血圧モニタ

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背景

血圧は、血液が動脈壁を通過するときに動脈壁に及ぼす圧力です。脈拍とは、心臓の左心室から大動脈への定期的な血液の排出を指します。左心室または心室は、心臓のもう1つの心室である左心房から血液を受け取ります。収縮することにより、左心室は血液を大動脈に送り込みます。大動脈は、肺を除くすべての手足と臓器の動脈に血液が運ばれる中心動脈です。繰り返される圧力波として動脈を介して伝達される脈拍は、血液を体内に移動させるメカニズムです。

この圧力波の高点と低点は、血圧計で測定されます。 または血圧計であり、水銀柱ミリメートルで数値で表されます。高い数値、収縮期血圧 動脈と心筋にかかる最大圧力を測定します。下の図、拡張期圧 加えられる最小圧力を測定します。 2つの測定値の読み取り値は、人間のシステムがどれだけ懸命に働いているかを示しています。すべての医師は、一般的な健康状態を判断したり、病気を診断したりするときに、患者の血圧を考慮します。

血圧計は聴診器と組み合わせて使用​​されます。収縮バンドまたはカフを肘の上の患者の腕の1つに固定した後、臨床医は、水銀カラムまたはゲージの針（アネロイドダイヤル） 通常、水銀柱150〜200ミリメートルの地点で移動を停止します。次に、聴診器を上腕動脈の肘の腕の内側に配置し、バルブに取り付けられた小さなバルブを介してシステムから空気をゆっくりと放出します。技術者は、空気が逃げ、それに応じて圧力インジケーターが下がるのを注意深く監視します。聴診器を通して脈拍が最初に聞こえるゲージ上の点は収縮期圧を示し、音が消えたときのゲージの読みは拡張期圧を示します。通常の圧力は個人によって異なりますが、収縮期の圧力は通常110〜140の範囲で、拡張期の圧力は65〜80です。通常のレベルを超える圧力は、心臓病、脳卒中、腎不全などの健康上の問題を引き起こします。

血圧を測定する初期の試みの多くは、患者の動脈の1つに機器を直接取り付けることを含み、痛みを伴う危険な行為でした。膨らんだ腕章を使用した最初の血圧計は、1876年にサミュエルジークフリートフォンバッシュによって開発されました。 20年後、イタリアの医師Scipione Riva-Rocciはより正確な装置を開発し、すぐにvonBaschの器具に取って代わりました。 Riva-Rocciの設計は今日のモニターによく似ていましたが、その操作手順では、心臓が収縮している間だけ血圧を測定することができました。 1905年、ニコライ・コロトコフによって測定手順がさらに洗練されました。ニコライ・コロトコフは、聴診器を使用して脈拍数を検出し、心臓がリラックスしているときに医師が血圧を測定できるようにしました。コロトコフは、両方の圧力測定値が重要であると疑っていました。今日、安定した拡張期圧または拡張期圧の低下に伴う収縮期の上昇など、特定の兆候が脳の損傷を示唆している可能性があることを認識しています。

ネオプレン電球は通常、真空アシスト射出成形を使用して製造されます。このプロセスでは、溶融ネオプレンが適切な形状の型に注入されます。金型には小さな穴があり、ネオプレンが入る直前にチャンバー内の空気が引き出されます。結果として生じる真空により、ネオプレンが空洞に均等に流れ込みます。注射後数秒以内に、ネオプレンは冷えて固まり、取り除くことができます。
圧力計には、2枚のリン青銅ディスクがはんだ付けされています。一部の血圧計は、水銀圧力計または電子ディスプレイのいずれかを利用しています。

デザイン

すべての血圧モニターは、コントロールバルブ、圧力を表示する手段、患者に取り付けられる収縮バンド、およびシステムを操作するさまざまな接続ホースを備えたエアポンプデバイスを備えています。血圧計には3つの異なるタイプがありますが、基本的には圧力を登録する方法が異なります。1つのタイプは圧力計またはダイヤルを使用します。別のタイプは水銀圧力計を使用します（圧力計は液体と気体の圧力を測定する機器です）。 3つ目は、電子ディスプレイまたはデジタルディスプレイを使用します。電子式ディスプレイ血圧計が利用可能であるにもかかわらず、圧力計またはダイヤルを使用する機器は、保守が容易で、正確で耐久性があり、安価であるため、依然として人気があります。この記事では、ダイヤルまたは圧力計のタイプに焦点を当てます。

典型的な血圧計は、ネオプレンまたはゴム製のポンプバルブを備えており、医療技術者がシステム内の空気圧を高めるために圧迫します。空気圧を上げると、収縮帯が膨らみ、圧力計または指示計に圧力信号が送られます。このプロセスは、収縮バンドとゲージにつながるチューブを取り付けるためのホースフィッティングを備えたバルブによって制御されます。バルブに不可欠なのは、バルブが閉じているときにのみ動作する一方向フローデバイスです。これは通常、スクイーズバルブの開口部から空気通路の上に配置され、ネジまたはクリップで固定された小さなゴム製のディスクまたはボールで構成されています。バルブを絞ると、圧縮空気がボールをわずかに持ち上げ、開口部を大気に密閉し、空気をカフに押し込みます。球根が解放されると、ボールは球根とホースの間の開口部を密閉し、前者を大気に開放し、空気を補充できるようにします。このサイクルは、正しい開始圧力に達するまで繰り返されます。手動バルブはバイパスルートを開き、読み取り中に空気を放出します。

ゴムホースは、回転するねじによって溶融ゴムがダイブロックに押し出される連続押出成形によって作られています。端末。ブロック内には、チューブの内側と同じサイズのロッドがあります。ゴムがこのロッドの周りを流れてダイから出ると、ゴムは冷却されてチューブの形状になります。その後、適切な長さにカットされます。

原材料

ダイヤル、またはアネロイドタイプの計器は、水銀柱ミリメートルで校正されたポインターとダイヤルを備えた機械式圧力計です。圧力計は、3つの基本的な部品グループで構成されています。圧力要素とソケットアセンブリ。ムーブメントとダイヤルアセンブリ。そしてそれらを囲む保護ケースとレンズアセンブリ。圧力要素は、外縁に形成されたリップを備えた約.010インチ（.025センチメートル）の2つのリン青銅ディスクで構成されています。ムーブメントは通常、ポリカーボネートと真ちゅうの素材でできており、ディスクの短い移動距離を増幅する小さな歯車列が含まれています。ムーブメントアセンブリは、真ちゅう、アルミニウム、またはプラスチックの文字盤もサポートしています。ムーブメントの出力軸はアルミポインターで取り付けられています。

スクイーズバルブは通常、接続ホースと同様にゴムまたはネオプレンです。バンドまたはカフは、基本的に、フックとループ（ベルクロ）ファスナーが付いた布張りのネオプレンブラダーです。ブラダーはナイロンまたは合成繊維の生地で囲まれているため、現場の救助技術者による使用中の切り傷からブラダーを保護し、患者の不快感を軽減します。バンドは、患者や状況の無限の違いに対応するために、非常に柔軟で耐久性がなければなりません。コントロールバルブは、ポリカーボネート、真ちゅう、ステンレス鋼、で作ることができます。 またはこれらの材料の組み合わせ。

製造
プロセス

多くのメーカーは、血圧計のコンポーネントを個別に購入し、ユニットを組み立ててパッケージ化して販売しています。各部品には、独自の製造および組み立てプロセスがあります。

電球

• 1電球はさまざまなプロセスを使用して製造できますが、最も一般的には真空アシスト射出成形を使用して製造されます。圧縮空気を使用して、溶けたゴムまたはネオプレン素材を、電球のネガティブイメージを特徴とする2ピースの金属ダイセットの空洞に吹き込みます（操作は、ボトル内のガムの泡を吹き飛ばすのと似ています）。ダイには、材料が注入される直前に空気が引き出される小さな穴もあり、均一な厚さでダイキャビティに流入するのに役立ちます。これらの穴は空気を逃がすのに十分な大きさですが、ゴムが大量に浸透するには小さすぎます。穴に引き込まれたゴム素材の残骸は、新しいタイヤに見られる小さな「ひげ」に似た小さな隆起を生み出します。注入から数秒以内に、材料が冷却されてダイが開き、完成したバルブが現れます。ひげを取り除くための最小限の手作業の後、電球は他のコンポーネントに取り付ける準備ができています。

バルブ

• 2バルブは、ダイカスト、プラスチック射出成形、および棒材からの機械加工によって作られています。それらは、電球とホースを取り付けることを可能にする接続機能を組み込んでいます。機械加工されたバルブは、形状、ねじ山、およびその他の機能を回転させるように指示するコンピュータープログラムによって制御される旋盤で作成できます。

完成した血圧モニター。圧力計を使用するモニターは携帯性に優れているため人気がありますが、新しい電源の開発やデザインの堅牢化に伴い、電子ディスプレイの使用が増えています。水銀の危険な影響のために、水銀モニターは支持を失う可能性があります。

ゲージ

• 3ゲージはさらにサブアセンブリで構成され、各サブアセンブリには機械加工、成形、およびプレス加工された部品が含まれています。ゲージの最も重要なコンポーネントは圧力要素です。これは、形成されたリップで2つのディスクをはんだ付けして、中空ウェーハを構築することによって構築されます。システムからの圧力は、ソケット接続の穴からウェーハに導入され、ソケット接続はスクイーズバルブとカフに接続されます。内圧が上昇すると、ウェーハは膨潤します。ムーブメントアセンブリによって検出されるのはこの膨らみであり、ポインターが文字盤を中心に回転します。組み立て後、ゲージを校正する必要があります。これは、既知の精度のマスターゲージを使用して圧力源に接続することで実現されます。ゲージのポインターが正しい圧力測定値を反映するまで、ムーブメントリンケージでわずかな調整が行われます。

袖口

• 4収縮カフ、またはブラダーは、2枚のゴムシートを一緒にヒートシールして柔軟なバンドを形成することによって作られます。このシーリングプロセスにはチューブフィッティングが組み込まれており、空気供給のための接続を提供します。次に、従来の方法で布張りを膀胱に縫い付けます。

ホース

• 5ホースは、ゴムまたは同様の材料のペレットが融点まで加熱され、粘土のように粘稠になるプロセスである連続押し出しによって作られています。同じ機械内で、回転スクリュー装置がこの溶融材料をダイブロックに押し込みます。ダイブロックは、チューブの外側と同じサイズのアルミニウムブロックの穴です。ブロック内に固定されているのは、チューブの内側と同じサイズで、穴の中央に配置されたロッドです。材料がロッドの周りを流れて穴から出ると、材料は冷却され、チューブの形状になります。この時点で、それは長さに切断され、組み立て施設に出荷するためにスプールに巻かれます。

コンポーネントの組み立て

• 6最終組み立てでは、ホースを使用して上記のコンポーネントを接続します。次に、ホースに漏れがないかチェックされ、キャリブレーションが検証されます。これは、JIT （ジャストインタイム）の良い例です。 資材所要量計画とTQC （総合品質コンセプト） 管理。コンポーネントのいずれかが欠落していると、アセンブリ全体が役に立たなくなります。工場は、完成品を顧客に確実に届けるために、部品と消耗品をタイムリーに受け取る必要があります。アイテムは、デザインを損なうことなく正しく組み立てられるように、満足のいく品質でなければなりません。今日、多くの企業が品質管理手順を確立しています。これらの手順は、欠陥部品を製造する可能性を排除または低減するための、製造のすべての側面の単純な集中的な調査です。部品を作るだけでなく、部品の設計、材料の選択、パッケージの選択、および完成品の品質を決定するその他すべての側面も含まれます。

未来

医療製品の製造業者とその供給業者は、製品の故障（または認識された故障）のために責任訴訟を起こす傾向があります。金融商品の費用の一部は、これらの訴訟に対して会社に保険をかけ、会社を守るための費用から生じています。多くの企業は、責任リスクが彼らにとって財政的負担が大きすぎるため、製品を廃止しました。たとえば、水銀タイプの計測器は、前述のように危険物の問題のためにおそらく製造中止になるでしょう。新しい電源設計と改善された耐久性が達成されるにつれて、電子バージョンはおそらく増加するでしょう。医療技術者やセラピストは、健康のベンチマークとして血圧の測定に依存しているため、ある種の血圧計が常に使用されます。