JP4452824B2 - Arterial blood vessel detection device, blood pressure measurement device, and pressure pulse wave detection device - Google Patents

Arterial blood vessel detection device, blood pressure measurement device, and pressure pulse wave detection device Download PDF

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JP4452824B2 JP2003419726A JP2003419726A JP4452824B2 JP 4452824 B2 JP4452824 B2 JP 4452824B2 JP 2003419726 A JP2003419726 A JP 2003419726A JP 2003419726 A JP2003419726 A JP 2003419726A JP 4452824 B2 JP4452824 B2 JP 4452824B2
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

本発明は、光センサから照射される光を用いて皮膚下の動脈を検出する動脈血管検出装置、皮膚上から動脈を押圧する押圧部材の押圧力を変化させる過程で、上記光センサから照射された光が動脈などの生体組織内で反射または散乱させられた二次光(すなわち反射光または散乱光)が表す脈波の変化に基づいて血圧を測定する血圧測定装置、および上記動脈血管検出装置により動脈位置を決定して圧脈波を検出する圧脈波検出装置に関する。   The present invention relates to an arterial blood vessel detection device for detecting an artery under the skin using light emitted from an optical sensor, and in the process of changing the pressing force of a pressing member that presses the artery from above the skin. Blood pressure measuring device for measuring blood pressure based on a change in pulse wave represented by secondary light (that is, reflected light or scattered light) reflected or scattered in living tissue such as an artery, and the arterial blood vessel detection device The present invention relates to a pressure pulse wave detection device that determines an arterial position and detects a pressure pulse wave.

心血管系機能の診断のために、生体内の動脈を検出して、その動脈の圧力すなわち血圧を測定したり、その動脈からの圧脈波を測定することが広く行われている。たとえば、特許文献1に記載された圧脈波検出装置では、多数の圧力検出素子(センサアレイ)が埋設された押圧面で動脈を押圧したとき、最も大きな信号を出力する圧力検出素子が最適位置の圧力検出素子として決定され、その最適位置の圧力検出素子により検出される圧脈波が出力されるようになっている。
実開05−020709号公報
For diagnosis of cardiovascular function, it is widely performed to detect an artery in a living body and measure the pressure of the artery, that is, the blood pressure, or measure the pressure pulse wave from the artery. For example, in the pressure pulse wave detection device described in Patent Document 1, when the artery is pressed by a pressing surface in which a large number of pressure detection elements (sensor arrays) are embedded, the pressure detection element that outputs the largest signal is the optimal position. The pressure pulse wave detected by the pressure detection element at the optimum position is output.
Japanese Utility Model Publication No. 05-020709

しかし、上記のような多数の圧力検出素子が埋設された押圧面を備えた圧脈波検出装置では、半導体基板にホトリソグラフィーを多用して感圧抵抗体を含む電橋(ブリッジ)を圧力検出素子毎に構成するという高度な加工や計測技術が必要とされるので、コスト高となる。   However, in the pressure pulse wave detection device having a pressing surface in which a large number of pressure detection elements are embedded as described above, a photobridge (bridge) including a pressure sensitive resistor is pressure-detected by heavily using photolithography on a semiconductor substrate. Since advanced processing and measurement techniques for configuring each element are required, the cost increases.

本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、皮下動脈の血管位置を容易且つ高精度に検出することができる動脈血管検出装置、構造が簡単で低コスト化が可能な血圧測定装置、構造が簡単で高精度な圧脈波を測定することができる圧脈波検出装置を提供することにある。   The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an arterial blood vessel detection device that can easily and highly accurately detect a blood vessel position of a subcutaneous artery, and has a simple and low structure. An object of the present invention is to provide a blood pressure measurement device capable of reducing costs and a pressure pulse wave detection device capable of measuring a pressure pulse wave with a simple structure and high accuracy.

前記目的を達成するための第1発明は、生体の皮膚上に装着される本体を有し、その本体が、前記生体内の動脈に向かって皮膚上から所定波長の光を照射する発光素子と、その発光素子から発光された光が生体組織内で反射または散乱させられて生じた光を受光するために、その発光素子を挟んでその発光素子から等距離に配置された2つの受光素子と、をそれぞれ備えた2つの光センサ装置と、その2つの光センサ装置の間に配置され、前記生体の皮膚を圧力可変に押圧する押圧部材とを含むことを特徴とする動脈血管検出装置である。   A first invention for achieving the above object has a main body mounted on the skin of a living body, and the main body emits light of a predetermined wavelength from the skin toward the artery in the living body. Two light receiving elements disposed at an equal distance from the light emitting element with the light emitting element sandwiched therebetween in order to receive light generated by reflection or scattering of light emitted from the light emitting element in the living tissue , And two pressure sensor devices, and a pressure member that is disposed between the two light sensor devices and variably presses the skin of the living body. .

第2発明は、第1発明の動脈血管検出装置において、前記発光素子として、中心波長が530nm〜570nmの範囲内である光を発光する第1波長発光素子と、赤色光または近赤外光を発光する第2波長発光素子とを備えていることを特徴とする。   According to a second invention, in the arterial blood vessel detection device according to the first invention, as the light emitting element, a first wavelength light emitting element that emits light having a center wavelength within a range of 530 nm to 570 nm, and red light or near infrared light. And a second wavelength light emitting element that emits light.

第3発明は、第1発明または第2発明の動脈血管検出装置において、前記本体を、前記2つの光センサ装置および前記押圧部材の配列方向に対して直交方向に平行移動させる直交方向移動装置と、前記本体をその本体を含む平面内で回転させる回転装置とを、さらに含み、その直交方向移動装置と回転装置とにより、前記2つの光センサ装置にそれぞれ備えられた一対の受光素子により検出される脈波強度が同じになり、且つ、それぞれの強度が最大となるように、前記本体を位置決めすることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the arterial blood vessel detection device according to the first or second aspect, an orthogonal direction moving device that translates the main body in a direction orthogonal to the arrangement direction of the two photosensor devices and the pressing member; A rotating device that rotates the main body in a plane including the main body, and is detected by a pair of light receiving elements respectively provided in the two photosensor devices by the orthogonal direction moving device and the rotating device. The main bodies are positioned so that the pulse wave intensities are the same and the respective intensities are maximized.

第4発明は、生体の皮膚上に装着される本体を有し、その本体は、2つの光センサ装置と、その2つの光センサ装置の間に配置され、前記生体の皮膚を圧力可変に押圧する押圧部材とを含み、その光センサ装置は、前記生体内の動脈に向かって皮膚上から所定波長の光を照射する複数の発光素子がその2つの光センサ装置および前記押圧部材の配列方向に対して直交する方向に一列に配列されるとともに、その発光素子から発光された光が生体組織内で反射または散乱させられて生じた光を受光するための受光素子を備えていることを特徴とする動脈血管検出装置である。   4th invention has a main body mounted | worn on the skin of a biological body, The main body is arrange | positioned between two optical sensor apparatuses and the two optical sensor apparatuses, and presses the said biological body skin in a variable pressure The light sensor device includes a plurality of light emitting elements that emit light of a predetermined wavelength from the skin toward the in-vivo artery in the arrangement direction of the two light sensor devices and the pressure member. The light-receiving elements are arranged in a row in a direction perpendicular to the light-emitting elements, and light-receiving elements for receiving light generated by reflection or scattering of light emitted from the light-emitting elements in the living tissue are provided. This is an arterial blood vessel detection device.

第5発明は、第4発明の動脈血管検出装置であって、前記2つの光センサ装置にそれぞれ一列に配列されている複数の発光素子を順次発光させる発光制御手段と、その発光制御手段により複数の発光素子が順次発光させられたときに前記受光素子により検出される複数の脈波の向きを互いに比較すること、または、該複数の脈波の大きさを互いに比較することに基づいて、一方の光センサ装置下における前記動脈の位置、および他方の光センサ装置下における前記動脈の位置をそれぞれ決定する動脈位置決定手段とを、さらに含むことを特徴とする。   A fifth invention is an arterial blood vessel detection device according to the fourth invention, wherein a plurality of light emitting control means for sequentially emitting light from a plurality of light emitting elements arranged in a line in each of the two optical sensor devices, and a plurality of light emitting control means. Based on comparing the directions of the plurality of pulse waves detected by the light receiving element when the light emitting elements are sequentially emitted, or comparing the magnitudes of the plurality of pulse waves with each other, And an artery position determining means for determining the position of the artery under the other optical sensor device and the position of the artery under the other optical sensor device.

第6発明は、第5発明の動脈血管検出装置であって、前記本体を、前記2つの光センサ装置および前記押圧部材の配列方向に対して直交方向に平行移動させる直交方向移動装置と、前記本体をその本体を含む平面内で回転させる回転装置と、前記動脈位置決定手段において、前記2つの光センサ装置にそれぞれ一列に配列されている複数の発光素子のうち、配列の中央の発光素子下に前記動脈の位置が決定されるように、前記直交方向移動装置と回転装置を用いて前記本体の位置を粗調整した後、前記受光素子により検出されるその配列の中央の発光素子からの信号強度が最大となるように前記本体の位置を微調整する最適本体位置制御手段とを、さらに含むことを特徴とする。     A sixth invention is the arterial blood vessel detection device according to the fifth invention, wherein the main body is translated in a direction perpendicular to the arrangement direction of the two photosensor devices and the pressing member, A rotating device that rotates a main body in a plane including the main body, and a plurality of light emitting elements arranged in a line in each of the two photosensor devices in the arterial position determining means, After the coarse adjustment of the position of the main body using the orthogonal direction moving device and the rotating device so that the position of the artery is determined, the signal from the light emitting element at the center of the array detected by the light receiving element It further includes optimum body position control means for finely adjusting the position of the body so as to maximize the strength.

第7発明は、生体の血圧値を測定する血圧測定装置であって、第1発明乃至第6発明のいずれかの動脈血管検出装置と、その動脈血管検出装置の押圧部材の押圧力が連続的に変化させられる過程で、前記2つの光センサ装置のうち前記動脈の下流側に位置させられた光センサ装置に備えられた受光素子により逐次検出される脈波強度が、予め定められた状態になったときの前記押圧部材の押圧力に基づいて、前記生体の最高血圧値を決定する最高血圧値決定手段とを含むことを特徴とする。   A seventh invention is a blood pressure measurement device for measuring a blood pressure value of a living body, and the arterial blood vessel detection device according to any one of the first to sixth inventions and the pressing force of the pressing member of the arterial blood vessel detection device are continuous. The pulse wave intensity sequentially detected by the light receiving element provided in the optical sensor device located downstream of the artery among the two optical sensor devices is changed to a predetermined state in the process of being changed to And a systolic blood pressure value determining means for determining the systolic blood pressure value of the living body based on the pressing force of the pressing member when it becomes.

第8発明は、第7発明の血圧測定装置において、前記最高血圧値決定手段が、前記動脈血管検出装置の押圧部材の押圧力が連続的に変化させられる過程で、前記2つの光センサ装置のうち前記動脈の下流側に位置させられた光センサ装置に備えられた受光素子により逐次検出される脈波強度が、0に近い予め設定された判断基準値を境界とする所定範囲を超えたときの前記押圧部材の押圧力に基づいて、前記生体の最高血圧値を決定することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the blood pressure measurement device according to the seventh aspect of the present invention, in the process in which the maximum blood pressure value determining means continuously changes the pressing force of the pressing member of the arterial blood vessel detection device, When the pulse wave intensity sequentially detected by the light receiving element provided in the optical sensor device located downstream of the artery exceeds a predetermined range having a preset judgment reference value close to 0 as a boundary The maximum blood pressure value of the living body is determined based on the pressing force of the pressing member.

第9発明は、第7発明または第8発明の血圧測定装置において、前記動脈血管検出装置の押圧部材の押圧力が連続的に変化させられる過程で、一方の光センサ装置に備えられた受光素子により検出される脈波形と、他方の光センサ装置に備えられた受光素子により検出される脈波形とを比較し、2つの脈波形の下部形状が略等しくなったときの前記押圧部材の押圧力に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する最低血圧値決定手段を、さらに含むことを特徴とする。   A ninth invention is the blood pressure measurement device according to the seventh or eighth invention, wherein the light receiving element provided in one of the optical sensor devices in the process of continuously changing the pressing force of the pressing member of the arterial blood vessel detection device Is compared with the pulse waveform detected by the light receiving element provided in the other optical sensor device, and the pressing force of the pressing member when the lower shapes of the two pulse waveforms are substantially equal And further comprising a minimum blood pressure value determining means for determining a minimum blood pressure value of the living body.

第10発明は、生体からの圧脈波を検出する圧脈波検出装置であって、第9発明の血圧測定装置を有し、その血圧測定装置に含まれる前記押圧部材の押圧面に設けられ、前記生体からの圧脈波を検出する圧力検出素子と、その血圧測定装置により決定された最高血圧値および最低血圧値に基づいて平均血圧値を決定し、連続的に圧脈波を検出するために、前記押圧部材の押圧力をその平均血圧値に維持する最適押圧力制御手段とを、さらに含むことを特徴とする。   A tenth aspect of the present invention is a pressure pulse wave detection device for detecting a pressure pulse wave from a living body, which has the blood pressure measurement device according to the ninth aspect and is provided on a pressing surface of the pressing member included in the blood pressure measurement device. A pressure detecting element for detecting a pressure pulse wave from the living body, and an average blood pressure value is determined based on a maximum blood pressure value and a minimum blood pressure value determined by the blood pressure measuring device, and the pressure pulse wave is continuously detected. Therefore, it further includes optimum pressing force control means for maintaining the pressing force of the pressing member at the average blood pressure value.

上記第1発明よれば、光センサ装置には、発光素子から発光された光が生体組織内で反射または散乱して生じた光を受光するための2つの受光素子が、発光素子を挟んで発光素子から等距離に備えられているので、2つの受光素子により検出される光の強度が等しくなるように光センサ装置の位置決め操作をすると、光センサ装置の発光素子が動脈の真上に位置する。この位置決め操作を2つの光センサ装置についてそれぞれ行えば、一定区間の動脈を容易に検出することができる。また、押圧部材は、2つの光センサ装置の間に配置されているので、確実に動脈を押圧することができる。   According to the first invention, in the optical sensor device, the two light receiving elements for receiving the light generated by the light emitted from the light emitting elements being reflected or scattered in the living tissue emit light with the light emitting elements sandwiched therebetween. Since it is provided at an equal distance from the element, when the positioning operation of the optical sensor device is performed so that the intensity of light detected by the two light receiving elements becomes equal, the light emitting element of the optical sensor device is positioned directly above the artery . If this positioning operation is performed for each of the two optical sensor devices, an artery in a certain section can be easily detected. Moreover, since the pressing member is arrange | positioned between two optical sensor apparatuses, it can press an artery reliably.

第2発明によれば、530nm〜570nmの波長の光を発光する第1波長発光素子と、赤色光または近赤外光を発光する第2波長発光素子とが備えられており、530nm〜570nmの波長の光を発光する第1波長発光素子が動脈の真上付近に位置するときは、その光が生体組織内で反射または散乱させられた二次光が表す脈波は、赤色光または近赤外光が生体組織内で反射または散乱させられて生じた脈波に対して反転するが、第1波長発光素子が動脈の真上付近にないときは、二次光が表す脈波は、赤色光または近赤外光の二次光が表す脈波に対して反転しないので、第1波長発光素子から発光された光の二次光が表す脈波が、赤色光または近赤外光の二次光が表す脈波に対して反転するように位置決めすることにより、第1波長発光素子が動脈の上部に位置するように、動脈血管検出装置の位置を粗調整することができる。   According to the second invention, a first wavelength light emitting element that emits light having a wavelength of 530 nm to 570 nm and a second wavelength light emitting element that emits red light or near infrared light are provided, and the light source has a wavelength of 530 nm to 570 nm. When the first wavelength light emitting element that emits light of a wavelength is located near the artery, the pulse wave represented by the secondary light reflected or scattered in the living tissue is red light or near red When external light is reflected or scattered in the living tissue, the pulse wave is inverted, but when the first wavelength light emitting element is not near the artery, the pulse wave represented by the secondary light is red. Since the pulse wave represented by the secondary light of the light emitted from the first wavelength light emitting element is not inverted with respect to the pulse wave represented by the secondary light of the light or near infrared light, the pulse wave represented by the secondary light of the light emitted from the first wavelength light emitting element By positioning so as to be inverted with respect to the pulse wave represented by the next light, the first wavelength is generated. Elements so as to be located on top of the artery can be roughly adjusted position of the arterial blood vessel detection device.

第3発明によれば、前記2つの光センサ装置にそれぞれ備えられた一対の受光素子により検出される脈波強度が同じになり、且つ、それぞれの強度が最大となるようにするための前記本体の移動を自動で行うことができる。   According to the third invention, the main body for making the pulse wave intensities detected by the pair of light receiving elements respectively provided in the two photosensor devices the same, and maximizing the intensity of each. Can be moved automatically.

第4発明によれば、2つの光センサ装置には、それぞれ、発光素子が一列に配列されているとともに、発光素子から発光された光が生体組織内で反射または散乱して生じた光を受光する受光素子が備えられていることから、発光素子の配列方向が動脈と交差するように本体を皮膚上に装着した場合、その一列に配列された発光素子を順次発光させたときに受光素子により検出される複数の脈波を比較すると、動脈の真上またはそれに近い位置の発光素子からの脈波は、動脈の上部から離れている多数の発光素子からの脈波に対して反転するとともに、脈波の大きさが他の脈波よりも大きくなるので、受光素子により検出される複数の脈波の向きまたは脈波の大きさを相互に比較することで、一方の光センサ装置下における動脈の位置および他方の光センサ装置下における動脈のおおよその位置を決定することができ、また、この動脈のおおよその位置の決定は、一列に配列された複数の発光素子を一回ずつ発光させるだけでよいので、迅速に行うことができる。また、動脈のおおよその位置を迅速に決定できることから、迅速に本体を適切な位置に位置させることができる。さらに、2つの光センサ装置の位置を適切な位置に決定することにより、2つの光センサ装置の間に配置されている押圧部材も、確実に動脈を押圧することができる。   According to the fourth invention, the two photosensor devices each have the light emitting elements arranged in a line, and receive light generated by reflection or scattering of light emitted from the light emitting elements in the living tissue. When the main body is mounted on the skin so that the arrangement direction of the light emitting elements intersects with the artery, the light receiving elements are arranged when the light emitting elements arranged in a row are sequentially emitted. Comparing a plurality of detected pulse waves, the pulse wave from the light emitting element directly above or close to the artery is inverted with respect to the pulse waves from a number of light emitting elements distant from the upper part of the artery, Since the magnitude of the pulse wave is larger than that of the other pulse waves, the arteries under one of the optical sensor devices can be compared by comparing the directions of the plurality of pulse waves or the magnitudes of the pulse waves detected by the light receiving element. Position and other The approximate position of the artery under the optical sensor device can be determined, and the determination of the approximate position of the artery only needs to cause a plurality of light emitting elements arranged in a row to emit light once, Can be done quickly. In addition, since the approximate position of the artery can be determined quickly, the main body can be quickly positioned at an appropriate position. Furthermore, by determining the positions of the two optical sensor devices to be appropriate positions, the pressing member disposed between the two optical sensor devices can also reliably press the artery.

第5発明によれば、発光制御手段および動脈位置決定手段により、一方の光センサ装置下における動脈の位置および他方の光センサ装置下におけるおおよその動脈の位置を自動的に決定することができる。   According to the fifth aspect, the light emission control means and the arterial position determining means can automatically determine the position of the artery under one of the optical sensor devices and the approximate position of the artery under the other optical sensor device.

第6発明によれば、最適本体位置制御手段により、前記本体の中央下に動脈が位置するように自動で本体が移動させられる。   According to the sixth aspect of the present invention, the main body is automatically moved by the optimum main body position control means so that the artery is located below the center of the main body.

第7発明および第8発明には、押圧力が連続的に高められる場合と、押圧力が、一旦、最高血圧値よりも高い値まで高められた後に、連続的に低下させられる場合とがあり、押圧力が連続的に高められる場合には、所定範囲の下限値が前記判断基準値となり、押圧力が、一旦、最高血圧値よりも高い値まで高められた後に、連続的に低下させられる場合には、所定範囲の上限値が前記判断基準値となる。
そして、押圧部材の押圧力が連続的に高められていく場合、押圧力の上昇に伴い、下流側の光センサ装置に備えられた受光素子により検出される脈波の強度は減少していき、その押圧力が皮膚下の動脈の最高血圧値と等しいか、またはそれよりも高くなって血流が遮断されると、遮断部位の下流では血流がなくなるので、脈波強度が極めて小さくなり、脈波強度は所定範囲の下側となるので、そのときの押圧力に基づいて最高血圧値が決定できる。一方、押圧力が、一旦、最高血圧値よりも高い値まで高められた後に、連続的に低下させられる場合、押圧力の低下開始当初は血流が遮断されているので、下流側の光センサ装置に備えられた受光素子により検出される脈波の強度は極めて小さいが、その押圧力が皮膚下の動脈の最高血圧値と等しいか、またはそれよりも低くなって動脈内で血流が再開すると、脈波強度は大きくなり所定範囲の上側となるので、そのときの押圧力に基づいて最高血圧値が決定できる。
In the seventh and eighth inventions, there are a case where the pressing force is continuously increased and a case where the pressing force is once decreased to a value higher than the maximum blood pressure value and then continuously decreased. When the pressing force is continuously increased, the lower limit value of the predetermined range becomes the determination reference value, and after the pressing force is once increased to a value higher than the maximum blood pressure value, it is continuously decreased. In this case, the upper limit value of the predetermined range becomes the determination reference value.
Then, when the pressing force of the pressing member is continuously increased, the intensity of the pulse wave detected by the light receiving element provided in the downstream optical sensor device decreases as the pressing force increases, If the pressing force is equal to or higher than the maximum blood pressure value of the artery under the skin and the blood flow is blocked, the blood flow disappears downstream of the blocking site, so the pulse wave intensity becomes extremely small, Since the pulse wave intensity falls below the predetermined range, the maximum blood pressure value can be determined based on the pressing force at that time. On the other hand, when the pressing force is once increased to a value higher than the maximum blood pressure value and then continuously decreased, the blood flow is blocked at the beginning of the pressing force reduction, so the downstream optical sensor The intensity of the pulse wave detected by the light receiving element provided in the device is very small, but the pressure is equal to or lower than the maximum blood pressure value of the artery under the skin, and blood flow resumes in the artery. Then, since the pulse wave intensity increases and becomes higher than the predetermined range, the maximum blood pressure value can be determined based on the pressing force at that time.

第9発明によれば、押圧部材の押圧力が、その押圧部材によって押圧されている動脈の最低血圧値を含む範囲で連続的変化させられるが、押圧部材の押圧力がその動脈の最低血圧値よりも低い場合には、押圧部材の押圧によって動脈の血流はほとんど減少させられないので、上流側の受光素子により検出される脈波の形状と、下流側の受光素子により検出される脈波の形状はそれほど違わないが、押圧部材の押圧力がその動脈の最低血圧値よりも高い場合、動脈圧よりも押圧部材の押圧力が勝っている期間は下流側の受光素子により検出される信号が増加しないことから、下流側の受光素子により検出される脈波は下部が切り取られたような形状となるので、上流側の受光素子により検出される脈波の下部形状と、下流側の受光素子により検出される脈波の下部形状との比較に基づいて最低血圧値が決定できる。   According to the ninth invention, the pressing force of the pressing member is continuously changed in a range including the minimum blood pressure value of the artery pressed by the pressing member, but the pressing force of the pressing member is the minimum blood pressure value of the artery. If the pressure is lower than that, the arterial blood flow is hardly reduced by the pressing of the pressing member, so the shape of the pulse wave detected by the upstream light receiving element and the pulse wave detected by the downstream light receiving element However, when the pressing force of the pressing member is higher than the minimum blood pressure value of the artery, the signal detected by the downstream light receiving element during the period when the pressing force of the pressing member is higher than the arterial pressure. Therefore, the pulse wave detected by the downstream light receiving element is shaped as if the lower part was cut off. Therefore, the lower part of the pulse wave detected by the upstream light receiving element and the downstream light receiving element Check by element Diastolic blood pressure can be determined based on the comparison of the lower shape of the pulse wave.

第10発明によれば、実際に測定された最高血圧値および最低血圧値に基づいて平均血圧値が決定されて、その平均血圧値にて押圧部材が皮膚を押圧する状態で、押圧部材の押圧面に備えられた圧力検出素子により圧脈波が検出されるので、動脈血管の一部が略偏平に押しつぶされた状態で圧脈波が検出されるので、簡単な構造により、血管内圧力を正確に表す圧脈波を連続的に検出することができる。   According to the tenth invention, the average blood pressure value is determined based on the actually measured maximum blood pressure value and minimum blood pressure value, and the pressing member presses the skin with the average blood pressure value pressing the skin. Since the pressure pulse wave is detected by the pressure detection element provided on the surface, the pressure pulse wave is detected in a state where a part of the arterial blood vessel is almost flattened, so that the pressure in the blood vessel can be reduced with a simple structure. It is possible to continuously detect a pressure pulse wave that accurately represents the pressure pulse wave.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1および図2は、本発明が適用された血圧測定装置10に備えられたプローブ12が、生体の上腕部14に装着された状態における要部断面図であり、図1は図2に示すI−I線で切断した上腕動脈16に垂直な断面図、図2は図1の示すII−II線で切断した上腕動脈16に略平行な断面図である。また、図3は、プローブ12の底面図である。なお、血圧測定装置10は、血圧値BPや圧脈波などに基づいて心血管系機能を評価するために用いる装置であり、動脈血管検出装置および圧脈波検出装置としての機能も有する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 are main part sectional views in a state where a probe 12 provided in a blood pressure measurement device 10 to which the present invention is applied is attached to an upper arm part 14 of a living body, and FIG. 1 is shown in FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the brachial artery 16 cut along line II, and FIG. 2 is a cross-sectional view substantially parallel to the brachial artery 16 cut along line II-II shown in FIG. FIG. 3 is a bottom view of the probe 12. The blood pressure measurement device 10 is a device used for evaluating a cardiovascular system function based on a blood pressure value BP, a pressure pulse wave, and the like, and also has a function as an arterial blood vessel detection device and a pressure pulse wave detection device.

プローブ12は、装着バンド18によって上腕部14に装着されている。プローブ12は、その装着バンド18が連結されて開口端が生体の皮膚20に略接する状態とされる容器状を成すハウジング22と、そのハウジング22内に収容され且つダイヤフラム24を介してハウジング22の開口から出入り可能に支持された押圧部26と、その押圧部26を径方向すなわち上腕動脈16の長軸に直交する方向に移動させるためにハウジング22と押圧部26との間に介在させられたアクチュエータである一対のベローズ28および30とを備えている。上記ハウジング22とダイヤフラム24との間の空間は、主圧力室31を構成しており、配管33を介して主圧力室31内の空気が給排されることにより、主圧力室31内の圧力が調整される。なお、図1において29は上腕骨である。   The probe 12 is attached to the upper arm portion 14 by an attachment band 18. The probe 12 includes a housing 22 having a container shape in which the mounting band 18 is connected and an opening end is in a state of being substantially in contact with the skin 20 of the living body, and the housing 12 accommodated in the housing 22 and via the diaphragm 24. A pressing portion 26 supported so as to be able to enter and exit from the opening, and interposed between the housing 22 and the pressing portion 26 in order to move the pressing portion 26 in a radial direction, that is, a direction perpendicular to the long axis of the brachial artery 16 A pair of bellows 28 and 30 which are actuators are provided. The space between the housing 22 and the diaphragm 24 constitutes a main pressure chamber 31, and air in the main pressure chamber 31 is supplied and exhausted through the pipe 33, whereby the pressure in the main pressure chamber 31. Is adjusted. In FIG. 1, reference numeral 29 denotes a humerus.

上記押圧部26は、図2に示すように、前記ダイヤフラム24の中央部が固定されたケース32と、そのケース32に対して垂直軸心C1回りに相対回転可能に設けられた本体34と、その本体34を垂直軸心C1回りに駆動してその角度位置を変更するためにケース32に設けられた電動モータ36とを備えており、電動モータ36の出力軸に固定された雄ネジ38が本体34に固定されたブラケット40に螺合され、その出力軸の回転に応じて本体34が水平方向に回転させられるようになっている。これら、電動モータ36、雄ネジ38、ブラケット40などが回転装置42を構成している。   As shown in FIG. 2, the pressing portion 26 includes a case 32 to which the center portion of the diaphragm 24 is fixed, and a main body 34 that is relatively rotatable about the vertical axis C <b> 1 with respect to the case 32. An electric motor 36 provided in the case 32 is provided for driving the main body 34 around the vertical axis C1 to change its angular position, and a male screw 38 fixed to the output shaft of the electric motor 36 is provided. The main body 34 is screwed into a bracket 40 fixed to the main body 34, and the main body 34 is rotated in the horizontal direction according to the rotation of the output shaft. The electric motor 36, the male screw 38, the bracket 40, and the like constitute a rotating device 42.

本体34は、ブラケット40がその上面に固定された長手矩形状の基板44と、その基板44の長手方向中央において、その基板44の下面に固定され、押圧部材としても機能する圧脈波センサ46と、その圧脈波センサ46を挟むように基板44の長手方向両側において蛇腹ゴム48を介して基板44に固定された2つの光センサ装置すなわち上流側光センサ装置50および下流側光センサ装置52とを備えている。   The main body 34 has a rectangular substrate 44 with a bracket 40 fixed to the upper surface thereof, and a pressure pulse wave sensor 46 which is fixed to the lower surface of the substrate 44 at the longitudinal center of the substrate 44 and also functions as a pressing member. And two optical sensor devices fixed to the substrate 44 via the bellows rubber 48 on both sides in the longitudinal direction of the substrate 44 so as to sandwich the pressure pulse wave sensor 46, that is, the upstream photosensor device 50 and the downstream photosensor device 52. And.

2つの蛇腹ゴム48内は、それぞれ上流側圧力室54および下流側圧力室56を構成しており、それら上流側圧力室54および下流側圧力室56内の空気が配管58、60を介して給排されることにより、上流側圧力室54および下流側圧力室56内の圧力が調整される。   The two bellows rubbers 48 constitute an upstream pressure chamber 54 and a downstream pressure chamber 56, respectively, and air in the upstream pressure chamber 54 and the downstream pressure chamber 56 is supplied via pipes 58 and 60. By being discharged, the pressure in the upstream pressure chamber 54 and the downstream pressure chamber 56 is adjusted.

上流側光センサ装置50および下流側光センサ装置52は、同一の構成であり、図3に示すように、それらの押圧面62a、bには、2つの押圧面62a、bの中心を通る中心線C2上に、互いに異なる波長を発光する第1波長発光素子64a、bおよび第2波長発光素子66a、bが配置されており、その中心線C2を挟み、且つ、それら第1波長発光素子64a、bおよび第2波長発光素子66a、bからの距離が等距離になるように、第1受光素子68a、bおよび第2受光素子70a、bが配置されている。また、圧脈波センサ46の押圧面72には、前記中心線C2上となるように、圧力検出素子74が配置されている。すなわち、圧力検出素子74は、2つの光センサ装置50、52の間であって、発光素子64a(または66a)と発光素子64b(または66b)との間を結ぶ直線上に配置されている。上記第1波長発光素子64a、bが発光する光の波長(第1波長)は、たとえば、生体組織および血液による光吸収が赤色光や近赤外光に比べて10倍以上である波長(中心波長λ=530nm〜570nm、好ましくは530nm〜550nm)である。また、第2波長発光素子66a、bが発光する光の波長(第2波長)には、酸素化ヘモグロビンの吸光係数と無酸素化ヘモグロビンの吸光係数とが略等しい波長である800nm、または他の近赤外光の波長、または赤色波長(たとえば650nm)を用いるが、酸素飽和度も測定する場合には、650nmを用いることが好ましい。   The upstream side optical sensor device 50 and the downstream side optical sensor device 52 have the same configuration, and as shown in FIG. 3, the pressing surfaces 62 a and b have centers passing through the centers of the two pressing surfaces 62 a and b. The first wavelength light emitting elements 64a and 64b and the second wavelength light emitting elements 66a and 66b that emit light having different wavelengths are disposed on the line C2, and the first wavelength light emitting element 64a is sandwiched between the center lines C2. , B and the second wavelength light emitting elements 66a, 66b, the first light receiving elements 68a, 68b and the second light receiving elements 70a, 70b are arranged so as to be equidistant. A pressure detection element 74 is disposed on the pressing surface 72 of the pressure pulse wave sensor 46 so as to be on the center line C2. That is, the pressure detecting element 74 is disposed between the two optical sensor devices 50 and 52 on a straight line connecting the light emitting element 64a (or 66a) and the light emitting element 64b (or 66b). The wavelength (first wavelength) of light emitted by the first wavelength light emitting elements 64a and 64b is, for example, a wavelength (center of light absorption by biological tissue and blood is 10 times or more that of red light or near infrared light. Wavelength λ = 530 nm to 570 nm, preferably 530 nm to 550 nm). Further, the wavelength (second wavelength) of the light emitted by the second wavelength light emitting elements 66a, 66b is 800 nm, which is a wavelength where the absorption coefficient of oxygenated hemoglobin and the absorption coefficient of oxygen-free hemoglobin are approximately equal, or other Near infrared light wavelength or red wavelength (for example, 650 nm) is used, but when measuring oxygen saturation, it is preferable to use 650 nm.

図4は、血圧測定装置10の全体構成を説明するブロック図である。電子制御装置80は、CPU82、ROM84、RAM86、A/D変換器88などを備えている。CPU82は、RAM86の一時記憶機能を利用しつつ、操作キー89などから供給される信号に従って予めROM84に記憶されたプログラムを実行することにより、発光素子64、66を駆動制御するLED駆動回路90、電動モータ36を駆動制御するためのモータ駆動回路92、主圧力室31内の押圧力すなわち圧脈波センサ46が皮膚20を押圧する押圧力を制御する主制御弁94を駆動制御する主制御弁駆動回路96、ベローズ28、30内の圧力を制御する位置制御弁98を駆動制御する位置制御弁駆動回路100、上流側圧力室54および下流側圧力室56内の圧力すなわち上流側光センサ装置50および下流側光センサ装置52の押圧力を制御する光センサ装置押圧力制御弁102を駆動制御する光センサ装置押圧力制御弁駆動回路104、および表示器106を制御する。   FIG. 4 is a block diagram illustrating the overall configuration of the blood pressure measurement device 10. The electronic control unit 80 includes a CPU 82, a ROM 84, a RAM 86, an A / D converter 88, and the like. The CPU 82 uses the temporary storage function of the RAM 86 and executes a program stored in the ROM 84 in advance according to a signal supplied from the operation key 89 or the like, thereby driving and controlling the light emitting elements 64 and 66, A motor drive circuit 92 for driving and controlling the electric motor 36, a main control valve for driving and controlling a main control valve 94 for controlling the pressing force in the main pressure chamber 31, that is, the pressing force by which the pressure pulse wave sensor 46 presses the skin 20. The position control valve drive circuit 100 for driving and controlling the position control valve 98 for controlling the pressure in the drive circuit 96 and the bellows 28 and 30, the pressure in the upstream pressure chamber 54 and the downstream pressure chamber 56, that is, the upstream photosensor device 50. Optical sensor device pressing force control for driving and controlling the optical sensor device pressing force control valve 102 for controlling the pressing force of the downstream optical sensor device 52 Driving circuit 104, and controls the display unit 106.

上記主制御弁94、位置制御弁98、および光センサ装置押圧力制御弁102は、空気ポンプ108と接続されており、その空気ポンプ108により発生させられる圧力を共通の元圧としている。主圧力室31には、前記配管33を介して主制御弁94および圧力センサ110が接続されており、上流側圧力室54は、配管58を介して光センサ装置押圧力制御弁102および圧力センサ112に接続されており、下流側圧力室56は、配管60を介して光センサ装置押圧力制御弁102および圧力センサ114に接続されている。   The main control valve 94, the position control valve 98, and the optical sensor device pressing force control valve 102 are connected to an air pump 108, and the pressure generated by the air pump 108 is used as a common source pressure. A main control valve 94 and a pressure sensor 110 are connected to the main pressure chamber 31 via the pipe 33, and the upstream pressure chamber 54 is connected to the optical sensor device pressure control valve 102 and the pressure sensor via a pipe 58. 112, and the downstream pressure chamber 56 is connected to the optical sensor device pressing force control valve 102 and the pressure sensor 114 via the pipe 60.

図5は、上記電子制御装置80の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。図5において、圧脈波センサ押圧力制御手段120は、圧力センサ110から供給される信号に基づいて主圧力室31内の圧力を判断しつつ、主制御弁駆動回路96を駆動制御して主圧力室31内の圧力すなわち圧脈波センサ46の押圧力を制御する。光センサ装置押圧力制御手段122は、圧力センサ112、114から供給される信号に基づいて上流側圧力室54内の圧力および下流側圧力室56内の圧力を判断しつつ、光センサ装置押圧力制御弁駆動回路104を駆動制御して上流側圧力室54内の圧力すなわち上流側光センサ装置50の押圧力および下流側圧力室56内の圧力すなわち下流側光センサ装置52の押圧力を制御する。   FIG. 5 is a functional block diagram showing the main part of the control function of the electronic control unit 80. In FIG. 5, the pressure pulse wave sensor pressing force control means 120 drives and controls the main control valve drive circuit 96 while judging the pressure in the main pressure chamber 31 based on the signal supplied from the pressure sensor 110. The pressure in the pressure chamber 31, that is, the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is controlled. The optical sensor device pressing force control means 122 determines the pressure in the upstream pressure chamber 54 and the pressure in the downstream pressure chamber 56 based on the signals supplied from the pressure sensors 112 and 114, and the optical sensor device pressing force. The control valve drive circuit 104 is driven and controlled to control the pressure in the upstream pressure chamber 54, that is, the pressing force of the upstream photosensor device 50 and the pressure in the downstream pressure chamber 56, that is, the pressing force of the downstream photosensor device 52. .

発光制御手段124は、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66のいずれを用いるかが決定されている場合には、LED駆動回路90に駆動制御信号を出力することにより、上流側光センサ装置50において決定された側の発光素子64aまたは66aと下流側光センサ装置52において決定された側の発光素子64bまたは66bとを予め設定された発光タイミングでそれぞれ発光させる。上記発光タイミングは、上流側光センサ装置50の発光素子64aまたは66aから発光された光が生体組織内を伝播して下流側光センサ装置52の受光素子68a、70aに検出されたり、逆に、下流側光センサ装置52の発光素子64bまたは66bから発光された光が生体組織内を伝播して上流側光センサ装置50の受光素子68b、70bに検出されてしまうことを防止するために、互いに異なる周波数(たとえば2kHzと3kHzなど)に設定されるか、または、同一の周波数であって、交互に発光させるように設定されている。   When it is determined which one of the first wavelength light emitting element 64 and the second wavelength light emitting element 66 is used, the light emission control means 124 outputs a drive control signal to the LED drive circuit 90, thereby generating upstream light. The light emitting element 64a or 66a on the side determined in the sensor device 50 and the light emitting element 64b or 66b on the side determined in the downstream optical sensor device 52 are caused to emit light at a preset light emission timing, respectively. The light emission timing is determined by the light emitted from the light emitting element 64a or 66a of the upstream side optical sensor device 50 being propagated through the living tissue and detected by the light receiving elements 68a and 70a of the downstream side optical sensor device 52. In order to prevent the light emitted from the light emitting element 64b or 66b of the downstream photosensor device 52 from propagating through the living tissue and being detected by the light receiving elements 68b and 70b of the upstream photosensor device 50, Different frequencies (for example, 2 kHz and 3 kHz) are set, or the same frequency is set so that light is emitted alternately.

波長選択手段126は、動脈検出および血圧測定に、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66のいずれを用いるかを決定するものであり、発光制御手段124により、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66をそれぞれ発光させ、そのとき第1受光素子68および第2受光素子70の少なくとも一方から供給される信号強度を比較して、信号強度が強い側の波長を動脈検出および血圧測定に用いる波長として選択する。   The wavelength selection means 126 determines which one of the first wavelength light emitting element 64 and the second wavelength light emitting element 66 is used for arterial detection and blood pressure measurement. The light emission control means 124 allows the first wavelength light emitting element 64 to be used. And the second wavelength light emitting element 66 emit light, and the signal intensity supplied from at least one of the first light receiving element 68 and the second light receiving element 70 is compared at that time. Select the wavelength used for blood pressure measurement.

脈波表示手段128は、前記発光タイミングに従って信号を分離することにより、上流側光センサ装置50の第1受光素子68a、第2受光素子70aにより検出される第1波長および第2波長由来の脈波、下流側光センサ装置52の第1受光素子68b、第2受光素子70bにより検出される第1波長および第2波長由来の脈波を、表示器106にそれぞれ表示する。   The pulse wave display means 128 separates the signals in accordance with the light emission timing, whereby the pulses derived from the first wavelength and the second wavelength detected by the first light receiving element 68a and the second light receiving element 70a of the upstream optical sensor device 50. Waves and pulse waves derived from the first wavelength and the second wavelength detected by the first light receiving element 68b and the second light receiving element 70b of the downstream side optical sensor device 52 are displayed on the display 106, respectively.

第1波長として530nm〜570nmが用いられており、第2波長は赤色光または近赤外光の波長であるので、発光素子64、66が上腕動脈16の上部にあるとき、受光素子68、70により検出される第1波長由来の脈波は、第2波長由来の脈波に対して反転するが、発光素子64、66が上腕動脈16の上部から比較的大きくずれているときは、第1波長由来の脈波は第2波長由来の脈波に対して反転しない。図6〜図9はこのことを示す実験データである。すなわち、図6〜図9は、いずれも、530nmの波長の光を発光する発光素子、赤色光(Red)を発光する発光素子および赤外光(IR)を発光する発光素子を発光させたときに受光素子により検出される後方散乱光を示す波形であって、図6および図8は、530nmの波長の光を発光する発光素子を上腕動脈直上に位置させ、赤色光(Red)を発光する発光素子および赤外光(IR)を発光する発光素子を上腕動脈直上から外れた位置に位置させた場合の波形、図7は赤色光(Red)を発光する発光素子および赤外光(IR)を発光する発光素子を上腕動脈直上に位置させ、530nmの波長の光を発光する発光素子を上腕動脈直上から外れた位置に位置させた場合の波形、図9は530nmの波長の光を発光する発光素子、赤色光(Red)を発光する発光素子、および赤外光(IR)を発光する発光素子を、全て上腕動脈直上から外れた位置に位置させた場合の波形である。図6〜9に示されるように、赤色光および赤外光の後方散乱光は、発光素子の位置に拘わらず下向きの波形(心臓の収縮に伴って信号強度が減少する波形)である。それに対して、530nmの光の後方散乱光は、発光素子の位置が上腕動脈直上にある場合には、上向きの波形(心臓の収縮に伴って信号強度が増加する波形)であるが(図6、図8)、発光素子の位置が上腕動脈直上から外れた位置である場合には、下向きの波形となる(図7、図9)。   Since 530 nm to 570 nm are used as the first wavelength and the second wavelength is a wavelength of red light or near infrared light, when the light emitting elements 64 and 66 are above the brachial artery 16, the light receiving elements 68 and 70. The pulse wave derived from the first wavelength detected by the above is inverted with respect to the pulse wave derived from the second wavelength, but when the light emitting elements 64 and 66 are relatively displaced from the upper part of the brachial artery 16, the first The pulse wave derived from the wavelength is not inverted with respect to the pulse wave derived from the second wavelength. 6 to 9 are experimental data showing this. That is, in each of FIGS. 6 to 9, when a light emitting element that emits light having a wavelength of 530 nm, a light emitting element that emits red light (Red), and a light emitting element that emits infrared light (IR) are emitted. FIG. 6 and FIG. 8 show a red light (Red) by positioning a light emitting element that emits light having a wavelength of 530 nm directly above the brachial artery, and FIG. FIG. 7 shows a waveform when a light emitting element and a light emitting element that emits infrared light (IR) are positioned at a position off from just above the brachial artery. FIG. 7 shows a light emitting element that emits red light (Red) and infrared light (IR). 9 shows a waveform when a light-emitting element emitting light is positioned directly above the brachial artery, and a light-emitting element emitting light having a wavelength of 530 nm is positioned away from just above the brachial artery, FIG. 9 emits light having a wavelength of 530 nm Light emitting element, red Emitting element for emitting light (Red), and a light emitting element that emits infrared light (IR), a waveform in the case of is located at a position deviated from all the brachial artery directly. As shown in FIGS. 6 to 9, the backscattered light of red light and infrared light has a downward waveform (a waveform in which the signal intensity decreases as the heart contracts) regardless of the position of the light emitting element. On the other hand, the backscattered light of 530 nm light has an upward waveform (a waveform in which the signal intensity increases as the heart contracts) when the position of the light emitting element is directly above the brachial artery (FIG. 6). 8), when the position of the light emitting element is a position deviated from immediately above the brachial artery, a downward waveform is obtained (FIGS. 7 and 9).

また、第1受光素子68と第2受光素子70は、発光素子64,66から等距離に配置されているので、発光素子64、66が上腕動脈16の真上に位置すると、第1受光素子68により検出される脈波の大きさと第2受光素子70により検出される脈波の大きさが等しくなり、且つ、それぞれの脈波の大きさが最大となる。一方、発光素子64、66が上腕動脈16の真上からずれるほど、第1受光素子68により検出される脈波の大きさと第2受光素子70により検出される脈波の大きさとの差が大きくなる。従って、これらの脈波が表示器106に表示されると、発光素子64、66が上腕動脈16の真上に位置しているか否かが判断できる。   In addition, since the first light receiving element 68 and the second light receiving element 70 are arranged at the same distance from the light emitting elements 64 and 66, when the light emitting elements 64 and 66 are positioned directly above the brachial artery 16, the first light receiving element The magnitude of the pulse wave detected by 68 is equal to the magnitude of the pulse wave detected by the second light receiving element 70, and the magnitude of each pulse wave is maximized. On the other hand, the difference between the magnitude of the pulse wave detected by the first light receiving element 68 and the magnitude of the pulse wave detected by the second light receiving element 70 increases as the light emitting elements 64 and 66 are displaced from directly above the brachial artery 16. Become. Therefore, when these pulse waves are displayed on the display device 106, it can be determined whether or not the light emitting elements 64 and 66 are positioned directly above the brachial artery 16.

そこで、第1波長由来の脈波が、第2波長由来の脈波に対して反転するように、2つの光センサ装置50、52の大雑把な装着位置を決定する。続いて、発光素子64、66が上腕動脈16の真上からずれていると判断できる場合、装置操作者は、発光素子64、66を上腕動脈16の真上に移動させるために、操作キー89を操作するので、操作キー89から、本体34を平行移動または回転移動させることを指示する信号が供給される。直交方向移動制御手段130は、本体34を上腕動脈16に直交する方向に平行移動させることを指示する信号が供給された場合に実行される制御であり、圧脈波センサ押圧力制御手段120および光センサ装置押圧力制御手段122により圧脈波センサ46および光センサ装置50、52の押圧力を本体34を移動可能な程度に弱めさせた後、位置制御弁駆動回路100を駆動制御することにより、一対のベローズ28、30の差圧を調節して、本体34を2つの光センサ装置50、52および圧脈波センサ46の配列方向に直交する方向すなわち中心線C2に直交する方向に平行移動させ、その後再び、圧脈波センサ押圧力制御手段120および光センサ装置押圧力制御手段122により圧脈波センサ46および光センサ装置50、52の押圧力を脈波が検出できる程度に予め設定された所定の押圧力とする。本実施例では、この直交方向移動制御手段130、位置制御弁98、位置制御弁駆動回路100、一対のベローズ28、30等が、直交方向移動装置131を構成する。   Therefore, the rough mounting positions of the two photosensor devices 50 and 52 are determined so that the pulse wave derived from the first wavelength is inverted with respect to the pulse wave derived from the second wavelength. Subsequently, when it can be determined that the light emitting elements 64 and 66 are displaced from right above the brachial artery 16, the apparatus operator operates the operation key 89 to move the light emitting elements 64 and 66 directly above the brachial artery 16. Therefore, a signal instructing to move the main body 34 in parallel or rotationally is supplied from the operation key 89. The orthogonal direction movement control means 130 is a control executed when a signal instructing to translate the main body 34 in a direction orthogonal to the brachial artery 16 is supplied. The pressure pulse wave sensor pressing force control means 120 and By reducing the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 and the optical sensor devices 50 and 52 to such an extent that the main body 34 can be moved by the optical sensor device pressing force control means 122, the position control valve drive circuit 100 is driven and controlled. By adjusting the differential pressure between the pair of bellows 28 and 30, the main body 34 is translated in a direction perpendicular to the arrangement direction of the two optical sensor devices 50 and 52 and the pressure pulse wave sensor 46, that is, a direction perpendicular to the center line C2. Thereafter, the pressure pulse wave sensor 46 and the optical sensor devices 50 and 52 are again operated by the pressure pulse wave sensor pressing force control unit 120 and the optical sensor device pressing force control unit 122. The pressing force pulse wave is a predetermined pressing force which is previously set so that detectable. In this embodiment, the orthogonal direction movement control means 130, the position control valve 98, the position control valve drive circuit 100, the pair of bellows 28, 30, etc. constitute an orthogonal direction movement device 131.

回転制御手段132は、本体34を回転移動させることを指示する信号が供給された場合に実行される制御であり、圧脈波センサ押圧力制御手段120および光センサ装置押圧力制御手段122により圧脈波センサ46および光センサ装置50、52の押圧力を本体34を移動可能な程度に弱めさせた後、モータ駆動回路92を駆動制御することにより電動モータ36を回転させて、本体34を水平方向に所定角度回転させ、その後再び、圧脈波センサ押圧力制御手段120および光センサ装置押圧力制御手段122により圧脈波センサ46および光センサ装置50、52の押圧力を脈波が検出できる程度に予め設定された所定の押圧力とする。   The rotation control means 132 is a control executed when a signal instructing to rotate the main body 34 is supplied. The rotation control means 132 is controlled by the pressure pulse wave sensor pressing force control means 120 and the optical sensor device pressing force control means 122. After weakening the pressing force of the pulse wave sensor 46 and the optical sensor devices 50 and 52 to such an extent that the main body 34 can be moved, the electric motor 36 is rotated by driving the motor drive circuit 92 to horizontally The pulse wave can be detected again by the pressure pulse wave sensor 46 and the optical sensor devices 50 and 52 by the pressure pulse wave sensor pressure control means 120 and the optical sensor device pressure control means 122. A predetermined pressing force preset to a certain degree is used.

血圧値決定手段134は、圧脈波センサ押圧力制御手段120により、圧脈波センサ46の押圧力を一般的な最高血圧値BPSYSよりも高い圧力(たとえば180mmHg)に設定された目標押圧力まで上昇させ、続いて、その圧脈波センサ46の押圧力を所定の降圧速度で降圧させるとともに、光センサ装置押圧力制御手段122により、圧脈波センサ46の押圧力が増加、減少しても光センサ装置50、52の押圧力が変化しないように光センサ装置50、52の押圧力を維持させる。圧脈波センサ46の押圧力が上記目標押圧力の状態では、上腕動脈16は圧脈波センサ46の押圧力により閉塞させられているので、閉塞部位の下流側には血流がなく、下流側光センサ装置52の受光素子68b、70bにより検出される信号強度はほぼゼロであるが、圧脈波センサ46の押圧力を上記目標押圧力から降圧させていき、上腕動脈16の血流が再開すると、上記受光素子68b、70bにより検出される信号強度が増加し始める。そして、さらに、圧脈波センサ46の押圧力が降圧させられてその押圧力が上腕動脈16の最低血圧値BPDIAを下まわると、圧脈波センサ46の上流と下流の血液流量は等しくなる。従って、血圧値決定手段134は、下流側光センサ装置52の受光素子68b、70bにより検出される信号強度が、ほとんどゼロであった状態から、ゼロに近い値に予め設定された判断基準値THを上限とする範囲を超えたときを判定し、そのとき圧力センサ110により検出される押圧力を最高血圧値BPSYSに決定し、上流側光センサ装置50の受光素子68a、70aにより検出される信号強度と、下流側光センサ装置52の受光素子68b、70bにより検出される信号強度が略等しくなったときを判定し、そのとき圧力センサ110により検出される押圧力を最低血圧値BPDIAに決定する。 The blood pressure value determining unit 134 is a target pressing force set by the pressure pulse wave sensor pressing force control unit 120 so that the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is higher than a general maximum blood pressure value BP SYS (for example, 180 mmHg). Then, the pressure of the pressure pulse wave sensor 46 is lowered at a predetermined step-down speed, and the pressure of the pressure pulse wave sensor 46 is increased or decreased by the optical sensor device pressure control means 122. Also, the pressing force of the optical sensor devices 50 and 52 is maintained so that the pressing force of the optical sensor devices 50 and 52 does not change. When the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is the target pressing force, the brachial artery 16 is occluded by the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46. The signal intensity detected by the light receiving elements 68b and 70b of the side light sensor device 52 is substantially zero, but the pressure of the pressure pulse wave sensor 46 is decreased from the target pressure, and the blood flow in the brachial artery 16 is increased. When restarting, the signal intensity detected by the light receiving elements 68b and 70b starts to increase. Further, when the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is lowered and the pressing force falls below the minimum blood pressure value BP DIA of the brachial artery 16, the blood flow rates upstream and downstream of the pressure pulse wave sensor 46 become equal. . Therefore, the blood pressure value determining means 134 determines the judgment reference value TH set in advance to a value close to zero from the state in which the signal intensity detected by the light receiving elements 68b and 70b of the downstream optical sensor device 52 is almost zero. Is determined as the maximum blood pressure value BP SYS and is detected by the light receiving elements 68a and 70a of the upstream side optical sensor device 50. It is determined when the signal intensity is substantially equal to the signal intensity detected by the light receiving elements 68b and 70b of the downstream side optical sensor device 52, and the pressing force detected by the pressure sensor 110 at that time is set to the minimum blood pressure value BP DIA . decide.

最適押圧力制御手段136は、血圧値決定手段134により決定された最高血圧値BPSYSおよび最低血圧値BPDIAに基づいて平均血圧値BPMEANを算出し、上腕動脈16からの圧脈波を検出するために、圧脈波センサ46の押圧力をその平均血圧値BPMEANに維持する。上記平均血圧値BPMEANは、最低血圧値BPDIAに、最高血圧値BPSYSと最低血圧値BPDIAとの差(すなわち脈圧PP)の1/3を加えることにより算出する。圧脈波センサ46の押圧力が平均血圧値BPMEANに維持されると、上腕動脈16の血管壁の圧脈波センサ46側が略偏平になるので、圧脈波センサ46の押圧面72に配置されている圧力検出素子74により、正確な形状の圧脈波(すなわち上腕脈波)が連続的に検出される。 The optimum pressing force control means 136 calculates the mean blood pressure value BP MEAN based on the maximum blood pressure value BP SYS and the minimum blood pressure value BP DIA determined by the blood pressure value determination means 134, and detects the pressure pulse wave from the brachial artery 16 Therefore, the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is maintained at the average blood pressure value BP MEAN . The mean blood pressure value BP MEAN is the diastolic blood pressure value BP DIA, calculated by adding 1/3 of the difference between the systolic blood pressure value BP SYS and diastolic blood pressure BP DIA (i.e. pulse pressure PP). When the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is maintained at the average blood pressure value BP MEAN , the pressure pulse wave sensor 46 side of the blood vessel wall of the brachial artery 16 becomes substantially flat, so that it is arranged on the pressing surface 72 of the pressure pulse wave sensor 46. The pressure pulse wave (that is, the brachial pulse wave) having an accurate shape is continuously detected by the pressure detection element 74 that is provided.

圧脈波表示制御手段138は、圧脈波センサ46の押圧力が、上記最適押圧力制御手段136により最適押圧力に制御されている状態で圧力検出素子74により検出される圧脈波(すなわち上腕脈波)を、表示器106に表示させる。   The pressure pulse wave display control means 138 is a pressure pulse wave (that is, detected by the pressure detecting element 74 in a state where the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is controlled to the optimum pressing force by the optimum pressing force control means 136 (that is, Upper arm pulse wave) is displayed on the display 106.

図10は、図5に示した電子制御装置80の制御機能のうち、血圧決定に関する制御を示すフローチャートである。このフローチャートは、波長選択手段126により、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66のいずれを発光させるかが決定され、直交方向移動制御手段130および回転方向制御手段132により、本体34が上腕動脈16と平行且つその上腕動脈16真上に位置させられた後に実行される。   FIG. 10 is a flowchart showing control related to blood pressure determination among the control functions of the electronic control unit 80 shown in FIG. In this flowchart, the wavelength selection unit 126 determines which one of the first wavelength light emitting element 64 and the second wavelength light emitting element 66 emits light, and the main body 34 is moved by the orthogonal direction movement control unit 130 and the rotation direction control unit 132. It is executed after being positioned parallel to and just above the brachial artery 16.

まず、ステップS1(以下、ステップを省略する。)では、圧脈波センサ46の押圧力の昇圧制御を開始する。すなわち、主制御弁駆動回路96を駆動制御することにより、圧脈波センサ46の押圧力を昇圧させるとともに、光センサ装置押圧力制御弁駆動回路104を制御して、圧脈波センサ46の押圧力の昇圧に対応して上流側圧力室54および下流側圧力室56内の圧力を降圧させることにより、光センサ装置50、52の押圧力を維持させる。   First, in step S1 (hereinafter, step is omitted), pressure increase control for the pressure pulse wave sensor 46 is started. That is, by controlling the driving of the main control valve driving circuit 96, the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is increased and the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is controlled by controlling the optical sensor device pressing force control valve driving circuit 104. The pressure in the optical sensor devices 50 and 52 is maintained by lowering the pressure in the upstream pressure chamber 54 and the downstream pressure chamber 56 in response to the pressure increase.

続くS2では、圧脈波センサ46の押圧力が前記目標押圧力に到達したか否かを判断する。この判断が否定された場合には、この判断を繰り返し実行する。このS2の判断が繰り返される間は、前記圧脈波センサ46の押圧力の昇圧制御が継続される。一方、S2の判断が肯定された場合には、S3において、圧脈波センサ46の押圧力の降圧制御を開始する。すなわち、主制御弁駆動回路96を駆動制御することにより、圧脈波センサ46の押圧力を所定の速度で降圧させるとともに、光センサ装置押圧力制御弁駆動回路104を制御して、圧脈波センサ46の押圧力の降圧に対応して上流側圧力室54および下流側圧力室56内の圧力を昇圧させることにより、光センサ装置50、52の押圧力を維持させる。   In subsequent S2, it is determined whether or not the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 has reached the target pressing force. If this determination is negative, this determination is repeated. While the determination of S2 is repeated, the pressure increase control of the pressure pulse wave sensor 46 is continued. On the other hand, if the determination in S2 is affirmative, in S3, pressure reduction control of the pressure pulse wave sensor 46 is started. That is, by controlling the driving of the main control valve driving circuit 96, the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is lowered at a predetermined speed, and the optical sensor device pressing force control valve driving circuit 104 is controlled to control the pressure pulse wave. The pressure in the optical sensor devices 50 and 52 is maintained by increasing the pressure in the upstream pressure chamber 54 and the downstream pressure chamber 56 in response to the decrease in the pressing force of the sensor 46.

そして、続くS4では、下流側光センサ装置52に備えられている第1波長発光素子64bおよび第2波長発光素子66bのうち、予め血圧決定に使用する側に決定した素子を、所定の周波数で発光させる。続くS5では、下流側光センサ装置52の受光素子68b、70bから供給される信号を読み込み、続くS6では、圧力センサ110からの信号に基づいて圧脈波センサ46の押圧力を決定する。   In the subsequent S4, the first wavelength light emitting element 64b and the second wavelength light emitting element 66b provided in the downstream side optical sensor device 52 are preliminarily determined to be used for determining blood pressure at a predetermined frequency. Make it emit light. In subsequent S5, signals supplied from the light receiving elements 68b and 70b of the downstream side optical sensor device 52 are read. In subsequent S6, the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is determined based on the signal from the pressure sensor 110.

続くS7では、上記S5で読み込んだ信号の強度が、ゼロに近い値に予め設定された判断基準値THよりも大きくなったか否かを判断する。この判断が否定された場合には、前記S4以下を繰り返し実行することにより、発光素子64bまたは66bの発光、受光素子68b、70bからの信号読み込み、圧脈波センサ46の押圧力の決定を逐次実行する。一方、S7の判断が肯定された場合には、その直前にS6において決定した押圧力を最高血圧値BPSYSに決定する。 In subsequent S7, it is determined whether or not the intensity of the signal read in S5 has become larger than a reference value TH set in advance to a value close to zero. If this determination is negative, the steps S4 and after are repeatedly executed to sequentially determine the light emission of the light emitting element 64b or 66b, the reading of signals from the light receiving elements 68b and 70b, and the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46. Execute. On the other hand, if the determination in S7 is affirmative, the pressing force determined in S6 immediately before that is determined as the systolic blood pressure value BP SYS .

そして、続くS9では、下流側光センサ装置52に備えられている第1波長発光素子64bおよび第2波長発光素子66bのうち、予め血圧決定に使用する側に決定した素子を、所定の周波数で発光させるとともに、上流側光センサ装置50に備えられている第1波長発光素子64aおよび第2波長発光素子66aのうち、予め血圧決定に使用する側に決定した素子を、所定の周波数で発光させる。そして、続くS10では、下流側光センサ装置52の受光素子68b、70bから供給される信号および上流側光センサ装置50の受光素子68a、70aから供給される信号を読み込む。そして、S11では、圧力センサ110からの信号に基づいて圧脈波センサ46の押圧力を決定する。   In the subsequent S9, the first wavelength light emitting element 64b and the second wavelength light emitting element 66b provided in the downstream side optical sensor device 52 are preliminarily determined to be used for blood pressure determination at a predetermined frequency. While emitting light, among the first wavelength light emitting element 64a and the second wavelength light emitting element 66a provided in the upstream side optical sensor device 50, the element determined in advance to be used for blood pressure determination is caused to emit light at a predetermined frequency. . In the subsequent S10, the signals supplied from the light receiving elements 68b and 70b of the downstream photosensor device 52 and the signals supplied from the light receiving elements 68a and 70a of the upstream photosensor device 50 are read. In S <b> 11, the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is determined based on the signal from the pressure sensor 110.

続くS12では、前記S10において受光素子68、70から信号を一拍分読み込んだか否かを判断する。この判断が否定された場合には、前記S9以下を繰り返し実行する。一方、S12の判断が肯定された場合には、S13において、S11で決定された一拍分の押圧力を平均する。そして、続くS14では、前記S9乃至S12の繰り返しにより検出した一拍分の上流側の脈波および一拍分の下流側の脈波について下部形状を比較して、両者が略等しいか否かを判断する。上流側の脈波の下部部分は、たとえば、振幅の所定割合以下の部分とし、下流側の脈波の下部部分は、その上流側脈波の下部部分が検出された期間に検出された部分とする。そして、両者が略等しいか否かは、たとえば、相関係数が所定値以上であるか否かに基づいて判断する。   In the subsequent S12, it is determined whether or not a signal is read for one beat from the light receiving elements 68 and 70 in S10. When this judgment is denied, the above S9 and subsequent steps are repeatedly executed. On the other hand, if the determination in S12 is affirmative, in S13, the pressing force for one beat determined in S11 is averaged. In the subsequent S14, the lower shape of the upstream pulse wave for one beat detected by repeating S9 to S12 and the downstream pulse wave for one beat are compared, and whether or not both are substantially equal. to decide. The lower part of the upstream pulse wave is, for example, a part having a predetermined ratio or less of the amplitude, and the lower part of the downstream pulse wave is the part detected during the period when the lower part of the upstream pulse wave is detected. To do. Whether or not both are substantially equal is determined based on, for example, whether or not the correlation coefficient is equal to or greater than a predetermined value.

上記S14の判断が否定された場合には、前記S9以下を再び繰り返し実行する。一方、S14の判断が肯定された場合には、続くS15において、その直前に前記S13で算出した押圧力を最低血圧値BPDIAに決定する。そして、続くS16において、主制御弁駆動回路96を制御して、主圧力室31内の圧力を急速に排圧させ、次いで、S17において、前記S8で決定した最高血圧値BPSYSおよびS15で決定した最低血圧値BPDIAを、表示器106に表示する。 If the determination in S14 is negative, the above S9 and subsequent steps are repeated. On the other hand, if the determination in S14 is affirmative, in the following S15, the pressing force calculated in S13 immediately before is determined as the minimum blood pressure value BP DIA . In the subsequent S16, the main control valve drive circuit 96 is controlled to rapidly discharge the pressure in the main pressure chamber 31, and then in S17, the maximum blood pressure values BP SYS and S15 determined in S8 are determined. The displayed minimum blood pressure value BP DIA is displayed on the display unit 106.

以上、説明したように、本実施例によれば、光センサ装置50、52には、発光素子64、66から発光された光が生体組織内で反射または散乱させられて生じた脈波を受光するための2つの受光素子68、70が、発光素子64、66を挟んで発光素子64、66から等距離に備えられているので、2つの受光素子68、70により検出される脈波の強度が等しくなるように光センサ装置50、52の位置決め操作をすると、発光素子64、66が上腕動脈16の真上に位置する。この位置決め操作を2つの光センサ装置50、52についてそれぞれ行うことにより、一定区間の上腕動脈16を容易に検出することができる。また、圧脈波センサ46は、2つの光センサ装置50、52の間に配置されているので、確実に上腕動脈16を押圧することができる。   As described above, according to the present embodiment, the optical sensor devices 50 and 52 receive the pulse waves generated by the light emitted from the light emitting elements 64 and 66 being reflected or scattered in the living tissue. The two light receiving elements 68 and 70 are provided at an equal distance from the light emitting elements 64 and 66 with the light emitting elements 64 and 66 interposed therebetween, so that the intensity of the pulse wave detected by the two light receiving elements 68 and 70 is When the optical sensor devices 50 and 52 are positioned so as to be equal, the light emitting elements 64 and 66 are positioned directly above the brachial artery 16. By performing this positioning operation for each of the two optical sensor devices 50 and 52, the brachial artery 16 in a certain section can be easily detected. Further, since the pressure pulse wave sensor 46 is disposed between the two optical sensor devices 50 and 52, the brachial artery 16 can be surely pressed.

また、本実施例によれば、530nm〜570nmの第1波長を発光する第1波長発光素子64と、赤色光または近赤外光を発光する第2波長発光素子66とが備えられており、530nm〜570nmの波長の光を発光する第1波長発光素子64が上腕動脈16の真上付近に位置するときは、その光が生体組織内で反射または散乱させられた二次光が表す脈波は、赤色光または近赤外光が生体組織内で反射または散乱させられて生じた脈波に対して反転するが、第1波長発光素子64が上腕動脈16の真上付近にないときは、二次光が表す脈波は、赤色光または近赤外光の二次光が表す脈波に対して反転しないので、第1波長発光素子64から発光された光の二次光が表す脈波が、赤色光または近赤外光の二次光が表す脈波に対して反転するように位置決めすることにより、第1波長発光素子64が動脈の上部に位置するように、血圧測定装置10の位置を粗調整することができる。   Further, according to the present embodiment, the first wavelength light emitting element 64 that emits a first wavelength of 530 nm to 570 nm and the second wavelength light emitting element 66 that emits red light or near infrared light are provided, When the first wavelength light-emitting element 64 that emits light having a wavelength of 530 nm to 570 nm is positioned in the vicinity of just above the brachial artery 16, the pulse wave represented by the secondary light reflected or scattered in the living tissue. Is inverted with respect to a pulse wave generated by reflection or scattering of red light or near-infrared light in the living tissue, but when the first wavelength light emitting element 64 is not near the brachial artery 16, Since the pulse wave represented by the secondary light is not inverted with respect to the pulse wave represented by the secondary light of red light or near-infrared light, the pulse wave represented by the secondary light of the light emitted from the first wavelength light emitting element 64. Is inverted with respect to the pulse wave represented by the secondary light of red light or near infrared light. By positioning such as first-wavelength light emitting element 64 is located above the artery can be roughly adjusted position of the blood pressure measuring device 10.

また、本実施例によれば、直交方向移動装置131による平行移動および回転装置42による回転移動により、2つの光センサ装置50、52にそれぞれ備えられた一対の受光素子64、66により検出される脈波強度が同じになり、且つ、それぞれの強度が最大となるようにするための本体34の移動を自動で行うことができる。   Further, according to the present embodiment, the light is detected by the pair of light receiving elements 64 and 66 respectively provided in the two photosensor devices 50 and 52 by the parallel movement by the orthogonal direction moving device 131 and the rotational movement by the rotating device 42. The main body 34 can be automatically moved so that the pulse wave intensities are the same and the respective intensities are maximized.

また、本実施例によれば、圧脈波センサ46の押圧力が、目標押圧力から低下させられていく過程で下流側光センサ装置52に備えられている受光素子68b、70bにより検出される信号強度が所定の判断基準値THを超えたときの圧脈波センサ46の押圧力が最高血圧値BPSYSに決定される。また、圧脈波センサ46の押圧力がさらに低下させられ、下流側光センサ装置52に備えられている受光素子68b、70bにより検出される信号強度が上流側光センサ装置50に備えられている受光素子68a、70aにより検出される信号強度と略等しくなったときの圧脈波センサ46の押圧力が最低血圧値BPDIAに決定されるので、簡単な構造により血圧測定装置を構成することができる。 Further, according to the present embodiment, the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is detected by the light receiving elements 68b and 70b provided in the downstream side optical sensor device 52 in the process of being lowered from the target pressing force. The pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 when the signal intensity exceeds a predetermined determination reference value TH is determined as the maximum blood pressure value BP SYS . Further, the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 is further reduced, and the upstream side optical sensor device 50 is provided with the signal intensity detected by the light receiving elements 68b and 70b provided in the downstream side optical sensor device 52. Since the pressing force of the pressure pulse wave sensor 46 when it becomes substantially equal to the signal intensity detected by the light receiving elements 68a and 70a is determined to be the minimum blood pressure value BP DIA , the blood pressure measuring device can be configured with a simple structure. it can.

また、本実施例によれば、実際に測定された最高血圧値BPSYSおよび最低血圧値BPDIAの少なくとも一方に基づいて最適押圧力が決定されて、その最適押圧力にて圧脈波センサ46が皮膚を押圧する状態で、圧脈波センサ46の押圧面72に備えられた圧力検出素子74により圧脈波が検出されるので、簡単な構造により、正確な形状の圧脈波を連続的に検出することができる。 In addition, according to the present embodiment, the optimum pressing force is determined based on at least one of the actually measured systolic blood pressure value BP SYS and the diastolic blood pressure value BP DIA , and the pressure pulse wave sensor 46 is determined by the optimum pressing force. Since the pressure pulse wave is detected by the pressure detecting element 74 provided on the pressing surface 72 of the pressure pulse wave sensor 46 in a state of pressing the skin, the pressure pulse wave having an accurate shape is continuously generated with a simple structure. Can be detected.

次に、本発明の第2実施例を説明する。なお、以下の説明において、前述の第1実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。第2実施例は、上流側光センサ装置150および下流側光センサ装置152に備えられている素子の数および配列位置が第1実施例と異なり、また、電子制御装置80の制御機能が第1実施例と異なる以外は、第1実施例と同様の構成を有する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in the number and arrangement positions of elements provided in the upstream photosensor device 150 and the downstream photosensor device 152, and the control function of the electronic control device 80 is the first. The configuration is the same as that of the first embodiment except that the second embodiment is different.

図11は、第2実施例の血圧測定装置に備えられているプローブ154の底面図であり、第1実施例の図3に対応する図である。図11に示すように、プローブ154の本体156には、押圧部材としても機能する圧脈波センサ46、およびその圧脈波センサ46を挟むようにその圧脈波センサ46の両側に配置された上流側光センサ装置150、下流側光センサ装置152が、図11には図示されていない基板44に固定されている。   FIG. 11 is a bottom view of the probe 154 provided in the blood pressure measurement device of the second embodiment, and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment. As shown in FIG. 11, the main body 156 of the probe 154 is arranged on both sides of the pressure pulse wave sensor 46 so as to sandwich the pressure pulse wave sensor 46 that also functions as a pressing member, and the pressure pulse wave sensor 46. The upstream photosensor device 150 and the downstream photosensor device 152 are fixed to a substrate 44 not shown in FIG.

上流側光センサ装置150の押圧面150aには、第1実施例と同様に、530〜570nm程度の波長の光を発光する第1波長発光素子64、および赤色光または近赤外光の光を発光する第2波長発光素子66が備えられているが、第1実施例と異なり、それらはともに複数(図11では各10個)備えられている。これら複数の第1波長発光素子64および第2波長発光素子66は、それぞれ、上流側光センサ装置150、圧脈波センサ46、および下流側光センサ装置152の配列方向(すなわち中心線C2方向)に対して直交する方向に一列に、且つ、等間隔に配置されている。また、第2波長発光素子66は第1波長発光素子64よりも圧脈波センサ46側に配置されている。第2実施例では、第1波長発光素子64は上腕動脈検出用であり、第2波長発光素子66は酸素飽和度や呼吸数を算出するための容積脈波検出用である。   Similar to the first embodiment, the first wavelength light emitting element 64 that emits light having a wavelength of about 530 to 570 nm and red or near infrared light are applied to the pressing surface 150a of the upstream side optical sensor device 150. The second wavelength light emitting element 66 for emitting light is provided, but unlike the first embodiment, a plurality of them (10 in each case in FIG. 11) are provided. The plurality of first wavelength light emitting elements 64 and second wavelength light emitting elements 66 are respectively arranged in the arrangement direction of upstream optical sensor device 150, pressure pulse wave sensor 46, and downstream optical sensor device 152 (that is, in the direction of center line C2). Are arranged in a row and at equal intervals in a direction perpendicular to the direction. The second wavelength light emitting element 66 is disposed closer to the pressure pulse wave sensor 46 than the first wavelength light emitting element 64. In the second embodiment, the first wavelength light emitting element 64 is for detecting the brachial artery, and the second wavelength light emitting element 66 is for detecting the volume pulse wave for calculating oxygen saturation and respiratory rate.

さらに、上流側光センサ装置150の押圧面150aには、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66の配列の一方の端に隣接する位置であって、配列の端に位置する第1波長発光素子64と第2波長発光素子66から等距離となる位置に、受光素子158が配置されている。   Furthermore, the pressing surface 150a of the upstream side optical sensor device 150 is positioned adjacent to one end of the array of the first wavelength light emitting elements 64 and the second wavelength light emitting elements 66, and is located at the end of the array. A light receiving element 158 is disposed at a position equidistant from the wavelength light emitting element 64 and the second wavelength light emitting element 66.

下流側光センサ装置152の押圧面152aにも、上流側光センサ装置150の押圧面150aと同様に、中心線C2方向に対して直交する方向に一列に、且つ、等間隔に、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66が複数(図11では各10個)備えられており、また、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66の配列の一方の端に隣接する位置であって、配列の端に位置する第1波長発光素子64と第2波長発光素子66から等距離となる位置に、受光素子158が配置されている。なお、下流側光センサ装置152においても、第2波長発光素子66は第1波長発光素子64よりも圧脈波センサ46側に配置されており、受光素子158は、上流側光センサ装置150において受光素子158が配置されている側と同じ側に配置されている。   Similarly to the pressing surface 150a of the upstream optical sensor device 150, the first wavelength is also arranged on the pressing surface 152a of the downstream optical sensor device 152 in a line perpendicular to the direction of the center line C2 at regular intervals. A plurality of light emitting elements 64 and second wavelength light emitting elements 66 (10 in each case in FIG. 11) are provided, and a position adjacent to one end of the arrangement of the first wavelength light emitting elements 64 and the second wavelength light emitting elements 66 In addition, the light receiving element 158 is arranged at a position equidistant from the first wavelength light emitting element 64 and the second wavelength light emitting element 66 located at the end of the array. Also in the downstream side optical sensor device 152, the second wavelength light emitting element 66 is disposed closer to the pressure pulse wave sensor 46 than the first wavelength light emitting element 64, and the light receiving element 158 is provided in the upstream side optical sensor device 150. It is arranged on the same side as the side where the light receiving element 158 is arranged.

図12は、第2実施例における電子制御装置80の制御機能の要部を示す機能ブロック図であり、第1実施例の図5に対応する図である。図12において、図5と異なるのは、発光制御手段160、動脈位置決定手段162、最適本体位置制御手段163、血圧値決定手段164であり、また、第2実施例では、波長選択手段126、脈波表示手段128が設けられていない。   FIG. 12 is a functional block diagram showing the main part of the control function of the electronic control unit 80 in the second embodiment, and corresponds to FIG. 5 of the first embodiment. 12 is different from FIG. 5 in light emission control means 160, arterial position determination means 162, optimum body position control means 163, blood pressure value determination means 164, and in the second embodiment, wavelength selection means 126, The pulse wave display means 128 is not provided.

発光制御手段160は、LED駆動回路90に駆動制御信号を出力することにより、上流側光センサ装置150の押圧面150aに一列に配列されている第1波長発光素子64を、所定の発光間隔で所定時間ずつ順次発光させ、また、下流側光センサ装置152についても、その押圧面152aに一列に配列されている第1波長発光素子64を、所定の発光間隔で所定時間ずつ順次発光させる。なお、各第1波長発光素子64を発光させる時間は、一拍分程度またはそれ以上の時間とされ、また、上流側光センサ装置150の第1波長発光素子64から発光された光が生体組織内を伝播して下流側光センサ装置152の受光素子158に検出されたり、逆に、下流側光センサ装置152の第1波長発光素子64から発光された光が生体組織内を伝播して上流側光センサ装置150の受光素子158に検出されてしまうことを防止するために、上流側光センサ装置150において第1波長発光素子64を発光させる期間と、下流側光センサ装置152において第1波長発光素子64を発光させる期間とは、異なるように設定されている。   The light emission control means 160 outputs a drive control signal to the LED drive circuit 90, thereby causing the first wavelength light emitting elements 64 arranged in a line on the pressing surface 150a of the upstream side optical sensor device 150 to be arranged at a predetermined light emission interval. Light is emitted sequentially for a predetermined time, and the downstream side optical sensor device 152 also causes the first wavelength light emitting elements 64 arranged in a line on the pressing surface 152a to sequentially emit light for a predetermined time at a predetermined light emission interval. Note that the time for causing each first wavelength light emitting element 64 to emit light is about one beat or more, and the light emitted from the first wavelength light emitting element 64 of the upstream side optical sensor device 150 is biological tissue. The light transmitted through the inside and detected by the light receiving element 158 of the downstream optical sensor device 152, or conversely, the light emitted from the first wavelength light emitting element 64 of the downstream optical sensor device 152 propagates through the living tissue and is upstream. In order to prevent detection by the light receiving element 158 of the side photosensor device 150, a period during which the first wavelength light emitting element 64 emits light in the upstream photosensor device 150 and a first wavelength in the downstream photosensor device 152. The period for causing the light emitting element 64 to emit light is set to be different.

動脈位置決定手段162は、発光制御手段160により一列に配列されている複数の第1波長発光素子64が順次発光させられたときに、受光素子158により検出される複数の脈波を相互に比較して、多数の脈波に対して向きが反転している脈波を決定することに基づいて、上流側光センサ装置150に一列に配列されている複数の第1波長発光素子64のうち上腕動脈16の真上またはその近くに位置する第1波長発光素子64である上部発光素子Mを決定し(すなわち複数の第1波長発光素子64のうちどの素子の下に上腕動脈16が位置しているかを決定し)、また、下流側光センサ装置152についても、一列に配列されている複数の第1波長発光素子64から、上腕動脈16の真上またはその近くに位置する第1波長発光素子64である上部発光素子Mを決定する。   The arterial position determination unit 162 compares the plurality of pulse waves detected by the light receiving element 158 with each other when the plurality of first wavelength light emitting elements 64 arranged in a line are sequentially emitted by the light emission control unit 160. Then, based on determining pulse waves whose directions are reversed with respect to a large number of pulse waves, the upper arm among the plurality of first wavelength light emitting elements 64 arranged in a line in the upstream side optical sensor device 150 The upper light emitting element M, which is the first wavelength light emitting element 64 located immediately above or near the artery 16, is determined (that is, the brachial artery 16 is located under which of the plurality of first wavelength light emitting elements 64). In addition, for the downstream side optical sensor device 152, the first wavelength light emitting elements positioned just above or near the brachial artery 16 from the plurality of first wavelength light emitting elements 64 arranged in a row 6 Determining a top-emitting element M is.

ここで、脈波の向きが他の多数の脈波の向きに対して反転している脈波を決定することで上部発光素子Mが決定できる理由を説明すると、第1実施例でも説明したように、530nm〜570nmの波長である第1波長の光の場合、受光素子158により検出される脈波は、発光源(すなわち第1波長発光素子64)が上腕動脈16の上部にあるときは、発光源が上腕動脈16の上部から比較的大きくずれているときに対して、受光素子158により検出される脈波の向きがベースラインに対して反転する。従って、受光素子158により検出される複数の脈波のうち、上腕動脈16の真上またはその付近に位置する第1波長発光素子64を発光源とする脈波の向きは、上腕動脈16の真上付近に位置しない残りの多数の第1波長発光素子64を発光源とする脈波に対して反転する。そのため、他の多数の脈波に対して向きが反転している脈波の発光源である第1波長発光素子64を上部発光素子Mに決定できるのである。また、各第1波長発光素子64から発光させられた光が、上腕動脈16にて反射または散乱させられて受光素子158に到達する光路長を考えると、上腕動脈16の真上に位置する第1波長発光素子64から発光された光の光路長が最短となるので、上腕動脈16の真上に位置する第1波長発光素子64の発光に基づく信号が最大となる。従って、受光素子158により検出される脈波の大きさが最も大きくなる第1発光素子64を、上部発光素子Mに決定することもできる。なお、脈波が最も大きいかどうかの決定は、たとえば、各第1発光素子64が発光させられている間に受光素子158に検出される信号強度の平均値、その間の最大値、その間の最大値と最小値の差などを比較することにより行う。   Here, the reason why the upper light emitting element M can be determined by determining the pulse wave in which the direction of the pulse wave is reversed with respect to the direction of many other pulse waves will be described as described in the first embodiment. In addition, in the case of light of the first wavelength which is a wavelength of 530 nm to 570 nm, the pulse wave detected by the light receiving element 158 is obtained when the light emitting source (that is, the first wavelength light emitting element 64) is above the brachial artery 16. The direction of the pulse wave detected by the light receiving element 158 is reversed with respect to the base line when the light source is relatively deviated from the upper part of the brachial artery 16. Accordingly, among the plurality of pulse waves detected by the light receiving element 158, the direction of the pulse wave having the first wavelength light emitting element 64 positioned directly above or in the vicinity of the brachial artery 16 as the light source is true of the brachial artery 16. It reverses with respect to the pulse wave which makes the remaining many 1st wavelength light emitting elements 64 which are not located in upper vicinity the light source. Therefore, the first wavelength light emitting element 64 that is a pulse wave light source whose direction is reversed with respect to many other pulse waves can be determined as the upper light emitting element M. Further, considering the optical path length at which the light emitted from each first wavelength light emitting element 64 is reflected or scattered by the brachial artery 16 and reaches the light receiving element 158, the first light positioned directly above the brachial artery 16 is used. Since the optical path length of the light emitted from the one-wavelength light-emitting element 64 is the shortest, the signal based on the light emission of the first-wavelength light-emitting element 64 located directly above the brachial artery 16 is maximized. Therefore, the first light-emitting element 64 having the largest pulse wave detected by the light-receiving element 158 can be determined as the upper light-emitting element M. The determination of whether or not the pulse wave is the largest is, for example, the average value of the signal intensity detected by the light receiving element 158 while each of the first light emitting elements 64 is emitting light, the maximum value therebetween, and the maximum value therebetween. This is done by comparing the difference between the value and the minimum value.

さらに、動脈位置決定手段162は、決定した上流側光センサ装置150における上部発光素子Mおよび下流側光センサ装置152における上部発光素子Mを、その上部発光素子Mの配列における位置が分かるように表示器106に表示する。たとえば、図13に示すような本体156の底面の概略図を表示し、上部発光素子Mを、他の素子と異なる色で表示する。または、各第1波長発光素子64に連続番号が付与されている場合には、上部発光素子Mの番号を表示器106に表示してもよい。   Further, the arterial position determining means 162 displays the determined upper light emitting element M in the upstream photosensor device 150 and upper light emitting element M in the downstream photosensor device 152 so that the positions in the arrangement of the upper light emitting elements M can be known. Displayed on the device 106. For example, a schematic diagram of the bottom surface of the main body 156 as shown in FIG. 13 is displayed, and the upper light emitting element M is displayed in a color different from other elements. Alternatively, when the serial number is assigned to each first wavelength light emitting element 64, the number of the upper light emitting element M may be displayed on the display unit 106.

最適本体位置制御手段163は、回転制御手段132および直交方向移動制御手段130に制御信号を出力して、前記動脈位置決定手段162により決定される上流側光センサ装置150の上部発光素子Mおよび下流側光センサ装置152の上部発光素子Mが、それぞれ、配列の中央の第1波長発光素子64となる位置に、本体156の装着位置を粗調整し、次いで、その上部発光素子Mが発光させられたときに受光素子158により検出される信号強度が最も大きくなるように、本体156の装着位置を微調整する。このように本体156の位置が最適位置とされると、圧脈波センサ46の押圧面72に備えられている圧力検出素子74は、上腕動脈16の真上に位置することになる。   The optimum body position control means 163 outputs control signals to the rotation control means 132 and the orthogonal direction movement control means 130, and the upper light emitting element M and the downstream of the upstream photosensor device 150 determined by the arterial position determination means 162. The mounting position of the main body 156 is roughly adjusted to the position where the upper light emitting element M of the side light sensor device 152 becomes the first wavelength light emitting element 64 at the center of the array, and then the upper light emitting element M is caused to emit light. The mounting position of the main body 156 is finely adjusted so that the signal intensity detected by the light receiving element 158 is maximized when As described above, when the position of the main body 156 is set to the optimum position, the pressure detection element 74 provided on the pressing surface 72 of the pressure pulse wave sensor 46 is positioned immediately above the brachial artery 16.

血圧値決定手段164は、第1実施例の血圧値決定手段134とほぼ同様の制御内容により、最高血圧値BPSYSおよび最低血圧値BPDIAを決定する。すなわち、第2実施例の血圧値決定手段164も、第1実施例の血圧値決定手段134の制御内容を具体的に示した図10のフローチャートに従って血圧値BPを決定するが、第1実施例では、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66は、上流側光センサ装置150および下流側光センサ装置152に各1個ずつ備えられているのみであったのに対し、第2実施例では、上流側光センサ装置150および下流側光センサ装置152に、第1波長発光素子64および第2波長発光素子66が複数備えられているので、発光素子64、66の数の違いに起因する制御内容の相違がある。すなわち、血圧値決定手段164は、図10のS4に相当するステップでは、下側光センサ装置152において配列の中央に位置する第1波長発光素子64または第2波長発光素子66のうち予め定められているいずれか一方が発光させられ、図10のS9に相当するステップでは、上側光センサ装置150において配列の中央に位置する第1波長発光素子64または第2波長発光素子66のうち予め定められているいずれか一方、および、そのS4において発光させられた素子が、それぞれ所定の周波数で発光させられる。 The blood pressure value determining unit 164 determines the maximum blood pressure value BP SYS and the minimum blood pressure value BP DIA according to the control content substantially the same as that of the blood pressure value determining unit 134 of the first embodiment. That is, the blood pressure value determining means 164 of the second embodiment also determines the blood pressure value BP according to the flowchart of FIG. 10 specifically showing the control contents of the blood pressure value determining means 134 of the first embodiment. In the second embodiment, the first wavelength light emitting element 64 and the second wavelength light emitting element 66 are only provided in the upstream photosensor device 150 and the downstream photosensor device 152, respectively. In the example, since the upstream side optical sensor device 150 and the downstream side optical sensor device 152 are provided with a plurality of first wavelength light emitting elements 64 and second wavelength light emitting elements 66, the number of light emitting elements 64 and 66 is different. There is a difference in control contents. That is, in the step corresponding to S4 in FIG. 10, the blood pressure value determining unit 164 is determined in advance among the first wavelength light emitting element 64 or the second wavelength light emitting element 66 located at the center of the array in the lower photosensor device 152. In the step corresponding to S9 in FIG. 10, one of the first wavelength light emitting elements 64 or the second wavelength light emitting elements 66 located in the center of the array in the upper photosensor device 150 is determined in advance. Each of the light emitting elements and the element that emits light in S4 emits light at a predetermined frequency.

以上説明した第2実施例によれば、2つの光センサ装置150、152には、それぞれ、第1波長発光素子64が一列に配列されているとともに、第1波長発光素子64から発光された光が生体組織内で反射または散乱して生じた光を受光する受光素子158が備えられていることから、第1波長発光素子64の配列方向が上腕動脈16と交差するように本体156を皮膚上に装着した場合、発光制御手段160により、その一列に配列された第1波長発光素子64が順次発光させられたときに受光素子158により検出される複数の脈波を比較すると、上腕動脈16の真上またはその付近に位置する第1波長発光素子64からの脈波は、上腕動脈16の上部から離れている多数の第1波長発光素子64からの脈波に対して反転するので、動脈位置決定手段162により、受光素子158により検出される複数の脈波の比較に基づいて、上流側光センサ装置150下における上腕動脈16の位置および下流側光センサ装置152下における上腕動脈16のおおよその位置を決定することができる。この上腕動脈16のおおよその位置の決定は、一列に配列された複数の第1波長発光素子64を一回ずつ発光させるだけでよいので、迅速に行うことができる。また、上腕動脈16のおおよその位置を迅速に決定できることから、配列の中央の第1波長発光素子64が上部発光素子Mとなるように粗調整した後、最適本体位置制御手段163による制御を経る本体156の最適位置決定までの全体の時間が短時間になる。さらに、2つの光センサ装置150、152の位置を適切な位置に決定することにより、2つの光センサ装置150、152の間に配置されている圧脈波センサ46も、確実に上腕動脈16を押圧することができる。   According to the second embodiment described above, the two light sensor devices 150 and 152 each have the first wavelength light emitting elements 64 arranged in a line and the light emitted from the first wavelength light emitting elements 64. Is provided with a light receiving element 158 that receives light generated by reflection or scattering in the living tissue, so that the main body 156 is placed on the skin so that the arrangement direction of the first wavelength light emitting elements 64 intersects the brachial artery 16. When the plurality of pulse waves detected by the light receiving element 158 when the first wavelength light emitting elements 64 arranged in a row are sequentially emitted by the light emission control means 160 are compared, Since the pulse wave from the first wavelength light emitting element 64 located immediately above or near the pulse wave is inverted with respect to the pulse waves from a number of first wavelength light emitting elements 64 that are distant from the upper part of the brachial artery 16, Based on the comparison of the plurality of pulse waves detected by the light receiving element 158 by the position determination unit 162, the position of the brachial artery 16 under the upstream photosensor device 150 and the approximate position of the brachial artery 16 under the downstream photosensor device 152 are approximated. Can be determined. The approximate position of the brachial artery 16 can be determined quickly because it is only necessary to cause the plurality of first wavelength light emitting elements 64 arranged in a row to emit light once. In addition, since the approximate position of the brachial artery 16 can be quickly determined, after the coarse adjustment is performed so that the first wavelength light emitting element 64 at the center of the array becomes the upper light emitting element M, control by the optimum body position control means 163 is performed. The total time until the optimum position of the main body 156 is determined is short. Further, by determining the positions of the two optical sensor devices 150 and 152 to be appropriate positions, the pressure pulse wave sensor 46 disposed between the two optical sensor devices 150 and 152 also reliably moves the brachial artery 16. Can be pressed.

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.

たとえば、前述の第1実施例では、光センサ装置50、52には、互いに異なる波長を発光する2つの発光素子62、64が備えられていたが、発光素子は1つであってもよい。   For example, in the first embodiment described above, the light sensor devices 50 and 52 are provided with the two light emitting elements 62 and 64 that emit different wavelengths, but the number of the light emitting elements may be one.

また、前述の第2実施例では、第1波長発光素子64により上腕動脈16の位置を決定していたが、第2波長発光素子66を用いて上腕動脈16の位置を決定してもよい。第2波長発光素子66を用いて上腕動脈16の位置する場合には、第1波長発光素子64は必要ない。また、容積脈波の検出が必要ない場合、すなわち、酸素飽和度や呼吸数などを算出しない場合には、第2波長発光素子66は設けられなくてもよい。   In the second embodiment described above, the position of the brachial artery 16 is determined by the first wavelength light emitting element 64. However, the position of the brachial artery 16 may be determined by using the second wavelength light emitting element 66. When the brachial artery 16 is located using the second wavelength light emitting element 66, the first wavelength light emitting element 64 is not necessary. Further, when the detection of the volume pulse wave is not necessary, that is, when the oxygen saturation or the respiration rate is not calculated, the second wavelength light emitting element 66 may not be provided.

また、前述の第2実施例では、受光素子158は、第1波長発光素子64の配列の一方の端に隣接する位置に配置されていたが、受光素子158の位置は、各発光素子64、66から上腕動脈16を経た光を検出できる位置であれば押圧面150a、152a上のどの位置であってもよく、たとえば、第1波長発光素子64の配列よりも圧脈波センサ46から遠い側であってもよい。   In the second embodiment described above, the light receiving element 158 is disposed at a position adjacent to one end of the array of the first wavelength light emitting elements 64. However, the light receiving element 158 is positioned at each light emitting element 64, Any position on the pressing surfaces 150a and 152a may be used as long as light passing through the brachial artery 16 can be detected from 66, for example, a side farther from the pressure pulse wave sensor 46 than the arrangement of the first wavelength light emitting elements 64. It may be.

また、前述の実施例では、プローブ12は上腕部14に装着されていたが、他の部位、たとえば、足首や大腿部などに装着されてもよい。   In the above-described embodiment, the probe 12 is mounted on the upper arm portion 14, but may be mounted on other parts, for example, an ankle or thigh.

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。   The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.

本発明が適用された血圧測定装置に備えられたプローブが、上腕部に装着された状態における要部断面図であり、図2に示すI−I線で切断した断面図である。It is principal part sectional drawing in the state with which the probe with which the blood pressure measuring device to which this invention was applied was equipped with the upper arm part, and is sectional drawing cut | disconnected by the II line | wire shown in FIG. 本発明が適用された血圧測定装置に備えられたプローブが、上腕部に装着された状態における要部断面図であり、図1に示すII−II線で切断した断面図である。It is principal part sectional drawing in the state with which the probe with which the blood pressure measuring device to which this invention was applied was mounted | worn with the upper arm part, and is sectional drawing cut | disconnected by the II-II line | wire shown in FIG. プローブの底面図である。It is a bottom view of a probe. 血圧測定装置の全体構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the whole blood-pressure measuring device structure. 図4の電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the principal part of the control function of the electronic control apparatus of FIG. 530nmの波長の光を発光する発光素子を上腕動脈直上に位置させ、赤色光(Red)を発光する発光素子および赤外光(IR)を発光する発光素子を上腕動脈直上から外れた位置に位置させたときに、受光素子により検出される後方散乱光を示す波形である。A light-emitting element that emits light having a wavelength of 530 nm is positioned directly above the brachial artery, and a light-emitting element that emits red light (Red) and a light-emitting element that emits infrared light (IR) are positioned at positions off from just above the brachial artery. It is a waveform which shows the backscattered light detected by a light receiving element when it is made to do. 530nmの波長の光を発光する発光素子を上腕動脈直上から外れた位置に位置させ、赤色光(Red)を発光する発光素子および赤外光(IR)を発光する発光素子を上腕動脈直上に位置させたときに、受光素子により検出される後方散乱光を示す波形である。A light emitting element that emits light having a wavelength of 530 nm is positioned at a position off the upper arm artery, and a light emitting element that emits red light (Red) and a light emitting element that emits infrared light (IR) are positioned directly above the brachial artery. It is a waveform which shows the backscattered light detected by a light receiving element when it is made to do. 530nmの波長の光を発光する発光素子を上腕動脈直上に位置させ、赤色光(Red)を発光する発光素子および赤外光(IR)を発光する発光素子を上腕動脈直上から外れた位置に位置させたときに、受光素子により検出される後方散乱光を示す波形である。A light-emitting element that emits light having a wavelength of 530 nm is positioned directly above the brachial artery, and a light-emitting element that emits red light (Red) and a light-emitting element that emits infrared light (IR) are positioned at positions off from just above the brachial artery. It is a waveform which shows the backscattered light detected by a light receiving element when it is made to do. 530nmの波長の光を発光する発光素子、赤色光(Red)を発光する発光素子および赤外光(IR)を発光する発光素子を、全て上腕動脈直上から外れた位置に位置させたときに、受光素子により検出される後方散乱光を示す波形である。When the light-emitting element that emits light with a wavelength of 530 nm, the light-emitting element that emits red light (Red), and the light-emitting element that emits infrared light (IR) are all located at positions off the upper arm artery, It is a waveform which shows the backscattered light detected by a light receiving element. 図5に示した電子制御装置の制御機能のうち、血圧決定に関する制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control regarding blood-pressure determination among the control functions of the electronic control apparatus shown in FIG. 第2実施例の血圧測定装置に備えられているプローブの底面図であり、第1実施例の図3に対応する図である。It is a bottom view of the probe with which the blood pressure measuring device of the 2nd example is equipped, and is a figure corresponding to Drawing 3 of the 1st example. 第2実施例における電子制御装置の制御機能の要部を示す機能ブロック図であり、第1実施例の図5に対応する図である。It is a functional block diagram which shows the principal part of the control function of the electronic control apparatus in 2nd Example, and is a figure corresponding to FIG. 5 of 1st Example. 図12の動脈位置決定手段により、光センサ装置下における上腕動脈の位置を示すために表示器に表示される本体の底面の概略図である。It is the schematic of the bottom face of the main body displayed on a display in order to show the position of the brachial artery under the optical sensor device by the arterial position determining means of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:血圧測定装置(動脈血管検出装置、圧脈波検出装置)
34:本体
42:回転装置
46:圧脈波センサ(押圧部材)
50:上流側光センサ装置
52:下流側光センサ装置
64:第1波長発光素子
66:第2波長発光素子
68:第1受光素子
70:第2受光素子
74:圧力検出素子
131:直交方向移動装置
134:血圧値決定手段(最高血圧値決定手段、最低血圧値決定手段)
136:最適押圧力制御手段
150:上流側光センサ装置
152:下流側光センサ装置
156:本体
158:受光素子
160:発光制御手段
162:動脈位置決定手段
163:最適本体位置制御手段
10: Blood pressure measurement device (arterial blood vessel detection device, pressure pulse wave detection device)
34: Main body 42: Rotating device 46: Pressure pulse wave sensor (pressing member)
50: upstream side optical sensor device 52: downstream side optical sensor device 64: first wavelength light emitting element 66: second wavelength light emitting element 68: first light receiving element 70: second light receiving element 74: pressure detecting element 131: orthogonal movement Device 134: Blood pressure value determining means (maximum blood pressure value determining means, minimum blood pressure value determining means)
136: Optimal pressing force control means 150: Upstream optical sensor device 152: Downstream optical sensor device 156: Main body 158: Light receiving element 160: Light emission control means 162: Arterial position determination means 163: Optimal main body position control means

Claims (10)

生体の皮膚上に装着される本体を有し、該本体が、
前記生体内の動脈に向かって皮膚上から所定波長の光を照射する発光素子と、該発光素子から発光された光が生体組織内で反射または散乱させられて生じた光を受光するために、該発光素子を挟んで該発光素子から等距離に配置された2つの受光素子と、をそれぞれ備えた2つの光センサ装置と、
該2つの光センサ装置の間に配置され、前記生体の皮膚を圧力可変に押圧する押圧部材と
を含むことを特徴とする動脈血管検出装置。
Having a body mounted on the skin of a living body, the body comprising:
In order to receive light emitted from a light emitting element that emits light of a predetermined wavelength from above the skin toward the artery in the living body, and light generated by the light emitted from the light emitting element being reflected or scattered in the living tissue, Two light sensor devices each including two light receiving elements disposed at an equal distance from the light emitting element with the light emitting element interposed therebetween;
An arterial blood vessel detection device comprising: a pressing member that is disposed between the two photosensor devices and presses the skin of the living body variably.
請求項1の動脈血管検出装置であって、
前記発光素子として、中心波長が530nm〜570nmの範囲内である光を発光する第1波長発光素子と、赤色光または近赤外光を発光する第2波長発光素子とを備えていることを特徴とする動脈血管検出装置。
The arterial blood vessel detection device according to claim 1,
The light emitting device includes a first wavelength light emitting device that emits light having a central wavelength in a range of 530 nm to 570 nm, and a second wavelength light emitting device that emits red light or near infrared light. Arterial blood vessel detection device.
前記本体を、前記2つの光センサ装置および前記押圧部材の配列方向に対して直交方向に平行移動させる直交方向移動装置と、
前記本体を該本体を含む平面内で回転させる回転装置と
を、さらに含み、
該直交方向移動装置と回転装置とにより、前記2つの光センサ装置にそれぞれ備えられた一対の受光素子により検出される脈波強度が同じになり、且つ、それぞれの強度が最大となるように、前記本体を位置決めすることを特徴とする請求項1または請求項2の動脈血管検出装置。
An orthogonal direction moving device that translates the main body in a direction orthogonal to the arrangement direction of the two photosensor devices and the pressing members;
A rotating device that rotates the main body in a plane including the main body, and
With the orthogonal direction moving device and the rotating device, the pulse wave intensities detected by the pair of light receiving elements respectively provided in the two photosensor devices are the same, and the respective intensities are maximized, The arterial blood vessel detection device according to claim 1 or 2, wherein the main body is positioned.
生体の皮膚上に装着される本体を有し、
該本体は、2つの光センサ装置と、該2つの光センサ装置の間に配置され、前記生体の皮膚を圧力可変に押圧する押圧部材とを含み、
該光センサ装置は、前記生体内の動脈に向かって皮膚上から所定波長の光を照射する複数の発光素子が該2つの光センサ装置および前記押圧部材の配列方向に対して直交する方向に一列に配列されるとともに、該発光素子から発光された光が生体組織内で反射または散乱させられて生じた光を受光するための受光素子を備えていることを特徴とする動脈血管検出装置。
Having a body mounted on the skin of a living body,
The main body includes two photosensor devices and a pressing member that is disposed between the two photosensor devices and presses the skin of the living body variably.
In the photosensor device, a plurality of light-emitting elements that irradiate light of a predetermined wavelength from above the skin toward the artery in the living body are aligned in a direction orthogonal to the arrangement direction of the two photosensor devices and the pressing member. And a light-receiving element for receiving light generated by reflection or scattering of light emitted from the light-emitting element in a living tissue.
請求項4の動脈血管検出装置であって、
前記2つの光センサ装置にそれぞれ一列に配列されている複数の発光素子を順次発光させる発光制御手段と、
該発光制御手段により複数の発光素子が順次発光させられたときに前記受光素子により検出される複数の脈波の向きを互いに比較すること、または、該複数の脈波の大きさを互いに比較することに基づいて、一方の光センサ装置下における前記動脈の位置、および他方の光センサ装置下における前記動脈の位置をそれぞれ決定する動脈位置決定手段と
を、さらに含むことを特徴とする動脈血管検出装置。
The arterial blood vessel detection device according to claim 4,
A light emission control means for sequentially emitting light from a plurality of light emitting elements arranged in a row in each of the two photosensor devices;
When a plurality of light emitting elements are sequentially caused to emit light by the light emission control means, the directions of the plurality of pulse waves detected by the light receiving element are compared with each other, or the magnitudes of the plurality of pulse waves are compared with each other. Based on the above, the arterial blood vessel detection further comprising: arterial position determining means for determining the position of the artery under one photosensor device and the position of the artery under the other photosensor device, respectively. apparatus.
前記本体を、前記2つの光センサ装置および前記押圧部材の配列方向に対して直交方向に平行移動させる直交方向移動装置と、
前記本体を該本体を含む平面内で回転させる回転装置と、
前記動脈位置決定手段において、前記2つの光センサ装置にそれぞれ一列に配列されている複数の発光素子のうち、配列の中央の発光素子下に前記動脈の位置が決定されるように、前記直交方向移動装置と回転装置を用いて前記本体の位置を粗調整した後、前記受光素子により検出される該配列の中央の発光素子からの信号強度が最大となるように前記本体の位置を微調整する最適本体位置制御手段とを、
さらに含むことを特徴とする請求項5の動脈血管検出装置。
An orthogonal direction moving device that translates the main body in a direction orthogonal to the arrangement direction of the two photosensor devices and the pressing members;
A rotating device for rotating the main body in a plane including the main body;
In the arterial position determining means, the orthogonal direction is determined so that the position of the artery is determined below the light emitting element at the center of the array among the plurality of light emitting elements arrayed in a line in each of the two photosensor devices. After roughly adjusting the position of the main body using a moving device and a rotating device, the position of the main body is finely adjusted so that the signal intensity from the central light emitting element of the array detected by the light receiving element is maximized. Optimal body position control means,
The arterial blood vessel detection device according to claim 5, further comprising:
生体の血圧値を測定する血圧測定装置であって、
請求項1乃至請求項6のいずれかの動脈血管検出装置と、
該動脈血管検出装置の押圧部材の押圧力が連続的に変化させられる過程で、前記2つの光センサ装置のうち前記動脈の下流側に位置させられた光センサ装置に備えられた受光素子により逐次検出される脈波強度が、予め定められた状態になったときの前記押圧部材の押圧力に基づいて、前記生体の最高血圧値を決定する最高血圧値決定手段と
を含むことを特徴とする血圧測定装置。
A blood pressure measurement device for measuring a blood pressure value of a living body,
An arterial blood vessel detection device according to any one of claims 1 to 6,
In the process of continuously changing the pressing force of the pressing member of the arterial blood vessel detection device, one of the two photosensor devices is sequentially detected by the light receiving element provided in the photosensor device located on the downstream side of the artery. Maximal blood pressure value determining means for determining the maximum blood pressure value of the living body based on the pressing force of the pressing member when the detected pulse wave intensity is in a predetermined state. Blood pressure measurement device.
請求項7の血圧測定装置であって、
前記最高血圧値決定手段が、前記動脈血管検出装置の押圧部材の押圧力が連続的に変化させられる過程で、前記2つの光センサ装置のうち前記動脈の下流側に位置させられた光センサ装置に備えられた受光素子により逐次検出される脈波強度が、0に近い予め設定された判断基準値を境界とする所定範囲を超えたときの前記押圧部材の押圧力に基づいて、前記生体の最高血圧値を決定することを特徴とする血圧測定装置。
The blood pressure measurement device according to claim 7,
An optical sensor device in which the maximum blood pressure value determining means is positioned downstream of the artery among the two optical sensor devices in a process in which the pressing force of the pressing member of the arterial blood vessel detection device is continuously changed. Based on the pressing force of the pressing member when the pulse wave intensity sequentially detected by the light receiving element included in the head exceeds a predetermined range with a preset criterion value close to 0 as a boundary, A blood pressure measurement device characterized by determining a maximum blood pressure value.
請求項7または請求項8の血圧測定装置であって、
前記動脈血管検出装置の押圧部材の押圧力が連続的に変化させられる過程で、一方の光センサ装置に備えられた受光素子により検出される脈波形と、他方の光センサ装置に備えられた受光素子により検出される脈波形とを比較し、2つの脈波形の下部形状が略等しくなったときの前記押圧部材の押圧力に基づいて、前記生体の最低血圧値を決定する最低血圧値決定手段
を、さらに含むことを特徴とする血圧測定装置。
The blood pressure measurement device according to claim 7 or 8,
In the process in which the pressing force of the pressing member of the arterial blood vessel detection device is continuously changed, the pulse waveform detected by the light receiving element provided in one optical sensor device and the light reception provided in the other optical sensor device A minimum blood pressure value determining means for comparing the pulse waveform detected by the element and determining the minimum blood pressure value of the living body based on the pressing force of the pressing member when the lower shapes of the two pulse waveforms are substantially equal Is further included.
生体からの圧脈波を検出する圧脈波検出装置であって、
請求項9の血圧測定装置を有し、
該血圧測定装置に含まれる前記押圧部材の押圧面に設けられ、前記生体からの圧脈波を検出する圧力検出素子と、
該血圧測定装置により決定された最高血圧値および最低血圧値に基づいて平均血圧値を決定し、連続的に圧脈波を検出するために、前記押圧部材の押圧力を該平均血圧値に維持する最適押圧力制御手段と
を、さらに含むことを特徴とする圧脈波検出装置。
A pressure pulse wave detection device for detecting a pressure pulse wave from a living body,
The blood pressure measurement device according to claim 9,
A pressure detecting element that is provided on a pressing surface of the pressing member included in the blood pressure measuring device and detects a pressure pulse wave from the living body;
An average blood pressure value is determined based on the maximum blood pressure value and the minimum blood pressure value determined by the blood pressure measuring device, and the pressing force of the pressing member is maintained at the average blood pressure value in order to continuously detect the pressure pulse wave. The pressure pulse wave detecting device further comprising: an optimum pressing force control means.
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