ЭЛЕКТРОННЫЙ СФИГМОМАНОМЕТР
ELECTRONIC SPHYGMOMANOMETER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к электронным сфигмоманометрам, а более точно относится к электронным сфигмоманометрам, которые улучшают достоверность результатов измерения артериального давления.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Артериальное давление является одним из показателей для анализа сердечно-сосудистых заболеваний. Для предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний, например инсульта, сердечной недостаточности и инфаркта миокарда, эффективно выполнять анализ степени риска сердечно-сосудистого заболевания на основе артериального давления. В частности, к заболеванию сердца, инсульту и т.п. относится утренняя гипертензия, при которой артериальное давление поднимается рано утром. Более того, среди симптомов утренней гипертензии симптом, называемый "утренним всплеском", при котором артериальное давление быстро повышается в пределах одного часа-полутора часов после подъема, выявлен в качестве причины инсульта. Соответственно, трактовка взаимосвязи между временем (образом жизни) и изменениями в артериальном давлении применима в анализе риска сердечно-сосудистого заболевания. Следовательно, необходимо постоянно измерять артериальное давление в течение продолжительного периода времени.
Более того, недавние результаты исследований показали, что домашнее артериальное давление, которое является артериальным давлением, измеренным дома, является более эффективным для предотвращения, диагностики, лечения и т.д. сердечно-сосудистых заболеваний, в отличие от артериального давления, измеренного в больнице или во время медицинского освидетельствования (случайного артериального давления). Соответственно, сфигмоманометры для домашнего использования стали широко распространены, и значения домашнего артериального давления начали использоваться в диагностировании.
Для того чтобы улучшить точность измерений сфигмоманометров JP H7-51233A (называемая в дальнейшем "патентная литература 1") раскрывает изобретение, в котором на этапе производства электронного сфигмоманометра выполняется корректировка ошибки в значении измерения, которая зависит от характеристик датчика давления для измерения артериального давления.
JP H2-19133A (в дальнейшем называемая "патентная литература 2") и патент США № 7594892 (в дальнейшем называемый "патентная литература 3") раскрывают технологии по улучшению достоверности значений измерения артериального давления, используя два датчика давления.
Согласно электронному сфигмоманометру, раскрытому в патентной литературе 1, корректировка в отношении датчика давления выполняется на основе разницы в характеристиках индивидуальных электронных сфигмоманометров на этапе производства электронного сфигмоманометра; однако в отличие от сфигмоманометра, использующегося в медицинском учреждении, например госпитале, сфигмоманометр для домашнего использования после покупки обычно периодически не корректируется за исключением некоторых ситуаций, например неисправной работы.
Например, даже если выходной сигнал датчика давления, который имеет большое значение в измерении артериального давления, отклоняется за заданные допустимые пределы, не существует способа понять, что произошло, следовательно, не совсем ясно, являются ли корректными значения измерения артериального давления. По этой причине, даже если существует большая разница между значением измерения артериального давления и обычным значением измерения артериального давления или значением измерения случайного артериального давления, неизвестно, являются ли эти значения фактически различными или значения артериального давления различаются из-за ошибки датчика давления в сфигмоманометре, что вызывает беспокойство со стороны пользователя.
При этом некоторые сфигмоманометры для медицинских учреждений включают два датчика давления, и давление отслеживается на основе выходного сигнала от этих датчиков давления. Однако в подобных сфигмоманометрах функции этих двух датчиков давления используются в различных целях. Т.е. артериальное давление вычисляется, используя информацию давления в манжете, полученную одним из датчиков давления, а обнаружение отклонения выполняется на основе выходного сигнала другого датчика давления.
В частности, отклонение обнаруживается, если значение давления, обнаруженное датчиком давления, например, значительно превышает 300 мм рт.ст. В этом случае безопасность обеспечивается за счет остановки насоса и освобождения клапана. Соответственно, другой датчик давления применяется в качестве меры предосторожности, определенной в медицинском стандарте IEC 60601-2-30 Японии, но не гарантирует точность одного датчика давления, использованного для измерения артериального давления.
В связи с этим необходимо, чтобы точность того датчика давления, который используется для обнаружения артериального давления, гарантировалась самим этим датчиком. Таким образом, существует потребность в высокоточном датчике давления, который не подвергается воздействию внешних факторов, например температурных изменений, и который незначительно меняет характеристики со временем, при этом чтобы не существовало проблемы, связанной с высокой стоимостью такого датчика давления. Более того, предоставление двух датчиков давления, которые выполняют различные функции, означает, что частота отказов сфигмоманометра из-за неисправности датчиков давления будет просто удваивать частоту отказов сфигмоманометра, который имеет только один датчик.
При этом датчик давления, использующийся в электронном сфигмоманометре, измеряет давление текучих сред, жидкостей и т.п., используя элемент, чувствительный к давлению, посредством диафрагмы (диафрагмы из нержавеющей стали, силиконовой диафрагмы и т.п.), затем преобразует измерение в электрический сигнал и выводит сигнал.
Например, в случае распределенного пьезорезистивного полупроводникового датчика давления на поверхности диафрагмы предусматривается полупроводниковый тензометр, и изменение в электрическом сопротивлении, вызванное пьезорезистивным эффектом, возникающим, когда диафрагма деформируется из-за внешней силы (давления), преобразуется в электрический сигнал.
При этом в электростатическом емкостном датчике давления конденсатор образуется за счет расположения напротив друг друга стеклянного неподвижного электрода и кремниевого подвижного электрода, при этом изменение в электростатической емкости, осуществляющееся, когда подвижный электрод деформируется из-за внешней силы (давления), преобразуется в электрический сигнал.
Достоверность значений измерения артериального давления остается неизменной потому, что только внешняя сила (давление), которая должна быть измерена, воздействует на датчик давления. Однако поскольку величина деформации диафрагмы, величина деформации подвижного электрода и т.п. находятся в пределах микронов, такие датчики давления являются чрезвычайно чувствительными к внешнему напряжению, следовательно, необходимо осмотрительно продумывать периферийную конструкцию датчика давления. Однако конкретные периферийные конструкции для датчика давления ни раскрывались, ни рассматривались в патентной литературе с 1 по 3.
СПИСОК ССЫЛОК
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Патентная литература 1: JP-H7-51233A
Патентная литература 2: JP-H2-19133A
Патентная литература 3: Патент США № 7594892
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ
Это изобретение решает задачу, заключающуюся в том, что для датчиков давления должным образом учитываются специфические периферийные конструкции, которые не учитывались ранее. Следовательно, задача настоящего изобретении - предоставить электронный сфигмоманометр, который включает в себя в качестве конструкции, в которой размещен датчик давления, использованный в электронном сфигмоманометре, периферийную конструкцию для датчика давления, которая может улучшить достоверность значений измерения артериального давления.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
Электронный сфигмоманометр согласно этому изобретению включает в себя: манжету, которая надевается на область измерения; блок наполнения воздухом и выпускания воздуха, который корректирует давление в манжете; блок обнаружения давления, имеющий датчик давления для обнаружения давления в пределах манжеты на основе информации о давлении, выведенной от датчика давления; блок вычисления артериального давления, который вычисляет артериальное давление на основе изменения давления в манжете, обнаруженного блоком обнаружения давления.
Датчик давления размещается на первой основной поверхности внутренней монтажной платы; датчик давления имеет воздушный канал, который выступает на второй основной поверхности, которая находится на противоположной стороне внутренней монтажной платы от первой основной поверхности; воздушная трубка датчиков давления соединяется с воздушным каналом; и ответвляющаяся воздушная трубка, которая ответвляется от воздушной трубки манжеты, соединенной с манжетой, соединяется с воздушной трубкой датчиков давления.
Воздушная трубка датчиков давления имеет соединительную головку воздушного канала, соединенную с воздушным каналом; при этом между соединительной головкой воздушного канала и внутренней монтажной платой предусмотрена зацепляющая часть, которая зацепляет соединительную головку воздушного канала с внутренней монтажной платой.
Согласно другому аспекту электронного сфигмоманометра внутренняя монтажная плата имеет защитную пластину, которая размещается на заданном расстоянии от второй основной поверхности и на которой предусмотрено отверстие, через которое выводится воздушный канал со стороны второй основной поверхности; при этом соединительная головка воздушного канала имеет выступающий элемент, служащий в качестве зацепляющей части, которая зацепляется с внутренней поверхностью защитной пластины у отверстия, когда внешняя поверхность соединительной головки воздушного канала соединяется с воздушным каналом.
Согласно другому аспекту электронного сфигмоманометра первый датчик давления и второй датчик давления предусмотрены в качестве датчиков давления; блок обнаружения давления обнаруживает давление в пределах манжеты на основе информации о давлении, выведенной от первого датчика давления и второго датчика давления; первый воздушный канал для первого датчика давления и второй воздушный канал для второго датчика давления предусмотрены в качестве воздушных каналов; внутренняя монтажная плата имеет первую защитную пластину, которая размещается на заданном расстоянии от второй основной поверхности, при этом в ней предусматривается первое отверстие, которое выводит первый воздушный канал на сторону второй основной поверхности, и вторую защитную пластину, которая размещается на заданном расстоянии от второй основной поверхности и в которой предусматривается второе отверстие, которое выводит второй воздушный канал на сторону второй основной поверхности; воздушная трубка датчиков давления имеет соединительную головку первого воздушного канала, соединенную с первым воздушным каналом, и соединительную головку второго воздушного канала, соединенную со вторым воздушным каналом; соединительная головка первого воздушного канала имеет выступающий элемент, который зацепляется с внутренней поверхностью первой защитной пластины у первого отверстия, когда внешняя поверхность соединительной головки первого воздушного канала соединяется с первым воздушным каналом; и соединительная головка второго воздушного канала имеет выступающий элемент, который зацепляется с внутренней поверхностью второй защитной пластины у второго отверстия, когда внешняя поверхность соединительной головки второго воздушного канала соединяется со вторым воздушным каналом.
Согласно другому аспекту электронного сфигмоманометра на внешней поверхности соединительной головки воздушного канала предусматриваются не менее чем два выступающих элемента.
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно электронному сфигмоманометру настоящего изобретения возможно предоставить электронный сфигмоманометр, включающий конструкцию для размещения датчика давления, которая может улучшить достоверность значений измерения артериального давления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 является внешним видом в перспективе электронного сфигмоманометра согласно варианту осуществления.
Фиг.2 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию аппаратных средств электронного сфигмоманометра согласно варианту осуществления.
Фиг.3 является схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию электронного сфигмоманометра согласно варианту осуществления.
Фиг.4 является блок схемой, иллюстрирующей последовательность операций для измерения артериального давления согласно варианту осуществления.
Фиг.5 является видом в перспективе, иллюстрирующим внутреннюю конструкцию электронного сфигмоманометра при удаленной передней крышке согласно варианту осуществления.
Фиг.6 является схемой, иллюстрирующей конструкцию, в которой внутренняя монтажная плата и два датчика давления, использующихся в электронном сфигмоманометре согласно настоящему изобретению, рассматриваются с задней стороны внутренней монтажной платы.
Фиг.7 является второй схемой, иллюстрирующей конструкцию, в которой внутренняя монтажная плата и два датчика давления, использующихся в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления, рассматриваются с задней стороны внутренней монтажной платы.
Фиг.8 является видом поперечного сечения, иллюстрирующим конструкцию воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
Фиг.9 является видом в перспективе, иллюстрирующим внешний вид воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
Фиг.10 является видом поперечного сечения, взятым вдоль линии X-X фиг.9.
Фиг.11 является видом поперечного сечения, соответствующим линии Х-Х фиг.9, иллюстрирующим другую конструкцию воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
Фиг.12 является видом поперечного сечения, соответствующим линии Х-Х фиг.9, иллюстрирующим еще одну другую конструкцию воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
Фиг.13 является видом в перспективе, иллюстрирующим другую конструкцию воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
Фиг.14 является видом в перспективе, иллюстрирующим еще одну другую конструкцию воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
Фиг.15 является видом поперечного сечения, иллюстрирующим конструкцию с фиксацией воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
Фиг.16 является первым видом поперечного сечения, иллюстрирующим этап фиксации воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
Фиг.17 является вторым видом поперечного сечения, иллюстрирующим этап фиксации воздушной трубки, использованной в электронном сфигмоманометре согласно варианту осуществления.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В дальнейшем со ссылкой на чертежи описан электронный сфигмоманометр согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Когда в последующем описании используются количества и величины, должно быть замечено, что пока не будет явным образом упомянуто иначе, объем этого изобретения не обязательно ограничен этими количествами и величинами. Более того, в случае, когда в дальнейшем представляется множество вариантов осуществления, из заголовка предполагается, что конфигурации соответствующих вариантов осуществления могут быть объединены в случае необходимости, пока явно не указано иначе. На чертежах идентичные ссылочные позиции ссылаются к идентичным или соответствующим элементам; также в таких случаях дублирующиеся описания опускаются.
Настоящий вариант осуществления описывает электронный сфигмоманометр, который вычисляет артериальное давление посредством осциллометрического способа, используя плечевую часть руки в качестве области измерения, и, в качестве примера, включает в себя два датчика давления. Заметим, что способ, примененный для вычисления артериального давления, не ограничен осциллометрическим способом.
Внешний вид электронного сфигмоманометра 1
Фиг.1 является схемой, иллюстрирующей внешний вид электронного сфигмоманометра 1 согласно варианту осуществления изобретения. Фиг.2 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию аппаратных средств электронного сфигмоманометра согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как видно на фиг.1 и 2, электронный сфигмоманометр 1 включает в себя узел 10 корпуса, переднюю крышку 11 и манжету 20, которая может быть обернута вокруг плечевой части руки субъекта измерения. Манжета включает в себя воздушную камеру 21. Блок 40 отображения сконфигурирован из жидкокристаллического дисплея или подобного, а операционный блок 41, сконфигурированный из множества переключателей для приема инструкций от пользователя (субъекта измерения), размещается на передней крышке 11.
Кроме вышеупомянутого блока 40 отображения и операционного блока 41 узел 10 корпуса включает в себя: ЦП (центральный процессор) 100 для выполнения централизованного управления соответствующими элементами и выполнения различных типов вычислительных процессов; операционную память 42, которая хранит программы, данные и т.п., побуждающие ЦП 100 выполнять заданные задачи; память 43 хранения данных для хранения измеренного артериального давления и т.п.; источник 44 питания для подачи питания к различным элементам узла 10 корпуса и таймер 45, который измеряет текущее время и выводит данные об измеренном времени к ЦП 100.
Операционный блок 41 включает в себя: переключатель 41А измерения/остановки, который принимает ввод инструкции для включения или отключения питания и принимает инструкции для начала и остановки измерения; переключатель 41B настройки таймера, которым управляют для настройки таймера 45; переключатель 41C памяти для приема инструкции о чтении информации, сохраненной в памяти 43, например данных артериального давления памяти 43, и отображении этой информации на блоке 40 отображения; и стрелочные переключатели 41D и 41E для приема инструкций по увеличению/уменьшению значений параметров при настройке таймера или при запросе информации из памяти.
Узел 10 корпуса дополнительно включает в себя механизм корректировки давления в манжете, имеющий насос 51 и выпускной клапан (в дальнейшем для простоты называемый "клапаном") 52. Воздушная система, сконфигурированная из насоса 51, клапана 52, первого датчика 321 давления и второго датчика 322 давления для обнаружения давлений в пределах воздушной камеры 21 (давлений в манжете), соединяется посредством воздушной трубки 31 манжеты с воздушной камерой 21, расположенной внутри манжеты 20.
Узел 10 корпуса дополнительно включает в себя вышеупомянутую воздушную систему, механизм корректировки давления в манжете, первую генераторную схему 331 и вторую генераторную схему 332. Механизм корректировки давления в манжете кроме насоса 51 и клапана 52 включает в себя схему 53 управления приводом насоса и схему 54 управления приводом клапана.
Насос 51 подает воздух в воздушную камеру 21 для того, чтобы увеличить давление в манжете. Клапан 52 открывается/закрывается для того, чтобы выпускать или нагнетать воздух в воздушную камеру 21. Схема 53 управления приводом насоса управляет приводом насоса 51 на основе управляющего сигнала, поданного от ЦП 100. Схема 54 управления приводом клапана управляет открытием/закрытием клапана 52 на основе управляющего сигнала, поданного от ЦП 100.
Для первого датчика 321 давления и второго датчика 322 давления используются, например, электростатические емкостные датчики давления. При использовании электростатического емкостного датчика давления значение емкости меняется в соответствии с обнаруженным давлением в манжете. Первая генераторная схема 331 и вторая генераторная схема 332 соответственно соединяются с соответствующими датчиками давления и осуществляют генерацию колебаний на основе значений емкости соответствующих датчиков давления.
В результате выводятся сигналы с частотами, основанными на значениях емкостей соответствующих датчиков давления (в дальнейшем называемые "сигналами с частотным кодированием"). Выведенные сигналы с частотным кодированием подаются к ЦП 100. ЦП 100 обнаруживает давление за счет преобразования сигналов с частотным кодированием, поданных на вход от первой генераторной схемы 331 или второй генераторной схемы 332, в давление.
На фиг.3 проиллюстрирована функциональная конфигурация электронного сфигмоманометра 1 согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.3, ЦП 100 включает в себя блок 111 корректировки давления, блок 112 вычисления артериального давления, блок 113 обнаружения отклонений датчика, блок 114 записи и блок 115 обработки данных отображения.
Блок 111 корректировки давления корректирует давление в манжете управлением насоса 51 и клапана 52 посредством схемы 53 управления приводом насоса и схемы 54 управления приводом клапана для того, чтобы спускать/нагнетать воздух из/в воздушную камеру 21 посредством воздушной трубки 31 манжеты.
Блок 112 вычисления артериального давления обнаруживает информацию об амплитуде пульсовой волны на основе сигнала с частотным кодированием, поданным на вход от первой генераторной схемы 331 или второй генераторной схемы 332 (этот сигнал с частотным кодированием рассматривается в качестве информационного сигнала о давлении), вычисляет артериальное систолическое давление и артериальное диастолическое давление на основе обнаруженной информации об амплитуде пульсовой волны посредством осциллометрического способа, а также вычисляет количество ударов пульса в заданном диапазоне времени на основе информации об амплитуде пульсовой волны.
В частности, поскольку давление в манжете постепенно увеличивается (уменьшается) до заданного значения блоком 111 корректировки давления, информация об амплитуде импульсной волны обнаруживается на основе давления в манжете, поданной от первой генераторной схемы 331 и второй генераторной схемы 332, а артериальное систолическое давление и артериальное диастолическое давление объекта измерения вычисляются на основе обнаруженной информации об амплитуде импульсной волны. Для вычисления артериального давления и вычисления пульса блоком 112 вычисления артериального давления может быть применен известный традиционный осциллометрический способ.
Блок 113 обнаружения отклонений датчика принимает сигналы с частотным кодированием, выведенные от первой генераторной схемы 331 и второй генераторной схемы 332, в качестве входных сигналов и обнаруживает отклонения первого датчика 321 давления и второго датчика 322 давления за счет анализа поданных на вход сигналов.
Блок 114 записи имеет функциональность для чтения данных из памяти 43 или записи данных в память 43. В частности, блок 114 данных вводит данные, выведенные от блока 112 вычисления артериального давления, и сохраняет введенные данные (данные измерения артериального давления) в заданной области хранения памяти 43. Более того, блок 114 записи принимает данные, выведенные от блока 113 обнаружения отклонений датчика, в качестве входных данных и сохраняет введенные данные (т.е. результат обнаружения отклонений датчиков давления) в заданной области хранения памяти 43. Кроме того, блок 114 записи считывает данные измерения из заданной области хранения памяти 43 на основе операции, выполненной посредством переключателя 41С памяти операционного блока 41, и выводит данные измерений к блоку 115 обработки данных отображения.
Блок 115 обработки данных отображения подает на вход данные, преобразовывает данные в формат, допускающий отображение, и отображает преобразованные данные в блоке 40 отображения.
На фиг.3 проиллюстрированы лишь схемы, которые находятся в окружности ЦП 100 и осуществляют прямой ввод/вывод в/из ЦП 100.
На фиг.4 проиллюстрирована процедура, выполняющаяся в последовательности операций по измерению артериального давления согласно настоящему варианту осуществления. На фиг.4 проиллюстрирована указанная процедура, которая предварительно сохраняется в памяти 42 в качестве программы, а последовательность операций измерения артериального давления, проиллюстрированная на фиг.4, осуществляется ЦП 100, считывающим программу из памяти 42 и выполняющим инструкции.
Сначала, когда объект измерения приводит (нажимает) переключатель источника питания (этап ST1), ЦП 100 сбрасывает состояние рабочей памяти (не показана) (ST2).
Далее первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления корректируются в значение 0 мм рт.ст. (ST3).
В этот момент объект измерения обертывает манжету 20 вокруг области измерения (плечевой части руки) объекта измерения и надевает манжету 20. Затем объект измерения приводит (нажимает) переключатель 41А измерения/остановки, после того как обернул манжету 20 вокруг области измерения (этап ST4), при этом блок 111 корректировки давления выводит управляющие сигналы к схеме 53 управления приводом насоса и схеме 54 управления приводом клапана. На основе управляющих сигналов схема 54 управления приводом клапана закрывает клапан 52, а схема 53 управления приводом насоса приводит насос 51. В результате давление в манжете постепенно увеличивается до заданного давления (этапы ST5, ST6).
После наполнения манжеты 20 воздухом до заданного давления ("≥ заданного значения наполнения воздухом" на этапе ST6), блок 111 корректировки давления выводит управляющие сигналы к схеме 53 управления приводом насоса и схеме 54 управления приводом клапана. На основе управляющих сигналов схема 53 управления приводом насоса останавливает насос 51, после чего схема 54 управления приводом клапана управляет постепенным открытием клапана 52. В результате давление в манжете постепенно уменьшается (этап ST7).
В течение этой последовательности операций по уменьшению давления блок 112 вычисления артериального давления обнаруживает информацию об амплитуде импульсной волны на основе сигнала с частотным кодированием, который выводится от первой генераторной схемы 331 или второй генераторной схемы 332; затем на основе обнаруженной информации об амплитуде импульсной волны выполняется заданный расчет. На основе этого расчета вычисляются артериальное систолическое давление и артериальное диастолическое давление (этапы ST8, ST9). Информация об амплитуде импульсной волны выражает компонент изменения в объеме артерии в области измерения и включается в обнаруженный сигнал давления в манжете. Расчеты в течение вычисления артериального давления блоком 112 вычисления артериального давления выполняются в соответствии с характеристиками датчиков давления. Заметим, что измерение артериального давления не ограничено тем, что выполняется в течение последовательности операций по снижению давления, и вместо этого может быть выполнено в течение последовательности операций по увеличению давления (этап ST5).
Когда артериальное систолическое давление и артериальное диастолическое давление вычислены и определены (Да на этапе ST9), блок 111 корректировки давления полностью открывает клапан 52 посредством схемы 54 управления приводом клапана и быстро выпускает воздух из манжеты 20 (этап ST10).
Данные артериального давления, вычисленные блоком 112 вычисления артериального давления, выводятся к блоку 115 обработки данных отображения и блоку 114 записи. Блок 115 обработки данных отображения принимает данные артериального давления в качестве входных данных и отображает эти данные в блоке 40 отображения (этап ST11). При этом блок 114 записи принимает данные артериального давления в качестве его входных данных и сохраняет эти данные в заданной области хранения памяти 43 совместно с данными времени, поданными на вход от таймера 45 (этап ST12).
Заметим, что блок 112 вычисления артериального давления также может вычислять количество ударов пульса на основе обнаруженной информации об амплитуде импульсной волны. Вычисленное число ударов пульса отображается на блоке 40 отображения блоком 115 обработки данных отображения и сохраняется в памяти 43 совместно с данными артериального давления блоком 114 записи.
Заметим, что описанные операции являются такими же, как операции, выполняемые традиционными сфигмоманометрами. При использовании традиционных электронных сфигмоманометров пользователи не могли определить, работают ли датчики давления, которые являются наиболее значимыми при вычислении артериального давления, в нормальном режиме или являются неисправными. Т.е. в случае, когда значение измерения артериального давления значительно (например, разница больше чем 10 мм рт.ст.) отличается от нормального значения (например, значения измерения, полученного в предыдущий день, значения измерения, полученного в госпитале, и т.п.), неизвестно, произошло ли это значение от фактической биологической информации объекта измерения или от датчика давления; это вызывает опасения со стороны пользователя.
Соответственно, электронный сфигмоманометр 1 согласно настоящему варианту изобретения включает в себя первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления и вычисляет артериальное давление за счет использования среднего значения давления в манжете, обнаруженного этими датчиками давления. В результате даже в случае, когда выявляются отклонения при обнаружении точности одного из датчиков давления из-за изменений в течении времени, достоверность значений измерения артериального давления может быть увеличена за счет вычисления среднего значения.
Конструкция, в которой размещаются датчики давления
Далее со ссылкой к фиг.5 и 7 будет описана конструкция для размещения первого датчика 321 давления и второго датчика 322 давления. Фиг.5 является видом в перспективе, иллюстрирующим внутреннюю конструкцию электронного сфигмоманометра 1 согласно настоящему варианту осуществления, где передняя крышка 11 была удалена с узла 10 корпуса. Электронный сфигмоманометр 1 согласно настоящему варианту осуществления имеет конструкцию, в которой, когда электронный сфигмоманометр 1 размещается на поверхности B монтажа, передняя крышка 11 наклоняется.
Для того чтобы пользователю (объекту измерения) было проще видеть блок 40 отображения и проще осуществлять операции на операционном блоке 41, предусмотренном на передней крышке 11, передняя крышка 11 наклоняется (направление Y, показанное на фиг.5) таким образом, что сторона, обращенная к пользователю (объекту измерения) (передняя сторона; сторона, указанная как H1 на фиг.5), находится низко, а задняя сторона (сторона, указанная как H2 на фиг.5) находится высоко. По этой причине внутренняя монтажная плата 12, размещенная внутри, также размещается параллельно передней крышке 11 и, таким образом, наклоняется так, что передняя сторона (сторона, указанная как H1 на фиг.5) находится низко, а задняя сторона (сторона, указанная H2 на фиг.5) находится высоко.
Как показано на фиг.5, первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления размещаются на передней поверхности 12a внутренней монтажной платы 12, которая соответствует первой основной поверхности, вдоль горизонтального направления (направления X на фиг.5), которое ортогонально направлению, в котором наклонена передняя крышка 11 электронного сфигмоманометра 1. В настоящем варианте осуществления, например, первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления размещаются вдоль направления, ортогонального направлению, в котором наклонена передняя крышка 11 электронного сфигмоманометра 1. Фиг.6 и 7 являются схемами, рассматривающими внутреннюю монтажную плату 12 с задней стороны, служащей в качестве второй основной поверхности, которая находится на противоположной стороне от первой основной поверхности. Кроме того, на фиг.6 проиллюстрировано состояние, в котором воздушная трубка 500 датчиков давления не прикреплена к первому датчику давления 321 и второму датчику давления 322, тогда как на фиг.7 проиллюстрировано состояние, в котором воздушная трубка 500 датчиков давления прикреплена к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления.
Как показано на фиг.6, первый воздушный канал 327 первого датчика 321 давления и второй воздушный канал 328 второго датчика 322 давления размещаются на заданном расстоянии (L1) друг от друга на задней поверхности внутренней монтажной платы 12 таким образом, что выступают наружу. Кроме того, первая генераторная схема устанавливается на задней поверхности 12b внутренней монтажной платы 12 в периферийном местоположении у первого воздушного канала 327, а первая защитная перегородка 323 для защиты первой генераторной схемы прикрепляется над задней поверхностью 12b внутренней монтажной платы 12. В первой защитной пластине 323 предусмотрено первое отверстие 325 для вывода первого воздушного канала 327. Между первой защитной пластиной 323 и задней поверхностью внутренней монтажной платы 12 образован заданный промежуток.
Подобным образом вторая генераторная схема устанавливается на задней поверхности 12b внутренней монтажной платы 12 в периферийном местоположении у второго воздушного канала 328, и вторая защитная перегородка 324 для защиты второй генераторной схемы прикрепляется над задней поверхностью 12b внутренней монтажной платы 12. Во второй защитной пластине 324 предусмотрено второе отверстие 326 для вывода второго воздушного канала 328. Между второй защитной пластиной 324 и задней поверхностью внутренней монтажной платы 12 образован заданный промежуток.
Как показано на фиг.7, во время фактического использования воздушная трубка 500 датчиков давления прикрепляется к первому воздушному каналу 327 первого датчика 321 давления и второму воздушному каналу 328 второго датчика 322 давления. Ответвляющаяся воздушная трубка 402, которая ответвляется от воздушной трубки 31 манжеты, соединяется с воздушной трубкой 500 датчиков давления.
Воздушная трубка 500 датчиков давления включает в себя: соединительную головку 501 первого воздушного канала, которая соединяется с первым воздушным каналом 327; соединительную головку 502 второго воздушного канала, которая соединяется со вторым воздушным каналом 328; первую соединительную трубку 503, которая предусмотрена в соединительной головке 501 первого воздушного канала и которая соединяется с ответвляющейся воздушной трубкой 401; и вторую соединительную трубку 504, которая соединяет соединительную головку 501 первого воздушного канала и соединительную головку 502 второго воздушного канала. В качестве материала для воздушной трубки 500 датчиков давления используется эластомер (резина, термоэластопласт) или т.п.
Согласно конструкции, в которой датчики давления размещаются в настоящем варианте осуществления, напряжение, являющееся результатом нагрузки воздушной трубки 500 датчиков давления, прикладываемой к датчикам давления, может быть приблизительно равномерно распределено между первым датчиком 321 давления и вторым датчиком 322 давления. Например, в случае, когда предусматриваются два датчика давления и размещаются в вертикальном направлении (направление, ортогональное направлению Х фиг.5), нагрузка от воздушной трубки 500 датчиков давления применяется к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления неравномерным образом из-за наклона внутренней монтажной платы 12.
Однако в настоящем варианте осуществления первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления размещаются на передней поверхности 12а, которая служит в качестве первой основной поверхности внутренней монтажной платы 12, вдоль горизонтального направления (направления X фиг.5), которое является ортогональным направлению, в котором наклонена внутренняя монтажная плата 12; в результате первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления размещаются в местоположениях, находящихся на одной высоте от поверхности B.
Соответственно, как показано на фиг.7, когда воздушная трубка 500 датчиков давления прикрепляется к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления, нагрузка воздушной трубки 500 датчиков давления распределяется приблизительно равномерно между первым датчиком 321 давления и вторым датчиком 322 давления, что обеспечивает возможность приблизительно уровнять напряжение, прикладываемое к датчикам давления.
В результате становится возможным улучшить достоверность значений измерений артериального давления, полученных электронным сфигмоманометром, который использует два датчика давления или первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления. Заметим, что для того, чтобы распределить нагрузку воздушной трубки 500 датчиков давления более равномерно между первым датчиком 321 давления и вторым датчиком 322 давления, предпочтительно, как показано на фиг.8 для первой соединительной трубки 503, с которой соединяется ответвляющаяся воздушная трубка 401, соединяться и в местоположении, которое размещено по центру между соединительной головкой 501 первого воздушного канала и соединительной головкой 502 второго воздушного канала.
Подробности конструкции воздушной трубки 500 датчиков давления
Далее со ссылкой к фиг.9-14 подробно описана конструкция воздушной трубки датчиков давления. Сначала со ссылкой к фиг.9 и 10 подробно описана конструкция воздушной трубки 500 датчиков давления, проиллюстрированная на фиг.7.
Как описано выше, воздушная трубка 500 датчиков давления включает в себя: соединительную головку 501 первого воздушного канала, которая соединяется с первым воздушным каналом 327; соединительную головку 502 второго воздушного канала, которая соединяется со вторым воздушным каналом 328; первую соединительную трубку 503, которая предусмотрена в соединительной головке 501 первого воздушного канала и которая соединяется с ответвляющейся воздушной трубкой 401; и вторую соединительную трубку 504, которая соединяет соединительную головку 501 первого воздушного канала и соединительную головку 502 второго воздушного канала. В качестве материала для воздушной трубки 500 датчиков давления используется эластомер (резина, термоэластопласт) или т.п.
Внешний диаметр первой соединительной трубки 503 представлен как Db, тогда как внутренний диаметр представлен как Dc. В качестве конкретных примеров размеров внешний диаметр (Db) приблизительно равен 4,5 мм, тогда как внутренний диаметр (Dc) приблизительно равен 2 мм. При этом внешний диаметр второй соединительной трубки 504 представлен как Da, тогда как внутренний диаметр представлен как Dc, т.е. является таким же, как у первой соединительной трубки 503. В качестве конкретного примера размера внешний диаметр (Da) равен приблизительно 4 мм.
Таким образом, толщина материала второй соединительной трубки 504 задается так, чтобы быть меньшей, чем толщина материала первой соединительной трубки 503, таким образом, вторая соединительная трубка 504 является более гибкой, чем первая соединительная трубка 503. В результате, даже если в размерах конструкции воздушной трубки 500 датчиков давления присутствует ошибка, т.е. в расстоянии между первым воздушным каналом 327 и вторым воздушным каналом 328 (L1; см. фиг.6), вторая соединительная трубка 504 может вытягиваться/сжиматься, что обеспечивает возможность корректировать ошибки размеров конструкции воздушной трубки 500 датчиков давления.
Соответственно, в случае, когда воздушная трубка 500 датчиков давления прикрепляется к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления, вторая соединительная трубка 504 предоставляет функцию (Sf) уменьшения напряжения, которая обеспечивает возможность уменьшить величину прикладываемого излишнего напряжения (напряжения сжатия/напряжения растяжения) к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления. В результате возможно улучшить достоверность значений измерения артериального давления, полученных электронным сфигмоманометром, который использует два датчика давления или первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления.
Подробности конструкций воздушной трубки 500А/500В датчиков давления
Далее со ссылкой на фиг.11 будет подробно описана конструкция воздушной трубки 500А датчиков давления, служащей в качестве разновидности. Фиг.11 является видом поперечного сечения, соответствующим линии X-X фиг.9. В воздушной трубке 500А датчиков давления внешний диаметр первой соединительной трубки 503 и внешний диаметр второй соединительной трубки 510 имеют одинаковый размер (Db), но размер (Dd) внутреннего диаметра второй соединительной трубки 510 задается как больший, чем размер внутреннего диаметра (Dc) первой соединительной трубки 503. В качестве конкретного примера размера размер (Dd) внутреннего диаметра второй соединительной трубки 510 приблизительно равен 2,5 мм.
Применение такой конфигурации также приводит к тому, что толщина материала второй соединительной трубки 510 является меньшей, чем толщина материала первой соединительной трубки 503, что обеспечивает возможность предоставить подобную функцию (Sf) уменьшения напряжения, как у воздушной трубки 500 датчиков давления. Заметим, что при применении воздушной трубки 500В датчиков давления, показанной на фиг.12, вторая соединительная трубка 520, в отличие от второй соединительной трубки 510, проиллюстрированной на фиг.11, выполнена из отличного элемента, который является более гибким, чем первая соединительная трубка 503, соединительная головка 501 первого воздушного канала и соединительная головка 502 второго воздушного канала; однако отношения размеров являются такими же, как в случае второй соединительной трубки 510.
Подробности конструкции воздушной трубки 500С датчиков давления
Далее со ссылкой на фиг.13 будет подробно описана конструкция воздушной трубки 500С датчиков давления, служащей в качестве разновидности. Эта воздушная трубка 500С датчиков давления применяет трубку, имеющую выпячивающую конструкцию, в качестве второй соединительной трубки 530. За счет применения такой конструкции вторая соединительная трубка 530 допускает растягивание/сжатие, что обеспечивает возможность предусмотреть функцию (Sf) уменьшения напряжения, подобную той, как у воздушной трубки 500 датчиков давления.
Подробности конструкции воздушной трубки 500D датчиков давления
Далее со ссылкой на фиг.14 будет подробно описана конструкция воздушной трубки 500D датчиков давления, служащей в качестве разновидности. Эта воздушная трубка 500D датчиков давления в качестве второй соединительной трубки 540 использует трубку, имеющую гофрированную конструкцию. За счет применения такой конструкции вторая соединительная трубка 540 допускает растягивание/сжатие, что обеспечивает возможность предусмотреть функцию (Sf) уменьшения напряжения, подобную той, как у воздушной трубки 500 датчиков давления.
Конструкция с фиксацией для воздушной трубки 500 датчиков давления
Далее со ссылкой на фиг.9 и фиг.15-17 будет описана конструкция с фиксацией для воздушной трубки 500 датчиков давления. Заметим, что конструкции с фиксацией для воздушных трубок 500А-500D датчиков давления, проиллюстрированных на фиг.11-14, являются такими же, как конструкции с фиксацией для воздушной трубки 500 датчиков давления. Кроме того, на фиг.15 передняя поверхность внутренней монтажной платы 12 проиллюстрирована как нижняя часть, при этом задняя поверхность проиллюстрирована как верхняя часть.
Как показано на фиг.9, на внешней поверхности соединительной головки 501 первого воздушного канала в воздушной трубке 500 датчиков давления образованы выступающие элементы 505, которые зацепляются с внутренней поверхностью первой защитной пластины 323 в пределах первого отверстия 325, предусмотренного в первой защитной пластине 323, при соединении с воздушным каналом 327. В настоящем варианте осуществления выступающие элементы 505 предусмотрены всего в двух месторасположениях, которые противоположны друг другу и разнесены на угол 180°.
Подобным образом на внешней поверхности соединительной головки 502 второго воздушного канала в воздушной трубке 500 датчиков давления образованы выступающие элементы 505, которые зацепляются с внутренней поверхностью второй защитной пластины 324 в пределах второго отверстия 326, предусмотренного во второй защитной пластине 324, при соединении с воздушным каналом 328. В настоящем варианте осуществления выступающие элементы 505 предусмотрены всего в двух месторасположениях, которые противоположны друг другу и разнесены на угол 180°.
Как показано на фиг.15, для соединительной головки 501 первого воздушного канала и соединительной головки 502 второго воздушного канала воздушной трубки 500 датчиков давления используется одинаковая конструкция с фиксацией, следовательно, впоследствии будет описываться лишь конструкция с фиксацией для соединительной головки 501 первого воздушного канала.
При вставке соединительной головки 501 первого воздушного канала в первый воздушный канал 327 через первое отверстие 325, предусмотренное на первой защитной пластине 323, выступающие элементы 505, предусмотренные на внешней поверхности соединительной головки 501 первого воздушного канала, проходят через первую защитную пластину 323 за счет упругой деформации и достигают местоположения на внутренней стороне первой защитной пластины 323. За счет этого возможно зафиксировать соединительную головку 501 первого воздушного канала на первой защитной пластине 323. В результате можно не допустить вытаскивания соединительной головки 501 первого воздушного канала из первого воздушного канала 327.
Фиксирование соединительной головки 501 первого воздушного канала с первой защитной пластиной 323 во время сборки электронного сфигмоманометра 1 будет описано со ссылкой к фиг.16 и 17. Как показано на фиг.16, соединительная головка 501 первого воздушного канала (воздушная трубка датчиков давления) заранее размещается в заданном местоположении на узле 10 корпуса.
Далее в заданном местоположении узла 10 корпуса над соединительной головкой 501 первого воздушного канала размещается внутренняя монтажная плата 12. В этот момент рабочему невозможно увидеть соединительную головку 501 первого воздушного канала. Можно сказать, что поскольку соединительная головка первого воздушного канала 501 обладает силой упругости, соединительная головка 501 первого воздушного канала может быть зафиксирована за счет вталкивания первого воздушного канала 327 в соединительную головку первого воздушного канала. Однако также можно предположить, что если первый воздушный канал 327 сместится со своего местоположения, внутренняя монтажная плата 12 будет давить в сторону узла 10 корпуса, сгибая соединительную головку 501 первого воздушного канала.
Однако согласно настоящему варианту осуществления предусмотрены выступающие элементы 505, и в случае, когда первый воздушный канал 327 вталкивается в соединительную головку 501 первого воздушного канала, выступающие элементы 505 проходят через первую защитную пластину, упруго деформируясь и достигая местоположения на внутренней стороне первой защитной пластины 323; соответственно, рабочий может почувствовать, как первый воздушный канал 327 запирается в рабочем положении, когда выступающие элементы 505 возвращаются к их первоначальным формам. По этой причине, даже если рабочий не может увидеть, что первый воздушный канал 327 был соединен с соединительной головкой 501 первого воздушного канала, рабочий все-таки может убедиться в этом соединении.
Хотя в настоящем изобретении используется конструкция, в которой выступающие элементы предусмотрены на соединительных головках воздушного канала и при этом выступающие элементы зацепляются с защитными пластинами, настоящее изобретение не ограничено этой конструкцией. Например, над внутренней монтажной платой 12 может быть предусмотрена выделенная пластина для зацепления с выступающими элементами. В качестве альтернативной разновидности может быть применена конструкция, в которой на внутренней монтажной плате 12 предусматривается непосредственная зацепляющая часть, а соединительные головки воздушного канала зацепляются с этой частью.
Более того, хотя настоящий вариант осуществления описывает случай, в котором выступающие элементы предоставлены в двух местоположениях на внешних поверхностях соединительных головок воздушного канала, должно быть замечено, что в случае, когда приоритет ставится на то, чтобы пользователь чувствовал запирание выступающих элементов в их рабочем местоположении при возвращении их к первоначальным формам, как описано выше, конфигурация может быть такой, что выступающие элементы предусмотрены лишь в одном месторасположении на внешних поверхностях соединительных головок воздушных каналов.
Кроме того, хотя настоящий вариант осуществления описывает случай, в котором соединительная головка 501 первого воздушного канала и соединительная головка 502 второго воздушного канала предусмотрены таким образом, что два датчика давления могут быть соединены с воздушной трубкой 500 датчиков давления, конфигурация настоящего варианта осуществления также может быть применена к одному датчику давления в отношении конструкции с фиксацией для воздушной трубки датчиков давления.
Хотя вышеупомянутый вариант осуществления описывает случай, в котором первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления размещаются на передней поверхности 12а внутренней монтажной платы 12, а воздушная трубка 500 датчиков давления размещается на задней поверхности 12b внутренней монтажной платы 12, должно быть замечено, что тех же самых эффектов можно добиться в случае, когда первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления размещаются на задней поверхности 12b внутренней монтажной платы 12, а воздушная трубка 500 датчиков давления размещается на передней поверхности 12а внутренней монтажной платы 12.
Более того, хотя вышеупомянутый вариант осуществления описывает случай, в котором используются два датчика давления, конфигурация согласно варианту осуществления может также быть применена к случаю, в котором используются три или более датчиков давления.
Вышеупомянутое описывает примерный вариант осуществления настоящего изобретения, но должно быть замечено, что вариант осуществления, описанный выше, должен рассматриваться в любых случаях в качестве примерного, а не ограничивающего. Объем настоящего изобретения определен объемом прилагаемой формулы изобретения, и все изменения, которые попадают в пределы такой же неотъемлемой сущности, как и у формулы изобретения, предполагаются также включенными в нее.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 - электронный сфигмоманометр
10 - узел корпуса
11 - передняя крыша
12 - внутренняя монтажная плата
12а - передняя поверхность
20 - манжета
21 - воздушная камера
31 - привод манжеты
40 - блок отображения
41 - операционный блок
41А - переключатель измерения/остановки
41B - переключатель установки таймера
41С - переключатель памяти
41D, 41E - стрелочный переключатель
42, 43 - память
44 - источник питания
45 - таймер
51 - насос
52 - клапан
53 - схема управления приводом насоса
54 - схема управления приводом клапана
100 - ЦП (центральный процессор)
111 - блок корректировки давления
112 - блок вычисления артериального давления
113 - блок обнаружения отклонений датчика
114 - блок записи
115 - блок обработки данных отображения
321 - первый датчик давления
322 - второй датчик давления
323 - первая защитная пластина
324 - вторая защитная пластина
325 - первое отверстие
326 - второе отверстие
327 - первый воздушный канал
328 - второй воздушный канал
331 - первая генераторная схема
332 - вторая генераторная схема
401 - ответвляющаяся воздушная трубка
500, 500A, 500В, 500C, 500D - воздушная трубка датчиков давления
501 - соединительная головка первого воздушного канала
502 - соединительная головка второго воздушного канала
503 - первая соединительная трубка
504, 510, 520, 530 - вторая соединительная трубка
505 - выступающий элемент