(57)【要約】  一態様によれば、膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置と共に使用する膨張装置１０が提供され、この膨張装置は、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置のカフに結合されるよう構成された出口１１０と、出力流量でガスの流れを出力するよう構成されたポンプ１２０と、ポンプと出口との間の流路に沿って配置され、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を選択的に通過させる弁１３０と、弁の流動抵抗を制御して、カフを膨張させるために必要な流量で出口にガスの流れを提供するよう構成された制御ユニット１４０とを有する。
2020528808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置で使用される膨張装置であって、
前記膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置のカフに結合される出口と、
出力流量でガスの流れを出力するポンプと、
前記ポンプ及び前記出口の間の流路に沿って配置され、前記カフの膨張中に前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に選択的に通過させる弁と、
前記弁の流動抵抗を制御し、前記カフを膨張させるのに必要な流量で前記出口にガスの流れを提供する制御ユニットとを有する、膨張装置。
【請求項２】
前記弁が、漏れ弁であり、前記漏れ弁が開かれるとき前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう構成され、前記漏れ弁の流動抵抗が固定され、前記制御ユニットは、前記漏れ弁の切り替えを制御し、前記ポンプを制御して前記必要な流量で前記出口にガスの流れを提供するよう前記ポンプの出力流量を調整する、請求項１に記載の膨張装置。
【請求項３】
前記必要な流量が前記ポンプの最小流量よりも低いとき、前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう、前記制御ユニットが前記漏れ弁を開く、請求項２に記載の膨張装置。
【請求項４】
前記制御ユニットが、前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう、コンプライアンス値に基づき前記漏れ弁を開く、請求項２に記載の膨張装置。
【請求項５】
前記弁が比例弁であり、前記比例弁が開かれるとき、前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう構成され、前記制御ユニットは、前記必要な流量で前記出口にガスの流れを提供するよう、前記比例弁の流動抵抗を制御する、請求項１に記載の膨張装置。
【請求項６】
前記必要な流量が前記ポンプの出力流量よりも低いとき、前記ポンプにより出力されたガスの流れの一部を大気に送るよう、前記制御ユニットが前記比例弁を開き、前記制御ユニットは、前記必要な流量で前記出口にガスの流れを提供するよう、前記比例弁の流動抵抗を制御する、請求項５に記載の膨張装置。
【請求項７】
前記制御ユニットが、前記ポンプにより出力されたガスの流れの一部を大気に送るよう、コンプライアンス値に基づき前記比例弁を開く、請求項５に記載の膨張装置。
【請求項８】
前記ポンプの出力流量が固定される、請求項５、６又は７のいずれかに記載の膨張装置。
【請求項９】
前記制御ユニットが、前記ポンプを制御して、前記ポンプの出力流量を調整する、請求項５、６又は７のいずれかに記載の膨張装置。
【請求項１０】
前記必要な流量が、前記カフにおける圧力の変化レート及びコンプライアンス値の少なくとも一方に基づき決定される、請求項１乃至９のいずれかに記載の膨張装置。
【請求項１１】
前記カフを選択的に収縮させるため、前記膨張可能なカフと流体連通する解放弁を更に有する、請求項１乃至１０のいずれかに記載の膨張装置。
【請求項１２】
膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置であって、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の膨張装置と、
動作中、膨張可能なカフが身体部分の周りに配置されるとき、対象の身体部分における動脈振動を測定するセンサであって、前記カフが前記膨張装置の出口に結合され、かつ前記膨張装置により膨張される、センサとを有し、
前記膨張装置の制御ユニット又は前記膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における処理ユニットが、前記センサから動脈振動の測定値を受信し、前記受信した測定値に基づき前記対象の血圧を決定する、測定装置。
【請求項１３】
膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置で使用する膨張装置を制御する方法において、
前記膨張装置が、前記膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置のカフに結合される出口と、出力流量でガスの流れを出力するポンプと、前記ポンプ及び前記出口の間の流路に沿って配置され、前記カフの膨張中に前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に選択的に通過させる弁とを含み、
前記弁の流動抵抗を制御して、前記カフを膨張させるために必要な流量で前記出口にガスの流れを提供するステップを有する、方法。
【請求項１４】
適切なコンピュータ、プロセッサ又は制御ユニットによる実行時に、前記コンピュータ、プロセッサ又は制御ユニットに請求項１３に記載の方法を実行させるよう構成されたコンピュータ可読コードを含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張ベースの非侵襲的血圧測定装置用の膨張装置及びその作動方法に関し、特に、サイズ及び材料が異なる広範囲の異なる膨張可能なカフでの使用に適した膨張装置の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
動脈血圧（ＢＰ）は最も重要なバイタルサインの１つであり、臨床診療で広く使用される。非侵襲性動脈血圧（ＮＩＢＰ）は通常、対象の上腕に巻き付けられるカフにおける圧力をゆっくりと変化させることにより測定される。ＢＰは、カフから遠位の音を測定することにより（コロトコフ音に基づく聴診法）、又は腕と上腕動脈との体積脈動によりもたらされるカフにおける圧力脈動を測定し、これらの圧力パルスのエンベロープから特徴を抽出することにより（オシロメトリック法）決定される。オシロメトリック法は簡単に自動化され、広く使用される。
【０００３】
典型的な聴診法又はオシロメトリック法の背後にある原理が図１及び図２に示される。これらはそれぞれ、カフに加えられる圧力と時間、及び膨張可能なカフで測定される圧力と時間を示す。Ｙ軸はカフ圧を示し、Ｘ軸は時間を示す。
【０００４】
聴診法又はオシロメトリック法のいずれかを使用して収縮ベースのＮＩＢＰ測定を実行するため、すべての血流が閉塞されるまで対象の上腕の周りでカフが膨らませられる。その後、図１に示されるように、カフの圧力が段階的にゆっくりと下げられるか、他のタイプの測定手法では直線的に下げられる。次に、カフ圧の低下中に測定される信号を使用して、収縮期血圧（ＳＢＰ、即ち心周期中の最大血圧）及び拡張期血圧（ＤＢＰ、即ち心周期中の最小血圧）が決定される。このプロセス中、対象、例えば患者は、不快感を経験する可能性が高く、これは図１における線の下の領域で表される。時間と圧力の積は不快感のレベルをもたらす。言い換えれば、長時間にわたる高い圧力は対象にとって不快であり、より低い圧力でも、長時間にわたって適用される場合同じレベルの不快感をもたらす可能性がある。
【０００５】
図２に示されるように、聴診法では、ＳＢＰ及びＤＢＰはコロトコフ音の発生及び消失から決定される。これは、カフの遠位にある上腕動脈に配置した聴診器を使用して医療従事者により聞かれることができる。オシロメトリック法では、ＳＢＰ及びＤＢＰは、観察されるカフ圧振動から決定される。これらの振動の振幅は、カフ圧が平均動脈血圧に近いときに最大になる。ＳＢＰ及びＤＢＰは通常、振動振幅がピーク振動振幅の特定のパーセンテージ範囲（特性比）内にあるカフ圧として決定される。一般的な特性比は、ＤＢＰで約７０％から８０％、ＳＢＰで約５０％から６０％である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような収縮ベースの技術の問題の１つは、対象にもたらされる不快感である（図１における線の下の領域で表される）。一定のレベルを超える圧力は、カフ自体が及ぼす圧力、又はカフの遠位の肢の部分における静脈血の蓄積（静脈貯留）のいずれかにより、不快感及び痛みさえもたらす可能性がある。これらの圧力が対象に加えられる時間が長いほど、対象にもたらされる不快感が大きくなる。
【０００７】
収縮ベースのＮＩＢＰ測定の別の問題は、測定自体の時間が長いことである。収縮ベースのＮＩＢＰ測定は通常、単一の測定を完了するのに約４０秒かかる。この期間は、圧力レベルによりもたらされる不快感のために、対象（患者など）には長すぎると認識される可能性があり、通常複数の患者の血圧測定を行う医療従事者のワークフローにも影響を与える可能性がある。更に、血圧の経時的な固有の変動は、カフの収縮中に血圧測定をゆがめる可能性がある。
【０００８】
ＮＩＢＰ測定の快適性は、合計測定時間（減少が望まれる）、到達する最大カフ圧（より低い最大圧力が望まれる）、及びカフ圧の経時的な積分（より小さな積分が望まれる）の３つの領域のいずれか又はすべてで改善されることができる。もちろん、快適性における向上は、許容範囲を超えるＮＩＢＰ測定の精度を犠牲にして行うものではない。
【０００９】
カフの収縮中にＢＰが測定される上記の種類の測定技術に加えて、カフが膨張している間にＢＰを測定できる装置が開発された。これは、合計測定時間を（場合によっては約２０秒に）短縮することができる。なぜなら、ＢＰ測定値が取得されると収縮が比較的迅速に発生し、対象にとってより快適な測定をもたらすことができるからである（図１における点線で示される）。
【００１０】
１つの既存の測定装置は、固定流量（即ち、固定ｍＬ／ｓ、可変ｍｍＨｇ／ｓ）を使用してカフを膨張させ、別の装置は、固定圧力レート（即ち、固定ｍｍＨｇ／ｓ、可変ｍＬ／ｓ）を使用する。固定流量ソリューションは、狭い範囲のカフに対してのみ機能するデバイスをもたらす。なぜなら、小さなカフに対しては膨張が速すぎ（即ち、ＳＢＰ及びＤＢＰの正確な推定値を得るには振動数が少なすぎる）、大きなカフに対しては測定が遅くなるからである。固定圧力レート（即ち、一定の期間にわたる一定の圧力上昇）ソリューションは、特定の望ましい圧力レートの流量を変更することによりこれらの問題に対処する。しかしながら、このソリューションに伴う特定の問題は、広い範囲のカフでの使用に対応するために、広範囲のフローが生成される必要があり、通常のポンプが、新生児カフから太ももカフまでの範囲に及ぶ広範囲のフローを生成するのが難しい点にある。高い最大流量を生成するよう構成されたポンプが選択される場合、小さなカフに対して正確な方法で低い流量を生成できない場合がある。同様に、より低い最大流量を生成するよう構成されたポンプが選択される場合、より大きなカフに必要な高流量を生成できない場合がある。
【００１１】
更に、特定のポンプを使用して血圧計カフを膨張させることに関連する他の問題がいくつかある。例えば、いくつかの望ましいフローでは、ポンプが停止している場合がある。即ち、ポンプによるポンピングがまったくない場合がある。別の問題は、測定される動脈振動と区別するのが難しい振動をポンプが誘発することである。これは、低流量を生成するよう構成されたポンプに特によくある問題である。なぜなら、誘発された振動が動脈振動と同じ周波数帯域にある可能性があるためである。これは、信号の分離における困難をもたらし、検出された信号における不要なアーチファクトを生じさせ、ＢＰ測定の精度を低下させる可能性がある。
【００１２】
上記の問題に対処する試みの１つは、ＢＰ測定装置で使用されるダイアフラムポンプにおけるコンポーネントを変更して、ポンプの流入弁及び／又は流出弁の流量出力がポンプのモーターの回転周波数に関して個別に制御されることを可能にすることである。これは、大気（入口）又はカウンタープレッシャー（出口）に接続される間、ダイアフラムチャンバーの入口及び／又は出口を閉じて、ポンプの流入及び／又は流出を部分的にブロックすることにより行われることができる。このアプローチの欠点は、追加の電気部品及び専用の制御技術を含むポンプの複雑な修正が必要なことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
従って、上記のすべての問題に対処し、同時に既存のポンプ又は複雑な制御の複雑な適応を伴わない、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置で使用するための堅牢な膨張装置及びその作動方法が必要である。
【００１４】
第１の態様によれば、膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置と共に使用する膨張装置が提供され、膨張装置は、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置のカフに結合されるよう構成された出口と、出力流量でガスの流れを出力するポンプと、ポンプと出口との間の流路に沿って配置され、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を選択的に通過させる弁と、上記弁の流動抵抗を制御し、上記カフを膨張させるのに必要な流量で上記出口にガスの流れを提供する制御ユニットとを有する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、弁は、漏れ弁が開かれるとき、ポンプにより出力されたガスの流れの一部を大気に送るよう構成された漏れ弁であってもよい。この場合、漏れ弁の流動抵抗は固定され、制御ユニットは、漏れ弁の切り替えを制御し、ポンプを制御してポンプの出力流量を調整し、ガスの流れを必要な流量で出口に提供するよう構成され得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、制御ユニットは、必要な流量がポンプの最小流量よりも低いとき漏れ弁を開き、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう構成されてもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、制御ユニットは、必要な流量がポンプの最小流量を超えるとき、漏れ弁を閉じ、ポンプの出力流量を必要な流量に調整するよう構成されてもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、制御ユニットは、コンプライアンス値に基づき漏れ弁を開くよう構成され、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に通過させることができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、弁は、比例弁とすることができ、この弁が開かれるとき、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう構成されることができる。この場合、制御ユニットは、比例弁の流動抵抗を制御して、ガスの流れを必要な流量で出口に提供するよう構成されてもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、制御ユニットは、必要な流量がポンプの出力流量より低いとき比例弁を開き、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう構成されてもよい。この場合、制御ユニットは、ガスの流れを必要な流量で出口に提供するよう比例弁の流動抵抗を制御するよう構成されてもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、制御ユニットは、必要な流量がポンプの最小出力流量よりも高いとき比例弁を閉じるよう構成されてもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、制御ユニットは、コンプライアンス値に基づき比例弁を開くよう構成され、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に通すことができる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ポンプの出力流量は固定されてもよい。
【００２４】
他の実施形態では、制御ユニットは、ポンプを制御してポンプの出力流量を調整するよう構成されてもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、膨張装置は、ポンプにより出力されるガスの流れを受け取り、弁が制御ユニットにより開かれるとき弁を介して出口にガスの流れを提供するように配置されたガスリザーバを更に備えてもよい。この場合、弁は比例弁であり、制御ユニットは、比例弁の流動抵抗を制御して、必要な流量で出口にガスの流れを提供するよう構成されてもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態では、必要な流量は、カフにおける圧力の変化レート及びコンプライアンス値の少なくとも一方に基づき決定されてもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態では、膨張装置は、カフを選択的に収縮させるため、膨張可能なカフと流体連通する解放弁を更に備えてもよい。
【００２８】
第２の態様によれば、膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置が提供され、これは、第１の態様による膨張装置と、対象の身体部分の周りに配置するための膨張可能なカフであって、膨張装置の出口に結合される、膨張可能なカフと、膨張装置によりカフが膨張されるとき対象の身体部分における動脈振動を測定するよう構成されたセンサとを有し、上記膨張装置の制御ユニット又は上記膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における処理ユニットが、上記センサから動脈振動の測定値を受信し、上記受信した測定値に基づき上記対象の血圧を決定するよう構成される。
【００２９】
第３の態様によれば、膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置と共に使用する膨張装置を制御する方法が提供され、膨張装置は、上記膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置のカフに結合される出口と、出力流量でガスの流れを出力するポンプと、ポンプと出口の間の流路に沿って配置され、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を選択的に通過させる弁とを含み、上記弁の流動抵抗を制御して、上記カフを膨張させるために必要な流量で上記出口にガスの流れを提供するステップを有する。
【００３０】
いくつかの実施形態では、弁は、固定された流動抵抗を備える漏れ弁であり得る。この方法は更に、漏れ弁が開いているとき、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を漏れ弁により大気に通過させるステップと、漏れ弁の切り替えを制御し、ポンプを制御してポンプの出力流量を調整し、必要な流量で出口にガスの流れを提供するステップとを有する。
【００３１】
いくつかの実施形態では、この方法は、必要な流量がポンプの最小流量よりも低いとき漏れ弁を開いて、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に通すステップを更に含み得る。
【００３２】
いくつかの実施形態では、この方法は、必要な流量がポンプの最小流量を超えるとき、漏れ弁を閉じ、ポンプの出力流量を必要な流量に調整するステップを更に含むことができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、この方法は、コンプライアンス値に基づき漏れ弁を開き、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るステップを更に有することができる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、弁は比例弁であってもよく、この方法は更に、比例弁が開いているとき、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を比例弁により大気に通過させるステップと、必要な流量で出口にガスの流れを提供するため、比例弁の流動抵抗を制御するステップとを有する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、この方法は更に、必要な流量がポンプの出力流量よりも低いとき比例弁を開き、ポンプにより出力されたガスの流れの一部を大気に送るステップと、
必要な流量で出口にガスの流れを提供するよう、比例弁の流動抵抗を制御するステップとを有する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、この方法は、必要な流量がポンプの最小出力流量よりも高いとき比例弁を閉じるステップを更に含むことができる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、この方法は、コンプライアンス値に基づき比例弁を開き、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に通過させるステップを更に有することができる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、ポンプの出力流量は固定される。
【００３９】
他の実施形態では、この方法は、ポンプを制御して、ポンプの出力流量を調整するステップを更に含み得る。
【００４０】
いくつかの実施形態では、弁は比例弁であってもよく、この方法は更に、ガスリザーバでポンプにより出力されるガスの流れを受け取るステップと、ガスリザーバにより、弁が開いているとき弁を介してガスの流れを出口に提供し、比例弁の流動抵抗を制御して、必要な流量で出口にガスの流れを提供するステップとを有する。
【００４１】
いくつかの実施形態では、この方法は、カフにおける圧力の変化レート及びコンプライアンス値の少なくとも一方に基づき必要な流量を決定するステップを更に含み得る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、この方法は、膨張可能なカフと流体連通している解放弁を通してカフを収縮させることを選択するステップを更に含むことができる。
【００４３】
第４の態様によれば、適切なコンピュータ、プロセッサ又は制御ユニットによる実行時に、コンピュータ、プロセッサ又は制御ユニットが第３の態様による方法を実行することをもたらすよう構成されたコンピュータ可読コードを持つコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラムが提供される。
【００４４】
いくつかの実施形態では、適切なコンピュータ、プロセッサ、又は制御ユニットは、複数のポンプに接続されるか、又は接続可能である。
【００４５】
本発明のこれらの及び他の態様が、以下に説明される実施形態より明らとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来の聴診又はオシロメトリックＮＩＢＰ測定装置及び膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置に関して測定されたカフ圧対時間のグラフである。
【図２】従来の聴診又はオシロメトリックＮＩＢＰ測定装置のカフ圧対時間の別のグラフである。
【図３】本発明の一実施形態による膨張装置の図である。
【図４】膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における本発明の実施形態による膨張装置の実現の回路ダイアグラム表現を示す図である。
【図５】膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における本発明の別の実施形態による膨張装置の実現の回路ダイアグラム表現を示す図である。
【図６】膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における本発明の更なる実施形態による膨張装置の実現の回路ダイアグラム表現を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による膨張装置を作動させるための例示的な方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明のより好適な理解のため、及びそれがどのように実現されるかをより明確に示すため、単なる例として、添付の図面が参照される。
【００４８】
上述したように、四肢における血流（ｂｌｏｏｄ  ｆｌｏｗｅｒ）を防ぐのに十分なピーク圧力からカフを収縮させる間ではなく、カフの膨張中に対象の血圧（ＢＰ）を測定することは、ＢＰ測定がより迅速に完了されることを可能にする。これは、対象のＢＰ測定の快適性を向上させるのに役立つ。この測定プロセスの一部として、カフは専用の膨張レートで必要な圧力まで膨張させる必要があり、以下に説明される膨張装置は、ポンプに対する複雑な調整又は複雑な制御手順の導入を必要としない、広い範囲の異なるカフサイズ及び材料に適した膨張ベースのＢＰ測定に関連する柔軟なソリューションを提供する。知られるように、カフは、対象の身体の一部の周りに配置又は巻き付けられることができ、カフは、カフの下の身体部分に圧力を加えるために膨張される。
【００４９】
本発明の実施形態による膨張ベースの非侵襲的血圧（ＮＩＢＰ）測定装置内で、又はこれとともに使用する膨張装置が図３に示される。膨張装置１０は、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置で使用されるカフに必要な又は所望の流量でガスの流れを提供するためのものである。従って、膨張装置１０は、出口１１０、ポンプ１２０、及びポンプ１２０と出口１１０との間の流路に沿って配置された弁１３０を含む。制御ユニット１４０は、これらのコンポーネントの少なくとも１つの動作を制御するため、ポンプ１２０及び弁１３０の少なくとも１つに接続される。制御ユニット１４０は、出口１１０での必要な流量に基づき、ポンプ１２０及び弁１３０の少なくとも一方を制御する。
【００５０】
必要な流量は、カフにおける圧力の必要な変化レート及びコンプライアンス値の少なくとも一方に基づき決定されてもよい。コンプライアンス値は、カフのコンプライアンス、腕のコンプライアンス、及びカフの巻き付けのコンプライアンスの組み合わせであり得る全体的なコンプライアンス値とすることができる。カフのコンプライアンスは、カフへの空気流量をカフにおける圧力増加レートで割ったものとして規定される。この全体的なコンプライアンス値は一定ではないが、カフにおける圧力に依存する。従って、コンプライアンス値は、カフにおける圧力、カフのサイズ、カフの材料の弾性、カフの下の組織の圧縮率、及び身体部分の周りのカフの巻き付けのきつさの少なくとも１つに基づき決定されることができる。コンプライアンス値、及び／又はコンプライアンス値の決定が基づくかもしれない任意の要因は、カフの膨張前又は膨張中に決定されてもよい。必要な流量は、所望の圧力変化レート及び実際の圧力変化レートに基づいたフィードバックループを使用して制御されることができる。
【００５１】
出口１１０は、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置の膨張可能なカフに結合されるよう構成される。いくつかの実施形態では、出口１１０は、異なるサイズを持つカフ、例えば通常の腕カフ、新生児カフ、及び大腿カフに取り外し可能に結合されることができるよう構成される。
【００５２】
ポンプ１２０は、出力流量でガス（例えば、空気）の流れを出力するためのものである。いくつかの実施形態では、ポンプ１２０は、固定流量でガスの流れを出力するよう構成されることができる。即ち、出力流量は固定される。いくつかの他の実施形態では、ポンプ１２０は、制御ユニット１４０の制御下で可変流量でガスを出力するよう構成されてもよい。言い換えれば、制御ユニット１４０は、出力流量を、ポンプ１２０が出力することができる流量の範囲内の流量に調整することができる。
【００５３】
弁１３０は、ポンプ１２０と出口１１０との間の流路に沿って配置され、ポンプ１２０により出力されるガスの流れの一部を選択的に通過させる。弁１３０は、流動抵抗を持つ（流動抵抗は、弁における圧力降下を弁を通る流量で割ったものとして規定される）。いくつかの実施形態では、弁１３０は、固定された流動抵抗を持つことができ（例えば、規定の流量制限を有する単純なオン／オフ弁）、他の実施形態では、弁１３０は、制御ユニット１４０により制御されることができる可変流動抵抗を持つことができる（例えば、開口部の量、及び従って流量が徐々に制御されることができる比例弁など）。いくつかの実施形態では、カフの膨張中に弁１３０を開閉すべきかどうかの決定は、カフの膨張前に測定されたコンプライアンス値に基づかれることができる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、図４及び図５を参照して以下により詳細に説明されるが、弁１３０（固定の流動抵抗又は可変の流動抵抗を有する）は、いわゆる「漏れ」弁であり、これは、ポンプ１２０に接続され、その結果、弁１３０が開かれるとき、ポンプ１２０により出力されたガスの流れの一部が、大気に送られる（従って、カフには送られない）。
【００５５】
上記のよう制御ユニット１４０は、出口１１０での必要な流量に基づき、ポンプ１２０及び弁１３０の少なくとも一方を制御する。特に、いくつかの実施形態では、制御ユニット１４０はポンプ１２０を制御して、ポンプ１２０の出力流量を調整する。他の実施形態では、制御ユニット１４０は、弁１３０の流動抵抗を制御する。いくつかの実施形態では、制御ユニット１４０は、ポンプ１２０の出力流量を調整し、弁１３０の流動抵抗を制御する。
【００５６】
制御ユニット１４０は、以下で説明される様々な機能を実行するため、ソフトウェア及び／又はハードウェアを用いた多くの方法で実現されることができる。制御ユニット１４０は、必要な機能を実行する、及び／又は必要な機能を実行するため制御ユニット１４０のコンポーネントを制御するよう、ソフトウェア又はコンピュータプログラムコードを使用してプログラムされることができる１つ又は複数のマイクロプロセッサ又はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を備えてもよい。制御ユニット１４０は、いくつかの機能（例えば、増幅器、前置増幅器、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）及び／又はデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ））を実行する専用ハードウェア及び他の機能を実行するプロセッサ（例えば、１つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ、コントローラ、ＤＳＰ、及び関連する回路）の組み合わせとして実現され得る。本開示の様々な実施形態で採用され得るコンポーネントの例は、以下に限定されるものではないが、従来のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含む。
【００５７】
様々な実現において、制御ユニット１４０は、任意のタイプのメモリを有する１つ又は複数のメモリユニット（図示省略）に関連付けられるか、又はこれを含んでもよい。例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、及び電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）などの揮発性及び不揮発性コンピュータメモリを含むキャッシュ又はシステムメモリなど。制御ユニット１４０又は関連するメモリユニットは、本書に記載の方法を実行するために制御ユニット１４０におけるプロセッサにより実行可能なプログラムコードを格納するために使用されることもできる。
【００５８】
図６を参照して以下で説明されるいくつかの実施形態では、膨張装置１０は、ポンプ１２０により出力されるガスの流れを受け取り、弁１３０を介してガスの流れを出口１１０に提供するように配置されたガスリザーバを更に備え、制御ユニット１４０は、必要な流量で出口１１０にガスの流れを提供するように弁１３０の流動抵抗を制御するよう構成されてもよい。従って、ポンプ１２０により出力されるガスの流れは、カフが膨張されるようガスリザーバを加圧するために使用され、必要な流量で出口１１０にガスの流れを提供するために比例弁１３０を使用して制御される。
【００５９】
図３は、本発明のこの態様を説明するために必要な要素のみを示しており、実際の実現において、膨張装置１０は、示された要素に追加の要素を含むことができる点を理解されたい。例えば、膨張装置１０は、安全上の理由による追加的な弁、ポンプ１２０及び制御ユニット１４０に電力を供給するためのバッテリー若しくは他の電源、プログラムコードを保存するためのメモリモジュール、並びに／又はユーザ（例えば、対象又は医療専門家）が膨張装置１０と相互作用し、制御することを可能にする１つ若しくは複数のインタフェース要素を更に有することができる。
【００６０】
図４は、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における本発明の実施形態による膨張装置の実現の回路図表示である。膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置４０の実現のレイアウトは、膨張装置を形成する出口４１０、ポンプ４２０及び弁４３０、ならびに解放弁４４０の間の接続を含む回路図として示される。動作中、出口４１０は管４５０に接続され、ガスがポンプ４２０からカフ２１０まで通過することを可能にするよう、管４５０はカフ２１０に接続される。
【００６１】
回路図では、弁４３０及び解放弁４４０は、それぞれのスイッチを介して接地（例えば、大気）に接続された抵抗器としてモデル化され（即ち、弁は、スイッチが閉じているときにガスがそこを通過することを可能にする）、管４５０は、出口４１０とカフ２１０との間の直列抵抗としてモデル化され、カフ２１０は、コンデンサとしてモデル化され（なぜなら、それは空気又はガスを格納するため）、ポンプ４２０は、電流源としてモデル化される（なぜなら、それは空気又はガスを回路に提供するため）。図４に示される弁４３０及び解放弁４４０の相対的な配置は例示であり、それらは、示されるものとは異なるように配置されることができる点を理解されたい（例えば、解放弁４４０は、カフ２１０のより近くに配置され、又はその一部であり得る。）。
【００６２】
弁４３０は、漏れ弁であり、この漏れ弁が開かれるとき、ポンプ４２０により出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう構成される。この実施形態では、漏れ弁４３０は、固定された流動抵抗を持つ（例えば、単純なオン／オフ弁である）。この実施形態では、第１の弁４３０及び第２の弁４４０の両方が、ポンプ４２０から大気へのガスの流れの一部を個別に解放し、カフ２１０の収縮を可能にするよう、大気に接続される。漏れ弁４３０及び解放弁４４０の開閉は、膨張装置における制御ユニット（図４では図示省略）又は膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置４０のプロセッサ／制御ユニットにより制御されることができる。
【００６３】
この実施形態におけるポンプ４２０は、必要な流量に基づき制御ユニット又はプロセッサ／制御ユニットにより制御され得る可変出力流量を有する。制御ユニット又はプロセッサは、カフ２１０における圧力の必要な変化レート及びコンプライアンス値の少なくとも一方を受信するよう構成されてもよい。この情報は、所定とするか、カフの膨張中又は膨張前に決定されるか、外部装置から膨張装置４０の通信モジュール（図４では図示省略）を介して受信されるか、又は装置４０のユーザーにより入力されることができる。次に、制御ユニット又はプロセッサは、カフ２１０における圧力の変化レート及びコンプライアンス値の受信された少なくとも１つに基づき、必要な流量を決定し、ポンプ４２０の動作を制御するように更に構成され得る。
【００６４】
必要な流量でガスを出力するようにポンプ４２０を単に操作することにより、出口４１０及び最終的にカフ２１０への必要な流量が達成できる場合、漏れ弁４３０は閉じたままとすることができる。その結果、ポンプ４２０からのガスが大気に漏れることはない。しかしながら、必要な流量がポンプ４２０の最小動作可能出力流量よりも低い場合、膨張装置４０の制御ユニットは、必要な流量を達成するため、ポンプにより出力されるガスの流れの一部を出口４１０を通して選択的に通過させつつ、ガスの残りの流れを大気に通すよう、漏れ弁４３０を開くよう構成される。上記を実現するため、制御ユニットは更に、必要な流量がポンプ４２０の最小流量よりも低いかどうかを決定し、もしそうなら、出口４１０でのガスの流れが必要な流量にあるよう、必要な出力流量を決定するよう構成されることができる。即ち、制御ユニットは、漏れ弁４３０が開かれるときの大気へのガスの流量と出力流量との差が、必要な流量に等しい（又はほぼ等しい）よう、ポンプ４２０の出力流量を設定することができる。
【００６５】
代替的に、漏れ弁４３０は、コンプライアンス値に基づき膨張装置４０の制御ユニットにより制御されることができる。例えば、膨張装置４０の制御ユニットは、コンプライアンス値を所定の閾値と比較して、漏れ弁４３０を開くか閉じるかを決定するよう構成されてもよい。次に、ポンプ４２０が作動され、漏れ弁４３０が開いているか閉じているかに基づきガスが出力されることができる。
【００６６】
漏れ弁４３０が開かれる場合、ポンプ４２０は、必要な出力流量Ｆ（＝Ｃ×Ｒ）に漏れ弁４３０を通る流量Ｆ１を加えた流量Ｆｐ、即ち、Ｆｐ＝Ｆ＋Ｆ１でガスを出力するよう制御される。漏れ弁４３０が閉じている場合、ポンプ４２０は、必要な流量、即ちＦｐ＝Ｆでガスを出力するよう制御される。漏れ弁４３０を通る流量Ｆ１は、圧力Ｐ及び漏れ弁の流動抵抗Ｒ１に依存する。いくつかの実施形態では、漏れ弁を通る流量Ｆ１は、式Ｆ１＝Ｐ／Ｒ１により表されることができる。
【００６７】
従って、この実施形態では、比較的高い出力流量の範囲を備えた単一の標準ポンプ４２０が使用されることができ、膨張装置４０が広範囲の異なるサイズのカフに結合されることを可能にする。大腿部カフなどのより大きなカフの場合、ポンプ４２０は、比較的高い流量を出力して、適切なより高い流量でカフを膨張させることができる場合がある。新生児カフなどのより小さいカフの場合、ポンプ４２０は低出力流量で作動されることができる。出口４１０への流量を減らしてカフ２１０を必要な圧力レート変化で膨張させるため、漏れ弁４３０は開かれることができる。
【００６８】
カフ２１０が膨張しているとき、血圧測定は、ＮＩＢＰ測定装置４０におけるセンサからの測定値を使用して行われることができる。センサは、カフ２１０が膨張しているとき対象の身体部分における動脈振動を測定するよう構成される。このセンサは、カフの下の動脈における動脈血の脈動から生じるカフ圧の変化を測定するよう構成された圧力センサであってもよい。いくつかの実施形態では、センサは、膨張中に対象の脈拍数を測定するよう構成された脈拍数センサを備えてもよい。いくつかの実施形態では、センサは、フォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）センサ、及び加速度計、又は心電図（ＥＣＧ）センサを備えてもよいが、当業者は、カメラ、レーダー、インピーダンス心電図、心音センサなど、使用可能な他のタイプの心拍数センサを知っているであろう。使用中、センサは、動脈の振動又は脈拍数を測定するため、対象の身体の適切な部分に取り付けられるか、又は他の態様で接触することができる。いくつかの実施形態では、センサはカフと統合されることができる。その結果、ＮＩＢＰ測定装置４０の使用を開始するのに、対象又は医療専門家は、カフを身体部分の周りに巻き付けるか又は配置するだけでよい。
【００６９】
センサがＢＰ測定値を得るための十分な動脈振動測定を完了すると、膨張可能なカフ２１０における圧力を迅速に解放し、対象に生じる不快感を最小化するため、解放弁４４０が開かれることができる。
【００７０】
次に、センサにより測定された動脈振動は、膨張装置の制御ユニット又はＮＩＢＰ測定装置４０の処理／制御ユニットで受信され、受信された動脈振動測定に基づき対象の血圧を決定するよう構成される。例えば、センサが加速度計を含むいくつかの実施形態では、制御ユニット又は処理ユニットは、加速度計からの加速度信号を処理して、カフから遠位の動脈における脈動する血液により引き起こされる動きを抽出するよう構成され得る。いくつかの実施形態では、センサと制御ユニット又は処理ユニットとの間に有線接続があり得るが、他の実施形態では、センサは制御ユニット又は処理ユニットと無線で通信し得る。
【００７１】
図５は、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における本発明の別の実施形態による膨張装置の実施の回路図表示である。膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置５０の実現のレイアウトは、膨張装置を形成する出口５１０、ポンプ５２０及び弁５３０、並びに解放弁５４０の間の接続を含む回路図として示される。動作中、出口５１０は管５５０に接続され、管５５０は、ガスがポンプ５２０からカフ２１０まで通過できるようにカフ２１０に接続される。この実施形態におけるポンプ５２０は、出口５１０にガスの流れを提供するために固定出力流量を持つよう構成される。即ち、ポンプ５２０の出力流量は、膨張するのに膨張装置においてどのサイズのカフ２１０が使用されるかに関わらず同じである。
【００７２】
いくつかの実施形態では、固定出力流量は、一度限りのカフコンプライアンス測定から決定されることができる。これらの実施形態のいくつかでは、出口への固定出力流量は、式Ｆ＝ＣｘＲを使用して決定されることができる。ここで、Ｆは固定出力流量であり、Ｃは総コンプライアンス[ｍＬ／ｍｍＨｇ]であり、Ｒは所望の圧力レート[ｍｍＨｇ／ｓ]である。カフのコンプライアンスは、低い圧力（即ち、膨張の開始時）で大きく、カフが膨張するとき徐々に低下する。従って、必要な流量Ｆは、ほぼ空のカフの初期コンプライアンス測定により決定されることができる。カフ圧が増加するとき、コンプライアンスが低下し、必要な流量が少なくなる。この低流量は、弁５３０を使用して部分的に大気に漏れさせることにより調整されることができる。所望の圧力レートＲは、膨張装置のメモリに格納されるか、又は通信モジュールを介して受信されることができる。
【００７３】
回路図では、弁５３０及び解放弁５４０は、それぞれのスイッチを介して接地（大気など）に接続された抵抗器としてモデル化される（即ち、弁は、スイッチが閉じているときにガスが流れることを可能にする）。弁５３０は、可変抵抗器として示され、これは、流動抵抗が調整されることができることを示す。管５５０は、出口５１０とカフ２１０との間の直列抵抗としてモデル化され、カフ２１０はコンデンサとしてモデル化され（なぜなら、それは空気又はガスを貯蔵する）、ポンプ４２０は電流源としてモデル化される（なぜなら、それは回路へ空気又はガスを提供する）。図５に示される弁５３０及び解放弁５４０の相対的な配置は例示であり、それらは、図示されるものとは異なる態様で配置されることができる点を理解されたい（例えば、解放弁５４０は、カフ２１０のより近くに配置され、又はその一部とすることができる。）。
【００７４】
弁５３０は、比例弁であり、この比例弁５３０の流動抵抗が減少するにつれて、ポンプ５２０により出力されるガスの流れの増加する部分を大気に通過させるよう構成される。これは、カフコンプライアンスが低い圧力で高いという事実に基づかれる（例えば、カフの膨張の開始時、カフ圧力が増加するにつれて（例えば、カフが膨張するにつれて）、カフコンプライアンスが低下する）。この実施形態では、比例弁５３０及び解放弁５４０の両方は、それぞれ、ポンプ５２０から大気へガスの流れの一部を放出し、カフ２１０の収縮を可能にするよう、大気に接続される。比例弁５３０の流動抵抗及び解放弁５４０の開閉は、膨張装置における制御ユニット（図５では図示省略）又は膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置５０におけるプロセッサ／制御ユニットにより制御されることができる。
【００７５】
更に、比例弁５３０は、必要な流量に基づき、制御ユニット又はプロセッサ／制御ユニットにより制御されることができる可変の流動抵抗を有する。制御ユニット又はプロセッサは、カフ２１０における圧力の変化レート及びコンプライアンス値２１０の少なくとも一方を受け取るよう構成されてもよい。この情報は、所定であるか、カフの膨張の最初の部分で決定されるか、外部装置から膨張装置５０の通信モジュール（図５では図示省略）を介して受信されるか、又は装置５０のユーザーにより入力されることができる。次いで、制御ユニットは、第１の弁５３０の流動抵抗を制御するため、カフ２１０における圧力変化レート及びコンプライアンス値の受信した少なくとも１つに基づき、必要な流量を決定するように更に構成され得る。
【００７６】
第１の弁５３０の流動抵抗は制御ユニットにより制御可能であり、ポンプ５２０の出力流量は固定され得るため、出口５１０及び最終的にカフ２１０への必要な流量は、単に比例弁５３０を開き、適切なレートのガスが漏れるよう比例弁５３０の流動抵抗を制御することにより達成され得る。その結果、出口５１０を通過するガスが必要な流量になる。従って、制御ユニットは、必要な流量がポンプ５２０の固定流量より低いかどうかを決定し、低い場合、出口４１０におけるガスの流量が必要な流量になるよう、比例弁５３０の必要な流動抵抗を決定するよう更に構成される。即ち、制御ユニットは、比例弁５３０の流動抵抗を、ポンプ５２０の固定出力流量と、比例弁５３０が開かれたときの大気へのガス流量との差が、必要な流量に等しい（又はほぼ等しい）よう、流動抵抗を設定することができる。
【００７７】
代替的に、比例弁５３０は、コンプライアンス値に基づき膨張装置５０の制御ユニットにより制御され得る。例えば、膨張装置５０の制御ユニットは、比例弁５３０を開くか閉じるかを決定するため、コンプライアンス値を所定の閾値と比較するよう構成されてもよい。次に、ポンプ５２０が作動され、比例弁５３０が開いているか閉じているかに基づきガスを出力することができる。
【００７８】
比例弁５３０が開いている場合、ポンプ５２０は、必要な出力流量Ｆ（＝Ｃ×Ｒ）と比例弁５３０を通る流量Ｆ１との和に等しい流量Ｆｐ、即ち、Ｆｐ＝Ｆ＋Ｆ１でガスを出力するよう制御される。比例弁５３０が閉じている場合、ポンプ５２０は、必要な流量、即ちＦｐ＝Ｆでガスを出力するよう制御される。比例弁５３０を通る流量Ｆ１は、圧力Ｐと比例弁の流動抵抗Ｒ１とに依存し、いくつかの実施形態では、比例弁を通る流量Ｆ１は、式Ｆ１＝Ｐ／Ｒ１により表されることができる。
【００７９】
従って、この実施形態では、比較的高い出力流量を備えた単一の標準ポンプ５２０を使用して、膨張装置が広範囲の異なるサイズのカフに結合されることが可能にされる。ポンプ５２０の出力流量は好ましくは、膨張のために最高の流量を必要とするカフと一緒に使用されるのに十分高くなければならない。従って、大腿カフなどのより大きなカフの場合、必要な流量を達成するため、ポンプ５２０により出力されるガスの少量を漏らすように設定された流動抵抗で、比例弁５３０が開かれることができる。新生児用カフなどのより小さいカフの場合、比例弁５３０は適宜制御され、出口５１０への流量を減らし、カフの損傷リスク、又はカフを急速に膨張させるリスクが減らされることができる。
【００８０】
カフ２１０の膨張及びカフ２１０の膨張中に実行される血圧測定が完了すると（図４を参照して上述したように）、対象に生じる不快感を最小限に抑えるため、カフ２１０における圧力を迅速な態様で解放するよう、解放弁５４０が開かれることができる。
【００８１】
この実施形態では、ポンプ５２０の固定出力流量は、ポンプ５２０の速度が、振動の周波数帯域外になるように設定されることができ、これにより振動信号におけるアーチファクトが最小限に保たれる。具体的には、ポンプ５２０がダイアフラムポンプであるいくつかの実施形態では、ダイアフラムポンプの動作により引き起こされる振動が動脈振動の周波数帯域と干渉しないよう、ダイアフラムポンプの固定出力流量が設定されることができる。
【００８２】
図５による更なる実施形態では、制御ユニット１４０は、ポンプ５２０の出力及び比例弁５３０の流動抵抗の両方を制御して、出口５１０で更に広い範囲のガス流を達成することができる。
【００８３】
図６は、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における本発明の別の実施形態による膨張装置の実現の回路図表示である。膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置６０の実現のレイアウトは、膨張装置を形成する出口６１０、ポンプ６２０、弁６３０及びガスリザーバ６５０、並びに解放弁６４０の間の接続を含む回路図として示される。動作中、出口６１０は管６６０に接続され、管６６０はカフ２１０に接続され、ガスがガスリザーバ６５０から弁６３０を介してカフ２１０に通過することが可能にされる。この実施形態におけるポンプ６２０は、ガスリザーバ６５０へのガスの流れを提供するために固定出力流量を持つよう構成される。即ち、ポンプ６２０の出力流量は、膨張するのに膨張装置においてどのサイズのカフ２１０が使用されるかに関わらず同じである。
【００８４】
回路図では、弁６３０、解放弁６４０、及び管６５０は抵抗器としてモデル化され、弁６３０はリザーバ６５０及び出口６１０に直列に接続される。弁６３０は、可変抵抗器として示され、これは流動抵抗が調整されることができることを示し、弁６３０が開いている（そこを通るガスの流れを可能にするため）、及び閉じている（そこを通るガスの流れを妨げるため）ことを表すスイッチも示される。解放弁６４０は、スイッチを介して接地（例えば、大気）に接続され、これは、カフ２１０におけるガスを選択的に大気に放出するため、解放弁６４０が、制御ユニットにより選択的に開閉されることができることを表す。カフ２１０及びガスリザーバ６５０は、（空気又はガスを蓄えるので）コンデンサとしてモデル化され、ポンプ４２０は、（回路に空気又はガスを供給するので）電流源としてモデル化される。図６に示される弁６３０及び解放弁６４０の相対的な配置は例示であり、それらは、図示されるものとは異なる態様で配置されることができる点を理解されたい（例えば、解放弁６４０は、カフ２１０のより近くに配置され、又はその一部とすることができる。）。
【００８５】
ポンプ６２０は、ガスリザーバ６５０を加圧するために使用される。弁６３０は、比例弁５３０の流動抵抗が調整されるとき、ガスリザーバ６５０に貯蔵されたガスが可変レートで出口６１０に流れることを可能にするよう構成される比例弁である。この実施形態では、比例弁６３０は、一方の側のポンプ６２０及びガスリザーバ６５０と、他方の側の出口６１０との間に配置される。そのようなものとして、比例弁６３０の流動抵抗が調整されるとき、可変レートのガスの流れが、ガスリザーバ６５０から出口６１０を介してカフ２１０に流れることができる。更に、比例弁６３０は、必要な流量に基づき、制御ユニット又はプロセッサ／制御ユニットにより制御されることができる可変の流動抵抗を持つ。制御ユニット又はプロセッサは、カフ２１０における圧力の変化レート及びコンプライアンス値の少なくとも一方を受け取るよう構成されてもよい。この情報は、カフの膨張前又は膨張中に決定されるか、外部装置から膨張装置６０で通信モジュール（図６では図示省略）を介して受信されるか、又は装置６０のユーザーにより入力されることができる。次に、制御ユニットは、比例弁６３０の流動抵抗を制御するため、カフ２１０での圧力の変化レート及びコンプライアンス値の受信した少なくとも１つに基づき、必要な流量を決定するように更に構成され得る。制御ユニットは、リザーバ６５０における圧力が所定の圧力レベルを超えるときポンプ６２０をオフにし、リザーバ６５０における圧力が別の所定の圧力レベルを下回るときポンプ６２０をオンにするように更に構成され得る。
【００８６】
比例弁６３０の流動抵抗は制御ユニットにより制御可能であり、ポンプ６２０の出力流量は固定されるため、出口６１０及び最終的にカフ２１０への必要な流量は、単に比例弁６３０の流動抵抗を制御することにより達成できる。その結果、ガスリザーバ６５０に貯蔵されたガスの少なくとも一部が、ガスリザーバ６５０により出力され、必要な流量で出口６１０に向かって通過する。制御ユニットは、出口６１０における必要な流量を決定し、弁６３０を通るガスの流れが必要な流量になるよう、比例弁６３０の流動抵抗を設定するよう更に構成されることができる。
【００８７】
従って、この実施形態では、比較的高い出力流量を備えた単一の標準ポンプ６２０及び／又は比較的高い容量を備えたガスリザーバを使用して、膨張装置が広範囲の異なるサイズのカフに結合されることが可能にされる。大腿部カフなどのより大きなカフの場合、比例弁６３０が適宜制御され、カフを膨張させるための、出口６１０へのより高い流量が可能にされる。新生児用カフなどのより小さいカフの場合、第１の弁６３０が適宜制御され、カフを膨張させるための、出口６１０へのより低い流量が可能にされる。
【００８８】
カフ２１０の膨張及びカフ２１０の膨張中に実行される血圧測定が完了すると（図４を参照して上述したように）、対象に生じる不快感を最小限に抑えるため、カフ２１０における圧力を迅速な態様で解放するよう、解放弁６４０が開かれることができる。
【００８９】
図７におけるフローチャートは、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置とともに使用する膨張装置を制御する例示的な方法を示す。この方法は、図３乃至図６のいずれかに示されるような膨張装置により実現されることができる。いくつかの実施形態では、膨張装置１０は、制御ユニット１４０がこの方法を実行できるようにするためのコンピュータプログラムコードを含むことができる点を理解されたい。
【００９０】
オプションである第１のステップＳ７１では、カフに関する必要な流量が決定されることができる。この必要な流量は、特定のカフに対して所定又はプリセットとすることができるが、他の実施形態では、圧力の変化レート及びコンプライアンス値の少なくとも一方に基づき決定されることができる。この情報（必要な流量、カフに関する圧力の変化レート、及び／又はコンプライアンス値）は、リモートコンピュータ若しくはリモートメモリなどの外部デバイスから膨張装置１０の制御ユニット１４０で受信されるか、又は装置１０のユーザーにより入力されることができる。いくつかの実施形態では、上述のように、コンプライアンス値はカフにおける圧力の変化とともに変化し、従って、コンプライアンス値はカフの膨張中に決定され、必要に応じて必要な流量が決定／更新される。
【００９１】
膨張装置１０の構成に基づき（例えば、上記の図４、５又は６に示されるように）、方法はステップＳ７３に進むか、又はステップＳ７２及びステップＳ７３の両方に進む。膨張装置１０が、制御ユニット１４０により制御可能な可変出力流量を持つポンプ１２０と、固定された流動抵抗を持つ弁１３０（例えば図３のように）とを含む場合、方法は両方のステップＳ７２及びＳ７３に進む。膨張装置１０が、固定出力流量を持つポンプ１３０と、制御ユニット１４０により制御可能な可変流動抵抗を持つ弁とを備える場合、方法はＳ７３に進む。ポンプ１２０の出力流量が可変であり、弁１３０の流動抵抗が可変である実施形態では、方法はステップＳ７２及びＳ７３の両方に進むことができる。
【００９２】
ステップＳ７２では、カフを膨張させるために必要な流量でガスの流れを出口１１０に提供するよう、ポンプの流量が制御される。必要な流量が装置１０のポンプ１２０の動作可能な流量の範囲内にある場合、制御ユニット１４０は、ポンプ１２０の出力流量が必要な流量になるよう制御し、ガスが大気に漏れることがないよう弁１３０を閉じる。しかしながら、必要な流量がポンプ１２０の最小動作可能流量よりも低い場合、制御ユニット１４０は、ポンプ１２０の出力流量を適切な流量になるよう制御し、弁１３０が開くよう制御し、ポンプ１２０により出力されるガスの流れの一部を大気へ漏らす。これにより、必要なレートのガス流が出口１１０（従ってカフ）に提供される。いくつかの他の実施形態では、弁１３０を開く及び／又は閉じることは、コンプライアンス値に基づかれることができる。これらの実施形態では、弁１３０が開いているか閉じているかに基づき、ポンプ１２０が作動されてガスが出力されることができる。
【００９３】
ステップＳ７３では、弁１３０の流動抵抗が制御されて、必要な流量で出口１１０にガスの流れが提供される。例えば、ポンプ１２０の出力流量が固定され、弁１３０が、ガスの流れの一部をポンプ１２０から大気へ漏らす一方で、例えば図５（弁５３０）に示されるように、残りのガスの流れが出口１１０へと通過する構成の場合、弁１３０の流動抵抗が制御され、弁１３０が開かれる。その結果、ポンプ１２０により出力される適切な量のガス（固定出力流量）が漏れ、必要な流量での出口１１０へのガスの流れがもたらされる。いくつかの他の実施形態では、弁１３０の流動抵抗の制御は、カフの膨張前に測定されたコンプライアンス値に基づかれることができる。
【００９４】
上述のように、いくつかの実施形態では、膨張装置１０は、可変出力流量を持つポンプ１２０と、可変流動抵抗を持つ弁１３０とを備えてもよい。この場合、弁１３０の流動抵抗及びポンプ１２０の出力流量の両方が制御され、図４及び図５に示される実施形態に沿って必要な流量が達成されることができる。
【００９５】
膨張装置１０がガスリザーバ及び可変流動抵抗弁１３０を含む実施形態では、方法は、ステップＳ７１からステップＳ７３に進む。そこでは、弁１３０の流動抵抗が制御されて、弁１３０が開かれるとき、必要な流量でガスリザーバ／ポンプから出口１１０へのガスの流れが提供される。
【００９６】
いくつかの実施形態では、必要な流量は例えば、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置若しくはＮＩＢＰ測定装置で使用するためのカフの製造業者により提供される所定の値、又は別のエンティティ、例えば別のデバイスで決定される値であってもよい。他の実施形態では、必要な流量は、カフにおける圧力の必要な変化レート又はコンプライアンス値の少なくとも一方に基づき決定されることができる。
【００９７】
従って、この方法では、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置の膨張可能カフへの必要な流量は、ポンプ１２０の流量及び／又はポンプ１２０及び出口１１０の間の流路に沿って配置された弁１３０の流動抵抗を制御することにより達成される。
【００９８】
従って、膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置用の膨張装置及びこれを作動させる方法が提供される。これは、広範囲の異なるカフサイズ及び材料に適合するよう、並びに／又は振動によるアーチファクトの誘発を防止するよう、所望又は必要な流量に基づきカフが膨張されることを、ポンプのコンポーネントを変更する、又は複雑な制御技術を実現する必要なしに可能にする。
【００９９】
本発明が、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されたが、斯かる図示及び説明は、限定的ではなく説明的又は例示的であると見なされるべきである。本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。
【０１００】
開示された実施形態に対する変形は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の研究から、請求項に記載された発明を実施する当業者により理解及び達成され得る。請求項において、「有する」という語は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数性を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲に記載されたいくつかのアイテムの機能を果たし得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに、又はその一部として提供される光学式記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な媒体に格納／配布されることができるが、インターネット又は他の有線もしくは無線通信システムを介してといった他の形式で配布されることもできる。請求項における参照符号は、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
2020528808.tif 000003
【図２】
2020528808.tif 000004
【図３】
2020528808.tif 000005
【図４】
2020528808.tif 000006
【図５】
2020528808.tif 000007
【図６】
2020528808.tif 000008
【図７】
2020528808.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月4日(2020.3.4)
【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】
膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置で使用される膨張装置であって、
前記膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置のカフに結合される出口と、
出力流量でガスの流れを出力するポンプと、
前記ポンプ及び前記出口の間の流路に沿って配置され、前記カフの膨張中に前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に選択的に通過させる弁と、
前記弁の流動抵抗を制御し、前記カフを膨張させるのに必要な流量で前記出口にガスの流れを提供する制御ユニットとを有する、膨張装置。
【請求項２】
前記弁が、漏れ弁であり、前記漏れ弁が開かれるとき前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう構成され、前記漏れ弁の流動抵抗が固定され、前記制御ユニットは、前記漏れ弁の切り替えを制御し、前記ポンプを制御して前記必要な流量で前記出口にガスの流れを提供するよう前記ポンプの出力流量を調整する、請求項１に記載の膨張装置。
【請求項３】
前記必要な流量が前記ポンプの最小流量よりも低いとき、前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう、前記制御ユニットが前記漏れ弁を開く、請求項２に記載の膨張装置。
【請求項４】
前記制御ユニットが、前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう、コンプライアンス値に基づき前記漏れ弁を開く、請求項２に記載の膨張装置。
【請求項５】
前記弁が比例弁であり、前記比例弁が開かれるとき、前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に送るよう構成され、前記制御ユニットは、前記必要な流量で前記出口にガスの流れを提供するよう、前記比例弁の流動抵抗を制御する、請求項１に記載の膨張装置。
【請求項６】
前記必要な流量が前記ポンプの出力流量よりも低いとき、前記ポンプにより出力されたガスの流れの一部を大気に送るよう、前記制御ユニットが前記比例弁を開き、前記制御ユニットは、前記必要な流量で前記出口にガスの流れを提供するよう、前記比例弁の流動抵抗を制御する、請求項５に記載の膨張装置。
【請求項７】
前記制御ユニットが、前記ポンプにより出力されたガスの流れの一部を大気に送るよう、コンプライアンス値に基づき前記比例弁を開く、請求項５に記載の膨張装置。
【請求項８】
前記ポンプの出力流量が固定される、請求項５、６又は７のいずれかに記載の膨張装置。
【請求項９】
前記制御ユニットが、前記ポンプを制御して、前記ポンプの出力流量を調整する、請求項５、６又は７のいずれかに記載の膨張装置。
【請求項１０】
前記必要な流量が、前記カフにおける圧力の変化レート及びコンプライアンス値の少なくとも一方に基づき決定される、請求項１乃至９のいずれかに記載の膨張装置。
【請求項１１】
前記カフを選択的に収縮させるため、前記膨張可能なカフと流体連通する解放弁を更に有する、請求項１乃至１０のいずれかに記載の膨張装置。
【請求項１２】
膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置であって、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の膨張装置と、
動作中、膨張可能なカフが身体部分の周りに配置されるとき、対象の身体部分における動脈振動を測定するセンサであって、前記カフが前記膨張装置の出口に結合され、かつ前記膨張装置により膨張される、センサとを有し、
前記膨張装置の制御ユニット又は前記膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置における処理ユニットが、前記センサから動脈振動の測定値を受信し、前記受信した測定値に基づき前記対象の血圧を決定する、測定装置。
【請求項１３】
膨張ベースの非侵襲的血圧ＮＩＢＰ測定装置で使用する膨張装置を制御する方法において、
前記膨張装置が、前記膨張ベースのＮＩＢＰ測定装置のカフに結合される出口と、出力流量でガスの流れを出力するポンプと、前記ポンプ及び前記出口の間の流路に沿って配置され、前記カフの膨張中に前記ポンプにより出力されるガスの流れの一部を大気に選択的に通過させる弁とを含み、
前記弁の流動抵抗を制御して、前記カフを膨張させるために必要な流量で前記出口にガスの流れを提供するステップを有する、方法。
【請求項１４】
コンピュータに請求項１３に記載の方法を実行させるよう構成されたコンピュータ可読コードを含むコンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2020528808.tif 000010
2020528808.tif 000011