JP2019063308A - Organism-related information measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体の生体関連情報を推定する生体関連情報計測装置に関する。 The present invention relates to a living body related information measuring device which estimates living body related information of a subject.
脈拍数等の生体関連情報を計測する装置として、計測部位に光(赤外線光など)を照射して、その反射光によって生体関連情報を取得する装置がある。光を用いることで被検体に過大な負荷を与えることなく、短時間で生体関連情報を得ることができる。 As a device for measuring biological related information such as a pulse rate, there is a device which irradiates light (such as infrared light) to a measurement site and acquires biological related information by the reflected light. By using light, biorelevant information can be obtained in a short time without giving an excessive load to the subject.
特許文献1には、生体の末梢循環状態を測定するための装置が開示される。この装置は、生体の所定部位を加温する加温装置と、生体の所定部位に装着されて加温装置による加温が開始されたときにその所定部位に対する血液の増加量を光学的に検出する血液増加量検出装置と、血液増加量検出装置により検出された血液の増加量の変化を所定の時間軸に沿って経時的にグラフ表示する血液増加量表示手段と、を含んでいる。
この装置によれば、加温装置によりその所定部位が加温され、血液増加量検出装置により光学的に検出された血液増加量の変化が所定の時間軸に沿って経時的にグラフ表示される。 According to this apparatus, the predetermined part is heated by the heating device, and the change in the blood increase optically detected by the blood increase detector is displayed graphically over time along the predetermined time axis. .
生体関連情報を取得するにあたり、計測部位の血流循環が自然な状態であることが望まれる。しかし、例えば計測部位が冷えていて血流循環が悪くなっていると、精度の高い計測を行うことが困難となる。その一方、計測部位を直接加温すると、計測部位が必要以上に昇温されるおそれがあり、自然な血流循環に近い状態で計測できないという問題が生じる。 In order to acquire living body related information, it is desirable that the blood circulation of the measurement site is in a natural state. However, for example, when the measurement site is cold and the blood circulation is deteriorated, it is difficult to perform measurement with high accuracy. On the other hand, if the measurement site is directly heated, the temperature of the measurement site may be increased more than necessary, which causes a problem that measurement can not be performed in a state close to natural blood circulation.
本発明は、計測部位を自然な血流循環に近い状態にして精度の高い計測を行うことができる生体関連情報計測装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a living body related information measuring device capable of performing measurement with high accuracy by making a measurement site close to natural blood circulation.
本発明の一態様に係る生体関連情報計測装置は、被検体の計測部位に向けて所定波長の光を放出する発光部、および被検体を経由した光を受ける受光部を有する受発光部と、計測部位以外の非計測部位の温度を調整する温度調整部と、を備えたことを特徴とする。 A living body related information measuring device according to one aspect of the present invention includes a light emitting unit that emits light of a predetermined wavelength toward a measurement region of a subject, and a light emitting and receiving unit having a light receiving unit that receives light passing through the subject. And a temperature control unit configured to adjust a temperature of a non-measurement site other than the measurement site.
このような構成によれば、温度調整部による温度調整が計測部位に直接行われず、非計測部位に行われる。これにより、非計測部位の温度調整によって間接的に計測部位の温度調整が行われ、計測部位の自然な血流循環を得られるようになる。 According to such a configuration, the temperature adjustment by the temperature adjustment unit is not directly performed on the measurement site, but is performed on the non-measurement site. Thereby, the temperature control of the measurement site is indirectly performed by the temperature control of the non-measurement site, and natural blood circulation of the measurement site can be obtained.
上記生体関連情報計測装置において、受発光部と温度調整部との間に設けられた断熱部をさらに備えていてもよい。これにより、受発光部に近い計測部位と、温度調整が行われる非計測部位とが接近していても、温度調整部から計測部位へ直接熱が伝わることを阻止することができる。 The living body related information measurement apparatus may further include a heat insulating unit provided between the light emitting and receiving unit and the temperature control unit. As a result, even if the measurement site close to the light emitting / receiving unit is close to the non-measurement site to be subjected to temperature adjustment, direct heat transfer from the temperature adjustment unit to the measurement site can be prevented.
上記生体関連情報計測装置において、温度調整部は、化学的反応により発熱する第1発熱体、電気的作用により発熱する第2発熱体、および蓄熱体の少なくともいずれかを有していてもよい。これにより、化学的反応、電気的作用、蓄熱の少なくともいずれかによって非計測部位の温度調整をすることができる。 In the living body related information measuring device, the temperature control unit may have at least one of a first heating element that generates heat by a chemical reaction, a second heating element that generates heat by an electrical action, and a heat storage body. Thus, the temperature of the non-measurement site can be adjusted by at least one of the chemical reaction, the electrical action, and the heat storage.
上記生体関連情報計測装置において、受発光部が配置される第1基体と、温度調整部が配置され、第1基体とは直接熱が伝導しないように空間または遮熱部材を介して設けられる第2基体と、をさらに備えていてもよい。これにより、第1基体に配置される受発光部と、第2基体に配置される温度調整部との間で、熱の伝達経路を分離することができる。 In the living body related information measurement device, the first base on which the light emitting / receiving unit is disposed, and the temperature control unit are disposed, and provided via a space or a heat shielding member so as not to conduct heat directly with the first base. And two substrates may be further provided. Thus, the heat transfer path can be separated between the light emitting / receiving unit disposed on the first base and the temperature control unit disposed on the second base.
上記生体関連情報計測装置において、第1基体は遮光性を有する材料で構成されていてもよい。これにより、第1基体で透過および反射する光を抑制して、受発光部で検知する信号のノイズを低減させることができる。 In the living body related information measuring device, the first base may be made of a material having a light shielding property. Accordingly, it is possible to suppress the light transmitted and reflected by the first base, and to reduce the noise of the signal detected by the light emitting and receiving unit.
上記生体関連情報計測装置において、第1基体は計測部位を載置する凹部を有していてもよい。これにより、凹部に計測部位を載置して被検体を的確にホールドすることができる。 In the living body related information measurement device, the first base may have a recess on which the measurement site is placed. Thus, the measurement site can be placed in the recess and the subject can be held properly.
上記生体関連情報計測装置において、凹部は、深くなるに従い狭くなるテーパ形状を有していてもよい。これにより、計測部位を凹部に深く入れるに従い、被検体を確実にホールドすることができる。 In the above-mentioned living body related information measuring device, the recess may have a tapered shape which becomes narrower as it gets deeper. As a result, the subject can be reliably held as the measurement site is deeply inserted into the recess.
上記生体関連情報計測装置において、計測部位と受発光部との接触を検知する検知部をさらに備え、温度調整部は検知部で接触を検知した際に温度調整を開始するよう設けられていてもよい。これにより、計測部位と受発光部とが接触した際に温度調整を開始することができる。 The living body related information measuring apparatus further includes a detection unit that detects a contact between the measurement site and the light emitting and receiving unit, and the temperature adjustment unit is provided to start temperature adjustment when the detection unit detects the contact. Good. Thereby, temperature adjustment can be started when the measurement site and the light emitting and receiving unit come in contact with each other.
上記生体関連情報計測装置において、受発光部は、温度調整部での温度調整が開始されてから一定時間経過後に光の受発光を開始するよう設けられていてもよい。これにより、計測部位と受発光部とが接触して非計測部位の温度が調整され、一定時間経過後、計測部位が自然な血流循環になった状態で計測を行うことができる。 In the living body related information measuring device, the light emitting and receiving unit may be provided to start light emitting and receiving of light after a predetermined time has elapsed since the temperature adjustment by the temperature adjusting unit is started. As a result, the measurement site and the light emitting / receiving unit come into contact with each other to adjust the temperature of the non-measurement site, and after a predetermined time has elapsed, measurement can be performed in a state where the measurement site is in natural blood circulation.
上記生体関連情報計測装置において、受発光部による計測開始から計測終了までの所定の段階において、被検体に物理的作用を加える通知部をさらに備えていてもよい。これにより、発光部から光を放出し、受光部で被検体を経由した光を受けて計測を行う場合、通知部から被検体に物理的作用が加えられることで、計測開始から計測終了までの所定の段階を利用者に認識させることができる。 The living body related information measurement apparatus may further include a notification unit that applies a physical action to the object at a predetermined stage from the start of measurement by the light emitting / receiving unit to the end of measurement. Accordingly, when light is emitted from the light emitting unit and light is received by the light receiving unit via the subject to perform measurement, a physical action is applied to the subject from the notification unit, and thus, from the start of measurement to the end of measurement. The user can be made to recognize predetermined steps.
本発明によれば、計測部位を自然な血流循環に近い状態にして精度の高い計測を行うことができる生体関連情報計測装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a living body-related information measurement device capable of performing measurement with high accuracy by making a measurement site close to natural blood circulation.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。また、「上下」を示す記載は各部材間の相対的な位置関係を説明するために便宜的に用いているものであり、絶対的な位置関係を示すものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description of the members once described will be omitted as appropriate. Moreover, the description which shows "upper and lower" is used for convenience, in order to demonstrate the relative positional relationship between each member, and does not show an absolute positional relationship.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る生体関連情報計測装置を例示する模式斜視図である。
図2(a)および(b)は、センサモジュールを例示する模式図である。
図3は、センサモジュールの構成を例示するブロック図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the living body-related information measurement device according to the first embodiment.
FIGS. 2A and 2B are schematic views illustrating the sensor module.
FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the sensor module.
本実施形態に係る生体関連情報計測装置1は、例えば人体の皮膚(指など)に密着させて血液内の物質に関する情報の計測を行う装置である。本実施形態では、被検体Sの指Fの腹を計測部位として生体関連情報を推定する例を説明する。
The biological-related
図1に示すように、生体関連情報計測装置1は、センサモジュール10と、温度調整部20とを備える。センサモジュール10は、基板100に設けられた受発光部15と、基板100に設けられた制御部30とを備える。なお、本実施形態では基板100に制御部30が設けられているが、制御部30は外部機器に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 1, the living body related
本実施形態では、指(例えば、人差し指)Fの腹を受発光部15の受発光面10aに接触させて、受発光部15から指Fの腹に向けて所定波長の光を放出し、指Fを経由した光を受ける。この受けた光に基づいて生体関連情報を推定する。
In this embodiment, the belly of a finger (for example, index finger) F is brought into contact with the light emitting / receiving
温度調整部20は、計測部位以外の非計測部位の温度を調整する。本実施形態では、被検体Sの人差し指の腹を計測部位としているため、これ以外の部分、例えば手の中指、薬指、小指、掌などを温度調整部20によって温度調整している。温度調整部20には、化学的反応により発熱するもの(第1発熱体)、電気的作用により発熱するもの(第2発熱体)、および蓄熱体の少なくともいずれかが用いられる。
The
生体関連情報計測装置1において、センサモジュール10は第1基体SB1に配置され、温度調整部20は第2基体SB2に配置される。第1基体SB1および第2基体SB2はベース部SBの上に配置される。ベース部SBの上において、第1基体SB1と第2基体SB2とは互いに離間して配置される。このような配置により、本実施形態では、生体関連情報計測装置1に手を載せると、人差し指の腹がセンサモジュール10の上に載せられ、手の中指から外側の部分が温度調整部20の上に載せられるようになっている。センサモジュール10が配置される第1基体SB1は、少なくともセンサモジュール10が配置される部分について、遮光性を有する材料で構成されていることが好ましい。
In the living body related
温度調整部20が非計測部位を加温する場合、被検体Sの手のうちの人差し指以外の部分(温度調整部20の上に載せられた手の中指から外側の部分(中指、薬指、小指、掌など))が温められる。温度調整部20によって非計測部位が加温されると、この加温によって計測部位(例えば、人差し指)の血流が増すことになる。すなわち、非計測部位の加温によって計測部位を直接温めなくても血流が増加して、自然に血流循環が良くなる。
When the
生体関連情報計測装置1では、このように計測部位の血流循環が自然に良くなった状態でセンサモジュール10の受発光部15によって発光および受光を行う。これにより、計測部位を自然な血流循環に近い状態にして、高精度に生体関連情報を得ることができる。
In the living body related
生体関連情報計測装置1において、センサモジュール10と温度調整部20との間に断熱部60を設けてもよい。断熱部60は、温度調整部20の熱が計測部位へ伝わることを効果的に阻止する役目を果たす。例えば、第1基体SB1と第2基体SB2との間に設けられた隙間(空間)を断熱部60として利用する。この隙間によって、第1基体SB1に配置される受発光部15と、第2基体SB2に配置される温度調整部20との間で、熱の伝達経路を分離することができる。
In the living body related
また、この隙間に遮熱部材(図示せず)を埋め込んで断熱部60としてもよい。隙間に遮熱部材が埋め込まれていることで、隙間による段差が発生せず、手を載置しやすくなる。このように、第1基体SB1と第2基体SB2との間に空間または遮熱部材を設けることで、第1基体SB1と第2基体SB2との間で直接熱が伝導せず、温度調整部20による熱が直接センサモジュール10へ影響を与えることを抑制することができる。
Further, a heat shield member (not shown) may be embedded in the gap to form the
センサモジュール10を設ける第1基体SB1には凹部SB1hを設けてもよい。凹部SB1hは、計測部位である指Fを載置しやすいように指Fの膨らみが入るような凹み形状に設けられている。凹部SB1hは、深くなるに従い狭くなるテーパ形状を有していてもよい。これにより、計測部位を凹部SB1hに深く入れることで、被検体Sを確実にホールドすることができるようになる。
The concave portion SB1h may be provided in the first base body SB1 on which the
センサモジュール10には、通知部が設けられていてもよい。通知部は、受発光部15による計測開始から計測終了までの所定の段階において、被検体Sに物理的作用を加える部分である。本実施形態では、基板100の裏面側に通知部として押圧スイッチ210が設けられている。センサモジュール10と押圧スイッチ210とは筐体50に収納されている。センサモジュール10の受発光面10aが筐体50の表側に露出しており、基板100と筐体50の底部との間に押圧スイッチ210が配置される。
The
押圧スイッチ210はボタン210aを有する。ボタン210aは、押圧力が加わっていない状態では突出している。この突出しているボタン210aによってセンサモジュール10が筐体50内で支持された状態となる。センサモジュール10の受発光面10aを上から押圧すると、この押圧力によって押圧スイッチ210のボタン210aが押し込まれる。このボタン210aが押し込まれた分だけセンサモジュール10は筐体50内に押し込まれる。
The
押圧スイッチ210のボタン210aが押し込まれる際、物理的作用の一例としてクリック感が発生する。このクリック感が被検体Sに伝わることになる。クリック感によって利用者は計測に適した押圧力になったことや、計測が開始されたことを感覚的に認識することができる。
When the
(センサモジュールのブロック構成)
図3に示すように、センサモジュール10は、一対の発光部11と、一対の発光部11の間に設けられた受光部12とを有する受発光部15を備える。センサモジュール10には、制御部30および入出力インタフェース部14が設けられていてもよい。また、センサモジュール10には温度測定部40が設けられていてもよい。
(Block configuration of sensor module)
As shown in FIG. 3, the
発光部11は、発光波長が806nm以上855nm以下の第1近赤外光を含む光を発光する第1発光素子11a1を含む。また、発光部11は、発光波長が755nm以上765nm以下、好ましくは758nm以上762nm以下の第2近赤外光を含む光を発光する第2発光素子11a2を含んでいてもよい。第1発光素子11a1および第2発光素子11a2は、発光ダイオード素子やレーザ素子である。なお、本実施形態では発光部11から第1近赤外光および第2近赤外光を放出するよう構成されるが、少なくとも第1近赤外光を放出するよう構成されていればよい。
The
受光部12は、発光部11から放出され被検体Sの血管を流れる血液を経由した第1近赤外光を受けて電気信号に変換する受光素子12aを有する。受光素子12aは、例えばフォトダイオードである。本実施形態では、受光素子12aは第1近赤外光のほか、第2近赤外光も受光して、その受光量に応じた電気信号を出力する感度を有する。
The
発光部11と受光部12とは一体となって受発光部15を構成している。センサモジュール10は、受発光部15(発光部11および受光部12)、制御部30、温度測定部40および入出力インタフェース部14をパッケージ化したものであってもよい。
The
発光部11は、第1発光素子11a1および第2発光素子11a2をそれぞれ駆動するドライブ回路11bを有する。また、受光部12は、受光素子12aが出力する受光信号を増幅する増幅回路12bを有する。これらの回路はチップ化されていてもよい。
The
制御部30は、マイクロコンピュータで構成されている。制御部30は、発光部11のドライブ回路11bにタイミング信号を送信して、第1発光素子11a1および第2発光素子11a2から近赤外光を発するように制御することができる。また、制御部30は、演算部31、メモリ32およびタイマー33を有する。
The
制御部30は、内蔵のアナログ−デジタル変換回路を用いて、受光部12の増幅回路12bから出力された増幅後の受光信号を処理可能なデジタル形式の信号情報に変換する。演算部31は、この変換された信号情報に基づいて、被検体Sの血管内を通る血液に関する情報を推定する。
The
メモリ32は、推定した生体関連情報など、各種のデータを記憶する。タイマー33は、センサモジュール10の動作時間、すなわち生体関連情報の推定開始からの動作時間を計測する。入出力インタフェース部14は、センサモジュール10の外部との情報の入出力を行う。入出力インタフェース部14には、コネクタや、外部機器(表示装置、記憶装置、ネットワーク)との通信を行う通信手段(無線通信、有線通信)などが含まれる。
The
このような構成を備えたセンサモジュール10において、例えば、第1近赤外光を用いた計測では、被検体Sの血管内を通る血液のヘマトクリット(Hct)、血流の拍動、血流量、流速などを得ることができる。また、第1近赤外光および第2近赤外光の両方を用いた計測では、血中ヘモグロビン変化(Hb変化量)、血中酸素比率変化(酸素度)などを得ることができる。
In the
ここで、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの吸光度は波長805nmにおいて等しく、波長805nmよりも長波長では酸素化ヘモグロビンの吸光度が脱酸素化ヘモグロビンの吸光度よりも大きく、波長805nmよりも短波長では酸素化ヘモグロビンの吸光度が脱酸素化ヘモグロビンの吸光度よりも小さくなる。したがって、波長806nm以上855nm以下の第1近赤外光を含む光、好ましくは第1近赤外光の波長域に発光ピークを有する光を用いることで、酸素化ヘモグロビンを優先的に測定することができる。 Here, the absorbances of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin are equal at a wavelength of 805 nm, and the absorbance of oxygenated hemoglobin is larger than the wavelength of 805 nm than the absorbance of deoxygenated hemoglobin, and is shorter than a wavelength of 805 nm The absorbance of the converted hemoglobin is smaller than the absorbance of the deoxygenated hemoglobin. Therefore, oxygenated hemoglobin is preferentially measured by using light including first near infrared light having a wavelength of 806 nm or more and 855 nm or less, preferably light having a light emission peak in the wavelength range of the first near infrared light. Can.
そして、ヘモグロビンの量からヘマトクリット(Hct)を計測できることになる。本実施形態に係るセンサモジュール10を用いた計測では、ヘマトクリット(Hct)を±1%以下の精度で計測することができる。また、センサモジュール10では10ミリ秒程度のサンプリングレートで計測できるため、血液に関する情報を連続的に得ることができる。
And hematocrit (Hct) can be measured from the amount of hemoglobin. In measurement using the
また、波長805nmよりも短波長の光を含む光により測定を行うと、脱酸素化ヘモグロビンを優先的に測定することができる。そのような光として、波長755nm以上765nm以下(好ましくは758nm以上762nm以下)の第2近赤外光を含む光が例示され、第2近赤外光の波長域に発光ピークを有する光が好ましい光として例示される。そして、第1近赤外光を含む光による測定結果および第2近赤外光を含む光による測定結果から、血中酸素比率変化(酸素度)またはこれに関連する情報を導き出すことが可能である。 In addition, when measurement is performed using light containing light having a wavelength shorter than 805 nm, deoxygenated hemoglobin can be measured preferentially. As such light, light including second near infrared light having a wavelength of 755 nm to 765 nm (preferably 758 nm to 762 nm) is exemplified, and light having an emission peak in the wavelength range of the second near infrared light is preferable. It is illustrated as light. And, from the measurement result by the light including the first near-infrared light and the measurement result by the light including the second near-infrared light, it is possible to derive the blood oxygen ratio change (oxygen degree) or information related thereto is there.
例えば、第1近赤外光を用いた計測では、被検体Sの血管内を通る血液のヘマトクリット(Hct)、血流の拍動、血流量、流速などを得ることができる。また、第1近赤外光および第2近赤外光の両方を用いた計測では、血中ヘモグロビン変化(Hb変化量)、血中酸素比率変化(酸素度)などを得ることができる。 For example, in measurement using the first near-infrared light, hematocrit (Hct) of blood passing through the blood vessel of the subject S, pulsation of blood flow, blood flow volume, flow velocity, and the like can be obtained. Further, in measurement using both the first near infrared light and the second near infrared light, it is possible to obtain blood hemoglobin change (Hb change amount), blood oxygen ratio change (oxygen degree), and the like.
温度測定部40は、被検体Sなどの温度を測定する。測定した被検体Sの温度が所定の閾値を超えた場合、制御部30は発光部11からの光の放出を停止したり、計測を停止したりする。タイマー33は、計測開始からの時間(計測時間)をカウントする。タイマー33によってカウントした計測時間が所定の閾値を超えた場合、制御部30は計測を停止するなどの処理を行う。
The
図4(a)および(b)は、計測動作を例示する模式断面図である。
図4(a)には押圧前の状態が示され、図4(b)には押圧後の状態が示される。
図示する例では、生体関連情報計測装置1に指(例えば、人差し指)Fを押し当てて計測を行っている。
FIGS. 4A and 4B are schematic cross-sectional views illustrating the measurement operation.
FIG. 4 (a) shows the state before pressing, and FIG. 4 (b) shows the state after pressing.
In the illustrated example, the measurement is performed by pressing a finger (for example, a forefinger) F on the living body related
図4(a)に示すように、指Fをセンサモジュール10の受発光面10aに軽く接触させた状態では、押圧スイッチ210のボタン210aは押し込まれない。ボタン210aが押し込まれないと、動作モードは変化しない。例えば、計測は開始されない。
As shown in FIG. 4A, when the finger F is in light contact with the light emitting / receiving
図4(b)に示すように、指Fをセンサモジュール10の受発光面10aに所定の力で押圧すると、押圧スイッチ210のボタン210aが押し込まれ、センサモジュール10も筐体50内に押し込まれる。ボタン210aが押し込まれることで押圧スイッチ210が閉状態になり、動作モードが変化する。例えば、センサモジュール10による計測が開始される。
As shown in FIG. 4B, when the finger F is pressed against the light emitting / receiving
この際、押圧スイッチ210のボタン210aの押し込みでクリック感が発生し、このクリック感が指Fに伝わる。これにより、被検者は指Fに伝わるクリック感によって動作モードが変化したこと(例えば、計測が開始されたこと)を認識することができる。言い換えると、指Fにクリック感が伝わらない状態では受発光面10aへの指Fの押圧力が足りていないことが分かり、被検者はクリック感を得られるまで指Fを押し当てることになる。
At this time, when the
クリック感を得られる押圧力は押圧スイッチ210によって決定される。この押圧力は、指Fの腹と受発光面10aとの密着力が計測に適した力となっている。これにより、クリック感を得られるまで指Fを押し付けると、指Fと受発光面10aとが計測に適した状態で密着し、受光部12で取り込んだ光から高精度に生体関連情報を推定することができるようになる。
The pressing force at which the click feeling can be obtained is determined by the
本実施形態に係る生体関連情報計測装置1では、押圧スイッチ210を検知部として利用してもよい。指Fによってボタン210aが押し込まれ、押圧スイッチ210が閉状態になった段階で計測部位が受発光部15と接触したことを検知する。そして、押圧スイッチ210が閉状態になった際、温度調整部20での温度調整を開始するよう制御部30で制御してもよい。これにより、計測部位と受発光部15とが接触した際に温度調整が開始される。計測部位と受発光部15とが接触するまで温度調整部20の動作を停止しておけば、消費電力の低減を図ることができる。
In the living body related
また、押圧スイッチ210が閉状態になって温度調整部20での温度調整を開始した後、一定時間経過後に発光部11からの光の放出および受光部12での受光を開始するよう制御部30で制御してもよい。これにより、計測部位と受発光部15とが接触して非計測部位の温度が調整され、一定時間経過後、計測部位が自然な血流循環になった状態で生体関連情報の計測を行うことができる。
In addition, after the
なお、上記では、押圧スイッチ210を検知部として利用する例を示したが、押圧スイッチ210とは別に、計測部位(例えば、指F)が受発光部15と接触したこと、または接近したことを検知するセンサを設けておき、このセンサを検知部として利用するようにしてもよい。
In the above, an example in which the
例えば、受発光面10aにセンサを設けておき、指Fが受発光面10aに接触したことをセンサで検知するようにする。この段階で温度調整部20での温度調整を開始する。その後、指Fが押圧スイッチ210のボタン210aを押し込んでクリック感を発生させた段階で、受発光部15による受発光を開始し、計測を行う。
For example, a sensor is provided on the light emitting and receiving
これにより、指Fが受発光面10aに触れるとすぐに温度調整部20が動作し、非計測部位の温度調整を行う。その後、指Fの押圧力によってボタン210aが押し込まれ、クリック感が発生した状態で受発光および計測を開始する。計測を行う段階では、既に非計測部位の温度調整が開始されており、計測部位は自然な血流循環となっている。そして、計測を開始する際にはクリック感が得られる押圧力で計測部位と受発光面10aとが密着しているため、自然な血流循環と計測に適した押圧力とにより、高精度に生体関連情報を取得することができる。
Thereby, as soon as the finger F touches the light emitting / receiving
図5(a)〜(c)は、計測脈拍の例を示す図である。
図5(a)〜(c)には、指先を計測部位としてセンサモジュール10によって計測した脈波が示される。図5(a)〜(c)における横軸は時間であり、縦軸は心拍の振れ値である。
5 (a) to 5 (c) are diagrams showing an example of a measured pulse.
The pulse wave measured by the
図5(a)には、計測部位である指先が冷えた状態(加熱なし)で計測した脈波が示される。指先が冷えているため、計測開始(時間0)から時間t1まで虚脈状態になっており、生体関連情報の推定は困難となっている。 The pulse wave measured in the state (without heating) in which the finger which is a measurement part has cooled is shown by Fig.5 (a). Since the fingertip is cold, it has become a virtual vein from the start of measurement (time 0) to time t1, and it is difficult to estimate living body related information.
図5(b)には、非計測部位を加温した状態で計測した脈波が示される。非計測部位を加温することで、計測部位である指先の血流循環が良くなる。時間t2から時間t3はこの状態での脈波である。時間t2から時間t3に示す脈波であれば、生体関連情報の推定が可能である。この結果から、指先を直接加温せず、非計測部位を加温することで計測部位である指先の血流循環が改善され、生体関連情報の推定を行うことが可能となることが分かる。 The pulse wave measured in the state which heated the non-measurement site | part is shown by FIG.5 (b). By heating the non-measurement site, blood flow circulation of the fingertip which is the measurement site is improved. The time t2 to the time t3 are pulse waves in this state. If it is a pulse wave shown from time t2 to time t3, estimation of living body related information is possible. From this result, it is understood that blood flow circulation of the fingertip which is the measurement site is improved by heating the non-measurement site without directly heating the fingertip, and it becomes possible to estimate living body related information.
図5(c)には、非計測部位を加温し、さらに計測部位を受発光面10aに押圧した状態で計測した脈波が示される。押圧した状態とは、例えば押圧スイッチ210のボタン210aをクリック感が発生するまで押し込んだ状態である。時間t4から時間t5に示す脈波のように、非計測部位を加温し、さらに計測部位を受発光面10aに押圧することで、計測部位である指先の血流循環の改善および計測に適した押圧力が得られ、脈波が安定することが分かる。これにより、図5(b)に示す脈波よりもさらに高精度に生体関連情報の推定を行うことが可能となる。
The pulse wave measured in the state which heated the non-measurement site | part, and also pressed the measurement site | part to the light emission /
(第2実施形態)
図6は、第2実施形態に係る生体関連情報計測装置を例示する斜視図である。
本実施形態に係る生体関連情報計測装置1Bは、被検体Sの1本の指Fにセンサモジュール10と温度調整部20とを配置できる構成になっている。センサモジュール10は、第1基体SB1として一部に開口H1hが設けられた円筒型の第1保持部H1に配置されている。また、温度調整部20は、第2基体SB2として一部に開口H2hが設けられた円筒型の第2保持部H2に設けられている。
Second Embodiment
FIG. 6 is a perspective view illustrating the living body-related information measurement device according to the second embodiment.
The living body related
指Fの先側を第1保持部H1の開口H1hから差し込むことで、指先にセンサモジュール10が配置されることになる。また、指Fの付け根側を第2保持部H2の開口H2hから差し込むことで、第1保持部H1とは離間して第2保持部H2が取り付けられる。
By inserting the tip side of the finger F from the opening H1h of the first holding unit H1, the
第1保持部H1と第2保持部H2とは互いに独立していてもよいし、空間を介して設けられていてもよいし、間に断熱部60を介して連結していてもよい。すなわち、第1保持部H1と第2保持部H2とは互いに直接熱が伝導しないように設けられる。このような第1保持部H1および第2保持部H2を指Fに取り付けることで、指Fにセンサモジュール10および温度調整部20を取り付けた状態を維持することができる。したがって、利用者はセンサモジュール10および温度調整部20によって動作に制限を受けず、センサモジュール10および温度調整部20を身に付けた状態で動き回ることもできる。
The first holding unit H1 and the second holding unit H2 may be independent of each other, may be provided via a space, or may be connected via a
また、図6に示す例では、同じ指Fの付け根部分を非計測部位として温度調整し、ここを温度調整することで計測部位である指先の血流循環の改善を図っている。したがって、血流循環が改善された指先で高精度な生体関連情報の計測を行うことができる。 Moreover, in the example shown in FIG. 6, temperature adjustment is performed with the same root portion of the finger F as a non-measurement site, and temperature adjustment is performed here to improve the blood flow circulation of the fingertip which is the measurement site. Therefore, highly accurate measurement of bio-related information can be performed with a fingertip whose blood circulation is improved.
また、第1保持部H1と第2保持部H2とが互いに独立している場合には、第1保持部H1および第2保持部H2をそれぞれ異なる指Fに取り付けてもよい。 Moreover, when the first holding unit H1 and the second holding unit H2 are independent of each other, the first holding unit H1 and the second holding unit H2 may be attached to different fingers F, respectively.
以上説明したように、本実施形態によれば、計測部位について直接温度調整することなく自然な血流循環に近い状態にすることができ、精度の高い計測を行うことが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to achieve a state close to natural blood circulation without directly adjusting the temperature of the measurement site, and to perform measurement with high accuracy.
なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、温度調整部20では非計測部位の加温を行う例を示したが、非計測部位の冷却を行ってもよい。また、温度調整部20は、センサモジュール10と隣り合う一方側だけでなく、左右両側に設けられていてもよい。また、前述の説明では被検体Sとして指Fの例を示したが、指F以外の部位(例えば、手首、腕、足首、胴、首、頭)であってもよい。また、前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to these examples. For example, although the example which heats a non-measurement site | part was shown in the
1,1B…生体関連情報計測装置
10…センサモジュール
10a…受発光面
11…発光部
11a1…第1発光素子
11a2…第2発光素子
11b…ドライブ回路
12…受光部
12a…受光素子
12b…増幅回路
14…入出力インタフェース部
15…受発光部
20…温度調整部
30…制御部
31…演算部
32…メモリ
33…タイマー
40…温度測定部
50…筐体
60…断熱部
100…基板
210…押圧スイッチ
210a…ボタン
F…指
H1…第1保持部
H1h…開口
H2…第2保持部
H2h…開口
S…被検体
SB…ベース部
SB1…第1基体
SB1h…凹部
SB2…第2基体
1, 1B: living body related information measuring device 10:
Claims (10)
前記計測部位以外の非計測部位の温度を調整する温度調整部と、
を備えた生体関連情報計測装置。 A light emitting / receiving unit having a light emitting unit for emitting light of a predetermined wavelength toward a measurement region of a subject, and a light receiving unit for receiving the light passing through the subject;
A temperature adjustment unit that adjusts the temperature of a non-measurement site other than the measurement site;
Biological related information measurement device equipped with
前記温度調整部が配置され、前記第1基体とは直接熱が伝導しないように空間または遮熱部材を介して設けられる第2基体と、
をさらに備えた請求項1〜3のいずれか1つに記載の生体関連情報計測装置。 A first base on which the light emitting and receiving unit is disposed;
A second base provided with the temperature control unit and provided via a space or a heat shielding member so that heat is not conducted directly to the first base;
The living body related information measuring device according to any one of claims 1 to 3, further comprising
前記温度調整部は前記検知部で前記接触を検知した際に温度調整を開始する、請求項1〜7のいずれか1つに記載の生体関連情報計測装置。 It further comprises a detection unit that detects contact between the measurement site and the light emitting / receiving unit
The living body-related information measurement device according to any one of claims 1 to 7, wherein the temperature adjustment unit starts temperature adjustment when the detection unit detects the contact.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017192567A JP2019063308A (en) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Organism-related information measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017192567A JP2019063308A (en) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Organism-related information measurement device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=66338545
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021069613A (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 国立大学法人九州大学 | Biological information measurement device and biological information measurement program |
KR102610036B1 (en) * | 2023-01-16 | 2023-12-06 | 주식회사 뷰텔 | A non-invasive glucose measurement device comprising a pressure sensor |
-
2017
- 2017-10-02 JP JP2017192567A patent/JP2019063308A/en active Pending
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