特許 7517088 血圧計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】血圧計

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/022 20060101AFI20240709BHJP

【ＦＩ】

A61B5/022 400B

A61B5/022 300B

A61B5/022 300D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020184633

(22)【出願日】2020-11-04

(65)【公開番号】P2022074524

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2023-09-27

(73)【特許権者】

【識別番号】503246015

【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100189555

【弁理士】

【氏名又は名称】徳山 英浩

(74)【代理人】

【識別番号】100122286

【弁理士】

【氏名又は名称】仲倉 幸典

(72)【発明者】

【氏名】内藤 晃誠

(72)【発明者】

【氏名】澤野井 幸哉

【審査官】佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５３－１３６３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４８８９１３２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定部位が発生するコロトコフ音によって血圧を測定する血圧計であって、
被測定部位を取り巻いて装着される血圧測定用カフと、
上記血圧測定用カフに流体を供給して加圧し、または、上記血圧測定用カフから流体を排出して減圧する圧力デバイスと、
上記血圧測定用カフを介して上記被測定部位が発生する音を検出する音検出デバイスと、
上記圧力デバイスによる上記血圧測定用カフの加圧過程で、上記血圧測定用カフの圧力が予め定められた第１圧力範囲を通過するのに要する第１通過時間を計測し、上記第１通過時間に応じて、コロトコフ音成分に対する増幅率を可変して設定する増幅率設定部と、
上記加圧過程または上記加圧過程に続く減圧過程で、上記血圧測定用カフからの音に応じた上記音検出デバイスの出力を受けて、上記出力に含まれたコロトコフ音成分を上記増幅率設定部によって設定された増幅率で増幅し、この増幅されたコロトコフ音成分に基づいて上記被測定部位の血圧を算出する血圧算出部と
を備えたことを特徴とする血圧計。

【請求項2】

請求項１に記載の血圧計において、
上記血圧測定用カフは、
帯状に長手方向に延在し、被測定部位を取り巻く外布と、
上記外布の上記被測定部位に対向する側に上記長手方向に沿って延在して設けられ、上記被測定部位を圧迫する押圧用流体袋と、
上記外布に対して垂直な厚さ方向に関して上記外布と上記押圧用流体袋との間に設けられ、上記押圧用流体袋を介して上記被測定部位からの音を取得する音取得用流体袋とを含み、
上記押圧用流体袋と上記圧力デバイスとを流体流通可能に接続する第１流体配管と、
上記第１流体配管とは別に設けられ、上記音取得用流体袋と上記音検出デバイスとを流体流通可能に接続する第２流体配管と
を備えたことを特徴とする血圧計。

【請求項3】

請求項１または２に記載の血圧計において、
上記被測定部位の周囲長に応じて、上記血圧測定用カフおよび／または上記血圧測定用カフに含まれた押圧用流体袋の長手方向の長さは可変して設定され、
上記増幅率設定部は、上記血圧測定用カフおよび／または上記押圧用流体袋の長手方向および／または幅方向の長さが長くなるのに伴って上記第１通過時間が長くなるのに応じて、上記増幅率を大きく設定する
ことを特徴とする血圧計。

【請求項4】

請求項１から３までのいずれか一つに記載の血圧計において、
上記増幅率設定部は、
上記圧力デバイスによる上記血圧測定用カフの加圧過程で、上記血圧測定用カフの圧力が、上記第１圧力範囲よりも下方の予め定められた第２圧力範囲を通過するのに要する第２通過時間を計測し、
上記血圧測定用カフの巻き付け強度が緩くなるのに伴って上記第２通過時間が長くなるのに応じて、上記増幅率を大きく設定するようになっており、
上記第１通過時間に応じて設定される増幅率を、上記第２通過時間に応じて可変して設定する
ことを特徴とする血圧計。

【請求項5】

被測定部位が発生するコロトコフ音によって血圧を測定する血圧計であって、
被測定部位を取り巻いて装着される血圧測定用カフと、
上記血圧測定用カフに流体を供給して加圧し、または、上記血圧測定用カフから流体を排出して減圧する圧力デバイスと、
上記血圧測定用カフを介して上記被測定部位が発生する音を検出する音検出デバイスと、
現在接続されている血圧測定用カフが予め用意された複数種類のカフサイズのうちいずれのカフサイズを有するかを表すサイズ情報を入力する入力部と、
上記入力部によって入力されたサイズ情報に応じて、コロトコフ音成分に対する増幅率を可変して設定する増幅率設定部と、
上記圧力デバイスによる加圧過程または減圧過程で、上記血圧測定用カフからの音に応じた上記音検出デバイスの出力を受けて、上記出力に含まれたコロトコフ音成分を上記増幅率設定部によって設定された増幅率で増幅し、この増幅されたコロトコフ音成分に基づいて上記被測定部位の血圧を算出する血圧算出部と
を備えたことを特徴とする血圧計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は血圧計に関し、より詳しくは、被測定部位を圧迫してコロトコフ音に基づいて血圧を測定する血圧計に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の血圧計としては、例えば特許文献１（特開昭５３－１３６３８５号公報）に開示されているように、カフ（マンシェット）の減圧過程で、拍ごとに検出されるコロトコフ音の振幅が一定となるように、増幅器の増幅率を可変する技術が知られている。これにより、コロトコフ音を確実に認識できるように図っている。また、特許文献２（特開平５－３１７２７０号公報）に開示されているように、カフの減圧過程で、減圧速度に基づいてＫ音認識レベル（このＫ音認識レベルを超える信号がコロトコフ音として扱われる）を可変して設定する技術が知られている。これにより、コロトコフ音を安定して認識できるように図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭５３－１３６３８５号公報

【文献】特開平５－３１７２７０号公報

【文献】特許第５４０８１２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、被測定部位が太腕（周囲長が大）である場合は、動脈と体表面との間の生体組織が多いので音が伝わり難く、コロトコフ音レベルは小さくなる一方、被測定部位が細腕（周囲長が小）である場合は、動脈と体表面との間の生体組織が少ないので、コロトコフ音レベルは大きくなる、という傾向がある。このため、仮に被測定部位が太腕である場合のコロトコフ音レベルに基づいて増幅率を大きく設定してしまうと、被測定部位が細腕である場合にその増幅率で増幅された信号が飽和してしまう（すなわち、その信号を処理するプロセッサの入力レンジを超えてしまう）、という問題がある。この結果、血圧測定の精度が低下する。上記特許文献１、２には、そのような問題意識がなく、上記特許文献１、２の技術は上記問題を解決するものではない。

【0005】

そこで、この発明の課題は、被測定部位の周囲長に依存したコロトコフ音レベルの大小を緩和または解消でき、血圧を精度良く測定できる血圧計を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、この開示の血圧計は、
被測定部位が発生するコロトコフ音によって血圧を測定する血圧計であって、
被測定部位を取り巻いて装着される血圧測定用カフと、
上記血圧測定用カフに流体を供給して加圧し、または、上記血圧測定用カフから流体を排出して減圧する圧力デバイスと、
上記血圧測定用カフを介して上記被測定部位が発生する音を検出する音検出デバイスと、
上記圧力デバイスによる上記血圧測定用カフの加圧過程で、上記血圧測定用カフの圧力が予め定められた第１圧力範囲を通過するのに要する第１通過時間を計測し、上記第１通過時間に応じて、コロトコフ音成分に対する増幅率を可変して設定する増幅率設定部と、
上記加圧過程または上記加圧過程に続く減圧過程で、上記血圧測定用カフからの音に応じた上記音検出デバイスの出力を受けて、上記出力に含まれたコロトコフ音成分を上記増幅率設定部によって設定された増幅率で増幅し、この増幅されたコロトコフ音成分に基づいて上記被測定部位の血圧を算出する血圧算出部と
を備えたことを特徴とする。

【0007】

本明細書で、「被測定部位」は、上腕、手首などの上肢、または、足首などの下肢を含み、典型的には棒状の部位を指す。

【0008】

「血圧測定用カフ」は、典型的には、被測定部位を圧迫するための流体袋（これを「押圧用流体袋」と呼ぶ。）を含む。

【0009】

「圧力デバイス」は、典型的には、ポンプ、弁を含む。

【0010】

「音検出デバイス」は、典型的には、マイクロフォンを含む。

【0011】

「予め定められた第１圧力範囲」は、例えば２５ｍｍＨｇ～３５ｍｍＨｇのような範囲を指す。

【0012】

この開示の血圧計では、上記血圧測定用カフは、被測定部位を周方向に取り巻いて装着される。この装着状態で、血圧測定時には、上記圧力デバイスによって例えば空気が上記血圧測定用カフ（典型的には、押圧用流体袋）に供給される。これにより、上記血圧測定用カフが加圧される。これにより、上記被測定部位が圧迫されて、上記被測定部位を通る動脈が阻血される。この加圧過程で、上記増幅率設定部は、上記血圧測定用カフの圧力（カフ圧）が予め定められた第１圧力範囲を通過するのに要する第１通過時間を計測する。

【0013】

ここで、例えば特許文献３（特許第５４０８１２５号公報）に開示されているように、２０ｍｍＨｇ以上の予め定められた第１圧力範囲（例えば２５ｍｍＨｇ～３５ｍｍＨｇの範囲）であれば、カフ圧が上記第１圧力範囲を通過するのに要する第１通過時間は、カフの巻き付け強度にかかわらず、被測定部位の周囲長（カフサイズ、特に、押圧用流体袋のサイズに対応する）に従って変化する。

【0014】

そこで、上記増幅率設定部は、上記第１通過時間に応じて、コロトコフ音成分に対する増幅率を可変して設定する。上記血圧算出部は、上記加圧過程または上記加圧過程に続く減圧過程で、上記血圧測定用カフからの音に応じた上記音検出デバイスの出力を受けて、上記出力に含まれたコロトコフ音成分を上記増幅率設定部によって設定された増幅率で増幅し、この増幅されたコロトコフ音成分に基づいて上記被測定部位の血圧を算出する。これにより、被測定部位の周囲長に依存した上記コロトコフ音レベルの大小を緩和または解消することができる。つまり、増幅されたコロトコフ音成分が、この信号を処理するプロセッサ（血圧算出部をなす）の入力レンジを超えてしまうような事態を回避できる。したがって、この血圧計によれば、血圧を精度良く測定できる。

【0015】

一実施形態の血圧計では、
上記血圧測定用カフは、
帯状に長手方向に延在し、被測定部位を取り巻く外布と、
上記外布の上記被測定部位に対向する側に上記長手方向に沿って延在して設けられ、上記被測定部位を圧迫する押圧用流体袋と、
上記外布に対して垂直な厚さ方向に関して上記外布と上記押圧用流体袋との間に設けられ、上記押圧用流体袋を介して上記被測定部位からの音を取得する音取得用流体袋とを含み、
上記押圧用流体袋と上記圧力デバイスとを流体流通可能に接続する第１流体配管と、
上記第１流体配管とは別に設けられ、上記音取得用流体袋と上記音検出デバイスとを流体流通可能に接続する第２流体配管と
を備えたことを特徴とする。

【0016】

「被測定部位に対向する側」とは、この血圧測定用カフが被測定部位を取り巻いて装着された状態（これを「装着状態」と呼ぶ。）で、上記被測定部位に対向する側を意味する。

【0017】

血圧測定用カフについて、「長手方向」は、外布が帯状に延在する方向を意味し、装着状態では被測定部位を取り巻く周方向に相当する。後述の「幅方向」は、上記外布に沿った面内で上記長手方向に対して垂直な方向を意味し、装着状態では上記被測定部位を動脈が通る方向に相当する。また、「厚さ方向」は、長手方向と幅方向との両方（つまり、外布）に対して垂直な方向を意味し、装着状態では上記被測定部位の外周面に対して垂直な方向に相当する。

【0018】

この一実施形態の血圧計では、上記血圧測定用カフは、このカフの長手方向が被測定部位を取り巻く態様で装着される。この装着状態では、上記被測定部位に対して、厚さ方向に関して、上記押圧用流体袋と、上記音取得用流体袋と、上記外布とが、この順に並ぶ。この装着状態で、血圧測定時には、上記圧力デバイスから上記第１流体配管を通して空気が上記押圧用流体袋に供給される。これにより、上記押圧用流体袋が加圧される。この加圧過程で、上記押圧用流体袋が上記音取得用流体袋とともに上記被測定部位から遠ざかる向きの膨張は、全体として上記外布によって規制される。したがって、上記押圧用流体袋は、上記被測定部位を押圧する向きに膨張する。これにより、上記被測定部位が圧迫されて、上記被測定部位を通る動脈が阻血される。続いて、上記押圧用流体袋から空気が上記第１流体配管を通して上記圧力デバイスによって徐々に排出される。これにより、上記押圧用流体袋が徐々に減圧される。

【0019】

この血圧計では、上記血圧測定用カフにおいて、上記音取得用流体袋が、上記押圧用流体袋を介して上記被測定部位からの音を取得する。上記装着状態では、被測定部位の周方向に沿って上記押圧用流体袋が延在している。したがって、仮に被測定部位に対するカフの装着位置（特に、周方向の位置）がばらついたとしても、上記被測定部位を通る動脈から上記押圧用流体袋に入る音のレベルへの影響は少なく、この結果、上記音取得用流体袋による集音が安定する。したがって、コロトコフ音を安定して取得できる。さらに、上記押圧用流体袋と上記圧力デバイスとを流体流通可能に接続する第１流体配管とは別に、上記音取得用流体袋と上記音検出デバイスとを流体流通可能に接続する第２流体配管が設けられている。したがって、上記押圧用流体袋、上記第１流体配管および上記圧力デバイスを含む流体系（これを「第１流体系」と呼ぶ。）から、脈音（脈波音）が、上記音取得用流体袋、上記第２流体配管および上記音検出デバイスを含む流体系（これを「第２流体系」と呼ぶ。）へ混入するのを防止できる。したがって、コロトコフ音をさらに安定して取得できる。

【0020】

一実施形態の血圧計では、
上記被測定部位の周囲長に応じて、上記血圧測定用カフおよび／または上記血圧測定用カフに含まれた押圧用流体袋の長手方向の長さは可変して設定され、
上記増幅率設定部は、上記血圧測定用カフおよび／または上記押圧用流体袋の長手方向および／または幅方向の長さが長くなるのに伴って上記第１通過時間が長くなるのに応じて、上記増幅率を大きく設定する
ことを特徴とする。

【0021】

被測定部位が太腕（周囲長が大）である場合は、動脈と体表面との間の生体組織が多いので音が伝わり難く、コロトコフ音レベルは小さくなる一方、被測定部位が細腕（周囲長が小）である場合は、動脈と体表面との間の生体組織が少ないので、コロトコフ音レベルは大きくなる、という傾向がある。そこで、この一実施形態の血圧計では、上記増幅率設定部は、上記血圧測定用カフおよび／または上記押圧用流体袋の長手方向および／または幅方向の長さが長くなるのに伴って上記第１通過時間が長くなるのに応じて、上記増幅率を大きく設定する。したがって、被測定部位の周囲長に依存した上記コロトコフ音レベルの大小を確実に緩和または解消することができる。この結果、上記血圧算出部は、血圧をさらに精度良く測定できる。

【0022】

一実施形態の血圧計では、
上記増幅率設定部は、
上記圧力デバイスによる上記血圧測定用カフの加圧過程で、上記血圧測定用カフの圧力が、上記第１圧力範囲よりも下方の予め定められた第２圧力範囲を通過するのに要する第２通過時間を計測し、
上記血圧測定用カフの巻き付け強度が緩くなるのに伴って上記第２通過時間が長くなるのに応じて、上記増幅率を大きく設定するようになっており、
上記第１通過時間に応じて設定される増幅率を、上記第２通過時間に応じて可変して設定する
ことを特徴とする。

【0023】

「予め定められた第２圧力範囲」は、例えば１０ｍｍＨｇ～１５ｍｍＨｇのような範囲を指す。

【0024】

血圧測定用カフの巻き付け強度が緩くなるのに伴ってコロトコフ音レベルは小さくなる一方、血圧測定用カフの巻き付け強度がきつくなるのに伴ってコロトコフ音レベルは大きくなる、という傾向がある。ここで、例えば特許文献３（特許第５４０８１２５号公報）に開示されているように、上記第１圧力範囲よりも下方の予め定められた第２圧力範囲（例えば１０ｍｍＨｇ～１５ｍｍＨｇの範囲）であれば、カフ圧が上記第２圧力範囲を通過するのに要する第２通過時間は、カフサイズと巻き付け強度に従って変化する。つまり、或るカフサイズに設定された条件下では、上記第２通過時間は、巻き付け強度に対応する。そこで、この一実施形態の血圧計では、上記増幅率設定部は、上記圧力デバイスによる上記血圧測定用カフの加圧過程で、上記血圧測定用カフの圧力が、上記第２圧力範囲を通過するのに要する第２通過時間を計測し、上記血圧測定用カフの巻き付け強度が緩くなるのに伴って上記第２通過時間が長くなるのに応じて、上記増幅率を大きく設定する。具体的には、上記第１通過時間に応じて設定される増幅率を、上記第２通過時間に応じて可変して設定する。したがって、血圧測定用カフの巻き付け強度に依存した上記コロトコフ音レベルの大小を確実に緩和または解消することができる。この結果、上記血圧算出部は、血圧をさらに精度良く測定できる。

【0025】

別の局面では、この開示の血圧計は、
被測定部位が発生するコロトコフ音によって血圧を測定する血圧計であって、
被測定部位を取り巻いて装着される血圧測定用カフと、
上記血圧測定用カフに流体を供給して加圧し、または、上記血圧測定用カフから流体を排出して減圧する圧力デバイスと、
上記血圧測定用カフを介して上記被測定部位が発生する音を検出する音検出デバイスと、
現在接続されている血圧測定用カフが予め用意された複数種類のカフサイズのうちいずれのカフサイズを有するかを表すサイズ情報を入力する入力部と、
上記入力部によって入力されたサイズ情報に応じて、コロトコフ音成分に対する増幅率を可変して設定する増幅率設定部と、
上記圧力デバイスによる加圧過程または減圧過程で、上記血圧測定用カフからの音に応じた上記音検出デバイスの出力を受けて、上記出力に含まれたコロトコフ音成分を上記増幅率設定部によって設定された増幅率で増幅し、この増幅されたコロトコフ音成分に基づいて上記被測定部位の血圧を算出する血圧算出部と
を備えたことを特徴とする。

【0026】

言い換えれば、この開示の血圧計は、
現在接続されている血圧測定用カフが予め用意された複数種類のカフサイズのうちいずれのカフサイズを有するかを表すサイズ情報を入力する入力部を備え、
上記増幅率設定部は、上記第１通過時間を求めるのに代えて、上記入力部によって入力されたサイズ情報に応じて、コロトコフ音成分に対する増幅率を可変して設定する。

【0027】

この開示の血圧計は、上記入力部は、現在接続されている血圧測定用カフが予め用意された複数種類のカフサイズのうちいずれのカフサイズを有するかを表すサイズ情報を入力する。増幅率設定部は、上記第１通過時間を求めるのに代えて、上記入力部によって入力されたサイズ情報に応じて、コロトコフ音成分に対する増幅率を可変して設定する。上記血圧算出部は、上記圧力デバイスによる加圧過程または減圧過程で、上記血圧測定用カフからの音に応じた上記音検出デバイスの出力を受けて、上記出力に含まれたコロトコフ音成分を上記増幅率設定部によって設定された増幅率で増幅し、この増幅されたコロトコフ音成分に基づいて上記被測定部位の血圧を算出する。この結果、被測定部位の周囲長（カフサイズに対応する）に依存したコロトコフ音レベルの大小を緩和または解消することができる。したがって、上記血圧算出部は、血圧を精度良く測定できる。

【発明の効果】

【0028】

以上より明らかなように、この開示の血圧計によれば、被測定部位の周囲長に依存したコロトコフ音レベルの大小を緩和または解消でき、血圧を精度良く測定できる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】この発明の一実施形態の血圧計の外観を示す図である。

【図2】上記血圧計のブロック構成を示す図である。

【図3】図３（Ａ）は、上記血圧計に含まれた血圧測定用カフを展開した状態で、そのカフに内包された音取得用流体袋、押圧用流体袋の平面レイアウトを模式的に示す図である。図３（Ｂ）は、それらの音取得用流体袋、押圧用流体袋の断面を、分解状態で模式的に示す図である。

【図4】図４（Ａ）は、上記カフが被測定部位としての上腕の外周を取り巻いて装着された態様を模式的に示す図である。図４（Ｂ）は、上記音取得用流体袋を通して音検出デバイス（マイクロフォン）を用いて取得されるＫ音信号（コロトコフ音を表す）を模式的に示す図である。図４（Ｃ）は、上記押圧用流体袋を通して圧力センサによって取得される圧力変動成分を模式的に示す図である。

【図5】上記血圧計による血圧測定フローの一例を示す図である。

【図6】図５の血圧測定フローにおける、上記カフのカフサイズと巻き付け強度を判定する判定処理のフローを示す図である。

【図7】上記血圧計による血圧測定フローの別の例を示す図である。

【図8】上記カフのカフサイズと巻き付け強度が変更された場合の、上記カフに含まれた押圧用流体袋の圧力（カフ圧）と加圧時間との関係を示す図である。

【図9】上記カフのカフサイズと巻き付け強度に応じて、コロトコフ音成分に対する増幅率を可変して設定する仕方を説明する図である。

【図10】上記カフのカフサイズがＬ（大）（これを適宜「Ｌカフ」と呼ぶ。）であり、かつ、巻き付け強度がぴったりである場合（これを適宜「ぴったり巻き」と呼ぶ。）の、血圧測定中のカフ圧とＫ音信号の変化を示す図である。

【図11】上記カフのカフサイズがＭ（中）（これを適宜「Ｍカフ」と呼ぶ。）であり、かつ、巻き付け強度がぴったり巻きである場合の、血圧測定中のカフ圧とＫ音信号の変化を示す図である。

【図12】上記カフのカフサイズがＳ（小）（これを適宜「Ｓカフ」と呼ぶ。）であり、かつ、巻き付け強度がぴったり巻きである場合の、血圧測定中のカフ圧とＫ音信号の変化を示す図である。

【図13】上記カフがＭカフであり、かつ、巻き付け強度が緩い場合（これを適宜「ゆる巻き」と呼ぶ。）の、血圧測定中のカフ圧とＫ音信号の変化を示す図である。

【図14】上記カフがＭカフであり、かつ、巻き付け強度がぴったり巻きである場合の、血圧測定中のカフ圧とＫ音信号の変化を示す図である。

【図15】上記カフがＭカフであり、かつ、巻き付け強度がきつい場合（これを適宜「きつ巻き」と呼ぶ。）の、血圧測定中のカフ圧とＫ音信号の変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0031】

（血圧計の概略構成）
図１は、この発明の一実施形態の血圧計１００の外観を示している。この血圧計１００は、大別して、上腕または手首などの棒状の被測定部位９０（図４（Ａ）参照）を取り巻いて装着される血圧測定用カフ２０と、このカフ２０に対して第１流体配管としてのエア配管３８、第２流体配管としてのエア配管３７を介して流体流通可能に接続された本体１０とを備えている。

【0032】

（血圧測定用カフの構成）
図１によって分かるように、上記カフ２０は、外観上、細長い帯状（この例では、丸角の長方形）の外布２１と、この外布２１に対応する形状をもつ内布２９とを対向させ、それらの外布２１、内布２９の周縁部２０ｓを縫製（または溶着）して構成されている。

【0033】

図３（Ａ）は、カフ２０を展開した状態で、そのカフ２０に内包された音取得用流体袋２２、押圧用流体袋２３の平面レイアウトを模式的に示している。図３（Ｂ）は、それらの音取得用流体袋２２、押圧用流体袋２３の断面を、分解状態で模式的に示している。ここで、カフ２０について、長手方向Ｘは、外布２１が帯状に延在する方向を意味し、装着状態（図４（Ａ）参照）では被測定部位９０を取り巻く周方向に相当する。幅方向Ｙは、外布２１に沿った面内で長手方向Ｘに対して垂直な方向を意味し、装着状態では被測定部位９０を動脈９１が通る方向に相当する。また、厚さ方向Ｚは、長手方向Ｘと幅方向Ｙとの両方（つまり、外布２１）に対して垂直な方向を意味し、装着状態では被測定部位９０の外周面に対して垂直な方向に相当する。

【0034】

図３（Ｂ）によって分かるように、この例では、カフ２０は、内布２９と外布２１との間に、押圧用流体袋２３と、押圧用流体袋２３とは別に構成された音取得用流体袋２２とを備えている。押圧用流体袋２３は、主に被測定部位９０を圧迫するために、内布２９の側に設けられている。音取得用流体袋２２は、押圧用流体袋２３を介して被測定部位９０からの音を取得するために、外布２１と押圧用流体袋２３との間に設けられている。この例では、音取得用流体袋２２は、押圧用流体袋２３に対して部分的に接着され、押圧用流体袋２３に対して位置ずれしないようになっている。押圧用流体袋２３は、外布２１に対して部分的に接着され、外布２１に対して位置ずれしないようになっている。

【0035】

図３（Ａ）によって分かるように、押圧用流体袋２３は、外布２１に沿った面内で、長手方向Ｘに沿って延在する丸角の略長方形の形状を有している。音取得用流体袋２２は、外布２１に沿った面内で、押圧用流体袋２３よりも小さい丸角の略長方形の形状を有している。

【0036】

図３（Ｂ）によって分かるように、押圧用流体袋２３は、厚さ方向Ｚに互いに対向する一対のシート２３ａ，２３ｂを含み、それらの一対のシート２３ａ，２３ｂの周縁部２３ａｓ，２３ｂｓが矢印Ｍ２で示すように互いに環状に接合（この例では、溶着）されて袋状に構成されている。音取得用流体袋２２は、厚さ方向Ｚに互いに対向する一対のシート２２ａ，２２ｂを含み、それらの一対のシート２２ａ，２２ｂの周縁部２２ａｓ，２２ｂｓが矢印Ｍ１で示すように互いに環状に接合されて袋状に構成されている。この例では、シート２３ａ，２３ｂ，２２ａ，２２ｂはポリウレタン樹脂からなっている。

【0037】

押圧用流体袋２３をなす一対のシート２３ａ，２３ｂは、互いに対応する位置に、それぞれ図３（Ａ）において幅方向（－Ｙ方向）に突出した略矩形状のタブ２３ａｔ，２３ｂｔを有している。タブ２３ａｔ，２３ｂｔの間にエア配管３８を挟んだ状態で、タブ２３ａｔ，２３ｂｔのうちエア配管３８の両側に相当する部分２３ｔｍ，２３ｔｍ（斜線で示す）を全面溶着することによって、エア配管３８は押圧用流体袋２３に流体流通可能に接続されている。押圧用流体袋２３は、エア配管３８を通して、空気が供給されることによって膨張し、空気が排出されることによって収縮することができる。同様に、音取得用流体袋２２をなす一対のシート２２ａ，２２ｂは、互いに対応する位置に、それぞれ図３（Ａ）において幅方向（－Ｙ方向）に突出した略矩形状のタブ２２ａｔ，２２ｂｔを有している。タブ２２ａｔ，２２ｂｔの間にエア配管３７を挟んだ状態で、タブ２２ａｔ，２２ｂｔのうちエア配管３７の両側に相当する部分２２ｔｍ，２２ｔｍ（斜線で示す）を全面溶着することによって、エア配管３７は音取得用流体袋２２に流体流通可能に接続されている。音取得用流体袋２２が取得した音は、このエア配管３７を通して、本体１０へ伝えられる（詳しくは、後述する。）。

【0038】

音取得用流体袋２２をなす一対のシート２２ａ，２２ｂの互いに対向する隙間に、スペーサとしての複数の突起２２ｐ，２２ｐ，…が設けられている。この例では、これらの突起２２ｐ，２２ｐ，…は、それぞれ短円柱状をなし、押圧用流体袋２３側に配されたシート２２ｂに一体に形成されている。これにより、スペーサが簡単に構成され得る。この例では、これらの突起２２ｐ，２２ｐ，…は、外布２１に沿った面（ＸＹ平面）内で概ね等間隔に分散して配置されている。これにより、血圧測定中に一対のシート２２ａ，２２ｂが密接するのが防止される。したがって、音取得用流体袋２２は、押圧用流体袋２３を介して被測定部位９０からの音を安定して取得することができる。この結果、コロトコフ音を安定して取得できる。

【0039】

外布２１は、湾曲または屈曲可能であるが、血圧測定時に音取得用流体袋２２、押圧用流体袋２３が被測定部位９０から遠ざかる向きに膨張するのを全体として規制するために、実質的に伸縮しないように構成されている。一方、内布２９は、湾曲または屈曲可能であるとともに、血圧測定時に押圧用流体袋２３が被測定部位９０を圧迫し易いように伸縮容易に構成されている。ここで、外布２１、内布２９は、編まれたものに限られず、樹脂の一層または複数層からなっていてもよい。外布２１と内布２９の長手方向Ｘの寸法は、被測定部位９０（この例では、上腕）の周囲長よりも長く設定されている。外布２１と内布２９の幅方向Ｙの寸法は、押圧用流体袋２３（および音取得用流体袋２２）の幅方向Ｙの寸法よりも若干大きく設定されている。

【0040】

このカフ２０を備えた血圧計１００では、音取得用流体袋２２が、押圧用流体袋２３を介して被測定部位９０からの音を取得する。装着状態では、被測定部位９０の周方向に沿って押圧用流体袋２３が延在している。したがって、仮に被測定部位９０に対するカフ２０（押圧用流体袋２３）の装着位置（特に、周方向の位置）がばらついたとしても、被測定部位９０を通る動脈か９１ら押圧用流体袋２３に入る音のレベルへの影響は少なく、この結果、音取得用流体袋２２による集音が安定する。したがって、コロトコフ音を表すＫ音信号Ｋｓを安定して取得できる。

【0041】

（押圧用流体袋、音取得用流体袋の面方向寸法の設定）
押圧用流体袋２３、音取得用流体袋２２の面方向寸法は、カフサイズ（カフの仕様として設定され、外布２１、内布２９の面方向寸法を定める）に応じて設定される。例えば、カフサイズとしては、下の表１の「カフサイズ」欄に示すように、上腕用として、Ｌ（大）、Ｍ（中）、Ｓ（小）が設定される。
（表１）

【0042】

図３（Ａ）中に示す押圧用流体袋２３の長手方向Ｘの寸法Ｌ１、幅方向Ｙの寸法Ｗ１は、被験者の腕周（被測定部位９０の周囲長）に対応したカフサイズに応じて、表１の「押圧用流体袋」欄に示すように可変して設定される。すなわち、上腕用でカフサイズＬ（大）のとき、長手方向Ｘの寸法Ｌ１＝３１２．５ｍｍ、幅方向Ｙの寸法Ｗ１＝１５０．０ｍｍに設定される。上腕用でカフサイズＭ（中）のとき、長手方向Ｘの寸法Ｌ１＝２３５．０ｍｍ、幅方向Ｙの寸法Ｗ１＝１２５．０ｍｍに設定される。上腕用でカフサイズＳ（小）のとき、長手方向Ｘの寸法Ｌ１＝１６７．０ｍｍ、幅方向Ｙの寸法Ｗ１＝９０．０ｍｍに設定される。カフ２０は、これらの押圧用流体袋２３の面方向寸法Ｌ１，Ｗ１の設定のおかげで、様々な腕周、手首周の被験者に適合して装着され得る。同様に、音取得用流体袋２２の長手方向Ｘの寸法Ｌ２、幅方向Ｙの寸法Ｗ２は、被験者の腕周に対応したカフサイズに応じて、表１の「音取得用流体袋」欄に示すように可変して設定される。なお、カフサイズがＬ（大）、Ｍ（中）、Ｓ（小）であるカフ２０を、それぞれ「Ｌカフ」、「Ｍカフ」、「Ｓカフ」と呼ぶ。

【0043】

（本体の構成）
図２に示すように、本体１０は、制御部１１０と、表示器５０と、操作部５２と、記憶部としてのメモリ５１と、電源部５３と、圧力センサ３１と、発振回路３１０と、圧力デバイスとしてのポンプ３２および制御弁３３と、ポンプ駆動回路３２０と、弁駆動回路３３０と、音検出デバイスとしてのマイクロフォン３５と、フィルタ３４９と、増幅回路３５０と、大気開放弁３４と、弁駆動回路３４０とを搭載している。この例では、圧力センサ３１に接続されたエア配管３８ａと、ポンプ３２に接続されたエア配管３８ｂと、制御弁３３に接続されたエア配管３８ｃとが合流して、押圧用流体袋２３に流体流通可能に接続された１本のエア配管３８になっている。第１流体配管としてのエア配管３８は、これらのエア配管３８ａ，３８ｂ，３８ｃを含む総称である。また、マイクロフォン３５に接続されたエア配管３７ａと、大気開放弁３４に接続されたエア配管３７ｂとが合流して、音取得用流体袋２２に流体流通可能に接続された１本のエア配管３７になっている。第２流体配管としてのエア配管３７は、これらのエア配管３７ａ，３７ｂを含む総称である。

【0044】

図１中に示すように、表示器５０と操作部５２は、本体１０の正面パネル１０ｆに配置されている。表示器５０は、この例では、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶ディスプレイ）からなり、制御部１１０からの制御信号に従って所定の情報を表示する。この例では、収縮期血圧ＳＹＳ（Systolic Blood Pressure、単位；ｍｍＨｇ）、拡張期血圧ＤＩＡ（Diastolic Blood Pressure、単位；ｍｍＨｇ）、脈拍数ＰＵＬＳＥ（単位；拍／ｍｉｎ）を表示するようになっている。なお、表示器５０は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイからなっていてもよいし、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）を含んでいてもよい。

【0045】

操作部５２は、この例では、血圧の測定開始／停止の指示を受け付けるための測定スイッチ（簡単のため、同じ符号５２で表す。）からなり、ユーザの指示に応じた操作信号を制御部１１０に入力する。具体的には、この測定スイッチ５２が押されると、血圧測定を開始すべき旨の操作信号が制御部１１０に入力されて、制御部１１０は後述の血圧測定を開始する（血圧測定が完了すると、自動的に停止する。）。血圧測定の実行中に測定スイッチ５２が押されると、制御部１１０は、血圧測定を緊急停止する。

【0046】

図２中に示すメモリ５１は、血圧計１００を制御するためのプログラムのデータ、血圧計１００の各種機能を設定するための設定データ、および血圧値の測定結果のデータなどを記憶する。また、メモリ５１は、プログラムが実行されるときのワークメモリなどとして用いられる。

【0047】

制御部１１０は、プロセッサとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）を含み、この血圧計１００全体の動作を制御する。具体的には、制御部１１０は、メモリ５１に記憶された血圧計１００を制御するためのプログラムに従って圧力制御部として働いて、操作部５２からの操作信号に応じて、圧力デバイスとしてのポンプ３２や制御弁３３を駆動する制御を行う。また、制御部１１０は、増幅回路３５０とともに血圧算出部として働いて、マイクロフォン３５の出力に基づいて血圧値を算出し、表示器５０およびメモリ５１を制御する。具体的な血圧測定の仕方については後述する。

【0048】

圧力センサ３１は、この例ではピエゾ抵抗式圧力センサであり、エア配管３８を通して、カフ２０に内包された押圧用流体袋２３の圧力（これを「カフ圧Ｐｃ」と呼ぶ。）をピエゾ抵抗効果による電気抵抗として出力する。発振回路３１０は、圧力センサ３１からの電気抵抗に応じた発振周波数で発振する。制御部１１０は、その発振周波数に応じて、カフ圧Ｐｃを求める。

【0049】

ポンプ３２は、制御部１１０から与えられる制御信号に基づいてポンプ駆動回路３２０によって駆動され、エア配管３８を通して、カフ２０に内包された押圧用流体袋２３へ空気を供給する。これにより、押圧用流体袋２３の圧力（カフ圧Ｐｃ）が加圧される。

【0050】

制御弁３３は、常開タイプの電磁制御弁からなり、制御部１１０から与えられる制御信号に基づいて弁駆動回路３３０によって駆動され、エア配管３８を通して押圧用流体袋２３内の空気を排出し、または封入してカフ圧を制御するために開閉される。

【0051】

マイクロフォン３５は、音取得用流体袋２２によって取得された音をエア配管３７を通して検出して、その音に応じた電気信号を出力する。この例では、フィルタ３４９は、マイクロフォン３５が出力する電気信号から、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を含むフィルタリングを行ってコロトコフ音を表すＫ音信号（Ｋｓで表す）を抽出する。図４（Ｂ）に例示するように、Ｋ音信号（コロトコフ音成分）Ｋｓは、典型的には、基準レベルｂａに対して高低に振動するパルス状の信号として得られる。図４（Ｂ）中に、Ｋ音信号Ｋｓのピーク・ツゥ・ピークの振幅がＡｐ－ｐで表されている。増幅回路３５０は、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓを、可変して設定された増幅率αで増幅する。この増幅されたＫ音信号（これをαＫｓとする。）に基づいて、制御部１１０によって被測定部位９０の血圧が算出される（詳しくは、後述する。）。

【0052】

図２中に示す大気開放弁３４は、常開タイプの電磁制御弁からなり、制御部１１０から与えられる制御信号に基づいて弁駆動回路３４０によって駆動され、音取得用流体袋２２とエア配管３７とを含む第２流体系ＦＳ２を大気に開放し、または封じるために開閉される。

【0053】

この例では、押圧用流体袋２３、エア配管３８、圧力センサ３１、ポンプ３２および制御弁３３を含む第１流体系ＦＳ１と、音取得用流体袋２２、エア配管３７、マイクロフォン３５および大気開放弁３４を含む第２流体系ＦＳ２とが、互いに流体流通不能に分離され、本体１０内でも分離が維持されている。これにより、第２流体系ＦＳ２（特に、エア配管３７）を通る音（コロトコフ音成分を含む）に対して、第１流体系ＦＳ１から脈音（脈波音）が混入するのを防止できる。したがって、コロトコフ音を安定して取得できる。

【0054】

電源部５３は、制御部１１０、表示器５０、メモリ５１、圧力センサ３１、ポンプ３２、制御弁３３、マイクロフォン３５、大気開放弁３４、その他の本体１０内の各部に電力を供給する。

【0055】

（血圧測定用カフの装着態様）
上記カフ２０は、図４（Ａ）（被測定部位９０を通る動脈９１に沿った断面）に示すように、カフ２０の長手方向Ｘが被測定部位（この例では、上腕）９０の外周面を取り巻く態様で装着される。装着のとき、図示しない面ファスナによって、外布２１が緩まないように固定される。なお、図４（Ａ）では、簡単のため、内布２９の図示が省略され、また、押圧用流体袋２３、音取得用流体袋２２がそれぞれ楕円状に描かれている。この装着状態では、被測定部位９０の外周面に対して、厚さ方向Ｚに、図示が省略された内布２９と、押圧用流体袋２３と、音取得用流体袋２２と、外布２１とが、この順に並ぶ。なお、装着状態では、動脈９１を通る血流の下流側（－Ｙ方向）へ向かってエア配管３７，３８が延在するので、エア配管３７，３８が装着の邪魔になることがない。

【0056】

（血圧測定）
図５は、ユーザ（この例では、被験者とする。）が血圧計１００によって血圧測定を行う際の動作フローを示している。

【0057】

カフ２０が被測定部位９０に装着された装着状態で、ユーザが本体１０に設けられた測定スイッチ５２によって測定開始を指示すると（図５のステップＳ１）、制御部１１０は、初期化を行う（図５のステップＳ２）。具体的には、制御部１１０は、処理用メモリ領域を初期化するとともに、ポンプ３２を停止し、制御弁３３を開いた状態で、圧力センサ３１の０ｍｍＨｇ調整（大気圧を０ｍｍＨｇに設定する。）を行う。このとき、大気開放弁３４は開いた状態にある。

【0058】

次に、制御部１１０は、大気開放弁３４を閉じ、また、制御弁３３を閉じる（ステップＳ３）。カフ２０が被測定部位９０に装着された後、押圧用流体袋２３の加圧を開始する前の、この段階で大気開放弁３４を閉じる理由は、被測定部位９０から押圧用流体袋２３を介してコロトコフ音を取得するために、音取得用流体袋２２内に適量の空気を封じるためである。また、大気開放弁３４を閉じることは、バックグラウンドノイズを減少させるので、コロトコフ音を取得する際の信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）の改善に寄与する。

【0059】

続いて、制御部１１０は圧力制御部として働いて、ポンプ３２を駆動して、カフ２０の加圧を開始する（ステップＳ４）。すなわち、制御部１１０は、ポンプ３２からエア配管３８を通してカフ２０（に内包された押圧用流体袋２３）に空気を供給する。これとともに、圧力センサ３１は圧力検出部として働いて、押圧用流体袋２３の圧力を、エア配管３８を通して検出する。制御部１１０は、圧力センサ３１の出力に基づいて、ポンプ３２による加圧速度を制御する。

【0060】

このとき、図４（Ａ）に示した押圧用流体袋２３が、音取得用流体袋２２とともに、被測定部位９０から遠ざかる向きの膨張は、全体として外布２１によって規制される。したがって、押圧用流体袋２３は、被測定部位９０のうち対向する領域９０Ａを押圧する向きに膨張する。これにより、被測定部位９０のうち押圧用流体袋２３が対向する領域９０Ａが圧迫されて、その領域９０Ａを通る動脈９１が阻血される。

【0061】

この加圧過程で、制御部１１０は増幅率設定部として働いて、まず、現在接続されているカフ２０のカフサイズと巻き付け強度を判定する（図５のステップＳ５）。ここで、制御部１１０は、その判定されたカフサイズと巻き付け強度を、例えば「Ｍカフ ぴったり巻き」のように、表示器５０に表示してもよい。続いて、制御部１１０は、その判定されたカフサイズと巻き付け強度に応じて、増幅回路３５０（図２参照）のための増幅率αを可変して設定する（図５のステップＳ６）。これらのステップＳ５，Ｓ６の処理については、後に詳述する。

【0062】

次に、この例では、制御部１１０は、圧力センサ３１の出力に基づいて、カフ２０（この例では、押圧用流体袋２３）の圧力（カフ圧Ｐｃ）が予め定められた値Ｐｕ（例えば図１１中に示す）に達したか否かを判断する。ここで、この値Ｐｕは、被験者の想定される血圧値を十分上回るように、例えば２８０ｍｍＨｇというように定められていてもよいし、前回測定された被験者の血圧値プラス４０ｍｍＨｇというように定められていてもよい。この例では、図１１によって分かるように、Ｐｕ＝２３０ｍｍＨｇに予め定められているものとする。制御部１１０は、カフ圧Ｐｃが上述の値Ｐｕ＝２３０ｍｍＨｇに達するまで、加圧を継続し、カフ圧Ｐｃが上述の値Ｐｕに達すると、ポンプ３２を停止する（ステップＳ７）。図１１に示す「Ｍカフ ぴったり巻き」の例では、時刻ｔ１にカフ圧Ｐｃが上述の値Ｐｕに達して、ポンプ３２が停止されている。

【0063】

続いて、制御部１１０は、制御弁３３を徐々に開く（図５のステップＳ８）。これにより、カフ圧Ｐｃを略一定速度で減圧してゆく。この例では、この減圧過程で、音取得用流体袋２２が、押圧用流体袋２３を介して被測定部位９０からの音を取得する。さらに、音取得用流体袋２２によって取得された音を、エア配管３７を通して、マイクロフォン３５が検出する。マイクロフォン３５は、その音に応じた電気信号を出力する。フィルタ３４９は、マイクロフォン３５が出力する電気信号から、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を含むフィルタリングを行って、コロトコフ音を表すＫ音信号Ｋｓを抽出する。図１１の例では、Ｋ音信号（コロトコフ音成分）Ｋｓは、時刻ｔ２に観測され始め、次第に大きくなって極大値を示した後、次第に小さくなって、時刻ｔ３に消失している。増幅回路３５０は、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓを、上述のステップＳ６で可変して設定された増幅率αで増幅する。この増幅されたＫ音信号αＫｓは制御部１１０に入力される。

【0064】

制御部１１０は、増幅回路３５０とともに血圧算出部として働いて、この時点で取得されている上記増幅されたＫ音信号αＫｓに基づいて、血圧値（収縮期血圧ＳＹＳ（Systolic Blood Pressure）と拡張期血圧ＤＩＡ（Diastolic Blood Pressure））の算出を試みる（図５のステップＳ９）。図１１の例では、時刻ｔ２で圧力センサ３１によって検出されているカフ圧Ｐｃが収縮期血圧ＳＹＳとして算出される。また、時刻ｔ３で圧力センサ３１によって検出されているカフ圧Ｐｃが拡張期血圧ＤＩＡとして算出される。

【0065】

また、押圧用流体袋２３からエア配管３８を通して圧力センサ３１によって検出されるカフ圧Ｐｃには、脈波による脈波情報としての脈波信号（圧力変動成分）Ｐｍ（図４（Ｃ）に示す）が重畳されている。この例では、制御部１１０は、この脈波信号Ｐｍに基づいて、脈拍数ＰＵＬＳＥ（拍／ｍｉｎ）を算出する。

【0066】

制御部１１０は、データ不足のために未だ血圧値と脈拍数を算出できない場合は（図５のステップＳ１０でＮＯ）、算出できるまでステップＳ８～Ｓ１０の処理を繰り返す。

【0067】

このようにして血圧値と脈拍数の算出ができたら（ステップＳ１０でＹｅｓ）、制御部１１０は圧力制御部として働いて、制御弁３３を開いて、カフ２０（押圧用流体袋２３）内の空気を急速排気する制御を行う（ステップＳ１１）。また、大気開放弁３４を開く。

【0068】

この後、制御部１１０は、算出した血圧値と脈拍数を表示器５０に表示し（ステップＳ１２）、血圧値と脈拍数をメモリ５１に保存する制御を行う。

【0069】

このようにして、カフ２０を備えた血圧計１００では、音取得用流体袋２２が、押圧用流体袋２３を介して被測定部位９０からの音を取得する。

【0070】

（カフサイズと巻き付け強度によるＫ音信号の変化）
本発明者は、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐが、現在接続されているカフ２０のカフサイズと巻き付け強度に応じて比較的大きく変化する、という事実に注目した。なお、既述のように、カフサイズがＬ（大）、Ｍ（中）、Ｓ（小）であるカフ２０を、それぞれ「Ｌカフ」、「Ｍカフ」、「Ｓカフ」と呼ぶ。また、巻き付け強度が緩い場合、ぴったりである場合、きつい場合を、それぞれ「ゆる巻き」、「ぴったり巻き」、「きつ巻き」と呼ぶ。

【0071】

例えば、図１１に示す「Ｍカフ ぴったり巻き」の例では、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅がＡｐ－ｐ≒１．２Ｖ（ボルト）となっている。これに対して、図１０に示す「Ｌカフ ぴったり巻き」の例では、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅がＡｐ－ｐ≒０．３Ｖとなっている。また、図１２に示す「Ｓカフ ぴったり巻き」の例では、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅がＡｐ－ｐ≒１．４Ｖとなっている。このように、カフサイズ（被測定部位９０の周囲長に対応する）がＬカフからＳカフまで変化すると、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐが約０．３Ｖから約１．４Ｖまで変化する（ただし、「ぴったり巻き」という条件下である。）。

【0072】

また、図１４に示す「Ｍカフ ぴったり巻き」の例では、図１１におけるのと同様に、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅がＡｐ－ｐ≒１．２Ｖとなっている。これに対して、図１３に示す「Ｍカフ ゆる巻き」の例では、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅がＡｐ－ｐ≒０．９Ｖとなっている。また、図１５に示す「Ｍカフ きつ巻き」の例では、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅がＡｐ－ｐ≒１．５Ｖとなっている。このように、巻き付け強度が「ゆる巻き」から「きつ巻き」まで変化すると、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐが約０．９Ｖから約１．５Ｖまで変化する（ただし、「Ｍカフ」という条件下である。）。

【0073】

ここで、図１０～図１５中にそれぞれ示すように、制御部１１０が含むＣＰＵの入力レンジＣＰＵｉｎは、０．５Ｖから３．０Ｖまでの２．５Ｖ（一定範囲）となっている。このため、例えば、仮に「Ｌカフ ゆる巻き」の場合のコロトコフ音レベル（Ｋ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐ）に基づいて増幅率αを大きく設定してしまうと、「Ｓカフ きつ巻き」の場合にその増幅率αで増幅されたＫ音信号αＫｓが飽和してしまう（入力レンジＣＰＵｉｎを超えてしまう）という問題が生ずる。

【0074】

そこで、本発明者は、現在接続されているカフ２０のカフサイズと巻き付け強度を判定し（図５のステップＳ５）、その判定されたカフサイズと巻き付け強度に応じて、増幅回路３５０（図２参照）のための増幅率αを可変して設定する（図５のステップＳ６）、という発明を着想した。

【0075】

（カフサイズと巻き付け強度の判定）
図８は、カフ２０のカフサイズと巻き付け強度が変更された場合の、カフ２０に含まれた押圧用流体袋２３の圧力（カフ圧Ｐｃ）と加圧時間との関係を示している。この図８の例では、「Ｌカフ ゆる巻き」、「Ｌカフ ぴったり巻き」、「Ｌカフ きつ巻き」の場合に、それぞれ加圧時間の経過に伴うカフ圧Ｐｃの上昇を表す曲線ＣＬＬ，ＣＬＪ，ＣＬＴが表されている。また、「Ｍカフ ゆる巻き」、「Ｍカフ ぴったり巻き」、「Ｍカフ きつ巻き」の場合に、それぞれ加圧時間の経過に伴うカフ圧Ｐｃの上昇を表す曲線ＣＭＬ，ＣＭＪ，ＣＭＴが表されている。

【0076】

例えば特許文献３（特許第５４０８１２５号公報）に開示されているように、２０ｍｍＨｇ以上の予め定められた第１圧力範囲（図８中に示すＰ３～Ｐ４の範囲であり、この例では２５ｍｍＨｇ～３５ｍｍＨｇの範囲である。これを「第１圧力範囲（Ｐ３，Ｐ４）」と呼ぶ。）であれば、カフ圧Ｐｃが第１圧力範囲（Ｐ３，Ｐ４）を通過するのに要する第１通過時間Δｔ１は、カフ２０の巻き付け強度にかかわらず、被測定部位の周囲長（カフサイズ、特に、押圧用流体袋２３のサイズに対応する）従って変化する。例えば、図８中の例では、「Ｍカフ ぴったり巻き」の曲線ＣＭＪについての第１通過時間Δｔ１１よりも、「Ｌカフ ぴったり巻き」の曲線ＣＬＪについての第１通過時間Δｔ１２の方が大きいことが分かる。したがって、現在接続されているカフ２０について、第１通過時間Δｔ１に応じて、カフサイズを判定することができる。

【0077】

また、例えば特許文献３（特許第５４０８１２５号公報）に開示されているように、第１圧力範囲（Ｐ３，Ｐ４）よりも下方の予め定められた第２圧力範囲（図８中に示すＰ１～Ｐ２の範囲であり、この例では１０ｍｍＨｇ～１５ｍｍＨｇの範囲である。これを「第２圧力範囲（Ｐ１，Ｐ２）」と呼ぶ。）であれば、カフ圧Ｐｃが第２圧力範囲（Ｐ１，Ｐ２）を通過するのに要する第２通過時間Δｔ２は、カフサイズと巻き付け強度に従って変化する。つまり、或るカフサイズに設定された条件下では、第２通過時間Δｔ２は、カフ２０の巻き付け強度に対応する。例えば、図８中の例では、「Ｍカフ きつ巻き」の曲線ＣＭＴについての第２通過時間Δｔ２１よりも、「Ｍカフ ぴったり巻き」の曲線ＣＭＪについての第２通過時間Δｔ２２の方が大きく、さらに、「Ｍカフ ゆる巻き」の曲線ＣＭＬについての第２通過時間Δｔ２３の方が大きいことが分かる。この点、Ｌカフでも同様である。したがって、現在接続されているカフ２０について、カフサイズと第２通過時間Δｔ２に応じて、巻き付け強度を判定することができる。

【0078】

図６は、図５のステップＳ５の、上述の知見に基づく具体的なフローを示している。まず、制御部１１０は、加圧過程で、図６のステップＳ５１に示すように、カフ圧Ｐｃが第２圧力範囲（Ｐ１，Ｐ２）を通過するのに要する第２通過時間Δｔ２を計測する。続いて上記加圧過程で、制御部１１０は、ステップＳ５２に示すように、カフ圧Ｐｃが第１圧力範囲（Ｐ３，Ｐ４）を通過するのに要する第１通過時間Δｔ１を計測する。

【0079】

次に、制御部１１０は、ステップＳ５２で計測された第１通過時間Δｔ１に応じて、現在接続されているカフ２０のカフサイズを判定する（ステップＳ５３）。具体的には、図９の横軸（第１通過時間Δｔ１を表す）に沿って示すように、Ｓカフに対応して第１通過時間Δｔ１がとるべき下限値から上限値までの範囲Δｔ１Ｓ、Ｍカフに対応して第１通過時間Δｔ１がとるべき下限値から上限値までの範囲Δｔ１Ｍ、Ｌカフに対応して第１通過時間Δｔ１がとるべき下限値から上限値までの範囲Δｔ１Ｌを、それぞれ予め実測に基づいて定めておく。そして、計測された第１通過時間Δｔ１がいずれの範囲Δｔ１Ｓ，Δｔ１Ｍ，Δｔ１Ｌに入るかに応じて、現在接続されているカフ２０のカフサイズを判定する。

【0080】

次に、制御部１１０は、図６のステップＳ５３で判定されたカフサイズと、ステップＳ５１で計測された第２通過時間Δｔ２とに応じて、現在接続されているカフ２０の巻き付け強度を判定する（ステップＳ５４）。具体的には、カフサイズ毎に、「ゆる巻き」、「ぴったり巻き」、「きつ巻き」に対応して第２通過時間Δｔ２がとるべき範囲を、それぞれ予め実測に基づいて定めておく。そして、カフサイズ毎に、計測された第２通過時間Δｔ２がいずれの範囲に入るかに応じて、現在接続されているカフ２０の巻き付け強度を判定する。

【0081】

（増幅率の設定）
図９は、図６のステップＳ６で、制御部１１０が増幅率設定部として働いて、現在接続されているカフ２０のカフサイズと巻き付け強度に応じて、Ｋ音信号（コロトコフ音成分）Ｋｓに対する増幅率αを可変して設定する仕方を示している。この例では、基本的に、コロトコフ音レベル（Ｋ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐ）の大小を緩和または解消するように、増幅率αを可変して設定している。具体的には、カフサイズがＬカフ、Ｍカフ、Ｓカフのいずれであるか、すなわち、第１通過時間Δｔ１がいずれの範囲Δｔ１Ｓ，Δｔ１Ｍ，Δｔ１Ｌに入ったかに応じて、階段状に変化する関数Ｆ１のように、「ぴったり巻き」のための増幅率αＬＪ，αＭＪ，αＳＪを定めている。そして、カフサイズ毎に、「ゆる巻き」、「きつ巻き」のための増幅率をバリエーションとして定めている。図９の例では、Ｌカフについて、「ゆる巻き」のための増幅率をαＬＬ（＞αＬＪ）、「きつ巻き」のための増幅率をαＬＴ（＜αＬＪ）として定めている。Ｍカフについて、「ゆる巻き」のための増幅率をαＭＬ（＞αＭＪ）、「きつ巻き」のための増幅率をαＭＴ（＜αＭＪ）として定めている。また、Ｓカフについて、「ゆる巻き」のための増幅率をαＳＬ（＞αＳＪ）、「きつ巻き」のための増幅率をαＳＴ（＜αＳＪ）として定めている。このように可変して設定された増幅率αの値は、例えば下の表２に示すようなものである。
（表２）

【0082】

既述のように、増幅回路３５０は、このように可変して設定された増幅率αでＫ音信号Ｋｓを増幅する。これにより、カフサイズと巻き付け強度に依存したコロトコフ音レベル（Ｋ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐ）の大小を緩和または解消することができる。この増幅されたＫ音信号αＫｓは制御部１１０に入力される。したがって、増幅されたＫ音信号αＫｓが、制御部１１０が含むＣＰＵの入力レンジＣＰＵｉｎを超えてしまうようなことがなくなる。したがって、この血圧計１００によれば、血圧を精度良く測定できる。

【0083】

（変形例１）
上の例では、制御部１１０は、減圧過程で血圧値を算出したが、これに限られるものではなく、カフ２０（に含まれた押圧用流体袋２３）の加圧過程で血圧値を算出してもよい。例えば、図７は、上記加圧過程のうち第１圧力範囲（Ｐ３，Ｐ４）を超えた後の部分で血圧値を算出する場合の血圧測定フローを示している。

【0084】

この図７の血圧測定フローでは、制御部１１０は、測定スイッチの押し下げ（ステップＳ１０１）から増幅率の設定（ステップＳ１０６）まで、図５のステップＳ１～Ｓ６と全く同様に処理を進める。続いて、図７のステップＳ１０７で、制御部１１０は圧力制御部として働いて、加圧制御を継続し、この加圧過程（すなわち、第１圧力範囲（Ｐ３，Ｐ４）を超えた後の部分）で、血圧値と脈拍数の算出を試みる（ステップＳ１０８）。血圧値と脈拍数の算出ができたら（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、制御部１１０は圧力制御部として働いて、ポンプを停止し（ステップＳ１１０）、制御弁３３を開いて、カフ２０（押圧用流体袋２３）内の空気を急速排気する制御を行う（ステップＳ１１１）。また、大気開放弁３４を開く。この後、制御部１１０は、算出した血圧値と脈拍数を表示器５０に表示し（ステップＳ１１２）、血圧値と脈拍数をメモリ５１に保存する制御を行う。

【0085】

この図７の血圧測定フローでも、図５の血圧測定フローにおけるのと同様に、血圧を精度良く測定できる。

【0086】

（変形例２）
既述の図１０～図１２に示したように、カフサイズがＬカフからＳカフまで変化すると、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐが約０．３Ｖから約１．４Ｖまで変化する（ただし、「ぴったり巻き」という条件下である。）。また、図１３～図１５に示したように、巻き付け強度が「ゆる巻き」から「きつ巻き」まで変化すると、フィルタ３４９が出力するＫ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐが約０．９Ｖから約１．５Ｖまで変化する（ただし、「Ｍカフ」という条件下である。）。このように、Ｋ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐに対する影響は、巻き付け強度よりも、カフサイズの変化の方が大きい。したがって、現在接続されているカフ２０のカフサイズと巻き付け強度との両方に応じてＫ音信号Ｋｓに対する増幅率αを可変して設定するのではなく、カフサイズのみに応じてＫ音信号Ｋｓに対する増幅率αを可変して設定してもよい。

【0087】

その場合、制御部１１０が増幅率設定部として働いて、例えば図９中に階段状に変化する関数Ｆ１で示したように、現在接続されているカフ２０のカフサイズがＬカフ、Ｍカフ、Ｓカフのいずれであるか、すなわち、第１通過時間Δｔ１がいずれの範囲Δｔ１Ｓ，Δｔ１Ｍ，Δｔ１Ｌに入ったかに応じて、増幅率αをαＬＪ，αＭＪ，αＳＪとして可変して設定すればよい。このようにした場合、カフサイズに依存したＫ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐ（コロトコフ音レベル）の大小を緩和または解消することができる。この結果、増幅されたＫ音信号αＫｓが、制御部１１０が含むＣＰＵの入力レンジＣＰＵｉｎを超えてしまうようなことがなくなる。したがって、血圧を精度良く測定できる。それとともに、判定処理（図６）を簡素化できる。

【0088】

（変形例３）
上の例では、第１通過時間Δｔ１を計測し（ステップＳ５２）、第１通過時間Δｔ１に応じてカフサイズを判定した（ステップＳ５３）。しかしながら、これに限られるものではない。例えば、測定スイッチ５２を入力部として用いて、現在接続されているカフ２０が予め用意された複数種類のカフサイズのうちいずれのカフサイズ（例えば、Ｌカフ、ＭカフまたはＳカフ）を有するかを表すサイズ情報を入力してもよい。

【0089】

サイズ情報の入力は、例えば次のようにして行われ得る。まず、ユーザが測定スイッチ５２を３秒間以上長押しすると、制御部１１０はサイズ情報入力モードに入る。このサイズ情報入力モードで、測定スイッチ５２が押された回数に応じて、制御部１１０はＬカフ、ＭカフまたはＳカフを表すサイズ情報を入力する。

【0090】

サイズ情報が入力された場合、制御部１１０が増幅率設定部として働いて、上記第１通過時間Δｔ１を求めるのに代えて、上記入力されたサイズ情報に応じて、Ｋ音信号Ｋｓに対する増幅率αに対する増幅率を可変して設定する。

【0091】

この場合も、カフサイズに依存したＫ音信号Ｋｓの振幅Ａｐ－ｐ（コロトコフ音レベル）の大小を緩和または解消することができる。したがって、血圧を精度良く測定できる。それとともに、判定処理（図６）を簡素化できる。

【0092】

（変形例４）
上の例では、図９に示したように、第１通過時間Δｔ１がいずれの範囲Δｔ１Ｓ，Δｔ１Ｍ，Δｔ１Ｌに入ったかに応じて、階段状に変化する関数Ｆ１のように、「ぴったり巻き」のための増幅率αＬＪ，αＭＪ，αＳＪを定めた。しかしながら、これに限られるものではない。例えば、第１通過時間Δｔ１が増加すると単調増加する曲線に応じて、増幅率αを可変して設定してもよい。

【0093】

上の例では、カフサイズとして、上腕用としてＬ（大）、Ｍ（中）、Ｓ（小）が設定されたが、これに限られるものではない。上腕用として、Ｌサイズよりも大きいＸＬ（特大）サイズも設定され得る。また、上腕用のＳサイズよりも小さい手首用サイズも設定され得る。その場合、血圧計１００では、それらのカフサイズに応じて、Ｋ音信号Ｋｓに対する増幅率αが可変して設定される。

【0094】

上の例では、音検出デバイスとしてのマイクロフォン３５は、本体１０に搭載され、エア配管３７を通して音取得用流体袋２２からの音を検出したが、これに限られるものではない。音検出デバイスとしてのマイクロフォン３５は、音取得用流体袋２２に接した状態でカフ２０に搭載され、音取得用流体袋２２からの音を直接検出してもよい。

【0095】

被測定部位９０は上腕に限られるものではなく、手首などの上腕以外の上肢、または、足首などの下肢であってもよい。

【0096】

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

【符号の説明】

【0097】

１０ 本体
２０ 血圧測定用カフ
２２ 音取得用流体袋
２３ 押圧用流体袋
３１ 圧力センサ
３２ ポンプ
３３ 制御弁
３４ 大気開放弁
３５ マイクロフォン
３７，３８ エア配管
１００ 血圧計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】