JPH0565177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、間接的手段によつて血圧を測定す
る血圧測定装置に用いて好適なカフに関する。

［従来の技術］ この種の血圧測定装置としては、カフを用いて
生体部位を鋸歯状波状に間欠的に加圧し、その加
圧部位を通る血管の光電脈波を検出して、その光
電脈波信号とカフの圧力とに基づいて血圧を測定
するものがある。

従来、このような間接的な血圧測定装置は、指
や上腕などを血圧の測定対象としていて、その測
定対象の生体部位を加圧するカフは、指などの身
体の一部が挿入されるようなものとなつていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来の血圧測定装置は、指や上腕な
どを血圧の測定対象としているため、血圧の測定
時には、手や腕を自由に使うことができなかつ
た。特に、運動時の血圧測定に際しては、全身の
自由な動きを拘束しないことが重要であり、この
点、従来の血圧測定装置に用いられていたカフ
は、運動時の血圧測定には適さないものであつ
た。

この発明は、このような事情を考慮してなされ
たものであり、各種の運動や動作時であつても、
両腕などの身体の動きを全く拘束せずに血圧測定
を実施することができ、特に頭部の微妙な凹凸に
沿つて均等な押圧力を付与し、薄型であるととも
に耐久性に優れたカフを提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためこの発明のカフは、 二枚の平板状弾性板を対向させこれらの周縁部
を相互に固着して成る袋体と、 前記袋体の周縁部と前記袋体の一面とを囲むと
ともに、この内袋の他面を露出させる外枠と を具備することを特徴とする。

［作用］ まず、袋体の他面を被験者に対向させつつ外枠
を被験者に密着させる。しかる後に袋体を膨らま
せると、その袋体の他面は外枠から露出し被験者
を押圧する。その際、周縁部は外枠によつて囲ま
れているため、袋体の周縁部への応力の集中が防
止される。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説
明する。

図において、１は被検者の頭部であり、その頭
部１の所定部位には、カフ２がベルト３によつて
装着される。

カフ２は、第２図および第３図のように、合成
ゴムからなる環状パツド２ａの環状段部２ｂに、
ウレタンゴム製の透明の袋体２ｃを嵌め合わせ、
その後、パツド２ａの上面に合成ゴム製のプレー
ト２ｄを接着した構成となつている。袋体２ｃ
は、２枚のウレタンゴム製の円形シートの周縁を
熱シールしたものであつて、内部が中空となつて
いる。また、この袋体２ｃには中空内部に通じる
チユーブ２ｅが取り付けられていて、このチユー
ブ２ｅを通して袋体２ｃの内部に供給される空気
圧によつて、第２図中２点鎖線で表すように、袋
体２ｃがパツド２ａから下方に膨出して頭部１の
所定部位を圧迫するようになつている。また、パ
ツド２ａとプレート２ｄには、チユーブ２ｅを案
内するガイド溝２ｆ，２ｇが形成されている。

このようなカフ２は、ベルト３によつて頭部１
の浅側頭動脈の上に装着され、袋体２ｃの膨出に
よつて浅側頭動脈を圧迫する。この場合、カフ２
は被検者の頭部１の形状にあわせて変形し、浅側
頭動脈を確実に圧迫する。また、ベルト３におい
て、一端寄りの表面と他端寄りの裏面には、一対
の面フアスナー３ａ，３ｂ（第４図参照）が取り
付けられており、これらの接合によつて、ベルト
３が頭部１に巻き付けられるようになつている。

カフ２におけるプレート２ｄの下面には、第２
図のように、対向して配置された発光素子
（LED）５ａと受光素子５ｂとからなる光電セン
サ５が埋め込まれ、頭部１の浅側頭動脈を挟むよ
うに位置することによつて、その浅側頭動脈の光
電脈波を検出する。同図において、Ｌは光電セン
サ５のリード線である。

被検者の心臓の位置には、心臓位置モニタ６が
装着されている。この心臓位置モニタ６は、頭部
１の上下動によつて生じる血圧値の変動を補正す
るためのもので、第１図に示すように、シリコン
オイルが充満されたチユーブ６ａと、チユーブ６
ａの上端に被せられたゴムキヤツプ６ｂと、ゴム
キヤツプ６ｂを保護するためのガードキヤツプ６
ｃと、チユーブ６ａの下端部が接続された圧力セ
ンサ６ｄとから構成される。そして、チユーブ６
ａの上端が頭部１の浅側頭動脈（測定部位）の位
置にくるように、またチユーブ６ａの下端が心臓
位置にくるように装着され、チユーブ６ａの下端
部に接続された圧力センサ６ｄにより、測定部位
の浅側頭動脈と心臓との高さの差ｈに比例する圧
力が求められ、これによつて生じる血圧値の変動
が、次の式により補正される。なお、測定部位の
浅側頭動脈が心臓位置より低い場合は、上記圧力
は負圧となる。

Pr＝Ｐ＋ｈ／1.36［mmHg］ …(1) ただし、Ｐは測定で得られた血圧値 Prは補正後の真の血圧値 第１図において、１１は、カフ２へ空気を圧送
するためのカフ加減圧用ポンプである。このカフ
加減圧用ポンプ１１は、２秒程度で300mmHgまで
加圧できる能力を備え、かつ初期の加圧力（例え
ば、40mmHg）を適宜コントロールできるように
なつている。空気圧（カフ圧）Ｐは、圧力センサ
１２によつて検出され、その検出信号がカフ圧セ
ンサアンプ１３に送られる。カフ圧センサアンプ
１３によつて増幅されたカフ圧信号は、Ａ／Ｄ変
換器１４によつてデジタル信号に変換され、バス
１５を介してCPU１６に供給される。

一方、圧力センサ６ｄの出力、すなわち浅側頭
動脈の位置による補正信号は、心臓位置検出用セ
ンサアンプ１７に送られて増幅された後、Ａ／Ｄ
変換器１８によつてデジタル信号に変換され、バ
ス１５を通してCPU１６に供給される。

発光素子（LED）５ａは、LEDドライブ回路
１９によつて駆動・点灯される。発光素子５ａか
ら放射された光は、浅側頭動脈を横断して受光素
子５ｂに受光される。この場合、受光素子５ｂの
受光量は、浅側頭動脈の血管容積に比例し、受光
された光が光電変換され、いわゆる光電脈波信号
として受光素子５ｂから出力される。この光電脈
波信号は、光電脈波検出アンプ２０によつて増幅
された後、Ａ／Ｄ変換器２１によつてデジタル信
号に変換され、バス１５を介してCPU１６へ供
給される。

なお、上記カフ加減圧用ポンプ１１と、LED
ドライブ回路１９とは、出力Ｉ／Ｏインターフエ
イス２２、バス１５を介してCPU１６に接続さ
れている。

次に、第１図中の符号２５はアラーム設定器で
あり、平均血圧値がどこまで低下したときにアラ
ームを出力するかを設定する。このアラーム設定
値は、図示しないつまみを回転して設定するよう
になつており、例えば、80mmHgに設定される。
また、符号２６はインターバル設定器であり、血
圧測定の間隔、つまりカフ加減圧用ポンプ１１の
駆動間隔を設定するものである。この測定間隔
は、図示しないつまみを回転して設定するように
なつており、例えば、１〜２分に設定される。そ
して、これらの設定値は、入力Ｉ／Ｏインターフ
エイス２７を通して、CPU１６に供給され、
RAM３１に記憶される。

CPU１６は、ROM３０に格納されたプログラ
ムによつて、カフ加減圧用ポンプ１１の制御、光
電脈波信号とカフ圧とに基づく血圧値（平均、最
高、最低の各血圧値）の算出、平均血圧値とアラ
ーム設定値と比較、平均血圧値がアラーム設定値
より下がつたときのアラーム出力等の制御を行う
ものであり、その動作の詳細は後述する。

CPU１６が演算した各血圧値と、CPU１６か
ら出力されたアラーム信号は、出力Ｉ／Ｏインタ
ーフエイス３５を介して、心電図モニター装置等
の各種モニター装置３６と、表示器３７と、デー
タメモリー装置３８と、警報器３９とに供給され
る。

次に、この実施例の動作を説明する。

まず、アラーム設定器２５のつまみを回転し
て、アラーム設定値、つまり平均血圧値の下方限
界値を設定するとともに、インターバル設定器２
６のつまみを回転して、血圧測定の間隔を設定す
る。なお、アラーム設定値は、例えば、80mmHg、
測定間隔は、例えば、１分に設定される。

このような設定の下に、血圧測定が開始され、
CPU１６から、出力される測定開始トリガ信号
STにより、一定の時間間隔で血圧測定が実行さ
れる。

第５図は、この血圧測定の一回分の動作を示す
波形図で、同図ａがトリガ信号ST、同図ｂがカ
フ圧Ｐ、同図ｃが光電脈波信号Ｄの波形を示すも
のである。

この図から分かるように、トリガ信号STによ
つて、出力Ｉ／Ｏインターフエイス２２を通して
カフ加減圧用ポンプ１１が駆動され、カフ２に空
気を供給して、被検者の浅側頭動脈を加圧する。
この場合、測定の開始に先立つて、約40mmHgの
カフ圧を２秒程度保持し、光電脈波信号Ｄの最適
化を行う。

次に、再び、カフ加減圧用ポンプ１１を駆動
し、カフ圧Ｐを200mmHgまで上昇させる。こうし
てカフ圧Ｐが最大値まで上昇したら、一定速度で
カフ圧Ｐを下げて行く。やがて、カフ圧Ｐが最高
血圧と一致した点で、光電脈波信号Ｄが出現し始
める。この光電脈波信号Ｄの振幅は、次第に増加
し、平均血圧のところで最大振幅となる。

よつて、CPU１６は、光電脈波信号Ｄの振幅
と、カフ圧Ｐとから最高血圧値と平均血圧値とを
求めることができる。すなわち、光電脈波信号Ｄ
が出現したときのカフ圧Ｐの最高血圧値であり、
光電脈波信号Ｄの振幅が最大のときのカフ圧Ｐが
平均血圧値である。

この場合、測定部位、すなわち浅側頭動脈と心
臓位置との高さの差ｈによつて、血圧値に誤差が
生ずることが既に説明した。CPU１６は、Ａ／
Ｄ変換器１８から供給されるデータによつて、前
記の値ｈを求め、これに(1)式の計算を施して血圧
測定値を補正する。

また、最高血圧値と平均血圧値とに一定の演算
を施すことにより、最低血圧値を算出する。さら
に、光電脈波信号Ｄの周波数は心拍数に一致する
ことから、CPU１６は心拍数を求めることがで
きる。これらのデータは、表示器３７にて表示さ
れる。

このように、一定間隔のトリガ信号STが出力
される毎に、血圧値の測定が行なわれる。なお、
カフ圧Ｐの最大値は、２回目以降の測定では、１
回目に求めた最高血圧値＋30mmHgとする。

こうして、１〜２分内の一定間隔で血圧測定を
行い、平均血圧値がアラーム設定値より下がる
と、表示器３６に表示されるとともに、警報器３
７が鳴動される。

なお、カフ２に対する光電センサ５の取り付け
方は任意であり、例えば第６図のように、カフ２
における袋体２ｃの下面に発光素子５ａと受光素
子５ｂを対向させて接着してもよい。また、この
場合、発光素子５ａと受光素子５ｂをカフ２の袋
体２ｃに接着せずに、カフ２と別体に取り扱うこ
とも可能である。すなわち、頭部１の浅側頭動脈
を挟むように発光素子５ａと受光素子５ｂを頭部
１に貼り付けてから、それらの上を覆うように、
ベルト３によつてカフ２を頭部１に取り付けても
よい。要は、光電センサ５によつて光電脈波を検
出できればよい。

また、浅側頭動脈を圧迫するカフ２の装着方法
も任意であり、またこのカフ２またはベルト３に
心臓位置モニタ６を取り付けるようにしてもよ
い。

また、カフ２に対して、他の測定方式の間接的
血圧測定装置、例えば容積補償法による間接的血
圧測定装置を接続することも可能である。容積補
償法は、血管の容積を一定に保つように、カフに
よつて、血圧の脈動に応じた圧力を血管に加える
ことにより、カフの圧力の変化を血圧の変化とし
て連続的に検出するものであり、この場合には、
カフ２に取り付けた検出手段は浅側頭動脈の血管
容積を検出することになる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明のカフによれ
ば、全体として薄型に構成することができるか
ら、被験者の頭部等に装着した際に違和感を少な
くすることが可能である。さらに、袋体の周縁部
が外枠によつて保護されるから周縁部への応力集
中を防止することができ、柔らかい物質で袋体を
製造した場合においても高い耐久性を得ることが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の一実施例を説
明するための図であつて、第１図はブロツク構成
図、第２図はカフの断面図、第３図はカフの分解
斜視図、第４図はカフとベルトの平面図、第５図
は血圧測定時の動作を説明するための波形図、第
６図は光電センサの取り付け方の変形例を説明す
るためのカフの断面図である。 １……頭部、２……カフ、２ａ……パツド（外
枠）、２ｂ……環状段部、２ｃ……袋体、２ｄ…
…プレート（外枠）、２ｅ……チユーブ、２ｆ，
２ｇ……ガイド溝、５……光電センサ（検出手
段）、５ａ……発光素子、５ｂ……受光素子、１
１……カフ加減圧用ポンプ（加圧手段）、１６…
…CPU。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二枚の平板状弾性板を対向させこれらの周縁
   部を相互に固着して成る袋体と、 前記袋体の周縁部と前記袋体の一面とを囲むと
   ともに、この袋体の他面を露出させる外枠と を具備することを特徴とするカフ。