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JP5536597B2 - 血圧計 - Google Patents

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Description

本発明は、腕帯部が血圧計本体とエアチューブを介して接続され、腕帯部が被測定者の上腕に巻き付けることなく装着される血圧計に関する。
近年、医療機関で行われている高血圧治療向けの血圧測定において、白衣性高血圧症による擬似高血圧が問題にされている。この擬似高血圧症の原因としては、病院内での医師の前での緊張、不安等の精神面での不安定が考えられている。これに対して、精神的に安定している家庭にて測定した血圧値に注目が集まっている。このため、この家庭での血圧測定に用いる電子血圧計が注目されている。
このタイプの血圧計では、朝・夕1回ずつ血圧測定を行い、血圧値を日時と共に記憶する機能を備えたものもある。測定上問題となるのが、腕帯部の腕への装着の仕方である。腕帯部内の空気袋の位置が上腕に対して適当でない場合や、上腕に対して巻き付け強さが適当でない場合に、腕帯部の空気袋の圧迫が上腕に正しく行われず、血圧が高く測定される場合がある。近年、これを解決するために、筒状の腕帯部に腕を挿入するだけで、自動的に腕帯部の阻血用の空気袋を腕の正しい位置に配置し、正しい巻き付け強さにて血圧測定を行うことができるようにした血圧計本体と腕帯部を一体とした電子血圧計が開発されている(特許文献1を参照)。
しかし、使用者が上記血圧計を使用すると、腕を挿入する腕帯部が血圧計本体と一体となっているので、血圧計本体の位置が被測定者の前方に離れていた場合には、被測定者は前かがみ状態での測定となり易い。このため、被測定者の腹部が圧迫されて腹圧が上昇し、その結果血圧が上昇する現象が見られる場合がある。この血圧上昇は、新たな擬似高血圧症の発生として指摘されている。
そこで、腕帯部が血圧計本体とは別体に形成されているものが提案されており、腕帯部は剛体のケースを有しており、このケース内に阻血用の空気袋が配置されている。これにより、被測定者が座位にて血圧測定する場合に、血圧計本体から腕帯部を分離できるので、上腕を腕帯部に挿入するだけで測定可能となる利便性を損なわず、血圧計本体の設置場所が被測定者から前方に離れていても、測定者が正しく、背を伸ばした状態にて腹圧の掛からない状態で血圧測定をすることが可能である。
特開2004―261452号公報
しかし、従来のこの種の血圧計は、被測定者にとって必ずしも使い勝手のよい血圧計ではなかった。すなわち、上述した血圧計では、被測定者が安静状態であっても安静状態でなくても血圧測定動作を行えるが、安静でない状態で血圧測定を行うと正確な血圧値が測定できない。従って、正確な血圧値を測定するために、被測定者が落ち着いて安静状態になった時点で、血圧計が血圧測定動作を開始できるようにすることが望まれている。また、好ましくは、被測定者の上半身が起立している状態(例えば座位)において血圧測定を行ったのか、寝ている状態(仰臥状態または横臥状態)で血圧測定を行ったかを認識できることが望まれている。
そこで、本発明は、上記課題を解消するために、座位、仰臥状態または横臥状態で被測定者が落ち着き安静状態になった時点で血圧を測定することで、正確な血圧測定ができる血圧計を提供することを目的とする。
本発明の血圧計は、被測定者の上腕に装着される腕帯部と、血圧測定時に前記腕帯部と接続される血圧計本体を備え、前記腕帯部に配置されて前記血圧計本体内のポンプから空気を供給されることで前記上腕を加圧する阻血用空気袋と、前記腕帯部に配置されて前記血圧計本体内のポンプから空気を供給され前記上腕の動脈の変動信号を検出するための検出用空気袋とを有する血圧計であって、前記検出用空気袋からの変動信号が予め定めた閾値の範囲にある場合には前記被測定者が安静状態にあり血圧測定動作を開始可能にし、前記変動信号が前記閾値の範囲を超えた場合には前記被測定者が非安静状態あると判断して前記血圧測定動作の開始ができないようにする制御部を有することを特徴とする。
上記構成によれば、検出用空気袋から得られる変動信号が予め定めた閾値の範囲にある場合には被測定者が安静状態にあり血圧測定動作を開始でき、被測定者が落ち着き安静状態になった時点で血圧値を測定することで、正確な血圧測定ができる。
好ましくは、前記変動信号は、前記動脈から得られる脈波信号であり、前記腕帯部は、前記腕帯部の傾きを検知して前記制御部により前記被測定者が上半身を立てた状態にあるのか前記被測定者が寝た状態にあるのかを判断させるための傾き検知センサを有することを特徴とする。
上記構成によれば、制御部は、被測定者が上半身を立てた状態にあるのか寝た状態にあるのかを判断して、それぞれの状態における血圧値を得ることができる。
好ましくは、前記傾きセンサは、加速度センサまたは光検出器であることを特徴とする。
上記構成によれば、腕帯部に傾きセンサを配置するだけですむので、腕帯部の大型化や腕帯部が重くなることを防ぐことができる。
好ましくは、前記前記被測定者が上半身を立てた状態にあるのか前記被測定者が寝た状態にあるのかを示す表示部を有することを特徴とする。
上記構成によれば、表示部により上半身を立てた状態にあるのか前記被測定者が寝た状態にあるのかを明示できる。
好ましくは、前記腕帯部は一定の周囲長さを有する筒状の部材であり、前記コロトコフ音検出用空気袋は、前記腕帯部の一方の開口部側寄りの位置に対向して配置されていることを特徴とする。
上記構成によれば、検出用空気袋は上腕の動脈の付近に対応させて正確な血圧測定が行える。
好ましくは、前記腕帯部を構成している外布は、円周方向及び長手方向に非伸縮性である材料で形成されたことを特徴とする。
上記構成によれば、血圧測定しない場合に、腕帯部は血圧計本体から取り外して、折り畳んでおくことができ、省スペース化が図れる。
本発明によれば、被測定者が落ち着き安静状態になった時点で血圧を測定することで、正確な血圧測定ができる血圧計を提供することができる。
本発明の血圧計の実施形態の全体を示す斜視図である。 図2(A)は、図1に示す血圧計の血圧計本体を左後ろ側から見た斜視図である。図2(B)は、図1に示す血圧計の血圧計本体を右後ろ側から見た斜視図である。 図3(A)は、腕帯部の内部構造例を示す断面図であり、図3(B)は、腕帯部を折り畳んだ状態を示す正面図であり、図3(C)は、腕帯部を折り畳んだ状態を示す斜視図である。 折り畳まれた腕帯部が筐体部の背面側に保持部を用いて着脱可能に収納される様子を示す側面図である。 図5(A)は、エアプラグの外観を示す斜視図であり、図5(B)は、エアプラグの内部構造を示す断面図である。 血圧計本体の底部を示す図である。 図7(A)は、蓋体を開けて電池収納部内に4本の電池が収納されている状態を示し、図7(B)は、電池収納部内から4本の電池が取り除かれた状態を示す図である。 電池収納部の電池収納用凹部と傾斜部の形状例を示す断面図である。 血圧計本体の筐体部から表示面部を取り外して、筐体部の内部を露出させた状態を示す斜視図である。 血圧計本体の筐体部から表示面部を取り外して、筐体部の内部を露出させた状態を示す別の角度から見た斜視図である。 筐体部の図7に示す底部を取り除き筐体部内を示す図である。 2つの駆動ポンプと、制御バルブと排気バルブと、接続配管系と、その他の要素を示す図である。 腕帯部の阻血用空気袋と、K音信号を検出する2つのK音検出用空気袋と、コンデンサマイクロフォン等と、接続配管系の接続関係を示す図である。 被測定者が腕帯部に上腕Tを通して、阻血用空気袋にエアを供給して上腕Tを加圧して血圧測定をしている例を示す図である。 図1に示す血圧計のブロック構成図である。 図1に示す血圧計本体の表示面部の表示部に表示される情報表示項目例を示す図。 図17(A)は、K音信号を検出するK音検出用空気袋から得られる脈波信号GLの例を示し、図17(B)は、血圧計により血圧測定を開始する際の動作例を示すフロー図である。 制御部の好ましい構成の一例と動作例を示す図である。 血圧計の周囲温度を検出する温度センサと表示部を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 図21に示す本発明の実施形態を示す図である。 本発明の別の実施形態を示す図である。 本発明のさらに別の実施形態を示す図である。
以下に、コロトコフ音法による血圧計である本発明の血圧計の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明するが、圧脈波を用いた、いわゆるオシロメトリック法による血圧計にも適用できる。
図1は、本発明の血圧計の実施形態の全体を示す斜視図である。図2(A)は、図1に示す血圧計の血圧計本体を左後ろ側から見た斜視図である。図2(B)は、図1に示す血圧計の血圧計本体を右後ろ側から見た斜視図である。
図1に示す血圧計1は電子血圧計ともいい、この血圧計1では、腕帯部2と血圧計本体10は別体になっており、図1と図2に示す血圧計本体10から図1に示す腕帯部2を分離して使用する。
この血圧計1は、腕帯部と本体部が一体となった一体型血圧計と違い、被測定者が座っていて上半身が起立している状態(あるいは座位)にて血圧測定する時と、寝ている状態(横になっている状態)にて血圧測定する時に、血圧計本体10の設置場所が被測定者から前方に離れていても、腕帯部2を上腕Tに装着することで、背を伸ばして腹圧の掛からない状態で血圧測定が可能である。
図1に示す腕帯部2はカフともいい、腕帯部2は一定(所定)の外周長さを有しており、折り畳み可能で柔らかな材質で作られた切れ目の無いソフトな筒体であり、2つの開口部11P、11Rを有している。被測定者の上腕Tに腕帯部2を装着すると、開口部11Pは手指側に位置され、反対側の開口部11Rは肩側に位置される。開口部11Rの内径は、開口部11Pの内径よりも大きい。被測定者の手指は、開口部11R側から開口部11Pにかけて挿入することで、腕帯部2は、被測定者の肘よりも上の上腕Tに保持して血圧を測定するようになっている。
腕帯部2は、上腕Tを阻血するための阻血用空気袋14と、K音(コロトコフ音)信号を検出するための2つのK音検出用空気袋50と、さらに加速度センサ400を内蔵している。阻血用空気袋14は、血圧計本体10側からエアを供給することにより上腕Tの動脈を加圧して阻血する。阻血用空気袋14の空気収容容量は、K音検出用空気袋50の空気収容容量に比べて大きい。図1に示すように、2つのK音検出用空気袋50は、腕帯部2が上腕Tに装着された状態では、対向位置になるように配置されている。
K音検出用空気袋50はK音を検出するための空気袋であり、K音は、腕帯部2の阻血用空気袋14の内圧を最高血圧以上に上げて血管を一旦圧閉した後、内圧を徐々に下げて内圧が最高血圧以下になり、血管が開き始めると発生し、内圧が最低血圧以下になり、血管の圧閉が消失するまでの間検出できる音信号である。
加速度センサ400は、腕帯部2の角度を検出するセンサであり、被測定者の上半身が起立している状態(立った状態あるいは座った状態)にて血圧測定する時の第1血圧測定状態と、寝ている状態(横になっている状態)にて血圧測定する時の第2血圧測定状態を検出するのに用いられる。加速度センサ400としては、例えば静電容量検出方式やピエゾ検出方式等のものが採用できる。
ここで、ピエゾ検出方式のセンサの場合、検出値が周囲温度により変化する温度特性があるが、後述する温度センサの値を利用して、例えば制御部120により、あらかじめ用意したテーブルデータで補正するようにしてもよいし、センサ自体に温度補償手段を備えたものを使用してもよい。
図1と図2(A)に示すように、腕帯部2と血圧計本体10は、電気配線401と、エアチューブ4,5と、エアプラグ6を介して接続されている。電気配線401とエアチューブ4,5は、ほどけないようにほぼ全長に渡って一体的に形成されている。エアプラグ6エアプラグ6は、電気配線401を、血圧計本体1に対して着脱可能に電気的に接続しており、エアプラグ6は、電気配線401とエアチューブ4,5を、血圧計本体1に対して着脱可能に接続している。エアチューブ4,5は、好ましくは複胴管(複導管ともいう)を構成しているフレキシブルなエラストマチューブである。エアチューブ4,5は、全長に渡って(あるいはほぼ全長に渡って)一体的に形成されている。第1エアチューブとしてのエアチューブ4は、腕帯部2の阻血用空気袋14へのエアの給排気に用いられ、第2エアチューブとしてのエアチューブ5は、K音信号を検出する2つのK音検出用空気袋50へのエアの給排気に用いられる。エアチューブ4はエアチューブ5に比べてより太いチューブであり、エアチューブ4の内径と外径は、エアチューブ5の内径と外径に比べて大きく設定されている。
まず、図1と図3を参照して、腕帯部2の構造例を説明する。
図3(A)は、腕帯部2の内部構造例を示す断面図であり、図3(B)は、腕帯部2を折り畳んだ状態を示す正面図であり、図3(C)は、腕帯部2を折り畳んだ状態を示す斜視図である。
図1と図3に示すように、腕帯部2は、外周方向に沿っては切れ目のない筒状の部材であり、所定(一定)の長さの外周を有していて、この腕帯部2の中に被測定者の上腕Tを通すことができるようになっている。
図3(B)と図3(C)に示すように、腕帯部2は被測定者が簡単に折り畳むことができる柔軟性を有し、図1と図3(A)に示すように、例えば外布16と、内布17と、上腕Tを阻血するための阻血用空気袋14と、K音信号を検出する2つのK音検出用空気袋50と、腕帯部2の傾きを検出するための傾き検出センサの一例としての加速度センサ400を有している。
図3に示す腕帯部2の構造例では、例えば外布16の内側面と内布17の外側面は、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50と加速度センサ400を包んでおり、外布16と内布17は、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50と加速度センサ400が収納可能なド−ナツ状の空間を作るために、外布16の端部と内布17の端部は、例えば縫製により接合している。加速度センサ400が腕帯部2に配置される位置は、特に限定されない。
2つのK音検出用空気袋50は、好ましくは腕帯部2の長手方向(軸方向)の中間位置よりも開口部11P側寄りの位置(肩側寄りではなく、手指より側の位置)に配置するのが良い。このようにすることで、2つのK音検出用空気袋50のいずれかを上腕Tの動脈に対応する部分に当てることができる。
外布16は、阻血用空気袋14の外面を覆う筒体でなり、円周方向及び長手方向に非伸縮性の材料で形成されており、変形可能であるが伸縮性が非常に低いかほとんど無い布部材である。これにより、外布16は、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50内にエアを供給した際に、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50と加速度センサ400が腕帯部2の半径方向の外側に膨れないようにすることができ、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50は半径方向の内側である上腕T側に膨れることになる。このため、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50の圧力は、腕帯部2の外側へは逃げずに上腕に対して加圧でき、正確な血圧測定をすることができる。しかも、測定しない場合に、腕帯部2は血圧計本体10から取り外して、折り畳んでおくことができ、省スペース化が図れる。
外布16は、例えば伸びにくい生地(201BE)を採用でき、引張強度は、JIS L1096−A法で測定した値として、タテが1430N/in〜1460N/inで、ヨコが810N/in〜850N/inである。さらには、タテが1430N/in〜1460N/inで、ヨコが810N/in〜850N/inであることが好ましい。タテとヨコともに、この数値範囲よりも小さいと阻血用空気袋14の外側への膨らみの抑制が弱くなり、また、この数値範囲よりも大きいと上腕Tの挿入に影響が出る可能性がある。外布16としては、例えば、ポリエステル100%の生地を用いると、タテが1445N/inで、ヨコが827N/inである。
内布17は、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50の内面を覆う筒体でなり、変形可能で伸縮性を有し、上腕Tの被測定面に当接する当接布部である。内布17は、弾性を備えていてしかも伸縮性を有する布部材である例えば伸びやすい生地を採用でき、引張強度は、JIS L1096−A法で測定した値として、タテが94.9N/inで、ヨコが150.7N/inである。引張伸度は、JIS L1096−A法で測定した値として、タテが517%で、ヨコが400%である。内布としては、例えば、ナイロン80%、ポリウレタン20%の生地である。内布17は、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50が上腕Tの被測定面に向けて膨張できるように伸縮性を持たせた素材にて、かつ、腕帯部2を被測定者の手先から挿入して、肘の上部の上腕Tまでスライドさせて装着させる必要があるので、スベリの良い材質、例えば、ジャ−ジ素材を使用している。
図1と図3(A)〜図3(C)に示すように、開口閉鎖部材30は、腕帯部2の内部において、開口部11P側であってしかもエアチューブ4とエアチューブ5が導出(接続)されている側に設けられている。この開口閉鎖部材30は、例えば着脱可能な面ファスナーを用いることができ、面ファスナーのオス部材31とメス部材32を有している。オス部材31とメス部材32は、腕帯部2の内側において対面する位置に固定されており、図3(B)と図3(C)に示すように、オス部材31とメス部材32を着脱可能に連結することにより、腕帯部2の開口部11P側だけを閉じて、開口部11Rは開放した状態に維持することができる。
これにより、腕帯部2に対して開口閉鎖部材30を設けることで、被測定者が腕帯部2に対して手先を通して血圧測定をしようとする際に、閉じている開口部11P側からは手先を通すことが無く、開いている開口部11R側から迷わずに手先を通すことができる。このため、被測定者が腕帯部2に対して誤って手先を開口部11P側から逆挿入してしまうことを防止することができる。もし、被測定者が腕帯部2に対して開口部11P側から逆挿入してしまうと、K音検出用空気袋50が上腕Tの動脈に適切に当たらなくなり、正確に血圧測定ができなくなる。また、腕帯部2に対して開口閉鎖部材30を設けることで、腕帯部2を使用しない時に折り畳むのが容易にできる。
図1と図3に示すように、腕帯部2は、方向視認用部材であるタグ33を有している。このタグ33は、開口部11R側であって、外布16に対して例えば接着剤を用いるか、縫製により固定されている。タグ33は、腕帯部2の開口部11R側の端部からV方向に沿って突出して設けられており、例えば布部材あるいはプラスチック部材により作ることができる。図3(A)に示すように、被測定者が例えば腕帯部2に左腕を挿入して血圧測定をする際には、タグ33を右腕の指Fでつかんで腕帯部2をV方向に移動することができる。このタグ33には、好ましくは「肩側」表示33Sを表記することができる。これにより、被測定者は、このタグ33をつかんでV方向に移動するだけで上腕Tに対して腕帯部2の装着動作が容易にできるばかりでなく、腕帯部2の装着方向が明確になるので、開口部11R側から迷わずに手先を通すことができる。このため、被測定者が腕帯部2に対して誤って手先を開口部11P側から逆挿入してしまうことを防止することができる。すなわち、チューブ側の開口部を閉じることができるので、被測定者が上腕に対して誤って逆方向に装着することを容易に防止でき、被測定者が上腕に対して正しい方向に装着することができる。
次に、血圧計本体10の構造例について説明する。
図1と図2に示すように、血圧計本体10は、筐体部60と、表示面部61と、腕帯部2の保持部62を有している。筐体部60と表示面部61と保持部62は、電気絶縁性を有する材料、例えばプラスチックにより作られている。表示面部61は、筐体部60の前面側に設けられ、被測定者が表示部63に表示される表示内容が見やすいように傾斜角度θを60度程度に傾斜されている。
図2(A)と図2(B)に示すように、筐体部60は、側面部68,69と、背面66と、破線で示す前面側開口部70と、筐体部60から突出して設けられた上面部71と、底部72を有している。
図1に示すように、表示面部61は、表示部63と、透明な例えばアクリル板のような保護板64と、枠状の保持部材65を有している。表示部63は保持部材65により保持され、保護板64は保持部材65に固定されて表示部63の表面を保護している。この保持部材65は、筐体部60の破線で示す前面側開口部70に対して着脱可能に装着されている。この保持部材65を筐体部60から取り外すことにより、筐体部60の破線で示す前面側開口部70を通じて筐体部60の内部を露出させることができる。
図2に示すように、腕帯部の保持部62は、筐体部60の背面側に着脱可能に取り付けられている。図4には、折り畳まれた腕帯部2が筐体部60の背面66側に保持部62を用いて着脱可能に収納される様子を示している。
腕帯部の保持部62は、保持面62Aと脚部62Bを有している。筐体部60の下部側には、差込口67が形成されている。脚部62Bの先端部62Cは、この差込口67に挿入されることにより、腕帯部の保持部62は、筐体部60の背面66側に着脱可能に取り付けることができる。保持面62Aと筐体部60の背面66の間には、折り畳まれた腕帯部2を着脱可能に収納することができる。これにより、被測定者が腕帯部2を使用しない場合には、折り畳まれた腕帯部2を容易にしかも確実に収納することができる。被測定者が血圧測定しない場合に、腕帯部2が筐体部60の背部にあるので、被測定者は、腕帯部2により邪魔されることなく、表示部63の表示内容例えば時間や室温等を目視で確認できるので、血圧測定に適した温度(環境温度)であるか否か容易に確認でき、更には、血圧計1の見栄えを良くすることができる。このため、血圧計本体10は、使用しない時には例えば時計としてリビングルーム等に飾っておくことができる。
図2(A)に示すように、筐体部60の側面部(筐体に向かって左側側面部)68の下部位置には、O−リング(不図示)を備えたエアプラグ差込口73が形成されている。このエアプラグ差込口73には、エアプラグ6が着脱可能に装着できる。エアプラグ差込口73は、エアプラグ6の形状に合わせて、上部分73Aの幅d1は、丸み形状の下部分73Bの幅d2に比べて大きく設定されている。エアプラグ差込口73の内部には、差し込み穴73G、73Hを有している。
一方、エアプラグ6の構造例は、図5に示している。図5(A)は、エアプラグ6の外観を示す斜視図であり、図5(B)は、エアプラグ6の内部構造例を示す断面図である。
図5(A)に示すように、エアプラグ6は例えばプラスチックにより作られており、筐体6Aと、接続筒部6B、6Cと、接続ガイド部6Dを有する。接続筒部6Bは、エアチューブ5に、接続筒部6Cは、エアチューブ4に、それぞれ対応している。接続筒部6Bは、外径が3.5〜5mm、好ましくは外径4mm、長さDE4が9〜11mm、好ましくは10mm、接続筒部6Cも、接続筒部6Bと同様の寸法で、外径が3.5〜5mm、好ましくは外径4mm、長さDE4が9〜11mmに形成されている。また、接続筒部6Bと接続筒部6Cの中心間距離D3は、10〜11mm、好ましくは、10.5mmとなっている。このような寸法とすることで、エアプラグ6の接続筒部6B、接続筒部6Cをエアプラグ差込口73に対して差し込んだり、取り外したりするのを容易にできる。また、筐体6Aの適所にリブ、溝、凹凸6Hを設けることで、エアプラグ6の接続筒部6B、接続筒部6Cをエアプラグ差込口73に差し込んだり、取り外したりするのを容易にできる。
図5(B)に示すように、電気配線401の電気接続端部402と接続筒部6B、6Cは、筐体6Aの一方の面からJ1方向に平行に突出して形成されている。電気接続端部402は、エアプラグ差込口73の電気接続穴73Kに着脱可能に挿入して電気的に接続できる。後で説明するが、加速度センサ400の電気配線401は、電気接続端部402と電気接続穴73Kを通じて、血圧計本体1内の制御部120に対して電気的に接続されている。接続筒部6B、6Cは、エアプラグ差込口73の差し込み穴73G、73Hにそれぞれ着脱可能に挿入される。図5(A)に示す接続ガイド部6Dの上部分6Fは、図2(A)に示すエアプラグ差込口73の上部分73Aに案内して挿入され、接続ガイド部6Dの下部分6Gは、図2(A)に示すエアプラグ差込口73の下部分73Bに案内して挿入されるようになっている。これにより、エアプラグ6は、エアプラグ差込口73に対して上下逆に装着されることを防止しており、血圧計本体10側から阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50に対して逆にエア供給されることはない。エアプラグ6に接続される腕帯部2は、複数のサイズ、例えば、大、中、小の3サイズがあり、使用者の上腕の大きさに合わせて最も適合したものを選択できるようになっている。また、エアプラグ6は、血圧計本体10の正面に向かって側面に設けることで、駆動ポンプ110万一暴走し、異常に腕帯部2が加圧された場合でも、複雑な電子回路や異常時のスイッチを設けたりすることなく、使用者がエアプラグ6を引き抜くことで、腕帯部2の異常加圧を極めて容易に回避できる。
図5(B)に示すように、第1接続筒部80と第2接続筒部81が、筐体6Aの他方の面からJ2方向に沿って平行に突出して形成されている。第1接続筒部80は、筐体6Aの第1当接位置C1からJ2方向にDE2分だけ突出して形成され、第2接続筒部81は、筐体6Aの第2当接位置C2からJ2方向にDE3分だけ突出して形成されている。J2方向はJ1方向とは反対である。第1接続筒部80にはエアチューブ4の先端部4Aが着脱可能に接続され、第2接続筒部81にはエアチューブ5の先端部5Aが着脱可能に接続されている。図2(A)に示す例では、エアチューブ5側が下側でエアチューブ4が上側で接続される。なお、DE2の長さは、9〜11mm、好ましくは、10±0.1mm、DE3の長さは、4.5〜5.5mm、好ましくは、5.0±0.1mmである。
図5(B)に示すように、第2当接位置C2は、第1当接位置C1に比べて、J2方向(エアチューブの長手方向(接続方向)に相当)に沿って突出した位置に形成されており、第2当接位置C2と第1当接位置C1の間には、J2方向(長手方向)に段差DE1が形成されている。DE1の長さは、4.5〜5.5mm、好ましくは、5.0±0.1mmである。DE1,DE2,DE3を上述の長さにすることにより、エアチューブ4に比べて細いエアチューブ5の長さは、エアチューブ4の長さに比べて、J2方向に沿って長手方向の落差(突出寸法)DE1分だけ長さに余裕ができる。このため、細いエアチューブ5が、エアチューブ4につられてむやみに引っ張り力が掛からなくなり、2本のエアチューブ4,5の連結部(嵌合部)79が並行になり、エアチューブ4,5の外観上の見栄えを良好にできる。すなわち、コロトコフ音検出用空気袋に接続する細径の第2エアチューブ5と阻血用空気袋に接続する大径の第1エアチューブ4がエアプラグ6の付近において並行になり、細径の第2エアチューブ5の長さが大径の第1エアチューブ4の長さに比べて突出して形成されている分だけ余裕ができるので、細径の第2エアチューブ5が大径の第1エアチューブ4に引っ張られて引張力が掛かることが無く、エアプラグ6付近の外観上の見栄えを良好にすることができる。
しかも、太いエアチューブ4側の第1当接位置C1に対応する筐体6Aの接続ガイド部6Dの下部分6Gの幅d2は、細いエアチューブ5側の第2当接位置C2に対応する筐体6Aの接続ガイド部6Dの上部分6Fの幅d1と異なる値に設定されている。具体的には、幅d1は、12〜14mm、好ましくは13〜13.5mm、幅d2は、10〜12mm、好ましくは11mmに設定され、幅d2が幅d1に比べて小さく設定されている。これにより、エアプラグ6が図2(A)に示すエアプラグ差込口73に対して上下逆の位置に挿入されてしまうことを防止できる。なお、図示例とは逆に、太いエアチューブ4側の第1当接位置C1に対応する筐体6Aの接続ガイド部6Dの下部分6Gの幅d2は、細いエアチューブ5側の第2当接位置C2に対応する筐体6Aの接続ガイド部6Dの上部分6Fの幅d1に比べて大きく設定してもよい。この場合には、図2(A)に示すエアプラグ差込口73には、図2(A)の例とは逆にエアチューブ5側が上側でエアチューブ4が下側で接続される。
図2(B)に戻ると、筐体部60の側面部(エアプラグ差込口73が形成された側面部68とは反対側)69には、スピーカ85と、ACアダプタを接続するための接続穴86が設けられている。この接続穴86には、ACアダプタ87の接続ジャック87Aが接続されることで、血圧計本体10には商用電源から電源供給できる。接続穴86は、エアプラグ差込口73は、設けられている配置も大きさも形状も全く異なるため、エアプラグ6を間違えて差し込むことが防止できる。
図2(A)に示すように、筐体部60の上面に突出して設けられた上面部71には、筐体部60の正面に向かって、右側から、開始/停止スイッチ88、メモリ―ボタン88M、時刻設定/メモリ―消去ボタン88Tの各種の操作ボタンが配置されている。この開始/停止スイッチ88は、他のスイッチより大きく(幅広)に形成され、被測定者が押すことにより血圧計1の血圧測定動作を緊急に停止させる緊急停止スイッチ機能と、被測定者が押すことにより阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50の圧力を緊急に強制排気させる緊急排気スイッチの機能と、被測定者が押すことにより制御部の動作をリセットさせる制御部のリセット機能を兼ねている。
図6は、筐体部60の底部72を示している。底部72はほぼ長方形状の平面部分であり、底部72には電池収納部90が配置され、この電池収納部90を開閉する蓋体91を備えている。蓋体91は、2つのヒンジ92により電池収納部90を開閉できる。
図7(A)は、蓋体91を開けて電池収納部90内に4本の単3形電池93が収納されている状態を示し、図7(B)は、電池収納部90内から4本の単3形電池93が取り除かれた状態を示している。4本の単3形電池93は、血圧計1の駆動電源であるが、乾電池(一次電池)であっても充電池(二次電池)であっても良い。電池のサイズは、単3形電池に限らず、他の大きさの電池、例えば単2形電池であっても良い。電池の本数は、4本に限らず、例えば6本以上であっても良い。
電池収納部90と蓋体91は、底部72の幅方向M及び長さ方向Nに関してそれぞれ中央部に設けられている。つまり、電池収納部90と蓋体91は、底部72のほぼ中央位置に設けられている。これにより、内蔵される複数本の単3形電池93が、筐体部60の中心位置に配置できるので、筐体部60の底部72を置いた場合に、これらの電池の重みにより、血圧計本体10は転倒しないように安定して置くことができ、血圧計本体10の安定性を得ることができ、血圧測定が安定して行える。
図7(B)に示すように、電池収納部90の内底部分には、2本の単3形電池93を電気的の直列に配置するために、電池収納用凹部94と電池収納凹部95が並列に形成されている。これらの電池収納用凹部94と電池収納凹部95は、それぞれ2本の単3形電池93を動かないように収納するために、例えば断面半円形状の凹部であり、中央位置には長手方向に沿って仕切り部分96が形成されている。電池収納用凹部94には、電気接点90A,90Bが設けられ、電池収納用凹部95には、電気接点90C,90Dが設けられている。電気接点90A,90Cには、それぞれ単3形電池93の正極が接触し、電気接点90B,90Dには、それぞれ単3形電池93の負極が接触する。4本の単3形電池93は、2本ずつ電池収納用凹部94と電池収納凹部95にそれぞれ収納されているが、4本の単3形電池93は電気的には直列に接続されている。
図7(B)と図8に示すように、電池収納用凹部94には、2つの傾斜部97が形成され、同様にして電池収納凹部95にも、2つの傾斜部97が形成されている。これらの傾斜部97の形状は、図8に示しており、それぞれ単3形電池93の負極側に対応して形成されている。各傾斜部97は、電池収納用凹部94からさらに斜めに落とし込まれた部分である。
これにより、図8(A)に示すように、電池収納用凹部94内に4本の単3形電池93が収納された状態で、被測定者が指で矢印H方向に単3形電池93の負極側を押すことにより、図8(B)に示すように単3形電池93の負極側が傾斜部97内に押し込まれるので、単3形電池93の正極側は電池収納用凹部94内から矢印K方向に持ち上げることができる。従って、被測定者が電池交換する時に電池の取り外しが容易に行え、電池収納部内から電池が不用意に突然飛び出して落としてしまうといったことが生じない。
なお、図7に示すように、蓋体91の内面には、傾斜部97に対応する位置に「押す」及び「矢印」表示99が配置されている。これにより、図7(A)に示すように、被測定者が電池交換する際に、電池収納用凹部94,95にそれぞれ単3形電池93が収納されていても、被測定者は電池を押すべき位置を簡単に知ることができ、電池を取り出して電池交換が容易になる。さらに、電池収納部90の長手方向に仕切りを設けて2室として単3形電池93が2個ずつ並列に収納されるようにすることで、電池交換する時に電池の取り外しが更に容易になる。
図9と図10は、血圧計本体10の筐体部60の前面側開口部70から表示面部61を取り外して、筐体部60の内部を露出させた状態を示している。筐体部60の内部には、回路基板100と隔壁101が配置されている。回路基板100は、フレキシブル配線板102を介して、開始/停止スイッチ88(図2を参照)等の操作ボタンに対して電気的に接続されている。また、回路基板100は、フレキシブル配線板103を介して表示部63に電気的に接続されている。
隔壁101は、筐体部60内において筐体部60と一体的に形成されている。隔壁101は、後で説明する加圧手段としての2つの駆動ポンプ110と、減圧手段としての制御バルブ111と排気バルブ112とを、回路基板100の制御部120から隔離するために設けられている。この隔壁101を設けることにより、加圧手段である駆動ポンプ110と、減圧手段としての制御バルブ111と排気バルブ112とを、回路基板100の制御部120から距離的に離すことができ、例えば駆動ポンプ110が動作するときに生じる熱が、回路基板100の制御部120に伝わりにくくなり、回路基板120上に搭載されている要素は熱の影響を受けにくい。
図11は、筐体部60の図7に示す底部72を取り除き筐体部60内を示している。筐体部60の内部には、スピーカ85と接続部86と、2つの駆動ポンプ(エアポンプ)110と、制御バルブ111と排気バルブ112等が収容されている。
図12は、2つの駆動ポンプ110と、制御バルブ111と排気バルブ112と、接続配管系と、その他の要素を示している。図12に示すように、制御バルブ111と排気バルブ112は、ジャバラ管121を介してマニホールド122の第1マニホールド部122Aの一端部に接続されている。また、2つの駆動ポンプ110は、ジャバラ管121を介してマニホールド122の第1マニホールド部122Aの一端部に接続されてい・BR>驕B第1マニホールド部122Aの他端部は、第2マニホールド部122Bの一端部に接続されている。
図1と図2(A)に示すように、2つのK音検出用空気袋50に接続されたエアチューブ5の内径と外径は、阻血用空気袋14に接続されたエアチューブ4の内径と外径に比べて、細くしている。これは、2つのK音検出用空気袋50と、血圧計本体10側に配置された図12に示すコンデンサマイクロフォン125とを接続するために、エアチューブ5は腕帯部2が上腕Tに装着できる長さを必要とし、しかも2つのK音検出用空気袋50内で発生するK音が、エアチューブ5を通過する際に減衰もしくは拡散するのを防いで、K音がコンデンサマイクロフォン125に確実に到達できるようにするためである。
第2マニホールド部122Bの途中には、可撓性のシリコンチューブのようなチューブ123の一端部が接続されている。このチューブ123の他端部であって自由端124の途中には、コンデンサマイクロフォン125が内蔵して設けられている。コンデンサマイクロフォン125を用いることにより、圧電マイクロフォンを用いるのに比べて低い周波数の音を検出することができる。これにより、チューブ123として例えばシリコンチューブを用いることにより、例えばスピーカ85が発生する音や、開始/停止スイッチ88等の各種の操作ボタンの操作に伴い発生する音等のノイズがコンデンサマイクロフォン125に達するのを防ぐことができ、低い周波数であるコロトコフ音を確実に検出でき、正確な血圧測定が行える。
シリコンチューブ自体がノイズを吸音でき、コンデンサマイクロフォン125は、K音を検出するために第2マニホールド部122Bの途中の位置に設けられている。このコンデンサマイクロフォン125の外径は、3.5〜4.5mm、好ましくは4.0mmである。このコンデンサマイクロフォン125の外径が、3.5mmよりも小さいとK音検出感度が悪くなり、4.5mmよりも大きいとK音だけでなく脈波も検出してしまう恐れがあり、S/N比が低下する。
なお、図12に示すように、コンデンサマイクロフォン125は、チューブ123の途中に形成された分岐部分123D内に配置しても良い。
図12に示すように、タンク126は、2本の接続筒126Aを有しており、2本の接続筒126Aは、チューブ127とジャバラ管121に対して、それぞれ可撓性を有する抵抗チューブ129A,129Bを介して接続されている。タンク126と2本の抵抗チューブ129A,129Bは、エアフィルタ130を構成している。第1マニホールド部122Aの途中には、チューブ128が接続されており、このチューブ128は、エアチューブ5を通じてK音検出用空気袋50に接続されている。
抵抗チューブ129A,129Bの内径は、チューブ127と接続筒126Aの内径よりも小さく、抵抗チューブ129A,129Bの端部はチューブ127と接続筒126A内に挿入することで接続されている。
なお、図12に示すように、抵抗チューブ129A,129Bの両端部内には、抵抗チューブ129A,129Bが潰れるのを防止するために、円周方向に弾性を有する金属製の割りピンのようなフィルタ部材としてのピン133が配置されている。ピン133は、長さが7mm、外径0.8mm、内径0.5mmである。これにより、抵抗チューブ129A,129Bの両端部が細いチューブであるにもかかわらず、実装時等に潰れることがなく、確実に抵抗チューブ129A,129B内にエアを通すことができ、さらにノイズ除去の効果を有する。
また、可撓性を有するチューブ123内にも、円周方向に弾性を有する金属製の割りピンのような接続管134を配置することができる。接続管134は、長さが12mm、外径4〜4.5mm、内径3〜4mmである。これにより、可撓性を有するチューブ123であるにもかかわらずつぶれることが無く、確実にコンデンサマイクロフォン125に対して、ノイズが除去されたエアを供給することができる。接続管134は、長さが12mmより長いと、実装しづらくなる。また、長さが8mmより短いと、チューブ123の揺動の影響を受ける。また、外径が4.5mmより大きいと、実装しづらくなる。
図13(A)は、腕帯部2の阻血用空気袋14と、K音信号を検出する2つのK音検出用空気袋50と、コンデンサマイクロフォン125等と、接続配管系の接続関係を示している。図13(B)は、エアフィルタ130等を示している。
図13(A)と図13(B)に示すように、腕帯部2は、阻血用空気袋14と、K音信号を検出する2つのK音検出用空気袋50を有している。阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50は、例えば透明のプラスチックシート、一例としてポリウレタンシートにより形成されている。2つのK音検出用空気袋50は、阻血用空気袋14の内面側に例えば両面粘着テープまたは接着剤により固定されており、図1に示すように2つのK音検出用空気袋50は互いに離れている。
なお、K音検出用空気袋50が阻血用空気袋14の内側面に少なくとも2つ配置されているのは、左右のいずれの上腕においても測定可能にするためであり、K音検出用空気袋50を上腕Tの動脈位置に位置させることができる。また、このK音検出用空気袋50が動脈の位置からラジアル方向にずれて装着された場合でも、一方のK音検出用空気袋50が、上腕TのK音の伝達効率が高い上腕筋部位に配置できる。
図13(A)と図13(B)に示すように、太いエアチューブ4が阻血用空気袋14と制御バルブ111、排気バルブ112、駆動ポンプ110に接続され、細いエアチューブ5が2つのK音検出用空気袋50とコンデンサマイクロフォン125に接続されている。太いエアチューブ4と細いエアチューブ5の間には、消音器としてのT型のエアフィルタ130が接続されている。
このエアフィルタ130の抵抗チューブ129Bが設けられているのは、次の理由からである。血圧測定時に2つのK音検出用空気袋50からのエアチューブ5を通じて得られるK音が、抵抗チューブ129Bを設けることによりエアチューブ4側に漏れないようにして、コンデンサマイクロフォン125側に小さなK音を音圧が低下しないようにきれいに導けるようにするためである。
また、エアフィルタ130の抵抗チューブ129Aが設けられているのは、次の理由からである。図14は、図1に示すように被測定者が腕帯部2に上腕Tを通して、阻血用空気袋14にエアを供給して上腕Tを加圧して血圧測定をしている例を示すグラフである。縦軸は圧力を示し、横軸は時間である。
図14において、制御バルブ111と2つの駆動ポンプ110を作動して、図13に示す阻血用空気袋14にエアを供給して上腕を時点t1まで加圧して、その後制御バルブ111が作動して阻血用空気袋14内のエア圧を傾きが一定になるように減圧させていく。この減圧させる途中では最高血圧と最低血圧を検出して、その後排気バルブ112を作動して阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50内のエアを抜く。このように、血圧測定中に、上腕を加圧して減圧すると制御バルブ111から作動音が生じるので、この作動音がエアチューブ4を通じてコンデンサマイクロフォン125に伝わるのを抑制するために、抵抗チューブ129Aが設けられている。
図15は、図1に示す血圧計1のブロック構成図である。
図15に示すように、腕帯部2の阻血用空気袋14は、エアチューブ4を通じて、血圧計本体10内のエアフィルタ130、圧力検出部(圧力センサ)140、2つの駆動ポンプ110、制御バルブ111、そして排気バルブ112に接続されている。K音信号を検出するK音検出用空気袋50は、エアチューブ4を通じて、血圧計本体10内のコンデンサマイクロフォン125に接続されている。圧力検出部(圧力センサ)140は、腕帯部2内の圧力を検出する。K音検出用空気袋50は、図15に示すように2つ(上腕に腕帯部を装着したときに円周方向で対向位置になる)設けることで、K音を的確に検出できるが、1つでもよい。
加速度センサ400は、腕帯部2の傾きを検出するための傾き検出センサの一例であるが、加速度センサ400の電気配線401は、電気接続端部402と電気接続穴73Kを通じて、血圧計本体1内の制御部120に対して電気的に接続されている。これにより、腕帯部2の姿勢角度信号SSが、制御部120に送られるようになっている。なお、この加速度センサ400は、好ましくは3軸加速度センサを用いることで、被測定者が血圧測定している状態(測定姿勢や安定状態)を、より精度よく検出できる。
2つの駆動ポンプ110は、腕帯部2内の阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50にエアを供給して腕帯部2内の上腕を加圧する加圧手段である。このように、2つの駆動ポンプ110を用いるのは、腕帯部2が大きい場合には、2つの駆動ポンプを駆動させ、腕帯部2が小さい場合には、1つの駆動ポンプを駆動させ、阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50にエアを供給できるようにするためである。制御バルブ111と排気バルブ112は、腕帯部2内の阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50内のエアを抜いて加圧した上腕を減圧する減圧手段である。
制御部120は、各要素の制御を行う制御手段であり、駆動部150に指令を与えることにより駆動ポンプ110を駆動制御する。制御部120は、駆動部151に指令を与えることにより制御バルブ111、排気バルブ112を駆動制御する。
図15では、制御部120は、表示部63に指令を与えて、例えば図1に示すような温度表示、時刻表示、最高血圧、最低血圧等の表示内容を表示させる。制御部120には、音声用メモリ153とデータメモリ154が接続されており、音声メモリ153には、血圧計を測定する際に被測定者に対して音声ガイダンス内容が予め記憶されている。制御部120は、音声メモリ153内の音声ガイダンス内容を、スピーカ85を通じて被測定者に報知するようになっている。データ用メモリ154には、血圧測定に必要な一連の動作を行うためのプログラムが記憶されており、制御部120はこのプログラムに従って、血圧測定動作のそれぞれのステップにいて判断を行ないながら、動作の制御を行なう。
図15では、開始/停止スイッチ88が制御部120に電気的に接続されている。スピーカ85は、フィルタ164を介して制御部120に電気的に接続されている。その他に、電源コントロール部160、K音アンプ161、OSCアンプ162が、制御部120に電気的に接続されている。電源コントロール部160は、電池93とACアダプタ87に電気的に接続され、所定の直流電圧を制御部120に供給する。K音アンプ161は、コンデンサマイクロフォン125により検出したK音を増幅して制御部120に供給する。OSCアンプ162は、コンデンサマイクロフォン125により検出した脈波信号を増幅して制御部120に供給する。これにより、制御部120は、K音を認識し、脈波を認識し、電池電圧を認識し、音声ガイダンスを合成することができる。
図16(A)と図16(B)は、図1に示す血圧計本体10の表示面部61の表示部63に表示できる情報表示項目例を示している。
制御部120は、圧力検出部140に内蔵された温度センサ180から得られた測定数値により血圧計1の周囲温度、例えば血圧計1が置かれた場所の室温として、表示部63には温度表示182を表示できる。その他に、表示部63には、時刻表示183、最高血圧値表示184、最低血圧値表示185を表示することができる(図19(A)参照)。
さらに、図16(A)に示すように、表示部63は、被測定者Mの上半身が起立している状態(座位)での血圧測定時の第1血圧測定状態SP1の姿勢表示500を、制御部12の指令により表示できる。あるいは図16(B)に示すように、表示部63は、被測定者Mが寝ている状態(横になっている状態;横臥または仰臥)での血圧測定時の第2血圧測定状態SP2の姿勢表示500を、制御部12の指令により表示できる。
図16(A)に示すように、第1血圧測定状態SP1で血圧測定を行っている状態では、加速度センサ400が水平線HLに対して鋭角の第1角度θ1(水平線に対して90度より小さい角度)を検出して、加速度センサ400は制御部120に対して腕帯部2の姿勢角度信号SSを送ることにより、制御部120は表示部63に対して血圧測定時の第1血圧測定状態SP1の姿勢表示500を表示させる。
また、図16(B)に示すように、第2血圧測定状態SP2で血圧測定を行っている状態では、加速度センサ400が水平線HLに対して第1角度θ1よりもかなり小さい角度θ2を検出して、加速度センサ400は制御部120に対して腕帯部2の姿勢角度信号SSを送ることにより、制御部120は表示部63に対して血圧測定時の第2血圧測定状態SP2の姿勢表示501を表示させる。このように、表示部63には、第1血圧測定状態SP1の姿勢表示500あるいは第2血圧測定状態SP2の姿勢表示501を表示できるので、被測定者は目視で測定状態を確認できる。
図16に示すように、表示部63には、被測定者の安静状態レベル表示部540が常時できる。この被測定者の安静状態レベル表示部540は、被測定者の状態が落ち着いて安定しているかの大小レベルを表示できる。例えば、安静状態レベル表示部540において、最低レベルLPは、被測定者が最も安定している状態を示し、最低レベルLPから最高レベルLRに至るに従って、被測定者の安静状態が低下して非安静状態になっていることを示している。
図15に示すように、すでに説明したOSCアンプ162は、K音信号を検出するK音検出用空気袋50からコンデンサマイクロフォン125により検出した脈波信号を増幅して制御部120に供給されている。制御部120は、この脈波信号(圧脈波による信号)の変動に対応して、この被測定者の安静状態レベル表示部540は、脈波信号の大小に対応して、被測定者の安静状態のレベルを液晶によるバー表示できる。
図17は、K音信号を検出するK音検出用空気袋50から得られる脈波信号GLの例を示しており、被測定者が血圧測定時に体動(身体が動くこと)すると、脈波信号GLが予め定めた閾値RLLの範囲よりも大きく振れる。このように脈波信号GLが予め定めた閾値RLLの範囲よりも大きく振れる場合には、制御部120は被測定者が不安定状態ST1であると判断する。
また、被測定者が血圧測定時に体動(身体が動くこと)することなく、脈波信号GLが閾値RLLの範囲と同じか閾値RLLの範囲よりも小さく振れている場合には、制御部120は被測定者が安定状態ST2であると判断するようになっている。
K音検出用空気袋50は、腕帯部2に配置されて血圧計本体10内の駆動ポンプ110から空気を供給され上腕Tの動脈の変動信号を検出するための検出用空気袋の例である。つまり、制御部120は、K音検出用空気袋50からの変動信号である脈波信号GLが予め定めた閾値RLLの範囲にある場合には被測定者が安静状態にあり血圧測定動作を開始可能にし、変動信号である脈波信号GLが閾値RLLの範囲を超えた場合には被測定者が非安静状態あると判断して血圧測定動作の開始ができないようにする。
このことから、制御部120が、被測定者の状態が不安定状態ST1、すなわち被測定者が非安静状態であると判断している間は、制御部120は、図15に示す血圧計本体10内の駆動部150,151を駆動開始させることが無く、被測定者は血圧測定を開始できないようになっている。これに対して、制御部120が、被測定者の状態が安定状態ST2、すなわち被測定者が安静状態であると判断している間は、制御部120は、図15に示す駆動部150,151を駆動させて被測定者は血圧測定動作を開始できるようになっている。
これにより、検出用空気袋であるK音検出用空気袋50から得られる変動信号が予め定めた閾値RLLの範囲にある場合には被測定者が安静状態にあり血圧測定動作を開始でき、被測定者が落ち着き安静状態になった時点で血圧値を測定することで、正確な血圧測定ができる。
図18(A)は、制御部120の好ましい構成と動作の一例を示している。
図18(A)に示すように、制御部120は、中央処理部(CPU)170と、第1クロック発生部171と、第2クロック発生部172を有している。中央処理部(CPU)170は、開始/停止スイッチ88と、第1クロック発生部171と第2クロック発生部172に電気的に接続されている。第1クロック発生部171は、中央処理部170を駆動するための基準クロックを発生して中央処理部170に供給し、例えばATカット型の水晶発振器を用いており、発振周波数は32KHzである。第2クロック発生部172は、例えばレゾネータであり、制御バルブ111と排気バルブ112の動作の基準周波数を供給する。第2クロック発生部172の発振周波数は例えば8MHzであり、第1クロック発生部171の発振周波数に比べて高い。
図18(A)に示す1つの開始/停止スイッチ88は、血圧測定動作を開始するために動作開始スイッチと、血圧測定動作を停止するために押すスイッチと、緊急停止スイッチ機能と、緊急排気スイッチの機能を兼ねている。すなわち、被測定者は、図18(A)に示す開始/停止スイッチ88を押すことで、図1に示す血圧計1により血圧測定を開始して腕帯部2により上腕Tを加圧して通常の血圧測定を行った後に、被測定者が再度開始/停止スイッチ88を押すことで血圧測定動作を通常停止させることができる。
また、例えば、被測定者は、図18(A)に示す開始/停止スイッチ88を押すことで、図1に示す血圧計1により血圧測定を開始して腕帯部2により上腕Tを加圧したが、例えば中央処理部170の動作が暴走して上腕にかかる力が大きすぎると被測定者が感じた場合に、すぐに被測定者が、血圧計1による血圧測定動作を緊急に停止するために、もう一度開始/停止スイッチ88を押すことで、駆動ポンプ110を停止させて排気バルブ112を動作させて腕帯部2内のエアと阻血用空気袋14と2つのK音検出用空気袋50内のエアを急排気して上腕Tに与えている圧力を解除する。このように、1つの開始/停止スイッチ88が、血圧測定動作を開始するために動作開始スイッチと、血圧測定動作を停止するために押すスイッチと、緊急停止スイッチ機能と、緊急排気スイッチの機能を兼ねているので、開始/停止スイッチ88を設ければ、緊急停止スイッチや緊急排気スイッチを別途設ける必要が無く、中央処理部170の暴走による血圧測定時の不都合を防止できる。
図18(B)は、図18(A)に示す開始/停止スイッチ88のリセット信号RSとスイッチオン信号RMと、第1クロック発生部171の動作の立ち上がりと、第2クロック発生部172の動作の立ち上がりの波形例を示している。被測定者は血圧測定操作の際に、上述したように、開始/停止スイッチ88を複数回繰り返して押すことが生じ、開始/停止スイッチ88を押してオフにする際には、第1クロック発生部171がリセットされてしまう。
図18(B)に示すように、開始/停止スイッチ88がリセット後に、再度スイッチオン信号RMが中央処理部170に入ると、第1クロック発生部171のクロックの発生動作はスイッチオン信号RMから時間T1をかけて徐々に立ち上がる。このように、第1クロック発生部171の動作の立ち上がりは時間T1かかり、この時間T1の間は中央処理部170を駆動するクロックが与えられず、時間T1だけ中央処理部170の動作が遅れることになる。
しかし、図18(B)に示すように、開始/停止スイッチ88がリセット後に、再度スイッチオン信号RMが中央処理部170に入ると、第2クロック発生部172の動作は、スイッチオン信号RMから、時間T1に比べてかなり短い時間T2で急速に立ち上がる。従って、第2クロック発生部172の動作の立ち上がり時間T2は、第1クロック発生部171の動作の立ち上がり時間T1に比べて、短縮時間T3だけ短縮できる。
これにより、第1クロック発生部171に加えて第2クロック発生部172を用いることで、この第2クロック発生部172のクロック信号CS2が、第1クロック発生部171のクロック信号CS1に先立って中央処理部170に供給されるので、短縮時間T3だけ早く中央処理部170の時刻の遅れを補正することができる。すなわち、開始/停止スイッチ88を複数回押しても中央処理部170の時刻ができるだけ遅れないように補正でき、時刻の遅れを防ぐことができる。すなわち、開始/停止スイッチ88を繰り返して押しても、測定動作の開始と停止がなされた時の制御部120の時刻が補正でき、時刻が遅れることが無くなる。
この時間T2は時間T1に比べてかなり小さな値であり、時間T1は例えば100msec〜1secであり、時間T2は例えば数msec〜数10msecである。
図19は、血圧計1の周囲温度を検出する温度センサ180,181と表示部63を示している。
図19(A)では、圧力検知部140が温度センサ180を内蔵している例を示している。圧力検知部140は、圧力測定の際に圧力値の温度補正処理を行うために、予め温度センサ180を備えている。この温度センサ180が、測定数値を制御部120に供給する。制御部120は、温度センサ180から得られた測定数値により、温度信号LS1を表示部63に送り、血圧計1の周囲温度、例えば血圧計1が置かれた場所の室温として、表示部63には時刻表示183、最高血圧値表示184、最低血圧値表示185とともに、温度表示182を表示することができる。
一方、図19(B)は、温度センサ181が制御部120に内蔵されている例を示している。温度センサ181が、測定数値を制御部120に供給して、制御部120は、温度信号LS2を表示部63に送り、血圧計1の周囲温度、例えば室温として、表示部63には時刻表示183、最高血圧値表示184、最低血圧値表示185とともに、温度表示182を表示することができる。
これにより、図19(A)と図19(B)のいずれの場合でも、血圧計1の周囲温度を測定するために、別途サーミスタ等の温度センサを設ける必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。
また、図9に示すように、制御部120と圧力検知部140は、駆動ポンプ110に対して隔壁101により離して設けられているので、駆動ポンプ110が動作する際に生じる熱により温度上昇してしまうという問題が無くなり、温度センサ180あるいは温度センサ181は、血圧計1の周囲温度を正確に検知することができる。なお、例えば、就寝時の温度よりも翌朝の温度が、一例として10℃下がっている場合には、制御部120は、図1のスピーカ85を通じて10℃下がっていると、被測定者に対して音声ガイドをすることができる。
次に、被測定者が上述した血圧計1を用いて血圧を測定する動作例について、図17(B)を参照して説明する。図17(B)は、血圧計により血圧測定を開始する際の動作例を示すフロー図である。
図17(B)のステップSV1では、図1に示すように、被測定者の上腕Tに腕帯部2を装着すると、開口部11Pは手指側に位置され、反対側の開口部11Rは肩側に位置される。腕帯部2は、被測定者の肘よりも上の上腕Tに保持され、一方のK音検出用空気袋50が上腕Tの動脈に対応する位置に位置決めされることで、K音を的確に検出できる。
図17(B)のステップSV2では、図15に示すOSCアンプ162は、K音信号を検出するK音検出用空気袋50からコンデンサマイクロフォン125により検出した脈波信号GLを図15のOSCアンプ162が増幅して制御部120に供給している。制御部120は、この脈波信号の変動に対応して、この被測定者の安静状態レベル表示部540は、脈波信号GLの大小に対応して、被測定者の安静状態のレベルを表示できる。
詳細に説明すると、K音信号を検出するK音検出用空気袋50から得られる図17(A)に示す脈波信号GLの例では、脈波信号GLが予め定めた閾値RLLの範囲よりも超えて大きく振れている場合には、制御部120は被測定者の状態が不安定状態(非安静状態)ST1であると判断する。このように、制御部120が、被測定者の状態が不安定状態ST1すなわち被測定者が非安静状態であると判断すると、制御部120は、図15に示す駆動部150,151を駆動開始させることが無く、被測定者は血圧測定動作を開始することはできない。
一方、時間が経過して被測定者が落ち着くことで非安静状態から安静状態になると、図17(A)に示す脈波信号GLが閾値RLLと同じか閾値RLLよりも小さく振れている場合には、制御部120は被測定者が安定状態(安静状態)ST2であると判断する。このように制御部120が、被測定者の状態が安定状態ST2、すなわち被測定者が安静状態であると判断すると、図17(B)のステップSV3では、制御部120は、図15に示す駆動部150,151を駆動開始させることで、被測定者は血圧計本体10を用いて血圧測定動作を開始することが可能になる。
このように、被測定者が血圧計本体10を用いて血圧測定動作を開始することが可能になると、図17(B)のステップSV4では、制御部120は、被測定者が図16(A)に示す上半身が起立している状態(あるいは座位)での血圧測定時の第1血圧測定状態SP1であるか、被測定者が図16(B)に示すように寝ている状態(横になっている状態)での血圧測定時の第2血圧測定状態SP2にあるかを判断する。
詳細には、図17(B)のステップSV5では、図16(A)に示すように、被測定者Mの上半身が起立している状態(例えば座位状態あるいは立ち状態)での血圧測定時の第1血圧測定状態SP1で血圧測定を行っている状態では、加速度センサ400が水平線HLに対して鋭角の第1角度θ1(水平線に対して90度より小さい角度)を検出して、加速度センサ400は制御部120に対して腕帯部2の姿勢角度信号SSを送ることにより、制御部120は表示部63に対して血圧測定時の第1血圧測定状態SP1の姿勢表示500を表示する。この第1血圧測定状態SP1において、血圧計本体10の制御部120は、最高血圧(収縮期血圧)と最低血圧(拡張期血圧)を測定して、図16(A)に示すように最高血圧値表示184と最低血圧値表示185を表示できる。なお、測定された最高血圧,最低血圧は、それらが測定された日時,測定された時の周囲温度,測定された時の姿勢(座位か横臥または仰臥)と対応づけして、記憶部(不図示)に記憶しておき、表示部63にトレンド表示できるようにしている。
また、図17(B)のステップSV6では、図16(B)に示すように、被測定者Mが寝ている状態(横になっている状態)での第2血圧測定状態SP2で血圧測定を行っている状態では、加速度センサ400が水平線HLに対して第1角度θ1よりもかなり小さい角度θ2を検出して、加速度センサ400は制御部120に対して腕帯部2の姿勢角度信号SSを送ることにより、制御部120は表示部63に対して血圧測定時の第2血圧測定状態SP2の姿勢表示501を表示する。この第2血圧測定状態SP2において、血圧計本体10の制御部120は、最高血圧と最低血圧を測定して、図16(B)に示すように最高血圧値表示184と最低血圧値表示185を表示できる。
このように、コロトコフ音検出用空気袋50から得られる脈波信号が予め定めた閾値RLLの範囲にある場合には被測定者が安静状態にあり血圧測定動作を開始でき、被測定者が落ち着き安静状態になった時点で血圧を測定することで、正確な血圧測定ができる。制御部120は、被測定者が上半身を立てた状態にあるのか寝た状態にあるのかを判断して、それぞれの状態における血圧値を得ることができる。腕帯部2に傾きセンサとしての例えば加速度センサ400を配置するだけで済むので、腕帯部2の大型化や腕帯部2が重くなることを防ぐことができる。表示部63により上半身を立てた状態にあるのか被測定者が寝た状態にあるのかを明示できる。従って、被測定者の上半身が起立している状態(例えば座位)において血圧測定を行ったのか、寝ている状態(横になっている状態)で血圧測定を行ったかを認識できる
図20と図21は、本発明の別の実施形態を示している。
図20に示す血圧計1の腕帯部2は、図1に示す腕帯部2に配置された加速度センサ400に代えて、傾き検出センサの別の例としてのLEDや赤外線による発光・受光素子を用いた光検出器600が配置されている。図21に示すように、この光検出器600は、電気配線601を介して血圧計本体10の制御部120に対して電気的に接続されている。光検出器600は、例えば、発光ダイオードのような光発生部603とフォトダイオードとしての光検出部604を有している。光検出器600は、図1に示すように腕帯部2を上腕Tに対して装着した状態で、腕帯部2の下側に位置する箇所に配置することが望ましい。
図21(A)に示すように、被測定者Mの上半身が起立している状態(立居あるいは座位)での血圧測定時の第1血圧測定状態SP1で血圧測定を行っている状態では、光検出部600の光発生部603が発生する光605が反射せずに光検出部604には戻ってこないことから、制御部120は光検出部604の受光信号が無いことを検知する。これにより、制御部120は表示部63に対して血圧測定時の第1血圧測定状態SP1の姿勢表示500を表示させる。この第1血圧測定状態SP1において、血圧計本体10の制御部120は、最高血圧と最低血圧を測定して、図21(A)に示すように最高血圧値表示184と最低血圧値表示185を表示できる。
また、図21(B)に示すように、被測定者Mが寝ている状態(横になっている状態)での第2血圧測定状態SP2で血圧測定を行っている状態では、光検出部600の光発生部603が発生する光605が、被測定者の身体あるいは床面等の反射対象物606により反射されて光検出部604には戻ってくることから、制御部120は光検出部604の受光信号が有ることを検知する。これにより、制御部120は表示部63に対して血圧測定時の第2血圧測定状態SP2の姿勢表示501を表示させる。この第2血圧測定状態SP2において、血圧計本体10の制御部120は、最高血圧と最低血圧を測定して、図21(B)に示すように最高血圧値表示184と最低血圧値表示185を表示できる。
このように、図1に示す加速度センサ400を用いて腕帯部2の姿勢角度を検知するのに代えて、光検出器600を用いて腕帯部2の姿勢角度を検知することも可能である。
傾きセンサとしてすでに説明した加速度センサまたは光検出器を使用することにより、腕帯部に傾きセンサを配置するだけで済むので、腕帯部の大型化や重くなることを防ぐことができる。
ところで、図1と図3に示す腕帯部2は、タグ33を有している。これに対して、図22に示す腕帯部2は、別の形状のタグ233を有している。このタグ233は、開口部11R側から開口部11Pにかけて腕帯部2の長手方向に沿って、外布16に対して固定されている。タグ233は、腕帯部2の開口部11RからV方向に沿って突出して設けられているつまみ部分233Aと、図22(B)に示すように指Fを通すための指挿入部233Bを有している。タグ233は、例えば布部材あるいはプラスチック部材であっても良い。
図22(B)に示すように、被測定者が例えば腕帯部2に左腕を挿入して血圧測定をする際には、指挿入部233Bと外布16の間に指Fを通して腕帯部2を確実に保持して、腕帯部2を左腕に沿ってV方向に移動することができる。これにより、上腕Tに対して腕帯部2の装着が容易にしかも確実にできるばかりでなく、つまみ部分233Aを見ることで腕帯部2の装着方向が明確になるので、開口11R側から迷わずに手先を通すことができる。このため、被測定者が腕帯部2に対して誤って手先を開口部11P側から逆挿入してしまうことを防止することができる。すなわち、被測定者が腕帯部を上腕に対して誤って逆方向に装着することを容易に防止でき、被測定者が腕帯部を上腕に対して正しい方向に装着して正しい血圧測定をすることができる。
本発明の血圧計の実施形態は、被測定者の上腕に装着される腕帯部と、血圧測定時に腕帯部と接続される血圧計本体を備え、腕帯部に配置されて血圧計本体内のポンプから空気を供給されることで上腕を加圧する阻血用空気袋と、腕帯部に配置されて血圧計本体内のポンプから空気を供給され上腕の動脈の変動信号を検出するための検出用空気袋とを有する血圧計であって、検出用空気袋からの変動信号が予め定めた閾値の範囲にある場合には被測定者が安静状態にあり血圧測定動作を開始可能にし、変動信号が閾値の範囲を超えた場合には被測定者が非安静状態あると判断して血圧測定動作の開始ができないようにする制御部を有する。
これにより、検出用空気袋から得られる変動信号が予め定めた閾値の範囲にある場合には被測定者が安静状態にあり血圧測定動作を開始でき、被測定者が落ち着き安静状態になった時点で血圧を測定することで、正確な血圧測定ができる。
変動信号は、動脈から得られる脈波信号であり、腕帯部は、腕帯部の傾きを検知して制御部により被測定者が上半身を立てた状態にあるのか被測定者が寝た状態にあるのかを判断させるための傾き検知センサを有する。これにより、制御部は、被測定者が上半身を立てた状態にあるのか寝た状態にあるのかを判断して、それぞれの状態における血圧値を得ることができる。
傾きセンサは、加速度センサまたは光検出器である。これにより、腕帯部に傾きセンサを配置するだけで済むので、腕帯部の大型化や腕帯部が重くなることを防ぐことができる。
被測定者が上半身を立てた状態にあるのか被測定者が寝た状態にあるのかを示す表示部を有する。これにより、表示部により上半身を立てた状態にあるのか被測定者が寝た状態にあるのかを明示できる。
腕帯部は一定の周囲長さを有する筒状の部材であり、検出用空気袋は、腕帯部の一方の開口部側寄りの位置に対向して配置されている。これにより、検出用空気袋は上腕の動脈の付近に対応させて正確な血圧測定が行える。
腕帯部を構成している外布は、円周方向及び長手方向に非伸縮性である材料で形成されている。これにより、血圧測定しない場合に、腕帯部は血圧計本体から取り外して、折り畳んでおくことができ、省スペース化が図れる。
本発明の各実施形態は、任意に組み合わせることができる。
ところで、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形例を採用することができる。
図3に示す腕帯部2の開口閉鎖部材30は、面ファスナーに限らず、例えば一方の部材としてS極のマグネットを用い、他方の部材としてN極のマグネットを用いることもできる。また、図19に示すように、外布(不図示)の外側をほぼ囲包するように、外側が剛性を有し、取っ手を備えたプラスチック製の筐体2aを設けてもよい。
図23は、別の態様の血圧計1のブロック構成図である。
図23において、図15と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図15に示すブロック図と異なる点は、コロトコフ音を検出するためのマイクロフォンを設けず、圧力センサ150により、阻血用空気袋14の圧力と脈波検出用空気袋250の圧脈波を検出し、この圧脈波と阻血用空気袋14の圧力から最高血圧(収縮期血圧)、最低血圧(拡張期血圧)を演算する点である(いわゆるオシロメトリック方式)。なお、脈波検出用空気袋250は、1つであってもよいし、脈波検出の精度を高めるために、上腕に腕帯部が装着されるか、上腕を腕帯部に挿入したときに円周方向の対向位置になるように2つ設けてもよい。
また、図15において、K音信号を検出するK音検出用空気袋50を1つとしてもよい。また、図23において、脈波検出用空気袋250を設けずに、阻血用空気袋14の圧力をエアフィルタ130を介して圧力センサ140に伝達して、圧脈波を含む阻血用空気袋14の圧力から、最高血圧と最低血圧を演算するようにしてもよい。
腕帯部を構成している外布は、円周方向及び長手方向に非伸縮性である材料で形成し、変形可能であるが伸縮性が非常に低いかほとんどない布部材である。こうすることで、血圧測定しない場合に、エアプラグを血圧計本体から取り外して、折り畳んでおくことができ、省スペース化が図られる。また、外布のほぼ全体を、剛性を有し、取っ手を備えたプラスチック製の筐体で囲包していてもよい。こうすることで、血圧測定時に、上腕に腕帯部が装着・BR>オやすくなる。
1・・・血圧計、2・・・腕帯部、4・・・エアチューブ(第1エアチューブ),5・・・エアチューブ(第2エアチューブ)、6・・・エアプラグ、10・・・血圧計本体、11P、11R・・・開口部、14・・・阻血用空気袋、16・・・外布16、17・・・内布、30・・・開口閉鎖部材、33・・・タグ、50・・・K音信号を検出する2つのK音検出用空気袋(検出用空気袋の例)、60・・・筐体部、61・・・表示面部、62・・・腕帯部の保持部、72・・・筐体部の底部、73・・・エアプラグ差込口、88・・・開始/停止スイッチ、90・・・電池収納部、91・・・電池収納部の蓋体、93・・・単3形電池、94・・・電池収納用凹部(第1電池収納用凹部)、95・・・電池収納用凹部(第2電池収納用凹部)、97・・・電池収納用凹部の傾斜部、100・・・回路基板、101・・・隔壁、110・・・加圧手段である2つの駆動ポンプ、111・・・減圧手段としての制御バルブ、112・・・減圧手段としての排気バルブ、120・・・制御部(制御手段)、122・・・マニホールド、123・・・コンデンサマイクロフォン用のチューブ、125・・・コンデンサマイクロフォン、126・・・タンク、129A,129B・・・抵抗チューブ、130・・・エアフィルタ、400・・・加速度センサ(傾き検出センサの例)、600・・・光検出器(傾き検出センサの例)、GL・・・脈波信号(変動信号の例)

Claims (6)

  1. 被測定者の上腕に装着される腕帯部と、血圧測定時に前記腕帯部と接続される血圧計本体を備え、前記腕帯部に配置されて前記血圧計本体内のポンプから空気を供給されることで前記上腕を加圧する阻血用空気袋と、前記腕帯部に配置されて前記血圧計本体内のポンプから空気を供給され前記上腕の動脈の変動信号を検出するための検出用空気袋とを有する血圧計であって、
    前記検出用空気袋からの変動信号が予め定めた閾値の範囲にある場合には前記被測定者が安静状態にあり血圧測定動作を開始可能にし、前記変動信号が前記閾値の範囲を超えた場合には前記被測定者が非安静状態あると判断して前記血圧測定動作の開始ができないようにする制御部を有することを特徴とする血圧計。
  2. 前記変動信号は、前記動脈から得られる脈波信号であり、前記腕帯部は、前記腕帯部の傾きを検知して前記制御部により前記被測定者が上半身を立てた状態にあるのか前記被測定者が寝た状態にあるのかを判断させるための傾き検出センサを有することを特徴とする請求項1に記載の血圧計。
  3. 前記傾き検出センサは、加速度センサまたは光検出器であることを特徴とする請求項2に記載の血圧計。
  4. 前記前記被測定者が上半身を立てた状態にあるのか前記被測定者が寝た状態にあるのかを示す表示部を有することを特徴とする請求項2または請求項3のいずれかに記載の血圧計。
  5. 前記腕帯部は一定の周囲長さを有する筒状の部材であり、前記検出用空気袋は、前記腕帯部の一方の開口部側寄りの位置に対向して配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の血圧計。
  6. 前記腕帯部を構成している外布は、円周方向及び長手方向に非伸縮性である材料で形成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の血圧計。
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