自動血圧測定装置

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【発明の名称】	自動血圧測定装置
【発明者】	【氏名】難波宏己【氏名】高宮登美
【要約】	【課題】人工透析中においても、比較的簡単な構成で容易にしかも確実に自動的に血圧測定を行う。【解決手段】人工透析装置２が患者に装着されて血液循環パイプ３を介して垂直管４に血液が進入することによって空気部の長さが減少する。この減少幅は、血圧の変動によって異なるので垂直管４の内部の空気部１０の長さの変動を追跡することによって血圧変動を監視することができる。空気部１０の長さの変動に基づいて血圧値の変動を求める場合、基本的にボイルシャルルの法則に基づいて演算することができる。垂直管４の空気部の長さの読み取り値の最小値が３3.８mmである場合には、この読取値は、最大血圧に対応し、その血圧値は約１４０mmHgでとなる。また、垂直管の空気部の長さの読みの最大値が３6.０mmである場合には、この値は、最小血圧値に対応するものであって、約８０mmHgとなる。垂直管４の内部の空気部の長さを検出することによって血圧値の変化を容易に求めることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】血管に接続され、体外で血液を循環させるようになった血液循環パイプと、前記血液循環パイプ内を循環する血液の流れに対してほぼ垂直に延びるように前記血液循環パイプに接続された垂直管と、前記垂直管内に侵入した血液中の液面高さを読み取る読取手段と、を備えたことを特徴とする自動血圧測定装置。
【請求項２】請求項１において、前記血液循環パイプが人工透析装置の体外血液循環装置に使用される血液循環パイプであることを特徴とする自動血圧測定装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記垂直管の少なくとも前記血液循環パイプへの接続部の直径が約３ミリメートルから７ミリメートルであることを特徴とする自動血圧測定装置。
【請求項４】請求項１ないし３において、前記垂直管の長さが５センチメートルから１０センチメートルであることを特徴とする自動血圧測定装置。
【請求項５】請求項１ないし４において、前記読取手段がＣＣＤ機構を備えていることを特徴とする自動血圧測定装置。
【請求項６】請求項１ないし５において、前記垂直管内に配置され侵入した血液面を指示する移動部材が設けられたことを特徴とする自動血圧測定装置。
【請求項７】請求項１ないし６において、さらに読取手段からの読取データを変換して血圧値に換算する換算手段を備えたことを特徴とする自動血圧測定装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、体外血液循環装置に設けられる自動血圧測定装置に関する。
【０００２】
【背景技術】体外血液循環装置として、人工透析装置が従来から知られている。人工透析装置は、血管にパイプを接続して体外で血液循環系を構成し、その途中にフィルター装置を配置し、血液を該フィルター装置を通して循環させることによって血液を浄化して体内に戻すようになっている。人工透析が順調に行われていることを確認するために、所定時間ごとたとえば、約２０分ごとに患者の血圧を測定して患者の体調を観察するようになっている。この場合、人工透析は、いったん開始されると、一回の処置が完了するのに数時間を要するのが普通である。従来では、上記の患者の血圧測定は、医師あるいは看護婦がその都度所定の器具を操作して行うようになっている。
【０００３】
【解決しようとする課題】上記のように人工透析を行っている間は、約２０分毎に医師または看護婦が血圧測定を行うが、このようないわば中途半端な時間間隔で行う必要がある処置の管理は極めて困難であるとともに、常時そのための要員を待機させておく必要があり作業として非効率である。さらに、人工透析を行うために体外血液循環系を形成するのに一方の腕の血管から行われるので、血圧測定は、他方の腕から行われることとなる。したがって人工透析中は、患者は常時一方の腕を拘束されるのに加えて、さらに所定時間ごとに両方の腕を拘束されることになり長時間にわたって不自由を強いられることになる。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて構成されたもので、上記のような状況下において比較的簡単な構成で容易にしかも確実に自動的に血圧測定を行うことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決する手段】本発明は上記事情に鑑みて構成されたもので、上記目的を達成するために以下の特徴を有する。すなわち本発明は、自動血圧測定装置であって、特に人工透析中に血液測定を自動的に測定することができるようにするものであって、血管に接続され、体外で血液を循環させるようになった血液循環パイプと、前記血液循環パイプ内を循環する血液の流れに対してほぼ垂直に延びるように前記血液循環パイプに接続された垂直管と、前記垂直管内に侵入した血液中の液面高さを読み取る読取手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】この場合、好適な態様では、前記血液循環パイプが人工透析装置の体外血液循環装置に使用される血液循環パイプである。また好ましい態様では、前記垂直管の少なくとも前記血液循環パイプへの接続部の直径が約３ミリメートルから７ミリメートルである。さらに、垂直管の長さは、前記垂直管の長さが５センチメートルから１０センチメートル程度が適当である。好ましくは、前記読取手段はＣＣＤ機構を備えている。さらに、垂直管内の血液柱の高さの測定を正確に行うためには、前記垂直管内に配置され侵入した血液面を指示する移動部材が設けるのが望ましい。また、好ましい態様では、さらに読取手段からの読取データを変換して血圧値に換算する換算手段が設けられる。
【０００７】
【本発明の実施の形態】本発明にかかる自動血圧測定装置は、最も典型的には、人工透析装置の一部として構成される。人工透析装置の詳細は省略するが、体内の血管に循環パイプを接続して血液を取り出し、循環ポンプを介して透析フィルターを通過させて血液を浄化したのち体内に戻すようになっている。すなわち、透析装置によって、必然的に血液の体外循環系が構成される。本発明はこの人工透析を行う際に必然的に構成される体外血液循環系を利用して簡単な構成で血液測定を行うものである。この構成においては、循環パイプの一端は、患者の一方の腕の動脈血管に接続されて血液を導入するようになっており、他端側は別の位置において静脈血管に接続される。そして、浄化された血液を体内に還流させるようになっている。
【０００８】本発明にかかる自動血圧測定装置は、上記循環パイプの途中に設けられ、血液循環パイプ内を循環する血液の流れに対してほぼ垂直に延びるように前記血液循環パイプに接続された垂直管と、前記垂直管内に侵入した血液中の液面高さを読み取る読取手段から構成される。したがって、人工透析装置が装着されるときには、垂直管も自動的に体外血液循環系に組み込まれることとなる。このようにして装着された自動血圧測定装置は、人工透析装置が動作し始めて血液が流入すると、血圧の変動に応じて垂直管における血液柱の高さは変動する。この血液柱の高さの変動は読取手段によって読み取られ、測定計算ユニットに送られて所定の演算が行われ最大血圧と最小血圧が表示される。
【０００９】この場合、垂直管における血液高さの最大値が最大血圧に対応し、最小値が最小血圧値に対応する。また体外血液循環パイプ中を流動する血液は、その流動の際に透析フィルターの存在等のために圧力が低下する。この圧力損失を補填するために体外血液循環系には、外部からパイプを押して血液流動を補助するロータリーポンプが設置される。したがって、体外血液循環系における血液の圧力変動は、ロータリーポンプの作動に基づくものが定常的に付加されることになる。したがって、測定計算ユニットにおいては、このようなロータリーポンプの動作に基づく圧力変動分を補正して血圧を算出する。
【００１０】そして、人工透析が終了すると、血液循環パイプは交換される。したがって、本発明にかかる自動血圧測定装置にかかる垂直管も交換されることになり、汚染の問題は生じない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の１実施例について説明する。図１を参照すると、本発明の１実施例にかかる自動血圧測定装置１を組み込んだ人工透析装置２の概略が示されている。本発明にかかる人工透析装置２は、体外血液循環系を構成する循環パイプ３を備えており、該循環パイプ３の途中には、本発明の自動血圧測定装置の一部をなす垂直管４が設けられる該垂直管４は、血液循環パイプ３の血液の流動に対して直交する方向に延びている。本例では、血液循環パイプ３の内径は７ミリメートルであり、垂直管４の同径で構成される。垂直管４の高さは本例では１０センチメートルである。
【００１２】また、人工透析装置２は、体内の血液を浄化する透析フィルター５が体外血液循環系の途中に取付けられている。図２を合わせて参照すると、この垂直管４内に侵入した血液中の液面高さを読み取る読取手段としての血圧測定装置６が垂直管４を挟むように配置される。図３を参照すると、垂直管４と血液測定装置６の断面が概略的に示されている。すなわち血液測定装置は垂直管４の一方の側に配置される発光ダイオード７と垂直管の他方の側に、上記発光ダイオード７に対峙して光センサー（セル）８が配置される。垂直管４は実質的に光透過性の材料から構成されており、好ましくは、透明のプラスチック材料から構成される。そして、本例の構造では、垂直管４の内部には、血液の液面を示すように液面の位置によって垂直管の内部を移動できるピストン部材９が配置される。
【００１３】垂直管４の先端部は密閉されており、先端部には、所定の長さ（本例では４０mmの長さ）の空気層１０が形成される。したがって、垂直管４の実際血液高さの読取は空気部１０の長さの変化を見ることになる。垂直管の内部にこの血圧測定装置６によって読み込まれた血液中の高さの読みデータは、血圧測定装置６に接続された測定計算ユニット１１に送られる。この測定演算ユニット１１において所定の演算が行われ最大血圧と最小血圧が得られ、この値は、本例ではデジタル的に測定演算ユニット１１の表示部において表示される。この場合、垂直管４における血液高さの最大値が最大血圧に対応し、最小値が最小血圧値に対応する。
【００１４】また上記したように体外血液循環系における血圧の圧力低下を補填するために外部からパイプ３を押して血液流動を補助するロータリーポンプ１２が設置される。ロータリーポンプ１２は、複数のローラー１３を備えたモータ駆動される回転子１４を備えている。そして、図４及び図５に示すように回転子が回転するのに応じて、順次血液循環パイプ３を外部からリング状に血液循環パイプ３の周囲を取り囲んでいる周壁１５に対して押しつけながら順次内部の血液を下流側に送り込むようになっている。図６に示すようにロータリーポンプ１２の圧力はほぼ一定であるが周期的に不連続な変化が生じる。
【００１５】したがって、ロータリーポンプ１２の作動に基づいて上記で測定された血圧変動に対する影響を排除するために、ロータリーポンプ１２による圧力変動を示す信号も測定演算ユニット１１に入力される。図７及び図８は、血液測定装置６の出力信号の変化及びロータリーポンプ１２の圧力変動の影響を除去したすなわち、血圧変動の状況がそれぞれ示されている。測定計算ユニット１１はこの図８の変動における最大値及び最小値をそれぞれ演算によって算出する。すなわち、測定計算ユニット１１においては、このようなロータリーポンプ１２の動作に基づく圧力変動分を補正して血圧を算出する。
【００１６】上記の血液測定装置６からの出力すなわち、垂直管の読みと血圧との関係について一例を説明する。本例では、１気圧の時に内部に４０mmの長さの空気部を有するように垂直管４を形成する。そして、人工透析装置２が患者に装着されて血液循環パイプ３を介して垂直管４に血液が進入することによって空気部の長さが減少する。この減少幅は、血圧の変動によって異なるので垂直管４の内部の空気部１０の長さの変動を追跡することによって血圧変動を監視することができる。空気部１０の長さの変動に基づいて血圧値の変動を求める場合、基本的にボイルシャルルの法則に基づいて演算することができる。
【００１７】このようにして、たとえば、垂直管４の空気部の長さの読み取り値の最小値が３3.８mmである場合には、この読取値は、最大血圧に対応し、その血圧値は約１４０mmHgでとなる。また、垂直管の空気部の長さの読みの最大値が３6.０mmである場合には、この値は、最小血圧値に対応するものであって、約８０mmHgとなる。すなわち、本発明に基づき垂直管４の内部の空気部の長さを検出することによって血圧値の変化を容易に求めることができる。この場合において、空気部の長さの変動は、１０mm程度であり、装置構成をコンパクトにすることができる。なお、空気部１０の温度を測定して温度補正を行うことによってより正確な血圧を測定することができる。
【００１８】上記実施例においては、血液測定装置６は発光ダイオード及び光センサから構成されているが、ＣＣＤカメラを用いたＣＣＤ機構を同様の目的のために使用することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上のような本発明の構成によれば、極めて簡単な構成で人工透析中の患者の血圧を自動的に測定することができる。したがって、本発明によれば、人工透析中において、血液測定を別途行う必要がないという利点があり、これによって、人工透析中において看護婦を手を煩わす必要がなくなる。また患者にとっては、人工透析装置を装着することによって同時に血液測定を行うことができるようになるため人工透析中の苦痛を大幅に軽減することができ嫌悪感を緩和することができる。

【出願人】	【識別番号】５９７０１８００４【氏名又は名称】難波宏己
【出願日】	平成９年（１９９７）６月１６日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】中村稔（外７名）
【公開番号】	特開平１１－４８１２
【公開日】	平成１１年（１９９９）１月１２日
【出願番号】	特願平９－１５８９１３