JP2017051276A - 脈波検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脈波検出センサの位置ずれを抑制しつつ、装着性を向上させることのできる脈波検出装置を提供する。
【解決手段】被測定者の手首Ｈに装着して用いられる脈波検出装置であって、橈骨動脈ＴＤから脈波を検出する脈波検出部１０を収容する筐体２０を備え、筐体２０は、第一の筐体部（１ａ，１ｂ）と、第一の筐体部よりも剛性の低い第二の筐体部（２）と、を含み、第一の筐体部（１ａ）に脈波検出部１０が収容されており、筐体２０が手首に装着された状態で、手首Ｈの橈骨Ｔの茎状突起Ｔａと接触する筐体２０の領域２ｃが、少なくとも第二の筐体部（２）で構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、脈波検出装置に関する。

手首の橈骨動脈等の動脈が通る生体部位に圧力センサを直接接触させた状態で、このセンサにより検出される情報を用いて脈拍や血圧等の生体情報を測定することのできる生体情報測定装置が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。

特許文献１には、手首に装着した状態で、手の甲側に巻きつけられる部分に尺骨を避けるための開口を設けることで、装置の手首への装着性を向上させた生体情報測定装置が記載されている。

特許文献２には、手首に巻き付けられてその巻き付け方向へ伸縮可能となるバンドに、バンドの伸縮にともなって伸縮し、その伸縮の度合いによってバンド巻き付け強さを示すためのマーキング部と、マーキング部の伸縮の度合いが最適なバンド巻き付け強さに対応しているか否かを判定するための基準となる基準ボタンとが設けられた生体情報測定装置が記載されている。

この生体情報測定装置によれば、マーキング部と基準ボタンを用いて装置の装着を行うことで、使用者の手首の太さに関係なく、最適なバンド巻き付け強さで装置の装着が可能となる。

特許文献３には、手首に巻きつけるバンド部の両端部を３つに分割し、分割された各バンド部の一端と他端を個別に固定できるようにした生体情報測定装置が記載されている。

特開２００８−１６８０５４号公報 特開平０５−３２９１１７号公報 特開昭５１−０４１２８５号公報

特許文献１〜３に記載の生体情報測定装置は、圧力センサ部分を橈骨動脈近傍にあてて保持した状態から、バンドを手の甲側まで回して固定することで、手首への装着を行うものである。

橈骨動脈の近傍には、橈骨の茎状突起が存在し、圧力センサ部分を橈骨動脈近傍にあてて保持した状態では、橈骨の茎状突起の固い部分が装置の筐体にあたる。

この結果、装置の筐体の剛性が高いと、筐体が不安定な状態になりやすい。この状態でバンドの巻き付け等を行って装置を手首に固定すると、圧力センサ部分が所望位置からずれた位置で固定されてしまう可能性がある。また、不安定な状態でバンドの巻き付けを行うことになり、装置の装着自体も容易ではない。

特許文献１には、橈骨の茎状突起にあたると想定される筐体部分が剛性の高い材料で構成されている例が記載されているが、この構成では、橈骨の影響で筐体が不安定な状態になりやすい。また、特許文献１には、筐体全体が剛性の低い材料で構成される例が記載されており、この構成によれば、橈骨の茎状突起によって筐体が不安定な状態にはなりにくい。しかし、圧力センサを収容する筐体全体の剛性が低いと、装置を装着した後に、外部からの衝撃や利用者の動きなどによって圧力センサの位置がずれやすくなる。

特許文献２、３に記載の生体情報測定装置は、剛性の低いバンドに圧力センサが固定されるものであるため、装置を装着した後に、外部からの衝撃や利用者の動きなどによって圧力センサの位置がずれやすい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、脈波検出センサの位置ずれを抑制しつつ、装着性を向上させることのできる脈波検出装置を提供することを目的とする。

本発明の脈波検出装置は、被測定者の手首に装着して用いられる脈波検出装置であって、橈骨動脈から脈波を検出する脈波検出センサを収容する筐体を備え、前記筐体は、第一の筐体部と、前記第一の筐体部よりも剛性の低い第二の筐体部と、を含み、前記第一の筐体部に前記脈波検出センサが収容されており、前記筐体が手首に装着された状態で、前記手首の橈骨の茎状突起と接触する前記筐体の領域が、少なくとも前記第二の筐体部で構成されているものである。

本発明によれば、脈波検出センサの位置ずれを抑制しつつ、装着性を向上させることのできる脈波検出装置を提供することができる。

本発明の一実施形態を説明するための手首装着型の生体情報測定装置の筐体２０の外観構成を示す模式図である。 図１の筐体２０を手首に接触する側から見た模式図 図２のＡ−Ａ線の断面模式図である。 生体情報測定装置の手首への装着方法を説明するための図である。 筐体２０の変形例である筐体２０Ａの断面模式図である。 筐体２０の変形例である筐体２０Ｂの断面模式図である。 筐体２０の変形例である筐体２０Ｃの断面模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態を説明するための手首装着型の生体情報測定装置の筐体２０の外観構成を示す模式図である。図２は、図１の筐体２０の手首に接触する側から見た模式図である。

図１には、被測定者の左の手首Ｈを示しており、図中の手前側が被測定者の手が存在する方向である。また、図中の上側が手のひらの向いている方向である。手首Ｈ内には、橈骨Ｔと、尺骨Ｓと、橈骨動脈ＴＤとを図示している。

本実施形態の生体情報測定装置は、被測定者の手首Ｈの橈骨Ｔに沿う橈骨動脈ＴＤから脈波（圧脈波又は容積脈波）を検出する脈波検出部１０を有し、脈波検出部１０によって検出される脈波に基づいて血圧値や脈拍数等の生体情報を測定するものである。

脈波検出部１０は公知の構成を採用することができる。例えば、脈波検出部１０は、脈波検出センサとしての圧力センサとこれを皮膚に押し当てる機構を有し、圧力センサによって圧脈波を検出する。または、脈波検出部１０は、脈波検出センサとしての光電センサを有し、光電センサによって検出された信号から容積脈波を検出する。

生体情報測定装置は、脈波検出部１０と、脈波検出部１０によって検出される脈波に基づいて血圧値や脈拍数等の生体情報を演算する図示しない生体情報演算部とを収容する筐体２０と、筐体２０を手首に固定するための後述するバンドと、を備えている。

生体情報測定装置は、脈波検出部１０を少なくとも有するものであればよく、脈波検出装置として機能する。例えば、生体情報演算部は、生体情報測定装置とは別の機器に設けられるものであってもよい。

筐体２０は、手首Ｈの円周方向に沿って巻き付け可能に構成されており、橈骨Ｔの茎状突起Ｔａを覆って手首Ｈに装着される。筐体２０は、手首Ｈの尺骨Ｓ側が開放された略Ｕ字状となっており、手首Ｈの円周方向における両端部間が尺骨Ｓを覆わない構成になっている。

筐体２０は、剛性部１ａ（第一のサブ筐体部）と剛性部１ｂ（第二のサブ筐体部）とからなる剛性部１（第一の筐体部）と、剛性部１よりも剛性の低い軟性部２（第二の筐体部）と、を含む。

剛性部１ａ及び剛性部１ｂの各々と軟性部２とは、接着、溶着等の固着によって連結されたり、連結ピンによって連結されたりしている。

剛性部１ａは、脈波検出部１０を収容する。剛性部１ａは、筐体２０の手首Ｈへの装着状態において、脈波検出部１０の橈骨動脈ＴＤに対する位置を安定させるため、また、精密素子を含む脈波検出部１０を保護するために、剛性の高い第一の材料により構成されている。第一の材料としては、例えば、樹脂や金属が用いられる。

軟性部２は、第一の材料よりも剛性の低い第二の材料によって構成されている。第二の材料は、例えば弾性部材や形状記憶合金等が用いられる。第二の材料としては、エラストマー、ゴム、又はスポンジが特に好ましく用いられる。

剛性部１ｂは、剛性部１ａと同じ第一の材料によって構成されているが、第一の材料とは異なる材料（ただし、第二の材料よりは剛性の高い材料）で構成されていてもよい。

図３は、図２のＡ−Ａ線の断面模式図である。図３において一部の構成要素は図示を省略している。

図３に示すように、剛性部１ａと軟性部２とは、手首Ｈの円周方向に並べて連結されている。

軟性部２は、剛性部１ａとの連結部分近傍の範囲Ｂでは剛性部１ａとほぼ同じ厚みとなっている。

軟性部２は、範囲Ｂよりも先端部側では、範囲Ｂよりも厚みが薄くなっている。軟性部２の厚みの薄くなっている部分は、筐体２０の外周面（手首Ｈと接触する内周面の反対面）を構成している。

軟性部２の範囲Ｂの部分における手首Ｈ側の面には、筐体２０をメーカの指定する方法で手首Ｈに巻き付けた場合に、被測定者の橈骨Ｔの茎状突起Ｔａが接触する領域２ｃが存在する。図１，２，３では、軟性部２の範囲Ｂの部分における手首Ｈ側の面に凹部２３が形成されており、この凹部２３の底面がそのまま領域２ｃとなっている。

つまり、筐体２０を手首に装着した状態で茎状突起Ｔａが接触する領域２ｃには、平面視における面積が、領域２ｃの平面視における面積と同じ凹部２３が形成されている。範囲Ｂは、手首の円周方向において、領域２ｃを少なくとも含む範囲であればよい。

筐体２０が手首に装着された状態で、筐体２０のどの領域に茎状突起Ｔａが接触するかは、被測定者の手首の形状によって様々である。そのため、想定しうるあらゆる手首の形状について、筐体２０に対する茎状突起Ｔａが接触する領域をシミュレーションすることで、不特定多数の被測定者の茎状突起Ｔａが接触する可能性のある領域２ｃを決めることができる。

本実施形態の生体情報測定装置では、少なくとも領域２ｃが軟性部２で構成されるように、筐体２０が設計されている。

剛性部１ｂは、筐体２０の厚み方向において、軟性部２における範囲Ｂを除いた部分と重なっており、筐体２０の内周面の一部を構成している。

図１に示すように、筐体２０の内周面には、筐体２０を手首Ｈに固定するためのバンド（不図示）を固定するバンド留め具２２が設けられている。バンド留め具２２は、図１の例では、円柱状の金具により構成されている。バンド留め具２２には、バンドの基端が固定される。

図１の筐体２０とバンドとにより、生体情報測定装置が構成されるが、バンドを用いずに筐体２０を手首に固定できるのであれば、筐体２０そのものが生体情報測定装置を構成する。

剛性部１ａの外周面（手首Ｈと対向する面の反対面）には、バンドの先端を剛性部１ａに係止するための孔部１１，１２が、手首Ｈの円周方向に沿って並べて設けられている。

バンドは、筐体２０の長手方向（手首Ｈの円周方向と同義）に沿った帯状で、かつ、筐体２０よりも剛性の低い部材で構成されている。この部材は例えば布や革が用いられる。このバンドには、バンドの一部と他部を貼りつけるための面ファスナーが設けられている。

本実施形態の生体情報測定装置では、図１の状態で、被測定者が、バンド留め具２２に固定されたバンドの先端部を手のひら側に回して孔部１２に挿入し、孔部１１から引き出す。

そして、被測定者は、孔部１１から取り出したバンドを手の甲側に引っ張って締め付け具合を調整した後、面ファスナーによってバンド同士を係止することで、バンドによる筐体２０の手首Ｈへの固定を完了させる。

図４は、筐体２０の手首への装着方法を説明するための図である。図４では、バンド等の筐体２０を固定するための構成要素については図示を省略している。

被測定者が、メーカから指定された手首の所定位置に脈波検出部１０の脈波検出センサの検出面を接触させる。この作業によって、茎状突起Ｔａは、筐体２０の凹部２３の底面に接触する。

凹部２３は軟性部２により構成されているため、茎状突起Ｔａが凹部２３の底面に当たっても、この底面が茎状突起Ｔａの形状に合わせて変形することで、筐体２０が手首Ｈに対して浮くのを防ぐことができる。

また、凹部２３の底面は柔らかい素材でできているため、被測定者は不快な思いをすることはなく、装着感の低下もない。図４の状態から、被測定者は、図示しないバンドによって筐体２０を手首に固定し、生体情報測定装置の装着を完了する。

以上のように、本実施形態の生体情報測定装置によれば、筐体２０を手首に装着した状態で茎状突起Ｔａが接触する領域２ｃが、脈波検出部１０を収容する剛性部１ａよりも剛性の低い軟性部２で構成されている。

このため、茎状突起Ｔａの影響で筐体２０が不安定な状態になるのを防ぐことができる。したがって、生体情報測定装置の装着性を向上させることができる。また、筐体２０が手首から浮かなくなることで、装着後の脈波検出部１０の位置ずれも抑制することができ、高精度の圧脈波検出が可能になる。

また、本実施形態の生体情報測定装置では、脈波検出部１０が剛性の高い剛性部１ａに収容されている。このため、筐体２０を手首に装着した後に、外部からの衝撃や手の動き等によって脈波検出部１０の位置がずれるのを防ぐことができる。

また、本実施形態の生体情報測定装置では、茎状突起Ｔａと接触する領域２ｃに凹部２３が形成されているため、茎状突起Ｔａの出っ張りをこの凹部２３で吸収することができ、筐体２０の手首からの浮きを防ぐことができる。

なお、この凹部２３は省略してもよい。凹部２３を省略しても、茎状突起Ｔａと接触する領域２ｃが軟性部２により構成されている。このため、装着性の向上や脈波検出部１０の位置ずれ抑制といった効果は得ることができる。

筐体２０において茎状突起Ｔａが接触する領域２ｃの位置は、筐体２０を手首に巻き付けた状態では、手の平側から手の甲側に切り替わる境界近傍となる。

本実施形態の生体情報測定装置では、領域２ｃを含む部分が軟性部２により構成されているため、手の平側から手の甲側に向けて、筐体２０を曲げやすくなる。したがって、筐体２０の手首への装着を容易に行うことが可能となる。

また、軟性部２の柔軟さによって手首への密着度合いを容易に調整することができ、手首の形状によらずに、装置の装着性を向上させることができる。

また、本実施形態の生体情報測定装置では、軟性部２の先端部側の厚みが薄くなっていて、この薄くなっている部分に、剛性部１ｂが設けられている。

このため、剛性部１ｂによって手首への固定状態を安定させることができると共に、剛性部１ｂ背面の軟性部２によって、筐体２０の柔軟性を上げて、手首への巻き付けの自由度を高めることができる。したがって、装置の装着状態での安定した脈波検出と、装置の装着性の向上とを両立させることができる。

図５は、筐体２０の変形例である筐体２０Ａの断面模式図である。図５は、図３に対応する図である。

筐体２０Ａは、剛性部１ｂを全て軟性部２に変更した点を除いては、筐体２０と同じ構成である。

筐体２０Ａによれば、剛性部１ａによって脈波検出部１０を手首に安定して固定することができる。また、軟性部２によって、橈骨Ｔの茎状突起Ｔａに起因する筐体２０Ａの手首装着時の不安定な状態を回避することができる。また、手の甲側が全て軟性部２で構成されているため、筐体２０の手首への装着の自由度を更に上げることができる。

図６は、筐体２０の変形例である筐体２０Ｂの断面模式図である。図６は、図３に対応する図である。

筐体２０Ｂは、軟性部２の厚みの薄い部分を剛性部１ｂに変更した点を除いては、筐体２０と同じ構成である。

筐体２０Ｂによれば、剛性部１ａと剛性部１ｂによって脈波検出部１０を手首に安定して固定することができる。また、軟性部２によって、橈骨Ｔの茎状突起Ｔａに起因する筐体２０Ｂの手首装着時の不安定な状態を回避することができる。

また、軟性部２によって、筐体２０の手首への装着の自由度を上げることができる。また、筐体２０Ａと比較すると、筐体全体の剛性を高くすることができ、装置の耐久性を上げることができる。

図７は、筐体２０の変形例である筐体２０Ｃの断面模式図である。図７は、図３に対応する図である。

筐体２０Ｃは、筐体２０のほぼ全体を剛性部１ａで構成し、剛性部１ａのうち、茎状突起Ｔａと接触する領域２ｃを含む部分のみを、軟性部２としたものである。言い換えると、筐体２０Ｃは、筐体２０Ｂにおいて、軟性部２の外周面側を、軟性部２よりも剛性の高い剛性部１ａとした構成である。

筐体２０Ｃによれば、筐体２０Ｂと同じ効果を得ることができる。また、筐体全体の剛性を更に上げることができ、装置の耐久性を更に向上させることができる。

今回開示された実施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と考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

開示された脈波検出装置は、被測定者の手首に装着して用いられる脈波検出装置であって、橈骨動脈から脈波を検出する脈波検出センサを収容する筐体を備え、前記筐体は、第一の筐体部と、前記第一の筐体部よりも剛性の低い第二の筐体部と、を含み、前記第一の筐体部に前記脈波検出センサが収容されており、前記筐体が手首に装着された状態で、前記手首の橈骨の茎状突起と接触する前記筐体の領域が、少なくとも前記第二の筐体部で構成されているものである。

開示された脈波検出装置は、前記第一の筐体部は、前記脈波検出センサを収容する第一のサブ筐体部と、第二のサブ筐体部と、を含み、前記筐体は、手首の円周方向に沿って巻き付け可能に構成され、前記第一のサブ筐体部と、前記第二の筐体部と、前記第二のサブ筐体部とが、前記円周方向に並んで連結された構造であるものである。

開示された脈波検出装置は、前記筐体は、手首の円周方向に沿って巻き付け可能に構成され、前記脈波検出センサを収容する前記第一の筐体部と前記第二の筐体部とが前記円周方向に並んで連結された構造であるものである。

開示された脈波検出装置は、前記第一の筐体部は、前記脈波検出センサを収容する第一のサブ筐体部と、第二のサブ筐体部と、を含み、前記第一のサブ筐体部と前記第二の筐体部とは前記円周方向に並べて連結されており、前記第二のサブ筐体部は、前記筐体の厚み方向において前記第二の筐体部の前記領域を除く部分の一部と重なっているものである。

開示された脈波検出装置は、前記筐体における前記領域には凹部が形成されているものである。

開示された脈波検出装置は、前記第二の筐体部は、エラストマー、ゴム、又はスポンジにて構成されているものである。

１，１ａ，１ｂ 剛性部
２ 軟性部
１０ 脈波検出部
２０ 筐体
Ｔ 橈骨
ＴＤ 橈骨動脈
Ｔａ 茎状突起
Ｓ 尺骨
Ｈ 手首

Claims (6)

1. 被測定者の手首に装着して用いられる脈波検出装置であって、
   橈骨動脈から脈波を検出する脈波検出センサを収容する筐体を備え、
   前記筐体は、第一の筐体部と、前記第一の筐体部よりも剛性の低い第二の筐体部と、を含み、
   前記第一の筐体部に前記脈波検出センサが収容されており、
   前記筐体が手首に装着された状態で、前記手首の橈骨の茎状突起と接触する前記筐体の領域が、少なくとも前記第二の筐体部で構成されている脈波検出装置。
2. 請求項１記載の脈波検出装置であって、
   前記第一の筐体部は、前記脈波検出センサを収容する第一のサブ筐体部と、第二のサブ筐体部と、を含み、
   前記筐体は、手首の円周方向に沿って巻き付け可能に構成され、前記第一のサブ筐体部と、前記第二の筐体部と、前記第二のサブ筐体部とが、前記円周方向に並んで連結された構造である脈波検出装置。
3. 請求項１記載の脈波検出装置であって、
   前記筐体は、手首の円周方向に沿って巻き付け可能に構成され、前記脈波検出センサを収容する前記第一の筐体部と前記第二の筐体部とが前記円周方向に並んで連結された構造である脈波検出装置。
4. 請求項３記載の脈波検出装置であって、
   前記第一の筐体部は、前記脈波検出センサを収容する第一のサブ筐体部と、第二のサブ筐体部と、を含み、
   前記第一のサブ筐体部と前記第二の筐体部とは前記円周方向に並べて連結されており、
   前記第二のサブ筐体部は、前記筐体の厚み方向において前記第二の筐体部の前記領域を除く部分の一部と重なっている脈波検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の脈波検出装置であって、
   前記筐体における前記領域には凹部が形成されている脈波検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載の脈波検出装置であって、
   前記第二の筐体部は、エラストマー、ゴム、又はスポンジにて構成されている脈波検出装置。

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