JP3564340B2 - Biological information detection sensor - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、生体表面から生体内に振動を与え、生体内を伝搬した振動を検出して解析することにより、生体情報を測定するための生体情報検出センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生体表面から生体内に振動を与え、生体内を伝搬した振動を検出して解析することにより、生体情報を測定するためのセンサとしては、特表平９−５０６０２４号公報に述べられているようなセンサが知られている。このセンサは、生体内に振動を与える励振器と、伝搬した振動を検出する振動検出器とから構成されている。そして、患者の動脈上に励振器を配置して、生体表面から生体内に振動を与えることにより動脈の血液中に振動波を誘起し、動脈上に振動検出器を配置して生体内の動脈を伝搬した振動波を検出して解析することにより、患者の生体情報を連続的に測定することができる。
【０００３】
次に、図４を参照して、この種の従来のセンサとして、上記特表平９−５０６０２４号公報に記載されている生体情報を測定するためのセンサについて簡単に説明する。図４は特表平９−５０６０２４号公報に記載の従来の生体情報検出センサによる生体情報検出の測定動作を示す図である。図４の状態は、励振器２１および振動検出器２２を手首１１の撓骨動脈１２の上に皮膚の上から装着したときの状態を示したものであり、動脈の上に表した振動波形１０は動脈上を伝搬する振動を模式的に表したものである。励振器２１で誘発された振動は撓骨動脈１２を伝達し、撓骨動脈１２を伝達した振動は振動検出器２２で検出される。振動検出器２２で検出された振動を解析し、励振器２１から誘発された振動と比較することにより血圧情報などを検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、励振器と振動検出器は、特表平９−５０６０２４号公報によると、それぞれ独立して被検体に設置するように記述されている。生体を伝搬した振動を検出し解析することにより生体情報を測定する装置においては、その測定精度を向上するため、励振器と振動検出器を設置する際の相互の位置関係および生体への装着方法が重要な問題であり、特に非観血で連続に生体情報を検出する場合、励振器と振動検出器の位置関係および励振器と振動検出器の生体への装着状態が検出能力を左右することになる。しかし、特表平９−５０６０２４号公報に述べられているような励振器及び振動検出器の設置方法では、励振器及び振動検出器間の位置関係を決定することが難しいという問題があった。そのため、相互の位置関係を決定し易くするために、単に励振器と振動検出器との間に接続部を設けると、励振器で誘発した振動が接続部を直接伝達し、本来測定すべき生体を伝達した振動に重畳して生体情報検出の妨げになるという問題があった。
【０００５】
また、励振器と振動検出器を生体に装着する方法としては、特表平９−５０６０２４号公報に述べられているように、加圧された空気で押し付ける方法や、励振器や振動検出器と同面積の粘着テープを用いる方法などがあるが、加圧された空気で押し付ける方法では必ずしも皮膚に密着させることができず、また、励振器や振動検出器を生体に粘着テープなどを用いて装着する方法によると、励振器や振動検出器と同程度の面積の粘着テープを使用しても、体動などにより皮膚が多少ながらずれることがある。そのため、励振器及び振動検出器を生体の皮膚上に粘着テープなどを用いて装着すると、皮膚のずれと一緒に励振器や振動検出器も測定対象である動脈からずれることになり、安定して生体情報を測定することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、励振器及び振動検出器を生体に装着するに際し、励振器で誘発された振動を振動検出器に直接伝達させることなく、相互の位置関係を容易に決定し、安定して装着し得るようにして、測定精度を向上させることができる優れた生体情報検出センサを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明における生体情報検出センサは、生体の一部に振動を与える励振器と、生体を伝搬した振動を検出する振動検出器と、前記励振器と前記振動検出器との間に振動を伝達しない接続部とを備えるという構成を有している。この構成により、励振器と振動検出器との間に振動を伝達しない接続部を配備することにより、励振器と振動検出器との間の位置関係を決定することができるとともに、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができることとなる。
【０００８】
また、本発明における生体情報検出センサは、前記接続部が振動防止材料からなり、前記励振器と前記振動検出器との間の振動を防止するという構成を有している。この構成により、励振器で誘発された振動が直接振動検出器へ到達しないように、励振器と振動検出器との間に振動を伝達しない接続部を接続することにより、励振器と振動検出器との間の位置関係を決定することができるとともに、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができることとなる。
【０００９】
また、本発明における生体情報検出センサは、前記接続部の振動防止材料が、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたはシリコーンゲル材料であるという構成を有している。この構成により、振動防止材料に天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたはシリコーンゲル材料などを使用することにより、励振器で誘発された振動が直接振動検出器へ到達しないようにして、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができることとなる。
【００１０】
また、本発明における生体情報検出センサは、生体の一部に振動を与える励振器と、生体を伝搬した振動を検出する振動検出器と、前記励振器の筐体と前記振動検出器の筐体とを一体に覆い、振動を防止する材料からなる接続部とを備え、前記励振器と前記振動検出器との間の振動の伝達を防止するという構成を有している。この構成により、励振器と振動検出器とを一体に覆い、励振器と振動検出器との間に振動を伝達しない接続部を設けることにより、接続部に対する励振器及び振動検出器の設定を容易にし、励振器と振動検出器との間の位置関係を決定することができるとともに、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができることとなる。
【００１１】
また、本発明における生体情報検出センサは、前記接続部の振動を防止する材料が、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたはシリコーンゲル材料であるという構成を有している。この構成により、振動防止材料に天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたはシリコーンゲル材料などを使用することにより、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができることとなる。
【００１２】
また、本発明における生体情報検出センサは、生体の一部に振動を与える励振器部分と、生体を伝搬した振動を検出する振動検出器部分と、前記励振器及び前記振動検出器を一体で構成し、前記筐体が前記励振器部分と前記振動検出器部分との間に接続部を有するという構成を有している。この構成により、励振器で誘発された振動が直接振動検出器へ到達しないように、励振器および振動検出器の筐体部と接続部とを一体の構成にすることにより、励振器と振動検出器との間の位置関係を容易に決定することができるとともに、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができることとなる。
【００１３】
また、本発明における生体情報検出センサは、前記筐体が振動防止材料からなり、前記励振器と前記振動検出器との間の振動を防止するという構成を有している。この構成により、励振器で誘発された振動が直接振動検出器へ到達しないように、接続部を有する筐体を振動防止材料で構成にするようにしたことにより、励振器と振動検出器との間の位置関係を決定することができるとともに、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができることとなる。
【００１４】
また、本発明における生体情報検出センサは、前記筐体の振動防止材料が天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたはシリコーンゲル材料であるという構成を有している。この構成により、振動防止材料に天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムまたはシリコーンゲル材料などを使用することにより、励振器で誘発された振動が直接振動検出器へ到達しないようにして、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができることとなる。
【００１５】
以上、要するに、本発明における生体情報検出センサは、生体の一部に振動を与える励振器と、生体を伝搬した振動を検出する振動検出器と、励振器と振動検出器との距離を決定するための接続部とを備え、この接続部は振動を防止する材料を用いて励振器と振動検出器との間に設置することにより、測定精度の低下の原因となる励振器から振動検出器に対する振動が直接伝達しないように構成されたものである。
本発明は、このようにして、励振器から振動検出器に対し直接振動を伝達させることなく、相互の位置関係を容易に決定し、安定に生体に装着し得るようにしたことにより、測定精度の向上を図ることができる優れた生体情報検出センサが得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４に基づき、本発明の第１乃至第３の実施の形態を詳細に説明する。
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態における生体情報検出センサについて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における生体情報検出センサの構成を示す概略断面図である。図１において、励振素子３及び筐体７で構成されている励振器１は生体に振動を誘発させ、生体を伝搬してきた振動を振動検出器２が検出する。また、振動検出器２は励振器１と同様に、振動検出素子４及び筐体８により構成される。励振器信号伝達ケーブル５は励振素子３に接続され、生体情報信号を処理する信号処理装置（図示せず）から出力された励振素子３を振動させる信号を励振素子３に伝送する。検出信号伝達ケーブル６は振動検出素子４で検出された生体情報信号を信号処理装置へ伝送する。また、接続部９は励振器１と振動検出器２との間の間隔をある一定の距離保持するように設けられる。
【００１７】
次に、図１及び図４を参照して、本発明の第１の実施の形態における生体情報検出センサを用いた生体情報の測定動作について説明する。本実施の形態における生体情報検出センサを用いた生体情報の測定動作は、使用する生体情報検出センサを本実施の形態によるものを使用するだけで、上記図４を参照し従来技術として説明した、生体表面から生体内に振動を与えて生体内を伝搬した振動を検出し解析することにより、生体情報を測定する動作と同様である。従って、本第１の実施の形態においても、図４における、励振器２１および振動検出器２２の代わりに、図１に示すような、本実施の形態における励振器１及び振動検出器２を使用し、手首１１の撓骨動脈１２の上に、所定の距離離して皮膚の上から装着する。
【００１８】
そこで、励振器１により誘発された振動は撓骨動脈１２上を伝搬し、その振動は振動検出器２で検出される。撓骨動脈１２を伝搬するよう示した振動波形１０は、励振器１から振動検出器２に対し撓骨動脈１２上を伝搬する振動を模式的に表したものである。振動検出器２で検出された振動は解析され励振器１で誘発された振動と比較することにより血圧の情報などを検出することができる。このような測定動作において、本実施の形態における生体情報検出センサを適用すると、生体を伝搬した振動のみを振動検出器２により検出することができるとともに、励振器１と振動検出器２との間に位置ずれが発生せず位置関係を安定に維持することができるので、従来の生体情報検出センサによる測定に比べ、測定精度を格段に向上させることができる。
【００１９】
以上説明した本実施の形態における励振器１及び振動検出器２の機能を使用して生体情報検出センサの測定動作を実現するためには、図４による動作説明は励振器及び振動検出器自体の説明のため、図４には示していないが、励振器１及び振動検出器２の他、図１に示すような、励振器１を振動させるための信号を伝えるための励振器信号伝達ケーブル５と、振動検出器２で検出された生体情報信号を信号処理装置へ伝送するための検出信号伝達ケーブル６と、励振器信号伝達ケーブル５と検出信号伝達ケーブル６との間を安定に接続するための接続部９とが必要である。また、励振器信号伝達ケーブル５と検出信号伝達ケーブル６とは、図１では、別々に接続されているが、これらを束ねて接続しても良い。
【００２０】
励振器１および振動検出器２の好適な素子としては、ユニモルフ素子やピエゾなどが挙げられる。また、筐体７、８の材料としては、安価で、薬品に対して安定なプラスチックなどの成形品が用いられる。また、励振器信号伝達ケーブル５および検出信号伝達ケーブル６のための好適なケーブルとしては、直径ほぼ１ｍｍ程度の同軸ケーブルが挙げられる。励振器１および振動検出器２の重量は数グラム程度であるが、直径ほぼ１ｍｍ程度の同軸ケーブルで支持するのは困難である。また、生体に励振器１及び振動検出器２を装着する場合には、それらが一体となっていたほうが装着し易い。
【００２１】
接続部９は励振器１と振動検出器２とを一体に接続して、一定の距離を保持するものであるが、単に接続すると、励振器１で誘発された振動が振動検出器２に対し直接伝達されてしまい、本来検出すべき動脈を伝達した振動を検出する際に妨げとなってしまう可能性がある。そこで、本実施の形態における接続部９は、単に接続するだけでなく、励振器１で誘発された振動が振動検出器２に対し直接伝達されないようにするための素材で作られ、振動を防止する機能を併せ持たせるようにする。接続部９の好適な材料としては、振動を吸収拡散させる能力の高い天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゲル材等が用いられる。また、これらを複合した材料、あるいはこれらと異なる材料、またはそれらの材料を複合したものでも、同様に振動を吸収できるものであれば如何なるものてもよい。
【００２２】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、励振器１と振動検出器２との間に接続部９を設置してその間の距離を一定に設定し保持することにより、安定して生体に装着することができるとともに、接続部９に振動防止素材または振動吸収素材を使用することにより、測定精度低下の原因となる励振器から振動検出器に対する直接伝達を防止するようにして、生体を伝搬する振動のみを観測できるようにしたことにより、生体情報計測の精度を向上し、測定の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、励振器１と振動検出器２との間の接続部９はブロックの形状の場合について説明したが、このほか、接続部９の形状を波形や空洞を設けたもの、その他如何なる形状でも、振動の伝達を防止できる形状であれば同様の効果が得られる。
【００２４】
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態における生体情報検出センサについて説明する。図２は本発明の第２の実施の形態における生体情報検出センサの構成を示す概略断面図である。図２において、励振器１、振動検出器２、励振素子３、振動検出素子４、筐体７、８、励振器信号伝達ケーブル５、検出信号伝達ケーブル６は図１に示すものと同様の機能を有する。第２の実施の形態における特徴は接続部１９にあり、この接続部１９は励振器１及び振動検出器２それぞれの筐体７、８を覆うようにして、励振器１と振動検出器２とを接続するよう構成される。
【００２５】
この接続部１９の好適な材料としては、振動を吸収拡散させる能力の高い天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゲル材料等が用いられる。またこれらを複合した材料、あるいはこれらの材料と違う材料を複合したもので振動が吸収できるものであれば、如何なるものでもよい。また、接続部１９とそれぞれの筐体７、８は、着脱可能であり密着するよう構成される。若しくは接着等により固定してもよい。
【００２６】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、励振器１と振動検出器２との間に接続部１９を設置してその間の距離を一定に設定し保持することにより、安定して生体に装着することができるとともに、接続部１９に振動防止素材または振動吸収素材を使用することにより、測定精度低下の原因となる励振器から振動検出器に対する直接伝達を防止するようにして、生体を伝搬する振動のみを観測できるようにしたことにより、生体情報計測の精度を向上し、測定の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
なお、本発明の第２の実施の形態では、励振器１と振動検出器２との間の接続部１９はブロックの形状の場合について説明したが、このほか、接続部１９の形状を波形や空洞を設けたもの、その他如何なる形状においても、振動の伝達を防止できる形状であれば同様の効果が得られる。
【００２８】
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態における生体情報検出センサについて説明する。図３は本発明の第３の実施の形態における生体情報検出センサの構成を示す概略断面図である。図３において、励振素子３、振動検出素子４、励振器信号伝達ケーブル５、検出信号伝達ケーブル６は図１に示すものと同様の機能を有する。第３の実施の形態における特徴は筐体１３にあり、筐体１３は、励振素子３及び振動検出素子４を一体に保持する筐体としての機能と、励振素子３と振動検出素子４とを一定距離離してに固定する接続部としての機能とを併せ持つ筐体である。筐体１３は励振素子３からの振動を筐体１３を通して振動検出素子４に伝達しないような形状、及び材料を用いることが重要である。このような筐体１３の好適な材料としては、励振素子３及び振動検出素子４を保持し、しかも振動を吸収拡散させる能力の高い天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、シリコーンゲル材料等が用いられる。また、これらを複合した材料、あるいはこれらの材料と違う材料を複合したもので振動が吸収できるものであれば、他の材料でもよい。
【００２９】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態における生体情報検出センサは、第１及び第２の実施の形態に示した励振器１と振動検出器２とを１つの筐体１３により一体に保持することにより、安定して生体に装着することができるとともに、励振素子３と振動検出素子４とを接続する機能としての筐体１３に振動防止素材または振動吸収素材を使用することにより、測定精度低下の原因となる励振器から振動検出器に対する直接伝達を防止するようにして、生体を伝搬する振動のみを観測できるようにしたことにより、生体情報計測の精度を向上し、測定の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
なお、本発明の第３の実施の形態では、筐体１３の励振素子３と振動検出素子３とを連結する部分はブロックの形状の場合について説明したが、このほか、筐体１３の接続部分の形状を波形や空洞を設けたもの、その他如何なる形状においても、振動の伝達を防止できる形状であれば同様の効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成され、特に、生体の一部に振動を与える励振器と生体を伝搬した振動を検出する振動検出器との間に接続部を配置してその間の距離を一定に設定し保持することにより、安定して生体に装着することができるとともに、接続部に振動防止素材または振動吸収素材を使用することにより、測定精度低下の原因となる励振器から振動検出器に対する直接伝達を防止するようにして、生体を伝搬する振動のみを観測できるようにしたことにより、生体情報計測の精度を向上し、測定の信頼性を向上させることができるという優れた効果を有する生体情報検出センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における生体情報検出センサの構成を示す概略断面図、
【図２】本発明の第２の実施の形態における生体情報検出センサの構成を示す概略断面図、
【図３】本発明の第３の実施の形態における生体情報検出センサの構成を示す概略断面図、
【図４】従来の生体情報検出センサによる生体情報検出の測定動作を示す図。
【符号の説明】
１ 励振器
２ 振動検出器
３ 励振素子
４ 振動検出素子
５ 励振器信号伝達ケーブル
６ 検出信号伝達ケーブル
７ 筐体
８ 筐体
９ 接続部
１０ 振動波形
１１ 手首
１２ 撓骨動脈
１３ 筐体
２１ 励振器
２２ 振動検出器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a living body information detection sensor for measuring living body information by applying vibration to the inside of a living body from the surface of the living body and detecting and analyzing the vibration propagated in the living body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a sensor for measuring biological information by applying vibration to a living body from the surface of the living body and detecting and analyzing the vibration propagated in the living body, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-506024 discloses this sensor. Such sensors are known. This sensor is composed of an exciter for applying vibration to a living body and a vibration detector for detecting the transmitted vibration. Then, an exciter is arranged on the artery of the patient, and a vibration wave is induced in the blood of the artery by applying a vibration from the surface of the living body to the inside of the living body. By detecting and analyzing the vibration wave that has propagated, the biological information of the patient can be continuously measured.
[0003]
Next, a sensor for measuring biological information described in Japanese Patent Publication No. 9-506024 will be briefly described as a conventional sensor of this type with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a measuring operation of detecting biological information by a conventional biological information detecting sensor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-506024. 4 shows a state in which the exciter 21 and the vibration detector 22 are mounted on the radial artery 12 of the wrist 11 from above the skin, and the vibration waveform 10 shown on the artery is shown. Is a schematic representation of a vibration propagating over an artery. The vibration induced by the exciter 21 is transmitted through the radial artery 12, and the vibration transmitted through the radial artery 12 is detected by the vibration detector 22. By analyzing the vibration detected by the vibration detector 22 and comparing it with the vibration induced from the exciter 21, blood pressure information and the like can be detected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventionally, according to Japanese Patent Publication No. 9-506024, the exciter and the vibration detector are described so as to be independently installed on the subject. In a device that measures biological information by detecting and analyzing vibrations that have propagated through a living body, in order to improve the measurement accuracy, the mutual positional relationship between the exciter and the vibration detector and the method of mounting on the living body Is an important problem, especially when detecting biological information continuously in a non-invasive manner, the positional relationship between the exciter and the vibration detector and the state of attachment of the exciter and the vibration detector to the living body influence the detection ability. become. However, the method of installing the exciter and the vibration detector as described in Japanese Patent Publication No. 9-506024 has a problem that it is difficult to determine the positional relationship between the exciter and the vibration detector. Therefore, if a connection is simply provided between the exciter and the vibration detector in order to easily determine the mutual positional relationship, the vibration induced by the exciter directly transmits the connection, and the living body to be measured originally Is superimposed on the transmitted vibration, which hinders the detection of biological information.
[0005]
Further, as a method of attaching the exciter and the vibration detector to the living body, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-506024, a method of pressing with pressurized air, a method of exciter and a vibration detector, and the like. There is a method using an adhesive tape of the same area, but the method of pressing with pressurized air does not always make it possible to make close contact with the skin, and the exciter or vibration detector is attached to the living body using an adhesive tape According to this method, even if an adhesive tape having the same area as that of the exciter or the vibration detector is used, the skin may be slightly displaced due to body motion or the like. Therefore, if the exciter and the vibration detector are attached to the skin of the living body using adhesive tape, the exciter and the vibration detector will also be displaced from the artery to be measured along with the displacement of the skin, and will be stable. There was a problem that biological information could not be measured.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems.When the exciter and the vibration detector are attached to a living body, the vibration induced by the exciter is not directly transmitted to the vibration detector, and the mutual It is an object of the present invention to provide an excellent biological information detection sensor that can easily determine the positional relationship of the sensor and stably mount the sensor, thereby improving the measurement accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The biological information detection sensor according to the present invention includes an exciter that applies vibration to a part of a living body, a vibration detector that detects vibration transmitted through the living body, and does not transmit vibration between the exciter and the vibration detector. And a connection part. With this configuration, by disposing a connection that does not transmit vibration between the exciter and the vibration detector, the positional relationship between the exciter and the vibration detector can be determined, and the vibration detector Only vibration transmitted through the living body can be detected.
[0008]
Further, the biological information detection sensor according to the present invention has a configuration in which the connection portion is made of a vibration preventing material, and prevents vibration between the exciter and the vibration detector. With this configuration, the exciter and the vibration detector are connected by connecting a connection that does not transmit vibration between the exciter and the vibration detector so that the vibration induced by the exciter does not directly reach the vibration detector. And the vibration detector can detect only the vibration transmitted through the living body.
[0009]
Further, the biological information detection sensor according to the present invention has a configuration in which the vibration preventing material of the connection portion is a natural rubber, a styrene butadiene rubber, a butyl rubber, or a silicone gel material. With this configuration, by using natural rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, or silicone gel material as the vibration prevention material, the vibration induced by the exciter is prevented from directly reaching the vibration detector. Only vibration transmitted through the living body can be detected.
[0010]
Further, the biological information detection sensor according to the present invention is an exciter that applies vibration to a part of a living body, a vibration detector that detects vibration transmitted through the living body, a housing of the exciter, and a housing of the vibration detector. And a connecting portion made of a material for preventing vibration, and preventing transmission of vibration between the exciter and the vibration detector. With this configuration, the exciter and the vibration detector are integrally covered, and a connection that does not transmit vibration is provided between the exciter and the vibration detector, thereby facilitating setting of the exciter and the vibration detector with respect to the connection. Thus, the positional relationship between the exciter and the vibration detector can be determined, and the vibration detector can detect only the vibration transmitted through the living body.
[0011]
Further, the biological information detection sensor according to the present invention has a configuration in which the material for preventing the vibration of the connection portion is a natural rubber, a styrene butadiene rubber, a butyl rubber, or a silicone gel material. With this configuration, by using a natural rubber, a styrene-butadiene rubber, a butyl rubber, a silicone gel material, or the like as the vibration prevention material, the vibration detector can detect only the vibration transmitted through the living body.
[0012]
Further, the biological information detection sensor according to the present invention is configured such that an exciter portion that applies vibration to a part of a living body, a vibration detector portion that detects vibration transmitted through the living body, the exciter and the vibration detector are integrally formed. And the said housing has the structure which has a connection part between the said exciter part and the said vibration detector part. With this configuration, the exciter and the vibration detector are integrally formed with the housing and the connection part of the vibration detector so that the vibration induced by the exciter does not directly reach the vibration detector. In addition to being able to easily determine the positional relationship with the device, the vibration detector can detect only the vibration transmitted through the living body.
[0013]
Further, the biological information detection sensor according to the present invention has a configuration in which the housing is made of a vibration preventing material, and prevents vibration between the exciter and the vibration detector. With this configuration, the housing having the connection portion is made of a vibration-preventing material so that the vibration induced by the exciter does not directly reach the vibration detector. It is possible to determine the positional relationship between them, and the vibration detector can detect only the vibration transmitted through the living body.
[0014]
Further, the biological information detection sensor according to the present invention has a configuration in which the vibration preventing material of the housing is a natural rubber, a styrene butadiene rubber, a butyl rubber, or a silicone gel material. With this configuration, by using natural rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, or silicone gel material as the vibration prevention material, the vibration induced by the exciter is prevented from directly reaching the vibration detector. Only vibration transmitted through the living body can be detected.
[0015]
In summary, the biological information detection sensor according to the present invention determines an exciter that applies vibration to a part of a living body, a vibration detector that detects vibration transmitted through the living body, and a distance between the exciter and the vibration detector. And a connection part for the vibration detector, which is installed between the exciter and the vibration detector by using a material for preventing vibration. The vibration is not directly transmitted.
Thus, the present invention makes it possible to easily determine a mutual positional relationship without transmitting vibration directly from an exciter to a vibration detector, and to stably mount the device on a living body, thereby improving measurement accuracy. An excellent biological information detection sensor capable of improving the quality is obtained.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, first to third embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, a biological information detection sensor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the configuration of the biological information detection sensor according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an exciter 1 composed of an excitation element 3 and a housing 7 induces vibration in a living body, and a vibration detector 2 detects the vibration transmitted through the living body. Further, the vibration detector 2 includes the vibration detection element 4 and the housing 8 similarly to the exciter 1. The exciter signal transmission cable 5 is connected to the excitation element 3 and transmits to the excitation element 3 a signal that vibrates the excitation element 3 output from a signal processing device (not shown) that processes a biological information signal. The detection signal transmission cable 6 transmits the biological information signal detected by the vibration detection element 4 to a signal processing device. The connection section 9 is provided so as to maintain a certain distance between the exciter 1 and the vibration detector 2.
[0017]
Next, an operation of measuring biological information using the biological information detection sensor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The measurement operation of the biological information using the biological information detection sensor in the present embodiment uses only the biological information detection sensor to be used according to the present embodiment, and has been described as the prior art with reference to FIG. This is the same as the operation of measuring biological information by applying vibration to the living body from the surface of the living body and detecting and analyzing the vibration propagated in the living body. Therefore, also in the first embodiment, the exciter 1 and the vibration detector 2 according to the present embodiment as shown in FIG. 1 are used instead of the exciter 21 and the vibration detector 22 in FIG. Then, the wrist 11 is worn over the skin at a predetermined distance above the radial artery 12.
[0018]
Then, the vibration induced by the exciter 1 propagates on the radial artery 12, and the vibration is detected by the vibration detector 2. The vibration waveform 10 shown to propagate through the radial artery 12 is a schematic representation of the vibration propagating on the radial artery 12 from the exciter 1 to the vibration detector 2. The vibration detected by the vibration detector 2 is analyzed and compared with the vibration induced by the exciter 1 to detect blood pressure information and the like. In such a measurement operation, when the biological information detection sensor according to the present embodiment is applied, only the vibration transmitted through the living body can be detected by the vibration detector 2, and the vibration between the exciter 1 and the vibration detector 2 can be detected. Since the positional relationship can be stably maintained without generating a positional deviation, the measurement accuracy can be remarkably improved as compared with the measurement by the conventional biological information detection sensor.
[0019]
In order to realize the measurement operation of the biological information detection sensor using the functions of the exciter 1 and the vibration detector 2 in the present embodiment described above, the operation description according to FIG. Although not shown in FIG. 4 for explanation, in addition to the exciter 1 and the vibration detector 2, an exciter signal transmission cable 5 for transmitting a signal for vibrating the exciter 1 as shown in FIG. And a detection signal transmission cable 6 for transmitting the biological information signal detected by the vibration detector 2 to the signal processing device, and a stable connection between the exciter signal transmission cable 5 and the detection signal transmission cable 6. Connection section 9 is required. The exciter signal transmission cable 5 and the detection signal transmission cable 6 are separately connected in FIG. 1, but they may be bundled and connected.
[0020]
Suitable elements of the exciter 1 and the vibration detector 2 include a unimorph element and a piezo. As the material of the housings 7 and 8, a molded product such as plastic which is inexpensive and stable to chemicals is used. Suitable cables for the exciter signal transmission cable 5 and the detection signal transmission cable 6 include a coaxial cable having a diameter of about 1 mm. The weight of the exciter 1 and the vibration detector 2 is about several grams, but it is difficult to support them with a coaxial cable having a diameter of about 1 mm. In addition, when the exciter 1 and the vibration detector 2 are mounted on a living body, it is easier to mount them when they are integrated.
[0021]
The connecting portion 9 connects the exciter 1 and the vibration detector 2 integrally and keeps a fixed distance. However, when simply connected, the vibration induced by the exciter 1 causes the vibration detector 2 to There is a possibility that the vibrations are directly transmitted, which hinders the detection of the vibration transmitted through the artery to be detected. Therefore, the connecting portion 9 in the present embodiment is made of a material for preventing the vibration induced by the exciter 1 from being directly transmitted to the vibration detector 2 in addition to simply connecting, and preventing the vibration. Function to perform Suitable materials for the connecting portion 9 include natural rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, and silicone gel material having a high ability to absorb and diffuse vibration. In addition, any material that is a composite of these materials, a material different from these materials, or a compound of those materials may be used as long as it can absorb vibration.
[0022]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the connecting portion 9 is provided between the exciter 1 and the vibration detector 2 and the distance between them is set and maintained to be stable. By using a vibration-preventing material or a vibration-absorbing material for the connection portion 9 to prevent direct transmission from the exciter to the vibration detector, which causes a reduction in measurement accuracy, Since only the vibration propagating through the living body can be observed, the accuracy of the biological information measurement can be improved, and the reliability of the measurement can be improved.
[0023]
In the present embodiment, the case where the connecting portion 9 between the exciter 1 and the vibration detector 2 has the shape of a block has been described. In addition, the connecting portion 9 may be provided with a waveform or a cavity. The same effect can be obtained with any other shape as long as the shape can prevent transmission of vibration.
[0024]
Next, a biological information detection sensor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic sectional view showing the configuration of the biological information detection sensor according to the second embodiment of the present invention. 2, the exciter 1, the vibration detector 2, the excitation element 3, the vibration detection element 4, the housings 7, 8, the exciter signal transmission cable 5, and the detection signal transmission cable 6 have the same functions as those shown in FIG. Having. The feature of the second embodiment resides in a connecting portion 19, which covers the casings 7 and 8 of the exciter 1 and the vibration detector 2, respectively. Are connected.
[0025]
Suitable materials for the connecting portion 19 include natural rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, and silicone gel material having a high ability to absorb and diffuse vibration. In addition, any material may be used as long as it can absorb vibration by using a composite material of these materials or a composite material different from these materials. Further, the connecting portion 19 and the respective housings 7 and 8 are configured to be detachable and closely adhered. Alternatively, they may be fixed by adhesion or the like.
[0026]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the connecting portion 19 is provided between the exciter 1 and the vibration detector 2, and the distance between the connecting portions 19 is set and maintained to be stable. By using a vibration-preventing material or a vibration-absorbing material for the connecting portion 19, direct transmission from the exciter, which causes a reduction in measurement accuracy, to the vibration detector, can be prevented. Since only the vibration propagating through the living body can be observed, the accuracy of the biological information measurement can be improved, and the reliability of the measurement can be improved.
[0027]
In the second embodiment of the present invention, the case where the connecting portion 19 between the exciter 1 and the vibration detector 2 has the shape of a block has been described. The same effect can be obtained with a cavity or any other shape as long as the shape can prevent transmission of vibration.
[0028]
Next, a biological information detection sensor according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic sectional view showing the configuration of the biological information detection sensor according to the third embodiment of the present invention. 3, the excitation element 3, the vibration detection element 4, the exciter signal transmission cable 5, and the detection signal transmission cable 6 have the same functions as those shown in FIG. The feature of the third embodiment resides in the housing 13. The housing 13 has a function as a housing for integrally holding the excitation element 3 and the vibration detection element 4, and the excitation element 3 and the vibration detection element 4. It is a housing that also has a function as a connection unit that is fixed at a fixed distance. It is important to use a shape and a material for the casing 13 so that the vibration from the excitation element 3 is not transmitted to the vibration detecting element 4 through the casing 13. As a preferable material of such a casing 13, a natural rubber, a styrene butadiene rubber, a butyl rubber, a silicone gel material or the like which holds the excitation element 3 and the vibration detection element 4 and has a high ability to absorb and diffuse vibration is used. . In addition, any other material may be used as long as it can absorb vibration by combining these materials or combining different materials from these materials.
[0029]
As described above, in the biological information detection sensor according to the third embodiment of the present invention, the exciter 1 and the vibration detector 2 shown in the first and second embodiments are combined by one housing 13. By holding it integrally, it can be stably attached to a living body, and by using a vibration-preventing material or a vibration-absorbing material for the housing 13 as a function of connecting the excitation element 3 and the vibration detection element 4. By preventing direct transmission from the exciter to the vibration detector, which causes a decrease in measurement accuracy, and observing only the vibration propagating in the living body, the accuracy of biological information measurement has been improved, Reliability can be improved.
[0030]
In the third embodiment of the present invention, the case where the portion connecting the excitation element 3 and the vibration detecting element 3 of the housing 13 has a block shape has been described. The same effect can be obtained in any shape having a waveform or a cavity as long as the shape can prevent transmission of vibration.
[0031]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and in particular, arranges a connecting portion between an exciter that applies vibration to a part of a living body and a vibration detector that detects vibration transmitted through the living body, and keeps a distance between the connecting portions. It can be stably attached to the living body by setting and holding it. By preventing direct transmission and observing only vibrations propagating in the living body, the living body has an excellent effect of improving the accuracy of measuring biological information and improving the reliability of the measurement. An information detection sensor can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration of a biological information detection sensor according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a biological information detection sensor according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating a configuration of a biological information detection sensor according to a third embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing a measurement operation of detecting biological information by a conventional biological information detection sensor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exciter 2 Vibration detector 3 Exciting element 4 Vibration detecting element 5 Exciter signal transmission cable 6 Detection signal transmission cable 7 Housing 8 Housing 9 Connection part 10 Vibration waveform 11 Wrist 12 Radial artery 13 Housing 21 Exciter 22 Vibration detector
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