脈波検出部品
１０６、１０８、２０６、３０６、４０６    ポンプ
１０７、１０９、２０７、２０８、２０９、２１１、３０７、３０８、３０９、４０７、４０９    チューブ
１１０、２１２、３１０、４１０    圧力センサ
２１０、３０８−ｃ    流体インピーダンス
３０８−ｄ    弁
３０８、４０８    ブリッジ部品
【図１】
2017526424.tif 000003
【図２】
2017526424.tif 000004
【図３】
2017526424.tif 000005
【図４】
2017526424.tif 000006
【図５】
2017526424.tif 000007
【図６】
2017526424.tif 000008
【図７】
2017526424.tif 000009
【図８】
2017526424.tif 000010
【図９】
2017526424.tif 000011
【図１０Ａ】
2017526424.tif 000012
【図１０Ｂ】
2017526424.tif 000013
【国際調査報告】
2017526424.tif 000014