JP2006198175A - 生体圧迫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本願発明は、血圧測定に必要な生体圧迫装置において、生体の抹消部の被測定部分の局部的な冷却を防止し、血圧などの生体情報を正確に検出することを目的とする。
【解決手段】
上記課題を解決するために、本願第一発明の生体圧迫装置では、生体の一部に接して圧迫するカフの圧迫面を適切な温度に加熱することにより、前記カフの前記圧迫面が接触する生体の抹消部の体温を奪い局所的に冷却することを防止している。具体的には、本願第一発明は、生体の一部を圧迫するカフと、前記カフを加熱する加熱部と、を備える生体圧迫装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体の一部を圧迫し、生体情報を検出する生体圧迫装置に関する。

高齢化の進展に従って、成人の高血圧などの生活習慣病への対応が注目されている。特に高血圧症の場合、長期間の血圧データの継続的な収集が重要であると認識されている。

日常、継続的に血圧を測定する場合、従来広く利用されている上腕部による測定よりも、指や耳などの生体の抹消部において測定する方が便利であり、各種の抹消部において測定する血圧測定器が開発されている。

しかし、抹消部における血圧測定においては、寒冷地や冬季において血圧測定器を装着した時に、生体の被測定部分の熱を奪い局所的に冷却して、血管を収縮させ、血圧が正確に測定できない恐れがある。

従来、指において血圧を測定する場合、手の平を載せる支持面を加熱し、手の平全体を加熱して血管の収縮を防止する手段（例えば、特許文献１参照。）が開示されている。

一方、血管の脈動波形による血圧測装置（例えば、非特許文献１参照。）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２参照。）に比較して、高精度な血圧の測定が可能となるとの研究成果がある。

なを、本願において、耳介の名称は非特許文献３に、耳介の軟骨の名称は非特許文献４による。

特開平８−１９１７７９（血圧計付きトイレットペーパーホルダ） Ｏｓａｍｕ Ｔｏｃｈｉｋｕｂｏ，Ｙｏｓｈｉｙｕｋｉ Ｋａｗａｓｏ， Ｅｉｊｉ Ｍｉｙａｊｉｍａ， Ｍａｓａｏ Ｉｓｈｉｉ、"Ａ ｎｅｗ ｐｈｏｔｏ−ｏｓｃｉｌｌｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｌｔａ−ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ａｃｃｕｒａｔｅ ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ"， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ １９９７， Ｖｏｌ．１５， Ｎｏ．２， ｐｐ．１４８−１５１ 山越 憲一、戸川 達男著、「生体センサと計測装置」、日本エム・イー学会編／ＭＥ教科書シリーズ Ａ−１、３９頁〜５２頁 Ｓｏｂｏｔｔａ 図説人体解剖学第１巻（監訳者：岡本道雄）、ｐ．１２６、（株）医学書院、１９９６年１０月１日発行 Ｓｏｂｏｔｔａ 図説人体解剖学第１巻（監訳者：岡本道雄）、ｐ．１２７、（株）医学書院、１９９６年１０月１日発行

上記の従来例（特許文献１）においては、血圧測定装置の手の平を載せる支持面を加熱して、血圧測定における生体の抹消部、すなわち手の平の熱が奪われ、局所的に冷却され、血圧測定の誤差の発生を防止する対策を講じている。しかし、上記の従来例は、手の平を載せる支持面を加熱するために装置が大型であり、かつ消費電力も大きく、例えば携帯して継続的に測定する血圧計などの用途には使用できない欠点があった。

本願発明は、血圧測定に必要な生体圧迫装置において、生体の抹消部の被測定部分の局部的な冷却を防止し、血圧などの生体情報を正確に検出することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願第一発明の生体圧迫装置では、生体の一部に接して圧迫するカフの圧迫面を適切な温度に加熱することにより、前記カフの前記圧迫面が接触する生体の抹消部の体温を奪い局所的に冷却することを防止している。

具体的には、本願第一発明は、生体の一部を圧迫するカフと、前記カフを加熱する加熱部と、を備える生体圧迫装置である。

本願第一発明により、前記生体圧迫装置は前記加熱部により前記カフを適切な温度に加熱することが可能となり、前記カフが生体の一部、特に生体の抹消部に接する場合、前記カフが接する前記生体の一部を局所的に冷却することを防止できる。従って、本願発明の前記生体圧迫装置は、生体の一部、特に生体の抹消部の血流などの生理的な状態に変化を与えることなく、生体の一部を圧迫できるので、本願第一発明の前記生体圧迫装置は、例えば、血圧を正確に測定することができる。

本願第一発明では、前記加熱部は前記カフ内に設けられた前記生体圧迫装置としてもよい。

本願発明により、前記生体圧迫装置の前記加熱部は前記カフを効率よく適切な温度に加熱することができるので、本願第一発明の前記生体圧迫装置は、例えば血圧を正確に測定することが可能になる。

本願第一発明では、前記加熱部は前記カフの表面に形成された電熱線である前記生体圧迫装置としてもよい。

本願発明により、前記生体圧迫装置の前記加熱部は前記カフを簡易な構成で、効率よく、適切な温度に加熱することができるので、本願第一発明の前記生体圧迫装置は、例えば血圧を正確に測定することが可能になる。

本願第一発明では、前記生体圧迫装置の前記加熱部は、導電材料が混入された材料で形成された前記カフの圧迫面である前記生体圧迫装置としてもよい。

本願発明により、前記生体圧迫装置の前記加熱部は前記カフを、一層効率よく、適切な温度に加熱することができるので、本願第一発明の前記生体圧迫装置は、例えば血圧を正確に測定することが可能になる。

本願第二発明の生体圧迫装置では、生体の一部を挟んでカフと反対側に配置された加熱部で生体を加熱する。

具体的には、本願第二発明では、生体の一部を圧迫するカフと、前記生体の一部を挟んで前記カフに対応する側に配置され前記生体の一部を加熱する加熱部と、を備える生体圧迫装置としてもよい。

本願第二発明により、前記生体圧迫装置の前記加熱部は簡易な構造で、前記カフが圧迫する前記生体の一部の近辺を適切な温度に加熱することができるので、本第二発明の前記生体圧迫装置によれば、例えば血圧を、正確に測定することが可能になる。

本願第三発明の体圧迫装置では、空気により膨張して生体の一部を圧迫するカフに加熱された空気を供給する。

具体的には、本願第三発明は、供給される空気の圧力により生体の一部を圧迫するカフと、前記カフに空気を供給する空気供給部と、前記空気供給部に設けられ、前記供給する空気を加熱する加熱部と、を備える生体圧迫装置である。

本願第三発明により、前記生体圧迫装置の前記カフは内部に前記加熱部を備えていないので、小型軽量化が可能となり、前記生体の一部、特に抹消部に快適に装着でき、かつ、適切な温度に加熱され、前記生体の一部を圧迫するので、本願第三発明の前記生体圧迫装置によれば、例えば、血圧を正確に測定することができる。

本願第三発明では、前記生体圧迫装置の前記カフ又は前記加熱部の温度を測定する温度検出素子をさらに備える生体圧迫装置としてもよい。

本願発明により、前記カフ又は前記加熱部の温度を検出し、前記カフ又は前記加熱部の温度を常に適切な温度に保つように制御することが可能になるので、本願発明の前記生体圧迫装置は、例えば、血圧を、正確に測定することができる。

本願第三発明では、前記生体の一部へ光を照射する発光素子と、発光素子の照射光が生体の一部で散乱される散乱光を受光する受光素子と、をさらに備える生体圧迫装置としてもよい。

本願発明により、前記生体の一部へ前記発光素子により光を照射し、前記発光素子の照射光が生体の一部で散乱される散乱光を前記受光素子により受光するため、前記生体の脈波を計測することが可能となる。

本願第三発明では、前記生体圧迫装置の前記カフを覆う断熱性のカバーをさらに備える生体圧迫装置してもよい。

本願発明により、前記カフを安定に適切な温度に保つことが可能になり、本願発明の前記生体圧迫装置は、例えば、血圧を、正確に測定することができる。

本願第三発明では、前記生体圧迫装置の前記カフを外耳の一部に装着する装着部をさらに備える生体圧迫装置としてもよい。

本願発明により、本願発明の生体圧迫装置は、前記カフを外耳の一部に継続的に装着することが可能となる。

本願発明によれば、生体の抹消部において、生体の被測定部分の局部的な冷却を防止し、血圧などの生体情報を、正確に測定可能な生体圧迫装置を提供することができる。

添付の図面を参照して本願発明の実施の形態を説明する。
以下に説明する実施の形態は本願発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。

以下においては、本願発明の前記生体圧迫装置を血圧測定に使用する場合を説明するが、本願発明は血圧測定に限定されるものではない。

本実施の形態の生体圧迫装置は、生体の一部を圧迫するカフと、前記カフを加熱する加熱部を備える生体圧迫装置である。

図１に本実施の形態の生体圧迫装置の構成例を示す。図１において、生体圧迫装置１０はカフ１１、カフ１２、脈波センサ４０、加熱部２１、加熱部２２、アーム３１、アーム３２、連結部３３、位置調整部３５、空気供給部１９、電力供給部２９、信号処理部４２、筐体９０、空気パイプ１８、電力線２６、信号線４１、信号線４３、接続部９１を備える。

アーム３１とアーム３２は一方の端部に近い位置で連結部３３により相互に接続され、アーム３１及びアーム３２の対向する面の角度は連結部３３を支点にして変化させることができる。

カフ１１及びカフ１２は、各々アーム３１及びアーム３２の他の端部の対向する面に設けられている。ここでカフ１１はアーム３１に設けられた位置調整部３５を介してアーム３１に取り付けられている。カフ１１及びカフ１２の各々は空気パイプ１８により、空気供給部１９に接続されている。

加熱部２１及び加熱部２２はカフ１１及びカフ１２の中に設けられ、加熱部２１および加熱部２２は電力線２６により電力供給部２９に接続されている。ここで、図1においてはカフ１１及びカフ１２が設けられているが、カフ１１及びカフ１２のいずれか一方のみを設けた構成とすることもできる。

脈波センサ４０はカフ１１の内部に設けられ、脈波センサ４０は信号線４１により信号処理部４２に接続されている。空気供給部１９と信号処理部４２は信号線４３により接続されている。空気供給部１９、電力供給部２９、信号処理部４２は筐体９０に実装されている。

接続部９１の内部には空気パイプ１８、電力線２６、信号線４１が収容され、かつ図示していない機構により接続部９１と筐体９０の間、さらに接続部９１とアーム３１又はアーム３２の間は機械的に接続され、筐体９０、接続部９１、アーム３１又はアーム３２は一体に接続されている。

ここで、図１及び以下に示す図においては、本実施の形態の生体圧迫装置１０の各部へ電力を供給する電源、各部の動作を制御する制御回路、あるいは血圧測定動作の開始、停止を制御するスイッチなどの通常の技術により実現できる部分は、図面の煩雑さを避けるために、図示していない。

次に、本実施の形態の生体圧迫装置１０に備えられる各部の機能を説明する。

連結部３３を支点としてアーム３１及びアーム３２は対向する面の角度を変化させ、カフ１１の圧迫面１３、とカフ１２の圧迫面１４により生体の一部を挟むように保持する機能を有する。

生体圧迫装置１０は位置調整部３５を持つことが好ましい。位置調整部３５は、ネジ機構によりアーム３１に取り付けられており、位置調整部３５を回転させることにより、カフ１１とカフ１２の距離を調整する機能を有する。

カフ１１及びカフ１２は空気供給部１９から空気パイプ１８を介して空気を供給され膨張して、カフ１１の圧迫面１３とカフ１２の圧迫面１４により前記生体の一部を圧迫する機能を有する。

空気供給部１９は空気パイプ１８を介してカフ１１及びカフ１２へ空気を供給し、あるいはカフ１１及びカフ１２の空気を排気する機能を有し、さらに信号線４３を介してカフ１１及びカフ１２の内部の空気の圧力を示す信号を信号処理部４２へ送信する機能を有する。空気供給部１９は空気パイプ１８を介して、カフ１１及びカフ１２の内部の空気の圧力を測定してもよい。

ここで、カフ１１及びカフ１２は空気圧により膨張して前記生体の一部を圧迫する構成の場合を示しているが、カフ１１及びカフ１２は電気的に駆動するアクチュエータによって前記生体の一部を圧迫する構成としてもよい。加熱部２１又は加熱部２２のいずれか一方のみが備えられていてもよい。

加熱部２１及び加熱部２２は、カフ１１の圧迫面１３及びカフ１２の圧迫面１４を適切な温度に加熱する機能を有する。加熱部２１及び加熱部２２は電気を熱に変換する抵抗体などにより実現できるが、具体例を後述する。

電力供給部２９は電力線２６を介して加熱部２１及び加熱部２２へ電力を供給し、加熱部２１及び加熱部２２を適切な温度に加熱する機能を有する。

脈波センサ４０は信号線４１を介して信号処理部４２から送信される信号の指示に従って、カフ１１及びカフ１２が圧迫する前記生体の一部の脈波を検出して、信号線４１を介して脈波の検出結果の信号を信号処理部４２へ送信する機能を有する。ここで、脈波センサ４０としては各種の構成が可能であるが、具体例を後述する。

信号処理部４２は信号線４１を介して脈波センサ４０に脈波の検出を指示する信号を送信し、さらに脈波センサ４０から信号線４１を介して送信されて来る脈波の検出結果の信号と、空気供給部１９から信号線４３を介して送信されて来る空気供給部１９がカフ１１及びカフ１２へ供給する空気の圧力を示す信号から、前記生体の一部の血圧を算出して、表示する機能を有する。上記の血圧を算出する方法は非特許文献１に記述されている。

筐体９０は空気供給部１９、電力供給部２９、信号処理部４２を収納し、保護する機能を有する。接続部９１は柔軟な素材で形成され、かつ空気パイプ１８、電力線２６、信号線４１を収容し、保護する機能を有し、さらに筐体９０と、アーム３１又はアーム３２を接続する機能を有する。

なお、本実施の形態の生体圧装置１０は、カフ１１又はカフ１２のいずれか一方のみの構成であっても、上記と同様に血圧を測定することができる。

上記のように、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、カフ１１及びカフ１２を適切な温度に保って、前記生体の一部に装着し、前記生体の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を正確に測定することができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、前記加熱部を、前記カフ内に設けてもよい。

加熱部２１及び加熱部２２をカフ１１及びカフ１２内に設けることにより、カフ１１及びカフ１２を効率よく適切な温度に加熱することができるので、前記生体の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を正確に測定することができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、前記加熱部が、前記カフの表面に形成された電熱線であってもよい。

図２に本実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す。図２において、本実施の形態の生体圧迫装置１０の加熱部２１及び加熱部２２は、各々カフ１１及びカフ１２の表面に形成された電熱線で構成され、電力供給部２９から電力線２６を介して電力を供給され、発熱して、カフ１１及びカフ１２の表面を加熱する機能を有する。

本実施の形態の生体圧迫装置１０の加熱部２１及び加熱部２２は、各々カフ１１及びカフ１２の表面に形成された電熱線で構成することにより、カフ１１及びカフ１２の構成が簡易となる。加熱部２１又は加熱部２２のいずれか一方のみが備えられていてもよい。

本実施の形態の生体圧迫装置１０において、加熱部２１及び加熱部２２以外の部分の構成、機能は図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０と同様である。

上記のように、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、加熱部２１及び加熱部２２を前記電熱線で構成し、カフ１１及びカフ１２の表面に設けることにより、簡易な構成でカフ１１及びカフ１２を適切な温度に保つので、前記生体の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を正確に測定することができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、前記加熱部が、導電材料が混入された材料で形成された前記カフの圧迫面としてもよい。

図３に本実施の形態の生体圧迫装置の構成例を示す。図３において、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０の加熱部２１及び加熱部２２に替えて、圧迫面１３及び圧迫面１４を導電材料が混入された材料で形成し加熱部２１及び加熱部２２とした構成であり、電力線２６を介して加熱部２１及び加熱部２２としての圧迫面１３及び圧迫面１４に電流を流すことにより、圧迫面１３及び圧迫面１４を発熱させて、適切な温度に加熱する機能を有する。

本実施の形態の生体圧迫装置１０の加熱部２１及び加熱部２２としての、圧迫面１３及び圧迫面１４以外の部分の構成、機能は図１により説明した生体圧迫装置１０と同様である。加熱部２１又は加熱部２２のいずれか一方のみが備えられていてもよい。

上記のように、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、導電性材料が混入された材料により形成されたカフ１１及びカフ１２に電流を流して加熱する構成とすることにより、カフ１１及びカフ１２を適切な温度に保つので、前記生体の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を正確に測定することができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、前記加熱部は、生体の一部を挟んで前記カフに対応する側に配置してもよい。

図４に本実施の形態の生体圧迫装置の構成例を示す。図４において、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、図１により説明した生体圧迫装置１０のカフ１２に代えて加熱部２３を設けた構成である。又、図４では、カフ１１には加熱部を設けていないが、カフ１１にも図１から図３で説明したような加熱部を設けてもよい。本実施の形態の生体圧迫装置１０の上記の変更部分以外の部分の構成、機能は図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０と同様である。

加熱部２３は電力線２６を介して電力供給部２９に接続され、加熱部２３は電力線２６を介して電力供給部２９から供給される電力により表面を適切な温度に加熱する機能を有する。

連結部３３を支点として、本実施の形態の生体圧迫装置１０のアーム３１及びアーム３２の対向する面の角度を変化させ、カフ１１の圧迫面１３と加熱部２３により前記生体の一部を挟むように保持する。

カフ１１は空気パイプ１８介して空気供給部１９から空気を供給され、膨張して圧迫面１３により上昇する圧力で前記生体の一部を圧迫する。その後、カフ１１は空気供給部１９により空気パイプ１８を介して排気され、収縮して前記生体の一部を圧迫していた圧力を減少させ、開放する。

上記のように、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、カフ１１と加熱部２３により前記生体の一部を圧迫する構成として、簡略な構成で、前記生体の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を正確に測定することができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、供給される空気の圧力により生体の一部を圧迫するカフと、前記カフに空気を供給する空気供給部と、前記空気供給部に設けられ、前記供給する空気を加熱する加熱部と、を備える。

図５に本実施の形態の生体圧迫装置の構成例を示す。図５において、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０の加熱部２１及び加熱部２２に替えて空気供給部１９が供給する空気を加熱する加熱部２４を設けた構成である。本実施の形態の生体圧迫装置１０において、上記の図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０からの変更部分以外の部分の構成、機能は図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０と同様である。

本実施の形態の生体圧迫装置１０の加熱部２４は空気供給部１９に設けられ、加熱部２４は電力線２７を介して電力供給部２９と接続されている。加熱部２４は電力線２７を介して電力供給部２９から電力を供給されて空気供給部１９がカフ１１及びカフ１２へ供給する空気を適切な温度に加熱する機能を有する。加熱部２１又は加熱部２２のいずれか一方のみが備えられていてもよい。

上記のように、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、カフ１１及びカフ１２から加熱部を除いているためにカフ１１及びカフ１２の軽量化が可能となり、例えばカフ１１及びカフ１２を外耳に装着する場合、快適に装着でき、かつ前記生体の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を正確にすることができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、前記カフ又は前記加熱部の温度を測定する温度検出素子をさらに備える。

本実施の形態の生体圧迫装置の前記温度検出素子は、図１から図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０に応用可能であるが、ここでは代表例として、図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０に応用した場合について説明する。

図６及び図７に本実施の形態の生体圧迫装置の構成例を示す。図６は前記温度検出素子を図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０のカフ１１及びカフ１２の内部に設けた場合を示し、図７は前記温度検出素子を図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０の加熱部２４に設けた場合を示している。

まず、図６に示す本実施の形態の生体圧迫装置１０について説明する。図６において、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０のカフ１１及びカフ１２の内部に温度検出素子５１及び温度検出素子５２を設け、筐体９０に温度制御部５９を設け、温度検出素子５１及び温度検出素子５２の各々は信号線５５を介して温度制御部５９と接続され、温度制御部５９は信号線５６を介して電力供給部２９に接続されている構成である。

本実施の形態の生体圧迫装置１０において、上記の図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０からの変更部分以外の部分の構成、機能は図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０と同様である。

温度検出素子５１及び温度検出素子５２は各々カフ１１及びカフ１２の温度を検出して、検出した結果の信号を信号線５５を介して温度制御部５９へ送信する機能を有する。

温度制御部５９は温度検出素子５１及び温度検出素子５２から信号線５５を介して受信したカフ１１及びカフ１２の温度を検出した結果を分析し、カフ１１及びカフ１２の温度が予め設定されている温度に一致するように制御する制御信号を電力供給部２９へ信号線５６を介して送信する機能を有する。

電力供給部２９は温度制御部５９から信号線５６を介して受信したカフ１１及びカフ１２の温度を制御する信号を受信して、電力線２７を介して加熱部２４へ供給する電力を制御する機能を有する。

上記の機能により、カフ１１及びカフ１２の温度は予め設定された適切な温度に保たれる。

次に、図７に示す本実施の形態の生体圧迫装置１０について説明する。図７において、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０の加熱部２４に温度検出素子５３を設け、筐体９０に温度制御部５９を設け、温度検出素子５３は信号線５７を介して温度制御部５９と接続され、さらに温度制御部５９は信号線５６を介して電力供給部２９に接続されている構成である。

本実施の形態の生体圧迫装置１０において、上記の図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０からの変更部分以外の部分の構成、機能は図５により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０と同様である。

温度検出素子５３は加熱部２４の温度を検出して、検出した結果の信号を信号線５７を介して温度制御部５９へ送信する機能を有する。

温度制御部５９は温度検出素子５３から信号線５７を介して受信した加熱部２４の温度を検出した結果を分析し、加熱部２４の温度が予め設定されている温度に一致するように制御する制御信号を信号線５６を介して電力供給部２９へ送信する機能を有する。

電力供給部２９は温度制御部５９から信号線５６を介して受信した加熱部２４の温度を制御する信号を受信して、電力線２７を介して加熱部２４へ供給する電力を制御する機能を有する。

上記の機能により、加熱部２４の温度は予め設定された温度に保たれ、カフ１１及びカフ１２の温度は予め設定された適切な温度に保たれる。

上記のように、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、カフ１１及びカフ１２、又は加熱部２４の温度を検出して常に適切な温度を保つように制御することが可能になるので、前記生体の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を正確に測定することができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、前記生体の一部へ光を照射する発光素子と、発光素子の照射光が生体の一部で散乱される散乱光を受光する受光素子と、をさらに備える。

本実施の形態の生体圧迫装置の前記発光素子及び前記受光素子は、生体の脈波あるいは血流などを検出できるが、ここでは一例として、脈波を検出して、血圧を測定する場合を説明する。また、本実施の形態の生体圧迫装置の前記発光素子及び前記受光素子は、図１から図７により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０の脈波センサ４０としての機能を有する。

図８及び図９は本実施の形態の生体圧迫装置の前記発光素子及び前記受光素子の周辺部分を拡大して示した構成図であり、図示されていない部分の構成、機能は図１から図７により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０と同様である。また、図８及び図９においては、図１から図７により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０のカフ１１及びカフ１２の周辺の加熱部２１、加熱部２２、温度検出素子５１、温度検出素子５２、空気パイプ１８、電力線２６、信号線４１、信号線５５は図面の煩雑さを避けるために図示していない。

まず、本実施の形態の生体圧迫装置１０の前記発光素子及び前記受光素子により脈波を検出する原理を説明する。

図８及び図９はアーム３１及びアーム３２の対向する面に設けられたカフ１１及びカフ１２が生体１を挟むように保持し、カフ１１及びカフ１２により上昇又は下降する圧力で生体１を圧迫している状態を示している。

図８において、発光素子６１及び受光素子６２はカフ１１の中に設けられており、ここで、発光素子６１の駆動回路、及び受光素子６２の受信回路などの通常の技術により実現できる部分は図示していない。

図８において、発光素子６１は照射光６３を生体１へ向かって照射する方向へ設置され、受光素子６２は照射光６３が生体１の動脈あるいは動脈内の血球により散乱された散乱光６４を受光する方向へ設置されている。

散乱光６４は照射光６３が生体１の内部で動脈あるいは動脈内の血球により散乱された光であり、動脈あるいは動脈内の血球の脈波を示す情報を含んでおり、散乱光６４から脈波を高精度に検出することができる。

上記の原理により、発光素子６１及び受光素子６２は生体１の脈波を高精度に検出することができる。

また、図８において、カフ１１又はカフ１２のいずれかを取り除いて、発光素子６１及び受光素子６２をアーム３１又はアーム３２の対向する側の表面に設けても、上記と同様に生体１の脈波を検出することができる。

図９において、発光素子６１はカフ１１の中に設けられ、受光素子６２はカフ１２の中に設けられており、ここで、発光素子６１の駆動回路、及び受光素子６２の受信回路などの通常の技術により実現できる部分は図示していない。

図９において、発光素子６１は照射光６５を生体１へ向かって照射する方向へ設置され、受光素子６２は照射光６５が生体１を透過する過程で動脈あるいは動脈内の血球により散乱された散乱光６６又は透過した光を受光する方向へ設置されている。

散乱光６６は照射光６５が生体１を透過する過程で動脈あるいは動脈内の血球により散乱された光であり、動脈あるいは動脈内の血球の脈波を示す情報を含んでおり、散乱光６６から脈波を高精度に検出することができる。又は透過した光を受光してもよい。

また、図９において、カフ１１又はカフ１２のいずれかを取り除いて、発光素子６１及び受光素子６２をアーム３１又はアーム３２の対向する側の表面に設けても、上記と同様に生体１の脈波を検出できる。

上記の原理により発光素子６１及び受光素子６２は生体１の脈波を、高精度に検出することができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、前記カフを覆う断熱性のカバーをさらに備える。

本実施の形態の生体圧迫装置の前記カバーは、図１から図９により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０に応用可能であるが、ここでは代表例として、図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０に応用した場合について説明する。

図１０に本実施の形態の生体圧迫装置の構成例を示す。図１０に示す本実施の形態の生体圧迫装置１０は、図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０のカフ１１及びカフ１２に断熱性のカバー７１及びカバー７２を設けた場合であり、本実施の形態の生体圧迫装置１０のカバー７１及びカバー７２以外の部分の構成、機能は図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０と同様である。従って、以下では本実施の形態の生体圧迫装置１０のカバー７１及びカバー７２について説明する。

本実施の形態の生体圧迫装置１０のカバー７１はカフ１１の圧迫面１３以外の部分を覆い、断熱性のカバー７２はカフ１２の圧迫面１４以外の部分を覆う構造であり、カフ１１及びカフ１２を外気から断熱し、温度変化を小さくする機能を有する。

上記のように、本実施の形態の生体圧迫装置１０は、カバー７１及びカバー７２によりカフ１１及びカフ１２の温度変化を小さくするので、生体の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を正確に測定することができる。

本実施の形態の生体圧迫装置は、前記カフを外耳の一部に装着する装着部をさらに備える。

本実施の形態の生体圧迫装置の前記装着部は、図１から図１０により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０に取り付けて使用できるが、ここでは一例として、図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０に、本実施の形態の生体圧迫装置の前記装着部を取り付けて使用する場合を説明する。また、本実施の形態の生体圧迫装置の前記装着部以外の部分は、図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０を、本実施の形態の生体圧迫装置として説明する。

本実施の形態の生体圧迫装置の前記装着部の以外の部分の構成、機能は図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０と同様であるので、以下では、本実施の形態の生体圧迫装置の前記装着部の構成、機能を説明する。

図１１、図１２、図１３及び図１４に本実施の形態の生体圧迫装置１０の前記装着部の構成例を示す。

図１１、図１２、図１３及び図１４において、本実施の形態の生体圧迫装置１０の装着部８０は生体の右側の外耳の一部に装着されている状態を示し、本実施の形態の生体圧迫装置１０の装着部８０、アーム３１及びアーム３２、及び接続部９１の部分のみが示されており、接続部９１の破線で示す部分の端には図１により説明した実施の形態の生体圧迫装置１０の筐体９０が接続されているが、ここでは図示していない。ここで、外耳とは耳介と外耳道を含む範囲を指す。

ここで、図１１、図１２、図１３又は図１４に図示されていない筐体９０は、例えば上着のポケットなどに収容してもよい。

図１１はアーム３１及びアーム３２の対向する面に設けられた、カフ１１及びカフ１２により、生体の右側の耳介の耳輪５と対輪脚６及び対輪４の中間の位置を、後頭部から顔面方向へ、アーム３１及びアーム３２の側面を水平にして、挟むように保持して圧迫している場合を示しており、アーム３２はアーム３１の側頭部側にあり、図１１においては見えない位置にあるために図示していない。ここで、アーム３１に設けられたカフ１１は破線で示している。

図１１において、装着部８０の一端は、アーム３２の連結部３３近傍の端部の上側面に垂直に上方向へ取り付けられ、装着部８０は耳輪５に沿って上方へ伸び、耳介の付け根の水平位置で、顔面前方へ水平方向に直角に曲がり、耳輪５及び対輪脚６と側頭部の間を通り、耳介の付け根部分で回りこむように垂直に下方へ曲がり、耳介の付け根部分の顔の側面に沿って耳珠２の付け根を通り、さらに耳垂３の付け根で耳垂３と側頭部の間へ回り込み、さらに鋭角で上方へ曲がり、耳垂３の上端付近の位置に他の一端が来る構造であり、アーム３１及びアーム３２を外耳の一部に装着している。図１１において、装着部８０が耳介と側頭部の間にある部分は破線で示している。

図１１において、接続部９１はアーム３１及びアーム３２から出て、装着部８０の中を通り、装着部８０が耳垂３の付け根で耳垂３と側頭部の間へ回り込み、さらに鋭角で上方へ曲がる位置において外部へ露出して、破線で示すように下方へ伸び、図示していない筐体９０へ接続されている。

図１２はアーム３１及びアーム３２の対向する面に設けられた、カフ１１及びカフ１２により、生体の右側の耳介の耳珠２の付け根の浅側頭動脈上の位置を、後頭部から顔面方向の斜め上方へ、アーム３１及びアーム３２の側面を斜め上方へ向けて、挟むように保持して圧迫している場合を示しており、アーム３２は外耳道内に挿入され、アーム３２はアーム３１の側頭部側にあり、図１２においては見えない位置にあるために図示していない。ここで、アーム３１に設けられたカフ１１は破線で示している。

図１２において、装着部８０の一端は、アーム３１の連結部３３近傍の端部の下側面に取り付けられ、装着部８０は顔面前方の斜め下方へ伸び、耳垂３の付け根で後頭部方向へ鋭角で曲がり、耳垂３と側頭部の間へ回りこみ、耳介と後頭部の間を、耳介の付け根に沿って上方へ回り込み、耳介の付け根部分で回りこむように垂直に下方へ曲がり再び顔面側へ出て、アーム３１の直近に他の一端がくる構造であり、アーム３１及びアーム３２を外耳の一部に装着している。図１２において、装着部８０が耳介と側頭部の間にある部分は破線で示している。

図１２において、接続部９１はアーム３１及びアーム３２から出て、装着部８０の中を通り、装着部８０が耳垂３の付け根から、耳垂３と側頭部の間へ回り込む位置において外部へ露出して、図示していない筐体９０へ接続されている。

図１３はアーム３１及びアーム３２の対向する面に設けられた、カフ１１及びカフ１２により、生体の右側の耳垂３を下方から挟むように圧迫している場合を示しており、アーム３２は耳垂３と側頭部の間にあり、図１３においては見えない位置にあるために図示していない。ここで、アーム３１に設けられたカフ１１は破線で示している。

図１３において装着部８０の一端は、アーム３１の側面に顔面前方に水平方向に取り付けられており、装着部８０は耳垂３の顔面前方部分に沿って上方へ曲がり、さらに耳珠２の付け根に沿って上方へ伸び、耳介の付け根の上方の端部で耳介と側頭部の間へ回り込み、さらに下方へ鋭角で曲がって、さらに伸びて耳垂３付近に他の一端がくる構造であり、アーム３１及びアーム３２を外耳の一部に装着している。図１３において、装着部８０が耳介と側頭部の間にある部分は破線で示している。

図１４はアーム３１及びアーム３２の対向する面に設けられた、カフ１１及びカフ１２により、生体の右側の耳介の耳珠２を後頭部から顔面方向へアーム３１及びアーム３２の側面を水平にして、挟むように保持して圧迫している場合を示しており、アーム３２はアーム３１の側頭部側にあり、図１４においては見えない位置にあるために図示していない。ここで、アーム３１に設けられたカフ１１は破線で示している。

図１４において、装着部８０の一端はアーム３１の上側の側面に取り付けられ、装着部８０は顔面前方へ斜め上方向へ伸び、耳介の付け根の上端部でＵ字型に曲がり、耳介と側頭部の間へ回り込み、耳介の付け根に沿って下方へ伸び、耳垂３付近に他の一端がくる構造であり、アーム３１及びアーム３２を外耳の一部に装着している。図１４において、装着部８０が耳介と側頭部の間にある部分は破線で示している。

図１４において、接続部９１はアーム３１及びアーム３２から出て、装着部８０の中を通り、装着部８０の他の一端において外部へ露出して、図示していない筐体９０へ接続されている。

次に、図１１から図１４に示される装着部８０の機能を説明する。

本実施の形態の生体圧迫装置１０の装着部８０は可撓性の材料で成形され、外耳の一部へ装着する時に柔軟に曲がり装着を容易にし、かつアーム３１及びアーム３２を外耳の一部に装着する機能を有する。

上記のように、本発明の生体圧迫装置１０は、装着部８０により前記外耳の一部に安定に装着して、かつ前記外耳の一部の体温を変化させることなく、例えば血圧を継続的に、かつ正確に測定することができる。

本発明の血圧測定装置は血圧を正確に測定することができるので、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利用することができる。

本発明の実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の発光素子及び受光素子による脈波検出の原理を説明する図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の発光素子及び受光素子による脈波検出の原理を説明する図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の装着部の外耳への装着状態を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の装着部の外耳への装着状態を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の装着部の外耳への装着状態を示す図である。 本発明の実施の形態の生体圧迫装置の装着部の外耳への装着状態を示す図である。

符号の説明

１ 生体
２ 耳珠
３ 耳垂
４ 対輪
５ 耳輪
６ 対輪脚
１０ 生体圧迫装置
１１ カフ
１２ カフ
１３ 圧迫面
１４ 圧迫面
１８ 空気パイプ
１９ 空気供給部
２１ 加熱部
２２ 加熱部
２３ 加熱部
２４ 加熱部
２６ 電力線
２７ 電力線
２９ 電力供給部
３１ アーム
３２ アーム
３３ 連結部
３５ 位置調整部
４０ 脈波センサ
４１ 信号線
４２ 信号処理部
４３ 信号線
５１ 温度検出素子
５２ 温度検出素子
５３ 温度検出素子
５５ 信号線
５６ 信号線
５７ 信号線
５９ 温度制御部
６１ 発光素子
６２ 受光素子
６３ 照射光
６４ 散乱光
６５ 照射光
６６ 散乱光
７１ カバー
７２ カバー
８０ 装着部
９０ 筐体
９１ 接続部

Claims (10)

1. 生体の一部を圧迫するカフと、
   前記カフを加熱する加熱部と、
   を備える生体圧迫装置。
2. 前記加熱部は、前記カフ内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体圧迫装置。
3. 前記加熱部は、前記カフの表面に形成された電熱線であることを特徴とする請求項１に記載の生体圧迫装置。
4. 前記加熱部は、導電材料が混入された材料で形成された前記カフの圧迫面であることを特徴とする請求項１に記載の生体圧迫装置。
5. 生体の一部を圧迫するカフと、
   前記生体の一部を挟んで前記カフに対向する側に配置され前記生体の一部を加熱する加熱部と、
   を備える生体圧迫装置。
6. 供給される空気の圧力により生体の一部を圧迫するカフと、
   前記カフに空気を供給する空気供給部と、
   前記空気供給部に設けられ、前記供給する空気を加熱する加熱部と、
   を備える生体圧迫装置。
7. 前記カフ又は前記加熱部は温度を測定する温度検出素子をさらに備えることを特徴とする請求項１から６に記載のいずれかの生体圧迫装置。
8. 前記生体の一部へ光を照射する発光素子と、
   前記発光素子の照射光が生体の一部で散乱される散乱光を受光する受光素子と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から７に記載のいずれかの生体圧迫装置。
9. 前記カフを覆う断熱性のカバーをさらに備えることを特徴とする請求項１から８に記載のいずれかの生体圧迫装置。
10. 前記カフを外耳の一部に装着する装着部をさらに備えることを特徴とする請求項１から９に記載のいずれかの生体圧迫装置。
    
    

Images