JP2009297223A - 血圧情報測定装置におけるカフ構造、および血圧情報測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カフの測定部位への巻き付け状態を適切とすることができ、精度良く血圧情報を測定できるカフ構造のカフを備えた血圧情報測定装置を提供する。
【解決手段】血圧情報測定装置１は、腕帯５に測定用の空気袋１３Ａと、空気袋１３Ａに積層された複数の空気袋１３Ｂとが内包され、これらが各々電磁弁を介してエアポンプ２１、圧力センサ２３、および排気弁２２等に接続されている。空気袋１３Ａ，１３Ｂにはこれらの荷重分布を検知する検知シート１６が積層されている。ＣＰＵ４０に構成される判定部４０３は検知シート１６で検知された荷重分布より腕帯５の巻き付け状態を判定し、センサ測定時、空気袋１３Ａに接続された電磁弁１４Ａが開放されて空気袋１３Ａの内圧が所定圧に加圧された後、上記判定結果に応じて、荷重が適切でない位置の空気袋１３Ｂに接続された電磁弁１４Ｂが開放されて、当該空気袋１３Ｂの内圧が制御される。
【選択図】図３

Description

この発明は血圧情報測定装置におけるカフ構造、および血圧情報測定装置に関し、特に、複数の空気袋を内包するカフ構造、および当該カフを利用して血圧情報を測定する血圧情報測定装置に関する。

血圧や脈波などの血圧情報を測定することは、動脈硬化度の判定に有用である。
上腕の脈波から動脈硬化度を判定する技術として、特開２００７−４４３６２号公報（以下、特許文献１）は、血圧測定用のカフと脈波測定用のカフとの二重構造を備えた技術を開示している。また、カフよりも上流から伝播されるノイズを遮断して正確な血圧値を測定しようとする技術として、特開２０００−７９１０１号公報（以下、特許文献２）は、動脈圧迫用のカフと、血圧測定用のカフとを分離した二重構造を備えた技術を開示している。同様に、脈波を測定する技術として、測定用カフと圧迫用カフとを分離した構成を備えた技術を特開２００６−３３４１５３号公報（以下、特許文献３）が開示している。

さらに、特開２００４−２５４７１７号公報（以下、特許文献４）は、動脈への圧迫力を均一にして正確な血圧測定を行なうために、圧迫用カフと測定用カフとを積層状態とする技術を開示している。
特開２００７−４４３６２号公報 特開２０００−７９１０１号公報 特開２００６−３３４１５３号公報 特開２００４−２５４７１７号公報

しかしながら、カフが正しく巻付けられていることが血圧情報の測定の前提とされているにも関わらず、カフの巻付け方法は被験者に依存している上に、特許文献１に開示されている装置ではカフの巻付け状態を検知できる機能・構造はない。そのため、特許文献１に開示されている装置では、カフの巻き付けが最適な状態、いわゆるぴったり巻きでない状態であっても、そのまま被験者が測定してしまい、適切な測定結果を得ることができない場合がある、という問題がある。また、特許文献１に開示されている装置では、圧迫力の調整が必要な箇所の特定と、その該当箇所のみの圧迫力の調整とができないため、より正確な血圧情報を測定できない場合がある、という問題もある。

また、特許文献２に開示されている構造では、動脈への圧迫が均一に行われないために、測定用空気袋をカフの中央部に配置しなければならなく、圧迫用の空気袋も一体構造となっており、測定用空気袋の容量が大きくなってしまう、という問題がある。また、生体に対するカフ装着時の中心位置のずれやカフの巻き方のばらつきが測定結果に影響を与えることから、正確に血圧情報を検出できない場合がある、という問題もある。

また、特許文献３に開示されている構造では、カフの装着の巻付け不良（ゆる巻き、腕に対する不均一な巻付け）の検出・補正に対しては、構造上カフ全体の圧迫力が変更されるだけで、圧迫が不均一となっている部位のみを調整することができない。そのため、血圧情報が正確に測定されない場合がある、という問題がある。

また、特許文献４に開示されている構造は圧迫用カフと測定用カフとが連通した構成であるので、拍動が圧迫用カフを介して測定用カフに伝達されてしまう。また、カフの容量が大きくなる上記構造では脈波振動が吸収されてしまう。そのため、脈波の振幅等の血圧情報が正確に測定されない場合がある、という問題がある。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであって、カフの測定部位への巻き付け状態を適切とすることができ、精度良く血圧情報を測定できる血圧情報測定装置におけるカフ構造、および血圧情報測定装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、血圧情報測定装置におけるカフ構造は測定部位の周囲に装着されるカフの構造であって、測定部位に装着された状態で測定部位に近い側から遠い側へ、荷重分布を検知するための検知装置、第１空気袋、および第２空気袋を、この順に積層して内包し、第１空気袋および第２空気袋は、各空気袋の内圧を独立に制御する制御手段に接続され、検知装置は制御手段に接続されて、第１空気袋および第２空気袋による荷重の分布を検出して制御手段に検出結果を入力し、制御手段は、検出結果に基づいて第２空気袋の内圧を制御することで第１空気袋による測定部位への圧迫状態を変化させ、第１空気袋の内圧変化に基づいて血圧情報が測定される。

本発明の他の局面に従うと、血圧情報測定装置は測定部位に装着されるカフを備えて、カフは、測定部位に装着された状態で測定部位に近い側から遠い側へ、荷重分布を検知するための検知装置、第１空気袋、および第２空気袋を、この順に積層して内包し、第１空気袋および第２空気袋の少なくとも一部の空気袋を含んで構成される領域に接続されて、その領域の内圧を制御する制御手段と、上記領域に接続されて、上記領域の内圧を測定するセンサと、検知装置に接続されて、第１空気袋および第２空気袋による荷重の分布を取得する取得手段と、取得手段に接続されて、荷重の分布に基づいて測定部位へのカフの装着状態を判定する判定手段と、判定手段および制御手段に接続されて、判定手段での判定結果に基づいて第２空気袋の内圧を調整する調整手段と、センサに接続されて、測定部位にカフが装着された状態での第１空気袋の内圧変化に基づいて、血圧情報を算出する測定手段とをさらに備える。

好ましくは、第２空気袋は、カフが測定部位に装着された状態での、測定部位の周方向に一致する方向、および周方向に直交する方向に対して、少なくとも２以上並んで配置される複数の空気袋からなる。

好ましくは、血圧情報測定装置は、第１空気袋および第２空気袋の、上記領域に対する接続状態を独立に切り替える切替手段をさらに備える。

より好ましくは、血圧情報測定の際、切替手段は上記領域に第１空気袋を接続し第２空気袋を接続しない第１の状態とし、制御手段は第１の状態において第１空気袋の内圧を所定圧となるよう制御し、第１空気袋の内圧が所定圧となると、切替手段は上記領域に第１空気袋を接続せず第２空気袋を接続する第２の状態とし、判定手段は、第２の状態において取得手段で取得された荷重の分布に基づいてカフの装着状態を判定し、調整手段は、判定手段での判定結果に基づいて、第２の状態において第２空気袋の内圧を調整する。

好ましくは、血圧情報測定の際、判定手段においてカフの装着状態が適切であると判定された後、調整手段が第２空気袋の内圧を所定圧加圧し、制御手段は、第１空気袋からなる領域の内圧を所定圧に対応した圧力分減圧する。

好ましくは、血圧情報測定装置は、調整手段での調整状況を表示する表示手段をさらに備える。

本発明かかるカフ構造のカフを備える血圧情報測定装置を用いることで、血圧情報を測定する際に、測定部位に対して均一な圧迫力でカフを巻き付けることができ、精度よく血圧情報を測定することができる。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。

図１は、本発明の実施の形態にかかる血圧情報測定装置（以下、測定装置と略する）の外観の具体例を示す図である。図２（Ａ）は、図１に示す測定装置を用いて血圧情報を測定する際の測定姿勢を示す模式断面図である。ここで「血圧情報」とは、生体から測定して得られる、血圧に関連する情報を指し、具体的には、血圧値、脈波波形、心拍数、などが該当する。

図１に示すように、測定装置１は、基体２と、基体２に接続され、測定部位である上腕に装着される腕帯（カフ）５とを含み、これらがエアチューブ８で接続されている。基体２の正面には、測定結果を含む各種の情報を表示する表示部４および測定装置１に対して各種の指示を与えるために操作される操作部３が配される。操作部３は電源をＯＮ／ＯＦＦするために操作される電源スイッチ３１、および測定の開始を指示するために操作される測定開始スイッチ３２を含む。

上述の測定装置１を用いた血圧情報の測定に際しては、図２（Ａ）に示すように、腕帯５を測定部位である上腕５０に巻き回す。その状態で測定開始スイッチ３２が押下されることで血圧が測定される。腕帯５は、図２（Ａ）に示されるように、生体を圧迫し、血圧を測定するために用いられる空気袋である空気袋１３Ａと、空気袋１３Ａの生体への圧迫を補助するための、複数の空気袋１３Ｂと、後述する荷重検知シート１６とを内包する。詳しくは、図２（Ｂ）は、腕帯５の断面の一部を模式的に示す図である。図２（Ｂ）において、上方が図２（Ａ）のように測定部位である上腕５０に装着した場合の内側、つまり上腕側であり、下方が外側、つまり上腕から遠い側である。図２（Ｂ）を参照して、腕帯５には、測定部位である上腕５０に装着された際に、上腕側から、荷重検知シート１６、空気袋１３Ａ、および複数の空気袋１３Ｂがこの順に積層された状態で備えられる。図２（Ａ）、図２（Ｂ）の例では、空気袋１３Ｂが４個、動脈に沿った方向に並んで設けられている。

図３は、測定装置１の機能ブロックを示す図である。図３を参照して、測定装置１は、空気袋１３Ｂとして、腕帯５内に、各々独立した複数（Ｋ個）の空気袋１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，…，１３Ｂ−Ｋを含む。以降、複数の空気袋１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，…，１３Ｂ−Ｋを代表させて空気袋１３Ｂと称するものとする。複数の空気袋１３Ｂは、好ましくは、腕帯５を上腕５０に装着した状態での腕周方向および（周方向に直交する方向である）動脈方向に一致する各方向に、複数個、つまり少なくとも２個以上並んで配置される。上記動脈方向の空気袋１３Ｂの数は図２（Ａ）、図２（Ｂ）では４個である例が示されているが４個に限定されない。また、各空気袋１３Ａのサイズも特定のサイズに限定されない。好ましくは、空気袋１３Ｂは空気袋１３Ａをすべて覆う数、大きさである。

荷重検知シート１６は、巻き回された上腕５０からの脈動を空気袋１３Ａに伝播できるよう、軟質材で構成される。荷重検知シート１６は、複数の小エリアであるブロックに分割され、ブロックごとに荷重を検知する。なお、荷重探知シート１６の各ブロックは、空気袋１３を構成する空気袋１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，…，１３Ｂ−Ｋに各々対応する必要はない。また、荷重検知シート１６における荷重の検知方法について本発明において特定の方法には限定されない。たとえば、荷重検知シート１６は、静電容量式の荷重検知装置であって、荷重に応じた静電容量の変化を検出することで荷重を検知するとしてもよい。以下の説明では、１つの具体例として、荷重検知シート１６が静電容量式の荷重検知装置であるものとする。荷重検知シート１６は荷重検知シート制御回路１７に接続され、荷重検知シート制御回路１７によって荷重を検知するための電圧が印加される。また、荷重検知シート１６の静電容量の変化がブロックごとに荷重検知シート制御回路１７に入力される。

空気袋１３Ａには、電磁弁１４Ａが接続される。空気袋１３Ｂには、各々、電磁弁１４Ｂ−１，１４Ｂ−２，…，１４Ｂ−Ｋが接続される。以降、電磁弁１４Ｂ−１，１４Ｂ−２，…，１４Ｂ−Ｋを代表させて電磁弁１４Ｂと称するものとする。空気袋１３Ａ，１３Ｂは各々、電磁弁１４Ａ，１４Ｂを介してエアチューブ８に接続されている。電磁弁１４Ａ，１４Ｂが閉塞されることで、対応する空気袋はエアチューブ８に接続されず、当該空気袋のみで閉じた領域となる。この空気袋の状態を「独立した」状態と称している。電磁弁１４Ａ，１４Ｂが開放されることで、対応する空気袋はエアチューブ８に接続され、エアチューブ８を介して、他の（対応する電磁弁１４Ａ，１４Ｂが開放されている）空気袋とも接続された状態となる。すべての電磁弁１４Ａ，１４Ｂにはマルチプレクサ２４が接続され、マルチプレクサ２４に電磁弁駆動回路２５が接続される。そのため、電磁弁１４Ａ，１４Ｂのうちマルチプレクサ２４で選択された１の電磁弁が電磁弁駆動回路２５によって駆動されて開閉する。

エアチューブ８には、さらに、エアポンプ２１、排気弁２２、および圧力センサ２３が接続される。エアポンプ２１はエアポンプ駆動回路２６に接続され、エアポンプ駆動回路２６によって駆動されて空気袋１３Ａ，１３Ｂに圧縮気体を送り込む。排気弁２２は排気弁駆動回路２７に接続され、排気弁駆動回路２７によって駆動されて開閉する。排気弁２２が閉塞されることで、エアチューブ８および電磁弁１４Ａ，１４Ｂが開放されてエアチューブ８に接続状態となっている空気袋１３Ａ，１３Ｂ内の圧力が維持される。排気弁２２が開放されることで、エアチューブ８および電磁弁１４Ａ，１４Ｂが開放されてエアチューブ８に接続状態となっている空気袋１３Ａ，１３Ｂ内の空気が排出される。圧力センサ２３は、エアチューブ８および電磁弁１４Ａ，１４Ｂが開放されてエアチューブ８に接続状態となっている空気袋１３Ａ，１３Ｂ内の圧力を検出し、その検出値に応じた信号を増幅器２８に対して出力する。増幅器２８は、圧力センサ２３から出力される信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器２９に出力する。Ａ／Ｄ変換器２９は、増幅器２８から出力されたアナログ信号をデジタル化する。

荷重検知シート制御回路１７、マルチプレクサ２４、電磁弁駆動回路２５、エアポンプ駆動回路２６、排気弁駆動回路２７、およびＡ／Ｄ変換器２９にはＣＰＵ（Central Processing Unit）４０が接続される。さらに、ＣＰＵ４０には、操作部３、表示部４、およびメモリ４１が接続される。メモリ４１は、測定結果や、ＣＰＵ４０で実行されるプログラムを記憶する。また、メモリ４１は、先述の荷重検知シート１６の各ブロックとその位置にある空気袋１３Ｂとの対応関係を記憶する。ＣＰＵ４０は、操作部３から入力された操作信号に基づいてメモリ４１に記憶されるプログラムを実行することで制御信号を生成し、荷重検知シート制御回路１７、電磁弁駆動回路２５、エアポンプ駆動回路２６、および排気弁駆動回路２７に出力する。荷重検知シート制御回路１７、電磁弁駆動回路２５、エアポンプ駆動回路２６、および排気弁駆動回路２７はＣＰＵ４０からの制御信号に従って、各々、荷重検知シート１６、電磁弁１４、エアポンプ２１、および排気弁２２を駆動させる。また、ＣＰＵ４０は、Ａ／Ｄ変換器２９からデジタル化された圧力センサ２３での検出値を取得し、測定結果としてメモリ４１の所定領域に格納する。また、ＣＰＵ４０は、荷重検知シート制御回路１７から、荷重検知シート１６のブロックごとの荷重を取得し、後述する巻き付けの判定を行なう。また、表示部４に表示させるための処理を行ない、表示部４に表示させるための制御信号を出力する。

ＣＰＵ４０は取得部４０１、判定部４０３、および調整部４０５を含む。これらは、ＣＰＵ４０が操作部３から入力される操作信号に基づいてメモリ４１に記憶されている所定のプログラムを実行することで、ＣＰＵ４０に形成される。取得部４０１は、荷重検知シート制御回路１７から、荷重検知シート１６のブロックごとの荷重を取得する。取得部４０１で取得されたブロックごとの荷重は判定部４０３に入力される。

判定部４０３は、入力されたブロックごとの荷重を用いて、腕帯５の測定部位である上腕５０への巻き付けが適切であるか否かを判定する。判定部４０３での判定結果は、調整部４０５に入力される。調整部４０５は、入力された判定結果に基づいて、腕帯５の上腕５０への巻き付けを調整するため、調整を要する空気袋１３Ｂを特定し、当該空気袋１３Ｂの圧力を調整する。

ＣＰＵ４０は、マルチプレクサ２４に、上記調整を要する空気袋１３Ｂを示す制御信号を出力する。マルチプレクサ２４は入力された制御信号に従って、複数の電磁弁１４Ｂ−１，…，１４Ｂ−Ｋのうち該当する空気袋１３Ｂに対応した電磁弁１４Ｂを、電磁弁駆動回路２５によって駆動される駆動弁として選択する。

図４は、測定装置１での、血圧情報を測定する際の測定動作を示すフローチャートである。図４に示される動作は、被験者等が基体２の操作部３に設けられた測定ボタンを押下することにより、開始し、ＣＰＵ４０がメモリ４１に記憶されるプログラムを読み出して図３に示される各部を制御することによって実現されるものである。

図４を参照して、ステップＳ１０１でＣＰＵ４０は排気弁駆動回路２７に制御信号を出力して排気弁２２を閉塞し、かつ電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力してすべての電磁弁１４を開放した後、ステップＳ１０３でポンプ駆動回路２６に制御信号を出力してエアポンプ２１を駆動させ、すべての空気袋１３Ａ，１３Ｂおよびエアチューブ８からなる閉領域の内圧（以降、空気袋１３Ａ，１３Ｂ内圧と称する）が予め規定されている設定された圧力に達するまで加圧する。ここでの設定された圧力は、この後の圧力調整の際に、空気袋１３Ｂに空気を注入することも、空気袋１３Ｂから空気を排気することも可能なように、空気袋１３Ｂの容量の半分程度の空気が注入された場合の圧力であることが好ましい。

空気袋１３Ａ，１３Ｂ内圧が設定された圧力に達すると（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ステップＳ１０７でＣＰＵ４０は電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して空気袋１３Ｂに接続されるすべての電磁弁１４Ｂを閉塞する。この状態で、空気袋１３Ａがエアチューブ８に接続され、ステップＳ１０９でＣＰＵ４０はこれらからなる閉領域の内圧である空気袋１３Ａ内圧が、予め規定されている目標圧に達するまでエアポンプ２１での加圧を続行する。ここでの目標圧は、好ましくは、一般的な最高血圧と最低血圧との中間値である。具体的には１００mmHg程度の圧力とする。または、過去の測定値がメモリ４１に記憶されている場合、最高血圧と最低血圧との中間値が採用されてもよい。空気袋１３Ａ内圧が目標圧に達すると、ステップＳ１１１でＣＰＵ４０はポンプ駆動回路２６に制御信号を出力してエアポンプ２１の駆動を停止させ、空気袋１３Ａの加圧を停止する。さらに、電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して空気袋１３Ａに接続される電磁弁１４Ａを閉塞する。これにより、空気袋１３Ａ，１３Ｂはいずれも独立した状態となり、各々の内圧が維持される。

その状態で、ステップＳ１１３でＣＰＵ４０は荷重検知シート制御回路１７に制御信号を出力して、取得部４０１で荷重検知シート１６のブロックごとの荷重を取得し、荷重分布を検出する。そして、ステップＳ１１５で、判定部４０３においてステップＳ１１３で得られた荷重分布に基づいて腕帯５の上腕５０への巻き付けが適切であるか否か判定される。その際、好ましくは、ＣＰＵ４０は表示部４に「ぴったり巻き検出中」などの、荷重分布の検出中である旨を表示させるための処理を行なう。

ステップＳ１１５での判定部４０３の巻き付けの判定の具体例として次のような判定方法が挙げられる。すなわち、荷重検知シート１６の各ブロックの荷重と全体での荷重の平均値とを比較して、各ブロックの荷重が平均値に対して一定の範囲内（たとえば±１０％程度）であり、かつその平均値が一定値以上となる場合、すなわち、圧迫力がほぼ均一であるが、全体的に締め付け荷重が高い状態を全体として圧迫が過剰な状態である「きつ巻き」と判定する。また、各ブロックの荷重が平均値に対して一定の範囲内（たとえば±１０％程度）であり、かつその平均値が一定値以下となる場合、すなわち、圧迫力がほぼ均一であるが、全体的に締め付け荷重が低い状態）を全体として圧迫が不足した状態である「ゆる巻き」と判定する。上記「一定値」は、好ましくは、「きつ巻き」を判定する際には３０mmHg程度以上、「ゆる巻き」を判定する際には５mmHg程度以下である。

また、他の巻き付けの状態の判定として、次のような判定方法が挙げられる。すなわち、荷重検知シート１６のブロックの荷重が平均値よりも一定の値以上であるブロックが検出された場合、当該ブロックに対応した箇所の圧迫が過剰な状態である「過圧迫」と判定する。また、荷重検知シート１６のブロックの荷重が平均値よりも一定の値を下回るブロックが検出された場合、当該ブロックに対応した箇所の圧迫が不足した状態である「圧迫力不足」と判定する。上記「一定の値」は、空気袋１３Ａのみを加圧するよりも前の段階、つまり上記ステップＳ１０７よりも以前である場合には、好ましくは２０mmHg程度である。空気袋１３Ａのみを加圧する以降の段階、つまり上記ステップＳ１０７以降である場合には、好ましくは１０mmHg程度である。なぜなら、空気袋１３Ａの加圧後では、上腕５０への腕帯５の拘束が安定する。そのため巻き付けを判定（過圧迫/圧迫不足）する際の圧力差（範囲）を小さくすることができるためである。

ステップＳ１１５の判定の結果、巻き付けが適切でなく、空気袋１３Ｂを用いて圧力調整が必要と判定された場合（ステップＳ１１７で「調整要」）、つまり、巻き付けの状態が「きつ巻き」、「ゆる巻き」、「過圧迫」、または「圧迫力不足」と判定された場合、ステップＳ１１９で調整部４０５が圧力調整を実行する。その際、好ましくは、ＣＰＵ４０は表示部４に「ぴったり巻き調整中」などの、巻き付けの調整中である旨を表示させるための処理を行なう。ステップＳ１１９の圧力調整が行なわれるごとに判定部４０３において巻き付けが適切であるか否か判定され（ステップＳ１１５）、巻き付けが適切で、空気袋１３Ｂを用いた圧力調整が不要と判定されると（ステップＳ１１７で「調整不要」）、ＣＰＵ４０は表示部４に「ぴったり巻き調整完了」などの、巻き付けの調整が完了した状態である旨を表示させるための処理を行なう（ステップＳ１２１）。

ステップＳ１２３でＣＰＵ４０は電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して、すべての電磁弁１４Ａを開放し、電磁弁１４Ｂを閉塞する。これによって、エアチューブ８には空気袋１３Ａ，１３Ｂのうち測定用空気袋である空気袋１３Ａのみが接続されている状態となる。この状態では、空気袋１３Ａは測定用の空気袋および圧迫用の空気袋として機能し、空気袋１３Ｂは補助的な圧迫用の空気袋として機能している。その状態でＣＰＵ４０は圧力センサ２３からの圧力信号に基づいて空気袋１３Ａの内圧に重畳した動脈の容積変化に伴う振動成分を抽出することで血圧情報を測定し、最高血圧および最低血圧の算出や、脈波を測定する。血圧情報の測定が完了すると、ステップＳ１２５でＣＰＵ４０からの制御信号に従ってすべての電磁弁１４Ａ，１４Ｂおよび排気弁２２が開放され、すべての空気袋１３Ａ，１３Ｂ内の空気が排気される。また、ステップＳ１２７で、ステップＳ１２３で得られた血圧値や脈波から得られた値が測定結果として表示部４に表示される。

上記ステップＳ１１９では、調整部４０５において、ステップＳ１１５での判定結果に応じた圧力調整が行なわれる。具体的に、「過圧迫」、「圧迫力不足」、「きつ巻き」、および「ゆる巻き」と判定された各々の場合に行なわれる圧力調整動作について、図５〜図８を用いて説明する。

図５を参照して、上記ステップＳ１１５で巻き付けの状態が「過圧迫」であると判定された場合、ステップＳ２０１でＣＰＵ４０の調整部４０５は、メモリ４１に記憶されている荷重検知シート１６の各ブロックと空気袋１３Ｂとの対応関係を参照して、上述の、荷重が荷重検知シート１６全体の平均値よりも一定の値以上であるブロックに対応する空気袋１３Ｂを特定し、電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して当該空気袋１３Ｂに接続されている電磁弁１４Ｂを開放する。この状態で、空気袋１３Ａ，１３Ｂのうち、荷重が上記平均値よりも一定の値以上であるブロックに対応する空気袋１３Ｂのみがエアチューブ８に接続され、これらで閉領域が構成されている。そして、調整部４０５は排気弁駆動回路２７に制御信号を出力して排気弁２２を開放する。これにより、上記閉領域の内圧である空気袋１３Ｂ内圧の減圧が開始される。そして、空気袋１３Ｂ内圧が上述の目標値に達するまで減圧された時点で（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、ステップＳ２０５で調整部４０５は電磁弁駆動回路２５および排気弁駆動回路２７に制御信号を出力して、開放されていた電磁弁１４Ｂおよび排気弁２２を閉塞する。

以上の調整動作により、上記ステップＳ１１５で「過圧迫」であると判定された箇所にある空気袋１３Ｂの内圧が減圧され、その部分の圧迫力が減ぜられる。それにより、全体として適切な圧迫力となり、腕帯５の上腕５０への巻き付けが適切になる。

図６を参照して、上記ステップＳ１１５で巻き付けの状態が「圧迫不足」であると判定された場合、ステップＳ３０１で調整部４０５は、メモリ４１に記憶されている荷重検知シート１６の各ブロックと空気袋１３Ｂとの対応関係を参照して、上述の、荷重が荷重検知シート１６全体の平均値よりも一定の値を下回るブロックに対応する空気袋１３Ｂを特定し、電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して当該空気袋１３Ｂに接続されている電磁弁１４Ｂを開放する。この状態で、空気袋１３Ａ，１３Ｂのうち、荷重が上記平均値よりも一定の値を下回るブロックに対応する空気袋１３Ｂのみがエアチューブ８に接続され、これらで閉領域が構成されている。そして、ステップＳ３０３で調整部４０５はポンプ駆動回路２６に制御信号を出力してエアポンプ２１を駆動させ、上記閉領域の内圧である空気袋１３Ｂ内圧の加圧を開始する。空気袋１３Ｂ内圧が設定された圧力に達すると（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、ステップＳ３０７で調整部４０５は電磁弁駆動回路２５および排気弁駆動回路２７に制御信号を出力して、開放されていた電磁弁１４Ｂを閉塞し、エアポンプ２１の駆動を停止する。

以上の調整動作により、上記ステップＳ１１５で「圧迫不足」であると判定された箇所にある空気袋１３Ｂの内圧が加圧され、その部分の圧迫力が増加される。それにより、全体として適切な圧迫力となり、腕帯５の上腕５０への巻き付けが適切になる。

図７を参照して、上記ステップＳ１１５で巻き付けの状態が「きつ巻き」であると判定された場合、ステップＳ４０１で調整部４０５は、電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して空気袋１３Ｂに接続されているすべての電磁弁１４Ｂを開放する。この状態で、空気袋１３Ａ，１３Ｂのうち、すべての空気袋１３Ｂがエアチューブ８に接続され、これらで閉領域が構成されている。そして、調整部４０５は排気弁駆動回路２７に制御信号を出力して排気弁２２を開放する。これにより、上記閉領域の内圧である空気袋１３Ｂ内圧の減圧が開始される。そして、空気袋１３Ｂ内圧が上述の目標値に達するまで減圧された時点で（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、ステップＳ４０５で調整部４０５は電磁弁駆動回路２５および排気弁駆動回路２７に制御信号を出力して、開放されていた電磁弁１４Ｂおよび排気弁２２を閉塞する。

以上の調整動作により、上記ステップＳ１１５で全体として圧迫が過剰な状態である「きつ巻き」であると判定された場合には、空気袋１３Ｂすべてについて減圧され、全体的に圧迫力が減ぜられる。それにより、全体として適切な圧迫力となり、腕帯５の上腕５０への巻き付けが適切になる。

図８を参照して、上記ステップＳ１１５で巻き付けの状態が「ゆる巻き」であると判定された場合、ステップＳ５０１で調整部４０５は、電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して空気袋１３Ｂに接続されているすべての電磁弁１４Ｂを開放する。この状態で、空気袋１３Ａ，１３Ｂのうち、すべての空気袋１３Ｂがエアチューブ８に接続され、これらで閉領域が構成されている。そして、ステップＳ５０３で調整部４０５はポンプ駆動回路２６に制御信号を出力してエアポンプ２１を駆動させ、上記閉領域の内圧である空気袋１３Ｂ内圧の加圧を開始する。空気袋１３Ｂ内圧が設定された圧力に達すると（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、ステップＳ５０７で調整部４０５は電磁弁駆動回路２５および排気弁駆動回路２７に制御信号を出力して、開放されていた電磁弁１４Ｂを閉塞し、エアポンプ２１の駆動を停止する。

以上の調整動作により、上記ステップＳ１１５で全体として圧迫が不足している状態である「ゆる巻き」であると判定された場合には、空気袋１３Ｂすべてについて加圧され、全体的に圧迫力が増加される。それにより、全体として適切な圧迫力となり、腕帯５の上腕５０への巻き付けが適切になる。

測定装置１において上記調整動作を含む測定動作が実行されることで、腕帯５の上腕５０への巻き付け状態が適切でない場合であっても、空気袋１３Ｂの内圧制御で調整可能な範囲内であれば腕帯５０を巻き直すことなく、空気袋１３Ｂの圧力を調整することで圧迫力を調整することができる。これにより、測定時間を短縮することができ、被験者の負担を減じることができる。また、人の手による腕帯５の巻き付け動作によって発生する巻き付け状態のばらつき（ゆる巻き、きつ巻き）による測定結果への影響を抑制することができる。これにより、測定結果の信頼性を向上させることができる。また、巻き付け状態のばらつきや、生体の体組成（筋肉量・骨格等）に応じて、必要な箇所のみ局所的に圧迫力を調整することができる。すなわち、巻き付けの個人差や生体の体組成（筋肉量・骨格等）の個人差に依存することなく、適切な巻き付け状態とすることができる。これにより、測定精度を向上させることができる。さらに、上述の調整動作では、測定用の空気袋である空気袋１３Ａ内の空気容量を直接変化（増加）させるのではなく、圧迫力を補助するための空気袋である空気袋１３Ｂ内の空気容量を変化させることで圧迫力を調整することができる。そのため、測定用の空気袋の空気容量を増加させる場合と比較して脈動の空気袋１３Ａ内の空気への吸収を抑えることができ、測定精度を向上させることができる。

なお、上の例では、上記ステップＳ１１５で、具体的に、「過圧迫」、「圧迫力不足」、「きつ巻き」、および「ゆる巻き」のうちのいずれかが判定されるものとしているが、いずれか１つの状態のみ、その状態に該当しているか否かが判定されて、その状態に応じた調整動作がなされてもよい。または、好ましくは、上記ステップＳ１１５では、全体的な圧迫力の過不足の判定である、「きつ巻き」または「ゆる巻き」である状態であるか否かの判定が行なわれ、上記ステップＳ１１９で図７、図８に示された調整動作が行なわれた後に、さらに上記ステップＳ１１５で、局所的な圧迫力の過不足の判定である、「過圧迫」または「圧迫力不足」である状態であるか否かの判定が行なわれて上記ステップＳ１１９で図５、図６に示された調整動作が行なわれる。つまり、好ましくは、局所的に圧迫力を調整する前に全体的な圧迫力を調整する。なぜなら、上記ステップＳ１１１までの動作が終了した時点ですべての空気袋１３Ｂの圧力は一定状態であるため、空気袋１３Ｂに接続されるすべての電磁弁１４Ｂを開放することにより、一度のエアポンプ２１または排気弁２２の操作で全体の圧力調整をすることができるためである。これにより、巻き付けを調整するための時間を短縮することができ、測定時間全体を抑えることができる。

ところで、先述のように、測定用の空気袋の容量が大きくなると脈動が空気袋内の空気に吸収されやすくなるため、測定精度に影響を及ぼすことは知られている。そのため、測定精度を向上させるためには、測定用の空気袋である空気袋１３Ａ内の空気量が少ない方がよい。そこで、図９に示されるように、測定装置１では、好ましくは、上記ステップＳ１１７で腕帯５の巻き付け状態が適切と判定された後に、ステップＳ１２０で、測定部位への圧迫力は維持したまま空気袋１３Ａ内の空気量を減じるための空気量の調整動作が行なわれてもよい。なお、以降の例において、空気袋１３Ｂには、各々、予め空気袋１３Ｂを特定するための番号が割り当てられているものとする。

ステップＳ１２０での具体的な空気量の調整動作は、図１０を参照して、始めに、ステップＳ６０１でＣＰＵ４０は変数Ｎを０に初期化した後、ステップＳ６０３で変数Ｎを１インクリメントする。ステップＳ６０５でＣＰＵ４０は電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して、電磁弁１４Ａ，１４Ｂのうち変数Ｎに対応する空気袋１３Ｂに接続される電磁弁を開放し、その他の電磁弁を閉塞する。この状態で、空気袋１３Ａ，１３Ｂのうち、変数Ｎに対応する空気袋１３Ｂのみがエアチューブ８に接続され、これらで閉領域が構成されている。そして、ステップＳ６０７でＣＰＵ４０はポンプ駆動回路２６に制御信号を出力してエアポンプ２１を駆動させ、上記閉領域の内圧である空気袋１３Ｂ内圧を所定の圧力であるΔＰだけ加圧する。ＣＰＵ４０は、上記ステップＳ６０３〜Ｓ６０７を繰り返す。そして、空気袋１３Ｂのすべてについて各々上記動作が行なわれると、つまり、すべての空気袋１３ＢがΔＰだけ加圧されると（ステップＳ６０９でＹＥＳ）、ステップＳ６１１でＣＰＵ４０は電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力してすべての電磁弁を閉塞する。また、ポンプ駆動回路２６に制御信号を出力してエアポンプ２１の駆動を停止する。

その後、ステップＳ６１３でＣＰＵ４０は電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して、空気袋１３Ａに接続される電磁弁１４Ａを開放する。この状態で、空気袋１３Ａ，１３Ｂのうち、空気袋１３Ａのみがエアチューブ８に接続され、これらで閉領域が構成されている。そして、ＣＰＵ４０は排気弁駆動回路２７に制御信号を出力して排気弁２２を開放する。これにより、上記閉領域の内圧である空気袋１３Ａ内圧の減圧が開始される。そして、空気袋１３Ａ内圧が上述６１７でＣＰＵ４０は電磁弁駆動回路２５に制御信号を出力して、開放されていた電磁弁１４Ａを閉塞する。これにより、空気袋１３Ａ内圧が上記設定値に維持される。

なお、上の例は、上記ステップＳ１１９での圧力調整動作の結果、複数の空気袋１３Ｂの各々の内圧が異なるようになった場合を想定して、空気袋１３Ｂについて１つずつΔＰ分加圧している。しかしながら、上記ステップＳ１１９の圧力調整が行なわれなかった場合、つまり、上記ステップＳ１１１での、各空気袋１３Ｂの内圧が等しい状態においてステップＳ１１５で腕帯５の巻き付けが適切であると判定された場合には、ステップＳ１２０での空気量の調整動作を開始する際に各空気袋１３Ｂの内圧が等しい。そのため、その場合には、上述のように空気袋１３Ｂについて１つずつ加圧することなく、すべての電磁弁１４Ｂを開放して、一度にすべての空気袋１３Ｂについて加圧してもよい。

測定装置１が上述の空気量の調整動作を行なうことで、腕帯５の上腕５０への圧迫力を確保しながら、測定用の空気袋である空気袋１３Ａ内の空気容量を減少させることができる。そのため、脈動の空気袋１３Ａ内の空気への吸収を抑えることができ、測定精度を向上させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態にかかる測定装置の外観の具体例を示す斜視図である。 測定装置を用いて血圧情報を測定する際の測定姿勢および腕帯の構成の一部を示す模式断面図である。 測定装置の機能ブロックを示す図である。 測定装置での測定動作の具体例を示すフローチャートである。 図４のフローチャート中のステップＳ１１９で行なわれる動作の具体例を示すフローチャートである。 図４のフローチャート中のステップＳ１１９で行なわれる動作の具体例を示すフローチャートである。 図４のフローチャート中のステップＳ１１９で行なわれる動作の具体例を示すフローチャートである。 図４のフローチャート中のステップＳ１１９で行なわれる動作の具体例を示すフローチャートである。 測定装置での測定動作の他の具体例を示すフローチャートである。 図９のフローチャート中のステップＳ１２０で行なわれる動作の具体例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 測定装置、２ 基体、３ 操作部、４ 表示部、５ 腕帯、８ エアチューブ、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，…，１３Ｂ−Ｋ， 空気袋、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｂ−１，１４Ｂ−２，…，１４Ｂ−Ｋ 電磁弁、１６ 荷重検知シート、１７ 荷重検知シート制御回路、２１ エアポンプ、２２ 排気弁、２３ 圧力センサ、２４ マルチプレクサ、２５ 電磁弁駆動回路、２６ エアポンプ駆動回路、２７ 排気弁駆動回路、２８ 変換器、２９ 増幅器Ａ／Ｄ、３１，３２ スイッチ、４０ ＣＰＵ、４１ メモリ、５０ 上腕、４０１ 取得部、４０３ 判定部、４０５ 調整部。

Claims (7)

1. 測定部位の周囲に装着されるカフの構造であって、
   前記測定部位に装着された状態で前記測定部位に近い側から遠い側へ、荷重分布を検知するための検知装置、第１空気袋、および第２空気袋を、この順に積層して内包し、
   前記第１空気袋および前記第２空気袋は、各空気袋の内圧を独立に制御する制御手段に接続され、
   前記検知装置は前記制御手段に接続されて、前記第１空気袋および前記第２空気袋による荷重の分布を検出して前記制御手段に検出結果を入力し、
   前記制御手段は、前記検出結果に基づいて前記第２空気袋の内圧を制御することで前記第１空気袋による前記測定部位への圧迫状態を変化させ、
   前記第１空気袋の内圧変化に基づいて前記血圧情報が測定される、血圧情報測定装置におけるカフ構造。
2. 測定部位に装着されるカフを備えて、
   前記カフは、前記測定部位に装着された状態で前記測定部位に近い側から遠い側へ、荷重分布を検知するための検知装置、第１空気袋、および第２空気袋を、この順に積層して内包し、
   前記第１空気袋および前記第２空気袋の少なくとも一部の空気袋を含んで構成される領域に接続されて、前記領域の内圧を制御する制御手段と、
   前記領域に接続されて、前記領域の内圧を測定するセンサと、
   前記検知装置に接続されて、前記第１空気袋および前記第２空気袋による荷重の分布を取得する取得手段と、
   前記取得手段に接続されて、前記荷重の分布に基づいて前記測定部位への前記カフの装着状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段および前記制御手段に接続されて、前記判定手段での判定結果に基づいて前記第２空気袋の内圧を調整する調整手段と、
   前記センサに接続されて、前記測定部位に前記カフが装着された状態での前記第１空気袋の内圧変化に基づいて、前記血圧情報を算出する測定手段とをさらに備える、血圧情報測定装置。
3. 前記第２空気袋は、前記カフが前記測定部位に装着された状態での、前記測定部位の周方向に一致する方向、および前記周方向に直交する方向に対して、少なくとも２以上並んで配置される複数の空気袋からなる、請求項２に記載の血圧情報測定装置。
4. 前記第１空気袋および前記第２空気袋の、前記領域に対する接続状態を独立に切り替える切替手段をさらに備える、請求項２または３に記載の血圧情報測定装置。
5. 前記血圧情報測定の際、前記切替手段は前記領域に前記第１空気袋を接続し前記第２空気袋を接続しない第１の状態とし、前記制御手段は前記第１の状態において前記第１空気袋の内圧を所定圧となるよう制御し、
   前記第１空気袋の内圧が前記所定圧となると、前記切替手段は前記領域に前記第１空気袋を接続せず前記第２空気袋を接続する第２の状態とし、
   前記判定手段は、前記第２の状態において前記取得手段で取得された前記荷重の分布に基づいて前記カフの装着状態を判定し、
   前記調整手段は、前記判定手段での判定結果に基づいて、前記第２の状態において前記第２空気袋の内圧を調整する、請求項４に記載の血圧情報測定装置。
6. 前記血圧情報測定の際、前記判定手段において前記カフの装着状態が適切であると判定された後、前記調整手段が前記第２空気袋の内圧を所定圧加圧し、
   前記制御手段は、前記第１空気袋からなる前記領域の内圧を前記所定圧に対応した圧力分減圧する、請求項２〜５のいずれかに記載の血圧情報測定装置。
7. 前記調整手段での調整状況を表示する表示手段をさらに備える、請求項２〜６のいずれかに記載の血圧情報測定装置。

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