CN109069019A - 脉搏波检测装置和生物信息测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能使脉搏波检测传感器以稳定的压力按住体表面的脉搏波检测装置和生物信息测量装置。脉搏波检测装置(10)包括：脉搏波检测传感器(30)；按压构件(32)，支撑脉搏波检测传感器(30)，通过在方向Z移动使脉搏波检测传感器(30)按压被测量者的体表面；在方向Z上延伸的四个导销(27)，在方向Z观察的平面视图中，配置在脉搏波检测传感器(30)的周围；以及支撑四个导销(27)的箱体(20)。按压构件(32)具有以能分别沿四个导销(27)在方向Z移动的方式插通有导销(27)的滑动部(321)。

Description

脉搏波检测装置和生物信息测量装置

技术领域

本发明涉及脉搏波检测装置和生物信息测量装置。

背景技术

在将用于检测脉搏波的脉搏波检测传感器直接接触手腕的桡骨动脉等动脉所通过的生物部位的状态下，能采用由所述脉搏波检测传感器检测的信息测量心率、脉搏或血压等生物信息的生物信息测量装置已被公众所知(参照专利文献1)。

专利文献1所述的生物信息测量装置，具有通过供给空气等流体使脉搏波检测传感器向一个方向移动而使脉搏波检测传感器按压体表面的按压机构。

所述按压机构具有板状构件，所述板状构件设置在脉搏波检测传感器的检测面的中央的上方并以能相对于在上述一个方向上延伸的导杆滑动的方式嵌合，脉搏波检测传感器固定于所述板状构件的平面。

通过使所述板状构件沿导杆移动，可以使脉搏波检测传感器的检测面在保持大致平行的状态下，将检测面按压在体表面上。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开平1-288228号

为高精度进行生物信息的计算所需要的脉搏波的检测，要求脉搏波检测传感器的检测面以稳定的压力按住体表面。

专利文献1所述的生物信息测量装置是板状构件沿着处于检测面的中央上方的一个导杆移动的结构。

因此，当应力集中于板状构件的周围时检测面的稳定性降低，难以将检测面以稳定的压力均匀按在体表面上。

发明内容

本发明鉴于上述问题，目的是提供脉搏波检测装置和具备脉搏波检测装置的生物信息测量装置，可以使脉搏波检测传感器以稳定的压力按住体表面。

本发明的脉搏波检测装置包括：脉搏波检测传感器，从被测量者的动脉检测压力脉搏波；按压构件，支撑所述脉搏波检测传感器，通过向一个方向移动使所述脉搏波检测传感器按压所述被测量者的体表面；多个导向构件，在所述一个方向观察的平面视图中，配置在所述脉搏波检测传感器的周围，并且沿所述一个方向延伸；以及支撑构件，支撑所述多个导向构件，所述按压构件具备插通部，所述插通部以能分别沿所述多个导向构件移动的方式插通有所述导向构件。

本发明的生物信息测量装置包括：所述脉搏波检测装置；以及根据所述脉搏波检测传感器检测的脉搏波计算生物信息的生物信息计算部。

按照本发明，可以提供能将脉搏波检测传感器以稳定的压力按在体表面上的脉搏波检测装置和具备脉搏波检测装置的生物信息测量装置。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的脉搏波检测装置10的简要结构的立体图。

图2是示意性表示图1所示的脉搏波检测装置10的箱体20内部的结构的立体图。

图3是图1所示的脉搏波检测装置10的方向Y的断面示意图。

图4是表示从图3所示的状态将空气袋51的内压减压的状态的图。

图5是从方向Z观察图1所示的脉搏波检测装置10的平面图。

图6是表示图1所示的脉搏波检测装置10的导销27的配置的变形例的平面图。

图7是示意性表示图1所示的脉搏波检测装置10的导销27与箱体20的嵌合状态的变形例的平面图。

图8是示意性表示图1所示的脉搏波检测装置10的变形例的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明一个实施方式的脉搏波检测装置10的简要结构的立体图。图2是示意性表示图1所示的脉搏波检测装置10的箱体20内部的结构立体图。图3是图1所示的脉搏波检测装置10的方向Y的断面示意图。

脉搏波检测装置10收容在未图示的箱体中，所述箱体利用例如带状的带安装在作为被测量者的脉搏波的检测对象的动脉(例如桡骨动脉)所通过的生物部位(例如手腕)上使用。

所述箱体内置有控制部，所述控制部作为根据脉搏波检测装置10检测的脉搏波计算脉搏数、心率或血压值等生物信息并存储的生物信息计算部发挥功能。由所述生物信息计算部和脉搏波检测装置10构成生物信息测量装置。

如图1所示，脉搏波检测装置10具备带有中空部的箱体20。箱体20在图1～图3的示例中为方筒状，也可以是圆筒状等其他形状。箱体20上设有用于封闭端面的开口的盖构件23，图1表示了盖构件23被取下的状态。

脉搏波检测装置10还包括：被箱体20支撑的四个导销27；四个导销27分别插通的四个弹簧28；被四个导销27引导而能在一个方向即方向Z移动的按压构件32；固定在按压构件32的表面的空气袋51；固定在按压构件32的背面的旋转驱动部31；以及被旋转驱动部31支撑的脉搏波检测传感器30。

导销27是在方向Z上延伸的棒状的导向构件。图1～图3的示例中，导销27的形状为圆柱形状，但是也可以是四棱柱或三棱柱等其他形状。导向构件是使任意形状的平面向一个方向移动时的由所述平面的轨迹构成的结构物。

导销27的方向Z的上端部271(参照图2)，嵌合在箱体20的方向Z的上端部21上设置的孔部251中(参照图1、3)。

导销27的方向Z的下端部272(参照图2)，嵌合在箱体20的方向Z的下端部26上设置的孔部261中(参照图3)。

这样，四个导销27被箱体20支撑。箱体20构成支撑四个导销27的支撑构件。孔部251和孔部261构成嵌合部。

按压构件32的表面和背面，分别成为垂直于方向Z的平面。

按压构件32的表面形成有四个滑动部321。滑动部321具备供导销27插通的中空部，所述中空部由使与导销27的方向Z的平面视图中的形状相同形状的平面沿方向Z移动时形成的所述平面的轨迹构成。

图1～3的示例中，由于导销27为圆柱状，所以滑动部321呈圆筒状。滑动部321构成能沿着导销27在方向Z移动且供导销27插通的插通部。

按压构件32的表面的由四个滑动部321包围的区域中，固定有蛇纹管状的空气袋51。空气袋51连通管道52(参照图1)，借助所述管道52，空气袋51内的压力被未图示的泵控制。

空气袋51的与按压构件32侧的相反侧的面，固定在箱体20的盖构件23上。因此，空气袋51伴随内压的增加，向与盖构件23侧的相反侧膨胀，使按压构件32在方向Z移动。

空气袋51利用空气压使按压构件32在方向Z移动。取代空气袋51，可以采用由驱动器使按压构件32在方向Z移动的结构。

弹簧28配置在按压构件32与箱体20的下端部26之间，一端固定于按压构件32，另一端固定于下端部26。弹簧28是对按压构件32向空气袋51侧加力的加力构件。

图4是表示从图3所示的状态将空气袋51的内压减压的状态的图。所述状态下，通过弹簧28的作用力，按压构件32向箱体20的上端部21侧移动。

脉搏波检测传感器30是用于检测从安装脉搏波检测装置10的生物部位内的动脉、传递到所述生物部位的体表面的压力振动波(压力脉搏波)的传感器。

图1的示例中，脉搏波检测传感器30具备传感器芯片36，所述传感器芯片36由多个(图1的示例为两个)元件列362形成，所述元件列362由在方向X排列的多个压力检测元件361构成。

多个元件列362在垂直于方向X的方向Y上排列。压力检测元件361例如使用电阻应变式、半导体压阻式或静电容量式等元件。方向X和方向Y是分别垂直于方向Z的方向。

脉搏波检测传感器30所含的各压力检测元件361形成在同一平面上，所述平面由树脂等保护构件保护。

形成有各压力检测元件361的平面与保护所述平面的保护构件的表面平行，所述保护构件的表面构成检测面37(参照图3)。在方向Z观察的平面视图中，检测面37的尺寸和图1～3的例中脉搏波检测元件30的尺寸一致。

旋转驱动部31通过固定在按压构件32的背面，被按压构件32支撑。

旋转驱动部31包括：旋转机构34，使脉搏波检测传感器30的检测面37以脉搏波检测传感器30的检测面37垂直于方向Z的状态为基准，分别围绕垂直于方向Z且彼此垂直的两个轴(在方向X上延伸的轴和在方向Y上延伸的轴)旋转；以及驱动器33，驱动所述旋转机构34(参照图3)。

脉搏波检测传感器30被旋转驱动部31旋转自如地支撑，检测面37垂直于方向Z的状态成为稳定状态。脉搏波检测传感器30被旋转驱动部31支撑，旋转驱动部31被按压构件32支撑。因此，按压构件32成为支撑脉搏波检测传感器30的构件。

图5是从方向Z观察图1所示的脉搏波检测装置10的平面图。图5省略了盖构件23、空气袋51和管道52的图示。

如图5所示，箱体20的四角(角部)上设置的四个导销27，配置在脉搏波检测传感器30的周围。所述四个导销27分类为：隔着脉搏波检测传感器30的检测面37排列的导销27A和导销27B的配对；以及隔着脉搏波检测传感器30的检测面37排列的导销27C和导销27D的配对。

连接导销27A和导销27B的直线L2，通过检测面37的中心CP。连接导销27C和导销27D的直线L1，通过检测面37的中心CP。直线L1与直线L2垂直。检测面37的中心CP，也可以是检测面37的重心。

导销27A和导销27B各自的上端部271相对于箱体20的孔部251游离嵌合。

此外，导销27A和导销27B各自的下端部272相对于箱体20的孔部261游离嵌合。

即，导销27A和导销27B的直径略小于孔部251和孔部261的直径。

另一方面，导销27C和导销27D各自的上端部271，压嵌在箱体20的孔部251中。

此外，导销27C和导销27D各自的下端部272，压嵌在箱体20的孔部261中。

即，导销27C和导销27D的直径，与孔部251和孔部261的直径一致。

说明如上所述结构的脉搏波检测装置10的动作。脉搏波检测装置10以检测面37位于桡骨动脉上且方向X与桡骨动脉交叉的方式安装在手腕上。

所述状态下执行脉搏波的检测开始指示时，控制部通过控制泵，使空气袋51的内压上升。空气袋51的内压上升后，通过空气袋51膨胀使按压构件32的滑动部321分别沿四个导销27在方向Z移动，使被按压构件32支撑的脉搏波检测传感器30的检测面37按压在体表面。

控制部在脉搏波检测传感器30的检测面37接触体表面的状态下，通过控制旋转驱动部31，而将检测面37的围绕方向X的旋转角和检测面37的围绕方向Y的旋转角分别控制成最佳值，以使脉搏波检测精度成为最大。

而后，控制部在上述状态下将按压构件32对体表面的按压力保持在最佳值，并根据脉搏波检测传感器30的压力检测元件361检测出的信号检测压力脉搏波。控制部根据检测的压力脉搏波计算生物信息，存储在存储介质中。

如上所述，在脉搏波检测装置10中，各导销27在方向Z上观察的平面视图中配置在脉搏波检测传感器30的周围，由所述导销27引导按压构件32的移动。

这样，通过存在多个引导机构，能够使被按压构件32支撑的脉搏波检测传感器30在方向Z稳定移动，可以使检测面37以稳定的压力按住体表面。

此外，通过这样在脉搏波检测传感器30的周围设置多个导销27，不会受到旋转驱动部31带来的脉搏波检测传感器30的旋转动作的影响，可以使按压构件32的表面和背面维持垂直于方向Z的状态。

因此，能进行高精度的压力脉搏波检测。此外，因为有多个导销27，所以即使按压构件32所支撑的部分(旋转驱动部31和脉搏波检测传感器30)的重量较大，也能充分维持引导的功能。

此外，按照脉搏波检测装置10，四个导销27中的两个导销27(27A、27B)所嵌合的箱体20的孔部，相比四个导销27中的所述导销27A、27B以外的导销27(27C、27D)所嵌合的箱体20的孔部，与导销27更紧密嵌合。

这样，通过存在与箱体20松弛嵌合的导销27以及与箱体20紧密嵌合的两个导销27，实现引导按压构件32移动的功能，并且即使箱体20或按压构件32上产生制造误差的情况下，也可以由嵌合松弛的导销27吸收所述误差。

另外，在脉搏波检测装置10中，可以省略图5所示的导销27A和导销27B的至少一方。即便是这种构成，按压构件32也能够沿导销27C和导销27D移动，也能以稳定的压力进行脉搏波检测传感器30对体表面的按压。

此外，在脉搏波检测装置10中，导销27A或导销27B也可以和导销27C、27D同样，压嵌在箱体20的孔部251、261中。

即，脉搏波检测装置10只要是具有包括与箱体20的孔部游离嵌合的至少一个导销27(第二导向构件)以及与箱体20的孔部压嵌的至少两个导销27(第一导向构件)的三个以上的导销27的结构，就可以得到上述的吸收误差的效果。

此外，导销27的数量也可以在5个以上，如图5所示，通过具有四个导销27的结构，可以兼顾脉搏波检测装置10的制造费用削减和压力脉搏波的检测精度提高。

此外，如图5所示，设置在脉搏波检测传感器30周围的导销27的配置，不一定是在脉搏波检测传感器30的检测面37的平面形状设为矩形时的4角。例如图6的(A)～图6的(C)所示，可以在脉搏波检测传感器30的检测面37的周围配置四个导销27。

图6的(A)～图6的(C)所示的结构都是具有配置在通过脉搏波检测传感器30的检测面37的中心CP的直线(图6的直线L1～L6)上且隔着脉搏波检测传感器30配置的导销27的配对两个的结构。

利用这种结构，可以使检测面37的中心CP与连接四个导销27形成的矩形的中心对准。连接四个导销27形成的矩形的中心在按压构件32中是最稳定的场所。因此，通过使检测面37的中心CP处于该场所的下方，能使脉搏波检测传感器30的检测面37以稳定的压力按压体表面。

此外，图5的示例中，排列在矩形的检测面37的对角线上的导销27A、27B与箱体20相对松弛嵌合，但是与箱体20游离嵌合的导销27的位置不限于图5所示的方式。

例如图7所示，也可以是沿矩形的检测面37的1边排列的导销27a、27b与箱体20游离嵌合，沿平行于所述1边的检测面37的边排列的导销27c、27d与箱体20为压嵌的结构。

图8是表示图1所示的脉搏波检测装置10的变形例的示意图。

图8所示的变形例的脉搏波检测装置中，分别取代脉搏波检测装置10的导销27A和导销27B，设有弹簧留用突起29A、29B的配对。

弹簧留用突起29B设置于箱体20的下端部26。弹簧留用突起29A设置在按压构件32的与弹簧留用突起29B相对的部分。弹簧留用突起29A上固定着弹簧28的一端，弹簧留用突起29B上固定着弹簧28的另一端。

如上所述，即使导销27只有两个，也能够使按压构件32以稳定的力在方向Z移动，可以提高脉搏波的检测精度。

本次公开的实施方式中所有的特征都是例示而不是限制性特征。本发明的范围不限于上述的说明而是由权利要求表示，并包含与权利要求实质相同的内容及其范围内的全部变更。

如上所述，本说明书公开了下述内容。

公开的脉搏波检测装置，包括：脉搏波检测传感器，从被测量者的动脉检测压力脉搏波；按压构件，支撑所述脉搏波检测传感器，通过向一个方向移动使所述脉搏波检测传感器按压所述被测量者的体表面；多个导向构件，在所述一个方向观察的平面视图中，配置在所述脉搏波检测传感器的周围，并且沿所述一个方向延伸；以及支撑构件，支撑所述多个导向构件，所述按压构件具备插通部，所述插通部以能分别沿所述多个导向构件移动的方式插通有所述导向构件。

公开的脉搏波检测装置，所述多个导向构件在所述平面视图中，至少包含一个隔着所述脉搏波检测传感器的检测面排列的两个导向构件的配对。

公开的脉搏波检测装置，在所述平面视图中，所述脉搏波检测传感器的检测面的中心或重心存在于连接所述配对的导向构件彼此的直线上。

公开的脉搏波检测装置，具有两个所述配对。

公开的脉搏波检测装置，具有三个以上所述导向构件，支撑所述导向构件的支撑构件具有供所述导向构件的所述一个方向的端部嵌合的嵌合部，所述三个以上的所述导向构件包含至少两个第一导向构件和至少一个第二导向构件，相比所述第二导向构件所嵌合的所述嵌合部，所述第一导向构件所嵌合的所述嵌合部，与所述导向构件更紧密嵌合。

公开的脉搏波检测装置，所述导向构件为棒状构件，所述脉搏波检测装置还具备插通有所述导向构件且配置在所述按压构件与所述脉搏波检测传感器之间的弹簧。

公开的脉搏波检测装置，还具备使所述脉搏波检测传感器的检测面分别围绕与所述一个方向垂直的两个方向旋转的旋转机构。

公开的生物信息测量装置，包括：所述脉搏波检测装置；以及根据所述脉搏波检测传感器检测的脉搏波计算生物信息的生物信息计算部。

工业实用性

本发明便利性高，特别是能有效应用于血压计等。

以上，由特定的实施方式说明了本发明，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的发明思想的范围内可以进行各种变更。

本申请基于2016年4月15日申请的日本专利申请(专利申请2016-081951)，将其内容以引用的方式并入本文。

附图标记说明

10 脉搏波检测装置

20 箱体

21 上端部

23 盖构件

251、261 孔部

26 下端部

27、27A、27B、27C、27D、27a、27b、27c、27d 导销

271 上端部

272 下端部

28 弹簧

29A、29B 弹簧留用突起

30 脉搏波检测传感器

361 压力检测元件

362 元件列

31 旋转驱动部

32 按压构件

321 滑动部

33 驱动器

34 旋转机构

36 传感器芯片

37 检测面

51 空气袋

52 管道

X、Y、Z 方向

CP 检测面的中心

L1～L6 直线

Claims (8)

1.一种脉搏波检测装置，其特征在于，包括：

脉搏波检测传感器，从被测量者的动脉检测压力脉搏波；

按压构件，支撑所述脉搏波检测传感器，通过向一个方向移动使所述脉搏波检测传感器按压所述被测量者的体表面；

多个导向构件，在所述一个方向观察的平面视图中，配置在所述脉搏波检测传感器的周围，并且沿所述一个方向延伸；以及

支撑构件，支撑所述多个导向构件，

所述按压构件具备插通部，所述插通部以能分别沿所述多个导向构件移动的方式插通有所述导向构件。

2.根据权利要求1所述的脉搏波检测装置，其特征在于，所述多个导向构件在所述平面视图中，至少包含一个隔着所述脉搏波检测传感器的检测面排列的两个导向构件的配对。

3.根据权利要求2所述的脉搏波检测装置，其特征在于，在所述平面视图中，所述脉搏波检测传感器的检测面的中心或重心存在于连接所述配对的导向构件彼此的直线上。

4.根据权利要求2或3所述的脉搏波检测装置，其特征在于，具有两个所述配对。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的脉搏波检测装置，其特征在于，

具有三个以上所述导向构件，

支撑所述导向构件的支撑构件具有供所述导向构件的所述一个方向的端部嵌合的嵌合部，

所述三个以上的所述导向构件包含至少两个第一导向构件和至少一个第二导向构件，相比所述第二导向构件所嵌合的所述嵌合部，所述第一导向构件所嵌合的所述嵌合部，与所述导向构件更紧密嵌合。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的脉搏波检测装置，其特征在于，

所述导向构件为棒状构件，

所述脉搏波检测装置还具备插通有所述导向构件且配置在所述按压构件与所述脉搏波检测传感器之间的弹簧。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的脉搏波检测装置，其特征在于，还具备使所述脉搏波检测传感器的检测面分别围绕与所述一个方向垂直的两个方向旋转的旋转机构。

8.一种生物信息测量装置，其特征在于包括：

如权利要求1～7中任意一项所述的脉搏波检测装置；以及

根据所述脉搏波检测传感器检测的脉搏波计算生物信息的生物信息计算部。