JP2008061831A - 脈波測定装置用手首保持台およびこれを備えた脈波測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装着が容易でかつ手首の姿勢を安定的に保持することが可能であるとともに脈波の測定精度が低下しない脈波測定装置用手首保持台を提供する。
【解決手段】脈波測定装置用手首保持台は、載置面に載置される保持台本体と、保持台本体の上部に設けられ、手首５２が載置されることによって手首５２の姿勢を保持することが可能な窪み形状の溝１３を含む手首保持部１２と、上記手首保持部１２に設けられ、上記溝１３の表面に手首が宛がわれているか否かを検出する手首検出部１４Ａ〜１４Ｃとを備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、手首の皮下に位置する動脈の周期的な内圧変動を測定するために手首の姿勢を保持することが可能な脈波測定装置用手首保持台およびこれを備えた脈波測定装置に関する。

被験者の脈波を測定することは、被験者の健康状態を知る上で非常に重要なことである。近年、被験者の脈波を測定することによって心臓負荷や動脈の硬さの変化等を把握することが頻繁に行なわれている。脈波測定装置は、手首の皮下の比較的浅いところに位置する橈骨動脈の内圧変動をセンサ等を含む脈波検出部を手首の表面に押圧することによって非侵襲に測定するものである。

脈波を精度よく測定するためには、測定中において手首の姿勢が安定的に保持されることが必要である。このため、脈波測定装置においては、被験者の手首の姿勢を安定的に保持するための手首保持具が具備されることが多い。

上記手首保持具を具備した脈波測定装置としては、たとえば特開平１１−３３００７号公報（特許文献１）に開示のものや特開２００５−８７４８３号公報（特許文献２）に開示のもの等がある。上記特許文献１に開示の脈波測定装置においては、手首の甲側に対応する部分から前腕にかけて跨って宛がわれる板状の部材と、この板状の部材に取り付けられた帯状の部材とによって手首の姿勢が安定的に保持されるように構成している。また、上記特許文献２に開示の脈波測定装置においては、テーブル等の載置面に載置される保持台本体の上部に設けられた溝形状の手首保持部によって手首の姿勢が安定的に保持されるように構成している。
特開平１１−３３００７号公報 特開２００５−８７４８３号公報

上記特許文献１に開示の手首保持具にあっては、帯状の部材によって前腕および手が板状の部材に固定されるため、手首の姿勢が確実に保持される。しかしながら、その反面、帯状の部材を前腕および手に対して締め付ける作業が必要であり、その装着作業は非常に煩雑なものとなる。特に、被験者自らが手首保持具に手首を固定するためには片手での装着作業が強いられるため、その作業性は著しい困難を伴うものとなってしまう。

これに対し、上記特許文献２に開示の手首保持台にあっては、保持台本体の上部に設けられた手首保持部に手首を宛がうのみで手首の姿勢が安定的に保持されるため、手首を固定する作業が非常に容易に行なえる。しかしながら、上述の帯状の部材の如くの締め付け具を有していないため、手首の甲側に対応する部分が手首保持部の溝の表面に正しく宛がわれていない場合には、手首の姿勢が安定的に保持されている状態になく、測定精度の低下を伴ってしまうものとなってしまう。

したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、装着が容易でかつ手首の姿勢を安定的に保持することが可能であるとともに脈波の測定精度が低下しない脈波測定装置用手首保持台およびこれを備えた脈波測定装置を提供することを目的とする。

本発明に基づく脈波測定装置用手首保持台は、載置面に載置される保持台本体と、上記保持台本体の上部に設けられ、手首が載置されることによって手首の姿勢を保持することが可能な窪み形状の溝を含む手首保持部と、上記手首保持部に設けられ、上記溝の表面に手首が宛がわれているか否かを検出する手首検出部とを備える。

このように構成することにより、手首検出部によって手首が手首保持部の溝の表面に正しく宛がわれているか否かが検出可能となり、手首の保持状態が測定に適したものとなっているか否かを判別することが可能になる。そのため、当該情報を利用すれば装着を容易化することができたり、手首の姿勢が安定的に保持されるように被験者に促したりすることができる。したがって、脈波測定の精度低下を効果的に防止することが可能になる。

上記本発明に基づく脈波測定装置用手首保持台にあっては、上記手首検出部が投光素子および受光素子を含む光学センサにて構成されていることが好ましい。また、上記本発明に基づく脈波測定装置用手首保持台にあっては、上記手首検出部が接触式のマイクロスイッチにて構成されていてもよい。

このように構成することにより、手首検出部によって手首が手首保持部の溝の表面に正しく宛がわれているか否かを精度よく検出することが可能となる。

上記本発明に基づく脈波測定装置用手首保持台にあっては、上記溝が、上記手首保持部に手首が載置された状態において手首の周方向に沿う方向に延びる稜線を境として互いに上記稜線から手首の軸方向に遠ざかるに連れて下方に向けて傾斜する２つの手首支持面を有していることが好ましい。その場合に、上記手首検出部が上記２つの手首支持面のそれぞれに少なくとも１つ以上設けられていることが好ましい。

このように構成することにより、脈波測定に適した手首を反らした状態を実現することが可能になるとともに、当該状態が再現されているか手首検出部によって確実に検出することができるようになる。

上記本発明に基づく脈波測定装置用手首保持台にあっては、上記溝が、上記手首保持部に手首が載置された状態において手首の掌側に対応する部分が上方を向きかつ手首の橈骨側端部が手首の尺骨側端部よりも上方に位置するように手首を傾斜姿勢にて保持可能な形状を有していることが好ましい。

このように構成することにより、手首が載置された状態において橈骨動脈の脈動が顕著に現れる手首の被測定部位を水平な状態とすることができ、脈波測定に適した手首の保持姿勢を実現することが可能になる。

本発明に基づく脈波測定装置は、脈波を検出する脈波検出部と、上述のいずれかに記載の脈波測定装置用手首保持台とを備える。

このように構成することにより、装着が容易でかつ手首の姿勢を安定的に保持することが可能であるとともに脈波の測定精度が低下しない脈波測定装置とすることができる。

上記本発明に基づく脈波測定装置においては、上記手首検出部によって得られた情報を表示可能な表示部がさらに設けられていることが好ましい。

このように構成することにより、装着に際して被験者に正しい手首の保持姿勢を実現するように促すことができるとともに、装着作業を大幅に容易化することができる。

本発明によれば、装着が容易でかつ手首の姿勢を安定的に保持することが可能であるとともに脈波の測定精度が低下しない脈波測定装置用手首保持台およびこれを備えた脈波測定装置とすることができる。

まず、図１を参照して、人体の手首近傍の構造を説明するとともに、本明細書において使用する用語の定義を行なう。図１（Ａ）は、人体の左手首近傍を左手の掌側から見た場合の骨格図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＩＢ−ＩＢ線に沿った左手首の矢視断面図である。なお、図１（Ｂ）は、左手首の断面を中枢側から末梢側に向けて見た場合の図である。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、左手５１と前腕５３との間に位置する手首５２の内部には、橈骨５６と尺骨５７とが位置している。橈骨５６および尺骨５７は、肘から手首５２にかけて並行して延びている。橈骨５６は、左手５１の親指５１ａ側に対応する位置の前腕５３内に位置しており、尺骨５７は、左手５１の小指５１ｂ側に対応する位置の前腕５３内に位置している。手首５２の内部には、橈骨５６および尺骨５７のそれぞれの端部が位置している。これら橈骨５６および尺骨５７の端部は、それぞれ橈骨茎状突起５６ａおよび尺骨茎状突起５７ａと呼ばれる突起部分を有している。また、橈骨５６と左手５１の掌側に対応する部分の手首５２の皮膚との間には、橈骨動脈５８が位置している。この橈骨動脈５８は、橈骨５６の延びる方向と概ね同じ方向に向かって延びている。また、左手５１の掌側に対応する部分の手首５２の皮膚上には、手関節前面横紋５２ａが位置している。この手関節前面横紋５２ａは、手首５２の周方向に向かって延びている。

本明細書においては、図１（Ｂ）に示すように、手首５２の橈骨５６が位置する側の部分を「手首の橈骨側部分」と称し、手首５２の尺骨５７が位置する側の部分を「手首の尺骨側部分」と称する。また、手首５２の左手５１の掌側に対応する部分と手首５２の左手５１の甲側に対応する部分との体表面における境界部のうち、手首５２の橈骨側部分の体表面に位置する部分を「橈骨側端部」と称し、手首５２の尺骨側部分の体表面に位置する部分を「尺骨側端部」と称する。図中においては、橈骨側端部を符号Ｐ_Ａで、尺骨側端部を符号Ｐ_Ｂでそれぞれ示している。なお、上記においては、左手の手首を例示して説明を行なったが、右手の手首に関しても橈骨、尺骨、橈骨動脈等の手首中における配置位置が左右対称になる点を除き同様であることは言うまでもない。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、左手の手首を脈波測定のための被測定部位として利用することができるように構成された脈波測定装置用手首保持台およびこれを備えた脈波測定装置を例示して説明を行なう。

図２は、本発明の実施の形態における脈波測定装置用手首保持台の外観構造を示す図である。また、図３は、図２に示す脈波測定装置用手首保持台の手首保持部の構造を示す斜視図であり、図４は、図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿った手首保持部の断面図である。

まず、図２を参照して、本実施の形態における脈波測定装置用手首保持台の外観構造について説明する。図２に示すように、本実施の形態における脈波測定装置用手首保持台２は、テーブル等の載置面に載置される保持台本体１０を有している。保持台本体１０は、扁平な略直方体形状の外形を有しており、その上面１０ａはなだらかに傾斜しており、手前側（被験者側）が低く、奥側に向かうに連れて徐々にその高さが高くなるように形成されている。保持台本体１０の上面１０ａの所定位置には、前腕を受け入れるための凹部１１が設けられている。凹部１１は、前腕がフィットし易いように緩やかな曲面形状を有している。

保持台本体１０の凹部１１の延びる方向の延長線上には、手首を保持するための手首保持部１２が位置している。手首保持部１２は、保持台本体１０とは別体の部材にて構成されており、保持台本体１０に着脱自在に取付けられる。より具体的には、手首保持部１２は、その側面にガイド溝が設けられることによって保持台本体１０に設けられた支柱部１０ｂ，１０ｃのガイドレールに嵌め込み可能に構成されている。なお、手首保持部１２の具体的な構造については後述することとする。

保持台本体１０は、その上面１０ａの所定位置に回動アーム１７を有している。具体的には、保持台本体１０の手首保持部１２が取付けられた位置の左側方に、保持台本体１０の上面１０ａから上方に向かって軸支部１６が突設されており、この軸支部１６によって回動アーム１７の長手方向の一方端に設けられた回動軸１７ａが軸支されている。これにより、回動アーム１７は、保持台本体１０に対して回動軸１７ａを中心軸として図中矢印Ｒ方向に回動することになり、保持台本体１０に手首が載置された状態において手首を保持台本体１０との間で挟み込むことが可能になる。なお、ここで、回動アーム１７の回動軸１７ａは、保持台本体１０に載置された手首の軸方向と平行な方向に延在するように配置される。

回動アーム１７の下面の所定位置には、脈波検出部１８が設けられている。脈波検出部１８は、脈波を検出するための脈波センサ３８（図５参照）と、この脈波センサ３８を手首に向けて押圧するための押圧カフ３１（図５参照）とを備えている。脈波センサ３８としては、たとえば静電容量素子を具備した圧力センサや歪抵抗素子を具備した圧力センサ、生体インピーダンスを計測することが可能なインピーダンス計測センサ等が利用可能である。また、押圧カフ３１としては、好適には内部に気体や液体が導入可能な流体袋が利用可能であるが、その他にもモータやソレノイド等の機械式アクチュエータを用いることも可能である。

回動アーム１７の長手方向の他方端には、面ファスナ１９ａが取付けられており、保持台本体１０の側面の所定位置には、上記面ファスナ１９ａに係合する面ファスナ１９ｂが取付けられている。これら面ファスナ１９ａ，１９ｂは、互いに接触することによって係止可能であり、保持台本体１０に載置された手首を回動アーム１７と保持台本体１０とによって挟み込んだ状態において当該状態を維持する手段として機能する。より具体的には、面ファスナ１９ａ，１９ｂは、保持台本体１０に載置された手首を回動アーム１７と保持台本体１０とによって挟み込んだ状態において回動アーム１７が保持台本体１０から遠ざかる方向に移動することを制限する部材として機能し、これにより手首に対する脈波検出部１８の適切な押圧状態を維持するものである。

なお、本実施の形態における脈波測定装置は、上述の脈波測定装置用手首保持台２に加え、外部端末としてのＰＣ（personal computer）３（図５参照）を備えている。外部端末としてのＰＣ３は、主として上述の脈波検出部１８によって検出された情報を基に演算処理を行い、これによって脈波を得るための装置である。脈波測定装置用手首保持台２とＰＣ３とは、たとえばＵＳＢ（universal serial bus）ケーブル等の接続ケーブルによって接続されるが、本実施の形態における脈波測定装置においては、脈波測定装置用手首保持台２の前面に設けられた入出力端子に上記接続ケーブルが接続されることにより、脈波測定装置用手首保持台２とＰＣ３との結線が行なわれる。

次に、図３および図４を参照して、本実施の形態における脈波測定装置用手首保持台の手首保持部の構造について説明する。図３に示すように、手首保持部１２は、略直方体形状の外形を有する箱状の部材にて構成されている。手首保持部１２の上面には、左手の甲側に対応する部分の手首を受け入れ可能な窪み形状の溝１３が設けられている。溝１３の表面は、手首保持部１２に手首が載置された状態において手首の周方向に沿う方向に延びる稜線１３ａを境とする２つの傾斜面を有している。

これら２つの傾斜面のうち、保持台本体１０の手前側（被験者側）に位置する傾斜面は、手首保持部１２に手首が載置された状態において手首の中枢側（すなわち前腕側）部分が宛がわれることによって当該部分を支持する中枢側手首支持面１３ｂであり、保持台本体１０の奥側に位置する傾斜面は、手首保持部１２に手首が載置された状態において手首の末梢側部分が宛がわれることによってこれを支持する末梢側手首支持面１３ｃである。

それぞれの手首支持面１３ｂ，１３ｃは、手首保持部１２に手首が載置された状態において手首の軸方向と平行な方向に上記稜線１３ａから遠ざかるに連れてその高さが下方に向けて徐々に低くなるような形状にて形成されている。また、それぞれの手首支持面１３ｂ，１３ｃは、手首保持部１２に手首が載置された状態において手首の周方向に沿う方向に湾曲した形状を有しており、溝１３内に左手の手首を受け入れた状態において手首の掌側に対応する部分が上方を向きかつ手首の橈骨側端部が手首の尺骨側端部よりも上方に位置するように手首を傾斜姿勢にて保持可能な形状に形成されている。より具体的には、溝１３の表面は、手首の軸方向と交差する方向に左右非対称に（左右の曲率が異なるように）形成されている。

中枢側手首支持面１３ｂの所定位置には、２つの手首検出部１４Ａ，１４Ｂが設けられている。一方、末梢側手首支持面１３ｃの所定位置には、１つの手首検出部１４Ｃが設けられている。これら手首検出部１４Ａ〜１４Ｃは、いずれも手首保持部１２内に配置された投光素子としてのＬＥＤ（light-emitting diode）１５ａと受光素子としてのＰＤ（photodiode）１５ｂとを含む光学センサにて構成されている。より具体的には、溝１３の表面（すなわち、中枢側手首支持面１３ｂおよび末梢側手首支持面１３ｃ）に透光性の窓部を設け、この透光性の窓部に対応して位置するように手首保持部１２内にＬＥＤ１５ａおよびＰＤ１５ｂが配置されている。

図５は、本発明の実施の形態における脈波測定装置の機能ブロックを示す図である。なお、図５においては、脈波測定装置の外部端末としてのＰＣについても図示している。次に、この図を参照して、本実施の形態における脈波測定装置の機能ブロックについて説明する。

図５に示すように、脈波測定装置１は、脈波測定装置用手首保持台２とＰＣ３とによって構成されており、それぞれに各種機能ブロックが構成されている。脈波測定装置用手首保持台２には、上述のように脈波検出部１８が設けられており、当該脈波検出部１８には、脈波センサ３８と、この脈波センサ３８が出力する複数の電圧信号を時分割多重し選択的に導出する信号抽出部としてのマルチプレクサ３９と、脈波センサ３８を手首に押圧するために加圧調整される押圧カフ３１とが設けられている。

脈波測定装置用手首保持台２の保持台本体１０には、上記の他に、押圧カフ３１の内圧（以下、カフ圧とも言う。）を昇圧させるための加圧ポンプ３２と、当該内圧を降圧させるための負圧ポンプ３３と、加圧ポンプ３２と負圧ポンプ３３のいずれかを選択的に押圧カフ３１に接続するための切替弁３４と、これら加圧ポンプ３２、負圧ポンプ３３および切替弁３４の動作を制御するための制御回路３５と、押圧カフ３１内の圧力を検出する圧力センサ３６と、圧力センサ３６から導出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ３７と、脈波検出部１８から導出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ４０と、手首検出部１４Ａ〜１４Ｃを構成するＬＥＤ１５ａおよびＰＤ１５ｂとが設けられている。なお、図５中においては、ＬＥＤ１５ａおよびＰＤ１５ｂを各々１つずつしか図示していないが、実際には手首検出部の数（本実施の形態においては３つ）に対応した数だけＬＥＤ１５ａおよびＰＤ１５ｂが具備されることになる。

ＰＣ３は、脈波測定装置１を集中的に制御するための演算を含む各種演算処理を実行する演算処理部としてのＣＰＵ（central processing unit）４１と、脈波測定装置を制御するためのデータおよびプログラムを記憶するＲＯＭ（read only memory）４２およびＲＡＭ（random access memory）４３と、外部から操作可能に設けられて各種情報を入力するために操作される操作部４４と、脈波測定結果などの各種情報を外部出力するためのＬＣＤ（liquid crystal display）などからなる表示部４５とを含む。

図６および図７は、本発明の実施の形態における脈波測定装置用手首保持台に左手の手首をセットする手順を示すための概略斜視図である。次に、これらの図を参照して、本実施の形態における脈波測定装置用手首保持台に左手の手首をセットする手順について説明する。

まず、脈波測定装置用手首保持台２をテーブル等の載置面上に載置する。つづいて、図６に示すように、保持台本体１０の上面１０ａに設けられた凹部１１上に肘から手首５２に掛けての前腕５３を載置する。このとき、左手５１の甲側に対応する部分の手首５２が手首保持部１２の溝１３に位置決めされて配置されるようにする。より具体的には、手首５２の手関節前面横紋５２ａを目印として、この手関節前面横紋５２ａが溝１３よりも僅かに奥側に位置するようにする。これにより、橈骨動脈の脈動が皮膚上において顕著に現れる被測定部位１００が溝１３上に位置するようになる。

ここで、本実施の形態における脈波測定装置用手首保持台２においては、上述のように左手５１の手首５２の保持に適した状態となるように手首保持部１２の溝１３が形成されているため、図６に示すように、保持台本体１０に左手５１の手首５２を載置した状態において左手５１の掌側に対応する部分の手首５２が上方を向きかつ手首５２の橈骨側端部Ｐ_Ａが手首５２の尺骨側端部Ｐ_Ｂよりも上方に位置するように、手首保持部１２が手首５２を傾斜姿勢にて保持する。したがって、上述の橈骨動脈の脈動が皮膚上において顕著に現れる被測定部位１００がほぼ水平な状態に維持されることになる。そのため、脈波センサ３８のセンサ面と被測定部位１００との平行度を保つことが可能になり、測定精度の向上に資することとなる。

次に、図７に示すように、回動アーム１７を保持台本体１０側に向けて回動させ、保持台本体１０の手首保持部１２上に載置した手首５２が回動アーム１７と保持台本体１０とによって挟み込まれるようにし、回動アーム１７の下面に設けられた脈波検出部１８を被測定部位１００に接触させる。このとき、上述の位置決めが不十分であれば、凹部１１に載置した前腕５３および手首５２の位置を微調節し、被測定部位１００に脈波検出部１８が接触するようにする。つづいて、回動アーム１７に取付けられた面ファスナ１９ａを保持台本体１０に取付けられた面ファスナ１９ｂに係止させ、回動アーム１７を保持台本体１０に対して移動不能に固定する。以上により、左手５１の手首５２の脈波測定装置用手首保持台２へのセットが完了する。

図８（Ａ）は、上述の装着手順を経ることにより正しい手首の保持姿勢が維持された場合の手首の保持状態を示す概略斜視図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿った概略断面図である。なお、図８（Ｂ）は、左手首の断面を末梢側から中枢側に向けて見た場合の図である。一方、図９（Ａ）は、正しい手首の保持姿勢となっていない場合の手首の保持状態の一例を示す概略斜視図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示すＸＩＢ−ＸＩＢ線に沿った概略断面図である。なお、図９（Ｂ）は、左手首の断面を末梢側から中枢側に向けて見た場合の図である。図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示す状態は、正しい手首の保持状態に比べて手首が被験者側にずれた場合の手首の保持状態を示すものである。以下においては、これらの図を参照して、手首の保持姿勢と手首検出部との相関関係について説明する。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、手首５２が正しい保持姿勢で手首保持部１２に載置された状態においては、左手５１の甲側に対応する部分の手首５２のうちの中枢側（前腕５３側）の部分が手首保持部１２の溝１３の中枢側手首支持面１３ｂに宛がわれた状態となり、左手５１の甲側に対応する部分の手首５２のうちの末梢側（左手５１側）の部分が手首保持部１２の溝１３の末梢側手首支持面１３ｃに宛がわれた状態となる。すなわち、左手５１の手首５２を甲側にやや傾けた状態でその姿勢が手首保持部１２によって保持されることになる。

この状態において、左手５１の甲側に対応する部分の手首５２の表面は、中枢側手首支持面１３ｂおよび末梢側手首支持面１３ｃに接触し、手首検出部１４Ａ〜１４Ｃに対応して設けられた透光性の窓部がすべて手首５２によって覆われることになる。この状態においては、図８（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ１５ａから発せられた光が左手５１の手首５２の表面において反射し、ＰＤ１５ｂによってその反射光が受光されることになる。したがって、手首検出部１４Ａ〜１４Ｃによって左手５１の手首５２が溝１３の表面に正しく宛がわれていることが検出されることになる。

一方、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、正しい手首の保持状態に比べて手首５２が被験者側にずれた場合の手首５２の保持状態においては、左手５１の甲側に対応する部分の手首５２のうちの中枢側（前腕５３側）の部分が手首保持部１２の溝１３の中枢側手首支持面１３ｂに宛がわれた状態となる一方、左手５１の甲側に対応する部分の手首５２のうちの末梢側（左手５１側）の部分が手首保持部１２の溝１３の末梢側手首支持面１３ｃに宛がわれていない状態となる。すなわち、左手５１の手首５２が被験者側にずれることにより、図９（Ｂ）に示すように、末梢側手首支持面１３ｃと手首５２の末梢側の部分との間に距離Ｄが生じることになる。

この状態においては、手首検出部１４ＣにおいてＬＥＤ１５ａから発せられた光が散乱してしまい十分な強度の光がＰＤ１５ｂに到達しなくなる。したがって、手首検出部１４Ｃにおいて左手５１の手首５２が溝１３の表面に正しく宛がわれていないことが検出されることになる。

このように、本実施の形態における脈波測定装置用手首保持台２およびこれを備えた脈波測定装置１においては、手首検出部１４Ａ〜１４Ｃによって左手５１の手首５２が溝１３の表面に正しく宛がわれているか否かが検出可能となり、左手５１の手首５２の保持状態が脈波測定に適したものとなっているか否かを判別することが可能になる。ここで、手首検出部１４Ａ〜１４Ｃが手首保持部１２の溝１３の中枢側手首支持面１３ｂおよび末梢側手首支持面１３ｃのそれぞれに１つ以上設けられているため、脈波測定に適した手首５２を反らした状態が再現されているかを手首検出部１４Ａ〜１４Ｃによって確実に検出することができるようになる。そのため、当該情報を利用すれば装着を容易化することができたり、手首５２の姿勢が安定的に保持されるように被験者に促したりすることができる。

本実施の形態における脈波測定装置１においては、ＰＣ３の表示部４５に当該手首検出部１４Ａ〜１４Ｃによる左手５１の手首５２の検出結果を表示可能としている。以下においては、本実施の形態における脈波測定装置１の処理手順や表示部４５における表示例を具体的に示すことにより、当該手首検出部における検出結果を利用した場合の一例について説明する。

図１０は、本発明の実施の形態における脈波測定装置における脈波測定のための処理手順を示すフローチャートである。また、図１１は、本実施の形態における脈波測定装置の表示部における表示例を示す図である。次に、これらの図を参照して、本実施の形態における脈波測定装置の処理手順および表示部における表示例について説明する。なお、図１０に示すフローチャートに従うプログラムとこのプログラム実行時に参照されるデータはＲＯＭ４２またはＲＡＭ４３に予めストアされており、ＣＰＵ４１がこのデータを適宜参照しながらプログラムを読出し実行することにより、脈波測定処理が進行する。

図１０に示すように、電源スイッチ（図示せず）がＯＮされると、ＣＰＵ４１は制御回路３５に対して負圧ポンプ３３を駆動するように指示する。制御回路３５は、この指示に基づいて切替弁３４を負圧ポンプ３３側に切替えて負圧ポンプ３３を駆動する（ステップＳ１）。負圧ポンプ３３が駆動されると切替弁３４を介してカフ圧を大気圧よりも十分に低くするように作用するので、脈波センサ３８は脈波検出部１８内において上方に移動する。その結果、脈波センサ３８が不用意に突出して誤動作や故障するのを回避できる。

次に、被験者が前述した図６および図７に示した装着手順によって脈波検出部１８を手首に装着する。このとき、ＣＰＵ４１は手首検出部１４Ａ〜１４ＣとしてのＬＥＤ１５ａおよびＰＤ１５ｂからなる光学センサを駆動し、左手５１の手首５２に向けて光を照射してその反射光が検出されるか否かを監視する（ステップＳ２）。

手首検出部１４Ａ〜１４ＣのすべてにおいてＰＤ１５ｂによってＬＥＤ１５ａから出射された光の反射光が所定量以上検出されない場合には（ステップＳ２でＮＯ）、ＣＰＵ４１は手首が手首保持部１２に正しく載置されていないと判断し、ＰＣ３の表示部４５にエラー表示を行なうことによって被験者に手首が正しくセットされていないことを報知する（ステップＳ３）。たとえば、図１１（Ａ）は、手首検出部１４Ａ〜１４Ｃのいずれにおても手首が検出されなかった場合の表示例であり、手首検出部１４Ａ〜１４Ｃに対応するシグナルＳＡ〜ＳＣのいずれもが非点灯となることより、被験者に対して左手の手首を手首保持部１２に載置するように促す。また、図１１（Ｂ）は、手首検出部１４Ａ，１４Ｂにおいて手首が検出されたものの手首検出部１４Ｃにおいて手首が検出されなかった場合の表示例であり、手首検出部１４Ａ，１４Ｂに対応するシグナルＳＡ，ＳＢは点灯するものの手首検出部１４Ｃに対応するシグナルＳＣが非点灯となることにより、被験者に対して手首の保持姿勢を是正するように促す。

一方、手首検出部１４Ａ〜１４ＣのすべてにおいてＰＤ１５ｂによってＬＥＤ１５ａから出射された光の反射光が所定量以上検出された場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は手首が手首保持部１２に正しく載置されていると判断し、ＰＣ３の表示部４５においてその旨を表示する。図１１（Ｃ）は、手首の正しい保持姿勢が実現され、そのため手首検出部１４Ａ〜１４Ｃのいずれにおても手首が検出された場合の表示例であり、手首検出部１４Ａ〜１４Ｃに対応するシグナルＳＡ〜ＳＣのいずれもが点灯することにより、被験者に対して脈波測定に移行することが可能であることを報知する。

図１０に示すように、ステップＳ２において手首が検出された場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、スタートボタン（図示せず）がＯＮされることを待ってＣＰＵ４１は制御回路３５に対し加圧ポンプ３２を駆動するように指示する。これにより、制御回路３５はこの指示に基づいて切替弁３４を加圧ポンプ３２側に切替えて加圧ポンプ３２を駆動する（ステップＳ４）。この動作に伴ってカフ圧は上昇し、脈波センサ３８が手首に向かって下降して被測定部位である手首の表面に押圧される。

脈波センサ３８が手首の表面に押圧されると、圧力センサ３６からカフ圧情報が導出され、Ａ／Ｄコンバータ３７でデジタル情報に変換されて、ＣＰＵ４１に与えられる。同時に、脈波センサ３８から得られる脈波信号もマルチプレクサ３９を介してＡ／Ｄコンバータ４０でデジタル情報に変換されてＣＰＵ４１に与えられる。ＣＰＵ４１は、これらのデジタル情報に基づいて脈波検出のための条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ５）。脈波検出のための条件が満たされた場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、押圧カフ３１による脈波センサ３８の被測定部位への押圧レベルが脈波検出のための最適レベルとなるように、加圧ポンプ３２の出力が調整される（ステップＳ６）。押圧カフ３１について最適圧力調整がなされる下で、脈波センサ３８が出力する圧力情報、すなわち橈骨動脈の脈波の波形データは、マルチプレクサ３９およびＡ／Ｄコンバータ４０を介してＣＰＵ４１に転送される（ステップＳ７）。

ＣＰＵ４１は、波形データを受理して、受理した波形データに基づき脈波を検出する。波形データを受理して脈波検出終了の所定条件が成立したと判定するまではステップＳ７の脈波データの転送処理が繰り返される。なお、受理した波形データに基づく脈波検出処理は公知の手順に従うので、ここではその詳細は略す。脈波検出終了の所定条件が成立したときは（ステップＳ８でＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は切替弁３４を介して負圧ポンプ３３を駆動するように制御する（ステップＳ９）。これにより、手首に対する脈波センサ３８の押圧状態は解かれて、一連の脈波検出処理は終了する。

なお、ＣＰＵ４１は、検出した脈波の情報を表示部４５などを介して外部に出力する。その際、脈波の情報は、ＡＩ（Augmentation Index）値として出力されるようにしてもよい。

以上において説明したように、本実施の形態の如くの脈波測定装置用手首保持台２を備えた脈波測定装置１とすることにより、装着が容易でかつ手首の姿勢を安定的に保持することが可能であるとともに脈波の測定精度が低下しない脈波測定装置とすることができる。

上述の本発明の一実施の形態においては、手首検出部としてＬＥＤおよびＰＤを含む光学センサを採用した場合を例示して説明を行なったが、これ以外の手段を用いることも可能である。たとえば、図１２に示すように、接触式のマイクロスイッチ１５ｃを手首検出部として利用することも可能である。この場合には、マイクロスイッチ１５ｃが手首保持部１２の溝１３に載置された手首に接触するように、溝１３に開口部を設けて当該開口部からスイッチの先端が溝１３の表面から僅かに突出するように配置させることが必要である。

また、上述の本発明の一実施の形態においては、手首検出部を手首保持部に３箇所設けた場合を例示して説明を行なったが、手首検出部の数は特に制限されるものではない。また、その配置位置も適宜変更可能である。

また、上述の本発明の一実施の形態においては、手首検出部の検出結果を表示部にてシグナルで表示させる場合を例示して説明を行なったが、表示部においてガイダンスの文章を表示させたり、音や音声等によって被験者に報知したりすることも可能である。

また、上述の本発明の一実施の形態においては、脈波測定前において手首検出部によって手首が正しい保持姿勢となった場合にのみ脈波測定が可能となるように構成した場合を例示して説明を行なったが、測定中においても手首検出部によって手首が正しい保持姿勢にあるか否かを常時監視し、手首の保持姿勢に問題が生じた場合に脈波測定を中断して測定に失敗したことを被験者に報知したり、測定は続行するものの測定結果の信頼性に問題があることを被験者に報知するように装置を構成してもよい。

さらには、上述の本発明の一実施の形態においては、左手の手首を脈波測定のための被測定部位として利用することができるように構成された脈波測定装置用手首保持台およびこれを備えた脈波測定装置を例示して説明を行なったが、右手の手首を脈波測定のための被測定部位として利用することができるように構成された脈波測定装置用手首保持台およびこれを備えた脈波測定装置に本発明を適用することも当然に可能であるし、左手の手首および右手の手首のいずれをも脈波測定のための被測定部位として利用することができるように構成された脈波測定装置用手首保持台およびこれを備えた脈波測定装置に本発明を適用することも可能である。

このように、今回開示した上記一実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

人体の左手首近傍を左手の掌側から見た場合の骨格図および左手首の矢視断面図である。 本発明の実施の形態における脈波測定装置用手首保持台の外観構造を示す図である。 本発明の実施の形態における脈波測定装置用手首保持台の手首保持部の構造を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における脈波測定装置用手首保持台の手首保持部の断面図である。 本発明の実施の形態における脈波測定装置の機能ブロックを示す図である。 本発明の実施の形態における脈波測定装置用手首保持台に左手の手首をセットする手順を示すための概略斜視図である。 本発明の実施の形態における脈波測定装置用手首保持台に左手の手首をセットする手順を示すための概略斜視図である。 正しい手首の保持姿勢が維持された場合の手首の保持状態を示す概略斜視図および概略断面図である。 正しい手首の保持姿勢となっていない場合の手首の保持状態の一例を示す概略斜視図および概略断面図である。 本発明の実施の形態における脈波測定装置における脈波測定のための処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における脈波測定装置の表示部における表示例を示す図である。 本発明の実施の形態における脈波測定装置用手首保持台の手首保持部の他の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１ 脈波測定装置、２ 脈波測定装置用手首保持台、３ ＰＣ、１０ 保持台本体、１０ａ 上面、１０ｂ，１０ｃ 支柱部、１１ 凹部、１２ 手首保持部、１３ 溝、１３ａ 稜線、１３ｂ 中枢側手首支持面、１３ｃ 末梢側手首支持面、１４Ａ〜１４Ｃ 手首検出部、１５ａ ＬＥＤ、１５ｂ ＰＤ、１５ｃ マイクロスイッチ、１６ 軸支部、１７ 回動アーム、１７ａ 回動軸、１８ 脈波検出部、１９ａ，１９ｂ 面ファスナ、３１ 押圧カフ、３２ 加圧ポンプ、３３ 負圧ポンプ、３４ 切替弁、３５ 制御回路、３６ 圧力センサ、３７ Ａ／Ｄコンバータ、３８ 脈波センサ、３９ マルチプレクサ、４０ Ａ／Ｄコンバータ、４１ ＣＰＵ、４２ ＲＯＭ、４３ ＲＡＭ、４４ 操作部、４５ 表示部、５１ 左手、５１ａ 親指、５１ｂ 小指、５２ａ 手関節前面横紋、５２ 手首、５３ 前腕、５６ 橈骨、５６ａ 橈骨茎状突起、５７ 尺骨、５７ａ 尺骨茎状突起、５８ 橈骨動脈、１００ 被測定部位。

Claims (8)

1. 載置面に載置される保持台本体と、
   前記保持台本体の上部に設けられ、手首が載置されることによって手首の姿勢を保持することが可能な窪み形状の溝を含む手首保持部と、
   前記手首保持部に設けられ、前記溝の表面に手首が宛がわれているか否かを検出する手首検出部とを備えた、脈波測定装置用手首保持台。
2. 前記手首検出部は、投光素子および受光素子を含む光学センサからなる、請求項１に記載の脈波測定装置用手首保持台。
3. 前記手首検出部は、接触式のマイクロスイッチからなる、請求項１に記載の脈波測定装置用手首保持台。
4. 前記溝は、前記手首保持部に手首が載置された状態において手首の周方向に沿う方向に延びる稜線を境として互いに前記稜線から手首の軸方向に遠ざかるに連れて下方に向けて傾斜する２つの手首支持面を有している、請求項１から３のいずれかに記載の脈波測定装置用手首保持台。
5. 前記手首検出部は、前記２つの手首支持面のそれぞれに少なくとも１つ以上設けられている、請求項４に記載の脈波測定装置用手首保持台。
6. 前記溝は、前記手首保持部に手首が載置された状態において手首の掌側に対応する部分が上方を向きかつ手首の橈骨側端部が手首の尺骨側端部よりも上方に位置するように手首を傾斜姿勢にて保持可能な形状を有している、請求項１から５のいずれかに記載の脈波測定装置用手首保持台。
7. 脈波を検出する脈波検出部と、
   請求項１から６のいずれかに記載の脈波測定装置用手首保持台とを備えた、脈波測定装置。
8. 前記手首検出部によって得られた情報を表示可能な表示部をさらに備えた、請求項７に記載の脈波測定装置。

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