ЭЛЕКТРОННЫЙ СФИГМОМАНОМЕТР Российский патент 2015 года по МПК A61B5/225 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к электронным сфигмоманометрам и, в частности, относится к электронным сфигмоманометрам, повышающим надежность измеренных значений кровяного давления.

Уровень техники изобретения

Кровяное давление является одним из показателей для анализа сердечно-сосудистого заболевания. Выполнение анализа рисков для сердечно-сосудистого заболевания, основываясь на кровяном давлении, является эффективным средством предотвращения состояний, связанных с сердечно-сосудистой системой, таких как инсульт, сердечная недостаточность и инфаркт миокарда. В частности, утренняя артериальная гипертензия, при которой кровяное давление увеличивается рано утром, связана с болезнью сердца, инсультом и т.п. Дополнительно, среди симптомов утренней артериальной гипертензии, симптом под названием "утренний выброс", при котором кровяное давление быстро нарастает в течение одного-полутора часов после пробуждения, был обнаружен как имеющий причинную связь с инсультом. Соответственно, понимание взаимосвязи между временем (образом жизни) и изменениями в кровяном давлении полезно при анализе рисков для состояний, связанных с сердечно-сосудистой системой. Поэтому необходимо непрерывно измерять кровяное давление в течение длительного периода времени.

Дополнительно, результаты недавних исследований показали, что кровяное давление, измеренное дома, которое является кровяным давлением, измеренным дома, более эффективно при профилактике, диагностике, лечении и т.д. состояний, связанных с сердечно-сосудистой системой, чем кровяное давление, измеряемое в больнице или во время исследования здоровья (разовое кровяное давление). Соответственно, сфигмоманометры для домашнего применения получили широкое распространение и значения кровяного давления, измеренного дома, начали использоваться в диагнозах.

Чтобы повысить точность измерения сфигмоманометров, документ JP H7-51233A (здесь далее называемый "Патентная литература 1") раскрывает изобретение, в котором процесс коррекции ошибки значения измеренного результата, который зависит от характеристик датчика давления для измерения кровяного давления, выполняется на стадии изготовления электронного сфигмоманометра.

Документ JP H2-19133A (здесь далее называемый "Патентная литература 2") и патент США № 7594892 (здесь далее называемый "Патентная литература 3") раскрывают способы повышения надежности измеренных значений кровяного давления с использованием двух датчиков давления.

В соответствии с электронным сфигмоманометром, раскрытым в патентной литературе 1, коррекция в отношении датчика давления выполняется, основываясь на разностях в характеристиках каждого электронного сфигмоманометра на стадии изготовления электронного сфигмоманометра; однако в отличие от сфигмоманометра, используемого в медицинском учреждении, таком как больница, сфигмоманометр для домашнего применения после покупки обычно не корректируется периодически, за исключением определенных ситуаций, таких как неисправность.

Например, даже если выходной сигнал датчика давления, который крайне важен при измерении кровяного давления, отклоняется за пределы заданного поля допуска, не существует способа узнать, что произошло, и поэтому непонятно, правильны ли измеренные значения кровяного давления. Поэтому, даже если существует значительная разность между измеренным значением кровяного давления и нормальным измеренным значением кровяного давления или случайным измеренным значением кровяного давления, непонятно, действительно ли различаются значения кровяного давления или значения кровяного давления различны из-за ошибки датчика давления сфигмоманометра, вызывая, таким образом, беспокойство со стороны пользователя.

Между тем, некоторые сфигмоманометры для медицинских учреждений содержат два датчика давления и давление контролируется, основываясь на выходном сигнале этих датчиков давления. Однако функции этих двух датчиков давления используются в таких сфигмоманометрах для различных целей. То есть кровяное давление вычисляется, используя информацию о давлении в манжете, полученную одним из датчиков давления, и обнаружение отклонения выполняется на основе выходного сигнала другого датчика давления.

Конкретно, отклонение обнаруживается, если значение давления, определенное датчиком давления, значительно превышает, например, 300 мм рт.ст. В этом случае, безопасность обеспечивается остановкой насоса и открыванием клапана. Соответственно, другой датчик давления применяется в качестве меры безопасности, указанной в японском медицинском стандарте IEC 60601-2-30, и не гарантирует точности одного датчика давления, используемого для измерения кровяного давления.

В свете этого, для точности одного датчика давления, который используется для определения кровяного давления, необходимо, чтобы эта точность обеспечивалась самим этим датчиком давления. Существует, таким образом, потребность в датчике давления высокой точности, на который не влияют внешние возмущения, такие как изменения температуры, и который мало изменяется в течение длительного времени, причем высокая стоимость таких датчиков давления была проблемой. Дополнительно, обеспечение двух датчиков давления, выполняющих различные функции, означает, что показатель сбоев в работе сфигмоманометра за счет неправильного функционирования датчиков давления просто удваивает показатель сбоев сфигмоманометра, имеющего только один датчик давления.

Между тем, датчик давления, используемый в электронном сфигмоманометре, измеряет давление текучих сред, жидкостей и так далее, используя чувствительный к давлению элемент через диафрагму (диафрагма из нержавеющей стали, силиконовая диафрагма и т.п.), преобразует результат измерения в электрический сигнал и выводит сигнал.

Например, в случае датчика давления из диффузного пьезорезистивного полупроводника, на поверхности диафрагмы обеспечивается полупроводниковый тензометрический датчик и изменение электрического сопротивления, вызванное пьезорезистивным эффектом, когда диафрагма деформируется в результате внешней силы (давления), преобразуется в электрический сигнал.

Между тем, в датчике давления с электростатической емкостью конденсатор образуется расположенными друг против друга неподвижным стеклянным электродом и силиконовым подвижным электродом и изменения электростатической емкости, создаваемые, когда подвижный электрод деформируется за счет внешней силы (давления), преобразуются в электрический сигнал.

Надежность измеренных значений кровяного давления сохраняется, потому что к датчику давления прикладывается только внешняя сила (давление), которая должна измеряться. Однако поскольку величина деформации диафрагмы, величина деформации подвижного электрода и так далее имеют порядок нескольких микрон, такие датчики давления чрезвычайно восприимчивы к постороннему внешнему воздействию и поэтому необходимо внимательно учитывать периферическую конструкцию датчика давления. Однако в патентной литературе 1-3, указанной ниже, конкретные периферические конструкции датчика давления не раскрываются и не рассматриваются.

Список литературы

Патентная литература

Патентная литература 1: JP-H7-51233A

Патентная литература 2: JP-H2-19133A

Патентная литература 3: патент США № 7594892

Сущность изобретения

Техническая проблема

Настоящее изобретение решает проблему, состоящую в том, что конкретные периферические конструкции для датчиков давления в достаточной степени не рассматривались. Поэтому задача настоящего изобретения заключается в обеспечении электронного сфигмоманометра, содержащего в качестве конструкции, в которую устанавливается датчик давления, используемый в электронном сфигмоманометре, периферическую конструкцию датчика давления, которая может повышать надежность измеренных значений кровяного давления.

Решение проблемы

Электронный сфигмоманометр, соответствующий настоящему изобретению, содержит: манжету, надеваемую на область измерения; блок накачивания и сброса давления, регулирующий давление, приложенное к манжете; блок определения давления, содержащий первый датчик давления и второй датчик давления для определения давления в манжете внутри манжеты, основываясь на информации о давлении, полученной с выходов первого датчика давления и второго датчика давления; и блок вычисления кровяного давления, вычисляющий кровяное давление, основываясь на изменении давления в манжете, определенном блоком определения давления. Первый датчик давления и второй датчик давления располагаются на первой основной поверхности внутренней печатной платы. Внутренняя печатная плата помещена внутри основной части корпуса под наклоном относительно поверхности установки. Первый датчик давления и второй датчик давления располагаются вдоль направления, перпендикулярного направлению, в котором наклонена внутренняя печатная плата.

В соответствии с другим вариантом электронного сфигмоманометра, первый датчик давления имеет первый воздушный порт, выступающий из второй основной поверхности, находящейся на противоположной стороне внутренней печатной платы как первой основной поверхности; второй датчик давления имеет второй воздушный порт, выступающий из второй основной поверхности внутренней печатной платы, воздушную трубку датчика давления, позволяющую соединить друг с другом первый воздушный порт и второй воздушный порт, которая соединяется с первым воздушным портом и вторым воздушным портом; и отводная воздушная трубка, которая отводится от воздушной трубки манжеты, присоединенной к манжете, соединяется с воздушной трубкой датчика давления.

В соответствии с другим вариантом электронного сфигмоманометра, отводная воздушная трубка присоединяется в месте, которое находится приблизительно на середине места соединения между воздушной трубкой датчиков давления и первым воздушным портом и места соединения между воздушной трубкой датчиков давления и вторым воздушным портом.

В соответствии с другим вариантом электронного сфигмоманометра, первый датчик давления и второй датчик давления располагаются вдоль направления, перпендикулярного направлению, в котором наклонена внутренняя печатная плата.

Предпочтительные эффекты изобретения

Согласно электронному сфигмоманометру, соответствующему настоящему изобретению, возможно обеспечить электронный сфигмоманометр, содержащий конструкцию для размещения датчиков давления, которая может повысить надежность измеренных значений кровяного давления.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид в перспективе электронного сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления.

Фиг.2 - схема конфигурации аппаратурного обеспечения электронного сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления.

Фиг.3 - схема функциональной конфигурации электронного сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления.

Фиг.4 - блок-схема последовательности выполнения операций процесса измерения кровяного давления, соответствующего варианту осуществления.

Фиг.5 - вид в перспективе внутренней структуры электронного сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления, когда снята верхняя крышка.

Фиг.6 - первое схематическое изображение конструкции, на котором внутренняя печатная плата и два датчика давления, используемые в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления, показаны с обратной стороны внутренней печатной платы.

Фиг.7 - второе схематическое изображение конструкции, на котором внутренняя печатная плата и два датчика давления, используемые в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления, показаны с обратной стороны внутренней печатной платы.

Фиг.8 - вид в разрезе конструкции воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Фиг.9 - вид в перспективе внешнего вида воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Фиг.10 - вид в разрезе по линии X-X, показанной на фиг.9.

Фиг.11 - вид в разрезе по X-X линии, показанной на фиг.9, поясняющий другую конструкцию воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Фиг.12 - вид в разрезе по линии X-X, показанной на фиг.9, поясняющий еще одну конструкцию воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Фиг.13 - вид в перспективе другой конструкции воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Фиг.14 - вид в перспективе еще одной конструкции воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Фиг.15 - вид в разрезе конструкции крепления воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Фиг.16 - первый вид в разрезе, поясняющий этап крепления воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Фиг.17 - второй вид в разрезе, поясняющий этап крепления воздушной трубки, используемой в электронном сфигмоманометре, соответствующем варианту осуществления.

Описание вариантов осуществления

Далее электронный сфигмоманометр, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения, будет описан со ссылкой на чертежи. Когда количества, величины и так далее обсуждаются в последующем варианте осуществления, следует отметить, что если явно не упомянуто иное, объем настоящего изобретения не обязательно ограничивается этими количествами, величинами и так далее. Дополнительно, в случае когда далее приводятся многочисленные варианты осуществления, с самого начала предполагается, что конфигурации соответствующих вариантов осуществления могут объединяться соответствующим образом, если явно не упомянуто иное. На чертежах идентичные ссылочные позиции относятся к идентичным или соответствующим элементам; существуют также случаи, когда избыточные описания опускаются.

Настоящий вариант осуществления описывает электронный сфигмоманометр, вычисляющий кровяные давления осцилляторным способом, используя плечо в качестве места измерения, и, как пример, содержит два датчика давления. Заметим, что способ, применяемый для вычисления кровяного давления, не ограничивается осцилляторным способом.

Внешний вид электронного сфигмоманометра 1

На фиг.1 представлен внешний вид электронного сфигмоманометра 1, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.2 представлена блок-схема конфигурации аппаратурного обеспечения электронного сфигмоманометра, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения. Как видно на фиг.1 и 2, электронный сфигмоманометр 1 содержит основную часть 10 корпуса, крышку 11 и манжету 20, которая может быть обернута вокруг плеча объекта измерения. Манжета 20 содержит воздушную камеру 21. Блок 40 отображения, являющийся жидкокристаллическим дисплеем и т.п., и блок 41 управления, содержащий многочисленные переключатели для приема команд от пользователя (объекта измерения), располагаются на крышке 11.

В дополнение к упомянутому выше блоку 40 отображения и блоку 41 управления, основная часть 10 корпуса содержит: центральный процессор (CPU) 100 для выполнения централизованного управления соответствующими элементами и выполнения различных типов процессов вычислений; рабочую память 42, которая хранит программы, данные и так далее, чтобы предписывать CPU 100 выполнять заданные задачи; память 43 хранения данных для хранения измеренных данных кровяного давления и так далее; источник 44 электропитания для обеспечения электропитания различных элементов основной части 10 корпуса и таймер 45, измеряющий текущее время и выводящий измеренные временные данные на CPU 100.

Блок 41 управления содержит: переключатель 41А измерения/остановки, который принимает ввод команды для включения и выключения электропитания и принимает команду начала и остановки измерения; переключатель 41В установки таймера, применяемый для установки таймера 45; переключатель 41С памяти для приема команды считывания информации, хранящейся в памяти 43, такой как данные кровяного давления, из памяти 43 и отображения этой информации на блоке 40 отображения и стрелочные переключатели 41D и 41E для приема команд увеличения/уменьшения чисел при установке таймера и номеров в памяти при вызове информации из памяти.

Основная часть 10 корпуса дополнительно содержит механизм регулировки давления в манжете, имеющий насос 51 и выпускной клапан 52 (далее называемый просто "клапан"). Пневматическая система, состоящая из насоса 51, клапана 52 и первого датчика 321 давления и второго датчика 322 давления для определения давления внутри воздушной камеры 21 (давления в манжете), присоединяется через воздушную трубку 31 манжеты к воздушной камере 21, размещенной внутри манжеты 20.

Основная часть 10 корпуса дополнительно содержит упомянутую выше пневматическую систему, механизм регулировки давления в манжете и первую осцилляторную схему 331 и вторую осцилляторную схему 332. Механизм регулировки давления в манжете в дополнение к насосу 51 и клапану 52 содержит схему 53 управления насосом и схему 54 управления клапаном.

Насос 51 подает воздух в воздушную камеру 21, чтобы увеличивать давление в манжете. Клапан 52 открывается/закрывается, чтобы выпускать или подавать воздух в воздушную камеру 21. Схема 53 управления насосом управляет приводом насоса 51, основываясь на сигнале управления, поступающем от CPU 100. Схема 54 управления клапаном открывает/закрывает клапан 52, основываясь на сигнале управления, поступающем от CPU 100.

Электростатические емкостные датчики используются, например, в качестве первого датчика 321 давления и второго датчика давления 322. Для электростатического емкостного датчика давления значение емкости изменяется в соответствии с определенным давлением в манжете. Первая осцилляторная схема 331 и вторая осцилляторная схема 332 соответственно соединяются с соответствующими датчиками давления и создают колебания, основываясь на значениях емкости соответствующих датчиков давления.

В результате на выходе получаются сигналы с частотой, зависящей от значений емкости соответствующих датчиков давления (далее называемые "частотные сигналы"). Частотные сигналы с выхода подаются на CPU 100. CPU 100 определяет давление, преобразуя частотный сигнал, пришедший от первой осцилляторной схемы 331 или второй осцилляторной схемы 332, в давление.

На фиг.3 представлена функциональная конфигурация электронного сфигмоманометра 1, соответствующего настоящему варианту осуществления. Как показано на фиг.3, CPU 100 содержит блок 111 регулировки давления, блок 112 вычисления кровяного давления, блок 113 обнаружения неисправности датчика, блок 114 записи и блок 115 обработки для отображения.

Блок 111 регулировки давления регулирует давление в манжете, управляя насосом 51 и клапаном 52 через схему 53 управления насосом и схему 54 управления клапаном, чтобы впускать/выпускать воздух в/из воздушной камеры 21 через воздушную трубку 31 манжеты.

Блок 112 вычисления кровяного давления определяет информацию об амплитуде пульсовой волны, основываясь на частотном сигнале, поступающем от первой осцилляторной схемы 331 или от второй осцилляторной схемы 332 (этот частотный сигнал соотносится с сигналом информации о давлении), вычисляет систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление, основываясь на информации об амплитуде пульсовой волны, определенной осцилляторным способом, и также вычисляет количество ударов пульса за заданный период времени, основываясь на информации об определенной амплитуде пульсовой волны.

Конкретно, поскольку давление в манжете постепенно увеличивается (или уменьшается) до заданного значения блоком 111 регулировки давления, информация об амплитуде пульсовой волны определяется, основываясь на давлении в манжете, поступившем от первой осцилляторной схемы 331 или второй осцилляторной схемы 332, и систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление объекта измерения вычисляются, основываясь на информации об определенной амплитуде пульсовой волны. Известный традиционный способ может быть применен при вычислении кровяного давления и вычислении пульса блоком 112 вычисления кровяного давления посредством осцилляторного способа.

Блок 113 обнаружения неисправности датчика давления получает частотные сигналы с выхода первой осцилляторной схемы 331 и второй осцилляторной схемы 332 в качестве входных сигналов и обнаруживает неисправности в первом датчике 321 давления и во втором датчике 322 давления, анализируя введенные сигналы.

Блок 114 записи имеет функциональные возможности считывания данных из памяти 43 или записи данных в память 43. Конкретно, блок 114 записи данных вводит данные с выхода блока 112 вычисления кровяного давления и хранит введенные данные (данные результатов измерения кровяного давления) в заданной области хранения памяти 43. Дополнительно, блок 114 записи получает данные с выхода блока 113 обнаружения неисправности датчиков в качестве входного сигнала и сохраняет введенные данные (то есть результат обнаружения неисправностей в датчиках давления) в заданной области хранения памяти 43. Кроме того, блок 114 записи считывает данные результатов измерений из заданной области хранения памяти 43, основываясь на операции, осуществляемой через переключатель 41С памяти блока 41 управления, и выводит данные результатов измерения на блок 115 обработки для отображения.

Блок 115 обработки для отображения вводит полученные данные, преобразует данные в пригодный для отображения формат и отображает преобразованные данные на блоке 40 отображения.

На фиг.3 представлены только схемы, связанные с CPU 100, непосредственно осуществляющие ввод/вывод для CPU 100.

На фиг.4 представлена процедура, выполняемая в процессе измерения кровяного давления, соответствующем настоящему варианту осуществления. Блок-схема последовательности выполнения операций установленной процедуры, показанная на фиг.4, запоминается заранее в памяти 42 в виде программы, и процесс измерения кровяного давления, показанный на фиг.4, осуществляется посредством CPU 100, считывающего программу из памяти 42 и выполняющего команды.

Сначала, когда объект измерения манипулирует (нажимает) переключателем 41A измерения/остановки (этап ST1), CPU 100 устанавливает оперативную память (не показана) в исходное состояние (ST2).

Затем первый датчик 321 давления 321 и второй датчик 322 давления устанавливаются на 0 мм рт.ст. (ST3).

Теперь объект измерения обертывает манжету 20 вокруг области измерения (плеча) объекта измерения, и манжета 20 оказывается надетой на него. Когда объект измерения использует (нажимает) переключатель 41А измерения/остановки после обертывания манжеты 20 вокруг области измерения (этап ST4), блок 111 регулировки давления выводит сигналы управления на схему 53 управления насосом и схему 54 управления клапаном. На основе сигналов управления схема 54 управления клапаном закрывает клапан 52, и схема 53 управления насосом приводит в действие насос 51. В результате давление в манжете постепенно увеличивается до заданного давления (этапы ST5, ST6).

После того как манжета 20 накачана до заданного давления ("≥ заданного значения накачивания" на этапе ST6), блок 111 регулировки давления выводит сигналы управления на схему 53 управления насосом и схему 54 управления клапаном. Основываясь на сигналах управления, схема 53 управления насосом останавливает насос 51, после чего схема 54 управления клапаном управляет клапаном 52 для его постепенного открывания. В результате давление в манжете постепенно уменьшается (этап ST7).

Во время этого процесса снижения давления блок 112 вычисления кровяного давления определяет информацию об амплитуде пульсовой волны, основанную на частотном сигнале, с выхода первой осцилляторной схемы 331 или второй осцилляторной схемы 332, или, другими словами, основанную на сигнале давления в манжете, определенную первым датчиком 321 давления или вторым датчиком 322 давления; затем для определенной информации об амплитуде пульсовой волны выполняется заданное вычисление. Посредством этого вычисления вычисляются систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление (этапы ST8, ST9). Информация об амплитуде пульсовой волны выражает составляющую изменения объема артерии в области измерения и вводится в обнаруженный сигнал давления в манжете. Вычисления во время вычисления кровяного давления блоком 112 выполняются в соответствии с характеристиками датчиков давления. Заметим, что измерение кровяного давления не ограничивается выполнением во время процесса снижения давления и может вместо этого выполняться во время процесса увеличения давления (этап ST5).

Когда систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление вычислены и определены (YES на этапе ST9), блок 111 регулировки давления полностью открывает клапан 52 через схему 54 управления клапаном и быстро выбрасывает воздух, находящийся в манжете 20 (этап ST10).

Данные кровяного давления, вычисленные блоком 112 вычисления кровяного давления, выводятся на блок 115 обработки для отображения и на блок 114 записи. Блок 115 обработки для отображения получает данные кровяного давления в качестве своего входного сигнала и отображает эти данные на блоке 40 отображения (этап ST11). Между тем, блок 114 записи получает данные кровяного давления в качестве своего входного сигнала и сохраняет эти данные в заданной области хранения памяти 43 вместе с данными времени, введенными от таймера 45 (этап ST12).

Заметим, что блок 112 вычисления кровяного давления может также вычислить количество ударов пульса, основываясь на определенной информации об амплитуде пульсовой волны. Вычисленное количество ударов пульса отображается в блоке 40 отображения блоком 115 обработки для отображения и сохраняется блоком 114 записи в памяти 43 вместе с данными кровяного давления.

Заметим, что описанные операции в известной степени являются теми же самыми, что выполняются традиционными сфигмоманометрами. С помощью традиционных электронных сфигмоманометров пользователи были неспособны определить, действуют ли нормально датчики давления, обладающие исключительно важным значением при вычислении кровяного давления, или они неисправны. Таким образом, например, в случае когда измеренное значение кровяного давления значительно отличается (например, разность больше 10 мм рт.ст.) от нормального значения (например, измеренного значения, полученного в предыдущий день, измеренного значения, полученного в больнице, и т.п.), неизвестно, получено ли это значение из фактической биологической информации объекта измерения или датчик давления просто неисправен; это вызвало беспокойство со стороны пользователя.

Соответственно, электронный сфигмоманометр 1, соответствующий настоящему варианту осуществления, содержит первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления и вычисляет кровяные давления, беря среднее значение давлений в манжете, определенных этими датчиками давления. В результате даже в случае, когда возникают отклонения точности определения одного из датчиков давления за счет изменений во времени, надежность измеренных значений кровяного давления может быть повышена, вычисляя среднее значение.

Конструкция, в которой устанавливаются датчики давления

Далее конструкция для установки первого датчика 321 давления и второго датчика 322 давления будет описана со ссылкой на фиг.5-7. На фиг.5 представлен вид в перспективе внутренней конструкции электронного сфигмоманометра 1, соответствующего настоящему варианту осуществления, при этом крышка 11 снята с основной части 10 корпуса. Электронный сфигмоманометр 1, соответствующий настоящему варианту осуществления, имеет конструкцию, в которой, когда электронный сфигмоманометр 1 размещается на поверхности B установки, крышка 11 наклонена.

Чтобы облегчить пользователю (объекту измерения) просмотр блока 40 отображения, а также облегчить работу с блоком 41 управления, предусмотренном на крышке 11, крышка 11 наклонена (направление Y, показанное на фиг.5), так что сторона, обращенная к пользователю (объекту измерения) (передняя сторона; сторона указанная как H1 на фиг.5), расположена ниже, а задняя сторона (сторона, указанная как H2 на фиг.5) расположена выше. Поэтому внутренняя печатная плата 12, расположенная внутри, также располагается параллельно крышке 11 и, таким образом, имеется наклон, так что передняя сторона (сторона, указанная как H1 на фиг.5) расположена ниже, а задняя сторона (сторона, указанная как H2 на фиг.5) расположена выше.

Как показано на фиг.5, первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления располагаются на передней стороне 12a поверхности внутренней печатной платы 12, которая соответствует первой основной поверхности, вдоль горизонтального направления (направление Х на фиг.5), перпендикулярного направлению, в котором наклонена крышка 11 электронного сфигмоманометра 1. В настоящем варианте осуществления, например, первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления располагаются вдоль направления, перпендикулярного направлению наклона крышки 11 электронного сфигмоманометра 1. На фиг.6 и 7 схематично показана внутренняя печатная плата 12 со стороны обратной поверхности, служащей в качестве второй основной поверхности, которая находится на стороне, противоположной первой основной поверхности. Кроме того, на фиг.6 представлено состояние, в котором воздушная трубка 500 датчиков давления не присоединена к первому датчику 321 давления и ко второму датчику 322 давления, тогда как на фиг.7 представлено состояние, в котором воздушная трубка 500 датчиков давления присоединена к первому датчику 321 давления и ко второму датчику 322 давления.

Как показано на фиг.6, первый воздушный порт 327 первого датчика 321 давления и второй воздушный порт 328 второго датчика 322 давления располагаются на заданном расстоянии (L1) друг от друга на обратной стороне поверхности внутренней печатной платы 12, так чтобы они выступали. Кроме того, первая осцилляторная схема образована на обратной стороне 12b поверхности внутренней печатной платы 12 в месте на периферии первого воздушного порта 327 и первая экранирующая пластина 323 для защиты первой осцилляторной схемы прикрепляется на обратной стороне 12b поверхности внутренней печатной платы 12. Первое отверстие 325 для доступа к первому воздушному порту 327 обеспечивается в первой экранирующей пластине 323. Заданный зазор образуется между первой экранирующей пластиной 323 и обратной стороной поверхности внутренней печатной платы 12.

Аналогично, вторая осцилляторная схема образована на обратной стороне 12b поверхности внутренней печатной платы 12 в месте на периферии второго воздушного порта 328, и вторая экранирующая пластина 324 для защиты второй осцилляторной схемы присоединяется к задней стороне 12b поверхности внутренней печатной платы 12. Второе отверстие 326 для доступа ко второму воздушному порту 328 обеспечивается во второй экранирующей пластине 324. Заданный зазор образуется между второй экранирующей пластиной 324 и обратной стороной поверхности внутренней печатной платы 12.

Как показано на фиг.7, во время фактического использования воздушная трубка 500 датчиков давления крепится к первому воздушному порту 327 первого датчика 321 давления и второму воздушному порту 328 второго датчика 322 давления. Воздушная трубка 401 ответвления, которая ответвляется от воздушной трубки 31 манжеты, соединяется с воздушной трубкой 500 датчиков давления.

Воздушная трубка 500 датчиков давления содержит: соединительную головку 501 первого воздушного порта, которая соединяется с первым воздушным портом 327; соединительную головку 502 второго воздушного порта, которая соединяется с вторым воздушным портом 328; первую соединительную трубку 503, которая обеспечивается в соединительной головке 501 первого воздушного порта и которая соединяется с воздушной трубкой 401 ответвления; и вторую соединительную трубку 504, которая соединяет соединительную головку 501 первого воздушного порта и соединительную головку 502 второго воздушного порта. В качестве материала воздушной трубки 500 датчиков давления используется эластомер (резина, термопластический эластомер) и т.п.

В соответствии с конструкцией, в которой датчики давления располагаются в настоящем варианте осуществления, напряжение, возникающее в результате приложения нагрузки воздушной трубки 500 датчиков давления к датчикам давления, может распределяться приблизительно равномерно между первым датчиком 321 давления и вторым датчиком 322 давления. Например, в случае когда устанавливаются два датчика давления, которые располагаются в вертикальном направлении (направлении, перпендикулярном направлению Х на фиг.5), нагрузка от воздушной трубки 500 датчиков давления прикладывается к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления неравномерно из-за наклона внутренней печатной платы 12.

Однако в настоящем варианте осуществления, первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления располагаются на передней стороне 12a поверхности, который служит в качестве первой основной поверхности внутренней печатной платы 12, следуя горизонтальному направлению (направлению X на фиг.5), которое перпендикулярно направлению наклона внутренней печатной платы 12; в результате первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления располагаются, имея одно и то же положение по высоте относительно поверхности B установки.

Соответственно, как показано на фиг.7, когда воздушная трубка 500 датчика давления присоединяется к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления, нагрузка воздушной трубки 500 датчиков давления распределяется приблизительно равномерно между первым датчиком 321 давления и вторым датчиком 322 давления, что дает возможность сделать напряжения, приложенные к датчикам давления, приблизительно равными.

В результате возможно повысить надежность измеренных значений кровяного давления, полученных электронным сфигмоманометром, использующим два датчика давления, первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления. Заметим, что для распределения нагрузки воздушной трубки 500 датчиков давления поровну между первым датчиком 321 давления и вторым датчиком 322 давления предпочтительно, как показано на фиг.8, чтобы первая соединительная трубка 503, к которой присоединяется воздушная трубка 401 с ответвлением, была расположена в положении, находящемся в центре между соединительной головкой 501 первого воздушного порта и соединительной головкой 502 второго воздушного порта.

Подробности конструкции воздушной трубки 500 датчиков давления

Далее подробности конструкции воздушной трубки датчиков давления будут описаны со ссылкой на фиг.9-14. Сначала подробности конструкции воздушной трубки 500 датчиков давления, показанной на фиг.7, будут описаны со ссылкой на фиг.9 и 10.

Как описано выше, воздушная трубка 500 датчиков давления содержит: соединительную головку 501 первого воздушного порта, которая соединяется с первым воздушным портом 327; соединительную головку 502 второго воздушного порта, которая соединяется со вторым воздушным портом 328; первую соединительную трубку 503, которая обеспечивается в соединительной головке первого воздушного порта и которая соединяется с воздушной трубкой 401 ответвления; и вторую соединительную трубку 504, которая соединяет соединительную головку 501 первого воздушного порта и соединительную головку 502 второго воздушного порта. В качестве материала воздушной трубки 500 датчиков давления используется эластомер (резина, термопластический эластомер) и т.п.

Внешний диаметр первой соединительной трубки 503 обозначен как Db, тогда как внутренний диаметр обозначен как Dc. В качестве конкретного примера размеров, внешний диаметр (Db) равен приблизительно 4,5 мм, тогда как внутренний диаметр (Dc) равен приблизительно 2 мм. Между тем, внешний диаметр второй соединительной трубки 504 обозначен как Da, тогда как внутренний диаметр обозначен как Dc, который является таким же, как у первой соединительной трубки 503. В качестве конкретного примера размера, внешний диаметр (Da) равен приблизительно 4 мм.

Таким образом, толщина второй соединительной трубки 504 берется такой, чтобы она была меньше, чем толщина первой соединительной трубки 503, и, таким образом, вторая соединительная трубка 504 является более гибкой, чем первая соединительная трубка 503. В результате, даже если возникает ошибка в конструктивных размерах воздушной трубки 500 датчиков давления, то есть в расстоянии между первым воздушным портом 327 и вторым воздушным портом 328 (L1; см. фиг.6), вторая соединительная трубка 504 может расширяться/сжиматься, что делает возможным компенсировать ошибку в конструктивных размерах воздушной трубки 500 датчиков давления.

Соответственно, в случае когда воздушная трубка 500 датчиков давления присоединена к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления, вторая соединительная трубка 504 обеспечивает функцию (Sf) снижения напряжения, позволяющую уменьшить ненужное напряжение (напряжение сжатия/напряжение растяжения) относительно напряжения, приложенного к первому датчику 321 давления и второму датчику 322 давления. В результате возможно повысить надежность измеренных значений кровяного давления, полученных электронным сфигмоманометром, использующим два датчика давления, первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления.

Подробности конструкции воздушной трубки 500A/500B датчиков давления

Далее подробности конструкции воздушной трубки 500A датчиков давления, служащей в качестве варианта, будут описаны со ссылкой на фиг.11. На фиг.11 представлен вид в разрезе по линии X-X на фиг.9. В воздушной трубке 500А датчиков давления внешний диаметр первой соединительной трубки 503 и внешний диаметр второй соединительной трубки 510 имеют один и тот же размер внешнего диаметра (Db), но внутренний размер диаметра (Dd) второй соединительной трубки 510 больше, чем размер внутреннего диаметра (Dc) первой соединительной трубки 503. Как конкретный пример, размер (Dd) внутреннего диаметра второй соединительной трубки 510 составляет приблизительно 2,5 мм.

Использование такой конфигурации также делает толщину второй соединительной трубки 510 меньше, чем толщина первой соединительной трубки 503, что дает возможность обеспечить такую же функцию (Sf) снижения напряжения, как у воздушной трубки 500 датчика давления. Заметим, что для воздушной трубки 500B датчиков давления, показанной на фиг.12, вторая соединительная трубка 520, в отличие от второй соединительной трубки 510, показанной на фиг.11, выполнена с другим элементом, который более гибок, чем первая соединительная трубка 503, соединительная головка 501 первого воздушного порта и соединительная головка 502 второго воздушного порта; однако соотношения размеров являются теми же самыми, что и для второй соединительной трубки 510.

Подробности конструкции воздушной трубки 500C датчиков давления

Далее подробности конструкции воздушной трубки 500C датчиков давления, служащей в качестве варианта, будут описаны со ссылкой на фиг.13. Эта воздушная трубка 500С датчиков давления использует трубку, имеющую выпуклую конструкцию, в качестве второй соединительной трубки 530. Используя такую конструкцию, вторая соединительная трубка 530 способна расширяться/сжиматься, что дает возможность обеспечить функцию (Sf) снижения напряжения, подобную воздушной трубке 500 датчиков давления.

Подробности конструкции воздушной трубки 500D датчиков давления

Далее подробности конструкции воздушной трубки 500D датчиков давления, служащей в качестве варианта, будут описаны со ссылкой на фиг.14. Эта воздушная трубка 500D датчиков давления использует трубку, имеющую складчатую конструкцию, в качестве второй соединительной трубки 540. Используя такую конструкцию, вторая соединительная трубка 540 может расширяться/сжиматься, что дает возможность обеспечить функцию (Sf) снижения напряжения, подобную воздушной трубке 500 датчиков давления.

Конструкция крепления воздушной трубки 500 датчиков давления

Далее конструкция крепления воздушной трубки 500 будет описана со ссылкой на фиг.9 и фиг.15-17. Заметим, что конструкция крепления воздушных трубок 500A-500D датчиков давления, показанных на фиг.11-14, является той же самой, что и конструкция крепления воздушной трубки 500 датчиков давления. Кроме того, на фиг.15 передняя сторона поверхности внутренней печатной платы 12 показана как находящаяся внизу, тогда как задняя сторона поверхности показана как находящаяся наверху.

Как показано на фиг.9, выступающие элементы 505, которые соединены с внутренней стороной поверхности первой экранирующей пластины 323 внутри первого отверстия 325, предусмотренного в первой экранирующей пластине 323, когда первый воздушный порт 327 присоединяется к ней, образуются на внешней поверхности соединительной головки первого воздушного порта 501 в воздушной трубке 500 датчиков давления. В настоящем варианте осуществления выступающие элементы 505 обеспечиваются, в целом, в двух местах, расположенных напротив друг друга на 180°.

Аналогично, выступающие элементы 505, которые входят в соединение с внутренней стороной поверхности второй экранирующей пластины 324 внутри второго отверстия 326, предусмотренного во второй экранирующей пластине 324, когда к нему присоединяется второй воздушный порт 328, формируются на внешней поверхности соединительной головки 502 второго воздушного порта в воздушной трубке 500 датчиков давления. В настоящем варианте осуществления выступающие элементы 505 обеспечиваются, в целом, в двух местах, расположенных напротив друг друга на 180°.

Как показано на фиг.15, та же самая конструкция крепления воздушной трубки 500 датчиков давления используется для соединительной головки 501 первого воздушного порта и для соединительной головки 502 второго воздушного порта и поэтому ниже будет описана только конструкция крепления для соединительной головки 501 первого воздушного порта.

Вставляя соединительную головку 501 первого воздушного порта в первый воздушный порт 327 через первое отверстие 325, предусмотренное в первой экранирующей пластине 323, выступающие элементы 505, предусмотренные на внешней поверхности соединительной головки 501 первого воздушного порта, проходят через первую экранирующую пластину 323, упруго деформируясь, и достигают положения на внутренней стороне первой экранирующей пластины 323. Таким способом возможно прикрепить соединительную головку 501 первого воздушного порта к первой экранирующей пластине 323. В результате можно воспрепятствовать вытягиванию соединительной головки 501 первого воздушного порта из первого воздушного порта 327.

Здесь крепление соединительной головки 501 первого воздушного порта к первой экранирующей пластине 323 во время сборки электронного сфигмоманометра 1 будет описано со ссылкой на фиг.16 и 17. Как показано на фиг.16, соединительная головка 501 первого воздушного порта (воздушная трубка датчиков давления) заранее устанавливается в заданном положении на основной части 10 корпуса.

Затем внутренняя печатная плата 12 располагается в заданном положении на основной части 10 корпуса сверху соединительной головки 501 первого воздушного порта. В это время рабочий не может проверить соединительную головку 501 первого воздушного порта визуально. Можно сказать, что поскольку соединительная головка 501 первого воздушного порта обладает силой упругости, соединительная головка 501 первого воздушного порта может закрепляться нажатием первого воздушного порта 327 в соединительную головку 501 первого воздушного порта. Однако также считается, что если положение первого воздушного порта 327 сместилось, внутренняя печатная плата 12 будет выдвигаться относительно основной части 10 корпуса соединительной головкой 501 первого воздушного порта в изогнутом состоянии.

Однако в соответствии с настоящим вариантом осуществления, обеспечиваются выступающие элементы 505 и в случае, когда первый воздушный порт 327 был вдвинут в соединительную головку 501 первого воздушного порта, выступающие элементы 505 проходят через первую экранирующую пластину 323, упруго деформируясь, и достигают своего места на внутренней стороне первой экранирующей пластины 323; соответственно, рабочий может почувствовать фиксацию первого воздушного порта 327 на месте, когда выступающие элементы 505 возвращаются к их первоначальным формам. Таким образом, даже если рабочий не может увидеть, что первый воздушный порт 327 соединился с соединительной головкой 501 первого воздушного порта, рабочий все равно может подтвердить это соединение.

Хотя в настоящем варианте осуществления используется конструкция, в которой выступающие элементы обеспечиваются в соединительных головках воздушных портов и выступающие элементы входят в соединение с экранирующими пластинами, настоящее изобретение не ограничивается этой конструкцией. Например, специальная пластина для сцепления с выступающими элементами может быть обеспечена над внутренней печатной платой 12. Альтернативно, как вариант, может также использоваться конструкция, в которой область прямого зацепления обеспечивается во внутренней печатной плате 12 и соединительные головки воздушных портов зацепляются с этой областью зацепления.

Дополнительно, хотя настоящий вариант осуществления описывает случай, в котором выступающие элементы обеспечиваются в двух местах на внешних поверхностях соединительных головок воздушных портов, следует заметить, что в случае когда приоритет отдается рабочему, воспринимающему крепление выступающих элементов на месте при их возвращении в первоначальную форму, как описано выше, конфигурация может быть такой, в которой выступающие элементы обеспечиваются только в одном месте на внешних поверхностях соединительных головок воздушных портов.

Кроме того, хотя настоящий вариант осуществления описывает случай, в котором обеспечиваются соединительная головка 501 первого воздушного порта и соединительная головка 502 второго воздушного порта, так чтобы к воздушной трубке 500 датчиков давления могли быть присоединены два датчика давления, конфигурация настоящего варианта осуществления в отношении конструкции крепления воздушной трубки датчиков давления может также использоваться для одиночного датчика давления.

Хотя упомянутый выше вариант осуществления описывает случай, в котором первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления располагаются на передней стороне 12a поверхности внутренней печатной платы 12 и воздушная трубка 500 датчиков давления располагается на обратной стороне 12b поверхности внутренней печатной платы 12, следует заметить, что те же самые эффекты могут быть достигнуты в случае, где первый датчик 321 давления и второй датчик 322 давления располагаются на обратной стороне поверхности 12b внутренней печатной платы 12 и воздушная трубка 500 датчиков давления располагается на передней стороне 12a поверхности внутренней печатной платы 12.

Дополнительно, хотя упомянутый выше вариант осуществления описывает случай, в котором используются два датчика давления, конфигурация, соответствующая варианту осуществления, может также использоваться в случае, когда используются три или более датчиков давления.

Выше был описан пример варианта осуществления настоящего изобретения, но следует отметить, что вариант осуществления, раскрытый выше, должен пониматься как являющийся во всех отношениях примером и никоим образом не создающий ограничений. Объем настоящего изобретения определяется объемом приложенной формулы изобретения, и все изменения, попадающие в объем сущности, что и объем формулы изобретения, должны считаться также содержащимися в ней.

Перечень ссылочных позиций

1 Электронный сфигмоманометр

10 Основная часть корпуса

11 Крышка

12 Внутренняя печатная плата

12a Верхняя сторона поверхности

20 Манжета

21 Воздушная камера

31 Привод манжеты

40 Блок отображения

41 Блок управления

41A Переключатель измерения/остановки

41B Переключатель установки таймера

41C Переключатель памяти

41D, 41E Стрелочный переключатель

42, 43 Память

44 Источник электропитания

45 Таймер

51 Насос

52 Клапан

53 Схема управления насосом

54 Схема управления клапаном

100 CPU (Центральный процессор)

111 Блок регулировки давления

112 Блок вычисления кровяного давления

113 Блок обнаружения неисправности датчиков

114 Блок записи

115 Блок обработки для отображения

321 Первый датчик давления

322 Второй датчик давления

323 Первая экранирующая пластина

324 Вторая экранирующая пластина

325 Первое отверстие

326 Второе отверстие

327 Первый воздушный порт

331 Первая осцилляторная схема

332 Вторая осцилляторная схема

401 Воздушная трубка ответвления

500, 500A, 500B, 500C, 500D Воздушная трубка датчиков давления

501 Соединительная головка первого воздушного порта

502 Соединительная головка второго воздушного порта

503 Первая соединительная трубка

504, 510, 520, 530 Вторая соединительная трубка

505 Выступающий элемент

Изобретение относится к медицинской технике. Электронный сфигмоманометр содержит манжету, блок накачивания и сброса давления в манжете, блок определения давления для определения давления внутри манжеты и блок вычисления кровяного давления. Блок определения давления содержит первый и второй датчики давления, которые расположены на первой основной поверхности внутренней печатной платы. Внутренняя печатная плата помещена внутри основной части корпуса под наклоном относительно поверхности установки. Первый и второй датчики расположены вдоль направления, перпендикулярного направлению наклона внутренней печатной платы. Применение изобретения позволит повысить надежность измеренных значений кровяного давления за счет обеспечения периферической конструкции для размещения датчиков давления. 2 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Электронный сфигмоманометр, содержащий:
манжету (20), надеваемую на место измерения;
блок (51) накачивания и сброса давления, регулирующий давление, приложенное к манжете (20);
блок (331, 332) определения давления, содержащий первый датчик (321) давления и второй датчик (322) давления для определения давления в манжете внутри манжеты (20), основываясь на информации о давлении, полученной с выхода первого датчика (321) давления и второго датчика (322) давления; и
блок (100) вычисления кровяного давления, вычисляющий кровяное давление, основываясь на изменении давления в манжете, определенном блоком (331, 332) определения давления,
в котором первый датчик (321) давления и второй датчик (322) давления расположены на первой основной поверхности (12а) внутренней печатной платы (12);
внутренняя печатная плата (12) помещена внутри основной части (10) корпуса под наклоном относительно поверхности (В) установки; и
первый датчик (321) давления и второй датчик (322) давления расположены вдоль направления, перпендикулярного направлению наклона внутренней печатной платы (12).

2. Электронный сфигмоманометр по п. 1,
в котором первый датчик (321) давления имеет первый воздушный порт (327), выступающий из второй основной поверхности (12b), находящейся на противоположной стороне внутренней печатной платы (12) относительно первой основной поверхности (12а);
второй датчик (322) давления имеет второй воздушный порт (328), выступающий из второй основной поверхности (12b) внутренней печатной платы (12);
воздушная трубка (500) датчиков давления, которая позволяет первому воздушному порту (327) и второму воздушному порту (328) соединяться друг с другом, присоединена к первому воздушному порту (327) и второму воздушному порту (328); и
воздушная трубка (401) ответвления, которая ответвляется от воздушной трубки (31) манжеты, соединенной с манжетой (20), присоединена к воздушной трубке (500) датчиков давления.

3. Электронный сфигмоманометр по п. 2,
в котором воздушная трубка (401) ответвления присоединена в положении, которое находится в середине места соединения воздушной трубки (500) датчиков давления с первым воздушным портом (327) и места соединения воздушной трубки (500) датчиков давления со вторым воздушным портом (328).