專利名稱：電子血壓監(jiān)測器的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于在腕部測量血壓的電子血壓監(jiān)測器。
背景技術(shù)：
的描述用于在腕部測量血壓的電子血壓監(jiān)測器通常具有一纏繞在腕部的封套(cuff)，和與該封套一體或分開設(shè)置的主體。該封套帶有用于提取生物體區(qū)脈波數(shù)據(jù)的脈波傳感器，該主體設(shè)置有用于顯示血壓值等的顯示器，以及一用于指示測量開始等的操作部件。
如

圖10所示，在腕部30存在橈骨31，尺骨32，橈骨動脈33和尺骨動脈34。存在橈骨動脈33的位置距離腕部30處生物體表面的深度與尺骨動脈34距離腕部30處生物體表面的深度彼此不同。通常，與尺骨動脈34相比，橈骨動脈33更接近于腕部30的表面。
因此，通過檢測橈骨動脈33中的血流和尺骨動脈34中的血流所得到的封套壓力彼此不同。在封套壓力低于尺骨動脈34中血流壓力時檢測處于更接近于腕部30表面的橈骨動脈33中的血流。
傳統(tǒng)腕式血壓監(jiān)測器使用纏繞腕部30的封套同時按壓橈骨動脈33和尺骨動脈34，獲得脈波信號。因此，當(dāng)注意橈骨動脈33時，即使封套壓力實現(xiàn)完全地檢測橈骨動脈33中血流處所得到的封套壓力(即最高血壓)，存在尺骨動脈34中的血流沒有被檢測的情形。為了也對尺骨動脈34中的血流進(jìn)行完全檢測，不得不進(jìn)一步增加封套壓力。
由于傳統(tǒng)腕式血壓監(jiān)測器的封套是一個在整個部件上具有相同的空氣管線的按壓部件，在橈骨一側(cè)上貼在腕部30的按壓表面的壓力與尺骨一側(cè)上貼在腕部的按壓表面的壓力相同。隨著橈骨動脈33與尺骨動脈34的深度和結(jié)構(gòu)相互之間的差別，施加給橈骨動脈33和尺骨動脈34的壓力彼此不同。從而，通過脈波傳感器得到的脈波數(shù)據(jù)是來自橈骨動脈33的脈波數(shù)據(jù)與來自尺骨動脈34的脈波數(shù)據(jù)的組合。更準(zhǔn)確地說，如圖11所示(該圖表示時間，封套壓力與脈波信號的關(guān)系)，對于傳統(tǒng)腕式血壓監(jiān)測器由封套所得到的脈波信號的包絡(luò)線通常具有兩個峰(參見圖9)，使得來自橈骨動脈33的脈波信號表現(xiàn)為第一個峰，來自尺骨動脈34的脈波信號表現(xiàn)為第二個峰。由此，難以精確地確定血壓。
發(fā)明概述從而，注意到這個問題而實現(xiàn)了本發(fā)明，并且本發(fā)明提供了一種在腕部進(jìn)行測量時具有提高的測量精度的電子血壓監(jiān)測器。
本發(fā)明的電子血壓監(jiān)測器包括一擬固定在監(jiān)測對象腕部上的用于向腕部施加壓力的按壓部件；一壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，用于向尺骨上面腕部部分施加比向橈骨上面腕部部分所施加的壓力更高的壓力，該結(jié)構(gòu)與按壓部件相連；一脈波檢測裝置，用于從所測得的按壓部件的壓力數(shù)據(jù)提取脈波數(shù)據(jù)；一測量裝置，用于使用該脈波數(shù)據(jù)測量血液循環(huán)動力；以及一顯示器，用于顯示血液循環(huán)動力的測量結(jié)果。
在該電子血壓監(jiān)測器中，當(dāng)將按壓部件固定在腕部上時，通過壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)用比施加給橈骨部分上的壓力更高的壓力按壓尺骨部分。如上所述，雖然與橈骨動脈相比尺骨動脈位于生物體表面內(nèi)側(cè)，由于用更強(qiáng)的力按壓尺骨部分，故可以使對橈骨動脈的壓力與對尺骨動脈的壓力基本相同，并對橈骨和尺骨動脈兩者中的血流進(jìn)行檢測。結(jié)果，在測量血壓時，與傳統(tǒng)技術(shù)不同，可以僅提取來自橈骨動脈的脈波數(shù)據(jù)，使得可以精確地測量血壓。
也可以設(shè)置壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，用于向尺骨部分施加比前面所述的壓力更高的壓力。通過在按壓橈骨動脈之前按壓尺骨動脈，在檢測橈骨動脈中的血流之前檢測尺骨動脈中的血流。結(jié)果，類似地，在測量血壓時，與傳統(tǒng)技術(shù)不同，可以僅提取來自橈骨動脈的脈波數(shù)據(jù)，使得可以精確地測量血壓。特別是，當(dāng)其被構(gòu)成使得在最低血壓或更小(接近狀態(tài))處完全地按壓尺骨動脈時，在從最高血壓到最低血壓的測量過程中，可以精確地獲得僅來自橈骨動脈的脈波數(shù)據(jù)。因而，與前面相比可以更加精確地測量血壓。
該電子血壓監(jiān)測器中的壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有一設(shè)置在按壓部件上的突起，使當(dāng)按壓部件被固定在腕部時該突起位于尺骨上面。該突起的寬度比按壓部件的寬度窄。突起可以由不可壓縮材料制成，或者可以為與連接到按壓部件上的空氣管線不同的空氣管線相連的空氣囊。當(dāng)夾在按壓部件與腕部之間時，該不可壓縮材料不象空氣那樣被壓縮，而是具有適當(dāng)?shù)挠捕?，以充分接近腕部中存在的尺骨動脈。相當(dāng)于該材料的物質(zhì)為凝膠，高分子化合物的聚合物，橡膠，溶液，密封在袋中的液體，泡沫材料等。
本發(fā)明另一實施例的電子血壓監(jiān)測器包括一擬固定在監(jiān)測對象腕部上的按壓部件，用于向腕部施加壓力；一設(shè)置在該按壓部件上或按壓部件中的振動吸收結(jié)構(gòu)，用于吸收尺骨上面腕部部分處的脈波振動；一脈波檢測裝置，用于從所測得的按壓部件的壓力數(shù)據(jù)提取脈波數(shù)據(jù)；一測量裝置，用于使用脈波數(shù)據(jù)測量血液循環(huán)動力；以及一顯示器，用于顯示血液循環(huán)動力的測量結(jié)果。
在該電子血壓監(jiān)測器中，當(dāng)將按壓部件固定在腕部時，來自尺骨動脈的脈波振動被該振動吸收結(jié)構(gòu)吸收。更準(zhǔn)確地說，即使是在對橈骨動脈中的血流進(jìn)行檢測而尺骨動脈中的血流未被完全檢測的狀態(tài)中，來自尺骨動脈的脈波振動也被該振動吸收結(jié)構(gòu)吸收。結(jié)果，可以僅提取橈骨動脈的脈波數(shù)據(jù)，類似地，可以精確測量血壓。
該電子血壓監(jiān)測器中的振動吸收結(jié)構(gòu)具有，例如，一設(shè)置在按壓部件上或按壓部件中的振動吸收材料，使當(dāng)該按壓部件固定在腕部時，該吸收結(jié)構(gòu)位于尺骨上面。該振動吸收材料的一個例子為減震凝膠，并且該減震凝膠由例如高分子化合物的聚合物制成。
在本發(fā)明中，由測量裝置測得的血液循環(huán)動力表示壓力(最高血壓和最低血壓)或血管狀態(tài)。
附圖簡述圖1為根據(jù)本發(fā)明的電子血壓監(jiān)測器的透視圖；圖2A和2B分別為部分省略平面圖和部分省略側(cè)視圖，表示在電子血壓監(jiān)測器中具有壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的封套形狀的例子；圖3A和3B分別為部分省略平面圖和部分省略側(cè)視圖，表示在電子血壓監(jiān)測器中具有振動吸收結(jié)構(gòu)的封套形狀的另一個例子，圖3C為部分省略側(cè)視圖，表示封套的一種變型；圖4為方塊圖，表示電子血壓監(jiān)測器的一般示意結(jié)構(gòu)；圖5為示意性剖面圖，表示圖2A和2B的封套固定在腕部上的狀態(tài)；圖6為示意性剖面圖，表示圖3A和3B的封套固定在腕部上的狀態(tài)；圖7用于解釋當(dāng)圖2A和2B的封套被固定在腕部上時，用突起進(jìn)行按壓動作；圖8的曲線表示當(dāng)使用圖2A和2B或圖3A或3B的封套時，時間、封套壓力和所得到的脈波信號的關(guān)系；圖9的曲線表示當(dāng)使用傳統(tǒng)的電子血壓監(jiān)測器時所獲得的脈波信號；圖10為示意性剖面圖，表示腕部內(nèi)側(cè)；圖11的曲線表示當(dāng)使用傳統(tǒng)的電子血壓監(jiān)測器時，時間、封套壓力與所得到的脈波信號的關(guān)系。
最佳實施例的詳細(xì)描述下面將描述本發(fā)明的實施例。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的電子血壓監(jiān)測器的透視圖。電子血壓監(jiān)測器在腕部測量血壓，并且電子血壓監(jiān)測器包括一擬固定在腕部上的按壓部件(封套)1，以及與封套1一體或分開設(shè)置的一主體2。封套1具有一通過充/放空氣而膨脹/收縮的空氣囊，一用于保持形狀的卷曲物，以及一用于提取腕部處脈波數(shù)據(jù)的脈波傳感器。該主體2具有一用于顯示血壓值、異常測量等的顯示器3，以及一用于指示測量開始等的操作部件4。
圖2A和2B分別為電子血壓監(jiān)測器中封套1形狀的一個例子的部分省略平面圖和部分省略側(cè)視圖。該封套1A具有一壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，用于使施加給腕部尺骨一側(cè)的壓力高于施加給橈骨一側(cè)的壓力。該壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)中，在相應(yīng)于尺骨部分一側(cè)上設(shè)置一突起10，突起10的寬度比按壓部件的寬度窄。突起10被設(shè)置在接近于封套1A一端，從封套1A的表面凸出，并且被設(shè)置成使得當(dāng)封套1A固定在腕部上時其面對尺骨部分。
將突起10的寬度W2設(shè)置成大約為封套1A寬度W1的一半。具體說來，突起10的寬度W2為30至40mm，突起10的長度D1為10至20mm。假設(shè)封套1A的硬度為100mm/kg，突起10的硬度為200mm/kg。該突起可以為不可壓縮的材料或者是與和按壓部件相連的空氣管線不同的空氣管線相連的空氣囊。當(dāng)夾在按壓部件與腕部之間時，該不可壓縮材料不象空氣那樣被壓縮，而是具有適當(dāng)?shù)挠捕龋猿浞纸咏蟛恐写嬖诘某吖莿用}。相當(dāng)于該材料的物質(zhì)為凝膠，高分子化合物的聚合物，橡膠，溶液，密封在袋中的液體，泡沫等。
圖3A和3B分別為部分省略平面圖和部分省略側(cè)視圖，表示電子血壓監(jiān)測器中封套1形狀的另一例子。封套1B具有一振動吸收結(jié)構(gòu)用于吸收腕部尺骨一側(cè)上的脈波振動。在該情形中，通過在面對尺骨一側(cè)上設(shè)置振動吸收材料11而得到振動吸收結(jié)構(gòu)。該振動吸收材料11為例如由高分子化合物的聚合物制成的減震凝膠。在接近于封套1B一端的位置在整個長度上設(shè)置振動吸收材料11，并且從封套1B的表面稍微凸出。振動吸收材料11的長度D2與突起10的長度D1相同，為10至20mm。
如圖3C所示，振動吸收材料11沒有從封套1B的表面凸出，振動吸收材料11的表面與封套1B的表面可以近似為相同高度。
圖4為方框圖，表示根據(jù)該實施例的電子血壓監(jiān)測器的一般結(jié)構(gòu)。該電子血壓監(jiān)測器具有一固定在腕部的封套1(封套1A或1B)，用于按壓腕部；一加壓泵21，用于增加封套1中的壓力；一排氣閥22(壓力控制部件)，用于減小封套1中的壓力；一壓力傳感器(壓力檢測部件)23，用于檢測封套1中的壓力；一放大器24，用于對來自壓力傳感器23的輸出進(jìn)行放大；一濾波器25，用于從包含在作為放大器24輸出的封套壓力信號中僅提取脈波成分；一A/D轉(zhuǎn)換器26，用于將來自放大器24和濾波器25的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將數(shù)字信號輸入CPU20；一顯示器27，用于對所計算的血壓值等進(jìn)行顯示；以及一CPU20，用于控制加壓泵21、排氣閥22、顯示器27等。
CPU20具有在由壓力傳感器23所探測的脈波數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上測量血液循環(huán)動力(血壓和血管狀態(tài))的測量功能。也就是說，CPU20向所獲得的封套壓力信號施加一預(yù)先確定的算法，并確定最高和最低血壓。
上面所描述的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)血壓監(jiān)測器相似。根據(jù)該實施例的電子血壓監(jiān)測器具有封套1為上述結(jié)構(gòu)的封套1A或1B的特征。圖5和6表示封套1A和1B固定在腕部上的狀態(tài)。
圖5為示意性剖面圖，表示封套1A固定在腕部30上的狀態(tài)。在封套1A的固定狀態(tài)中，突起10面對腕部30的尺骨部分，用適當(dāng)硬度的突起10壓尺骨部分。即使在封套1A中內(nèi)部壓力是均勻的，通過突起10更強(qiáng)地按壓尺骨部分。從而，即使與橈骨動脈33相比尺骨動脈34位于生物體表面的內(nèi)側(cè)，也用近似相同的壓力按壓橈骨動脈33和尺骨動脈34，并且對兩個動脈中的血流進(jìn)行檢測。結(jié)果，在測量血壓時，可以有選擇地僅提取來自橈骨動脈33的信號，而不混雜來自尺骨動脈34的信號，使得可以實現(xiàn)精確的血壓測量。
另一方面，如圖6所示，當(dāng)封套1B固定在腕部30上時，振動吸收材料11面對尺骨部分。由封套1B施加給橈骨動脈33和尺骨動脈34的壓力近似相等。雖然對橈骨動脈33中的血流進(jìn)行檢測，對尺骨動脈34中的血流沒有進(jìn)行完全地檢測。不過，來自尺骨動脈34的脈波振動被振動吸收材料11吸收。因此，壓力傳感器23不檢測來自尺骨動脈34的脈波信號，而僅探測來自橈骨動脈33的脈波信號。結(jié)果，可以僅提取來自橈骨動脈33的信號，類似地，可以進(jìn)行精確的血壓測量。
現(xiàn)在將參照圖7描述當(dāng)封套1A安裝在腕部30上時突起10的按壓動作。如上所述，突起10的寬度W2比封套1A的寬度W1窄(參見圖2A)，向尺骨一側(cè)施加比封套1A的內(nèi)部壓力P1更高的壓力P2(等于橈骨部分上的壓力)。原理如下。
在圖7中，當(dāng)從供氣口7向封套1A供氣時，封套1A的空氣囊膨脹，在封套1A中內(nèi)部壓力P1增加。通過突起10將內(nèi)部壓力P1施加給生物體按壓面40，并且突起10使用壓力P2按壓生物體按壓面40。此時，壓力P2高于內(nèi)部壓力P1。
當(dāng)平行于封套1A的生物體按壓面40的截面面積為S1，平行于突起10的生物體按壓面40的面積為S2時，通過下面的公式計算壓力P2。
P2＝(S1/S2)×P1更準(zhǔn)確地說，例如當(dāng)S1/S2為2/1時，則將等于兩倍內(nèi)部壓力P1那樣高的壓力P2施加給生物體按壓面40。
通過使用該原理將突起10的寬度W2設(shè)置成封套1A寬度W1的一部分(例如，1/2)，則W1/W2的壓力被施加給尺骨部分。從而，通過設(shè)定寬度W1和W2，使尺骨動脈34在通常的最低血壓(例如50mmHg)或更低處封閉，與橈骨動脈33相比尺骨動脈34在更低的封套壓力下封閉。結(jié)果，在測量血壓時，可以僅選擇性地提取來自橈骨動脈33的信號，從而可以進(jìn)行更加精確的血壓測量。
如上所述，通過使用封套1A和1B，可以測量精確的血壓。如圖8所示(表示時間、封套壓力和脈波信號關(guān)系的曲線)，與其中混有來自尺骨動脈的脈波信號的具有兩個峰值的傳統(tǒng)情形不同(圖11)，通過使用封套1A或1B所得到的脈波信號為僅僅來自橈骨動脈的脈波信號。
換句話說，按照傳統(tǒng)，在圖9中，在測量血壓時來自尺骨動脈的脈波信號(虛線)在來自橈骨動脈的脈波信號(實線)之后。通過使用封套1A或1B，則不出現(xiàn)來自尺骨動脈的脈波信號。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明包括具有壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的按壓部件或者振動吸收結(jié)構(gòu)的電子血壓監(jiān)測器，在測量血壓時可以僅提取來自橈骨動脈的脈波數(shù)據(jù)，從而可以精確地測量血壓。
權(quán)利要求
1.一種電子血壓監(jiān)測器包括一擬固定在監(jiān)測對象腕部上的按壓部件，用于向腕部施加壓力；一壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，用于向尺骨上面腕部部分施加比向橈骨上面腕部部分所施加的壓力更高的壓力，該結(jié)構(gòu)與按壓部件相連，一脈波檢測裝置，用于從所測得的按壓部件的壓力數(shù)據(jù)提取脈波數(shù)據(jù)；一測量裝置，用于使用該脈波數(shù)據(jù)測量血液循環(huán)動力；以及一顯示器，用于顯示血液循環(huán)動力的測量結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的電子血壓監(jiān)測器，其中該壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在按壓部件上的突起，使當(dāng)按壓部件固定在腕部上時突起位于尺骨上面，該突起的寬度比按壓部件的寬度窄。
3.如權(quán)利要求2所述的電子血壓監(jiān)測器，其中該突起由不可壓縮材料制成。
4.如權(quán)利要求2所述的電子血壓監(jiān)測器，其中該突起包括一空氣囊，其連接到與連接到按壓部件上的空氣管線不同的空氣管線上。
5.一種電子血壓監(jiān)測器，包括一擬固定在監(jiān)測對象腕部上的按壓部件，用于向腕部施加壓力；一設(shè)置在該按壓部件上或按壓部件中的振動吸收結(jié)構(gòu)，用于吸收尺骨上面腕部部分處的脈波振動；一脈波檢測裝置，用于從所測得的按壓部件的壓力數(shù)據(jù)提取脈波數(shù)據(jù)；一測量裝置，用于使用該脈波數(shù)據(jù)測量血液循環(huán)動力；以及一顯示器，用于顯示血液循環(huán)動力的測量結(jié)果。
6.如權(quán)利要求5所述的電子血壓監(jiān)測器，其中該吸收結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在按壓部件上或按壓部件中的振動吸收材料，使當(dāng)按壓部件固定在腕部上時該吸收結(jié)構(gòu)位于尺骨上面。
7.如權(quán)利要求6所述的電子血壓監(jiān)測器，其中該振動吸收材料包括一減震凝膠。
8.如權(quán)利要求7所述的電子血壓監(jiān)測器，其中該減震凝膠由高分子化合物的聚合物制成。
9.一種電子血壓監(jiān)測器，包括一擬固定在監(jiān)測對象腕部上的按壓部件，用于向腕部施加壓力；一脈波檢測裝置，用于從所測得的按壓部件的壓力數(shù)據(jù)提取脈波數(shù)據(jù)；一用于防止尺骨所產(chǎn)生的脈波被該脈波檢測裝置檢測到的裝置；一測量裝置，用于使用該脈波數(shù)據(jù)測量血液循環(huán)動力；以及一顯示器，用于顯示血液循環(huán)動力的測量結(jié)果。
全文摘要
提供了一種在腕部測量血壓時具有提高的測量精度的電子血壓監(jiān)測器。一封套,具有壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu),用于使施加給腕部尺骨一側(cè)的壓力高于施加給橈骨一側(cè)的壓力。通過在面對尺骨部分一側(cè)上設(shè)置一寬度比封套寬度窄的突起而實現(xiàn)該壓力增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。該突起從封套的表面凸出。當(dāng)封套固定在腕部上時,該突起以高于封套內(nèi)部壓力的壓力按壓尺骨部分。
文檔編號A61B5/022GK1378815SQ0210831
公開日2002年11月13日 申請日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者加藤宏行, 田中孝英, 佐野佳彥, 奧正次郎, 小嶋嚴(yán), 澤野井幸哉 申請人:歐姆龍株式會社