УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ
BLOOD PRESSURE MEASUREMENT DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству измерения кровяного давления для измерения кровяного давления при оборачивании ленты манжеты вокруг руки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При измерении кровяного давления пневматическую камеру накладывают обертыванием для сжатия артерии в заданном месте измерения (на плече, запястье, участке бедра, лодыжке) на теле человека и затем пневматическую камеру стягивают с наружной стороны для фиксации, после чего в камере повышают давление или снижают давление для измерения кровяного давления.
В находящейся на рассмотрении заявке на патент Японии №2005-230175 (патентном документе 1) предлагается устройство измерения кровяного давления, содержащее автоматический механизм обертывания манжеты. В находящейся на рассмотрении заявке на патент Японии №2008-054867 (патентном документе 2) предлагается устройство измерения кровяного давления, приводимое в действие оборачиванием ленты манжеты вокруг плеча с использованием усилия руки. В каждом устройстве измерения кровяного давления кровяное давление измеряется посредством подачи воздуха в пневматическую камеру, расположенную внутри ленты манжеты, и сжатия плеча.
В устройстве измерения кровяного давления, предложенном в патентном документе 1, однако, механизм для автоматического обертывания манжеты до размера обертывания (до окружной длины обертывания) заданного места измерения является сложным и может приводить к повышению стоимости устройства измерения кровяного давления.
В случае конфигурации обертывания с использованием усилия руки, описанной в патентном документе 2, для операции регулирования напряжения обертывания манжеты и т.п. требуется искусная работа рукой, и, следовательно, данное устройство ненадежно и неудобно для людей с искалеченными руками.
Патентный документ 1: находящаяся на рассмотрении заявка на патент Японии № 2005-230175.
Патентный документ 2: находящаяся на рассмотрении заявка на патент Японии № 2008-054867.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЦЕЛИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Проблемы, поставленные перед настоящим изобретением, состоят в том, что механизм устройства усложняется при автоматическом обертывании манжеты до размера обертывания (до окружной длины обертывания) заданного места измерения и что устройство становится ненадежным и неудобным для людей с искалеченными руками в случае конфигурации обертывания манжеты с использованием усилия руки.
Вследствие этого настоящее изобретение обеспечивает устройство измерения кровяного давления, имеющее простую конфигурацию устройства и конфигурацию, способствующую удобному оборачиванию манжеты вокруг места измерения даже для людей с искалеченными руками.
СРЕДСТВА ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛИ
Устройство измерения кровяного давления в соответствии с настоящим изобретением является устройством измерения кровяного давления, содержащим манжету с пневматической камерой для сжатия артерии в заданном месте измерения и применяемым посредством закрепления на месте измерения во время измерения, при этом манжета содержит основную часть манжеты, имеющую форму ленты в развернутом состоянии и свернутую в цилиндрическую форму таким образом, что одна концевая сторона и другая концевая сторона заходят одна на другую, чтобы вмещать заданное место измерения с осевого направления; и поворотный элемент зацепления, расположенный в среднем положении в конструкции типа сэндвич между одной концевой стороной и другой концевой стороной, в таком положении, в котором одна концевая сторона и другая концевая сторона основной части манжеты заходят одна на другую, при свернутой основной части манжеты, и выполненный с возможностью поворота в направлении, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы уменьшается, или в направлении, в котором внутренний диаметр увеличивается, при зацеплении с одной концевой стороной и другой концевой стороной основной части манжеты; и основная часть манжеты содержит гибкий элемент для поддержания цилиндрической формы при свернутой основной части манжеты.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В устройстве измерения кровяного давления в соответствии с настоящим изобретением одну концевую сторону и другую концевую сторону основной части манжеты можно одновременно перемещать в направлении, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы уменьшается, или в направлении, в котором внутренний диаметр увеличивается, в зависимости от вращения поворотного элемента зацепления, и основную часть манжеты можно легко и быстро оборачивать вокруг места, подлежащего измерению, благодаря обеспечению поворотного элемента зацепления, который входит в зацепление с одной концевой стороной и другой концевой стороной основной части манжеты, при свернутой основной части манжеты.
Если ослабить внешнее усилие против упругого усилия для увеличения диаметра свернутого гибкого элемента, то внутренний диаметр цилиндрической формы основной части манжеты может быть быстро увеличен упругим усилием гибкого элемента.
Например, если внешним усилием, направленным в сторону поворотного элемента зацепления, действуют на внешнюю окружную поверхность на верхней стороне основной части манжеты в положении со стороны, противоположной поворотному элементу зацепления, против упругого усилия, для увеличения диаметра свернутого гибкого элемента, то одну концевую сторону и другую концевую сторону основной части манжеты можно одновременно перемещать в направлении, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы дополнительно уменьшается. В результате основную часть манжеты можно легко и быстро оборачивать вокруг места, подлежащего измерению.
В случае устройства измерения кровяного давления в соответствии с настоящим изобретением обеспечивается устройство измерения кровяного давления с простой конфигурацией устройства, и имеющее конфигурацию, позволяющую легко оборачивать основную часть манжеты вокруг заданного места измерения даже лицам с искалеченными руками.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - внешний вид конструкции устройства измерения кровяного давления в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 2 - внешний вид конструкции в состоянии, в котором плечо расположено в устройстве измерения кровяного давления в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 3 - вид в поперечном сечении по линии III-III, показанной на фиг. 1.
Фиг. 4 - развернутый вид, представляющий конструкцию основной части манжеты в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 5 - вид в поперечном сечении по линии V-V, показанной на фиг. 4.
Фиг. 6 - вид, показывающий внутреннюю конструкцию корпусной части в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 7 - первый вид, показывающий работу механизма сцепления/расцепления, размещенного внутри корпусной части в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 8 - второй вид, показывающий работу механизма сцепления/расцепления, размещенного внутри корпусной части в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 9 - вид в поперечном сечении, показывающий состояние с уменьшенным диаметром, соответствующее виду в сечении по линии III-III, показанной на фиг. 1.
Фиг. 10 - вид, представляющий внутреннюю конструкцию устройства измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. 11 - схематический вид, представляющий блок-схему управления устройства измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. 12 - вид, представляющий последовательность операций измерения кровяного давления с использованием устройства измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. 13 - первый вид, представляющий взаимосвязь между длиной хода и давлением во время измерения кровяного давления во втором варианте осуществления.
Фиг. 14 - первый схематический вид в поперечном сечении, представляющий состояние сжимания плеча в устройстве измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления во время измерения кровяного давления во втором варианте осуществления.
Фиг. 15 - второй вид, представляющий взаимосвязь между длиной хода и давлением во время измерения кровяного давления во втором варианте осуществления.
Фиг. 16 - второй схематический вид в поперечном сечении, представляющий состояние сжимания плеча в устройстве измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. 17 - внешний вид конструкции устройства измерения кровяного давления в соответствии с третьим вариантом осуществления.
Фиг. 18 - вид, представляющий конструкцию манжеты устройства измерения кровяного давления в соответствии с третьим вариантом осуществления.
Фиг. 19 - вид в поперечном сечении по линии XIX-XIX, показанной на фиг. 18.
Фиг. 20 - схематический вид в плане, представляющий механизм вращения, содержащий поворотный элемент зацепления устройства измерения кровяного давления в соответствии с третьим вариантом осуществления.
Фиг. 21 - блок-схема устройства измерения кровяного давления в соответствии с третьим вариантом осуществления.
НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже, со ссылками на чертежи, приведено подробное описание каждого варианта осуществления устройства измерения кровяного давления в соответствии с настоящим изобретением. Устройство измерения кровяного давления в соответствии с вариантом осуществления, показанным ниже, является так называемым устройством измерения кровяного давления плечевого типа, для которого местом измерения выбрано плечо, но сущность настоящего изобретения не ограничена устройством измерения кровяного давления плечевого типа и применима к устройству измерения кровяного давления, предназначенному для измерения кровяного давления посредством оборачивания пневматической камеры для сжатия артерии вокруг места измерения (плече, запястье, участке бедра, лодыжке) на теле человека, стягивания пневматической камеры с наружной стороны для ее фиксации и повышения давления или снижения давления в пневматической камере.
(Первый вариант осуществления)
Внешний вид конструкции устройства 1 измерения кровяного давления в соответствии с первым вариантом осуществления описан ниже со ссылкой на фиг. 1 и на фиг. 2. На фиг. 1 представлен внешний вид конструкции устройства 1 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг. 2 представлен внешний вид конструкции в состоянии, в котором плечо расположено в устройстве 1 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, устройство 1 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит основной блок 10, манжету 20 и воздушную трубку 70. Основной блок 10 размещается при применении на опорной поверхности стола и т.п., во время измерения и содержит дисплейный блок 14 и блок 16 управления на верхней поверхности. Манжета 20 применяется посредством закрепления на плече, с укладкой на опорную поверхность стола и т.п. во время измерения и содержит плечевую опорную стойку 30 и основную часть 40 манжеты.
Воздушная трубка 70 является элементом для соединения основного блока 10 и манжеты 20, которые сконфигурированы как отдельные компоненты, и имеет конфигурацию гибкой трубки. Конфигурация, в которой раздельно присутствуют основной блок 10 и манжета 20, не является единственным случаем, и настоящее изобретение применимо также к устройству измерения кровяного давления, в котором основной блок 10 и манжета 20 составляют единое целое.
Плечевая опорная стойка 30 манжеты 20 содержит опорную поверхность 31 под плечо с криволинейной поверхностью 31a, на которой располагают плечо 100 во время измерения, и корпусную часть 32, опорную часть 33, расположенную с нижней стороны корпусной части 32, и локтевую установочную секцию 34, расположенную спереди нижнего конца корпусной части 32.
Плечевая опорная стойка 30 расположена так, что корпусная часть 32 наклонена в верхней части опорной части 33 таким образом, что опорная поверхность 31 под плечо является наклонной при установке на опорную поверхность. Локтевая установочная секция 34 содержит локтевую посадочную поверхность 35, при этом переключатель 35a для обнаружения, что локоть установлен, расположен в центральной части.
Описание конкретной конфигурации манжеты 20 приведено далее со ссылками на фиг. 3 - фиг. 9. На фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении по линии III-III, показанной на фиг. 1, на фиг. 4 приведен развернутый вид, представляющий конструкцию основной части манжеты, на фиг. 5 представлен вид в поперечном сечении по линии V-V, показанной на фиг. 4, на фиг. 6 приведен вид, показывающий внутреннюю конструкцию корпусной части 32, на фиг. 7 и фиг. 8 приведены первый и второй виды, показывающие работу механизма сцепления/расцепления, размещенного внутри корпусной части 32, и на фиг. 9 представлен вид в поперечном сечении, показывающий состояние с уменьшенным диаметром, соответствующее виду в сечении по линии III-III, показанной на фиг. 1.
Как показано на фиг.3 и фиг.4, манжета 20 содержит основную часть 40 манжеты и зубья 46 зубчатого колеса, выполняющие функцию поворотного элемента зацепления. Основная часть 40 манжеты имеет форму ленты, в развернутом состоянии, и свернута в цилиндрическую форму таким образом, что одна концевая сторона 40a и другая концевая сторона 40b заходят одна на другую, чтобы плечо 100, которое является местом, на котором должно выполняться измерение, можно было вставить с осевого направления. Рукоятка 50 расположена на внешней окружной поверхности с верхней стороны основной части 40 манжеты, на стороне, противоположной зубьям 46 зубчатого колеса.
Как показано на фиг.5, основная часть 40 манжеты содержит в качестве центрального элемента гибкий элемент 42 для поддержания цилиндрической формы в состоянии со свернутой основной частью 40 манжеты, при этом гибкий элемент 42 покрыт наружной тканью 41 и внутренней тканью 44. Гибкий элемент 42 можно выполнить с использованием РР (полипропилена), PS (полистирола), PET (полиэтилентерефталата), SUS (нержавеющей стали) и т.п. толщиной около 2 мм.
Пневматическая камера 43 для сжатия артерии плеча 100 размещается в среднем положении в конструкции типа сэндвич между гибким элементом 42 и внутренней тканью 44 на центральном участке основной части 40 манжеты. Воздушная трубка 70 присоединена к пневматической камере 43.
Множество отверстий 45 для зацепления, с которыми зацепляются зубья 46 зубчатого колеса, описанные в последующем, расположено в продольном направлении основной части 40 манжеты на одной концевой стороне 40a и другой концевой стороне 40b основной части 40 манжеты. В настоящем варианте осуществления отверстия 45 для зацепления расположены по обеим сторонам в продольном направлении основной части 40 манжеты.
Как также показано на фиг. 3, зубья 46 зубчатого колеса, выполняющие функцию поворотного элемента зацепления, расположены в среднем положении в конструкции типа сэндвич между одной концевой стороной 40a и другой концевой стороной 40b, в таком положении, в котором одна концевая сторона 40a и другая концевая сторона 40b основной части 40 манжеты заходят одна на другую, когда основная часть 40 манжеты свернута в цилиндрическую форму. Зубья 46 зубчатого колеса находятся внутри корпусной части 32 с нижней стороны от криволинейной поверхности 31a.
Как показано на фиг. 6, в частности, валик 47 вращения расположен так, что продолжается в верхнем и нижнем направлении вдоль наклонной поверхности. Верхний конец и нижний конец валика 47 вращения, соответственно, установлены с возможностью вращения валика в подшипниковом элементе 47a. Множество зубьев 46 зубчатого колеса расположено в двух зонах в осевом направлении валика 47 вращения таким образом, чтобы входить в зацепление с отверстиями 45 для зацепления, расположенными вдоль двух сторон в продольном направлении основной части 40 манжеты.
Направляющие ролики 36 для опоры основной части 40 манжеты с обеих сторон расположены по обеим сторонам корпусной части 32, чтобы вмещать между ними зубья 46 зубчатого колеса со стороны боковой поверхности.
В настоящем варианте осуществления описан случай, в котором зубья 46 зубчатого колеса расположены в двенадцати зонах вокруг валика 47 вращения, однако, число является всего лишь наглядным, и численную величину можно соответственно изменять. Зубья 46 зубчатого колеса расположены в двух зонах с предварительно заданным расстоянием между ними в осевом направлении валика 47 вращения, однако, данное расположение предназначено для подачи основной части 40 манжеты в параллельном состоянии, и, следовательно, ограничение двумя зонами не обязательно, и можно применить конфигурацию с расположением только в одной зоне путем размещения элемента и т.п. для наведения транспортировочного направления основной части 40 манжеты, или можно применить конфигурацию с расположением в, по меньшей мере, трех зонах, чтобы более стабильно подавать основную часть 40 манжеты.
Как показано на фиг. 7, верхний концевой участок валика 47 вращения содержит механизм 60 сцепления/расцепления, способный к переключению между состоянием (состояние, в котором состояние сцепления выключено, подлежит описанию в дальнейшем), допускающим вращение в направлении, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 40 манжеты уменьшается, и состоянием блокировки вращения в направлении, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы увеличивается. Механизм 60 сцепления/расцепления содержит сдвижную кнопку 61, которая передвигается в горизонтальном направлении, при этом в центральной области сдвижной кнопки 61 выполнена U-образная канавка 66. Штифт 65 зацепления, который входит в зацепление с канавкой 66, вставлен в канавку 66, и штифт 65 зацепления прикреплен к валику 63 сцепления, проходящему в верхнем и нижнем направлении. Между валиком 63 сцепления и валиком 47 вращения закреплены механизмы 48, 64 сцепления.
Как показано на фиг. 8, когда сдвижную кнопку 61 механизма 60 сцепления/расцепления сдвигают в горизонтальном направлении, штифт 65 зацепления перемещается по канавке 66, и валик 63 сцепления сдвигается в верхнюю сторону направления валика, в результате чего механизмы 48, 64 сцепления могут разделяться.
Как также показано на фиг. 3, основная часть 40 манжеты находится в состоянии, скрученном в цилиндрическую форму, при этом, состояние, показанное на фиг. 3, является исходным состоянием. При уменьшении внутреннего диаметра цилиндрической формы действует усилие в направлении, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы увеличивается под действием упругого усилия гибкого элемента 42. В данном случае на валик 47 вращения, показанный на фиг. 3, действует усилие вращения в направлении против часовой стрелки через зуб 46 зубчатого колеса, однако, вращение валика 47 вращения блокируется механизмом 60 сцепления/расцепления, и цилиндрическая форма основной части 40 манжеты сохраняется.
В устройстве 1 измерения кровяного давления, имеющем вышеописанную конфигурацию, состояние, показанное на фиг. 3, является состоянием, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 40 манжеты является самым большим, и плечо 100 вставляют с осевого направления цилиндрической формы основной части 40 манжеты в данном состоянии, до размещения локтя на локтевой установочной секции 34, как показано на фиг. 2.
После этого, как показано на фиг. 9, рукоятку 50 захватывают рукой с противоположной стороны от вставленного плеча, чтобы воздействовать внешним усилием (в направлении, указанном стрелкой F на фиг. 9), направленным в сторону зуба 46 зубчатого колеса, против упругого усилия, увеличивающего диаметр свернутого гибкого элемента 42. Если ручка 50 не выполнена, то внешнее усилие в направлении, указанном стрелкой F на фиг. 9, прикладывают непосредственно ладонью с противоположной стороны от вставленного плеча.
Усилие в направлении дополнительного уменьшения внутреннего диаметра цилиндрической формы воздействует на одну концевую сторону 40a и другую концевую сторону 40b основной части 40 манжеты таким образом, что валик 47 вращения поворачивается в направлении по часовой стрелке, и одна концевая сторона 40a и другая концевая сторона 40b основной части 40 манжеты перемещаются одновременно. В результате внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 40 манжеты можно уменьшить, и основную часть 40 манжеты можно легко и быстро обернуть вокруг плеча, с помощью только одной руки для нажима. Кроме того, обернутое состояние основной части 40 манжеты можно сохранить приведением в действие механизма 60 сцепления/расцепления.
Поскольку положение пневматической камеры 43, расположенной в основной части 40 манжеты, не изменяется, при оборачивании основной части 40 манжеты вокруг плеча 100, то можно правильно сжимать артерию плеча 100, и можно повысить точность измерения кровяного давления.
В конце измерения кровяного давления сдвижную кнопку 61 механизма 60 сцепления/расцепления сдвигают в горизонтальном направлении, чтобы штифт 65 зацепления переместился вдоль канавки 66, и валик 63 сцепления сдвинулся в верхнюю сторону в осевом направлении, с разделением тем самым механизмов 48, 64 сцепления, как показано на фиг. 8. В результате основная часть 40 манжеты может легко восстановить исходное состояние, показанное на фиг. 3, когда внутренний диаметр цилиндрической формы быстро увеличивается под действием упругого усилия, увеличивающего диаметр свернутого гибкого элемента 42.
(Второй вариант осуществления)
Устройство 2 измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения описано ниже со ссылкой на фиг. 10 - фиг. 16. На фиг. 10 приведен вид, представляющий внутреннюю конструкцию устройства 2 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления, на фиг. 11 приведен схематический вид, представляющий блок-схему управления устройства 2 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления, и на фиг. 12 приведен вид, представляющий последовательность операций измерения кровяного давления с использованием устройства 2 измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 13 приведен первый вид, представляющий взаимосвязь между длиной хода и давлением во время измерения кровяного давления, на фиг. 14 приведен первый схематический вид в поперечном сечении, представляющий состояние сжимания плеча 100 в устройстве 2 измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления во время измерения кровяного давления, на фиг. 15 приведен второй вид, представляющий взаимосвязь между длиной хода и давлением во время измерения кровяного давления, и на фиг. 16 приведен второй схематический вид в поперечном сечении, представляющий состояние сжимания плеча 100 в устройстве 2 измерения кровяного давления.
Выше описан случай, в котором основную часть 40 манжеты вручную оборачивают вокруг плеча 100 в устройстве 1 измерения кровяного давления в соответствии с первым вариантом осуществления, однако, в устройстве 2 измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления, с валиком 47 вращения связан моментный электродвигатель 200 в качестве одного примера приводного устройства, для оборачивания основной части 40 манжеты вокруг плеча 100, с использованием усилия электродвигателя, как показано на фиг. 10.
Другие конфигурации являются такими же, как конфигурации в первом варианте осуществления, и, следовательно, в дальнейшем для обозначения одинаковых или соответствующих участков применяются одинаковые позиции, и излишнее описание не повторяется. Механизм 60 сцепления/расцепления применять необязательно, так как направлением вращения валика 47 вращения можно управлять с использованием моментного электродвигателя 200. Однако механизм 60 сцепления/расцепления целесообразно оборудовать, когда применяется конфигурация принудительного разъединения моментного электродвигателя 200 и валика 47 вращения.
Как показано на фиг. 11, с пневматической камерой 43 связаны датчик 213 давления, воздушный насос 214 и воздушный клапан 215. Центральный процессор (CPU) 211 управляет датчиком 213 давления, воздушным насосом 214 и воздушным клапаном 215. Счетная схема 216 точной настройки механизма сцепления/расцепления/окружности плеча связана с моментным электродвигателем 200 с функцией сцепления, и счетная схема 216 точной настройки механизма сцепления/расцепления/окружности плеча работает под управлением центрального процессора (CPU) 211. С центральным процессором (CPU) 211 связан блок 212 питания.
Последовательность операций измерения кровяного давления с использованием устройства 2 измерения кровяного давления в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения описана ниже со ссылкой на фиг. 12. Сначала, плечо 100 вставляют в основную часть 40 манжеты, и локоть помещают на локтевую установочную секцию 34 (этап 1). Установка локтя контролируется переключателем 35a (этап 2). Если установка локтя не подтверждается, то процедура возвращается на этап 1.
После того как установка локтя подтверждена, в пневматическую камеру 43 подается исходный объем воздуха (этап 3). Затем рукоятку 50 захватывают рукой с противоположной стороны от вставленного плеча и нажимают в положение предварительно заданной окружности плеча, чем уменьшают внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 40 манжеты (этап 4). Затем внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 40 манжеты уменьшают до достижения окружности плеча, находящейся в предварительно заданном диапазоне, при одновременном контроле по дисплейному блоку 14 основного блока 10 (этап 5). На этапе 4 и этапе 5 внутреннее давление в пневматической камере 43 проверяется датчиком 213 давления для контроля наиболее подходящего состояния обертывания (этап 6). Выполняют точную настройку, если требуется отрегулировать состояние обертывания (этап 13).
После проверки наиболее подходящего состояния обертывания фиксируют сцепление моментного электродвигателя 200 (этап 7). Затем подают воздух в пневматическую камеру 43, чтобы выполнить измерение кровяного давления (этап 8). Подробные сведения об измерении кровяного давления изложены в дальнейшем. Затем фиксацию сцепления моментного электродвигателя 200 выключают (этап 8) для перехода в состояние ожидания (этап 9). Постоянно или периодически определяется установка локтя на этапе 2, и, если установка локтя не обнаруживается, то состояние переходит в состояние ожидания.
После измерения кровяного давления локоть отводят от переключателя 35a, так что возможно выполнение проверки, что плечо 100 выведено из основной части 40 манжеты (этап 11). Тем самым последовательность операции измерения кровяного давления завершается.
Измерение кровяного давления поясняется ниже со ссылкой на фиг. 13 - фиг. 16. Сначала, как показано на фиг. 13 и фиг. 14, моментным электродвигателем 200 отмеряется величина длины хода (L) после того, как в пневматическую камеру 43 подан исходный объем воздуха, и определяется повышение внутреннего давления, вместе с крутизной подъема внутреннего давления. Внутреннее давление в пневматической камере 43 дополнительно контролируется по очень небольшой длине хода (ΔL).
На графике, показанном на фиг. 13, подходящий диапазон сжимания находится в пределах от 10 мм рт. ст. (линия P1) до 30 мм рт. ст. (линия P2), при этом сжимание является слабым, если определяется состоянием ниже, чем линия P3 (от 0 до менее чем, или равном 10 мм рт. ст.), и между основной частью 40 манжеты и плечом 100 образуется пространство (пространство S, показанное на фиг. 14). Сжимание является слишком сильным, если определяется состоянием выше, чем линия P4 (от 30 до не более чем 50 мм рт. ст.).
Состояние сжимания, показанное линией L1, является подходящим состоянием сжимания, так как сжимающее давление находится в диапазоне между линией P1 и линией P2. Состояние сжимания, показанное линией L2, является аномальным обертыванием, так как сжимающее давление ниже, чем давление по линии P3. Состояние сжимания, показанное линией L3, является неправильным оборачиванием, так как сжимающее давление выше, чем давление по линии P4. Поэтому требуется определять величину вращения (ω) моментного электродвигателя 200, так как подходящее состояние сжимания невозможно устойчиво получать просто посредством обеспечения микроскопической длины хода (ΔL).
На фиг. 15 и фиг. 16 изображен случай, когда величину вращения (ω) моментного электродвигателя регулируют. Величина вращения (ω) моментного электродвигателя 200 регулируется после обеспечения микроскопической длины хода (ΔL), чтобы давлением сжимания можно было управлять в диапазоне от 10 мм рт. ст. (линия P1) до 30 мм рт. ст. (линия P2) во всех случаях, представленных линиями L1, L2, L3.
(Третий вариант осуществления)
Устройство 3 измерения кровяного давления в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения описано ниже со ссылками на фиг. 17 - фиг. 21. На фиг. 17 приведен внешний вид конструкции устройства 3 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления, и на фиг. 18 приведен вид, представляющий конструкцию манжеты 300 устройства 3 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На фиг. 19 приведен вид в поперечном сечении по линии XIX-XIX, показанной на фиг. 18, на фиг. 20 приведен схематический вид в плане, представляющий механизм вращения, содержащий поворотный элемент зацепления устройства 3 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления, и на фиг. 21 приведена блок-схема устройства 3 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
Как показано на фиг. 17, устройство 3 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления содержит основной блок 10, манжету 300, воздушную трубку 70 и соединительный кабель 71. Основной блок 10 имеет коробчатый корпус и содержит дисплейный блок 14 и блок 16 управления на верхней поверхности. Основной блок 10 размещается при применении на опорной поверхности стола и т.п., во время измерения. Манжета 300 содержит цилиндрическую основную часть 340 манжеты с углублением, в которое можно вставлять плечо с осевого направления, и участок 350 захвата, расположенный на внешней окружной поверхности основной части 340 манжеты. Манжета 300 применяется посредством закрепления на плече 100 во время измерения. Воздушная трубка 70 и соединительный кабель 71 соединяют основной блок 10 и манжету 300, которые сконфигурированы как отдельные компоненты.
Подробное описание конструкции манжеты 300 устройства измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления приведено ниже со ссылкой на фиг. 18 - фиг. 20.
Как показано на фиг. 18 и фиг. 19, манжета 300 содержит цилиндрическую основную часть 340 манжеты, подлежащую закреплению на плече 100, и участок 350 захвата, расположенный на внешней окружной поверхности основной части 340 манжеты. Участок 350 захвата содержит корпус 351 для размещения механизма 500 вращения, содержащего зубья 346 зубчатого колеса, выполняющие функцию поворотного элемента зацепления, основание 352 для удерживания пневматической камеры 343 и захват 353 или участок, подлежащий захвату, при закреплении. С пневматической камерой 343 связаны датчик 313 давления, воздушный насос 314 и воздушный клапан 315.
Корпус 351 содержит первый паз 350a, через который пропускается одна концевая сторона 340a основной части 340 манжеты, и второй паз 350b, находящийся с верхней стороны от первого паза 350a, через который пропускается другая концевая сторона 340b основной части 340 манжеты. Нажимная кнопка 355 расположена в предварительно заданном положении участка 350 захвата.
Основная часть 340 манжеты содержит в качестве центрального элемента, гибкий элемент 342 для поддерживания цилиндрической формы в состоянии со свернутой основной частью 340 манжеты, при этом гибкий элемент 342 покрыт наружной тканью 341 и внутренней тканью 344. Подобно основной части 40 манжеты, показанной на фиг. 4, множество отверстий 345 для зацепления, с которыми зацепляются зубья 346 зубчатого колеса, описанные в последующем, расположено в продольном направлении основной части 340 манжеты на одной концевой стороне 340a и другой концевой стороне 340b основной части 340 манжеты. В настоящем варианте осуществления отверстия 345 для зацепления расположены по обеим сторонам в продольном направлении основной части 340 манжеты.
Основная часть 340 манжеты свернута в цилиндрическую форму таким образом, что плечо можно вставить с осевого направления, и участок 350 захвата зафиксирован к основной части 340 манжеты таким образом, что захват 353 продолжается в направлении, параллельном осевому направлению основной части 340 манжеты, свернутой в цилиндрической форме. Механизм 500 вращения расположен в положении на внешней окружной поверхности основной части 340 манжеты и внутри корпуса 351 участка 350 захвата.
Зубья 346 зубчатого колеса, выполняющие функцию поворотного элемента зацепления, расположены в положении, промежуточном между одной концевой стороной 340a и другой концевой стороной 340b, причем в таком положении, в котором одна концевая сторона 340a и другая концевая сторона 340b основной части 340 манжеты заходят одна на другую, когда основная часть 340 манжеты свернута в цилиндрическую форму. Управление направлением вращения зубьев 346 зубчатого колеса осуществляется механизмом 500 вращения.
Как показано на фиг. 20, механизм 500 вращения содержит редукторный электродвигатель 510, электромагнитный тормоз 520 и валик 580 вращения, содержащий зубья 346 зубчатого колеса. Редукторный электродвигатель 510, электромагнитный тормоз 520 и валик 580 вращения, соответственно, собраны на опорной раме 546, расположенной в положении на внешней окружной поверхности основной части 340 манжеты и внутри основания 352 участка 350 захвата. Зубчатые колеса 550, 560, 570, выполняющие функцию механической передачи, собраны в предварительно заданных положениях опорной рамы 546.
Редукторный электродвигатель 510 является электродвигателем, снабженным замедлителем, и содержит участок 510a электродвигателя, участок 510b замедления и выходной валик 510c. Зубчатое колесо 550 закреплено на выходном валике 510c редукторного электродвигателя 510. Электромагнитный тормоз 520 расположен смежно с редукторным электродвигателем 510 на осевом конце со стороны, противоположной стороне, с которой находится выходной валик 510c редукторного электродвигателя 510. Электромагнитный тормоз 520 прилагает тормозное усилие к валику 510a1 вращения посредством сдерживания валика 510a1 вращения участка 510a электродвигателя.
Валик 580 вращения соединен с валиком 557a, установленным по оси в опорной раме 546, и приводится в движение и вращается, когда вращается валик 557a. Зубья 346 зубчатого колеса расположены на обоих концах валика 580 вращения, и отверстия 345 для зацепления основной части 340 манжеты сцепляются с зубьями 346 зубчатого колеса.
Зубчатое колесо 570 закреплено на валике 557a, с которым соединен валик 580 вращения. Зубчатое колесо 560 закреплено на валике 560a, установленном по оси в опорной раме 546. Зубчатое колесо 560 находится в зацеплении с зубчатым колесом 550 и зубчатым колесом 570 соответственно и передает вращательное усилие, создаваемое выходным валиком 510c редукторного электродвигателя 510, на валик 580 вращения. Зубчатые колеса 550, 560, 570 выполнены в конфигурации с соответствующим внешним диаметром и настроенным числом зубьев, а также выполняют функцию редуктора, аналогичного участку 510b замедления редукторного электродвигателя 510.
Конфигурация функциональных блоков устройства 3 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления описана ниже со ссылкой на фиг. 21.
Основной блок 10 содержит центральный процессор (CPU) 311, усилитель 320, схему 325 A/D (аналого/цифрового) преобразования, схему 321 управления приводом насоса, схему 322 управления приводом клапана, схему 323 управления приводом электромагнитного тормоза и схему 324 управления приводом электродвигателя, кроме дисплейного блока 14 и блока 16 управления.
Центральный процессор (CPU) 311 является средством для управления в целом устройством 3 измерения кровяного давления. Память 326 выполнена в конфигурации ROM (постоянной памяти) или RAM (оперативной памяти) и является средством для хранения программ, предписывающих центральному процессору (CPU) 311 и т.п. исполнять процедуры обработки информации для измерения значения кровяного давления, и для хранения результатов измерений и т.п. Дисплейный блок 327 выполнен в конфигурации LCD (жидкокристаллического дисплея) и является средством для визуального представления результатов измерений и т.п. Блок 328 управления является средством для приема операций управления субъектом и т.п. и ввода упомянутой команды извне в центральный процессор (CPU) 311.
Центральный процессор (CPU) 311 вводит управляющий сигнал для приведения в действие редукторного электродвигателя 510, электромагнитного тормоза 520, воздушного насоса 314 и воздушного клапана 315 в схему 324 управления приводом электродвигателя, схему 323 управления приводом электромагнитного тормоза, схему 321 управления приводом насоса и схему 322 управления приводом клапана или вводит значение кровяного давления, выполняющее функцию результата измерения, в память 326 и дисплейный блок 327. Центральный процессор (CPU) 311 получает также значение кровяного давления субъекта измерения, основанного на значении давления, определенном датчиком 313 давления.
Значение кровяного давления, полученное центральным процессором (CPU) 311, является данными, вводимыми в память 326 и дисплейный блок 327 в качестве результата измерения. Устройство 3 измерения кровяного давления может отдельно содержать блок вывода для вывода значения кровяного давления, выполняющего функцию результата измерения, во внешнее устройство (например, PC (персональный компьютер), принтер и т.п.). В качестве блока вывода можно применять последовательную линию связи, устройство записи для записи на разнотипные носители записи и т.п.
Схема 324 управления приводом электродвигателя управляет работой редукторного электродвигателя 510 по управляющему сигналу, вводимому из центрального процессора (CPU) 311. Схема 323 управления приводом электромагнитного тормоза управляет работой электромагнитного тормоза 520 по управляющему сигналу, вводимому из центрального процессора (CPU) 311. Схема 321 управления приводом насоса управляет работой воздушного насоса 314 по управляющему сигналу, вводимому из центрального процессора (CPU) 311. Схема 322 управления приводом клапана управляет операцией открывания/закрытия воздушного клапана 315 по управляющему сигналу, вводимому из центрального процессора (CPU) 311.
Редукторный электродвигатель 510 является электродвигателем для вращательного привода зубьев 346 зубчатого колеса в переднем направлении и реверсном направлении, и работой редукторного электродвигателя управляет схема 324 управления приводом электродвигателя. Электромагнитный тормоз 520 является тормозом, который прикладывает тормозное усилие к зубьям 346 зубчатого колеса, и работой электромагнитного тормоза управляет вышеописанная схема 323 управления приводом электромагнитного тормоза.
Ниже приведено описание операции сжимания основной части 340 манжеты устройства 3 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В устройстве 3 измерения кровяного давления в соответствии с настоящим вариантом осуществления операция сжимания плеча 100 манжетой 300, операция измерения значения кровяного давления, выполняемая после операции сжимания, и операция отпускания сжимания плеча манжетой 300, выполняемая после измерительной операции, автоматически выполняются без перерыва.
Операция сжимания плеча 100 манжетой 300 и операция отпускания сжимания плеча 100 манжетой 300 выполняются посредством выполнения операции сжимания основной части 340 манжеты механизмом 500 вращения и операции освобождения механизма 500 вращения, подлежащим описанию в дальнейшем.
Как также показано на фиг. 20, в состоянии, в котором редукторный электродвигатель 510 приводится во вращательное движение в переднем направлении, выходной валик 510c редукторного электродвигателя 510 вращается в переднем направлении, на валик 557a передается вращательное усилие через зубчатые колеса 550, 560, 570, и валик 580 вращения вращается в переднем направлении (направлении по стрелке, показанной на фиг. 19).
Когда валик 580 вращения вращается в переднем направлении, зубья 346 зубчатого колеса поворачиваются, и одна концевая сторона 340a и другая концевая сторона 340b основной части 340 манжеты подаются в направлении, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 340 манжеты уменьшается, через отверстия 345 для зацепления основной части 340 манжеты. Операция сжимания плеча манжетой 300 исполняется посредством операции подачи.
Во время приведения редукторного двигателя 510 во вращательное движение в переднем направлении электромагнитный тормоз 520 находится в состоянии, в котором валик 510a1 вращения участка 510a электродвигателя редукторного электродвигателя 510 не сдерживается, и участок 510a электродвигателя приводится в движение без наложения ограничения на его работу.
В состоянии, в котором редукторный электродвигатель 510 приводится во вращательное движение в реверсном направлении, выходной валик 510c редукторного электродвигателя 510 вращается в реверсном направлении, на валик 570a передается вращательное усилие через зубчатые колеса 550, 560, 570, и валик 580 вращения вращается в реверсном направлении.
Когда валик 580 вращения вращается в реверсном направлении, зубья 346 зубчатого колеса поворачиваются, и одна концевая сторона 340a и другая концевая сторона 340b основной части 340 манжеты подаются в направлении, в котором внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 340 манжеты увеличивается, через отверстия 345 для зацепления основной части 340 манжеты. Операция освобождения плеча манжетой 300 исполняется посредством операции подачи.
Во время приведения редукторного двигателя 510 во вращательное движение в реверсном направлении электромагнитный тормоз 520 находится в состоянии, в котором валик 510a1 вращения участка 510a электродвигателя редукторного электродвигателя 510 не сдерживается, и участок 510a электродвигателя приводится в движение без наложения ограничения на его работу.
В состоянии, в котором редукторный электродвигатель 510 не приводится во вращательное движение ни в переднем направлении, ни в реверсном направлении, то есть когда редукторный электродвигатель 510 останавливается, валик 510a1 вращения участка 510a электродвигателя редукторного электродвигателя 510 сдерживается электромагнитным тормозом 520.
В соответствующем состоянии тормозное усилие электромагнитного тормоза 520 прилагается к валику 580 вращения через валик 510a1 вращения участка 510a электродвигателя, участок 510b замедления, выходной валик 510c и зубчатые колеса 550, 560, 570, и валик 570a, так что вращательное действие зубьев 346 зубчатого колеса ограничено. Следовательно, в соответствующем состоянии стопорятся как операция сжимания, так и операция освобождения основной части 340 манжеты зубьями 436 зубчатого колеса, и внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 340 манжеты сохраняется постоянным.
В устройстве 3 измерения кровяного давления, имеющем вышеописанную конфигурацию, валик 580 вращения приводится в движение в направлении, в котором одна концевая сторона 340a и другая концевая сторона 340b основной части 340 манжеты дополнительно уменьшают внутренний диаметр цилиндрической формы таким образом, что одна концевая сторона 340a и другая концевая сторона 340b основной части 340 манжеты перемещаются одновременно. В результате можно легко уменьшать внутренний диаметр цилиндрической формы основной части 340 манжеты, и можно легко и быстро оборачивать основную часть 340 манжеты вокруг места измерения. В процессе управления измерением кровяного давления измерение выполняется в последовательности операций, аналогичной последовательности операций, представленной во втором варианте осуществления.
Поскольку пневматическая камера 343 зафиксирована к основанию 352 участка 350 захвата, положение пневматической камеры 343 не изменяется при оборачивании основной части 340 манжеты вокруг плеча 100, вследствие чего возможно правильное сжатие артерии, и можно повысить точность измерения.
Вышеописанный вариант осуществления относится к конфигурации, в которой основной блок и манжета являются раздельными компонентами, но конфигурация не ограничена раздельной конструкцией, и настоящее изобретение применимо к устройству измерения кровяного давления, в котором основной блок и манжета составляют одно целое. При упоминании числа, величины и т.п. в вышеописанном варианте осуществления объем изобретения не обязательно ограничен числом, величиной и т.п., если нет конкретного указания. Следует понимать, что изначально предполагается возможность сочетания конфигурации, управления измерением кровяного давления и т.п., описанными в каждом из представленных выше вариантов осуществления.
Выше описаны варианты осуществления настоящего изобретения, однако, следует понимать, что варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, являются наглядными во всех отношениях и не подлежат толкованию в смысле ограничения. Объем настоящего изобретения определяется формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием, и толкования, эквивалентные формуле изобретения, и все модификации, находящиеся в пределах объема ее притязаний, не выходят за пределы объема настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ СИМВОЛИЧЕСКИХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1, 2, 3 устройство измерения кровяного давления
10 основной блок
14, 327 дисплейный блок
16, 328 блок управления
20, 300 манжета
30 плечевая опорная стойка
31 опорная поверхность под плечо
31a криволинейная поверхность
32 корпусная часть
33 опорная часть
34 локтевая установочная секция
35 локтевая посадочная поверхность
35a переключатель
36 направляющий ролик
40, 340 основная часть манжеты
40a, 340a одна концевая сторона
40b, 340b другая концевая сторона
41, 341 наружная ткань
42, 342 гибкий элемент
43, 343 пневматическая камера
44, 344 внутренняя ткань
45, 345 отверстие для зацепления
46, 346 зуб зубчатого колеса
47, 580 валик вращения
47a подшипниковый элемент
48, 64 механизм сцепления
50 рукоятка
60 механизм сцепления/расцепления
61 сдвижная кнопка
63 валик сцепления
65 штифт зацепления
66 канавка
70 воздушная трубка
71 соединительный кабель
100 плечо
200 моментный электродвигатель
211, 311 CPU (центральный процессор)
213, 313 датчик давления
214, 314 воздушный насос
215, 315 воздушный клапан
216 счетная схема точной настройки механизма сцепления/расцепления/окружности плеча
320 усилитель
321 схема управления приводом насоса
322 схема управления приводом клапана
323 схема управления приводом электромагнитного тормоза
324 схема управления приводом электродвигателя
325 схема A/D (аналого-цифрового) преобразования
326 память
350 участок захвата
350a первый паз
350b второй паз
351 корпус
352 основание
353 захват
355 нажимная кнопка
500 механизм вращения
510 редукторный электродвигатель
510a участок электродвигателя
510a1 валик вращения
510b участок замедления
510c выходной валик
520 электромагнитный тормоз
546 опорная рама
550, 560, 570 зубчатое колесо
557a, 560 валик.