电子血压监测器的制作方法

文档序号:1168703
专利名称:电子血压监测器的制作方法
背景技术
发明领域本发明涉及一种用于在腕部测量血压的电子血压监测器。
背景技术
的描述用于在腕部测量血压的电子血压监测器通常具有一缠绕在腕部的封套(cuff),和与该封套一体或分开设置的主体。该封套带有用于提取生物体区脉波数据的脉波传感器,该主体设置有用于显示血压值等的显示器,以及一用于指示测量开始等的操作部件。


图10所示,在腕部30存在桡骨31,尺骨32,桡骨动脉33和尺骨动脉34。存在桡骨动脉33的位置距离腕部30处生物体表面的深度与尺骨动脉34距离腕部30处生物体表面的深度彼此不同。通常,与尺骨动脉34相比,桡骨动脉33更接近于腕部30的表面。
因此,通过检测桡骨动脉33中的血流和尺骨动脉34中的血流所得到的封套压力彼此不同。在封套压力低于尺骨动脉34中血流压力时检测处于更接近于腕部30表面的桡骨动脉33中的血流。
传统腕式血压监测器使用缠绕腕部30的封套同时按压桡骨动脉33和尺骨动脉34,获得脉波信号。因此,当注意桡骨动脉33时,即使封套压力实现完全地检测桡骨动脉33中血流处所得到的封套压力(即最高血压),存在尺骨动脉34中的血流没有被检测的情形。为了也对尺骨动脉34中的血流进行完全检测,不得不进一步增加封套压力。
由于传统腕式血压监测器的封套是一个在整个部件上具有相同的空气管线的按压部件,在桡骨一侧上贴在腕部30的按压表面的压力与尺骨一侧上贴在腕部的按压表面的压力相同。随着桡骨动脉33与尺骨动脉34的深度和结构相互之间的差别,施加给桡骨动脉33和尺骨动脉34的压力彼此不同。从而,通过脉波传感器得到的脉波数据是来自桡骨动脉33的脉波数据与来自尺骨动脉34的脉波数据的组合。更准确地说,如图11所示(该图表示时间,封套压力与脉波信号的关系),对于传统腕式血压监测器由封套所得到的脉波信号的包络线通常具有两个峰(参见图9),使得来自桡骨动脉33的脉波信号表现为第一个峰,来自尺骨动脉34的脉波信号表现为第二个峰。由此,难以精确地确定血压。
发明概述从而,注意到这个问题而实现了本发明,并且本发明提供了一种在腕部进行测量时具有提高的测量精度的电子血压监测器。
本发明的电子血压监测器包括一拟固定在监测对象腕部上的用于向腕部施加压力的按压部件;一压力增强结构,用于向尺骨上面腕部部分施加比向桡骨上面腕部部分所施加的压力更高的压力,该结构与按压部件相连;一脉波检测装置,用于从所测得的按压部件的压力数据提取脉波数据;一测量装置,用于使用该脉波数据测量血液循环动力;以及一显示器,用于显示血液循环动力的测量结果。
在该电子血压监测器中,当将按压部件固定在腕部上时,通过压力增强结构用比施加给桡骨部分上的压力更高的压力按压尺骨部分。如上所述,虽然与桡骨动脉相比尺骨动脉位于生物体表面内侧,由于用更强的力按压尺骨部分,故可以使对桡骨动脉的压力与对尺骨动脉的压力基本相同,并对桡骨和尺骨动脉两者中的血流进行检测。结果,在测量血压时,与传统技术不同,可以仅提取来自桡骨动脉的脉波数据,使得可以精确地测量血压。
也可以设置压力增强结构,用于向尺骨部分施加比前面所述的压力更高的压力。通过在按压桡骨动脉之前按压尺骨动脉,在检测桡骨动脉中的血流之前检测尺骨动脉中的血流。结果,类似地,在测量血压时,与传统技术不同,可以仅提取来自桡骨动脉的脉波数据,使得可以精确地测量血压。特别是,当其被构成使得在最低血压或更小(接近状态)处完全地按压尺骨动脉时,在从最高血压到最低血压的测量过程中,可以精确地获得仅来自桡骨动脉的脉波数据。因而,与前面相比可以更加精确地测量血压。
该电子血压监测器中的压力增强结构具有一设置在按压部件上的突起,使当按压部件被固定在腕部时该突起位于尺骨上面。该突起的宽度比按压部件的宽度窄。突起可以由不可压缩材料制成,或者可以为与连接到按压部件上的空气管线不同的空气管线相连的空气囊。当夹在按压部件与腕部之间时,该不可压缩材料不象空气那样被压缩,而是具有适当的硬度,以充分接近腕部中存在的尺骨动脉。相当于该材料的物质为凝胶,高分子化合物的聚合物,橡胶,溶液,密封在袋中的液体,泡沫材料等。
本发明另一实施例的电子血压监测器包括一拟固定在监测对象腕部上的按压部件,用于向腕部施加压力;一设置在该按压部件上或按压部件中的振动吸收结构,用于吸收尺骨上面腕部部分处的脉波振动;一脉波检测装置,用于从所测得的按压部件的压力数据提取脉波数据;一测量装置,用于使用脉波数据测量血液循环动力;以及一显示器,用于显示血液循环动力的测量结果。
在该电子血压监测器中,当将按压部件固定在腕部时,来自尺骨动脉的脉波振动被该振动吸收结构吸收。更准确地说,即使是在对桡骨动脉中的血流进行检测而尺骨动脉中的血流未被完全检测的状态中,来自尺骨动脉的脉波振动也被该振动吸收结构吸收。结果,可以仅提取桡骨动脉的脉波数据,类似地,可以精确测量血压。
该电子血压监测器中的振动吸收结构具有,例如,一设置在按压部件上或按压部件中的振动吸收材料,使当该按压部件固定在腕部时,该吸收结构位于尺骨上面。该振动吸收材料的一个例子为减震凝胶,并且该减震凝胶由例如高分子化合物的聚合物制成。
在本发明中,由测量装置测得的血液循环动力表示压力(最高血压和最低血压)或血管状态。
附图简述图1为根据本发明的电子血压监测器的透视图;图2A和2B分别为部分省略平面图和部分省略侧视图,表示在电子血压监测器中具有压力增强结构的封套形状的例子;图3A和3B分别为部分省略平面图和部分省略侧视图,表示在电子血压监测器中具有振动吸收结构的封套形状的另一个例子,图3C为部分省略侧视图,表示封套的一种变型;图4为方块图,表示电子血压监测器的一般示意结构;图5为示意性剖面图,表示图2A和2B的封套固定在腕部上的状态;图6为示意性剖面图,表示图3A和3B的封套固定在腕部上的状态;图7用于解释当图2A和2B的封套被固定在腕部上时,用突起进行按压动作;图8的曲线表示当使用图2A和2B或图3A或3B的封套时,时间、封套压力和所得到的脉波信号的关系;图9的曲线表示当使用传统的电子血压监测器时所获得的脉波信号;图10为示意性剖面图,表示腕部内侧;图11的曲线表示当使用传统的电子血压监测器时,时间、封套压力与所得到的脉波信号的关系。
最佳实施例的详细描述下面将描述本发明的实施例。
图1为根据本发明实施例的电子血压监测器的透视图。电子血压监测器在腕部测量血压,并且电子血压监测器包括一拟固定在腕部上的按压部件(封套)1,以及与封套1一体或分开设置的一主体2。封套1具有一通过充/放空气而膨胀/收缩的空气囊,一用于保持形状的卷曲物,以及一用于提取腕部处脉波数据的脉波传感器。该主体2具有一用于显示血压值、异常测量等的显示器3,以及一用于指示测量开始等的操作部件4。
图2A和2B分别为电子血压监测器中封套1形状的一个例子的部分省略平面图和部分省略侧视图。该封套1A具有一压力增强结构,用于使施加给腕部尺骨一侧的压力高于施加给桡骨一侧的压力。该压力增强结构中,在相应于尺骨部分一侧上设置一突起10,突起10的宽度比按压部件的宽度窄。突起10被设置在接近于封套1A一端,从封套1A的表面凸出,并且被设置成使得当封套1A固定在腕部上时其面对尺骨部分。
将突起10的宽度W2设置成大约为封套1A宽度W1的一半。具体说来,突起10的宽度W2为30至40mm,突起10的长度D1为10至20mm。假设封套1A的硬度为100mm/kg,突起10的硬度为200mm/kg。该突起可以为不可压缩的材料或者是与和按压部件相连的空气管线不同的空气管线相连的空气囊。当夹在按压部件与腕部之间时,该不可压缩材料不象空气那样被压缩,而是具有适当的硬度,以充分接近腕部中存在的尺骨动脉。相当于该材料的物质为凝胶,高分子化合物的聚合物,橡胶,溶液,密封在袋中的液体,泡沫等。
图3A和3B分别为部分省略平面图和部分省略侧视图,表示电子血压监测器中封套1形状的另一例子。封套1B具有一振动吸收结构用于吸收腕部尺骨一侧上的脉波振动。在该情形中,通过在面对尺骨一侧上设置振动吸收材料11而得到振动吸收结构。该振动吸收材料11为例如由高分子化合物的聚合物制成的减震凝胶。在接近于封套1B一端的位置在整个长度上设置振动吸收材料11,并且从封套1B的表面稍微凸出。振动吸收材料11的长度D2与突起10的长度D1相同,为10至20mm。
如图3C所示,振动吸收材料11没有从封套1B的表面凸出,振动吸收材料11的表面与封套1B的表面可以近似为相同高度。
图4为方框图,表示根据该实施例的电子血压监测器的一般结构。该电子血压监测器具有一固定在腕部的封套1(封套1A或1B),用于按压腕部;一加压泵21,用于增加封套1中的压力;一排气阀22(压力控制部件),用于减小封套1中的压力;一压力传感器(压力检测部件)23,用于检测封套1中的压力;一放大器24,用于对来自压力传感器23的输出进行放大;一滤波器25,用于从包含在作为放大器24输出的封套压力信号中仅提取脉波成分;一A/D转换器26,用于将来自放大器24和滤波器25的模拟信号转换成数字信号,并将数字信号输入CPU20;一显示器27,用于对所计算的血压值等进行显示;以及一CPU20,用于控制加压泵21、排气阀22、显示器27等。
CPU20具有在由压力传感器23所探测的脉波数据的基础上测量血液循环动力(血压和血管状态)的测量功能。也就是说,CPU20向所获得的封套压力信号施加一预先确定的算法,并确定最高和最低血压。
上面所描述的结构与传统血压监测器相似。根据该实施例的电子血压监测器具有封套1为上述结构的封套1A或1B的特征。图5和6表示封套1A和1B固定在腕部上的状态。
图5为示意性剖面图,表示封套1A固定在腕部30上的状态。在封套1A的固定状态中,突起10面对腕部30的尺骨部分,用适当硬度的突起10压尺骨部分。即使在封套1A中内部压力是均匀的,通过突起10更强地按压尺骨部分。从而,即使与桡骨动脉33相比尺骨动脉34位于生物体表面的内侧,也用近似相同的压力按压桡骨动脉33和尺骨动脉34,并且对两个动脉中的血流进行检测。结果,在测量血压时,可以有选择地仅提取来自桡骨动脉33的信号,而不混杂来自尺骨动脉34的信号,使得可以实现精确的血压测量。
另一方面,如图6所示,当封套1B固定在腕部30上时,振动吸收材料11面对尺骨部分。由封套1B施加给桡骨动脉33和尺骨动脉34的压力近似相等。虽然对桡骨动脉33中的血流进行检测,对尺骨动脉34中的血流没有进行完全地检测。不过,来自尺骨动脉34的脉波振动被振动吸收材料11吸收。因此,压力传感器23不检测来自尺骨动脉34的脉波信号,而仅探测来自桡骨动脉33的脉波信号。结果,可以仅提取来自桡骨动脉33的信号,类似地,可以进行精确的血压测量。
现在将参照图7描述当封套1A安装在腕部30上时突起10的按压动作。如上所述,突起10的宽度W2比封套1A的宽度W1窄(参见图2A),向尺骨一侧施加比封套1A的内部压力P1更高的压力P2(等于桡骨部分上的压力)。原理如下。
在图7中,当从供气口7向封套1A供气时,封套1A的空气囊膨胀,在封套1A中内部压力P1增加。通过突起10将内部压力P1施加给生物体按压面40,并且突起10使用压力P2按压生物体按压面40。此时,压力P2高于内部压力P1。
当平行于封套1A的生物体按压面40的截面面积为S1,平行于突起10的生物体按压面40的面积为S2时,通过下面的公式计算压力P2。
P2=(S1/S2)×P1更准确地说,例如当S1/S2为2/1时,则将等于两倍内部压力P1那样高的压力P2施加给生物体按压面40。
通过使用该原理将突起10的宽度W2设置成封套1A宽度W1的一部分(例如,1/2),则W1/W2的压力被施加给尺骨部分。从而,通过设定宽度W1和W2,使尺骨动脉34在通常的最低血压(例如50mmHg)或更低处封闭,与桡骨动脉33相比尺骨动脉34在更低的封套压力下封闭。结果,在测量血压时,可以仅选择性地提取来自桡骨动脉33的信号,从而可以进行更加精确的血压测量。
如上所述,通过使用封套1A和1B,可以测量精确的血压。如图8所示(表示时间、封套压力和脉波信号关系的曲线),与其中混有来自尺骨动脉的脉波信号的具有两个峰值的传统情形不同(图11),通过使用封套1A或1B所得到的脉波信号为仅仅来自桡骨动脉的脉波信号。
换句话说,按照传统,在图9中,在测量血压时来自尺骨动脉的脉波信号(虚线)在来自桡骨动脉的脉波信号(实线)之后。通过使用封套1A或1B,则不出现来自尺骨动脉的脉波信号。
如上所述,根据本发明包括具有压力增强结构的按压部件或者振动吸收结构的电子血压监测器,在测量血压时可以仅提取来自桡骨动脉的脉波数据,从而可以精确地测量血压。
权利要求
1.一种电子血压监测器包括一拟固定在监测对象腕部上的按压部件,用于向腕部施加压力;一压力增强结构,用于向尺骨上面腕部部分施加比向桡骨上面腕部部分所施加的压力更高的压力,该结构与按压部件相连,一脉波检测装置,用于从所测得的按压部件的压力数据提取脉波数据;一测量装置,用于使用该脉波数据测量血液循环动力;以及一显示器,用于显示血液循环动力的测量结果。
2.如权利要求1所述的电子血压监测器,其中该压力增强结构包括设置在按压部件上的突起,使当按压部件固定在腕部上时突起位于尺骨上面,该突起的宽度比按压部件的宽度窄。
3.如权利要求2所述的电子血压监测器,其中该突起由不可压缩材料制成。
4.如权利要求2所述的电子血压监测器,其中该突起包括一空气囊,其连接到与连接到按压部件上的空气管线不同的空气管线上。
5.一种电子血压监测器,包括一拟固定在监测对象腕部上的按压部件,用于向腕部施加压力;一设置在该按压部件上或按压部件中的振动吸收结构,用于吸收尺骨上面腕部部分处的脉波振动;一脉波检测装置,用于从所测得的按压部件的压力数据提取脉波数据;一测量装置,用于使用该脉波数据测量血液循环动力;以及一显示器,用于显示血液循环动力的测量结果。
6.如权利要求5所述的电子血压监测器,其中该吸收结构包括设置在按压部件上或按压部件中的振动吸收材料,使当按压部件固定在腕部上时该吸收结构位于尺骨上面。
7.如权利要求6所述的电子血压监测器,其中该振动吸收材料包括一减震凝胶。
8.如权利要求7所述的电子血压监测器,其中该减震凝胶由高分子化合物的聚合物制成。
9.一种电子血压监测器,包括一拟固定在监测对象腕部上的按压部件,用于向腕部施加压力;一脉波检测装置,用于从所测得的按压部件的压力数据提取脉波数据;一用于防止尺骨所产生的脉波被该脉波检测装置检测到的装置;一测量装置,用于使用该脉波数据测量血液循环动力;以及一显示器,用于显示血液循环动力的测量结果。
全文摘要
提供了一种在腕部测量血压时具有提高的测量精度的电子血压监测器。一封套,具有压力增强结构,用于使施加给腕部尺骨一侧的压力高于施加给桡骨一侧的压力。通过在面对尺骨部分一侧上设置一宽度比封套宽度窄的突起而实现该压力增强结构。该突起从封套的表面凸出。当封套固定在腕部上时,该突起以高于封套内部压力的压力按压尺骨部分。
文档编号A61B5/022GK1378815SQ0210831
公开日2002年11月13日 申请日期2002年3月28日 优先权日2001年3月30日
发明者加藤宏行, 田中孝英, 佐野佳彦, 奥正次郎, 小嶋严, 泽野井幸哉 申请人:欧姆龙株式会社
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