JP2597777Y2 - 脈波検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は生体の動脈から圧脈波を
検出する脈波検出装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】生体に押圧される押圧面に凸部が形成さ
れ、その凸部の先端面に動脈から発生する圧脈波を検出
するための圧力検出素子が設けられた形式の脈波検出装
置が知られている。例えば、実開平１−１２６２０５号
公報に記載されたものがそれである。かかる脈波検出装
置により脈波の検出が行われる生体の動脈の近傍には腱
や骨が位置している場合が多いので、上記のように押圧
面から突き出された凸部の先端面に圧力検出素子を設け
ることにより、腱や骨にそれ程邪魔されないで動脈を適
切に押圧することができる特徴がある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記脈波の
検出に際しては、動脈内の圧力と可及的に近似した圧力
を検出することを目的として、動脈壁の一部に平坦部が
形成されるように押圧する最適押圧条件を維持すること
が求められる場合がある。このため、体表面から浅い位
置の動脈に対して適切に押圧できるように凸部の突出し
量を比較的小さく設定すると、体表面から深い位置の動
脈に対しては、押圧面と腱や骨との干渉のために過大な
押圧力にて押圧する必要が生じて苦痛を与えることにな
るだけでなく、最適押圧条件を実現できない場合もあ
る。反対に体表面から深い位置の動脈に対して適切に押
圧できるように凸部の突出し量を比較的大きく設定する
と、体表面から浅い位置の動脈に対しては、極めて弱い
押圧力にて凸部を押圧することとなり且つ凸部の周囲の
押圧面が体表面から浮いた状態となるため、凸部の押圧
姿勢が不安定となって脈波を安定して検出できなくな
る。すなわち、生体の動脈の皮膚表面からの深さ位置に
は大きな個人差が存在するため、一定の突出し寸法を有
する凸部を備えた脈波検出装置を用いると、苦痛を与え
たり、最適押圧条件を実現できなかったり、あるいは脈
波を安定して検出できない場合があったのである。

【０００４】これに対し、本出願人が先に出願して公開
された実開平３−１１４２０７号公報に記載されている
ように、上記凸部と略同等以上の高さを有して圧縮変形
可能なゴム等の軟質弾性部材をその凸部の周囲に設けれ
ば、凸部で動脈を押圧する際には、軟質弾性部材の圧縮
変形に基づいて、動脈の体表面からの深さ位置に応じて
凸部を軟質弾性部材の表面から適当に突き出すことがで
きるため、上記の問題を好適に解決できると考えられ
る。

【０００５】しかし、この場合においても、未だ解決す
べき問題を有している。すなわち、上記ゴム等の軟質弾
性部材は、荷重と弾性圧縮変形量との間のばね特性が非
線形であることから、体表面から深い位置の動脈を押圧
する場合においては、その動脈の深さに応じて軟質弾性
部材の圧縮変形量が充分に得られなくて押圧力が比較的
大きくなる場合があり、これにより、生体に苦痛を与え
るのを必ずしも好適に防止できない場合があるのであ
る。しかも、このような軟質弾性部材は、押圧されたと
きに力が加えられた部分が優先的に圧縮変形させられる
ために、脈波検出装置が傾いて凸部の進行方向が安定せ
ず、目的の動脈を確実に押圧することができないのであ
る。

【０００６】本考案は以上の事情を背景として為された
ものであって、その目的とするところは、先端面に圧力
検出素子が設けられた凸部を有する押圧面を体表面の動
脈上に押圧することにより圧脈波を検出する際に、動脈
の体表面からの深さ位置に拘わらず、目的の動脈を確実
に押圧し得、最適押圧条件を確実に実現し得かつ圧脈波
を安定して検出し得ると共に生体に苦痛を与えることの
ない脈波検出装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本考案の要旨とするところは、生体に押圧される押
圧面に凸部が形成され、その凸部の先端面に動脈から発
生する圧脈波を検出するための圧力検出素子が設けられ
た形式の脈波検出装置であって、(a) 前記凸部を間にし
て前記押圧面上にそれぞれ配置されその凸部側に位置す
る基端部において互いに平行な２軸線回りの回動可能に
設けられた一対の当接部材と、(b) 前記一対の当接部材
の基端部を作動的に連結することにより、それら一対の
当接部材の一方と他方の回動角度を略同等とする連結装
置と、(c) 両端部が前記一対の当接部材の間に掛け止め
られ、常には両当接部材を前記押圧面から離隔する回動
方向へ付勢すると共に、その両端部を結ぶ直線に前記２
軸線が接近する程それら当接部材を前記押圧面から離隔
させる方向の付勢力を減少させるスプリングとを含むこ
とにある。

【０００８】

【作用および考案の効果】このように構成された脈波検
出装置によれば、一対の当接部材が、凸部を間にして押
圧面上にそれぞれ配置され、その凸部側に位置する基端
部において互いに平行な２軸線回りの回動可能に設けら
れており、且つ、両当接部材は、一方の回動角度と他方
の回動角度が略同等となるように作動的に連結されてい
る一方、両当接部材にはスプリングの両端部がそれぞれ
掛け止められており、このスプリングにより常には両当
接部材が押圧面から離隔する回動方向へ付勢される。し
たがって、圧脈波を検出すべく凸部にて動脈を押圧する
押圧状態においては、その動脈の近傍に位置する腱や骨
に両当接部材が押圧されてスプリングの付勢力に抗して
押圧面側へ回動させられることにより、両当接板部の前
記他端部から凸部が適当に突き出される。すなわち、押
圧面からの凸部の高さを従来よりも大きく設定すること
により、体表面から深い位置の動脈に対しては、押圧面
と腱や骨との干渉がなく、両当接板部の押圧面側への回
動により押圧力を過大に高めなくても最適押圧条件が得
られるため、生体に苦痛を与えることが好適に防止され
ると共に最適押圧条件を確実に実現し得る。また、体表
面から浅い位置の動脈に対しては、スプリングにて押圧
面から離隔する方向へ付勢される両当接板部が腱や骨に
押圧されて凸部の押圧姿勢が安定となるため、圧脈波を
安定して検出し得る。

【０００９】また、スプリングの両端部を結ぶ直線に前
記２軸線が近づくほど、当接部材を前記押圧面から離隔
させる方向の付勢力が減少させられるので、体表面から
深い位置の動脈を凸部で押圧する場合において、スプリ
ングの上記付勢力に起因して最適な押圧力が不要に増大
するのを好適に防止し得るため、生体に苦痛を与えるの
を一層好適に防止し得る。

【００１０】しかも、両当接部材が連結装置によって作
動的に連結されているので、当接部材の一方と他方の回
動角度は略同等となり、脈波検出装置の姿勢が安定し
て、その傾きが防止され、凸部の進行方向が安定し、確
実に目的の動脈を押圧することが可能である。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１２】図２は、本考案の一実施例である脈波検出
装置の一例の使用状態を示す断面図である。図におい
て、１０は有底角筒形状を成すハウジングであり、その
開口端が人体の体表面１２に対向する状態でバンド１４
により手首に着脱可能に取り付けられるようになってい
る。ハウジング１０の内部には、ダイヤフラム１６を介
して脈波センサ１８がハウジング１０の開口端からの突
出し可能に設けられており、これらハウジング１０とダ
イヤフラム１６とによって圧力室２０が形成されてい
る。この圧力室２０には、空気ポンプ２２から調圧弁２
４を経て圧力エア等の圧力流体が供給されるようになっ
ており、これにより、脈波センサ１８はその圧力室２０
内の圧力に応じた押圧力で体表面１２に押圧されるよう
になっている。

【００１３】上記脈波センサ１８は、図１乃至図３に示
すように、例えばポリカーボネート等の樹脂製のケース
２６と、そのケース２６内に一体的に取り着けられ、ケ
ース２６の一面２８の中央部から突き出した第１凸部３
０と、ケース２６の他面３２の中央部に突設された第２
凸部３４とを備えており、第２凸部３４においてダイヤ
フラム１６に一体的に取り着けられていると共に、第１
凸部３０の先端面３６から体表面１２側へ突き出される
ようになっている。第１凸部３０の先端面３６には、半
導体感圧素子等の複数の圧力検出素子３８が例えば０．
３mm間隔で橈骨動脈４０を横断する方向に配列されてい
る。脈波センサ１８は、その第１凸部３０の先端面３６
において体表面１２の橈骨動脈４０上に押圧されること
により、橈骨動脈４０から発生して体表面１２に伝達さ
れる圧力振動波すなわち圧脈波を検出する。脈波センサ
１８から出力された電気信号、すなわち圧脈波を表す脈
波信号ＳＭは制御装置４２に供給される。本実施例にお
いては、上記一面２８が押圧面に相当する。

【００１４】制御装置４２は、マイクロコンピュータを
有して構成されており、予め記憶されたプログラムに従
って入力信号を処理し、調圧弁２４へ駆動信号ＳＤを出
力して圧力室２０内の圧力を調節する一方、その圧力室
２０内の徐速昇圧過程で逐次採取される脈波信号ＳＭに
基づいて、橈骨動脈４０の壁の一部が平坦となる圧力室
２０の圧力すなわち脈波センサ１８の最適押圧力を決定
すると共に各圧力検出素子３８のうちの最大振幅の信号
を出力する素子を橈骨動脈４０の中心真上に位置するア
クティブ素子として決定し、調圧弁２４を脈波センサ１
８の最適押圧力を維持するように制御しつつアクティブ
素子から逐次採取される脈波信号ＳＭに基づいて圧脈波
を検出し且つ表示記録信号ＳＩを出力して検出した圧脈
波を表示・記録装置４４に表示させ且つ記録させる。上
記のように橈骨動脈４０の中心真上に位置する圧力検出
素子３８により検出される圧脈波は、橈骨動脈４０の壁
の弾性力（張力）の影響を殆ど受けていないと考えられ
ることから、橈骨動脈４０内の圧力すなわち血圧の変動
波としてその波形が表示されることとなる。

【００１５】上記ケース２６には、例えばポリプロピレ
ン等の樹脂から成り、脈波センサ１８の第１凸部３０の
周囲に配置されてその第１凸部３０により体表面１２の
橈骨動脈４０上を押圧する際にその体表面１２に押圧状
態で当接させられる一対の当接部材４６がネジ４８によ
り取り付けられている。一対の当接部材４６は、図１、
図３および図４に示すように、全体としてＵ字状を成し
た当接板部５０とその外側両端部に一部が歯車状を成し
た一対の係合部５２をそれぞれ備え、その係合状態にお
いて矩形枠状を成して、中央部に形成される穴５４から
脈波センサ１８の第１凸部３０が突き出されるように構
成されている。また、一対の当接部材４６は、それぞれ
を取り付けている上記ネジ４８の軸心を結ぶ線を回動中
心線として回動可能にされている。また、係合部５２
は、上記取り付け状態において前記歯車状部が互いに噛
み合い、一対の当接板部５０と一面２８とのそれぞれ成
す角、すなわち一対の当接部材４６の回動角度が常に略
等しい状態で係合しているように形成されている。本実
施例においては、上記係合部５２が連結装置に相当す
る。

【００１６】一方、ケース２６の図３における上下に位
置する両側面には、上記係合部５２の図１における上方
への突部を収納する凹部５６がそれぞれ設けられてお
り、凹部５６の壁面５８と係合部５２の背面６０との当
接に基づいて、当接部材４６の係合部５２と反対側の端
部のケース２６から離隔する方向の一定限度以上の回動
が阻止されるようになっており、当接部材４６は、ケー
ス２６の一面２８と密着する図１に示す第１回動位置
と、当接部材４６の上記端部の上記一面２８からの高さ
位置が脈波センサ１８の第１凸部３０の先端面３６より
も比較的高い、図１において一点鎖線で示す第２回動位
置との間で回動できるようになっている。

【００１７】上記当接部材４６は、図１および図３に示
す一対のＣ字状スプリング６２によりケース２６の一面
２８から離隔する回動方向へ付勢されるようになってい
る。当接部材４６の一対の係合部５２の内側に位置する
部分であって且つケース２６と対向する面には、一対の
スプリング係合部６４，６６がそれぞれ設けられてお
り、それらスプリング係合部６４，６６にＣ字状スプリ
ング６２の両端部がそれぞれ係合させられている。Ｃ字
状スプリング６２は、ケース２６の一面２８に設けられ
た一対の幅狭の凹所６８内にそれぞれ収容されており、
当接部材４６の回動に伴って当接板部５０と共に図１に
おいて上下方向に移動させられるようになっている。上
記当接部材４６の図１に示す第１回動位置においては、
当接部材４６の回動中心線はＣ字状スプリング６２の両
端部を結ぶ直線上に略位置させられるようになってお
り、これにより、上記第１回動位置においては、Ｃ字状
スプリング６２による当接板部５０をケース２６から離
隔させる方向の付勢力は略零となると共に、当接板部５
０に対するケース２６側への押圧力が解除されたときに
は自動的に上記第２回動位置まで復帰し得るようになっ
ている。

【００１８】上記Ｃ字状スプリング６２のばね定数、Ｃ
字状スプリング６２の両端部間の間隔、および上記第２
回動位置における当接部材４６の係合部５２と反対側の
端部と第１凸部３０の先端面３６との第１凸部３０高さ
方向の相対位置等は、橈骨動脈４０が体表面１２から浅
い場合には当接板部５０がＣ字状スプリング６２の付勢
力に従って腱７０および橈骨７２に体表面１２上から押
圧されて脈波センサ１８が安定な姿勢で最適押圧状態に
維持され得、しかも、橈骨動脈４０が体表面１２から深
い場合には腱７０および橈骨７２に体表面１２上から当
接している当接板部５０がＣ字状スプリング６２の付勢
力に抗してケース２６側へ押されて圧力室２０内の圧力
をそれ程高めなくても第１凸部３０により橈骨動脈４０
の一部が平坦となるまで適切に押し潰され得るように決
定されている。具体的には、Ｃ字状スプリング６２は、
例えば、０．２mm〜０．６mm程度の線径を有するばね用
ステンレス鋼ＳＵＳ３０４製の線材にて構成されてい
る。

【００１９】このように本実施例によれば、脈波センサ
１８の第１凸部３０の周りにおいて一面２８上に設けら
れた一対の当接部材４６が、互いに平行な２軸線回りの
回動可能に設けられている一方、両当接部材４６間に掛
け止められた一対のＣ字状スプリング６２により常には
両当接板部５０がケース２６から離隔する回動方向へ付
勢される。したがって、圧脈波を検出すべく脈波センサ
１８の第１凸部３０にて橈骨動脈４０を押圧する押圧状
態においては、両当接板部５０が腱７０や橈骨７２に押
圧されてＣ字状スプリング６２の付勢力に抗してケース
２６側へ回動させられることにより、当接部材４６の係
合部５２と反対側の端部から第１凸部３０が適当に突き
出される。すなわち、ケース２６の一面２８からの第１
凸部３０の高さを従来よりも大きく設定することによ
り、体表面１２から深い位置の橈骨動脈４０に対して
は、ケース２６の一面２８と腱７０や橈骨７２との干渉
がなく、両当接板部５０のケース２６側への回動により
押圧力を過大に高めなくても最適押圧条件が得られるた
め、生体に苦痛を与えることが好適に防止されると共に
最適押圧条件を確実に実現することができる。また、体
表面１２から浅い位置の橈骨動脈４０に対しては、Ｃ字
状スプリング６２にてケース２６から離隔する方向へ付
勢される両当接板部５０が腱７０や橈骨７２に押圧され
て脈波センサ１８の第１凸部３０の押圧姿勢が安定とな
るため、圧脈波を安定して検出することができる。

【００２０】また、Ｃ字状スプリング６２は当接部材４
６の回動に伴って図１および図２において上下方向に移
動させられると共に、当接部材４６の第１回動位置では
Ｃ字状スプリング６２の両端部を結ぶ直線上に当接部材
４６の回動中心線が略位置させられるので、第１凸部３
０を橈骨動脈４０に押圧する際におけるＣ字状スプリン
グ６２による当接板部５０をケース２６から離隔させる
方向の付勢力は、当接部材４６が第２回動位置から第１
回動位置へ回動させられるに伴って漸減し且つその第１
回動位置においては略零となることから、体表面１２か
ら深い位置の橈骨動脈４０を第１凸部３０で押圧する場
合において、Ｃ字状スプリング６２の上記付勢力に起因
して最適な押圧力が不要に増大することが防止されるた
め、ゴム等の軟質弾性部材を用いる場合に比べて、生体
に苦痛を与えるのを好適に防止することができる。

【００２１】しかも、、一対の当接部材４６が、一部が
歯車状とされた係合部５２を備え、その係合に基づいて
回動時に当接部材４６の一方と他方の回動角度が略等し
くなるように回動させられるため、押圧時に脈波センサ
１８の姿勢が安定して、その傾きが防止され、第１凸部
３０の進行方向が安定し、確実に目的の橈骨動脈４０を
押圧することが可能である。

【００２２】図５は、当接部材４６の他の例である。前
述の実施例においては、係合部５２の一部が歯車状とさ
れて互いに係合させられていたが、本実施例において
は、係合部５２はその一部に固着された摩擦部材７４に
より摩擦係合させられている。摩擦部材７４は、例えば
比較的硬質のシリコーンゴム等から成るもので、一対の
当接部材４６が所定の押圧力が付与されて互いに押し付
けられた状態でケース２６に取り付けられることによ
り、一方の回動角度と他方の回動角度が略同等にされ
る。

【００２３】以上、本考案の一実施例について説明した
が、本考案はその他の態様においても実施し得る。

【００２４】前述の実施例では、第２回動位置における
当接部材４６の係合部５２と反対側の端部のケース２６
の一面２８からの高さは、脈波センサ１８の第１凸部３
０の一面２８からよりも高く設定されているが、必ずし
もその必要はなく、例えば、第１凸部３０の高さより比
較的小さい所定量だけ低い場合等においても同様の効果
を得ることが可能である。

【００２５】また、前述の実施例では、脈波センサ２０
が空圧によって押圧されるように構成されていたが、電
動モータにより駆動される送りねじ機構等により押圧さ
れるように構成されてもよい。

【００２６】また、前記実施例では、橈骨動脈４０から
圧脈波を検出する場合について説明したが、橈骨動脈以
外の他の動脈、例えば足背動脈から圧脈波を検出する場
合においても同様の効果を得ることができる。

【００２７】また、一対の当接部材４６を一面（押圧
面）２８から離隔する方向に付勢するスプリングは、必
ずしもＣ字状スプリング６２でなくても良い。例えば、
コイルスプリングを用い、その両端部をスプリング係合
部６４，６６に掛け止めても良いのである。

【００２８】その他、本考案はその趣旨を逸脱しない範
囲において種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の脈波センサ等の構成を当接板部が第１回
動位置にある状態で示す図であって、一点鎖線で一方の
当接板部の第２回動位置を示す図である。

【図２】本考案の一実施例である脈波検出装置を示す図
であって、脈波センサが最適押圧力で橈骨動脈を押圧し
ている状態の一例を示す図である。

【図３】図１の脈波センサ等を橈骨動脈側から見た図で
ある。

【図４】図３の当接部材を裏側から見た図である。

【図５】当接部材の他の例の正面図である。

【符号の説明】

１２：体表面 ２６：ケース ２８：一面（押圧面） ３０：第１凸部（凸部） ４６：当接部材 ５２：係合部（連結装置） ６２：Ｃ字状スプリング（スプリング）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体に押圧される押圧面に凸部が形成さ
   れ、該凸部の先端面に動脈から発生する圧脈波を検出す
   るための圧力検出素子が設けられた形式の脈波検出装置
   であって、 前記凸部を間にして前記押圧面上にそれぞれ配置され該
   凸部側に位置する基端部において互いに平行な２軸線回
   りの回動可能に設けられた一対の当接部材と、 前記一対の当接部材の基端部を作動的に連結することに
   より、該一対の当接部材の一方と他方の回動角度を略同
   等とする連結装置と、 両端部が前記一対の当接部材の間に掛け止められ、常に
   は両当接部材を前記押圧面から離隔する回動方向へ付勢
   すると共に、該両端部を結ぶ直線に前記２軸線が接近す
   る程該当接部材を前記押圧面から離隔させる方向の付勢
   力を減少させるスプリングとを含むことを特徴とする脈
   波検出装置。