JP3826938B2

JP3826938B2 - 血圧計

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Publication number: JP3826938B2
Application number: JP2004041735A
Authority: JP
Inventors: 佳彦佐野; 実谷口; 孝英田中; 剛文中西; 智紀井上; 浩也中西; 幸哉澤野井
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: EP1566143A3; US20050182332A1; CN100345516C; EP1566143A2; EP1566143B1; CN1657002A; US7153270B2; JP2005230175A

Description

本発明は、カフを生体に対して自動的に巻き付けて生体を圧迫固定することが可能な生体圧迫固定装置を備えた血圧計に関する。

通常、血圧値の測定は、生体内部に位置する動脈を圧迫するための生体圧迫用流体袋を備えたカフを生体の体表面に巻き付け、その後、生体圧迫用流体袋を膨張・収縮させることによって動脈内に生じる動脈圧脈波の検出を行ない、これによって血圧値の測定を行なう。ここで、カフとは、内腔を有する帯状の構造物であって生体の一部に巻き付けが可能なものを意味し、気体や液体等の流体を内腔に注入することによって上下肢の動脈圧測定に利用されるもののことを指す。したがって、カフは、生体圧迫用流体袋とこの生体圧迫用流体袋を生体に巻き付けるための巻付手段とを含めた概念を示す言葉である。

従来の血圧計においては、生体へのカフの巻き付け作業を被験者等の手に委ねていたため、測定毎にカフの巻き付け強さにばらつきが生じ、結果として測定される血圧値にもばらつきが生じていた。このため、近年においては、自動的に生体へカフを巻き付けることが可能な自動カフ巻付装置を備えた血圧計が普及しつつある。この自動カフ巻付装置を搭載した血圧計においては、一定の巻き付け強さが測定毎に再現されるようになるため、安定した測定精度が実現されるばかりでなく、煩雑な巻き付け作業が不要になるというメリットも得られる。

通常、血圧計に搭載される自動カフ巻付装置においては、生体を圧迫するための生体圧迫用流体袋の外側に略円筒状の可撓性部材を配置した構成が採用される。この可撓性部材は、血圧値の測定に際して、生体圧迫用流体袋を生体に対して押し付け、生体圧迫用流体袋を周囲から拘束固定するための部材である。一般にこの可撓性部材はカーラと呼ばれる場合が多い。このカーラの機能により、測定時における生体圧迫用流体袋の圧力損失が減少し、精度よく血圧値を測定することが可能になる。

上述の自動カフ巻付装置としては、種々の機構のものが考案されている。たとえば、特開２０００−６０８０８号公報（特許文献１）には、略円筒状に曲成されたカフの一端を接線方向に引張することによってカフを生体に対して巻き付ける機構を備えた自動カフ巻付装置が開示されている。以下においては、上記特許文献１に開示の自動カフ巻付装置について詳細に説明する。

図１６は、上記特許文献１に開示の自動カフ巻付装置の構成を示す正面図である。図１６に示す自動カフ巻付装置にあっては、内部に生体圧迫用空気袋およびカーラを内包するカフ１１５が略円筒状に巻き回されて基体１５１に取り付けられている。カフ１１５の周方向における一端１１５ａは、上述の基体１５１に固定されており、他端１１５ｂは、基体１５１に設けられた回転ドラム１５５に固定されている。回転ドラム１５５は、プーリ１５３およびベルト１５４を介して減速機付電動モータ１５２に接続されている。また、上記回転ドラム１５５にはトルクリミッタが接続されており、所定のトルクに到達した時点でカフにそれ以上のトルクがかからないように構成されている。

上記構成の自動カフ巻付装置にあっては、減速機付電動モータ１５２を作動させることによってカフ１１５の内側に形成された中空部に差し込まれた上腕に対するカフ１１５の巻き付けが行なわれる。すなわち、減速機付電動モータ１５２によって回転ドラム１５５を回転駆動させることにより、カフ１１５の巻き取りが行なわれ、カフ１１５を縮径させることによって上腕に対するカフ１１５の巻き付けが行なわれる。これにより、測定毎に一定の巻き付け強さが再現されるようになり、安定した測定精度の実現が図られている。

上記図１６に示す如くの機構を備えた自動カフ巻付装置以外にも、種々の機構を採用した自動カフ巻付装置が考案されている。たとえば、実開平２−１３５００３号公報（特許文献２）には、生体圧迫用空気袋を内包するカフの外側にワイヤロープを巻き付け、このワイヤロープの一端を電動モータに接続されたプーリに固定し、電動モータを作動させることによってプーリを回転駆動してワイヤロープを接線方向に引張し、カフを縮径させて生体へカフを巻き付ける巻付機構が開示されている。また、特開平１０−３１４１２３号公報（特許文献３）には、生体圧迫用空気袋およびカーラを内包するカフの外側にテープ状の部材を巻き付け、このテープ状の部材の一端を電動モータに接続されたローラ部に固定し、電動モータを作動させることによってローラ部を回転駆動してテープ状の部材を接線方向に引張し、カフを縮径させて生体へカフを巻き付ける巻付機構が開示されている。
特開２０００−６０８０８号公報実開平２−１３５００３号公報特開平１０−３１４１２３号公報

しかしながら、上述の従来の自動カフ巻付装置は、いずれも生体圧迫用流体袋およびカーラを内包したカフ自体や、カフの外側に巻き付けられたワイヤロープもしくはテープ状の部材を接線方向に引張することによってカフを縮径させるものであるため、被測定部である上腕の表面がカフによって接線方向に引っ張られ、上腕が捩れるという問題が生じる。この上腕の捩れは、上腕の表面において測定誤差の原因となる皮膚張力の発生を誘発することになるため、精度よく安定的に血圧値を測定する妨げとなる。

また、上記接線方向への引張によってカフを生体に巻き付ける巻付機構を採用した場合には、カフ自体またはワイヤロープもしくはテープ状の部材等を引張するための回転ドラム（ローラ部）、プーリやベルト、クラッチ等の伝達手段、回転ドラム（ローラ部）を回転駆動するための電動モータ、過剰巻き付け防止のためのトルクリミッタなどの多くの機械構成要素が必要となり、装置構成が複雑化するばかりでなく装置の大型化も問題となる。

したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、巻付機構の簡素化および小型化が可能であり、生体の体表面に皮膚張力が発生し難く、圧迫部位の全面にわたって均一な巻き付け強さが実現される新規な自動カフ巻付機構を備えた血圧計を提供することを目的とするものである。

本発明に基づく血圧計は、生体を圧迫するために生体の全周にわたって巻き付けられる生体圧迫用流体袋と、上記生体圧迫用流体袋の全周にわたって外側に位置し、径方向に伸縮可能な略円筒状の可撓性部材と、上記可撓性部材の全周にわたって外側に位置し、膨張することによって上記可撓性部材の外周面を内側に向かって押圧し、上記可撓性部材を縮径させるとともに、上記可撓性部材を介して上記生体圧迫用流体袋を生体に対して押し付ける可撓性部材圧迫用流体袋と、上記可撓性部材圧迫用流体袋の外側に位置し、上記可撓性部材圧迫用流体袋が径方向外側に向かって膨張することを制限する機枠と、上記生体圧迫用流体袋の内部の圧力を検出する圧力検出手段と、上記圧力検出手段によって検出された圧力情報に基づいて血圧値を算出する血圧値算出手段とを備える。

また、上記本発明に基づく血圧計にあっては、上記可撓性部材が周方向において交互に配置された分割体および弾性連結体からなり、上記弾性連結体が隣接する上記分割体同士を連結するとともに、これら隣接する分割体同士を遠ざける方向に弾性付勢していることが好ましい。

また、上記本発明に基づく血圧計にあっては、周方向の所定位置に軸方向に延びる切れ目を有するように上記可撓性部材が略円筒状に巻き回された板状部材からなることが好ましい。

また、上記本発明に基づく血圧計にあっては、上記板状部材の周方向端部のうちの少なくともいずれか一方の端部近傍における上記板状部材の軸方向長さが、上記板状部材の周方向中央部近傍における上記板状部材の軸方向長さよりも短く構成されていることが好ましい。

また、上記本発明に基づく血圧計にあっては、上記生体圧迫用流体袋の周方向における一方端側の先端に湾曲部を設けるとともに、上記生体圧迫用流体袋の周方向における他方端側の先端に尖形部を設け、上記可撓性部材の縮径時に上記湾曲部が上記尖形部に乗り上げるように構成されていることが好ましい。

また、上記本発明に基づく血圧計にあっては、上記可撓性部材と上記生体圧迫用流体袋との間に摩擦低減用の低摩擦部材が配置されていることが好ましい。

また、上記本発明に基づく血圧計にあっては、上記可撓性部材と上記可撓性部材圧迫用流体袋との間に摩擦低減用の低摩擦部材が配置されていることが好ましい。

また、上記本発明に基づく血圧計にあっては、上記低摩擦部材が布であることが好ましい。

本発明によれば、巻付機構の簡素化および小型化が実現された血圧計が実現される。また、生体の体表面に皮膚張力が発生し難く、圧迫部位の全面にわたって均一な巻き付け強さが実現可能な自動カフ巻付機構を備えた血圧計を実現することが可能になる。

以下、本発明の一実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態における生体圧迫固定装置を備えた血圧計の外観構造を示す斜視図である。図２は、図１に示す血圧計を用いて血圧値を測定する際の測定姿勢を示す模式断面図である。

図１に示すように、本実施の形態における生体圧迫固定装置を搭載した血圧計１は、机等の載置台に載置される基体２と、被測定部位である上腕を差し込むための測定部５とを主に備えている。基体２の上部には、電源の投入に用いられる電源ボタンや測定動作を開始させるための測定ボタンなどが配置された操作部３、および測定結果や操作ガイド等を表示するための表示部４が設けられている。測定部５は、基体２に回動自在に取り付けられており、略円筒状の機枠であるシェル６と、シェル６の内周部に収納された生体圧迫固定装置とを備える。なお、図１に示すように、通常の使用状態においてシェル６の内周部に収納された生体圧迫固定装置は露出しておらず、カバー７によって覆われている。

上述の血圧計１を用いた血圧値の測定に際しては、図２に示すように、シェル６の内側に位置する中空部に上腕１００を差し込み、シェル６の内周部に組み込まれた生体圧迫固定装置によって上腕１００を圧迫固定することによって血圧値の測定が行なわれる。本血圧計１においては、基体２の上部に肘を載置するための肘置きが設けられている。測定中においてこの肘置きに肘を載置することにより、過度の苦痛の生じない測定姿勢が実現さ
れるようになる。

図２に示すように、生体圧迫固定装置は、生体を圧迫するための生体圧迫用流体袋である生体圧迫用空気袋１３と、生体圧迫用空気袋１３の外側に位置し、径方向に伸縮可能な略円筒状の可撓性部材であるカーラ１０と、カーラ１０の外側に位置し、膨張することによってカーラ１０の外周面を内側に向かって押圧し、カーラ１０を縮径させるとともに、カーラ１０を介して生体圧迫用空気袋１３を生体に対して押し付ける可撓性部材圧迫用流体袋であるカーラ圧迫用空気袋８とを主に備えている。本血圧計１においては、上述の生体圧迫固定装置を作動させることによって上腕１００の圧迫固定が行われ、その後、生体圧迫用空気袋１３を膨張・収縮させることによって動脈内に生じる動脈圧脈波の検出が行われ、これによって血圧値の測定が行なわれる。

図３は、上述の測定部の内部構造をより詳細に説明するための断面図である。図３に示すように、血圧計１の測定部５においては、シェル６の内側にカーラ圧迫用空気袋８が配置されている。カーラ圧迫用空気袋８は、シェル６の内周面に接触する外周層８ａと、外周層８ａの内側に位置する内周層８ｂとを備えており、外周層８ａと内周層８ｂとを接着または縫合することにより、これらの間に内腔８ｃが形成されている。このカーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃは、後述するカーラ圧迫用エア系３０（図４参照）の作用により、膨縮自在に体積変動する。なお、図３に示す生体圧迫固定装置においては、このカーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃが周方向に均等に６つの空間に区画・分割されているが、これら空間は互いに連通しており、一のエア系によって膨張または収縮させることが可能である。

カーラ圧迫用空気袋８の内側には、全周にわたって低摩擦部材である布地９が配置されている。この布地９は、カーラ１０とカーラ圧迫用空気袋８とのすべり摩擦を低減するための部材である。

布地９の内側には、略円筒状に巻き回された板状部材からなるカーラ１０が位置している。カーラ１０は、たとえばポリプロピレン樹脂等の樹脂材料にて形成されており、周方向における所定位置に軸方向に延びる切り欠きを有している。この切り欠きにより、カーラ１０は、外力が加えられることによって径方向に伸縮自在に弾性変形する。すなわち、外力が作用することによってカーラ１０は径方向に変形するが、外力の作用がなくなった場合には元の状態へと復元する。なお、カーラ１０の周方向における両端は、外力が作用していない状態においてその一部が重複するように形成されている。これにより、収縮時にカーラ１０の両端がぶつかることによってその収縮が阻害されないように構成されている。

カーラ１０の大部分は、袋状に形成された低摩擦部材である布袋１１によって覆われている。この布袋１１は、上述の布地９と同様に、カーラ１０とカーラ圧迫用空気袋８とのすべり摩擦を低減するための部材である。

カーラ１０の内側には、生体圧迫用空気袋１３を含む生体圧迫ユニット１２が位置している。生体圧迫ユニット１２は、最も内側に位置する生体圧迫用空気袋１３と、生体圧迫用空気袋１３の外側に位置し、剛性の小さい生体圧迫用空気袋１３の形状を維持するための形状維持部材である比較的剛性の大きい樹脂プレート１４と、この樹脂プレート１４の外側に位置し、樹脂プレート１４の内周面側に接触する低摩擦部材である布地１５とによって構成されている。

生体圧迫用空気袋１３は、樹脂プレート１４の内周面に接触する外周層１３ａと、外周層１３ａの内側に位置し、測定部５の内周面を覆うカバー７に接触する内周層１３ｂとを備えており、外周層１３ａと内周層１３ｂとの間に内腔１３ｃを有している。この生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃは、後述する生体圧迫用エア系２０（図４参照）の作用により、膨縮自在に体積変動する。

樹脂プレート１４は、比較的剛性の小さい生体圧迫用空気袋１３の形状を略円筒状に維持するための形状維持部材である。また、布地１５は、カーラ１０と生体圧迫用空気袋１３とのすべり摩擦を低減するための部材である。

図４は、図１に示す血圧計の機能ブロックを示す図である。図４に示すように、上述の生体圧迫用空気袋１３およびカーラ圧迫用空気袋８は、それぞれ生体圧迫用エア系２０およびカーラ圧迫用エア系３０に接続されている。また、生体圧迫用エア系２０およびカーラ圧迫用エア系３０は、それぞれＣＰＵ４０によってその動作が制御される。

生体圧迫用エア系２０は、エアポンプ２１と、エアバルブ２２と、圧力センサ２３とを含んでいる。エアポンプ２１は、生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃを加圧するための手段であり、ＣＰＵ４０からの指令を受けたエアポンプ駆動回路２６によって駆動され、測定時において生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃの圧力が所定の圧力となるように圧縮気体を内腔１３ｃに送り込む。エアバルブ２２は、生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃの圧力を維持したり、あるいは減圧したりするための手段であり、ＣＰＵ４０からの指令を受けたエアバルブ駆動回路２７によってその開閉状態が制御され、測定時においてエアポンプ２１によって高圧状態となった生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃの圧力の維持および減圧を行なうとともに、測定終了後において生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃを大気圧に復帰させる。圧力センサ２３は、生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃの圧力を検出するための手段であり、測定時において時々刻々と変化する生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃ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コンバータ２９に出力する。Ａ／Ｄコンバータ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し、ＣＰＵ４０に出力する。

カーラ圧迫用エア系３０は、エアポンプ３１と、エアバルブ３２と、圧力センサ３３とを含んでいる。エアポンプ３１は、カーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃを加圧するための手段であり、ＣＰＵ４０からの指令を受けたエアポンプ駆動回路３６によって駆動され、測定開始時においてカーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃの圧力が所定の圧力となるように圧縮気体を内腔８ｃに送り込む。エアバルブ３２は、カーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃの圧力の維持および減圧を行なうための手段であり、ＣＰＵ４０からの指令を受けたエアバルブ駆動回路３７によってその開閉状態が制御され、測定時においてエアポンプ３１によって高圧状態となったカーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃの圧力の維持を行なうとともに、測定終了後においてカーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃを大気圧に復帰させる。圧力センサ３３は、カーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃの圧力を検出するための手段であり、測定開始時においてカーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃの圧力を検出し、その検出値に応じた信号を増幅器３８に対して出力する。増幅器３８は、圧力センサ３３から出力される信号を増幅し、Ａ／Ｄコンバータ３９に出力する。Ａ／Ｄコンバータ３９は、増幅器３８から出力されたアナログ信号をデジタル化し、ＣＰＵ４０に出力する。

ＣＰＵ４０は、血圧計の基体２に設けられた操作部３に入力された指令に基づいて生体圧迫用エア系２０およびカーラ圧迫用エア系３０の制御を行なうとともに、測定結果を表示部４やメモリ部４１に出力する。なお、メモリ部４１は、測定結果を記憶するための手段である。

図５は、上述の構成の血圧計における測定動作を示すフローチャートである。図５に示すように、本血圧計１においては、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、測定動作に移行する。

まず、ステップ１において、血圧計１の初期化が行なわれる。次に、ステップ２において、カーラ圧迫用空気袋８の加圧が行なわれ、カーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃの圧力が所定の圧力に達した時点でカーラ圧迫用空気袋８の加圧を終了する（ステップ３）。次に、ステップ４において、生体圧迫用空気袋１３の加圧が行なわれ、生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃの圧力が所定の圧力に達した時点で生体圧迫用空気袋１３の加圧を終了し、ステップ５において、生体圧迫用空気袋１３の減圧を行ないながら動脈圧脈波の検出を行なう。その後、ステップ６において、上記動脈圧脈波の検出データに基づいて血圧値の算出が行なわれ、ステップ７において、基体２に設けられた表示部４において血圧値の表示が行なわれるとともに、ステップ８において、カーラ圧迫用空気袋８の内腔８ｃおよび生体圧迫用空気袋１３の内腔１３ｃの大気解放が行なわれる。

図６ないし図８は、上記測定動作中におけるカーラ圧迫用空気袋および生体圧迫用空気袋の加減圧動作についてより詳細に説明するための模式図である。このうち、図６は、測定動作前を示す図であり、図７は、カーラ圧迫用エア系を作動させてカーラ圧迫用空気袋を膨張させた状態を示す図である。また、図８は、さらに生体圧迫用エア系を作動させて生体圧迫用空気袋を膨張させた状態を示す図である。

図６に示すように、カーラ圧迫用空気袋８および生体圧迫用空気袋１３が大気解放された非加圧状態においては、カーラ圧迫用空気袋８および生体圧迫用空気袋１３はともに収縮した状態となっている。したがって、これらカーラ圧迫用空気袋８と生体圧迫用空気袋１３との間に位置するカーラ１０には実質的に外力が作用していない。このため、測定部５は、上腕１００を差し込むのに十分な空間を内部に有していることになり、上腕の断面積が比較的小さい子供や老人、成人女性から、上腕の断面積が比較的大きい成人男性にまで適応したものとなっている。なお、生体圧迫用空気袋１３の周方向における両端は、図６に示す非加圧状態においては、距離をもって離間して位置している。

図７に示すように、カーラ圧迫用エア系３０によってカーラ圧迫用空気袋８を加圧した第１加圧状態においては、カーラ圧迫用空気袋８はその外周層８ａがシェル６によって拘束されているため、径方向外側に向かっては膨張できず、結果として径方向内側に向かってのみ膨張する。このカーラ圧迫用空気袋８の膨張により、カーラ１０の外周面がカーラ圧迫用空気袋８の内周層８ｂによって内側に向かって押圧されるため、カーラ１０はその径が減縮する方向に縮径する。すなわち、カーラ１０の周方向における一方端が他方端側により深く潜り込むことによってカーラ１０が径方向に収縮する。したがって、この第１加圧状態にけるカーラ１０の直径Ｒ２は、上述の図６の非加圧状態におけるカーラ１０の直径Ｒ１よりも小さい。

このカーラ１０の縮径に伴い、カーラ１０の内側に位置する生体圧迫用空気袋１３も縮径する。これにより、生体圧迫用空気袋１３は、上腕１００の表面に押し付けられた状態となる。なお、生体圧迫用空気袋１３の周方向における両端は、図７に示す状態においてその一部が重複した状態になる。

図８に示すように、生体圧迫用エア系２０によって生体圧迫用空気袋１３を加圧した第２加圧状態においては、生体圧迫用空気袋１３はその外周層１３ａがカーラ圧迫用空気袋８によって拘束されているため、径方向外側に向かっては実質的にほとんど膨張できず、結果として径方向内側に向かってのみ膨張する。この生体圧迫用空気袋１３の膨張により上腕１００が圧迫固定され、上腕１００の内部に位置する動脈が圧迫されるようになる。この第２加圧状態から徐々に生体圧迫用空気袋１３を減圧することにより、血圧値の測定が行なわれる。

以上の図６ないし図８に示す加減圧動作中においては、生体圧迫用空気袋１３とカーラ１０との接触面およびカーラ１０とカーラ圧迫用空気袋８との接触面において大きな摩擦が生じることになる。そこで、本実施の形態における生体圧迫固定装置においては、生体圧迫用空気袋１３とカーラ１０との間に低摩擦部材である布地１５および布袋１１を配置し、カーラ１０とカーラ圧迫用空気袋８との間に低摩擦部材である布地９および布袋１１を配置することにより、スムーズな摺動が実現されている。上述の摩擦は、圧力センサの検出値にノイズとなって重畳するため、本実施の形態の如くの構成とすることにより、血圧値の測定精度の向上が図られる。

以上において説明した本実施の形態における生体圧迫固定装置においては、カーラを生体に対して巻き付ける巻付手段としてカーラ圧迫用空気袋を採用している。このため、カーラの外側に全周にわたってカーラ圧迫用空気袋を配置することにより、カーラの外周面を全面にわたって均等に押圧することが可能になるため、生体に捩れが生じることなくカーラを生体に対して巻き付けることが可能になる。その結果、生体の体表面に皮膚張力が発生し難くなり、圧迫部位の全面にわたって均一な巻き付け強さが実現され、精度よく安定的に血圧値を測定することが可能になる。

また、本実施の形態における生体圧迫固定装置においては、カーラ圧迫用空気袋を用いてカーラの巻付機構を構成しているため、巻付機構として必要な部品は、エアポンプやエアバルブ、これらとカーラ圧迫用空気袋とを接続するエアチューブならびにカーラ圧迫用空気袋内の圧力を検出するための圧力センサのみであり、従来の電動モータを用いた生体圧迫固定装置よりも巻付機構の簡素化および小型化が実現可能である。

図９は、本発明の実施の形態における生体圧迫固定装置のカーラの展開図である。図９に示すように、本実施の形態における生体圧迫固定装置のカーラ１０は、その周方向端部のうちの一方の端部近傍における軸方向長さＤ１が、周方向中央部近傍における軸方向長さＤ２よりも短く構成されている。すなわち、カーラ１０を展開した状態において、カーラ１０の長手方向に延びる一対の周縁部の一方端寄りに勾配が設けられている。

図１０は、図９に示すカーラの縮径時の形状を示す斜視図である。図１０に示すように、上記形状のカーラ１０を縮径させた場合には、たとえ軸方向における押圧力がカーラ１０の外周面において異なる場合（すなわち、カーラが押し付けられる上腕の形状が末梢側において細くなっている場合や太くなっている場合）にも、勾配が設けられた側のカーラ１０の周方向端部が、勾配が設けられていない側のカーラ１０の周方向端部に必ず重なり合うようになり、カーラ１０のコーナー部が外側に迫り出すことがない。

図１１は、本実施の形態における生体圧迫固定装置を用いて、末梢側に向かうに連れてその外形が細くなっている上腕を圧迫固定した状態を示す模式断面図である。本実施の形態における生体圧迫固定装置においては、図９および図１０に示す形状を有するカーラ１０を用いているため、末梢側に向かうに連れてその外形が細くなっている上腕１００に対しても、カーラ１０が適度に撓むことによってフィットする。すなわち、外形が細くなっている末梢側の上腕部分においてより大きくカーラ１０が縮径することにより、末梢側に向かうに連れてその外形が細くなっている上腕１００に対してもカーラ１０がフィットする。このように、図９および図１０に示す形状のカーラとすることにより、上腕の形状の如何を問わず、カーラが上腕にフィットするようになり、カーラの軸方向における締め付け強さを均一に保つことが可能になる。

また、上述のように図９および図１０に示す形状のカーラにおいては、縮径時においてカーラ１０のコーナー部が外側に迫り出すこともない。このため、カーラ１０のコーナー部が迫り出して被験者の上腕１００の被測定部位近傍を圧迫することもないため、被験者に違和感を与えることもない。また、カーラ１０のコーナー部が周囲の部材に拘束されてカーラ１０の変形が阻害され、上腕１００の圧迫固定が不十分になることもない。

図１２および図１３は、上述の図６および図７に示す加減圧動作時における生体圧迫用空気袋の周方向端部をそれぞれ拡大して示した拡大部分断面図である。生体圧迫固定装置においては、上述のように上腕の断面積が比較的小さい子供や老人、成人女性から、上腕の断面積が比較的大きい成人男性に至るまで、幅広いユーザに対応することが必要である。このため、非加圧状態において、距離をもって離間して位置している生体圧迫用空気袋１３の周方向における両端が、縮径動作中にスムーズに重なり合うことが必要になる。しかしながら、生体圧迫用空気袋１３は、比較的剛性の小さい材料で形成されているため、何ら工夫を施さない場合には、両端部におけるスムーズな重なり合いの実現は非常に困難である。

そこで、本実施の形態における生体圧迫固定装置においては、生体圧迫用空気袋１３の周方向における両端部のスムーズな重なり合いを実現するために、図１２に示すように、生体圧迫ユニット１２の周方向における一方端Ａ側の先端に湾曲部１２ａを設けるとともに、生体圧迫ユニット１２の周方向における他方端Ｂ側の先端に尖形部１２ｂを設ける構成としている。具体的には、樹脂プレート１４の片方の周方向端部を一定の曲率を有するように折り曲げるとともに、この樹脂プレート１４の折り曲げ部分を覆うように布地１５を樹脂プレート１４に貼り付けることによって湾曲部１２ａを形成し、鋭角に折り曲げられた布地１５によって樹脂プレート１４のもう一方の周方向端部が覆われるように布地１５を樹脂プレート１４に貼り付けることによって尖形部１２ｂを形成している。

このように構成することにより、図１３に示すように、カーラ１０の縮径時において、湾曲部１２ａが尖形部１２ｂにスムーズに乗り上がるようになり、生体圧迫用空気袋１３の両端部が接触して、片側の端部が折れ曲がったり、捲れあがったりすることによって生体圧迫用空気袋１３の縮径が阻害されることもなくなる。したがって、生体圧迫用空気袋１３の縮径時または拡径時に生体圧迫用空気袋１３の重ね合わせ部分にて生じる摩擦が低減されるようになり、この摩擦が圧力センサの検出値にノイズとなって重畳することが回避されるようになる。その結果、血圧値の測定精度の向上が図られるようになる。なお、生体圧迫ユニットの周方向端部に湾曲部および尖形部を形成するための構成としては、上述の構成以外にも種々の構成の適用が可能であり、生体圧迫固定装置の装置構成や仕様に応じて適宜変更が可能である。

図１４および図１５は、本実施の形態における生体圧迫固定装置のカーラの構成の変形例を示す図であり、図１４は、非加圧状態におけるカーラの形状を示す斜視図であり、図１５は、縮径時におけるカーラの形状を示す斜視図である。

本発明に基づく生体圧迫固定装置においては、図１４に示す如くの構成のカーラ１６を採用することも可能である。図１４に示すカーラ１６は、周方向において交互に配置された複数の分割体１７および弾性連結体１８からなる。分割体１７は、たとえば図１４に示すように、周方向における断面形状が円弧状に成形された樹脂部材からなり、それぞれの分割体は隣接する分割体と、係合スリット１７ａおよびこの係合スリット１７ａに係合する係合突起（図示せず）によってスライド自在に接続されている。弾性連結体１８は、たとえば図１４に示すように、コイルバネによって構成され、隣接する分割体１７同士を連結するとともに、これら隣接する分割体１７同士を遠ざける方向に弾性付勢している。

上記カーラ１６の外側には、上述の生体圧迫固定装置と同様にカーラ圧迫用空気袋が配置される。また、上記カーラ１６の内側には、上述の生体圧迫固定装置と同様に生体圧迫用空気袋が配置される。この構成において、カーラ１６は、カーラ圧迫用空気袋が膨張することによってその外周面が内側に向かって押圧されることにより、弾性連結体１８の弾性付勢力に抗して図１５に示す如くの形状に縮径する。一方、カーラ圧迫用空気袋が収縮し、カーラ１６に対する押圧が解除された場合には、弾性連結体１８による弾性付勢力によって隣接する分割体１７同士が遠ざけられる方向に移動し、図１４に示す如くの形状に復帰する。

以上において説明した如くの構成からなるカーラを採用した場合にも、前述した略円筒状に巻き回された板状部材からなるカーラを採用した場合と同様に、径方向に伸縮可能なカーラが実現される。したがって、上記構成のカーラを採用した生体圧迫固定装置とした場合にも、上述した効果と同様の効果が得られるようになる。

上述の実施の形態においては、生体圧迫用流体袋および可撓性部材圧迫用流体袋として内部に加圧空気が注入される空気袋を採用した場合を例示して説明を行なったが、特に空気袋に限定されるものではなく、他の気体が注入される気体袋や液体が注入される液体袋にて生体圧迫用流体袋および可撓性部材圧迫用流体袋を構成することも当然に可能である。

また、上述の実施の形態においては、上腕を圧迫固定して血圧値を測定する血圧計に本発明に基づく生体圧迫固定装置を適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明に基づく生体圧迫固定装置は、手首式の血圧計にも当然に適用が可能である。また、血圧計に限られず、脈波検出装置（脈波計）等にも適用が可能である。さらには、本発明に基づく生体圧迫固定装置は、上腕を圧迫固定するものに限られず、前腕や下肢、胴体など、生体のあらゆる部位の圧迫固定に適用が可能である。

なお、今回開示した上記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。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明の実施の形態における生体圧迫固定装置を備えた血圧計の外観構造を示す斜視図である。図１に示す血圧計を用いて血圧値を測定する際の測定姿勢を示す模式断面図である。図１に示す血圧計の測定部の内部構造をより詳細に示す断面図である。図１に示す血圧計の機能ブロックを示す図である。図１に示す血圧計の測定動作を示すフローチャートである。カーラ圧迫用空気袋および生体圧迫用空気袋の加減圧動作を示す模式図であり、測定動作前を示す図である。カーラ圧迫用空気袋および生体圧迫用空気袋の加減圧動作を示す模式図であり、カーラ圧迫用エア系を作動させてカーラ圧迫用空気袋を膨張させた状態を示す図である。カーラ圧迫用空気袋および生体圧迫用空気袋の加減圧動作を示す模式図であり、生体圧迫用エア系を作動させて生体圧迫用空気袋を膨張させた状態を示す図である。本発明の実施の形態における生体圧迫固定装置のカーラの展開図である。図９に示すカーラの縮径時の形状を示す斜視図である。本実施の形態における生体圧迫固定装置を用いて、末梢側に向かうに連れてその外形が細くなっている上腕を圧迫固定した状態を示す模式断面図である。図６に示す加減圧動作時における生体圧迫用空気袋の周方向端部をそれぞれ拡大した拡大断面図である。図７に示す加減圧動作時における生体圧迫用空気袋の周方向端部をそれぞれ拡大した拡大断面図である。本発明の実施の形態における生体圧迫固定装置のカーラの構成の変形例を示す図であり、非加圧状態におけるカーラの形状を示す斜視図である。本発明の実施の形態における生体圧迫固定装置のカーラの構成の変形例を示す図であり、縮径時におけるカーラの形状を示す斜視図である。従来の自動カフ巻付装置の構成の一例を示す正面図である。

符号の説明

１血圧計、２基体、３操作部、４表示部、５測定部、６シェル、７カバー、８カーラ圧迫用空気袋、８ａ外周層、８ｂ内周層、８ｃ内腔、９布地、１０カーラ、１１布袋、１２生体圧迫ユニット、１２ａ湾曲部、１２ｂ尖形部、１３生体圧迫用空気袋、１３ａ外周層、１３ｂ内周層、１３ｃ内腔、１４樹脂プレート、１５布地、１６カーラ、１７分割体、１７ａ係合スリット、１８弾性連結体、２０生体圧迫用エア系、２１エアポンプ、２２エアバルブ、２３圧力センサ、２６エアポンプ駆動回路、２７エアバルブ駆動回路、２８増幅器、２９Ａ／Ｄコンバータ、３０カーラ圧迫用エア系、３１エアポンプ、３２エアバルブ、３３圧力センサ、３６エアポンプ駆動回路、３７エアバルブ駆動回路、３８増幅器、３９Ａ／Ｄコンバータ、４０ＣＰＵ、４１メモリ部、１００上腕。

Claims

生体を圧迫するために生体の全周にわたって巻き付けられる生体圧迫用流体袋と、
前記生体圧迫用流体袋の全周にわたって外側に位置し、径方向に伸縮可能な略円筒状の可撓性部材と、
前記可撓性部材の全周にわたって外側に位置し、膨張することによって前記可撓性部材の外周面を内側に向かって押圧し、前記可撓性部材を縮径させるとともに、前記可撓性部材を介して前記生体圧迫用流体袋を生体に対して押し付ける可撓性部材圧迫用流体袋と、
前記可撓性部材圧迫用流体袋の外側に位置し、前記可撓性部材圧迫用流体袋が径方向外側に向かって膨張することを制限する機枠と、
前記生体圧迫用流体袋の内部の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段によって検出された圧力情報に基づいて血圧値を算出する血圧値算出手段とを備えた、血圧計。
前記可撓性部材は、周方向において交互に配置された分割体および弾性連結体からなり、
前記弾性連結体は、隣接する前記分割体同士を連結するとともに、これら隣接する分割体同士を遠ざける方向に弾性付勢している、請求項１に記載の血圧計。
前記可撓性部材は、周方向の所定位置に軸方向に延びる切れ目を有するように略円筒状に巻き回された板状部材からなる、請求項１に記載の血圧計。
前記板状部材の周方向端部のうちの少なくともいずれか一方の端部近傍における前記板状部材の軸方向長さが、前記板状部材の周方向中央部近傍における前記板状部材の軸方向長さよりも短く構成されている、請求項３に記載の血圧計。
前記生体圧迫用流体袋の周方向における一方端側の先端に湾曲部を設けるとともに、前記生体圧迫用流体袋の周方向における他方端側の先端に尖形部を設け、前記可撓性部材の縮径時に前記湾曲部が前記尖形部に乗り上げるように構成されている、請求項１から４のいずれかに記載の血圧計。
前記可撓性部材と前記生体圧迫用流体袋との間に、摩擦低減用の低摩擦部材が配置されている、請求項１から５のいずれかに記載の血圧計。
前記可撓性部材と前記可撓性部材圧迫用流体袋との間に、摩擦低減用の低摩擦部材が配置されている、請求項１から６のいずれかに記載の血圧計。
前記低摩擦部材は、布である、請求項６または７に記載の血圧計。