血压信息测定装置用检测单元及血压信息测定装置 【技术领域】
本发明涉及借助光学方法来取得血压信息的血压信息测定装置及其检测单元。背景技术 取得被验者的血压信息， 在获悉被验者的健康状态的方面是非常重要的事情。近 几年， 不仅通过取得历来作为健康管理的代表性指标其有用性被广为认可的收缩期血压 值、 舒张期血压值等来尝试捕捉心脏负荷或动脉硬度的变化等， 还通过取得被验者的脉搏 波来尝试捕捉心脏负荷或动脉硬度的变化等。血压信息测定装置是一种基于所取得的血 压信息来得到这些用于健康管理的指标的装置， 期待着进一步在循环系统的疾患的早期发 现、 预防及治疗等领域得到有效利用。此外， 血压信息广泛地包括循环系统的各种信息， 如 收缩期血压值、 舒张期血压值、 平均血压值、 脉搏波、 脉搏、 AI(Augmentation Index ： 增大指 数 ) 值等。
根据捕捉对象的不同， 将上述血压信息之一的脉搏波区分为压力脉搏波和容积脉 搏波。压力脉搏波是将脉搏波作为伴随心脏搏动的血管内压的变动来捕捉的脉搏波， 容积 脉搏波是将脉搏波作为伴随心脏搏动的血管内容积的变动来捕捉的脉搏波。这里， 由于血 管内容积的变动是伴随着血管内压的变动而发生的现象， 因此可以说这些压力脉搏波和容 积脉搏波是在医学上具有几乎相同意义的指标。此外， 能够捕捉血管内容积的变动来作为 血管内的血液组织量变动。
本说明书中所使用的血压信息测定装置这一术语， 是指至少具有取得脉搏波的功 能的装置的全体， 更特定地， 是指通过光学方法来检测血液组织量变动从而取得容积脉搏 波的装置。在这样的意义上， 血压信息测定装置不仅包括将所取得的容积脉搏波直接作为 测定结果进行输出的装置， 还包括 ： 仅将基于所取得的容积脉搏波计算或计测特定的其他 指标等而得到的其他指标作为测定结果进行输出的装置 ； 将所得到的其他指标和取得的容 积脉搏波作为测定结果一并进行输出的装置。这里， 上述其他指标包括收缩期血压值 ( 最 高血压值 )、 舒张期血压值 ( 最低血压值 )、 平均血压值、 脉搏、 AI 值等。
此外， 容积脉搏波是将伴随着心脏搏动的血管内容积的周期性变动以波动示出的 脉搏波， 但从这样的意义上看， 在本说明书中， 若至少隔着一定时间来观测血管内容积的变 动， 则与该时间的分辨率无关地将其称作为容积脉搏波。此外， 不言而喻， 要精密地捕捉一 拍中包含的容积脉搏波， 则当然需要高的时间分辨率。
一般地， 将不给被验者带来痛苦的能够非侵入地取得容积脉搏波的血压信息测定 装置， 基于其测定方式的不同分类为如下 3 种。
基于第一测定方式的血压信息测定装置， 其具备超声波传感器， 使用该超声波传 感器对包含动脉的生体组织施加超声波来检测该反射波， 以此捕捉动脉内容积变动， 并基 于该动脉内容积变动来取得动脉的容积脉搏波。
基于第二测定方式的血压信息测定装置， 其具备生体阻抗 (impedance) 测定装 置， 对包含动脉的生体组织施加微弱电流来测定生体阻抗， 以此捕捉动脉内容积变动， 并基
于该动脉内容积变动来取得动脉的容积脉搏波。
基于第三测定方式的血压信息测定装置， 其具备包括发光元件及受光元件的光电 传感器， 利用发光元件所出射的光来照射包含动脉的生体组织， 并用受光元件来检测所照 射的光的透过光， 以此捕捉血液组织量变动， 并基于该血液组织量变动来取得动脉的容积 脉搏波。
其中， 与上述的基于第一测定方式及第二测定方式的血压信息测定装置相比， 利 用光电传感器的基于上述第三测定方式的血压信息测定装置的优势在于， 能够用比较简便 的结构来实现测定系统。 另外， 上述基于第三测定方式的血压信息测定装置中， 由于能够将 历来利用于脉搏计或氧饱和度计等中的生体用光电传感器作为测定系统， 因此也能够廉价 地制造。
利用这样的光电传感器的血压信息测定装置， 例如有 JP 特开平 6-311972 号公报 ( 专利文献 1) 公开的装置。上述 JP 特开平 6-311972 号公报所公开的血压信息测定装置具 有： 加压体， 其前端部形成为半球形状 ； 光电传感器， 其埋设在该加压体的前端部的表面 ； 加压包， 其以覆盖该光电传感器的方式安装在加压体的前端部。 在加压包中， 预先封入有规 定容量的空气或液体等流体。并且， 在该血压信息测定装置中， 在进行测定时， 将加压体的 前端部向被测定部位按压， 通过加压体和被测定部位来维持加压包被压缩的状态， 并使用 光电传感器来测定容积脉搏波。
专利文献 1 ： JP 特开平 6-311972 号公报 发明内容 发明所要解决的课题
在利用光电传感器的血压信息测定装置中， 需要将光电传感器相对于被测定部位 的定位配置得一定程度上正确。这是因为， 要利用光电传感器来高精度地取得容积脉搏 波， 则需要使透过动脉的光量足够多， 因此， 使光电传感器相对于动脉的配置位置的定位变 得一定程度上正确是必不可少的。假设将光电传感器偏离动脉而配置， 则透过动脉的光 量减少， 而透过动脉以外的生体组织部分的光量增加， 因此所得到的容积脉搏波信号的 S/ N(Signal/Noise ： 信噪 ) 比变差， 从而使误差变大。
具体地说， 如上所述， 由于光电传感器由一对元件即发光元件和受光元件构成， 因 此优选地将发光元件及受光元件定位配置成 ： 在从法线方向观察被测定部位即体表面时， 动脉处于被夹入这些发光元件和受光元件之间的状态。通过采用这样的配置位置， 能够确 保透过动脉的光量变多， 因此能够提高所得到的容积脉搏波信号的 S/N 比。此外， 这样的配 置位置可通过如下状态中的任一种来实现 ： 在从法线方向观察被测定部位即体表面时， 在 与动脉延伸方向交叉的方向上配置发光元件和受光元件， 并使动脉被夹入发光元件和受光 元件之间的状态 ； 或者， 在从法线方向观察被测定部位即体表面时， 将发光元件和受光元件 分别与动脉延伸方向平行地配置成与动脉相重叠的状态。
一般地， 在测定容积脉搏波时， 大多通过压迫被测定部位来使动脉保持轻压迫状 态。 其原因是， 与丝毫不压迫动脉的状态相比， 在使动脉处于轻压迫状态时的容积脉搏波的 检测量变大， 所以能够实现更高精度的测定。 作为这样的轻压迫动脉的机构， 一般采用如上 述 JP 特开平 6-311972 号公报中所公开的流体袋。作为这样的压迫被测定部位所利用的流
体袋， 除了可以采用如上述 JP 特开平 6-311972 号公报中所公开的预先封入规定容量的流 体的流体袋之外， 还可以采用通过加压泵及排气阀等来构成为可膨胀收缩的流体袋。
然而， 在具备作为这样的轻压迫机构的流体袋的血压信息测定装置中存在如下问 题： 就上述的光电传感器的定位而言， 即使是正确地进行了光电传感器相对于动脉的定位， 但根据流体袋对被测定部位的按压状态如何， 也会使光电传感器相对于动脉的方向发生偏 移。具体地说， 即使在进行测定时预先正确地定位光电传感器相对于动脉的位置， 但在之 后的测定动作中发生被验者的体动或加压方向发生偏移等， 所以有时也会使光电传感器相 对于动脉的方向发生偏移。另外， 在流体袋未被均匀压缩而流体袋在形状变形的状态下被 按压时， 也会使光电传感器相对于动脉的方向发生偏移。例如， 在上述 JP 特开平 6-311972 号公报所公开的血压信息测定装置中， 在数十秒左右的测定动作过程中， 使加压体稳定地 持续按压被测定部位是困难的， 所以如上所述的光电传感器的方向频繁发生偏移的可能性 高。
为了防止光电传感器的方向发生这样的偏移， 可以考虑采用在流体袋的表面配置 光电传感器以使光电传感器直接接触生体的表面的结构。 然而， 即使采用这样的结构， 但在 流体袋对被测定部位的按压状态发生了显著的变化时或流体袋未被均匀压缩而膨胀为变 形的形状时等， 仍然也无法完全防止光电传感器的方向发生上述偏移。另外， 在流体袋的 表面配置了光电传感器时， 在流体袋和被测定部位之间存在有光电传感器的部分和没有光 电传感器的部分， 因此在有光电传感器的部分， 该光电传感器本身会成为压迫妨碍物， 其结 果， 产生无法对被测定部位进行均匀压迫的问题。因此， 即使采用这样的结构， 也产生无法 进行高精度的测定的问题。 因此， 本发明是为了解决上述问题点而作出的， 其目的在于提供能够简便且高精 度地取得容积脉搏波的血压信息测定装置及其检测单元。
用于解决课题的手段
基于本发明的血压信息测定装置用检测单元具有压迫用流体袋、 光电传感器和固 定部。上述压迫用流体袋通过压迫被测定部位来压迫被测定部位所包含的动脉。上述光电 传感器包括发光部及受光部， 上述发光部向被测定部位照射检测用光， 并利用上述受光部 来接收透过被测定部位的检测用光， 输出与接收到的检测用光的光量相对应的输出信号。 上述固定部用于相对被测定部位固定上述光电传感器。这里， 上述固定部包括 ： 基部， 其包 括安装有上述光电传感器的传感器安装面 ； 引导部， 其从上述基部向上述传感器安装面一 侧突出， 在上述光电传感器被上述固定部相对于被测定部位固定的状态下， 该引导部的前 端直接或间接地贴在被测定部位附近的体表面上。另外， 上述压迫用流体袋以覆盖上述光 电传感器的方式设置在上述传感器安装面上。进而， 在从上述传感器安装面的法线方向观 察上述固定部的情况下， 上述引导部包围上述光电传感器。
在基于上述本发明的血压信息测定装置用检测单元中， 优选地， 上述引导部具有 壁状或柱状的形状。
在基于上述本发明的血压信息测定装置用检测单元中， 优选地， 上述固定部包括 带状构件， 该带状构件通过卷绕在包含被测定部位的生体上来实现装戴。
在基于上述本发明的血压信息测定装置用检测单元中， 优选地， 上述发光部及上 述受光部排列配置在上述带状构件的长度方向上。
基于本发明的血压信息测定装置具有 ： 上述血压信息测定装置用检测单元 ； 驱动 部， 其用于使上述发光部发光 ； 受光量检测部， 其基于上述光电传感器所输出的输出信号来 检测受光量的变动 ； 容积脉搏波取得部， 其基于上述受光量检测部所得到的信息来取得动 脉的容积脉搏波。
在基于上述本发明的血压信息测定装置中， 优选地， 上述驱动部使上述发光部断 续地发出脉冲光。
优选地， 基于上述本发明的血压信息测定装置还具有压力调整机构， 该压力调整 机构通过调整上述压迫用流体袋的内压来使上述压迫用流体袋膨胀收缩。
优选地， 基于上述本发明的血压信息测定装置还具有射血波 / 反射波取得部， 该 射血波 / 反射波取得部基于上述容积脉搏波取得部所得到的容积脉搏波的信息， 取得脉搏 的射血波和反射波中的至少一种。
优选地， 基于上述本发明的血压信息测定装置还具有 ： 压迫力检测部， 其检测上述 压迫用流体袋的内压 ； 血压值取得部， 其基于上述容积脉搏波取得部所得到的容积脉搏波 的信息及上述压迫力检测部所得到的压力的信息， 取得舒张期血压值及收缩期血压值。
优选地， 基于上述本发明的血压信息测定装置还具有 ： 压迫力检测部， 其检测上述 压迫用流体袋的内压 ； 压迫力控制部， 其基于上述容积脉搏波取得部所得到的容积脉搏波 的信息， 对上述压迫用流体袋施加至动脉的压迫力进行伺服控制 ； 血压值取得部， 其基于上 述压迫力检测部所得到的压力的信息， 取得舒张期血压值及收缩期血压值。 发明效果
根据本发明， 能够实现能够简便且高精度地取得容积脉搏波的血压信息测定装置 及其检测单元， 通过利用该血压信息测定装置及其检测单元来取得容积脉搏波， 能够高精 度地得到为实现被验者的健康管理所有用的血压信息。
附图说明
图 1 是示出了本发明第一实施方式的血压信息测定装置的结构的功能框图。
图 2 是示出了本发明第一实施方式的血压信息测定装置的处理步骤的流程图。
图 3 是示出了本发明第一实施方式的血压信息测定装置用检测单元的装戴状态 的示意性剖面图。
图 4 是示出了图 2 所示的血压信息测定装置用检测单元的检测部的结构的概略立 体图。
图 5 是示出了本发明第一实施方式的血压信息测定装置用检测单元的使用状态 的示意性剖面图。
图 6 是示出了第一变形例的血压信息测定装置用检测单元的检测部的结构的概 略立体图。
图 7 是示出了第二变形例的血压信息测定装置用检测单元的检测部的结构的概 略立体图。
图 8 是示出了将第三变形例的血压信息测定装置用检测单元装戴在手腕上的状 态的示意性剖面图。
图 9 是示出了将第四变形例的血压信息测定装置用检测单元装戴在手腕上的状态的示意性剖面图。
图 10 是示出了本发明第二实施方式的血压信息测定装置的结构的功能框图。
图 11 是示出了本发明第二实施方式的血压信息测定装置的处理步骤的流程图。
图 12 是示出了本发明第三实施方式的血压信息测定装置的结构的功能框图。
图 13 是示出了本发明第三实施方式的血压信息测定装置的处理步骤的流程图。
图 14 是示出了本发明第四实施方式的血压信息测定装置的结构的功能框图。
图 15 是示出了本发明第四实施方式的血压信息测定装置的处理步骤的流程图。
附图标记的说明
10A ～ 10C 袖带
20 带状构件
22a 基部
22a1 传感器安装面
22b 引导部
25 带状紧固构件
30A ～ 30E 检测部
32 固定台 32a 基部 32a1 传感器安装面 32b 引导部 40 空气袋 40a 压迫作用面 50 光电传感器 51 发光元件 52 受光元件 100A ～ 100D 血压信息测定装置 110 发光元件驱动电路 120 受光量检测电路 131 容积脉搏波取得部 132 压力调整机构控制部 135 射血波 / 反射波取得部 136 压力检测部 138 血压值取得部 140 存储部 150 显示部 160 操作部 170 电源部 180 空气系统组件 181 加压泵 182 排气阀183 压力传感器 185 振荡电路 190 空气管 200 手腕 210 桡骨 212 桡动脉 220 尺骨 222 尺动脉 230 腱具体实施方式
下面， 参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外， 下面的本发明实施方 式， 示出了将本发明适用于血压信息测定装置及其检测单元的情况， 其中， 该血压信息测定 装置及其检测单元将手腕的规定部分作为被测定部位， 并且能够非侵入地测定在手腕中延 伸的桡动脉的容积脉搏波。
( 第一实施方式 )
图 1 是示出了本发明第一实施方式的血压信息测定装置的结构的功能框图。首 先， 参照该图 1， 对本实施方式的血压信息测定装置的结构进行说明。
如图 1 所示， 本实施方式的血压信息测定装置 100A 主要具备作为血压信息测定装 置用检测单元的袖带 10A、 作为驱动部的发光元件驱动电路 110、 作为受光量检测部的受光 量检测电路 120、 作为控制部的 CPU(Central Processor Unit ： 中央处理单元 )130、 存储部 140、 显示部 150、 操作部 160、 电源部 170、 空气系统组件 180、 振荡电路 185、 空气管 190。
作为血压信息测定装置用检测单元的袖带 10A 是为了捕捉桡动脉的动脉内容积 变动而装戴在被验者的手腕上的单元， 主要具备带状构件 20、 作为压迫用流体袋的空气袋 40、 光电传感器 50。 带状构件 20 用于将光电传感器 50 稳定地固定在手腕上， 由长尺寸的带 状的构件构成。空气袋 40 为了轻压迫桡动脉而轻压迫作为被测定部位的手腕的规定部分， 该气袋 40 由内部具有膨胀收缩空间的袋状的构件构成。光电传感器 50 用于以光学方法检 测被测定部位所包含的桡动脉的血液组织量变动， 该光电传感器 50 包括 ： 作为发光部的发 光元件 51， 其向被测定部位照射检测用光 ； 作为受光部的受光元件 52， 其接收透过被测定 部位的检测用光， 并输出与所接收的检测用光的光量相对应的输出信号。
作为发光元件 51 及受光元件 52， 优先利用半导体发光元件及半导体受光元件。 要 高精度地检测动脉内容积变动， 则优先利用容易透过生体组织的近红外光作为检测用光， 而且优先利用能够对该近红外光进行投光及受光的元件来分别作为发光元件 51 及受光元 件 52。 更具体地说， 作为由发光元件 51 投光并用受光元件 52 来接收的检测用光， 特别优先 使用波长为 940nm 附近的近红外光。此外， 检测用光并不仅限于上述 940nm 附近的近红外 光， 也可以使用波长为 450nm 附近的光或波长为 1100nm 附近的光等。
发光元件驱动电路 110 是基于 CPU130 的控制信号使发光元件 51 发光的电路， 通 过对发光元件 51 施加规定量的电流来使发光元件 51 发光。对发光元件 51 所施加的电流， 例如使用 50mA 左右的直流电流。作为发光元件驱动电路 110 优先利用对发光元件 51 以规定的占空比供应脉冲电流以使发光元件 51 周期性地发出脉冲光的电路。若这样地使发光 元件 51 发出脉冲光， 则能够使施加至发光元件 51 的单位时间内的施加电力得以抑制， 从而 能够防止发光元件 51 的温度上升。此外， 通过将发光元件 51 的驱动频率设定为与应检测 出的动脉内容积变动中所包含的频率成分 ( 大约 30Hz) 相比足够高的频率 ( 例如 3kHz 程 度 )， 能够更精密地取得动脉内容积变动。
受光量检测电路 120， 是一种基于由受光元件 52 输入的信号来生成与受光量相对 应的电压信号， 并将该电压信号向 CPU130 输出的电路。由于受光元件 52 检测到的光的光 量与动脉内容积成正比地变化， 所以受光量检测电路 120 所生成的电压信号也与动脉内容 积成正比地变化， 因此能够捕捉容积脉搏波来作为电压值变动。这里， 受光量检测电路 120 例如包括模拟滤波 (analog filter) 电路、 增幅电路、 A/D(Analog/Digital ： 模拟 / 数字 ) 变换电路等处理电路， 用于将以模拟值所输入的信号输出为进行过数字值化处理的电压信 号。
空气系统组件 180 包括加压泵 181、 排气阀 182 及压力传感器 183。加压泵 181、 排 气阀 182 及压力传感器 183 分别通过空气管 190 连接于空气袋 40。加压泵 181 是用于向 空气袋 40 的膨胀收缩空间送入空气以使空气袋 40 膨胀的加压机构， 排气阀 182 是用于在 开状态下从空气袋 40 的膨胀收缩空间向外部排出空气以使空气袋 40 收缩的减压机构。此 外， 排气阀 182 也发挥压力维持机构的作用， 该压力维持机构在闭状态下维持空气袋 40 的 膨胀收缩空间的压力。这些作为加压机构的加压泵 181 和作为减压机构的排气阀 182 相当 于压力调整机构， 该压力调整机构通过调整作为压迫用流体袋的空气袋 40 的内压 ( 以下称 作袖带压 ) 来使该空气袋 40 膨胀收缩。 压力传感器 183 是用于构成通过检测空气袋 40 的内压来检测对手腕的压迫力的 压迫力检测部的一部分的传感器， 该压力传感器 183 向振荡电路 185 输出与空气袋 40 的内 压相对应的输出信号。振荡电路 185 生成与从压力传感器 183 接收到的信号相对应的振荡 频率的信号， 并将所生成的信号向 CPU130 输出。
CPU130 用于控制血压信息测定装置 100A 的整体。存储部 140 由 ROM(Read-only Memory ： 只读存储器 )、 RAM(Random-Access Memory ： 随机存取存储器 ) 构成， 用于存储用于 使 CPU130 等执行容积脉搏波测定处理步骤的程序， 或用于记录测定结果等。显示部 150 例 如由 LCD(Liquid Crystal Display ： 液晶显示器 ) 等构成， 用于显示测定结果等。操作部 160 用于接受被验者等的操作并将该来自外部的命令输入至 CPU130、 电源部 170。电源部 170 对 CPU130 供应电源电力。
CPU130 对存储部 140、 显示部 150 输入作为测定结果的容积脉搏波信息。另外， CPU130 具有用于控制压力调整机构的压力调整机构控制部 132， 并基于来自该压力调整机 构控制部 132 的控制信号来控制上述的加压泵 181 及排气阀 182 的动作。 另外， CPU130 具有 用于检测空气袋 40 的内压的压力检测部 136， 该压力检测部 136 基于从振荡电路 185 接收 到的信号来检测空气袋 40 的内压， 由此计测空气袋 40 施加至动脉的压迫力。另外， CPU130 向发光元件驱动电路 120 输入用于驱动发光元件 51 的控制信号。进而， CPU130 具有用于 取得容积脉搏波的容积脉搏波取得部 131， 该容积脉搏波取得部 131 基于从受光量检测电 路 120 接收到的电压信号来取得容积脉搏波。此外， 将该容积脉搏波取得部 131 所取得的 容积脉搏波信息作为测定结果输入至存储部 140、 显示部 150。
图 2 是示出了本实施方式的血压信息测定装置的处理步骤的流程图。接下来， 参 照该图 2， 对本实施方式的血压信息测定装置的处理步骤进行说明。此外， 在图 1 所示的存 储部 140 中预先存储有基于该流程图的程序， CPU130 从存储部 140 中读出执行该程序， 由 此实现处理。
如图 2 所示， 如果被验者操作血压信息测定装置 100A 的操作部 160 来输入电源接 通的命令， 则电源部 170 对 CPU130 供应电源电力， 由此 CPU130 得以驱动， 对血压信息测定 装置 100A 进行初始化 ( 步骤 S101)。这里， 被验者预先将作为上述血压信息测定装置用检 测单元的袖带 10A 装戴在手腕上。
接着， 如果被验者操作血压信息测定装置 100A 的操作部 160 的操作按钮来输入测 定开始的命令， 则 CPU130 通过压力调整机构控制部 132 控制加压泵 181 及排气阀 182 来开 始对空气袋 40 加压。由此， 向空气袋 40 送入空气， 从而通过该空气袋 40 来开始轻压迫被 测定部位 ( 步骤 S102)。使用加压泵 181 的对空气袋 40 的加压一直进行到空气袋 40 达到 规定的内压为止。更具体地说， 空气袋 40 被加压到能够轻压迫桡动脉 212 的程度， 然后， 该 空气袋 40 的内压得以维持， 从而保持轻压迫状态。
接着， CPU130 通过发光元件驱动电路 110 来开始驱动发光元件 51( 步骤 S103)。 由 此， 发光元件 51 向包含桡动脉 212 的被测定部位照射检测用光。另外， 与上述发光元件 51 的驱动并行地， 受光量检测电路 120 基于从受光元件 52 接收到的信号来生成进行过数字值 化处理的电压信号 ( 步骤 S104)， 并将该电压信号输入至 CPU130。CPU130 基于接收到的电 压信号， 通过容积脉搏波取得部 131 来取得容积脉搏波 ( 步骤 S105)。 将所取得的容积脉搏 波作为测定结果存储在存储部 140 中 ( 步骤 S106)， 然后， 将该测定结果显示在显示部 150 上 ( 步骤 S107)。这里， 显示部 150 例如将容积脉搏波作为波形来显示。
反复进行从该步骤 S104 至步骤 S107 为止的一系列的动作， 直到规定的停止条件 ( 例如， 被验者输入测定停止的命令或经过了计时器电路的设定时间等 ) 成立为止 ( 步骤 S108 ： 否 )。并且， 如果规定的停止条件成立 ( 步骤 S108 ： 是 )， 则 CPU130 对发光元件驱动 电路 110 发出解除对发光元件 51 的驱动的指令， 并发出将排气阀 182 置于开状态的指令。 由此， 对发光元件 51 的驱动得以停止 ( 步骤 S109)， 对空气袋 40 内的空气进行排气以使轻 压迫状态得以解除 ( 步骤 S110)。 然后， 是血压信息测定装置 100A 处于待机状态， 并等待至 被验者通过操作部 160 输入电源断开的命令后停止供应电源电力。通过以上处理步骤， 能 够实时地取得时时刻刻都变化的容积脉搏波。
图 3 是示出了将本实施方式的血压信息测定装置用检测单元装戴在手腕上的状 态的示意性剖面图。 另外， 图 4 是示出了图 3 所示的血压信息测定装置用检测单元的检测部 的结构的概略立体图。接下来， 参照这些图 3 及图 4， 对本实施方式的血压信息测定装置用 检测单元的具体结构及将该血压信息测定装置用检测单元装戴在手腕上的状态进行说明。 此外， 图 3 是在从中枢侧朝向末梢侧观察左手的手腕时的剖面图， 图 4 是从生体侧观察图 3 所示的检测部时的概略立体图。
如图 3 所示， 在手腕 200 的内部， 作为特征性的生体组织， 有桡骨 210、 桡动脉 212、 尺骨 220、 尺动脉 222 及腱 230。作为本实施方式的血压信息测定装置用检测单元的袖带 10A 以卷绕在该手腕 200 上的状态实现装戴。
袖带 10A 形成为适合于装戴在被验者的手腕 200 上的形状， 具有上述的带状构件20 和安装在带状构件 20 的规定位置处的检测部 30A。带状构件 20 由具有能够卷绕在手腕 200 上的长度的带状的构件构成， 通过使设置在该带状构件 20 的靠近长度方向上的一端的 部分和靠近另一端的部分的粘扣 (hook and loop fastener)( 未图示 ) 相粘合， 以卷绕在 手腕 200 上的状态实现装戴。
如图 3 及图 4 所示， 检测部 30A 主要具有固定台 32、 空气袋 40 和包括发光元件 51 及受光元件 52 的光电传感器 50。固定台 32 具有用于安装在带状构件 20 上的基部 32a、 从 该基部 32a 的端部立起的引导部 32b。 基部 32a 具有俯视呈矩形状的板状的形状， 以其长度 方向与带状构件 20 的长度方向交叉 ( 大致垂直 ) 的方式安装在带状构件上。基部 32a 的 一侧主面是用于安装上述光电传感器 50 的传感器安装面 32a1， 引导部 32b 从基部 32a 向传 感器安装面 32a1 一侧 ( 在装戴状态下朝向被测定部位一侧 ) 突出。引导部 32b 分别从基 部 32a 的相对的一对边立起， 具有壁状的形状。此外， 固定台 32 与带状构件 20 的固定是通 过粘结、 熔敷、 螺钉连接等来进行的。
包括发光元件 51 及受光元件 52 的光电传感器 50 配置在固定台 32 的传感器安装 面 32a1 的长度方向上的大致中央部。更具体地说， 发光元件 51 及受光元件 52 相隔规定距 离， 排列配置在基部 32a 的宽度方向 ( 即， 带状构件 20 的长度方向 ) 上。这里， 为了能够将 检测用光稳定地照射到位于皮下的桡动脉 212 且能够可靠地接受透过被测定部位内或反 射的检测用光， 优选将相隔配置的发光元件 51 和受光元件 52 之间的距离设定为例如从传 感器安装面 32a1 到被测定部位为止的距离 ( 即， 引导部 32b 的高度 ) 的 2 倍左右或 2 倍以 上。假设将该距离设定得短， 则发光元件 51 出射的检测用光在皮肤的表面几乎全都被反 射， 所以检测用光未能到达桡动脉 212， 因此有可能无法进行正确的测定。 在安装有光电传感器 50 的基部 32a 的传感器安装面 32a1 上， 配设有空气袋 40。 空气袋 40 以填充由固定台 32 的基部 32a 及引导部 32b 构成的空间的方式配置， 光电传感 器 50 处于被该空气袋 40 完全覆盖的状态。这里， 空气袋 40 由能够使发光元件 51 所出射 的检测用光透过的材料形成， 发光元件 51 所出射的检测用光的大部分透过空气袋 40 照射 到被测定部位。空气袋 40 通过未图示的螺纹接头 (nipple) 等连接构件与空气管 190 相连 接， 并经由该空气管 190 与空气系统组件 180 相连接。此外， 空气袋 40 可以处于预先封入 有一定量的空气的状态， 也可以处于空气完全被排空的状态。
在从法线方向观察传感器安装面 32a1 的情况下， 具有一对壁状形状的引导部 32b 包围光电传感器 50。另外， 在本实施方式的血压信息测定装置用检测单元中， 空气袋 40 也 被具有一对壁状形状的引导部 32b 包围。此外， 在空气袋 40 的露出表面中的与传感器安装 面 32a1 大致平行的主面发挥压迫作用面 40a 的功能， 该压迫作用面 40a 通过轻压迫作为被 测定部位的手腕 200 的规定部分来轻压迫桡动脉 212。
如图 3 所示， 在装戴袖带 10A 时， 将检测部 30A 定位配置成其下表面 ( 更详细地说 是空气袋 40 的压迫作用面 40a) 与桡动脉 212 所在部分的正上方的皮肤相抵接的状态。该 定位是通过调节在手腕 200 的周向上的带状构件 20 的安装位置来进行的。此时， 使检测部 30A 的宽度方向的中心位置位于手腕 200 中延伸的桡动脉 212 的正上方。这样定位配置检 测部 30A， 从而在从法线方向观察体表面时， 使发光元件 51 和受光元件 52 在与桡动脉 212 的延伸方向交叉的方向上被配置成将桡动脉 212 夹入两者之间。此外， 通过触诊等来确定 桡动脉 212 所在部分。
在完成上述定位后， 使用粘扣 ( 未图示 ) 来固定带状构件 20， 由此实现图 3 所示的 装戴状态。在该装戴状态下， 检测部 30A 以向手腕 200 压紧的状态被固定。另外， 在该装戴 状态下， 固定台 32 的引导部 32b 的前端贴在被测定部位附近的体表面上， 由此能够保持设 置在检测部 30A 上的光电传感器 50( 更具体地说是发光元件 51 及受光元件 52) 和桡动脉 212 之间的相对位置关系。因此， 带状构件 20 及固定台 32 发挥固定部的功能， 该固定部用 于相对被测定部位固定上述光电传感器 50。
图 5 是示出了本实施方式的血压信息测定装置用检测单元的使用状态的示意性 剖面图。接下来， 参照该图 5， 对测定容积脉搏波时的血压信息测定装置用检测单元的动作 及在该使用状态下的手腕的状态进行说明。
如图 5 所示， 在空气袋 40 被加压到规定压力的状态下， 空气袋 40 的压迫作用面 40a 处于从固定台 32 突出的状态以轻压迫被测定部位， 伴随于此， 桡动脉 212 也被轻压迫。 这是由于检测部 30A 通过带状构件 20 来保持向被测定部位被按压的状态， 而且， 固定台 32 的引导部 32b 的前端在该压迫状态下也维持与被测定部位附近的皮肤相抵接的状态， 所以 光电传感器 50 和桡动脉 212 之间的相对的位置关系也得以保持。
在该状态下， 如在图 5 中用箭头所示那样， 发光元件 51 向被测定部位所包含的桡 动脉 212 照射检测用光， 并由受光元件 52 接收透过了桡动脉 212 的检测用光。由此， 能够 以光学方法来捕捉动脉内容积变动， 从而能够测定容积脉搏波。
在以上所说明的本实施方式的血压信息测定装置 100A 及作为其检测单元的袖带 10A 中， 引导部 32b 从用于安装光电传感器 50 的固定台 32 的基部 32a 立起， 而且在将袖带 10A 装戴在手腕 200 上的状态下， 该引导部 32b 的前端贴在被测定部位附近的体表面上。 因 此， 光电传感器 50 和桡动脉 212 之间的相对位置关系在测定动作中始终保持恒定， 所以不 会产生历来都成问题的光电传感器相对桡动脉的方向发生偏移的问题， 从而能够高精度地 取得容积脉搏波。 另外， 装置结构也不会变得复杂， 所以能够实现简便且高精度地进行测定 的血压信息测定装置及其检测单元。
另外， 在上述的本实施方式的血压信息测定装置 100A 及作为其检测单元的袖带 10A 中， 采用通过带状构件 20 来将用于构成检测部 30A 的固定台 32 按压在手腕 200 上的结 构。因此， 在数十秒左右的测定动作中也能够稳定地维持该装戴状态， 从这一方面来看， 也 能够取得高精度的容积脉搏波。进而， 由于发光元件 51 及受光元件 52 排列配置在带状构 件 20 的长度方向上， 因此在装戴状态下， 容易将桡动脉 212 配置在发光元件 51 和受光元件 52 之间， 也能够使检测部 30A 相对被测定部位的定位变得更加容易。
另外， 在上述的本实施方式的血压信息测定装置 100A 及作为其检测单元的袖带 10A 中， 由于引导部 32b 具有壁状形状， 而且光电传感器 50 被该引导部 32b 包围， 因此也能 够更加稳定地维持装戴状态。
接下来， 参照图 6 至图 9， 对上述的本实施方式的血压信息测定装置用检测单元的 变形例进行说明。图 6 是示出了第一变形例的血压信息测定装置用检测单元的检测部的结 构的概略立体图， 图 7 是示出了第二变形例的血压信息测定装置用检测单元的检测部的结 构的概略立体图。另外， 图 8 是示出了将第三变形例的血压信息测定装置用检测单元装戴 在手腕上的状态的示意性剖面图， 图 9 是示出了将第四变形例的血压信息测定装置用检测 单元装戴在手腕上的状态的示意性剖面图。此外， 在这些图中， 对与上述的本实施方式的血压信息测定装置用检测单元同样的部分标注了相同的附图标记， 并在这里不再重复其说 明。
如图 6 所示， 第一变形例的血压信息测定装置用检测单元的检测部 30B 分别具有 多个作为发光部的发光元件 51 和作为受光部的受光元件 52。 多个发光元件 51 沿着传感器 安装面 32a1 的长度方向排列配置， 多个受光元件 52 与这些多个发光元件 51 相对应地沿着 传感器安装面 32a1 的长度方向排列配置。这样， 通过在检测部 30B 设置多个发光元件 51 及受光元件 52， 不仅能够更高精度地取得容积脉搏波， 而且也能够提高定位的自由度， 所以 能够更简便地实现高精度地取得容积脉搏波的血压信息测定装置及其检测单元。
此外， 在图 6 中， 作为一例， 例示了在检测部 30B 分别设置发光元件 51 及受光元件 52 各 3 个的情况， 但要设置于检测部的发光元件及受光元件的数目并不特别地限制， 而且 也没有必要设置相同数目的发光元件和受光元件。另外， 发光元件及受光元件也没有必要 都排列配置， 也可以彼此不同地配置。 进而， 发光元件及受光元件均可以排列配置在传感器 安装面的长度方向上， 也可以配置在对角方向上。 如上所述， 发光元件及受光元件的数目及 布局 (layout) 等能够酌情变更。
如图 7 所示， 在第二变形例的血压信息测定装置用检测单元中， 检测部 30C 的固定 台 32 由基部 32a 和柱状形状的引导部 32b 构成， 具有柱状形状的引导部 32b 从具有板状形 状的基部 32a 的四角处向传感器安装面 32a1 一侧立起。另外， 空气袋 40 的一部分在固定 台 32 的传感器安装面 32a1 的宽度方向上向该传感器安装面 32a1 的两侧突出。通过采用 这种结构， 在上述的本实施方式所说明的效果的基础上， 还能够用空气袋 40 来压迫手腕上 的更大面积的范围， 所以能够更稳定地测定容积脉搏波。
如图 8 所示， 在作为第三变形例的血压信息测定装置用检测单元的袖带 10B 中， 用 单一的一体化构件来构成固定台和带状构件， 由此将检测部 30D 作为带状构件 20 的一部 分。 更具体地说， 将带状构件 20 的长度方向上的规定位置作为基部 22a， 并在其内周面侧的 主面上安装光电传感器 50 作为传感器安装面 22a1， 以包围该传感器安装面 22a1 的方式在 带状构件 20 上形成朝向内侧的引导部 22b， 从而使带状构件 20 发挥固定台的作用。并且， 以填充由作为该带状构件 20 的一部分的基部 22a 和引导部 22b 构成的空间且覆盖光电传 感器 50 的方式配设空气袋 40。 通过采用这样的结构， 在上述的本实施方式所说明的效果的 基础上， 还因零件件数得以削减， 所以能够用更简单的结构来构成血压信息测定装置及其 检测单元。
如图 9 所示， 在作为第四变形例的血压信息测定装置用检测单元的袖带 10C 中， 使 用将多个固定件部件通过连接栓 (pin) 来互相连接所得到的构件作为带状构件 20。 具体地 说， 通过连接栓来将相邻的各固定件部件相连接以形成能够变成任意形状的带状构件 20， 从而使带状构件 20 在装戴状态下与手腕 200 相匹配。并且， 就相当于检测部 30E 的部分的 固定件部件而言， 除了采用上述连接栓之外， 还采用用于使该部分的形状成为规定形状的 形状固定用连接栓 ( 未图示 ) 来进行固定， 从而实现如图 9 所示的形状。更详细地说， 采用 形状固定用连接栓 ( 未图示 ) 来将带状构件 20 的一部分固定件部件固定成凸形状， 并在该 凸形状的部分的侧壁部形成引导部 22b， 利用该凸形状的部分的底部来形成用于安装基部 22a 的部分。在采用这样的结构的情况下， 也能够得到与上述的本实施方式所说明的效果 同样的效果。 此外， 如上所述， 在将用连接栓来将多个固定件部件互相连接所得到的构件作为带状构件 20 时， 作为用于固定带状构件 20 的固定部， 优先使用如图所示的带状紧固构件 25 来代替如上述本实施方式所使用的粘扣。
( 第二实施方式 )
图 10 是示出了本发明第二实施方式的血压信息测定装置的结构的功能框图。首 先， 参照该图 10， 对本实施方式的血压信息测定装置的结构进行说明。此外， 对与上述第一 实施方式的血压信息测定装置 100A 同样的部分， 在附图中标注了相同的附图标记， 并在这 里不再重复其说明。
如图 10 所示， 在本实施方式的血压信息测定装置 100B 的 CPU130 设置有射血波 / 反射波取得部 135。该射血波 / 反射波取得部 135 基于容积脉搏波取得部 131 所得到的容 积脉搏波的信息来对该信息进行分析， 由此计算桡动脉的射血波及反射波中的至少一种。
射血波是通过心脏的收缩来发生的脉搏波成分， 而且， 该射血波在动脉的各处发 生反射而生成的脉搏波成分为反射波。众所周知， 根据这些射血波及反射波来导出的 AI 值 是与动脉的伸展性和心脏负荷的程度具有相关关系的指标。
要高精度地计算射血波或反射波， 则高精度地测定容积脉搏波取得部 131 所得到 的容积脉搏波是必不可少的。因此， 与上述的第一实施方式的血压信息测定装置 100A 同样 地， 本实施方式的血压信息测定装置 100B 具有作为压迫用流体袋的空气袋 40、 作为压力调 整机构的空气系统组件 180， 所以通过这些空气袋 4 和空气系统组件 180， 能够在最佳振幅 下测定容积脉搏波。 图 11 是示出了本实施方式的血压信息测定装置的处理步骤的流程图。接下来， 参 照该图 11， 对本实施方式的血压信息测定装置 100B 的处理步骤进行说明。 此外， 在图 10 所 示的存储部 140 中预先存储有基于该流程图的程序， CPU130 从存储部 140 中读出执行该程 序， 由此实现处理。
如图 11 所示， 如果被验者操作血压信息测定装置 100B 的操作部 160 来输入电源 接通的命令， 则电源部 170 对 CPU130 供应电源电力， 由此 CPU130 得以驱动， 对血压信息测 定装置 100B 进行初始化 ( 步骤 S201)。这里， 被验者预先将作为血压信息测定装置用检测 单元的袖带 10A 装戴在手腕上。
接着， 如果被验者操作血压信息测定装置 100B 的操作部 160 的操作按钮来输入测 定开始的命令， 则 CPU130 通过压力调整机构控制部 132 控制加压泵 181 及排气阀 182 来开 始对空气袋 40 加压。由此， 向空气袋 40 送入空气， 从而通过该空气袋 40 来开始轻压迫被 测定部位 ( 步骤 S202)。使用加压泵 181 的对空气袋 40 的加压一直进行到空气袋 40 达到 规定的内压为止。更具体地说， 空气袋 40 被加压到能够轻压迫桡动脉的程度， 然后， 该空气 袋 40 的内压得以维持， 从而保持轻压迫状态。
接着， CPU130 通过发光元件驱动电路 110 来开始驱动发光元件 51( 步骤 S203)。 由此， 发光元件 51 向包含桡动脉的被测定部位照射检测用光。另外， 与上述发光元件 51 的 驱动并行地， 受光量检测电路 120 基于从受光元件 52 接收到的信号来生成进行过数字值化 处理的电压信号 ( 步骤 S204)， 并将该电压信号输入至 CPU130。CPU130 基于接收到的电压 信号， 通过容积脉搏波取得部 131 来取得容积脉搏波 ( 步骤 S205)。
接着， CPU130 在步骤 S206 中判断所测定的容积脉搏波的振幅是否达到适合于计 算射血波 / 反射波的大小， 在判断为振幅的大小不够大时 ( 步骤 S206 ： 否 )， 转移到步骤
S207， 将对桡动脉的压迫力增加规定等级 ( 即， 将空气袋 40 的内压增加规定等级 )， 并返回 步骤 S204。在判断为振幅的大小足够大时 ( 步骤 S206 ： 是 )， 转移到步骤 S207， 将该袖带压 决定为能够得到最佳压迫力的袖带压。
接着， CPU130 对空气系统组件 180 发出急速排气的指令， 临时解除空气袋 40 施加 至桡动脉的压迫 ( 步骤 S209)， 并再次驱动空气系统组件 180 来提高空气袋 40 的内压， 直 到空气袋 40 的内压达到能够得到在步骤 S208 中所决定的最佳压迫力的压力为止 ( 步骤 S210)。然后， CPU130 基于从受光量检测电路 120 接收到的电压信号， 通过容积脉搏波取得 部 131 来取得容积脉搏波 ( 步骤 S211、 S212)。接着， 所取得的容积脉搏波被输入至射血波 / 反射波取得部 135， 并在射血波 / 反射波取得部 135 中进行对射血波或 / 及反射波的计算 ( 步骤 S213)。将包括所取得的容积脉搏波和所计算的射血波或 / 及反射波的血压信息作 为测定结果存储在存储部 140 中 ( 步骤 S214)， 然后， 在显示部 150 显示该测定结果 ( 步骤 S215)。这里， 显示部 150 例如以数值或波形的形式显示容积脉搏波， 射血波或 / 及反射波。
反复进行从该步骤 S211 至步骤 S215 为止的一系列的动作， 直到规定的停止条 件 ( 例如， 被验者输入测定停止的命令或经过了计时电路的设定时间等 ) 成立为止 ( 步骤 S216 ： 否 )。并且， 如果规定的停止条件成立 ( 步骤 S216 ： 是 )， 则 CPU130 对发光元件驱动 电路 110 发出解除对发光元件 51 的驱动的指令， 并发出将排气阀 182 置于开状态的指令。 由此， 对发光元件 51 的驱动得以停止 ( 步骤 S217)， 对空气袋 40 内的空气进行排气以使轻 压迫状态得以解除 ( 步骤 S218)。 然后， 使血压信息测定装置 100B 处于待机状态， 并等待至 被验者通过操作部 160 输入了电源断开的命令后停止供应电源电力。通过以上处理步骤， 能够实时地测定时时刻刻都变化的容积脉搏波和射血波或 / 及反射波。
通过采用如上所说明的血压信息测定装置 100B， 能够实现能够测定射血波、 反射 波的血压信息测定装置。 这里， 本实施方式的血压信息测定装置 100B， 通过采用与上述的第 一实施方式说明的袖带 10A 相同结构的血压信息测定装置用检测单元， 也能够使光电传感 器 50 和桡动脉之间的相对位置关系在测定动作中始终保持恒定， 所以不会产生历来都成 问题的光电传感器相对桡动脉的方向发生偏移的问题， 从而能够实现简便且高精度地取得 射血波、 反射波的血压信息测定装置。
( 第三实施方式 )
图 12 是示出了本发明第三实施方式的血压信息测定装置的结构的功能框图。首 先， 参照该图 12， 对本实施方式的血压信息测定装置 100C 的结构进行说明。 此外， 对与上述 的第一实施方式的血压信息测定装置 100A 同样的部分， 在附图中标注相同的附图标记， 并 在这里不再重复其说明。
本实施方式的血压信息测定装置 100C 是具备容积振动方式的血压值取得功能的 血压信息测定装置。如图 12 所示， 在本实施方式的血压信息测定装置 100C 的 CPU130 设置 有血压值取得部 138。血压值取得部 138 基于容积脉搏波取得部 131 所得到的容积脉搏波 的信息和压力检测部 136 所得到的压力信息， 取得收缩期血压值及舒张期血压值。
众所周知， 收缩期血压值及舒张期血压值与使袖带的压迫力变动的过程中动脉的 脉动显著发生变化的这一点具有相关关系， 而且， 收缩期血压值及舒张期血压值是指， 基于 该相关关系， 通过规定的算法所计测的血压值， 历来作为健康管理的代表性指标。
本实施方式的血压信息测定装置 100C 具有与上述的第一实施方式的血压信息测定装置 100A 相同结构的空气系统组件 180， 使用该空气系统组件 180 来使空气袋 40 对桡动 脉的压迫力发生变动， 并一边将该压迫力作为空气袋 40 的内压 ( 袖带压 ) 来进行检测一边 取得容积脉搏波， 基于此， 通过上述血压值取得部 138 来取得收缩期血压值及舒张期血压 值。
图 13 是示出了本实施方式的血压信息测定装置的处理步骤的流程图。接下来， 参 照该图 13， 对本实施方式的血压信息测定装置 100C 的处理步骤进行说明。 此外， 在图 12 所 示的存储部 140 中预先存储有基于该流程图的程序， CPU130 从存储部 140 中读出执行该程 序， 由此实现处理。
如图 13 所示， 如果被验者操作血压信息测定装置 100C 的操作部 160 来输入电源 接通的命令， 则电源部 170 对 CPU130 供应电源电力， 由此 CPU130 得以驱动， 对血压信息测 定装置 100C 进行初始化 ( 步骤 S301)。这里， 被验者预先将作为血压信息测定装置用检测 单元的袖带 10A 装戴在手腕上。
接着， 如果被验者操作血压信息测定装置 100C 的操作部 160 的操作按钮来输入测 定开始的命令， 则通过设置于 CPU130 的压力调整机构控制部 132 来驱动加压泵 181， 向空气 袋 40 送入空气以进行加压， 由此使袖带压逐渐升压 ( 步骤 S302)。通过压力传感器 183 来 检测袖带压， 如果检测到该袖带压达到规定的等级， 则 CPU130 停止加压泵 181， 接着逐渐打 开被关闭的排气阀 182 来将空气袋 40 内的空气逐渐排出， 使袖带压逐渐减压 ( 步骤 S303)。
在上述袖带压的微速减压过程中， CPU130 通过发光元件驱动电路 110 来开始驱动 发光元件 51( 步骤 S304)， 由此， 发光元件 51 向包含桡动脉的被测定部位照射检测用光。 另 外， 与上述发光元件 51 的驱动并行地， 受光量检测电路 120 基于从受光元件 52 接收到的信 号来生成进行过数字值化处理的电压信号 ( 步骤 S305)， 并将该电压信号输入至 CPU130。 另 外， CPU130 由压力传感器 183 检测经由振荡电路 185 输出的压力信息 ( 步骤 S306)。通过 以上的处理步骤， 容积脉搏波取得部 131 取得容积脉搏波， 压力检测部 136 取得袖带压 ( 步 骤 S307、 S308)。
反复进行从该步骤 S305 至步骤 S308 为止的一系列的动作， 直到规定的停止条件 ( 例如， 经过了计时电路的设定时间或袖带压减压到规定等级等 ) 成立为止 ( 步骤 S309 ： 否 )。 并且， 如果规定的停止条件成立 ( 步骤 S309 ： 是 )， 则 CPU130 对发光元件驱动电路 110 发出解除对发光元件 51 的驱动的指令 (S310)。
然后， CPU130 对空气系统组件 180 发出急速排气的指令， 以解除空气袋 40 施加 至桡动脉的压迫 ( 步骤 S311)， 并将在步骤 S307 所得到的容积脉搏波输入到血压值取得部 138， 将在步骤 S308 所得到的袖带压输入到血压值取得部 138， 从而取得收缩期血压值及舒 张期血压值 ( 步骤 S312)。这里， 血压值取得部 138 对在使袖带的压迫力变动的过程中所 取得的容积脉搏波应用规定的算法， 从而取得收缩期血压值及舒张期血压值。 接着， 将血压 值取得部 138 所取得的收缩期血压值及舒张期血压值作为测定结果来存储在存储部 140 中 ( 步骤 S313)， 然后， 通过显示部 150 显示上述测定结果 ( 步骤 S314)。这里， 显示部 150 例 如以数值的形式显示收缩期血压值及舒张期血压值。在对这些血压信息进行了记录、 显示 处理之后， 使血压信息测定装置 100C 处于待机状态， 并等待至被验者通过操作部 160 输入 了电源断开的命令之后停止供应电源电力。
通过采用如上所说明的血压信息测定装置 100C， 能够实现能够测定收缩期血压值及舒张期血压值的血压信息测定装置。这里， 在本实施方式的血压信息测定装置 100C 中， 通过采用与上述的第一实施方式所说明的袖带 10A 相同结构的血压信息测定装置用检测 单元， 也能够使光电传感器 50 和桡动脉之间的相对位置关系在测定动作中始终保持恒定， 所以不会发生历来都成问题的光电传感器相对桡动脉的方向发生偏移的问题， 从而能够实 现简便且高精度地取得收缩期血压值及舒张期血压值的血压信息测定装置。
( 第四实施方式 )
图 14 是示出了本发明第四实施方式的血压信息测定装置的结构的功能框图。首 先， 参照该图 14， 对本实施方式的血压信息测定装置 100D 的结构进行说明。 此外， 对与上述 的第一实施方式的血压信息测定装置 100A 同样的部分， 在附图中标注相同的附图标记， 并 在这里不再重复其说明。
本实施方式的血压信息测定装置 100D 是具有使用容积补偿法的血压值取得功能 的血压信息测定装置。如图 14 所示， 在本实施方式的血压信息测定装置 100D 的 CPU130 设 置有血压值取得部 138。 血压值取得部 138 基于压力检测部 136 所得到的袖带压信息， 取得 收缩期血压值及舒张期血压值。
所谓的容积补偿法是指， 对袖带压进行伺服控制以便始终实现施加至动脉血管壁 的内压 ( 心脏的泵功能所产生的压力， 即血压 ) 和外压 ( 袖带所施加的压迫力 ) 之间的平 衡， 并检测此时的袖带压来取得收缩期血压值及舒张期血压值的方法。
本实施方式的血压信息测定装置 100D 具有与上述的第一实施方式的血压信息测 定装置 100A 同样结构的空气系统组件 180， 使用该空气系统组件 180 来对上述袖带压进行 伺服控制。 设置于袖带 10A 的光电传感器 50， 利用于此时对伺服控制的目标值的设定， 以及 在施加至血管壁的内压和外压之间通过伺服控制是否达到平衡状态的判断中。
这里， 与上述的第三实施方式中的具备容积振动式的血压值取得功能的血压信息 测定装置 100C 不同， 在本实施方式的血压信息测定装置 100D 中， 压力调整机构控制部 132 基于容积脉搏波取得部 131 所取得的容积血压信息来对袖带压进行伺服控制。并且， 基于 压力传感器 183 所得到的袖带压信息来取得上述的收缩期血压值及舒张期血压值。
图 15 是示出了本实施方式的血压信息测定装置的处理步骤的流程图。接下来， 参 照该图 15， 对本实施方式的血压信息测定装置 100D 的处理步骤进行说明。 此外， 在图 14 所 示的存储部 140 中预先存储有基于该流程图的程序， CPU130 从存储部 140 中读出执行该程 序， 由此实现处理。
如图 15 所示， 如果被验者操作血压信息测定装置 100D 的操作部 160 来输入电源 接通的命令， 则电源部 170 对 CPU130 供应电源电力， 由此 CPU130 得以驱动， 对血压信息测 定装置 100D 进行初始化 ( 步骤 S401)。这里， 被验者预先将作为血压信息测定装置用检测 单元的袖带 10A 装戴在手腕上。
接着， CPU130 通过发光元件驱动电路 110 来开始驱动发光元件 51( 步骤 S402)。 由此， 发光元件 51 向包含桡动脉的被测定部位照射检测用光。另外， 与上述发光元件 51 的 驱动并行地， 受光量检测电路 120 基于从受光元件 52 接收到的信号来生成进行过数字值化 处理的电压信号 ( 步骤 S403)， 并将该电压信号输入至 CPU130。CPU130 基于接收到的电压 信号， 通过容积脉搏波取得部 131 取得容积脉搏波 ( 步骤 S404)。
反复进行该步骤 S403 及步骤 S404 的一系列的动作， 直到规定的停止条件 ( 例如，袖带压达到规定等级时或经过了计时电路的设定时间等 ) 成立为止 ( 步骤 S405 ： 否 )。并 且， 如果规定的停止条件成立 ( 步骤 S405 ： 是 )， 则 CPU130 基于所测定的容积脉搏波的信 息， 决定伺服目标值和袖带压的初始控制目标值 ( 步骤 S406)。
接着， 通过设置于 CPU130 的压力调整机构控制部 132 来驱动加压泵 181， 向空气袋 40 送入空气以进行加压， 由此开始对袖带压的伺服控制 ( 步骤 S407)。 如果袖带压达到初始 控制目标值， 则 CPU130 基于从受光量检测电路 120 接收到的电压信号， 通过容积脉搏波取 得部 131 取得容积脉搏波 ( 步骤 S408、 S409)。然后， 在步骤 S410 中， 判定所取得的容积变 动量是否在预先设定的阈值以下， 在判断为容积变动量不在阈值以下时 ( 步骤 S410 ： 否 )， 基于从容积脉搏波取得部 131 导出的动脉容积信号来进行袖带压调整 ( 对伺服目标值的变 更及向变更后的伺服目标值的袖带压的伺服控制等 )( 步骤 S411)， 并返回步骤 S408， 继续 反复进行光量检测 ( 步骤 S408)、 基于该光量的容积变动量的取得 ( 步骤 S409) 及容积变动 量是否在阈值以下的判断 ( 步骤 S410)。 另一方面， 在判断为容积变动量在预先设定的阈值 以下时 ( 步骤 S410 ： 是 )， 转移到步骤 S412， 通过压力传感器 183 来检测袖带压， 并将检测 到的信息经由振荡电路 185 输入到 CPU130 的压力检测部 136 中。
接着， 将在步骤 S412 所得到的袖带压信息输入到血压值取得部 138 来取得收缩期 血压值及舒张期血压值 ( 步骤 S413)。 接着， 将血压值取得部 138 所取得的收缩期血压值及 舒张期血压值作为测定结果存储到存储部 140( 步骤 S414) 中， 然后， 由显示部 150 显示上 述测定结果 ( 步骤 S415)。这里， 显示部 150 例如以数值、 值随时间变化的曲线的形式显示 收缩期血压值及舒张期血压值。
反复进行从该步骤 S408 至步骤 S415 为止的一系列的动作， 直到规定的停止条 件 ( 例如， 被验者输入测定停止的命令或经过了计时电路的设定时间等 ) 成立为止 ( 步骤 S416 ： 否 )。并且， 如果规定的停止条件成立 ( 步骤 S416 ： 是 )， 则对发光元件驱动电路 110 发出解除对发光元件 51 的驱动的指令 ( 步骤 S417)。
然后， CPU130 对空气系统组件 180 发出急速排气的指令， 停止对袖带压的伺服控 制， 并解除对桡动脉的压迫 ( 步骤 S418)。接着， 使血压信息测定装置 100D 处于待机状态， 并等待至被验者通过操作部 160 输入了电源断开的命令之后停止供应电源电力。
通过采用如上所说明的血压信息测定装置 100D， 能够实现能够测定收缩期血压值 及舒张期血压值的血压信息测定装置。这里， 在本实施方式的血压信息测定装置 100D 中， 通过采用与上述的第一实施方式所说明的袖带 10A 同样结构的血压信息测定装置用检测 单元， 也能够使光电传感器 50 和桡动脉之间的相对位置关系在测定动作中始终保持恒定， 所以不会产生历来都成问题的光电传感器相对桡动脉的方向发生偏移的问题， 从而能够实 现简便且高精度地取得收缩期血压值及舒张期血压值的血压信息测定装置。
在以上所说明的第一至第四实施方式中， 举例说明了设置在固定台上的引导部的 前端在装戴状态下直接与被测定部位附近的体表面相接触的血压信息测定装置用检测单 元， 但引导部的前端并不一定要这样直接与体表面相接触， 也可以间接地贴在体表面上。 作 为引导部的前端间接地贴在体表面的结构， 可以考虑例如固定台及带状构件被作为外装体 的盖子覆盖的结构等。
另外， 在上述的第一至第四实施方式中， 举例说明了将血压信息测定装置构成为 能够测定收缩期血压值、 舒张期血压值、 脉搏波及 AI 值等， 但本发明也可以适用于能够测定脉搏、 平均血压值等的血压信息测定装置中。
另外， 在上述的第一至第四实施方式中， 举例说明了将手腕作为被测定部位的情 况， 但理所当然地， 本发明也可以适用于将身体的其他部位作为被测定部位的血压信息测 定装置中。能够用作被测定部位的身体的其他部位， 都有上臂、 脚腕、 大腿部等四肢的其他 部位、 颈部、 手指等。
如上所述， 本次公开的上述各实施方式在所有方面只可以视为例示， 而不可视为 限定。本发明的技术范围是通过权利要求书来划定的， 而且包括与权利要求书的记载等同 的含义及范围内的所有变更。