血圧測定には非観血式ろ観血式があり、本実習では各々の測定原理、測定方法および取り扱う上での注意点などについて理解を深めることを目的とする。

1. コロトコフ音の聴診法および触診法による血圧測定：上腕動脈での測定
2. マンセットの巻き方による測定値の変化
3. 腕の太さに対するカフ幅の違いによる測定値の変化
4. 脱気速度による測定値の変化（リバロッチ型血圧計）

• 実験器具

リバロッチ型血圧計、タイコス型血圧計、ディジタル血圧計、聴診器、マンセット（各種）、

巻き尺

• 実験

1. 触診法および聴診法による血圧測定：椅子に座った状態で行う

1. 触診法（タイコス型血圧計を使用）

1. マンセットが上腕動脈にかかるように巻いた。マンセットの下縁が肘窩の２〜３

ｃｍ上になるようにした。

2. マンセットと皮膚の間に指が１〜２本入る程度に巻いた。
3. 腕と心臓の高さが同じ高さになるようにした。
4. 触診法で最高血圧を測定した（脈拍が触れなくなってから２０〜３０ｍｍHg程度高くなるように上げ、その後脈拍ごとに２〜３ｍｍHgの速さで脱気し、最初に拍動を感じた時

• 実験結果

1. マンセットが上腕動脈にかかるように巻いた。マンセットの下縁が肘窩の２〜３

ｃｍ上になるようにした。

2. マンセットと皮膚の間に指が１〜２本入る程度に巻いた。
3. 腕と心臓の高さが同じ高さになるようにした。
4. 聴診法で血圧を測定した：上腕動脈を触知し、聴診器をマンセットの下縁２ｃｍ内側

に密着させ、最初に血管音が聞こえた時を最高血圧、最後に血管音が消失した時を最低血圧とした。

5. 確認のために再度繰返し、値を記載した。

• 実験結果

１回目　最高血圧110mmHg 最低血圧60mmHg

２回目　最高血圧109mmHg 最低血圧50mmHg

1. 血圧計の高さ（０点の異常）による血圧値の変化（前項での値との比較）

1. 血圧計はそのままの状態で、立った状態で血圧を測定した。
2. 血圧計の位置より低くなった場合の血圧を測定した。

○実験結果

1. 最高血圧120mmHg 最低血圧80mmHg
2. 最高血圧108mmHg 最低血圧74mmHg

• 前項での値との比較

1. では最高血圧、最低血圧ともに、前項の結果に比べると高い値が得られた。
2. では最高血圧は前項の結果より低く、最低血圧は前項の結果より高いという結果が得られた。理由、原因などについては考察の６）で述べる。

1. 連続測定による変化

1. １０回連続で測定した場合の血圧の変化、および指先の感覚の変化を確認した。

○実験結果

７回目あたりから最高血圧が低くなっていった。この実験結果の考察については考察の７）で

述べる。

1. 脱気速度による測定値の変化（リバロッチ型血圧計を使用）

1. 脱気速度を通常の状態よりも早くし、その時の血圧の測定値の変化を見た。

• 実験結果

この実験結果の考察については考察の４）で述べる。

1. マンセットの巻き方による測定値の変化（リバロッチ型血圧計を使用）

1. マンセットを１）−ｂの状態から緩すぎる場合の血圧を測定した。
2. マンセットをきつすぎる状態にして血圧を測定した。

○実験結果

この結果の考察については考察２）で述べる。

1. 腕の太さに対するカフ幅の違いによる測定値の変化（リバロッチ型血圧計を使用）

1. マンセットの幅を変え血圧を測定した（細すぎる場合、広すぎる場合）。

• 実験結果

• 細すぎる場合　

この実験結果の考察については考察３）で述べる。

• 考察

1. リバロッチ型血圧計の仕組みと触診法について考察せよ。

• リバロッチ型血圧計の仕組み

リバロッチ血圧計は「マイクロホン」でコロトコフ音をキャッチし、カフ圧を「圧トランスデューサ」で測定し、マイコンで判断して血圧値を表示する。構造は図１のようになっている。カフ圧の中にはマイクロホンが仕組んであり、これがコードで本体のなかのマイコンに接続されている。図の場合加圧はポンプで行われ、スタートボタンを押すだけで加圧・減圧が自動的に行われる。手動でゴム球を加圧する方式のものもある。カフ圧を測る圧トランスデューサの信号もマイコンに入って判断される。圧トランスデューサには壊れにくい「半導素子」が用いられる。最高・最低血圧値と脈拍数がデジタル表示される。

• 触診法

触診法では手で脈を触れ、カフ圧を減圧して脈の触れ始めた点を識別して最高血圧を

測定する。

1. マンセットの巻き方による測定値の変化について考察せよ。

カフの巻き方が緩すぎると、丸く膨らむため幅の狭いカフを巻いたのと同じことになり

（考察３）参照）、最高・最低とも高めに測られる。

カフの巻き方がきつすぎると、最高の方には余り影響しないが、最低では余計な力が加わり低目に測定される。実験結果を見てみると確かにそのようなことが言える。

　

2. マンセットの幅と上腕の太さの関係を測定値の観察を含めて考察せよ。

上腕の太さに比べてカフ幅が狭いと、図２に示すように、血管内圧と同じカフ圧で外から圧力を加えても、カフ下の血管は完全にはつぶれない。すなわち、より大きな圧を加えないとつぶれないわけで、血圧は高めに測定される。幅の広すぎるカフは逆に小さな圧でカフ下の血管がつぶれるので測定値を下げる。実験結果の最低血圧を見てみると、幅の狭いカフに比べて幅の広いカフの方が低い値になっており確かにそのようなことが言える。最高血圧では逆の結果が得られている。幅の広いカフと幅の狭いカフ間の最低血圧の値の開きより、最高血圧の値の開きがすくないことから測定上の誤差であると考えられる。

　

3. 脱気速度の変化による測定値の変化について考察せよ。

カフの脱気速度が速すぎると図３に示すように、スワン第１点は最高より少し下がった所で聞こえ、また、最低より少し高いところで第５点になってしまうので、最高血圧は低目に、最低血圧は高めに計測される。実験では全く逆の結果が得られた。これは実験１）での脱気速度が実験４）の時よりも速いかったという可能性が考えられる。また１０回連続測定の実験結果を見てもわかるように測定値にバラツキがあり、測定上の誤差である可能性が高い。

　

4. 非観血法による血圧測定の注意点について考察せよ。

心臓と同じ高さにする。

• 超音波最高血圧計

この血圧計は脈診によって動脈の拍動の開始を触知するかわりに、｢超音波血流計｣を当てて、血流の再開を音で聞いて最高血圧を測定する。この方法は非常に感度が高いので、

小児や肥満者やショック状態で低血圧になった患者でも、最高血圧が正確に測れるという

利点をもつ。図５に示すように血流音が最大になるようにドプラ血流計のプローブを動脈に当てて絆層膏などで固定する。次ぎにカフ圧を、触診と同じ要領で血流音がいったん消える（血流が途絶える）まで上げ、カフ圧を下ろしてきて、血流音がはじまる（血流が再開する）点が最高血圧である。プローブをあてる際、血管の走行方向にそって置かないと測定値に誤差が生じる。

• 超音波最高・最低血圧計

構造はリバロッチ型の自動血圧計とほぼ同じで、マイクロホンのかわりに図６のように超音波検出器を用いる。超音波のプローブにゼリー（超音波を入りやすくするため）を塗り（このときゼリーに気泡が入ると誤差になる）マジックバンドでカフの所定の位置に取りつける。プローブのセンターが上腕の動脈上に正しく当たるようにし、カフを巻く。プローブから発射された超音波ビームは血流によって反射され、プローブの受診器で検出されてドプラ信号となる。水銀血圧計と同じようにゴム球で最高血圧以上に加圧する。カフ圧をする。カフ圧を下ろしてくると図７のような原理で最高と最低血圧が測定できる。

カフ圧が最高血圧まで下がると、まず１ヶ所だけせ超音波のドプラ信号が発し、最高血圧

が確定される。カフ圧は最高と最低の間では。２ヶ所でドプラ信号が発せられる。カフ圧が最低血圧に近づくと二つのドプラ信号の間隔が広くなり、最低血圧の点で一つになって、

それ以下でドプラ信号がなくなる。このようにして最低血圧が測定される。計測時は超音波プローブ付属のコードがアンテナとなって雑音電波を取り込み、障害となることがあるため、商用電波（テレビ、ラジオ）、他の超音波機器での使用をさける必要があるる

• 指先容積脈波血圧計

指先容積脈波血圧計は非観血かつ無拘束の長時間血圧監視を目的とする血圧計です。

測定原理はほぼオシロメトリック自動血圧計と同じです。オシロメトリック血圧計では

カフ圧内に生ずる空気振動を検出しているが、指先脈波血圧計で空気振動のかわりに指先の血管（動脈）の｢容積変動｣を検出する。スタートボタンを押すと、まずカフ内圧は最高血圧以上に上がり（すなわち指先の血流が途絶える）、ついでカフ圧が自動的に下がってきて脈波振動が始まった点が最高血圧となる。ついでカフ圧がさがるにつれて脈波振動の幅

が大きくなり、最大振幅点を過ぎてやがて消滅する。最大振幅点が平均血圧となる。

最低血圧は最高および平均血圧の値より推定される。最高・平均・最低血圧および脈拍数がデジタル表示される。カフは空気ではなく水で膨らまされる。通常の血圧測定のように

上腕にカフを巻く方式では、長時間頻回に血圧を潤していると強い圧迫感を感じたり、動きを拘束されるが、そえに比べ、指先容積脈波血圧計は指先にカフをはめるため、苦痛が少ないという利点を持つ。

• 実験項目

１）血圧測定系および血圧トランスデューサの取扱方法（「０」点校正）について理解する。

２）血圧トランスデューサ（ディスポーサブル）の周波数特性（動特性）

３）血圧測定系の長さ、太さ、コンプライアンスの変化による周波数特性の変化

4. ダンパーによる波形の改善（補正）
5. 気泡の混入および狭窄などによる周波数特性の変化
6. 簡易周波数特性試験によるダンピング定数の把握

• 実験器具

３種類の材質のもの）、ダンパー

• 実験

1. 準備

1. 圧力発生装置の圧力変換チャンバ内を水道水（厳密には脱気水）で、空気が完全になくなるように満たした。
2. 測定装置などを図９のように結線した。
3. ディスポーサブルトランスデューサを圧力発生装置のポートに接続し、水道水で満たし

1. 血圧トランスデューサの動特性（周波数特性）

○実験結果

• グラフはグラフ用紙

• この実験結果に対する考察は考察２）で述べることにする。

1. 血圧測定系の長さ、太さ、コンプライアンスの変化による周波数特性の変化

1. ディスポーサブルトランスデューサの圧力発生器の三方活栓の間（※印の部分）に、

各種のモニタリングチューブ（９０ｃｍ、１５ｃｍ、各種の材質）を交換し、２）の�A，

2. と同様に繰り返した。

○実験結果

☆柔らかい場合　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　※グラフはグラフ用紙

☆短い場合

　　　　　　　　　　　※グラフはグラフ用紙

☆細い場合

　　　　　　　　　　　※グラフはグラフ用紙

■この実験結果の考察は考察２）で述べることにする。

1. ダンパーによる波形の補正

• 実験結果

　　　　　　　　　　　　　※グラフはグラフ用紙

■実験結果の考察

ダンパーを使用する前と比べると（グラフ参照）確かにダンパーにより共振がおさえられていることが分かる。

• 実験結果

■実験結果の考察

実験２），３）で得られた共振周波数と比較すると全体的に大きな値が得られた。この原因としては気泡の混入、導管系がまっすぐでなかったなどが考えられるが、実験２），３）で得られた値が正しいとも言いきれないので得られた値が正しいかどうかは判断しがたい。共振周波数の大小関係は変わっていないので値の真偽はともかくとして結果としては妥当

であると考えられる。

• 考察

1. 血圧トランスデューサの原理を電気工学的に述べよ。

血圧トランスデューサの構造は図１０のようになっている。カテーテルやビニール管を通って伝えられた血圧は、受膜圧という金属膜を押し、この金属膜の内側に取り付けられたストレインゲージという抵抗細線により測定する。このストレインゲージは、血圧に押された金属受膜圧がどれだけへこんだかを検出する。ストレインゲージは金属の細い線でできており、金属の棒は押しちじめると短く太くなり、電気抵抗は小さくなり、逆に伸ばされると抵抗は大きくなる。血圧の変化に応じてストレインゲージは伸ばされたり縮められたりして抵抗の変化が起きるのでブリッジ回路を構成することにより、圧力に対応した電圧が得られる。

　

2. 血圧トランスデューサの周波数特性について述べよ。

血圧トランスデューサの周波数特性は実験結果にも見られるように二次要素の周波数特性をもっている。血圧の測定において、共振時には歪みを生じるなど、正しい測定結果が得られないので共振周波数は高い方が良いといえる。ノーマルのカテーテル使用時と短いカテーテル使用時の周波数特性を比較すると短いカテーテルを使用したときの方が共振周波数が高いという結果が得られた。これは短いカテーテルではカテーテル内のへパリン加生理食塩水の慣性が妨げられにくいためであると考えられ。ノーマルと細い場合を比べるとノーマルの場合の方が共振周波数が高いという結果がえられた。これは管の内径が大きいほうが粘性抵抗が小さくなるためであると考えられる。カテーテルが柔らかい場合とノ―マルを比べるとノーマルの方が共振周波数が高いという結果が得られた。これはノーマルの方がコンプライアンスが小さいこと、カテーテルが曲がることによる慣性力のさまたげがすくないことが原因として考えられる。実験結果からカテーテルは短く、太く、硬いほうが良いことがわかる。

しかし、あまり太くすると、速応性が悪くなる、管内のながれが層流になりにくい、利得が１以下になるなどの問題が生じると考えられ、もちろん血管の太さなども考慮しなければならない。また硬すぎてもゲイン特性における極大値が大きくなりすぎて良くない。このようなことから兼ね合いが大事であるといえる。

　

3. 血圧測定計の材料及び実験の結果を考察し、理想的な測定系は如何にあるべきか工学的に考察せよ。

理想的な測定系は得たい情報を何にも左右されない（血圧の測定で言えば周波数などに左右されない）常に安定した結果がえられることである。そのためには生体なら生体の現象、物理的特性、化学的特性、生物学的特性を十分に理解し、その特性に見合った材料、大きさ、形状で測定装置がつくられるべきである。

　

4. ダンパーの使用上の注意点について述べよ。　

ダンパーの回転調整ツマミを回すことにより、１ヶ所非常に細い部分をつくり、この抵抗によりダンピングするわけであるが、適切な位置に調節すれば正しい出力波形が得られる。

あるので注意しなければならない。