CN109069021B - 压力脉搏波检测装置和生物信息测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供压力脉搏波检测装置和具备其的生物信息测量装置，通过与生物部位接触，灵活改变采用的压力检测元件与生物部位的接触状态，能提高压力脉搏波检测精度，其包括：收容传感器部(6)、按压机构和旋转驱动机构的收容部(4)，传感器部(6)具有沿方向B排列的多个压力检测元件组成的元件列(60)和元件列(70)在垂直于方向B的方向A上排列的按压面(6b)，按压机构在方向B与桡骨动脉(T)的延伸方向交叉的状态下将按压面(6b)按压到手腕(H)上，旋转驱动机构使按压面(6b)分别围绕垂直于按压机构使按压面进行按压的按压方向的两个轴即沿方向A延伸的旋转轴(X)和沿方向B延伸的旋转轴(Y)旋转；内置收容部(4)的箱体(101)；以及使收容部(4)在箱体(101)内在方向B移动的移动机构。

Description

压力脉搏波检测装置和生物信息测量装置

技术领域

本发明涉及压力脉搏波检测装置和生物信息测量装置。

背景技术

在使压力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，采用由所述压力传感器检测的信息测量血压、脉搏数、或心率等生物信息的生物信息测量装置已被公众所知。在所述生物信息测量装置中，压力传感器与动脉的位置关系会影响压力脉搏波的检测精度。在此，如下述专利文献1～5所示，公开了用于进行生物部位与压力传感器的位置调整的结构。

按照专利文献1所述的生物信息测量装置，具有与生物部位接触的6×7＝42个传感器组，并且为了使传感器组的各传感器的输出良好，具有能手动调整传感器组的动脉方向的倾斜度的机构。

按照专利文献2所述的生物信息测量装置，具有与生物部位接触的6×7＝42个传感器组，为了使传感器组的接触追随手的动作，将传感器组分割成4部分，并具备能调整各分割区域的高度的机构。

专利文献3中公开了具有与生物部位接触的压力传感器并具有驱动部的生物信息测量装置，所述驱动部使压力传感器在与动脉交叉的方向上移动。

专利文献4中公开了具有与生物部位接触的压力传感器列并具有驱动部的生物信息测量装置，所述驱动部使压力传感器列在与压力传感器列的按压方向交叉的面内旋转。

专利文献5中公开了具有多个接触于生物部位的压力传感器列排列形成的按压面并具有驱动部的生物信息测量装置，所述驱动部使所述按压面围绕轴旋转，所述轴在与多个压力传感器列的排列方向垂直的方向上延伸。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2010-220948号

专利文献2：日本专利公开公报特开2010-220949号

专利文献3：日本专利公开公报特开平02-001220号

专利文献4：日本专利公开公报特开2002-330932号

专利文献5：日本专利公开公报特开平01-288228号

按照专利文献1、2所述的装置，能改变传感器组对生物部位的接触状态，接触状态可以追随使用者的手腕的形状发生变化，或者可以手动使接触状态发生变化。因此，不能进行充分考虑了脉搏波的检测精度的传感器定位。

按照专利文献3、4、5所述的装置，由于以使压力传感器的输出良好的方式驱动压力传感器的位置，所以能进行考虑了脉搏波的检测精度的压力传感器定位。可是，将压力传感器按压在生物部位上，采用在所述状态下从压力传感器输出的信息测量生物信息时，估计动脉的位置会因按压力而变化。按照专利文献3、4、5的装置，难以充分追随这种位置变化。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供压力脉搏波检测装置和具备压力脉搏波检测装置的生物信息测量装置，通过与生物部位接触，灵活改变所采用的压力检测元件与生物部位的接触状态，能提高压力脉搏波检测精度。

本发明的压力脉搏波检测装置，包括：按压构件，具有将在一个方向上排列的多个压力检测元件组成的元件列在与所述一个方向交叉的方向上排列多个的按压面；按压机构，以所述一个方向与生物的体表面下的动脉的延伸方向交叉的状态，将所述按压面按压到所述体表面上；旋转驱动机构，用于使所述按压面分别围绕沿所述一个方向延伸的第一轴和垂直于所述一个方向的第二轴旋转，所述第一轴和所述第二轴是垂直于所述按压机构使所述按压面进行按压的按压方向的两个轴；支撑构件，支撑所述按压机构、所述旋转驱动机构以及所述按压构件；箱体，以内置有所述支撑构件的状态安装在被测量者的手腕上；以及移动机构，用于通过手动操作使所述支撑构件在所述箱体内向所述一个方向移动，所述移动机构包括：狭缝，设置在所述箱体的与所述一个方向和所述按压方向双方垂直的方向的端面，在所述箱体安装在手腕上的状态下所述端面处于被测量者的中枢侧，并且所述狭缝沿所述一个方向延伸；固定构件，借助贯穿所述狭缝的凸出部固定于所述支撑构件，使所述支撑构件能在所述一个方向移动操作；滑动构件，具有凸出部，并且借助板簧固定于所述支撑构件；以及滑轨，形成于所述箱体，并且具有分别能与所述滑动构件的所述凸出部卡合的多个凹部。

本发明的生物信息测量装置，包括：所述压力脉搏波检测装置；以及生物信息计算部，根据由所述压力脉搏波检测装置所含的压力检测元件检测的压力脉搏波，计算生物信息。

按照本发明，可以提供压力脉搏波检测装置和具备压力脉搏波检测装置的生物信息测量装置，所述压力脉搏波检测装置通过与生物部位接触，灵活改变所采用的压力检测元件与生物部位的接触状态，能提高压力脉搏波检测精度。

附图说明

图1是表示用于说明本发明一个实施方式的生物信息测量装置200的概略结构的侧视图。

图2是从掌侧观察图1所示的生物信息测量装置200安装在手腕上的状态的图。

图3是从手背侧观察图1所示的生物信息测量装置200安装在手腕上的状态的图。

图4是表示图1所示的生物信息测量装置200安装在手腕上的状态下的压力脉搏波检测部100的简要结构的断面示意图。

图5是表示图4所示的压力脉搏波检测部100的放大图。

图6是从使用者的指尖侧观察图4所示安装状态下的压力脉搏波检测部100的状态下的断面示意图。

图7是从与手腕的接触部位侧观察图4所示安装状态下的压力脉搏波检测部100的图。

图8是示意性表示图1所示的箱体101的内置压力脉搏波检测部100的部分附近的展开图。

图9是图8所示的IX-IX线的断面示意图。

图10是表示图1所示的生物信息测量装置200的模块结构的图。

图11是用于说明图1所示的生物信息测量装置200的校正用数据生成为止的动作的流程图。

图12是用于说明图1所示的生物信息测量装置200的校正用数据生成为止的动作的流程图。

图13是表示在图1所示的生物信息测量装置200中两个元件列的一方未能封闭桡骨动脉状态的例的图。

图14是表示改变图1所示的生物信息测量装置200的传感器部6对手腕的按压力时由传感器部6的各压力检测元件检测的压力脉搏波的振幅值的一例的图。

图15是表示将图1所示生物信息测量装置200的压力脉搏波检测部100放在手腕上并由空气袋2将传感器部6向手腕按压的状态的图。

图16是表示对手腕的按压力的变化和由最佳压力检测元件检测的压力脉搏波的变化的一例的图。

图17是表示脉搏波包络线数据的一例的图。

图18是用于说明图1所示的生物信息测量装置200的连续血压测量模式中的连续血压测量动作的流程图。

图19是表示图1所示的生物信息测量装置200的变形例的图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

图1是表示用于说明本发明一个实施方式的生物信息测量装置200的简要结构的侧视图。图1所示的生物信息测量装置200是安装在被测量者的桡骨动脉所在的手腕上使用的手腕安装型的生物信息测量装置。生物信息测量装置200只要安装在体表面下存在动脉的生物部位上使用即可，不限于手腕安装型。

生物信息测量装置200包括：主体部，由箱体101和箱体102以及连接箱体101和箱体102的合页部103构成；以及用于将主体部固定在手腕上的带106。利用合页部103，箱体102相对箱体101转动自如地连接。

箱体101、102的内周面形成沿手腕H的外形的形状。在箱体101的与合页部103侧相反侧的端部最接近箱体102的状态下，在箱体101和箱体102之间形成被测量者的手腕H能插入的空间Ka。

在手腕H插入空间Ka的状态下，用带106将箱体101的一端和箱体102的一端固定，由此生物信息测量装置200被固定(安装)到手腕H上。另外，箱体101和箱体102可以不借助合页部103而形成一体化。

箱体101包括：压力脉搏波检测部100，设置于在生物信息测量装置200安装到手腕H的状态下与手腕H相对的位置；以及显示部13，设置在所述状态下的外周面上。由箱体101和压力脉搏波检测部100构成压力脉搏波检测装置。

图2是从掌侧观察生物信息测量装置200安装在被测量者的左手腕上的状态的图。如图2所示，在箱体101的外周面上设置显示部13，从掌侧能视觉辨认显示部13。图3是从手背侧观察生物信息测量装置200安装在被测量者的左手腕上的状态的图。

图4是表示图2、3所示的生物信息测量装置200的手腕安装状态下的压力脉搏波检测部100的结构的断面示意图。图4仅图示了生物信息测量装置200中的压力脉搏波检测部100。

图5是图4所示的压力脉搏波检测部100的放大图。图6是从被测量者的指尖侧观察图4所示安装状态下的压力脉搏波检测部100的状态的断面示意图。图7是从与手腕的接触部位侧观察图4所示安装状态下的压力脉搏波检测部100的图。图4～图7示意性表示了压力脉搏波检测部100，不限定各部分的尺寸和配置等。

压力脉搏波检测部100具备：箱体1，内置有空气袋2；平板部3，是固定于空气袋2的平板状构件；转动部5，被支撑成相对于平板部3能利用2轴旋转机构5a分别以两个轴为中心旋转；传感器部6，设置在转动部5的与平板部3侧相反侧的平面上；以及收容部4，收容箱体1、空气袋2、平板部3、2轴旋转机构5a、转动部5和传感器部6。

箱体1、空气袋2、平板部3以及转动部5，在生物信息测量装置200安装在手腕上的状态下，构成将传感器部6的按压面6b按压在生物部位(手腕)的体表面上的按压机构。按压机构只要是能将传感器部6的按压面6b按压在体表面上的机构即可，不限于采用空气袋。

空气袋2通过利用未图示的泵对内部的空气量进行控制，使固定在空气袋2上的平板部3在与平板部3的表面(转动部5侧的平面)垂直的方向上移动。

图4所示的安装状态下，压力脉搏波检测部100所含的传感器部6的按压面6b接触被测量者的手腕的皮肤。所述状态下通过增加注入空气袋2的空气量，使空气袋2的内压增加，传感器部6向手腕下的桡骨动脉T按压。以下，传感器部6对桡骨动脉T的按压力，被说明为等同于空气袋2的内压。

如图7所示，传感器部6包括：元件列60，由沿方向B排列的多个压力检测元件6a构成，所述方向B在图4所示的安装状态下与安装部位上存在的桡骨动脉T的延伸方向A交叉(图7的示例中垂直)；以及元件列70，由沿方向B排列的多个压力检测元件7a构成。元件列60和元件列70在方向A上排列。

各压力检测元件6a与和所述压力检测元件6a在方向B上的位置相同的压力检测元件7a构成配对，在传感器部6中所述配对沿方向B排列多个。压力检测元件6a和压力检测元件7a，分别采用例如电阻应变式、半导体压阻式或静电容量式等元件。

元件列60和元件列70所含的各压力检测元件形成在同一平面上，所述平面由树脂等保护构件保护。各压力检测元件所形成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按压面6b。

压力检测元件6a(7a)以其排列方向与桡骨动脉T交叉(大体垂直)的方式按压桡骨动脉T，检测从桡骨动脉T产生并向皮肤传递的压力振动波，即压力脉搏波。从压力检测元件6a(7a)输出的压力信号，包含因接触于物体而产生的直流成分和因压力振动波而产生的交流成分，其中的交流成分成为压力脉搏波的信号。

各压力检测元件6a(7a)在排列方向的间隔，以在桡骨动脉T上配置必要且充分数量的方式设置得足够小。各元件列560、70的长度，必要且充分大于桡骨动脉T的径向尺寸。以上述方式构成的传感器部6构成按压构件。

如图7所示，2轴旋转机构5a使转动部5分别以两个旋转轴X、Y为中心旋转，所述两个旋转轴X、Y垂直于空气袋2对平板部3的按压方向。2轴旋转机构5a和转动部5构成旋转驱动机构。

2轴旋转机构5a具有设定在平板部3的表面上的彼此垂直的两个旋转轴X、Y，旋转轴X、Y分别由后述旋转驱动部10旋转驱动。

旋转轴Y是沿着在按压面6b上形成的多个压力检测元件6a(7a)的排列方向延伸的第一轴。旋转轴Y在图7的平面图中设定在元件列60和元件列70之间(图7的示例为中间)。

旋转轴X是沿着与按压面6b上形成的多个压力检测元件6a(7a)的排列方向垂直的方向延伸的第二轴。旋转轴X在图7的示例中，设定在分别将元件列60和元件列70二等分的直线上。

通过使转动部5以旋转轴X为中心旋转，按压面6b围绕旋转轴X旋转。此外，通过使转动部5以旋转轴Y为中心旋转，按压面6b围绕旋转轴Y旋转。

压力脉搏波检测部100的收容部4内置于箱体101，被箱体101支撑成能在方向B移动。收容部4例如由杯状的构件构成，所述构件的中空部内收容有箱体1、空气袋2、平板部3、2轴旋转机构5a、转动部5以及传感器部6。具体收容部4在中空部中支撑箱体1。这样，伴随收容部4的移动，箱体1和固定于此的空气袋2、平板部3、2轴旋转机构5a、转动部5以及传感器部6移动。

收容部4只要是支撑按压机构、旋转驱动机构以及传感器部6的支撑构件，并且通过所述收容部4在方向B移动而能够使由箱体1、空气袋2、平板部3以及转动部5构成的按压机构，由2轴旋转机构5a和转动部5构成的旋转驱动机构，以及传感器部6成为一体而在方向B移动即可。例如，收容部4可以利用支撑箱体1的平板状的构件，一体支撑按压机构、旋转驱动机构以及传感器部6。

图8是示意性表示图1所示的箱体101的内置收容部4的部分的展开图。

图8的(a)是在生物信息测量装置200安装在手腕上的状态下从被测量者的末梢侧(指尖侧)观察箱体101的侧视图。图8的(b)是在生物信息测量装置200安装在手腕上的状态下从按压方向观察箱体101的仰视图。图8的(c)是在生物信息测量装置200安装在手腕上的状态下从被测量者的中枢侧(肘侧)观察箱体101的侧视图。图9是图8所示的IX-IX线断面示意图。

如图8所示，箱体101的方向A中的端面中，生物信息测量装置200安装在手腕上的状态下处于被测量者的中枢侧(肘侧)的端面(以下，称中枢侧端面)上，设有固定于收容部4的固定构件101A。固定构件101A的表面设有凸出部101B。

箱体101的中枢侧端面上，形成有沿方向B延伸的狭缝101C。如图8的(b)所示，固定构件101A的背面形成有贯穿狭缝101C的凸出部101D，所述凸出部101D固定于收容部4。这样，固定构件101A借助狭缝101C，在方向B移动自如。

如图9所示，收容部4的方向A中的端面中，生物信息测量装置200安装在手腕上的状态下处于被测量者的末梢侧的端面上，固定有板簧100b。板簧100b上固定有滑动构件100a。滑动构件100a是具有在按压方向(垂直于方向A和方向B的方向)长边三棱柱状的凸出部的构件。

在图9的示例中，箱体101上形成有具有7个能与滑动构件100a的凸出部卡合的凹部的滑轨101a。滑动构件100a被板簧100b向滑轨101a施力。另外，图9的(a)中为便于说明，图示了滑动构件100a和滑轨101a之间存在间隙的状态。

从图9的(a)所示的状态，被测量者将手指放在凸出部101B上，相对于固定构件101A向图9中的右方向加力时，滑动构件100a的凸出部沿滑轨101a的凹部的斜面向右方向移动，与相邻的凹部卡合。在所述状态下，滑动构件100a的凸出部被板簧100b向滑轨101a的凹部施力，成为图9的(b)所示的状态。

滑轨101a的邻接的两个凹部的间隔(凹部的底部之间的距离)例如设计为1mm左右。这样，收容部4能够将图9的(a)所示的位置作为基准位置，从所述基准位置向方向B的一个方向1mm、1mm地移动共计3mm，并从所述基准位置向方向B的另一个方向1mm、1mm地移动共计3mm。

另外，作为收容部4移动时的最小单位，1mm为一例，但是不限于此。此外，收容部4能移动的距离在上述示例中为6mm，但是所述数值也是一例，而不限于此。

这样，通过滑轨101a、滑动构件100a、板簧100b、固定构件101A以及凸出部101B，构成用于使收容部4在箱体101内向方向B移动的移动机构。另外，作为在箱体101内使收容部4向方向B移动的机构，不限于图8和图9所示，可以采用公知的机构。

图10是表示图1所示的生物信息测量装置200的模块结构的图。

生物信息测量装置200包括压力脉搏波检测部100、旋转驱动部10、空气袋驱动部11、统一控制装置整体的控制部12、显示部13、操作部14和存储部15。

旋转驱动部10是与压力脉搏波检测部100的2轴旋转机构5a的各旋转轴X、Y连接的驱动器。旋转驱动部10根据控制部12的指示对各旋转轴X、Y旋转驱动，使按压面6b围绕旋转轴X旋转或使按压面6b围绕旋转轴Y旋转。

空气袋驱动部11基于控制部12的指示，控制注入空气袋2的空气量(空气袋2的内压)。

显示部13用于显示测量的血压值等各种信息，例如由液晶显示元件、有机电场发光显示元件或电子纸等构成。

操作部14是用于对控制部12输入指示信号的接口，由用于指示包括测量血压的各种动作开始的按钮等构成。

存储部15包括存储使控制部12进行规定动作的程序和各种数据的ROM(Read OnlyMemory只读存储器)，作为工作存储器的RAM(Random Access Memory随机存取存储器)，以及存储测量的血压数据等各种信息的闪存器等。

控制部12通过执行存储部15的ROM中存储的程序，作为按压控制部、生物信息计算部、旋转控制部、校正用数据生成部以及显示控制部发挥功能。

按压控制部通过控制空气袋驱动部11调整空气袋2内的空气量，控制按压面6b对手腕的按压力。

生物信息计算部在按压面6b按压桡骨动脉T的状态下，根据形成在按压面6b上的压力检测元件6a、7a检测到的压力脉搏波，计算桡骨动脉T内的第一血压值。

具体生物信息计算部根据在通过空气袋驱动部11改变(增加或减少)对桡骨动脉T的按压力的过程中由压力检测元件6a、7a检测到的压力脉搏波，计算桡骨动脉T内的第一血压值。

校正数据生成部采用生物信息计算部计算出的第一血压值生成校正用数据。

旋转控制部根据在通过空气袋驱动部11增加对桡骨动脉T的按压力的过程中由压力检测元件6a、7a检测到的压力脉搏波，判断是否需要通过旋转驱动部10使按压面6b旋转。而后，旋转控制部在判断需要旋转时，控制旋转驱动部10使按压面6b旋转。

生物信息计算部在按压面6b以使桡骨动脉T的一部分平坦变形的最佳按压力按压桡骨动脉T的状态下，利用校正用数据校正压力检测元件6a、7a每1拍检测的压力脉搏波，由此计算每1拍桡骨动脉T内的第二血压值。

显示控制部进行显示部13的显示控制。

以下，说明本实施方式的生物信息测量装置200的动作。本实施方式的生物信息测量装置200具有连续血压测量模式，在所述连续血压测量模式中在心脏搏动的每1拍测量血压值(SBP(Systolic Blood pressure)即最高血压和DBP(Diastolic Blood pressure)即最低血压并存储到闪存器，在显示部13上显示测量的血压。

图11和图12是用于说明生物信息测量装置200的连续血压测量模式中的校正用数据生成为止的动作的流程图。

另外，压力脉搏波检测部100的转动部5在血压测量的开始指示前的初始状态下，旋转量例如设定为零，按压面6b与平板部3平行。

按下操作部14所含的测量开始按钮，进行了血压测量的开始指示后(步骤S1：是)，控制部12控制空气袋驱动部11，开始对空气袋2注入空气，增加按压面6b对手腕的按压力(步骤S2)。未进行血压测量的开始指示时，控制部12等待血压测量的开始指示。

步骤S2的处理后，控制部12在经过使桡骨动脉T开始封闭而足够的时间时，控制空气袋驱动部11停止对空气袋2注入空气。控制部12根据所述状态下由元件列60的各压力检测元件6a检测的压力信号和由元件列70的各压力检测元件7a检测的压力信号，判断桡骨动脉T相对于元件列60和元件列70中任意一方的位置是否最佳(步骤S3)。

桡骨动脉T相对于任意的元件列的位置最佳是指桡骨动脉T存在于所述元件列的方向B的中央附近的下方。

例如，考虑压力检测元件在方向B排列46个的元件列。此时，桡骨动脉T在46个压力检测元件中存在于从两端计数分别处于第9个的两个压力检测元件之间的28个压力检测元件(处于元件列的中央附近的范围内的压力检测元件)的下方时，相对于所述元件列的桡骨动脉T的位置为最佳。

具体控制部12将压力信号中的交流成分的振幅值在阈值以上的压力检测元件，判断为位于桡骨动脉T上方的压力检测元件。而后，控制部12在元件列60所含的压力检测元件6a中，判断为位于桡骨动脉T上方的压力检测元件6a的位置全部进入针对元件列60预先设定的中央附近的范围内时，判断为相对于元件列60的桡骨动脉T的位置最佳。同様，控制部12在元件列70所含的压力检测元件7a中，判断为位于桡骨动脉T上方的压力检测元件7a的位置全部进入针对元件列70预先设定的中央附近的范围内时，判断为相对于元件列70的桡骨动脉T的位置最佳。

控制部12在判断分别相对于元件列60和元件列70的桡骨动脉T的位置非最佳的情况下(步骤S4：否)，控制空气袋驱动部11排出空气袋2内的空气，返回初始状态(步骤S5)。而后，控制部12在显示部13上显示用于指示使收容部4向方向B移动的信息，对被测量者指示收容部4的移动(步骤S6)。控制部12在步骤S6后将处理返回步骤S1。

通过步骤S6的处理，在显示部13上显示例如“不能准确检测动脉。请移动传感器单元后，再次按下测量开始按钮”的消息。看到所述显示的被测量者，将图8的(c)所示的凸出部101B和固定构件101A向左右的某一方移动最小单位(上述示例1mm)。

随后，被测量者按下测量开始按钮，步骤S1的判断为是时，再次进行步骤S2～步骤S4的处理。控制部12在步骤S4中，判断相对于元件列60和元件列70中任意一方的桡骨动脉T的位置为最佳的情况下(步骤S4：是)，控制空气袋驱动部11排出空气袋2的空气后，再次开始对空气袋2注入空气，增加按压面6b对手腕的按压力(步骤S7)。

在步骤S7开始的按压力的增加过程中，控制部12在经过使桡骨动脉T开始封闭而足够的时间后的任意的时刻(例如周期性时刻)，从到此为止由各压力检测元件6a检测并存储在存储部15中的压力脉搏波组(压力脉搏波信息I1)中，按照检测时刻从新到旧的顺序取得多个压力脉搏波信息I1。此外，控制部12在上述任意的时刻，从到此为止由各压力检测元件7a检测并存储在存储部15中的压力脉搏波组(压力脉搏波信息I2)中，按照检测时刻从新到旧的顺序取得多个压力脉搏波信息I2(步骤S8)。

控制部12计算在步骤S8取得的多个压力脉搏波信息I1中在时刻t1检测的压力脉搏波信息I1所含的压力脉搏波的例如振幅的平均值Ave1，并计算在时刻t1后的时刻t2检测的压力脉搏波信息I1所含的压力脉搏波的振幅的平均值Ave2。此外，控制部12计算在步骤S8取得的多个压力脉搏波信息I2中在时刻t1检测的压力脉搏波信息I2所含的压力脉搏波的振幅的平均值Ave3，并计算在时刻t2检测的压力脉搏波信息I2所含的压力脉搏波的振幅的平均值Ave4。而后，控制部12计算针对相同时刻算出的平均值的比((Ave1/Ave3)和(Ave2/Ave4))。

控制部12根据对多个时刻计算的比的变化，判断旋转驱动部10是否应进行转动部5的旋转。即，控制部12根据在按压力的增加过程中的多个时刻由压力检测元件6a、7a检测的压力脉搏波，判断是否使转动部5旋转(步骤S9)。

例如，对多个时刻计算的比单调增加时，可以判断尽管元件列70朝向封闭桡骨动脉T的方向，但是元件列60并未朝向封闭桡骨动脉T的方向。因此，控制部12判断需要使转动部5旋转。

此外，对多个时刻计算的比单调减少时，可以判断尽管元件列60朝向封闭桡骨动脉T的方向，但是元件列70并未朝向封闭桡骨动脉T的方向。因此，控制部12判断需要使转动部5旋转。

此外，对多个时刻计算的比基本不变化时，可以判断元件列60、70相同地从桡骨动脉T高精度检测压力脉搏波。因此，控制部12判断不需要使转动部5旋转。

此外，对多个时刻计算的比重复增减时，不能判断是元件列60、70充分按压桡骨动脉T，还是仅仅一方的元件列未充分按压桡骨动脉T。因此，控制部12判断不需要使转动部5旋转。

这样，控制部12根据对多个时刻计算的比的变动，判断是否需要旋转。另外，取代所述比，可以采用平均值Ave1(Ave2)和平均值Ave3(Ave4)的差分(考虑符号的值)。

图13的(a)是尽管元件列70封闭了桡骨动脉T，但是元件列60未封闭桡骨动脉T的状态的例示图。在图13的(a)的状态下，元件列60与桡骨动脉T的距离，大于元件列70与桡骨动脉T的距离。

将各压力检测元件6a检测的压力脉搏波的振幅平均值设为6A，将各压力检测元件7a检测的压力脉搏波的振幅平均值设为7A时，在图13的状态下，作为6A和7A的比的(6A/7A)大于“1”。所述状态下，元件列60如果接近桡骨动脉T，则(6A/7A)接近1。

在此，控制部12在步骤S9中判断转动部5需要围绕旋转轴Y旋转时，根据最新时刻的(6A/7A)的值，进行转动部5围绕旋转轴Y的旋转控制(步骤S10)。

具体控制部12参照表示(6A/7A)的值与转动部5的旋转量的关系的数据表(产品出厂前试验性地求出并存储在存储部15中)，读出与(6A/7A)的值对应的旋转量，并设定读出的旋转量。

此外，控制部12判断平均值6A和平均值7A哪个大，在平均值6A大时，为了缩短元件列60与桡骨动脉T的距离，将围绕旋转轴Y的转动部5的旋转方向在图13中设定为逆时针。

控制部12在平均值7A大时，为了缩短元件列70与桡骨动脉T的距离，将围绕旋转轴Y的转动部5的旋转方向在图13中设定为顺时针。

控制部12通过如此设定的旋转方向和旋转量使转动部5旋转。这样，如图13的(b)所示，能够使按压面6b和桡骨动脉T平行，可以得到将桡骨动脉T在大的范围平均压扁的状态。

控制部12在步骤S10之后和在步骤S9中判断不需要使转动部5旋转时，将处理转移到步骤S11。在步骤S11中，控制部12判断按压力是否达到封闭桡骨动脉T的足够压力(必要按压力)。在按压力达到必要按压力的情况下(步骤S11：是)，控制部12控制空气袋驱动部11，停止对空气袋2注入空气(步骤S12)。在按压力未达到必要按压力的情况下，控制部12将处理返回步骤S8。

步骤S12之后，控制部12求取振幅分布曲线即张力图，所述振幅分布曲线表示在步骤S7～步骤S12之间由各压力检测元件6a同时刻检测的压力脉搏波的振幅与所述各压力检测元件6a在按压面6b上的位置的关系。此外，控制部12求取表示由各压力检测元件7a同时刻检测的压力脉搏波的振幅与所述各压力检测元件7a在按压面6b上的位置的关系的张力图。

控制部12将对元件列60生成的张力图，与所述元件列60的识别信息、压力脉搏波的检测时刻、以及所述检测时刻的空气袋2对按压方向的按压力(空气袋2的内压)关联存储于存储部15。

同样，控制部12将对元件列70生成的张力图，与所述元件列70的识别信息、压力脉搏波的检测时刻、以及所述检测时刻的空气袋2对按压方向的按压力关联存储于存储部15。

而后，控制部12采用存储在存储部15中的张力图的数据，计算按压面6b对手腕的按压中的桡骨动脉T向方向B的移动量(步骤S13)。

图14的(a)、(b)是表示改变传感器部6对手腕的按压力时由传感器部6的各压力检测元件6a检测的压力脉搏波的振幅值的一例的图。在图14的(a)、(b)中，横轴表示各压力检测元件6a在方向B中的位置，纵轴表示按压力。

在图14的(a)、(b)中，将由处于各位置的压力检测元件6a检测的压力脉搏波的振幅，根据其大小，按颜色分开。

附图标记A1是振幅达到阈值TH1以上的部分。附图标记A2是振幅在阈值TH2以上而不足阈值TH1的部分。附图标记A3是振幅在阈值TH3以上而不足阈值TH2的部分。附图标记A4是振幅在阈值TH4以上而不足阈值TH3的部分。附图标记A5是振幅不足阈值TH4的部分。另外，阈值TH1＞阈值TH2＞阈值TH3＞阈值TH4。

图14的(a)表示在按压力增加的过程中，检测出阈值TH1以上的振幅的压力脉搏波的压力检测元件6a的位置几乎不变的示例。对此，图14的(b)表示在按压力增加的过程中，检测出阈值TH1以上的振幅的压力脉搏波的压力检测元件6a的位置偏左的示例。

图15是表示将压力脉搏波检测部100放在手腕上并由空气袋2将传感器部6向手腕按压的状态的图。在图15中，附图标记TB表示桡骨，附图标记K表示肌腱。

如图15的(a)所示将传感器部6按压到手腕时，如图15的(b)所示，桡骨动脉T会向方向B移动。

如图15的(b)所示，按压中桡骨动脉T向方向B移动，则按压中的压力脉搏波的振幅值的分布成为图14的(b)的状态。即，检测最初检测到阈值TH1以上的振幅值的按压力下的所述振幅值的压力检测元件6a的位置，与检测最后检测到阈值TH1以上的振幅值的按压力下的所述振幅值的压力检测元件6a的位置产生大幅偏移。

图14的(a)的示例中，检测最初检测出阈值TH1以上的振幅值的按压力下的所述振幅值的压力检测元件6a的位置，与检测最后检测出阈值TH1以上的振幅值的按压力下的所述振幅值的压力检测元件6a的位置未产生大幅偏移。即，可知在按压力增加的过程中，桡骨动脉T以在方向B几乎不移动地被封闭。

这样，通过观察按压力变化过程中的张力图的变化，可以对桡骨动脉T检测在方向B中的位置变化。以图15的(b)所示的状态继续增加按压力而封闭桡骨动脉T时，受到肌腱K等生物组织的影响，产生不能取得准确的张力图的可能性。

在此，控制部12通过步骤S13根据表示按压力与张力图的关系的图14的数据，计算检测最初检测到阈值TH1以上的振幅值的按压力下的所述振幅值的压力检测元件6a的位置与检测最后检测到阈值TH1以上的振幅值的按压力下的所述振幅值的压力检测元件6a的位置的差(即桡骨动脉T向方向B的移动量)，并判断计算的差是否在阈值THa以上(步骤S14)。

另外，控制部12也可以根据表示对元件列70生成的张力图与按压力的关系的数据，计算桡骨动脉T向方向B的移动量，并将计算出的移动量和阈值THa进行比较。

上述的移动量如果在阈值THa以上(步骤S14：是)，则控制部12在步骤S15中求出图14的(b)的箭头表示的矢量。如果两个位置的差未达到阈值THa(步骤S14：否)，则进行步骤S16的处理。

将图14所示的矢量的方向和大小，以及表示应使转动部5围绕旋转轴X向哪个方向旋转什么程度的信息，事先试验性地求出并将其关联存储于存储部15。

而后，控制部12从存储部15取得与求出的矢量的大小和方向对应的旋转方向和旋转量的信息，把取得的信息向旋转驱动部10发送。而后，旋转驱动部10根据收到的信息，如图15的(c)所示使转动部5旋转(步骤S15)。

在步骤S15接下来的步骤S16中，控制部12控制空气袋驱动部11，排出空气袋2内的空气，开始减少对桡骨动脉T的按压力。

在步骤S16开始按压力的减少，在按压力减少到最小值后，控制部12从全部的压力检测元件6a、7a中决定最佳压力检测元件。控制部12例如将在按压力的减少过程中检测到最大振幅的压力脉搏波的压力检测元件决定为最佳压力检测元件。

由位于桡骨动脉T变得平坦的部分正上方的压力检测元件检测的压力脉搏波，不受桡骨动脉T的壁的张力的影响，所以振幅最大。此外，所述压力脉搏波与桡骨动脉T内的血压值的相关也最高。根据这种理由，将检测到最大振幅的压力脉搏波的压力检测元件决定为最佳压力检测元件。

另外，有时会存在多个检测到最大振幅的压力脉搏波的压力检测元件，此时，可以将所述多个压力检测元件作为最佳压力检测元件对待，并且例如将所述多个压力检测元件分别检测的压力脉搏波的平均，作为由所述最佳压力检测元件检测的压力脉搏波对待。

而后，控制部12从在按压力的减少过程中由所述最佳压力检测元件检测的压力脉搏波，生成脉搏波包络线数据(步骤S17)。

脉搏波包络线数据是将传感器部6对桡骨动脉T的按压力(空气袋2的内压)与所述按压力下最佳压力检测元件按压桡骨动脉T的状态下由最佳压力检测元件检测的压力脉搏波的振幅关联的数据。

图16是表示对桡骨动脉T的按压力的变化与最佳压力检测元件检测的压力脉搏波的变化的一例的图。在图16中，附图标记P所示的直线表示按压力，附图标记M所示的波形表示压力脉搏波。图16的下部分图示了一个压力脉搏波的放大图。

如图16所示，在压力脉搏波中，将上升点的压力称最小值Mmin，下降点的压力称最大值Mmax。压力脉搏波的振幅为从最大值Mmax减去最小值Mmin的值。最大值Mmax和最小值Mmin分别是确定压力脉搏波的形状的信息之一。

如图16所示，按压力开始减少而解除桡骨动脉T的封闭状态时，由最佳压力检测元件检测的压力脉搏波的振幅急剧变大，随后，伴随按压力的减少，如图所示变化。在步骤S17中，控制部12根据图16所示的按压力与压力脉搏波的关系，生成图17所示的脉搏波包络线数据。

控制部12生成图17所示的脉搏波包络线数据后，根据生成的脉搏波包络线数据计算SBP和DBP(步骤S18)。

例如，控制部12在图17所示的脉搏波包络线中，将按压力开始减少后、压力脉搏波振幅开始急剧上升时的按压力，即按压力开始减少后、由最佳压力检测元件检测的压力脉搏波振幅最初超过可以判断为不再是动脉闭塞状态的阈值THb的时点的按压力决定为SBP。或，控制部12计算脉搏波包络线数据中邻接的两个振幅值的差分，将所述差分超过阈值的时点的按压力决定为SBP。

进而，控制部12在图17所示的脉搏波包络线中，将压力脉搏波振幅的最大值设为脉搏压力(PP)，利用求出的SBP和PP与SBP－DBP＝PP的关系式，计算DBP。

步骤S18之后，控制部12采用在步骤S16以后的减压过程中决定的最佳压力检测元件检测的各压力脉搏波的任意一个(例如，成为最大振幅的压力脉搏波)的最大值Mmax和最小值Mmin、在步骤S18计算的SBP和DBP，生成后述连续血压测量时使用的校正用数据并将其存储在存储部15中(步骤S19)。

设a为一次函数的倾斜度，b为一次函数的截距，

SBP＝a×Mmax+b··· (1)

DBP＝a×Mmin+b··· (2)

的关系成立。

控制部12向公式(1)和公式(2)中代入在步骤S18求出的SBP和DBP，以及图17的脉搏波包络线中的振幅成为最大的压力脉搏波的最大值Mmax和最小值Mmin，计算倾斜度a和截距b。而后，将算出的系数a、b和公式(1)、(2)作为校正用数据存储在存储部15中。

图18是用于说明本实施方式的生物信息测量装置200的连续血压测量模式中的连续血压测量动作的流程图。

设定连续血压测量模式并进行了血压测量的开始指示后，首先进行与图11和图12所示的步骤S1～步骤S16相同的处理(步骤S20)。随后，按压力达到最小值时，控制部12控制空气袋驱动部11，使空气袋2的内压上升，增加按压面6b对手腕的按压力(步骤S21)。

接下来，控制部12将各压力检测元件6a、7a中，在按压力的增加过程中检测到最大振幅的压力脉搏波的压力检测元件决定为最佳压力检测元件。此外，控制部12将检测到所述最大振幅的压力脉搏波的时点的空气袋2的内压决定为最佳按压力(步骤S22)。

接下来，控制部12释放空气袋2的内压返回初始状态(步骤S23)，随后，使空气袋2的内压上升到在步骤S22决定的最佳按压力，并保持所述最佳按压力(步骤S24)。

接下来，控制部12在使按压面6b以最佳按压力按压手腕的状态下，取得在步骤S22决定的最佳压力检测元件检测的压力脉搏波(步骤S25)。

而后，控制部12采用在图12的步骤S19生成的校正用数据，对取得的一个压力脉搏波进行校正，计算作为第二血压值的SBP和DBP，并在显示部13上显示算出的SBP和DBP(步骤S26)。

具体控制部12将在步骤S25取得的压力脉搏波的最大值Mmax、在步骤S19计算的系数a、b代入上述的公式(1)算出SBP，将在步骤S25取得的压力脉搏波的最小值Mmin、在步骤S19计算的系数a、b代入上述的公式(2)算出DBP。控制部12在有连续血压测量的结束指示时(步骤S27：是)结束处理，如果没有结束指示(步骤S27：否)，则将处理返回步骤S25。

如上所述，按照生物信息测量装置200，由于按压面6b能分别围绕旋转轴X和旋转轴Y旋转，所以能够灵活改变传感器部6与生物部位的接触状态，从而提高压力脉搏波的检测精度。

此外，按照生物信息测量装置200，能够在桡骨动脉T相对于元件列60或元件列70的位置为最佳的状态下，进行图11的步骤S7以后的处理。因此，可以在能够由多个压力检测元件从桡骨动脉T检测压力脉搏波的状态下，进行步骤S8以后的处理，可以高精度进行如下各处理：图11的步骤S9中的是否需要旋转的判断；图11的步骤S10中的转动部5围绕旋转轴Y的旋转控制：图12的步骤S13中的动脉移动量的计算：以及图12的步骤S15中的转动部5围绕旋转轴X的旋转控制。其结果，能计算准确的校正用数据和血压信息。

此外，按照生物信息测量装置200，在生物信息测量装置200安装在手腕上的状态下，箱体101的被测量者的中枢侧端面上配置有固定构件101A。因此，被测量者能够在通过未安装生物信息测量装置200的右手握持箱体101的方向A的两端面的状态下，由拇指容易地对所述固定构件101A加力，提高了移动收容部4时的操作性。

另外，也可以在箱体101的上表面(图8的(b)所示的面)形成图8的(c)所示的狭缝101C，贯穿所述狭缝101C固定于收容部4的固定构件设置在所述上表面上。按照所述结构，容易辨认固定构件，提高移动收容部4时的操作性。

另外，生物信息测量装置200根据由传感器部6的压力检测元件检测的压力脉搏波，计算包含SBP和DBP的血压信息，但是取代所述血压信息，可以计算脉搏数或心率等生物信息并存储。

此外，移动收容部4的移动机构，通过用手移动固定构件101A的手动操作，使收容部4在方向B移动(不采用驱动源移动收容部4的机构)，但是不限于此。

例如，也可以是在箱体101内部追加驱动收容部4的驱动器，控制部12借助所述驱动器使收容部4在方向B移动。按照手动移动收容部4的结构，能够简化生物信息测量装置200的机构，可以削减生物信息测量装置200的制造费用。

压力脉搏波检测部100是在一个按压面上形成元件列60和元件列70的结构，但也可以是分割按压面，在各分割面上形成元件列的结构。

按照分割按压面的结构，由于压力脉搏波检测部100的设计自由度提高，所以为使按压面与皮肤的接触状态良好的结构设计等变得容易，可期待安装性的提高等。另一方面，图7的结构使按压力容易均等地向动脉传递，可期待压力脉搏波的测量精度提高。

图7的示例中，旋转轴Y设定在元件列60与元件列70之间，但是不限于此。例如，旋转轴Y可以设定在元件列60与元件列70外侧。

具体在图7中，旋转轴Y可以在元件列60左侧。或者在图7中，旋转轴Y可以在元件列70右侧。

同样，图7的示例中，旋转轴X在将两个元件列分别分割为两半的位置，但是不限于此。例如，旋转轴X可以在各元件列上的任意的位置。此外，可以设定在与各元件列不交叉的位置(传感器部6的上侧或下侧)。

以上的说明中，按压面6b上形成的元件列为两个，但是按压面6b上形成的元件列也可以在三个以上。通过采用三个以上的元件列，能够更高精度地决定是否需要使按压面6b分别围绕旋转轴X和旋转轴Y旋转及其旋转量，可以高精度计算生物信息。

以图11和图12说明的是否需要使按压面6b分别围绕旋转轴X和旋转轴Y旋转的判断方法以及旋转时的旋转量和旋转方向的决定方法为一例，可以采用上述的方法以外的方法。

图8和图9所示的移动机构是通过使固定构件101A在方向B滑动，使收容部4在方向B移动的结构。

作为所述移动机构的变形例，也可以采用如下机构：在箱体101的外周面具有旋转自如的构件，并通过使所述构件旋转，使收容部4在方向B移动。

例如，如图19所示，箱体101的方向B的端面中的、尺骨侧的端面101T(接近被测量者的与安装有生物信息测量装置的手相反侧的手的端面)上，设有以方向B作为旋转轴旋转自如的刻度盘DY。而后，刻度盘DY旋转时，根据其旋转量，收容部4在方向B移动。

这样，通过由刻度盘操作使收容部4移动，可以提高操作性。此外，如图19所示的结构，在被测量者的与安装生物信息测量装置的手相反侧的右手容易操作的端面101T上设置刻度盘DY，所以可以提高操作性。

本次公开的实施方式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。

公开的压力脉搏波检测装置，包括：按压构件，具有将在一个方向上排列的多个压力检测元件组成的元件列在与所述一个方向交叉的方向上排列多个的按压面；按压机构，以所述一个方向与生物的体表面下的动脉的延伸方向交叉的状态，将所述按压面按压到所述体表面上；旋转驱动机构，用于使所述按压面分别围绕沿所述一个方向延伸的第一轴和垂直于所述一个方向的第二轴旋转，所述第一轴和所述第二轴是垂直于所述按压机构使所述按压面进行按压的按压方向的两个轴；支撑构件，支撑所述按压机构、所述旋转驱动机构以及所述按压构件；箱体，内置有所述支撑构件；以及移动机构，用于使所述支撑构件在所述箱体内向所述一个方向移动。

公开的压力脉搏波检测装置中，所述移动机构通过手动操作使所述支撑构件在所述一个方向移动。

公开的压力脉搏波检测装置通过将所述箱体安装在被测量者的手腕上使用，所述移动机构具备固定于所述支撑构件的固定构件，所述固定构件设置在所述箱体的与所述一个方向和所述按压方向垂直的方向的端面中，所述箱体安装在手腕上的状态下处于被测量者的中枢侧的端面上，并设置成向所述一个方向移动自如。

公开的压力脉搏波检测装置中，所述移动机构包含旋转自如的构件，伴随所述构件的旋转使所述支撑构件向所述一个方向移动。

公开的压力脉搏波检测装置通过将所述箱体安装在被测量者的手腕上使用，所述旋转自如的构件以所述一个方向作为旋转轴旋转自如，并且设置在所述箱体的所述一个方向的端面中与安装有所述箱体的手的相反侧的手接近的端面上。

公开的生物信息测量装置，包括：所述压力脉搏波检测装置；以及生物信息计算部，根据由所述压力脉搏波检测装置所含的压力检测元件检测的压力脉搏波，计算生物信息。

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14日申请的日本专利申请(专利申请2016-081392)，将其内容以引用的方式并入本文。

附图标记说明

200 生物信息测量装置

100 压力脉搏波检测部

1、101、102 箱体

103 合页部

13 显示部

106 带

Ka 空间

H 手腕

T 桡骨动脉

2 空气袋

3 平板部

4 收容部

5 转动部

5a 2轴旋转机构

6 传感器部

6a、7a 压力检测元件

6b 按压面

60、70 元件列

X、Y 旋转轴

101A 固定构件

101B、101D 凸出部

101C 狭缝

100a 滑动构件

100b 板簧

101a 滑轨

10 旋转驱动部

11 空气袋驱动部

12 控制部

14 操作部

15 存储部

TB 桡骨

K 肌腱

Claims (2)

1.一种压力脉搏波检测装置，其特征在于包括：

按压构件，具有将在一个方向上排列的多个压力检测元件组成的元件列在与所述一个方向交叉的方向上排列多个的按压面；

按压机构，以所述一个方向与生物的体表面下的动脉的延伸方向交叉的状态，将所述按压面按压到所述体表面上；

旋转驱动机构，用于使所述按压面分别围绕沿所述一个方向延伸的第一轴和垂直于所述一个方向的第二轴旋转，所述第一轴和所述第二轴是垂直于所述按压机构使所述按压面进行按压的按压方向的两个轴；

支撑构件，支撑所述按压机构、所述旋转驱动机构以及所述按压构件；

箱体，以内置有所述支撑构件的状态安装在被测量者的手腕上；以及

移动机构，用于通过手动操作使所述支撑构件在所述箱体内向所述一个方向移动，

所述移动机构包括：

狭缝，设置在所述箱体的与所述一个方向和所述按压方向双方垂直的方向的端面，在所述箱体安装在手腕上的状态下所述端面处于被测量者的中枢侧，并且所述狭缝沿所述一个方向延伸；

固定构件，借助贯穿所述狭缝的凸出部固定于所述支撑构件，使所述支撑构件能在所述一个方向移动操作；

滑动构件，具有凸出部，并且借助板簧固定于所述支撑构件；以及

滑轨，形成于所述箱体，并且具有分别能与所述滑动构件的所述凸出部卡合的多个凹部。

2.一种生物信息测量装置，其特征在于包括：

如权利要求1所述的压力脉搏波检测装置；以及

生物信息计算部，根据由所述压力脉搏波检测装置所含的压力检测元件检测的压力脉搏波，计算生物信息。

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