JP2006102166A - Hemadynamometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体を圧迫して、光電脈波により血圧を測定する血圧計に関する。 The present invention relates to a sphygmomanometer that compresses a subject and measures blood pressure using a photoelectric pulse wave.
高齢化が進み、成人の生活習慣病への対応が社会的に大きな課題となっている。特に高血圧に関連する疾患の場合、長期の血圧データの収集が非常に重要である点が認識されている。このような観点から、血圧をはじめとした各種の生体情報の計測装置が開発されている。 With the aging of society, dealing with adult lifestyle-related diseases has become a major social issue. It is recognized that long-term blood pressure data collection is very important, especially for diseases related to high blood pressure. From this point of view, various biological information measuring devices including blood pressure have been developed.
従来、外耳部で生体情報を計測する装置については、外耳道に挿入され、常時装着する患者モニタ装置がある(例えば、特許文献1参照。)。これは、脈拍、脈波、心電、体温、動脈血酸素飽和度、及び血圧などを生体内へ放射した赤外光、可視光の散乱光の受光量から計算できるとしている。 Conventionally, there is a patient monitor device that is inserted into the external auditory canal and is always worn as a device that measures biological information at the external ear (see, for example, Patent Document 1). This can be calculated from the amount of received light of the scattered light of infrared light and visible light that radiates the pulse, pulse wave, electrocardiogram, body temperature, arterial blood oxygen saturation, blood pressure, etc. into the living body.
また、外耳道に装着する装置としては、無線通信手段を有し、動脈血酸素飽和濃度センサ、体温センサ、心電センサ、脈波センサを備えている緊急情報装置がある(例えば、特許文献2参照。)。 Moreover, as an apparatus to be mounted on the ear canal, there is an emergency information apparatus that includes wireless communication means and includes an arterial blood oxygen saturation sensor, a body temperature sensor, an electrocardiogram sensor, and a pulse wave sensor (see, for example, Patent Document 2). ).
一方、血圧の測定に関しては、光による血管の脈動波形による血圧測定装置は、他の方式であるカフ振動法や容積補償法などによる血圧測定装置(例えば、非特許文献1参照。)と並んで、有力な血圧の測定方法として認められている。なお、本明細書において、外耳の名称は非特許文献2、3による。 On the other hand, regarding blood pressure measurement, a blood pressure measurement device based on a pulsation waveform of a blood vessel by light is aligned with a blood pressure measurement device using another method such as a cuff vibration method or a volume compensation method (for example, see Non-Patent Document 1). It is recognized as a powerful blood pressure measurement method. In the present specification, the names of the outer ears are based on Non-Patent Documents 2 and 3.
本発明者らは、これらの研究開発において、外耳の耳珠等の比較的小さい生体の部位においても血圧を測定できる血圧計として、生体の一部を圧迫面により圧迫し、生体の加圧部分の脈波を光により検知して血圧を計る血圧計の開発に取り組んでいる。 In these research and development, the present inventors, as a sphygmomanometer capable of measuring blood pressure even in a relatively small living body part such as the tragus of the outer ear, presses a part of the living body with a pressing surface, and pressurizes the living body. We are working on the development of a sphygmomanometer that measures the blood pressure by detecting the pulse wave of light.
しかし、生体を圧迫面により圧迫する場合、生体を圧迫したときに、圧迫面の押圧力に圧力分布が生じる。そして、圧迫面上での押圧力の勾配が急な部分の脈波を測定すると、異なる押圧力で圧迫している部分の脈波を検出することになり、脈波を精度よく測定することができないという問題がある。 However, when the living body is compressed by the compression surface, a pressure distribution is generated in the pressing force of the compression surface when the living body is compressed. And if the pulse wave of the part where the pressure force gradient on the compression surface is steep is measured, the pulse wave of the part compressed with different pressure force will be detected, and the pulse wave can be measured accurately. There is a problem that you can not.
そこで、本発明は、圧迫面により被検体を圧迫したときに、被検体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能で、高精度な血圧測定を可能とする血圧計を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is capable of measuring a pulse wave in a region where the pressurized portion of the subject becomes equal pressure when the subject is compressed by the compression surface, and enables blood pressure measurement with high accuracy. The purpose is to provide a total.
上記課題を解決するために、本発明者らは、圧迫面により被検体を圧迫したときに、圧迫面の押圧力が最大となる領域では、圧力勾配が緩やかであることを見出して、本発明を完成させた。 In order to solve the above problems, the present inventors have found that the pressure gradient is gentle in a region where the pressing force of the compression surface is maximum when the subject is compressed by the compression surface. Was completed.
具体的には、本発明に係る血圧計は、被検体を圧迫面により圧迫する加圧部と、前記被検体に照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出する受光素子と、を備える血圧計であって、前記受光素子は、前記被検体を圧迫するときの前記圧迫面の押圧力が最大となる最大加圧点から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする。 Specifically, a sphygmomanometer according to the present invention includes a pressurizing unit that compresses a subject with a compression surface, and light that is scattered by the subject or transmitted through the subject out of the light irradiated on the subject. A light-receiving device for detecting, wherein the light-receiving device is perpendicular to the compression surface from a maximum pressure point at which a pressing force of the compression surface becomes maximum when the subject is compressed. It is arranged at a position.
受光素子を最大加圧点から圧迫面に対して垂直な位置に配置することにより、被検体が等圧で押圧された領域での散乱光又は被検体が等圧で押圧された領域からの透過光を受光素子によって受光して、生体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能となる。そのため、高精度な血圧測定を可能とする。 By disposing the light receiving element at a position perpendicular to the pressing surface from the maximum pressure point, scattered light in a region where the subject is pressed with an equal pressure or transmission from a region where the subject is pressed with an equal pressure Light can be received by the light receiving element, and the pulse wave in the region where the pressurized portion of the living body becomes equal pressure can be measured. Therefore, highly accurate blood pressure measurement is possible.
上記の血圧計において、少なくとも前記圧迫面の前記最大加圧点付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記加圧部の内部に配置されていることが望ましい。 In the above sphygmomanometer, it is preferable that at least the vicinity of the maximum pressurization point of the compression surface is formed of a translucent material, and the light receiving element is disposed inside the pressurization unit.
最大加圧点付近を透光性の材料で形成することで、受光素子の受光量を確保することができる。また、受光素子を加圧部の内部に配置することで、加圧部の組み立てを簡単とすることができる。 The amount of light received by the light receiving element can be ensured by forming the vicinity of the maximum pressure point with a translucent material. Moreover, the assembly of the pressurizing unit can be simplified by arranging the light receiving element inside the pressurizing unit.
また、上記の血圧計において、少なくとも前記圧迫面の前記最大加圧点付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記圧迫面の内部表面に配置されていることが望ましい。 In the sphygmomanometer, it is desirable that at least the vicinity of the maximum pressurization point of the compression surface is formed of a translucent material, and the light receiving element is disposed on the inner surface of the compression surface.
最大加圧点付近を透光性の材料で形成することで、受光素子は、被検体での散乱光又は被検体からの透過光を直接受光することができる。さらに、血圧測定時には被検体と圧迫面とが密着しているため、外部からのノイズの混入を減少させることができ、受光素子の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。 By forming the vicinity of the maximum pressure point with a light-transmitting material, the light receiving element can directly receive the scattered light from the subject or the transmitted light from the subject. Furthermore, since the subject and the pressing surface are in close contact with each other during blood pressure measurement, external noise can be reduced and the light receiving efficiency of the light receiving element can be improved. As a result, highly accurate blood pressure measurement is possible.
また、上記の血圧計において、前記受光素子は、前記圧迫面の外部表面に配置されていることが望ましい。 In the sphygmomanometer, it is preferable that the light receiving element is disposed on an outer surface of the compression surface.
受光素子を圧迫面の外部表面に配置することで、受光素子は、被検体での散乱光又は被検体からの透過光を直接受光することができる。また、血圧測定時には被検体と受光素子とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、受光素子の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。 By disposing the light receiving element on the outer surface of the compression surface, the light receiving element can directly receive scattered light from the subject or transmitted light from the subject. In addition, since the subject and the light receiving element are in close contact with each other during blood pressure measurement, it is possible to prevent external noise from being mixed and to improve the light receiving efficiency of the light receiving element. As a result, highly accurate blood pressure measurement is possible.
一方、発明者らは、圧迫面の押圧力が最大になるのは圧迫面の中央であることから、圧迫面の中央では、圧力勾配が緩やかであることを見出した。 On the other hand, the inventors found that the pressure gradient is gentle at the center of the pressing surface because the pressing force on the pressing surface is maximum at the center of the pressing surface.
具体的には、本発明に係る血圧計は、被検体を圧迫面により圧迫する加圧部と、前記被検体に照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出する受光素子と、を備える血圧計であって、前記受光素子は、前記圧迫面の中央から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする。 Specifically, a sphygmomanometer according to the present invention includes a pressurizing unit that compresses a subject with a compression surface, and light that is scattered by the subject or transmitted through the subject out of the light irradiated on the subject. And a light receiving device for detecting the light receiving device, wherein the light receiving device is disposed at a position perpendicular to the compression surface from a center of the compression surface.
受光素子を圧迫面の中央から圧迫面に対して垂直な位置に配置することにより、被検体が等圧で押圧された領域での散乱光又は被検体が等圧で押圧された領域からの透過光を受光素子によって受光して、生体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能となる。そのため、高精度な血圧測定を可能とする。 By disposing the light receiving element at a position perpendicular to the compression surface from the center of the compression surface, scattered light in a region where the subject is pressed with equal pressure or transmission from a region where the subject is pressed with equal pressure Light can be received by the light receiving element, and the pulse wave in the region where the pressurized portion of the living body becomes equal pressure can be measured. Therefore, highly accurate blood pressure measurement is possible.
上記の血圧計において、少なくとも前記圧迫面の前記中央の付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記加圧部の内部に配置されていることが望ましい。 In the above sphygmomanometer, it is desirable that at least the vicinity of the center of the compression surface is formed of a translucent material, and the light receiving element is disposed inside the pressurizing unit.
圧迫面の中央付近を透光性の材料で形成することで、受光素子の受光量を確保することができる。また、受光素子を加圧部の内部に配置することで加圧部の組み立てを簡単とすることができる。 The amount of light received by the light receiving element can be ensured by forming the vicinity of the center of the pressing surface with a translucent material. Moreover, the assembly of the pressurizing unit can be simplified by arranging the light receiving element inside the pressurizing unit.
また、上記の血圧計において、少なくとも前記圧迫面の前記中央の付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記圧迫面の内部表面に配置されていることが望ましい。 In the above sphygmomanometer, it is preferable that at least the vicinity of the center of the compression surface is formed of a translucent material, and the light receiving element is disposed on an inner surface of the compression surface.
圧迫面の中央付近を透光性の材料で形成することで、受光素子は、被検体での散乱光又は被検体からの透過光を直接受光することができる。さらに、血圧測定時には被検体と圧迫面とが密着しているため、外部からのノイズの混入を減少させることができ、受光素子の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。 By forming the vicinity of the center of the compression surface with a translucent material, the light receiving element can directly receive the scattered light from the subject or the transmitted light from the subject. Furthermore, since the subject and the pressing surface are in close contact with each other during blood pressure measurement, external noise can be reduced and the light receiving efficiency of the light receiving element can be improved. As a result, highly accurate blood pressure measurement is possible.
また、上記の血圧計において、前記受光素子は、前記圧迫面の外部表面に配置されていることが望ましい。 In the sphygmomanometer, it is preferable that the light receiving element is disposed on an outer surface of the compression surface.
受光素子を圧迫面の外部表面に配置することで、受光素子は、被検体での散乱光又は被検体からの透過光を直接受光することができる。また、血圧測定時には被検体と受光素子とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、受光素子の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。 By disposing the light receiving element on the outer surface of the compression surface, the light receiving element can directly receive scattered light from the subject or transmitted light from the subject. In addition, since the subject and the light receiving element are in close contact with each other during blood pressure measurement, it is possible to prevent external noise from being mixed and to improve the light receiving efficiency of the light receiving element. As a result, highly accurate blood pressure measurement is possible.
また、上記の血圧計において、前記被検体に光を照射する発光素子をさらに備え、前記受光素子は、前記発光素子から照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出することが望ましい。 The sphygmomanometer may further include a light emitting element that irradiates the subject with light, and the light receiving element may be light scattered from the subject or transmitted through the subject out of the light emitted from the light emitting element. It is desirable to detect.
発光素子及び受光素子を血圧計として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。そして、発光素子と受光素子とで、反射型脈波検出系又は透過型脈波検出系を形成し、検出した脈波と加圧部の押圧力から、血圧を測定することができる。 By integrating the light emitting element and the light receiving element as a sphygmomanometer, convenience as a sphygmomanometer is good. The light emitting element and the light receiving element form a reflection type pulse wave detection system or a transmission type pulse wave detection system, and blood pressure can be measured from the detected pulse wave and the pressing force of the pressurizing unit.
また、上記の血圧計において、前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳及び/又はその周辺に装着され、前記発光素子は、前記外耳の一部に光を照射することが望ましい。より望ましくは、前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳道及び/又は耳介に装着され、前記発光素子は、前記生体の外耳道及び/又は耳介の一部に光を照射することであり、さらに望ましくは、前記血圧計は前記被検体としての生体の耳珠及び/又はその周辺に装着され、前記発光素子は、前記生体の耳珠及び/又はその周辺の一部に光を照射することである。 In the above sphygmomanometer, it is desirable that the sphygmomanometer is attached to and / or around the outer ear of a living body as the subject, and the light emitting element irradiates a part of the outer ear. More preferably, the sphygmomanometer is attached to the external auditory canal and / or pinna of the living body as the subject, and the light emitting element irradiates light to the external ear canal and / or pinna of the living body. More preferably, the sphygmomanometer is attached to the tragus of the living body as the subject and / or the periphery thereof, and the light emitting element irradiates light to the tragus of the living body and / or a part of the periphery thereof. That is.
また、上記の血圧計において、前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳及び/又はその周辺に装着され、前記受光素子は、前記生体の外耳及び/又はその周辺の一部に照射された光のうち前記生体の外耳及び/又はその周辺の一部で散乱又は前記外耳の一部を透過した光を検出することが望ましい。より望ましくは、前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳道及び/又は耳介に装着され、前記受光素子は、前記生体の外耳道及び/又は耳介の一部に照射された光のうち前記生体の外耳道及び/又は耳介の一部で散乱又は前記生体の外耳道及び/又は耳介の一部を透過した光を検出することであり、さらに望ましくは、前記血圧計は前記被検体としての生体の耳珠及び/又はその周辺に装着され、前記受光素子は、前記生体の耳珠及び/又はその周辺の一部に照射された光のうち前記生体の耳珠及び/又はその周辺の一部で散乱又は前記生体の耳珠及び/又はその周辺の一部を透過した光を検出することである。 In the above sphygmomanometer, the sphygmomanometer is attached to the outer ear of the living body as the subject and / or the periphery thereof, and the light receiving element is irradiated to a part of the outer ear of the living body and / or the periphery thereof. It is desirable to detect light that is scattered or transmitted through a part of the outer ear of the living body and / or a part of the periphery of the living body. More preferably, the sphygmomanometer is attached to the external auditory canal and / or pinna of the living body as the subject, and the light receiving element is the light among the light irradiated to a part of the external auditory canal and / or pinna of the living body. Detecting light scattered or transmitted through a part of the external auditory canal and / or pinna of the living body, and more preferably, the sphygmomanometer as the subject The light receiving element is attached to a living tragus and / or its periphery, and the light receiving element is one of the living tragus and / or one of its surroundings out of light irradiated to a part of the living tragus and / or its periphery. It is to detect light scattered at a portion or transmitted through a part of the tragus and / or the periphery of the living organism.
血圧計を小型で生体の外耳及び/又はその周辺等の部位に装着することにより、日常生活において連続的に、かつ人体の移動などによる雑音の影響を受けることなく血圧を測定できる。そして、発光素子と受光素子とで、反射型脈波検出系又は透過型脈波検出系を形成し、検出した脈波と加圧部の押圧力から、血圧を測定することができる。 By attaching the sphygmomanometer to a small body such as the outer ear and / or its surroundings, blood pressure can be measured continuously in daily life and without being affected by noise due to movement of the human body. The light emitting element and the light receiving element form a reflection type pulse wave detection system or a transmission type pulse wave detection system, and blood pressure can be measured from the detected pulse wave and the pressing force of the pressurizing unit.
本発明に係る血圧計では、圧迫面により被検体を圧迫したときに、被検体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能で、高精度な血圧測定を可能とする。 With the sphygmomanometer according to the present invention, it is possible to measure a pulse wave in a region where the pressurized portion of the subject becomes equal pressure when the subject is compressed by the compression surface, and high-precision blood pressure measurement is possible. To do.
以下、本発明について、実施形態を示して詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、添付の図面には、電気・電子回路、機械部品等の血圧計を駆動するためのものは記載していない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited to the following embodiments. The attached drawings do not describe devices for driving a blood pressure monitor such as an electric / electronic circuit or a machine part.
(第1実施形態)
図1は本実施形態に係る血圧計を被検体としての生体に装着した場合の概略図を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram when the blood pressure monitor according to the present embodiment is attached to a living body as a subject.
本実施形態の血圧計60は、被検体としての生体10を圧迫面22により圧迫する加圧部20と、生体10に照射された照射光49のうち生体10で散乱した散乱光48又は生体10を透過した透過光47を検出する受光素子25と、を備える。また、上記の他に、血圧計として機能させるために、加圧部20の内部の圧力を計測する不図示の圧力計を備え、該圧力計と加圧部20の内部とを接続する圧力伝達パイプ19を備えている。なお、本実施形態では、加圧部20の生体10に対して反対の側及び同じ側から照射光49a、49bが照射されているが、何れか一方を照射することとしてもよい。この場合、照射光49bは生体10を透過し、透過光47として受光素子25により受光され、照射光49aは生体10で散乱し、散乱光48として受光素子25により受光されることとなる。
The
本実施形態では、加圧部20は、筺体21と、筺体21の開放された1の面に形成された圧迫面22と、筺体21と圧迫面22とで囲まれた内部に空気を供給する空気供給パイプ23と、加圧部20の内部の圧力を不図示の圧力計に伝達するための圧力伝達パイプ19と、を有し、空気供給パイプ23からの空気供給により圧迫面22がせり出して生体10を圧迫する。なお、空気供給パイプ23は、加圧部20の内部の空気を排気して、せり出した圧迫面22を元に戻すこともある。また、加圧部20は、被検体としての生体10を圧迫面22により圧迫できれば、空気だけではなく、油圧、水圧等の圧力を適用することもできる。また、例えば、圧迫面22をピストン構造とし、空気圧、油圧、水圧等の圧力により圧迫面22を生体10に対して上下動させて生体10を圧迫することとしてもよいし、モーターの回転運動を直動運動に変換して圧迫面22を生体10に対して上下動させて生体10を圧迫することとしてもよい。なお、本実施形態では、加圧部20の側からの押圧のみでは、被検体としての生体10の圧迫が不十分となる場合があるため、図1に示す受光素子25の側からも生体10を圧迫面22の反対の側から圧迫する支え部24の反発力40により同時に押圧して生体10を圧迫するものとする。
In the present embodiment, the pressurizing
圧迫面22は、被検体としての生体10を圧迫する。また、圧迫面22は、透明・半透明・不透明いずれであってもよいが、後述するように、加圧部20の内部に、加圧部20の外部に光を出射する発光素子を設けるような場合には、透明又は半透明であることが望ましい。
The
受光素子25は、圧迫面22によって生体10を圧迫するときに圧迫面22の押圧力41が最大となる最大加圧点から圧迫面22に対して垂直な位置か或いは圧迫面22の中央から圧迫面22に対して垂直な位置に配置する。本実施形態では、生体10を圧迫面22の反対の側から圧迫する支え部24に設けている。上記の位置に受光素子25を配置することで、生体10が等圧で押圧された領域での散乱光48又は生体10が等圧で押圧された領域からの透過光47を受光素子25によって受光して、生体10の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能となるため高精度な血圧測定を可能とする。
The
ここで、図2に、加圧部により被検体としての生体を圧迫したときの、圧迫面の押圧力を示した概略図を示す。図2(a)に、加圧部の圧迫面の側からの上面図を示し、図2(b)に、(a)のA−A´面における圧迫面の押圧力の曲線を示す。図2(a)の圧迫面において、点線は等圧面を示す。 Here, FIG. 2 is a schematic diagram showing the pressing force of the pressing surface when the living body as the subject is pressed by the pressurizing unit. FIG. 2A shows a top view from the side of the pressing surface of the pressurizing unit, and FIG. 2B shows a curve of the pressing force of the pressing surface on the AA ′ plane in FIG. In the compression surface of FIG. 2A, a dotted line indicates an isobaric surface.
本実施形態では、圧迫面22により被検体を圧迫したときには、図2(a)に示すように、等圧面が圧迫面22の中央42を中心として圧迫面22の形状に起因した形状で広がっていく。本実施形態では、圧迫面22が楕円であるため、圧迫面22の中央42を中心として、楕円形状で広がっていくこととなる。圧迫面22の中央42付近の押圧力41が最も高く、周囲になるに従って低くなるためであるが、圧迫面22が円であっても多角形であっても圧迫面22の中央42付近の押圧力41が最も高く、周囲になるに従って低くなる。
In this embodiment, when the subject is compressed by the
ここで、圧迫面22の押圧力41が最大となる領域の付近では、図2(b)に示すように押圧力41が等圧となる領域45を形成し、図1に示す被検体としての生体10が等圧で圧迫されていることがわかる。このように、圧迫面22の押圧力41が最大となる領域又は圧迫面22の中央42付近で血圧を測定すると、生体10での押圧力が等圧となる領域の血圧を測定することとなるため、誤差が少なくなる。
Here, in the vicinity of the region where the pressing
図1に示す受光素子25は、圧迫面22の外部表面に配置することが望ましい。ここで、図3に、受光素子が圧迫面の外部表面に配置されている形態を示した概略図を示す。
The
本実施形態では、圧迫面22の外部表面に配置された受光素子25は、被検体としての生体10での散乱光48又は生体10からの透過光47を直接受光することができる。また、血圧測定時には生体10と受光素子25とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、受光素子25の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。また、図3では、受光素子25が圧迫面22の外部表面に埋め込まれている形態を示しているが、圧迫面22の外部表面上に配置することとしてもよい。本実施形態のように、受光素子25の受光面を圧迫面22に一致させるようにして、受光素子25を圧迫面22の外部表面に埋め込むことによって、被検体としての生体10を圧迫したとき生体10に受光素子25が当たることがなく、不快感がない。
In the present embodiment, the
また、受光素子25を圧迫面22の押圧力41の最大となる最大加圧点43(図2)から圧迫面22に対して垂直な位置に配置した場合、圧迫面22の最大加圧点43付近を透光性の材料で形成することが望ましく、さらに受光素子25は、加圧部20の内部に配置することが望ましい。また、受光素子25を圧迫面22の中央から圧迫面22に対して垂直な位置に配置した場合、圧迫面22の中央付近を透光性の材料で形成することが望ましく、さらに受光素子25は、加圧部20の内部に配置することが望ましい。ここで、図4から図7に、受光素子を加圧部の内部に配置した形態を示した概略図を示す。図4は、受光素子を圧迫面の内部表面に配置した形態を示し、図5から図7は、受光素子を筺体の筺底に配置した形態を示している。
Further, when the
図4に示すように圧迫面22の内部表面に受光素子25を配置し、所定の部分を透光性の材料で形成された領域32とすることで、被検体としての生体10での散乱光48又は生体10からの透過光47を直接受光することができる。また、血圧測定時には生体10と圧迫面22とが密着しているため、外部からのノイズの混入を減少させることができ、受光素子25の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
As shown in FIG. 4, the
また、図5に示すように所定の部分を透光性の材料で形成された領域32とすることで、受光素子25の受光量を確保することができる。また、筺体21の筺底に受光素子25を配置することで、受光素子25への回路配線等を筺体21に取り付けることができるため、加圧部20の組み立てを簡単とすることができる。
In addition, as shown in FIG. 5, by setting a predetermined portion as a
また、図6に示すように、筺体21の筺底に受光素子25を配置した場合、受光素子25を囲むように隔壁33を設けてもよい。受光素子25の感度は、受光面に対して垂直に入射する光に対して最も良好である。そのため、筺体21の内部で反射した反射光等の受光素子25に対して斜めに入射する光を隔壁33により遮光することで、受光素子25の出力する電気信号を増幅したときに、透光性の材料で形成された領域32から受光素子25に対して垂直に入射した光に対するノイズ成分の影響を減少させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
As shown in FIG. 6, when the
また、図7に示すように、受光素子25と圧迫面22との間にレンズ34を設けて、生体10での散乱光48又は生体10からの透過光47を受光素子25に集光させることとしてもよい。受光素子25の感度は、受光面に対して垂直に入射する光に対して最も良好である。そのため、透光性の材料で形成された領域32に対して垂直に入射する光を集光して受光素子25に受光させることができる。従って、受光素子25の出力する電気信号を増幅したときに、受光素子25に対して垂直に入射した光に対するノイズ成分の影響を減少させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。また、図6に示す隔壁33と図7に示すレンズ34とを組み合わせて適用してもよい。この場合、レンズ34によって透光性の材料で形成された領域32に対して垂直に入射する光を集光できることに加え、図6に示す隔壁33によって筺体21の内部で反射した反射光等の受光素子25に対して斜めに入射する光を遮光できるため、ノイズ除去の効果をさらに向上させることができる。また、図6及び図7で示した形態の血圧計と同様のノイズ除去効果を得るために、透光性の材料で形成された領域32自体を小さくして、散乱光48又は透過光47を絞ることとしてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, a
なお、図4及び図5において、受光素子25の受光感度は、受光面に対して垂直に入射する光に対して最も良好であるため、圧迫面22のうち透光性の材料で形成された領域32は、該領域32から垂直に入射した光が受光素子25の受光面に当たる大きさ・位置に形成することが望ましい。
4 and 5, the light receiving sensitivity of the
ここで、図1を参照して、本実施形態に係る血圧計の血圧測定方法について説明する。 Here, with reference to FIG. 1, the blood pressure measuring method of the sphygmomanometer according to the present embodiment will be described.
血圧測定の前に、被検体としての生体10に、加圧部20及び支え部24が接するようにして血圧計60を装着する。そして、血圧測定を開始する。まず、空気供給パイプ23により空気を供給し、加圧部20の内部の圧力を上昇させて圧迫面22をせり出させる。生体10は、支え部24により圧迫面22の反対の側からも押圧されているために、圧迫面22の押圧力41と支え部24の反発力40とによって圧迫される。押圧力41をさらに上昇させると、生体10の内部の血流が停止する。この段階で生体10に向けて照射光49aを照射する。照射光49aは生体10内の血管あるいは血管の中の血球により散乱され、散乱光48が受光素子25によって受光される。
Prior to blood pressure measurement, the
次に、空気供給パイプ23から空気を排出して押圧力41を徐々に低下させる。ここで、押圧力41が一定値を下回ると、生体10内の血管あるいは血管の中の血球は心臓の鼓動に応じて脈動を開始する。散乱光48はこの脈動に対応した強度の変化あるいはドップラー効果による光周波数の変化を受けて受光素子25により受光される。従って、受光素子25により受光された散乱光48を光電気変換することにより、血管あるいは血管の中の血球の脈動に対応する脈波が検出される。脈波を検出する過程において、加圧部20の内部の圧力を圧力伝達パイプ19によって不図示の圧力計に伝達し、該圧力計によって加圧部20の内部の圧力をモニタする。そして脈波の変化と加圧部20の押圧力41との関係により血圧を計測することができる。なお、この検出系を反射型脈波検出系と呼ぶこととする。
Next, air is discharged from the
一方、加圧部20の圧力を上昇させ、生体10の内部の血流が停止した段階で、受光素子25の生体10に対して反対の側から生体10に向けて照射光49bを照射することとしてもよい。この場合、照射光49bは生体10内の血管あるいは血管の中の血球により散乱して生体10を透過した透過光47が受光素子25によって受光される。
On the other hand, when the pressure of the pressurizing
そして、空気供給パイプ23から空気を排出して押圧力41を徐々に低下させる。ここで、押圧力41が一定値を下回ると、生体10内の血管あるいは血管の中の血球は心臓の鼓動に応じて脈動を開始する。透過光47はこの脈動に対応した強度の変化あるいはドップラー効果による光周波数の変化を受けて受光素子25により受光される。従って、受光素子25により受光された透過光47を光電気変換することにより、血管あるいは血管の中の血球の脈動に対応する脈波が検出される。脈波を検出する過程において、加圧部20の内部の圧力を圧力伝達パイプ19によって不図示の圧力計に伝達し、該圧力計によって加圧部20の内部の圧力をモニタする。そして脈波の変化と加圧部20の押圧力41との関係により血圧を計測することができる。なお、この検出系を透過型脈波検出系と呼ぶこととする。
Then, air is discharged from the
上記のように、本実施形態の血圧計60は反射型或いは透過型のいずれの場合でも脈波を検出可能であり、従来の血管あるいは血液の脈動を音響的に検出する場合に比べて、高精度に脈波を検出することができる。
As described above, the
(第2実施形態)
図8に、本実施形態に係る血圧計の概略構成図を示す。本実施形態に係る血圧計66では、第1実施形態で説明した血圧計に、被検体としての生体10に光を照射する発光素子26をさらに備え、受光素子25は、発光素子26から照射された照射光51のうち生体10で散乱した散乱光48を検出する。図8に示す形態では、発光素子26及び受光素子25を筺体21の筺底に配置した形態を示している。図8に示すように、発光素子26及び受光素子25を血圧計66として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。また、本実施形態では、発光素子26及び受光素子25を筺体21の筺底に配置しているため、例えば加圧部20を指に装着することで指が支え部となるため、血圧測定が可能な生体10のいかなる部位においても血圧測定を可能とする。なお、本実施形態では、発光素子26及び受光素子25を加圧部20の内部に設けているが、発光素子26及び受光素子25を共に支え部24に設けても本実施形態に含まれる。
(Second Embodiment)
FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of a sphygmomanometer according to the present embodiment. In the
本実施形態に係る血圧計66による血圧測定方法では、被検体としての生体10を圧迫するまでの過程は第1実施形態で説明したものと同様である。そして、加圧部20の内部の発光素子26と受光素子25は前述の反射型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定することができる。
In the blood pressure measurement method using the
また、図9に、血圧計の別の形態を示した概略構成図を示す。本実施形態に係る血圧計67では、第1実施形態で説明した血圧計に、被検体としての生体10に光を照射する発光素子26をさらに備え、受光素子25は、発光素子26から照射された照射光51のうち生体10で散乱した散乱光48を検出する。図9に示す形態では、発光素子26及び受光素子25を圧迫面22の外部表面に配置した形態を示している。図9に示すように、発光素子26及び受光素子25を血圧計67として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。また、本実施形態では、発光素子26及び受光素子25を圧迫面22の外部表面に埋め込むように配置しているため、発光素子26は、生体10に照射光51を直接照射することができ、また、受光素子25は、生体10からの散乱光48を直接受光することができる。また、血圧測定時には生体10と受光素子25とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、発光素子26の照射効率及び受光素子25の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the sphygmomanometer. In the
本実施形態に係る血圧計67による血圧測定方法では、被検体としての生体10を圧迫するまでの過程は第1実施形態で説明したものと同様である。そして、圧迫面22の表面の発光素子26と受光素子25は前述の反射型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定することができる。
In the blood pressure measurement method using the
なお、本実施形態では、発光素子26及び受光素子25を圧迫面22に表面に埋め込むように設けているが、発光素子26及び受光素子25を圧迫面22の表面上に配置してもよいし、圧迫面22の内部表面に設けることとしてもよい。いずれの場合でも発光素子26と受光素子25とで反射型脈波検出系を構成することができる。また、発光素子26は、反射型脈波検出系において、被検体としての生体10に照射光51を照射できればよいので、加圧部20の外部・内部、圧迫面22の外部表面・内部表面、いずれの位置に設けてもよい。また、図8及び図9に示す形態では、発光素子26及び受光素子25を加圧部20の側に設けているが、発光素子26及び受光素子25を支え部24の側に設けてもよい。この場合も、発光素子26と受光素子25とで反射型脈波検出系を構成することができる。
In the present embodiment, the
(第3実施形態)
図10に、本実施形態に係る血圧計の概略構成図を示す。本実施形態に係る血圧計68では、第1実施形態で説明した血圧計68に、被検体としての生体10に光を照射する発光素子26をさらに備え、受光素子25は、発光素子26から照射された照射光51のうち生体10を透過した透過光47を検出する。図10に示す形態では、受光素子25を筺体21の筺底に配置し、発光素子26を支え部24に配置した形態を示している。図10に示すように、発光素子26及び受光素子25を血圧計68として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。なお、本実施形態では、発光素子26を支え部24に、受光素子25を加圧部20の内部に設けているが、発光素子26と受光素子25とを逆にして設けることとしても当然に本実施形態に含まれる。
(Third embodiment)
FIG. 10 shows a schematic configuration diagram of a sphygmomanometer according to the present embodiment. In the
本実施形態に係る血圧計68による血圧測定方法では、被検体としての生体10を圧迫するまでの過程は第1実施形態で説明したものと同様である。そして、加圧部20の内部の受光素子25と支え部24の発光素子26とは前述の透過型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定することができる。
In the blood pressure measurement method using the
また、図11に、血圧計の別の形態を示した概略構成図を示す。本実施形態に係る血圧計69では、第1実施形態で説明した血圧計に、被検体としての生体10に光を照射する発光素子26をさらに備え、受光素子25は、発光素子26から照射された照射光51のうち生体10を透過した透過光47を検出する。図11に示す形態では、受光素子25を圧迫面22の外部表面に配置し、発光素子26を支え部24に配置した形態を示している。図11に示すように、発光素子26及び受光素子25を血圧計69として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。また、本実施形態では、受光素子25を圧迫面22の表面に埋め込むように配置しているため、受光素子25は、生体10からの透過光47を直接受光することができる。また、血圧測定時には生体10と受光素子25とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、受光素子25の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the sphygmomanometer. In the
本実施形態に係る血圧計69による血圧測定方法では、被検体としての生体10を圧迫するまでの過程は第1実施形態で説明したものと同様である。そして、圧迫面22の表面の受光素子25と支え部24の発光素子26とは前述の透過型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定することができる。
In the blood pressure measurement method using the
なお、本実施形態では、受光素子25を圧迫面22に表面に埋め込むように設けているが、受光素子25は圧迫面22の表面上に配置してもよいし、圧迫面22の内部表面に設けることとしてもよい。いずれの場合でも発光素子26と受光素子25とで透過型脈波検出系を構成することができる。また、図10及び図11に示す形態では、加圧部20の側に受光素子25、支え部24の側に発光素子26を備えているが、発光素子26を加圧部20の側に受光素子25を支え部24の側に設けてもよい。この場合も発光素子26と受光素子25とで透過型脈波検出系を構成することができる。
In the present embodiment, the
(第4実施形態)
図12は、本実施形態に係る血圧計を被検体としての生体の外耳及び/又はその周辺に装着した場合の概略図を示す。ここで外耳とは、外耳道と耳介とを含む概念であり、その周辺には浅側頭動脈又はその分岐血管の一部が少なくとも含まれる。図12(A)は生体の外耳及び/又はその周辺に本実施形態に係る血圧計が装着されている状態の例を示している。図12(B)は図12(A)に示す生体の外耳及び/又はその周辺および保持部のA−A´部分における拡大概略切断面を示している。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a schematic diagram when the blood pressure monitor according to the present embodiment is attached to the outer ear of a living body as a subject and / or the periphery thereof. Here, the external ear is a concept including the external auditory canal and the pinna, and the periphery thereof includes at least a part of the superficial temporal artery or its branching blood vessel. FIG. 12A shows an example of a state in which the sphygmomanometer according to the present embodiment is attached to the outer ear of a living body and / or the periphery thereof. FIG. 12B shows an enlarged schematic cut surface of the outer ear and / or the periphery thereof and the AA ′ portion of the holding portion shown in FIG.
図12(B)に示す本実施形態に係る血圧計70は、外耳9の耳珠5を挟むように配置された加圧部20及び支え部24と、加圧部20の内部に空気を供給する空気供給パイプ23と、加圧部20及び支え部24を外耳9に固定する保持部28と、を備える。図12(A)に示すように、本実施形態に係る血圧計70の外耳9へ装着する部分は、保持部28に実装されている。また、上記の他に、血圧計として機能させるために、加圧部20の内部の圧力を計測する不図示の圧力計を備え、該圧力計と加圧部20の内部とを接続する圧力伝達パイプ19を備えている。
The
保持部28は、図12(A)に示すように、外耳9の耳輪脚7から対輪6及び対珠8にかけて接し、また、図12(B)に示すように、外耳9の対輪6および耳珠5に沿う形状に成型しており、外耳9に安定に装着することができる。さらに、保持部28には図12(A)に示すように音声の通路として空洞27が設けられている。この保持部28は、プラスチック、ゴム、ウレタン等の外耳9を傷つけない材料であることが望ましい。
As shown in FIG. 12 (A), the holding
加圧部20及び支え部24は、図12(B)に示すように、保持部28と一体化されていて、耳珠5を挟むように装着される。ここで、加圧部20は、筺体29に例えばゴム膜30を張って圧迫面を形成したもので、加圧部20の内部の気体を送出・排出することにより、ゴム膜30をせり出させて支え部24と共に動脈を圧迫する。また、加圧部20の内部への空気の送出・排出は、図12(B)に示すように、空気供給パイプ23により行なわれる。
As shown in FIG. 12B, the pressurizing
また、加圧部20の内部に、第3実施形態で示した発光素子26及び受光素子25を配置している。発光素子26は、外耳9の一部としての耳珠5に光を照射し、受光素子25は、発光素子26の発光した光のうち耳珠5で散乱した散乱光48を受光する。本実施形態では、発光素子26で発光した光が、直接受光素子25により受光されることを防止するため、発光素子26の側の面が鏡面の遮光板31を設けている。そして、発光素子26及び受光素子25とで上述した反射型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定する。
Further, the
このように、本実施形態に係る血圧計70では、小型で外耳9に安定に装着できることから、日常生活において煩わしくなく装着して、連続的に、かつ人体の移動などによる雑音の影響を受けることなく血圧を測定できる。また、本実施形態では、血圧計70を被検体としての生体の外耳9及び/又はその周辺に装着した形態を示したが、血圧計の装着部位は、被検体としての生体の外耳道及び/又は耳介、或いは耳珠及び/又はその周辺とすることがより望ましい。
Thus, since the
なお、本実施形態では、発光素子26及び受光素子25を共に加圧部20の内部に設けているが、反射型脈波検出系を形成するのであれば、例えば、ゴム膜30の表面、支え部24の面上に発光素子26及び受光素子25を設けることとしてもよい。或いは、受光素子25のみをゴム膜30の表面に設けてもよいし、発光素子のみをゴム膜30の表面に設けてもよい。
In the present embodiment, both the
(第5実施形態)
図13は、本実施形態に係る血圧計を被検体としての生体の外耳に装着した場合の概略図を示す。図13(A)は外耳に本実施形態に係る血圧計が装着されている状態の例を示している。図13(B)は図13(A)に示す外耳および保持部のA−A´部分における拡大概略切断面を示している。なお、第4実施形態で説明したものと同様のものについては番号を同一として説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 13 shows a schematic diagram when the blood pressure monitor according to the present embodiment is attached to the outer ear of a living body as a subject. FIG. 13A shows an example of a state in which the sphygmomanometer according to the present embodiment is attached to the outer ear. FIG. 13B shows an enlarged schematic cut surface at the AA ′ portion of the outer ear and the holding portion shown in FIG. In addition, about the thing similar to what was demonstrated in 4th Embodiment, a number is the same and description is abbreviate | omitted.
図13(B)に示す本実施形態に係る血圧計71は、外耳9の耳珠5を挟むように配置された加圧部20及び支え部24と、加圧部20の内部に空気を供給する空気供給パイプ23と、加圧部20及び支え部24を外耳9に固定する保持部28と、を有する。図13(A)に示すように、本実施形態に係る血圧計71の外耳9へ装着する部分は、保持部28に実装されている。
The
本実施形態では、加圧部20の内部に第2実施形態で示した受光素子25を備え、支え部24に第2実施形態で示した発光素子26を配置している。発光素子26は、外耳9の一部としての耳珠5に光を照射し、受光素子25は、発光素子26の発光した光のうち耳珠5を透過した透過光47を受光する。そして、発光素子26及び受光素子25とで上述した透過型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定する。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態に係る血圧計71では、小型で外耳9に安定に装着できることから、日常生活において煩わしくなく装着して、連続的に、かつ人体の移動などによる雑音の影響を受けることなく血圧を測定できる。また、本実施形態では、血圧計71を被検体としての生体の外耳9及び/又はその周辺に装着した形態を示したが、血圧計の装着部位は、被検体としての生体の外耳道及び/又は耳介、或いは耳珠及び/又はその周辺とすることがより望ましい。
Thus, since the
なお、本実施形態では、受光素子25を加圧部20の内部に、発光素子26を支え部24の面上に設けているが、透過型脈波検出系を形成するのであれば、例えば、受光素子25をゴム膜30の表面に設けてもよい。或いは、発光素子26と受光素子25とを入れ替えて設けることとしてもよいし、発光素子26と受光素子25とを入れ替えてさらに発光素子26をゴム膜30の表面に設けることとしてもよい。
In this embodiment, the
本発明の血圧計は、生体の外耳等の小さい部位での長時間の血圧の測定を可能とするため、体調や体の活動状態を知るための手段としての用途にも適用できる。 The sphygmomanometer of the present invention can be applied to a use as a means for knowing the physical condition and the activity state of the body because the blood pressure can be measured for a long time in a small part such as the outer ear of a living body.
5:耳珠,6:対輪,7:耳輪脚,8:対珠,9:外耳,10:生体
19:圧力伝達パイプ,20:加圧部,21:筺体,22:圧迫面,23:空気供給パイプ,24:支え部
25:受光素子,26:発光素子
27:空洞,28:保持部,29:筺体,30:ゴム膜,31:遮光板
32:透光性の材料で形成された領域
33:隔壁
34:レンズ
40:反発力
41:押圧力
42:中央
43:最大加圧点
45:押圧力が等圧の領域
47:透過光,48:散乱光,49、51:照射光
60−71:血圧計
5: tragus, 6: counter ring, 7: ear ring leg, 8: counter ring, 9: outer ear, 10: living body 19: pressure transmission pipe, 20: pressurizing part, 21: housing, 22: compression surface, 23: Air supply pipe, 24: support part 25: light receiving element, 26: light emitting element 27: cavity, 28: holding part, 29: housing, 30: rubber film, 31: light shielding plate 32: formed of a translucent material Area 33: partition wall 34: lens 40: repulsive force 41: pressing force 42: center 43: maximum pressing point 45: area where pressing force is equal pressure 47: transmitted light, 48: scattered light, 49, 51: irradiation light 60 -71: Sphygmomanometer
Claims (15)
前記受光素子は、前記被検体を圧迫するときの前記圧迫面の押圧力が最大となる最大加圧点から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする血圧計。 A sphygmomanometer comprising: a pressurizing unit that compresses a subject with a compression surface; and a light receiving element that detects light that is scattered by the subject or transmitted through the subject out of light irradiated on the subject. ,
The sphygmomanometer, wherein the light receiving element is disposed at a position perpendicular to the compression surface from a maximum pressure point at which a pressing force of the compression surface when the subject is compressed is maximized.
前記受光素子は、前記圧迫面の中央から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする血圧計。 A sphygmomanometer comprising: a pressurizing unit that compresses a subject with a compression surface; and a light receiving element that detects light that is scattered by the subject or transmitted through the subject out of light irradiated on the subject. ,
The sphygmomanometer, wherein the light receiving element is disposed at a position perpendicular to the compression surface from the center of the compression surface.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070612 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100713 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101130 |