JP2013061159A - 生体情報測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】別の製品に皮膚ガスを測定する生体情報測定装置を搭載しても、外観形状が損なわれないことにより、その別の製品の機能を失わない生体情報測定装置を提供することである。
【解決手段】複数の孔２２が形成されている外表面領域２１からなり、被測定者の測定部位における皮膚Ｐと密着する皮膚ガス収集部と、前記皮膚ガス収集部２と流路２３、５１を介して連通されており、前記皮膚ガス収集部２から収集された皮膚ガスを濃縮する皮膚ガス濃縮部３と、前記皮膚ガス濃縮部３と連通する流路３１に設けられ、前記皮膚ガス濃縮部３で濃縮された皮膚ガスの成分を分析する皮膚ガス分析部４と、を有する。
【選択図】図２

Description

本願発明は、生体情報測定装置に関するものである。

従来から、被測定者の健康状態を把握するために、生体サンプル（例えば、尿、汗、呼気、唾液など）を用いた分析が行われている。これらの分析では痛みを伴う採血等をしなくて済む非侵襲で生体サンプルを取得でき、その生体サンプルに含まれる微量成分を分析することにより様々な生体情報を得ることが可能である。そして、近年では、人体の皮膚表面から微量のガス（「皮膚ガス」と称す）が放出していることがわかり、この皮膚ガスを生体サンプルとして採取して成分分析することで、被測定者の健康状態を把握することが行われている。

この皮膚ガスを分析する測定装置としては、例えば特許文献１に示されるような皮膚透過ガス収集装置が知られている。この皮膚透過ガス収集装置１０１では、図７に示すように、被測定者の測定部位における皮膚１０Ｐと接触して皮膚ガスを収集する皮膚ガス収集部１０２は、容器型の１つの開口形状である。

特開２００２−１９５９１９号公報

しかしながら、特許文献１の皮膚ガス透過ガス収集装置１０１は、皮膚ガスを測定するための専用の測定装置であるため、測定のためだけに測定装置を準備し、その上で皮膚ガスを測定しなければならず、気軽に測定をしようと思えない人が多かった。そこで、測定装置を日常生活に溶け込んでいる製品（例えば、パソコン操作用マウス）に搭載し、その製品を使いながら同時に測定も行うことが考えられるが、皮膚ガス収集部１０２の形状を容器型の１つの開口形状とすると、その製品の外観形状を維持することができない場合がある。つまり、皮膚ガスを測定するためには皮膚ガスを十分に収集する必要があり、皮膚ガスを十分に収集するためには皮膚ガス収集部１０２はある程度の大きさが必要である。このある程度の大きさを容器型の１つの開口形状で行うと、その製品の外観形状を維持できなくなり得る場合がある。そして、その製品の外観形状を維持することができないことにより、その製品の機能を失うという問題があった。例えば、パソコン操作用マウスの表側面に容器型の１つの開口部を形成すると、手と接触する部分であるマウス表面の曲面形状を維持することができず、マウスを保持しにくくなるという問題があった。

本願発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その課題は、日常生活に溶け込んでいる製品に皮膚ガスを測定する生体情報測定装置を搭載しても、その製品の外観形状が損なわれないことにより、その製品の機能を失わない生体情報測定装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本願発明の生体情報測定装置は、複数の孔が形成されている外表面領域からなり、被測定者の測定部位における皮膚と密着する皮膚ガス収集部と、前記皮膚ガス収集部に形成されている孔と流路を介して連通されており、前記皮膚ガス収集部から収集された皮膚ガスを濃縮する皮膚ガス濃縮部と、前記皮膚ガス濃縮部と連通する流路に設けられ、前記皮膚ガス濃縮部で濃縮された皮膚ガスの成分を分析する皮膚ガス分析部と、を有するものである。

又、前記複数の孔の１つが前記皮膚ガス濃縮部に連通されており、この１つの孔を除く他の孔は、この１つの孔を介して、前記皮膚ガス濃縮部に連通されていることが好ましい。

又、前記外表面領域近傍に、前記外表面領域を開閉自在に覆うシャッター部を有することが好ましい。

又、前記皮膚ガス収集部と前記皮膚ガス濃縮部とを連通する流路に設けられ、前記皮膚ガス収集部と前記皮膚ガス濃縮部との流路を開閉する弁部と、前記皮膚ガス収集部と前記弁部とを連通する流路に設けられ、前記弁部が閉じられている状態において、前記皮膚ガス収集部と前記弁部とを連通する流路に風を送り込む送風部と、を有することが好ましい。

又、前記複数の孔が形成されている外表面領域を、使用者の指先が置かれるパソコン操作用マウスの表側面に形成されるように、パソコン操作用マウスの本体内部に搭載されていることが好ましい。

本願発明の生体情報測定装置においては、被測定者の測定部位における皮膚と密着させることで皮膚ガスを収集する皮膚ガス収集部を、外表面領域に複数の孔を形成して設けたので、別の製品の外観形状を維持しつつ、その別の製品の内部に生体情報測定装置を搭載することができる。したがって、別の製品の機能を失わずに、その別の製品に生体情報測定装置を搭載でき、その結果、気軽に皮膚ガスを測定することができる。

パソコン操作用マウスに搭載されている本願発明の第１の実施形態に係る生体情報測定装置の概略上面図 パソコン操作用マウスに搭載されている本願発明の第１の実施形態に係る生体情報測定装置の概略断面図 パソコン操作用マウスに搭載されている本願発明の第１の実施形態の応用形態に係る生体情報測定装置の概略断面図 携帯電話機に搭載されている本願発明の第２の実施形態に係る生体情報測定装置の概略斜視図 体重計に搭載されている本願発明の第３の実施形態に係る生体情報測定装置の概略上面図 体温計に搭載されている本願発明の第４の実施形態に係る生体情報測定装置の概略上面図 特許文献１で示されている生体情報測定装置の概略断面図

図１と図２とに基づいて、生体情報測定装置１に関する本願発明の第１の実施形態について説明する。さらに、図３から図６について第一の実施形態の応用例を説明する。

本実施形態における生体情報測定装置１は、複数の孔２２が形成されている外表面領域２１からなり、被測定者の測定部位における皮膚Ｐと密着する皮膚ガス収集部２と、前記皮膚ガス収集部２に形成されている孔２２と流路２３を介して連通されており、前記皮膚ガス収集部２から収集された皮膚ガスを濃縮する皮膚ガス濃縮部３と、前記皮膚ガス濃縮部３と連通する流路３１に設けられ、前記皮膚ガス濃縮部３で濃縮された皮膚ガスの成分を分析する皮膚ガス分析部４と、を有する生体情報測定装置１である。また、前記複数の孔２２の１つが前記皮膚ガス濃縮部３に連通されており、この１つの孔２２１を除く他の孔２２は、この１つの孔２２１を介して、前記皮膚ガス濃縮部３に連通されているものである。また、前記皮膚ガス収集部２と前記皮膚ガス濃縮部３とを連通する流路２３に設けられ、前記皮膚ガス収集部２と前記皮膚ガス濃縮部３との流路２３を開閉する弁部５と、前記皮膚ガス収集部２と前記弁部５とを連通する流路２３に設けられ、前記弁部５が閉じられている状態において、前記皮膚ガス収集部２と前記弁部５とを連通する流路２３に風を送り込む送風部６と、を有するものである。また、前記複数の孔が形成されている外表面領域を、使用者の指先が置かれるパソコン操作用マウスの表側面に形成されるように、パソコン操作用マウスの本体内部に搭載されているものである。

本実施形態の生体情報測定装置１の構成を図１と図２とに基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態における生体情報測定装置１は、パソコン操作用マウスに搭載されているものである。このパソコン操作用マウスの左クリック部の表面に、皮膚ガス収集部２が設けられている。皮膚ガス収集部２には、複数の孔２２が形成されており、この複数の孔２２を囲う外表面領域２１がある。外表面領域２１に形成されている複数の孔２２の１つ１つは、従来のものと比べて小さく開口している孔である。したがって、図２に示すように、このパソコン操作用マウスの左クリック部に被測定者の測定部位における指先の皮膚Ｐを密着させても、被測定者は皮膚ガス収集部２に違和感無く指先の皮膚Ｐを密着させつつ、パソコン操作用マウスを使用できる。

図２に基づいて、生体情報測定装置１が搭載されているパソコン操作用マウスの内部構造を説明する。上記で説明したように、パソコン操作用マウスの左クリック部に、複数の孔２２が設けられている。この複数の孔２２の１つの孔２２１が、流路２３を介して、後述する送風部６と弁部５に連通されている。さらには、弁部５を介して皮膚ガス吸引部７に、皮膚ガス吸引部７を介して皮膚ガス濃縮部３に、皮膚ガス濃縮部３を介して皮膚ガス分析部４に連通されている。そして、この１つの孔２２１以外の孔２２は、この１つの孔２２１を介して、送風部６、弁部５、皮膚ガス吸引部７、皮膚ガス濃縮部３、及び皮膚ガス分析部４に連通されている。このように構成することで、流路２３の構成は簡易なものとなる。

次に、皮膚ガス吸引部７について説明する。皮膚ガス吸引部７は、流路２３及び弁部５を介して複数の孔２２と連通されており、弁部５と皮膚ガス濃縮部３との間の流路５１に設けられている。弁部５と送風部６については後述する。皮膚ガス吸引部７は、流路２３を介して収集されている皮膚ガスを吸引するものである。このように皮膚ガスを吸引することで、皮膚ガスが、皮膚ガスを濃縮する皮膚ガス濃縮部３に効率的に収集される。なお、当然ながら、皮膚ガス吸引部７は必ず設けられる必要があるものではない。また、皮膚ガス吸引部７は、皮膚ガス濃縮部３と皮膚ガス分析部４との間の流路３１に設けても構わないし、皮膚ガス分析部４に設けても構わない。

次に、皮膚ガス吸引部７と皮膚ガス分析部４との間に設けられている皮膚ガス濃縮部３について説明する。皮膚ガス濃縮部３は、皮膚ガスを濃縮するものである。皮膚ガスは人体の皮膚Ｐ表面から微量しか放出されないので、皮膚ガスを濃縮した後に、皮膚ガス分析部４で皮膚ガスの成分が分析されることが好ましい。皮膚ガスを濃縮する手段としては、例えば、特開２００４−３６１１６０公報（第６頁、図１）に示されている、熱伝素子が用いられている呼気冷却凝縮装置を採用することができる。

次に、皮膚ガス分析部４について説明する。皮膚ガス分析部４は、皮膚ガスの成分を分析するものである。皮膚ガス分析部４は、次の工程を行うものである。すなわち、皮膚ガスを検知する皮膚ガス検知工程と、検知した皮膚ガスの成分を分析する皮膚ガス成分分析工程である。この皮膚ガス検知工程が行われ、そして皮膚ガス成分分析工程が行われることによって、被測定者の生体情報が測定される。

次に、弁部５と送風部６について説明する。弁部５は、複数の孔２２と皮膚ガス吸引部７とを連通する流路２３に設けられている。弁部５は、皮膚ガス吸引部７への流路を閉じるものである。本実施形態において、弁部５は、皮膚ガス収集部２から皮膚ガス吸引部７への流れのみを許す逆流防止弁である。一方、送風部６は、複数の孔２２と送風部６との間に設けられている。送風部６は、弁部５が閉じられている状態において、前記皮膚ガス収集部２と前記弁部５とを連通する流路２３に風を送り込むものである。このように、弁部５と送風部６とを設けているので、皮膚ガス吸引部７が駆動しているときには、弁部５は開いているので、問題なく生体情報を測定することができる。一方、皮膚ガス吸引部７が駆動していないときに、送風部６を駆動させると、弁部５は閉じられているので、複数の孔２２方向に送風され、複数の孔２２及び流路２３に溜まった汚れを除去することができる。本発明において、皮膚ガスを収集する複数の孔２２の１つ１つは、従来のものと比べて小さいものである。したがって、複数の孔２２の１つ１つ及び流路２３に汚れがあると、孔と流路の内壁に汚れがあるとノイズとして重畳するため、皮膚ガスを精度良く効率的に収集できないおそれがあるので、有効である。なお、当然ながら弁部５は逆流防止弁に限定されるものではない。また、弁部５は必ず設けられる必要があるものではない。

次に、本実施形態の応用形態における生体情報測定装置１の応用例の一部を、図３から図６に基づいて説明する。図３は、皮膚ガス収集部２を拡大したものである。この応用例では、シャッター部８を新たに設けている。シャッター部８は、皮膚ガス収集部２の外表面領域２１を覆うことで複数の孔２２を覆うものである。測定時には、図３の右図に示すように、シャッター部８を開けておくことで、皮膚ガス収集部２に被測定者の測定部位における皮膚Ｐを密着させることができる。一方、測定しないときには、図３の左図に示すように、シャッター部８を閉めておくことで、複数の孔２２に大気中の埃等が混入しないようにすることができる。本実施形態におけるシャッター部８は、突起部８１をつまむことで、手動で開閉するものである。なお、複数の孔２２が形成されている外表面領域２１を外表面領域２１の周囲の領域に比べて窪ませておくと、シャッター部８がその窪んだ領域に収まりやすく、少しの衝撃で開閉してしまうことを防止することができる。

次に図４から図６に基づいて、第２から第４の実施形態を示す。図４は、第２の実施形態であり、携帯電話機に生体情報測定装置１を搭載したものである。図５は、第３の実施形態であり、体重計に生体情報測定装置１を搭載したものであり、図６は、第４の実施形態であり、体温計に生体情報測定装置１を搭載したものである。いずれも、製品の表面に複数の孔２２が設けられており、製品の外観形状が維持されており、その別の製品の内部に生体情報測定装置１が搭載されている。

１ 生体情報測定装置
２ 皮膚ガス収集部
３ 皮膚ガス濃縮部
４ 皮膚ガス分析部
５ 弁部
６ 送風部
８ シャッター部
２１ 外表面領域
２２ 孔

Claims (5)

1. 複数の孔が形成されている外表面領域からなり、被測定者の測定部位における皮膚と密着する皮膚ガス収集部と、
   前記皮膚ガス収集部に形成されている孔と流路を介して連通されており、前記皮膚ガス収集部から収集された皮膚ガスを濃縮する皮膚ガス濃縮部と、
   前記皮膚ガス濃縮部と連通する流路に設けられ、前記皮膚ガス濃縮部で濃縮された皮膚ガスの成分を分析する皮膚ガス分析部と、
   を有する生体情報測定装置。
2. 前記複数の孔の１つが前記皮膚ガス濃縮部に連通されており、
   この１つの孔を除く他の孔は、この１つの孔を介して、前記皮膚ガス濃縮部に連通されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定装置。
3. 前記外表面領域近傍に、前記外表面領域を開閉自在に覆うシャッター部を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の生体情報測定装置。
4. 前記皮膚ガス収集部と前記皮膚ガス濃縮部とを連通する流路に設けられ、前記皮膚ガス収集部と前記皮膚ガス濃縮部との流路を開閉する弁部と、
   前記皮膚ガス収集部と前記弁部とを連通する流路に設けられ、前記弁部が閉じられている状態において、前記皮膚ガス収集部と前記弁部とを連通する流路に風を送り込む送風部と、を有する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の生体情報測定装置。
5. 前記複数の孔が形成されている外表面領域を、使用者の指先が置かれるパソコン操作用マウスの表側面に形成されるように、パソコン操作用マウスの本体内部に搭載されている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の生体情報測定装置。