JP3547379B2

JP3547379B2 - Radial pressure pulse wave measurement system

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Publication number: JP3547379B2
Application number: JP2000268305A
Authority: JP
Inventors: 稿二大重
Original assignee: 岸野雅方
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2020-09-05
Also published as: JP2002078687A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に接触する検出作用部と、前記前腕上皮に対して前記検出作用部を押圧駆動する押圧駆動手段と、前記検出作用部に作用する圧脈波を検出する圧力検出手段とが設けられた橈骨動脈の圧脈波計測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる橈骨動脈の圧脈波計測システムは、人の橈骨動脈の脈診によって診断を行うためのシステムであり、非観血的・非侵襲的に生理学的情報を得る効果的且つ有意義な手段の一つである。
この脈診は、一般的には、図１７（ａ）に示すように、被験者（患者）の前腕手首部分の動脈圧を検知できる部位に診断者が指をあてがい、心拍数のみならず圧脈波の強弱や変化の速さ，鋭さあるいは血流変化に伴う微細な振動などを官能的に検知している。
脈診に熟練した診断者（以下、単に「脈診熟練者」と称する場合がある）は、この脈診において、あてがう指の押さえ方に多様性をもたせている。すなわち、血流を止めるまで、換言すると脈が感じ取れなくなるまで動脈を強く加圧し押さえ、その後わずかに加圧力を徐々にあるいは素早く開放しつつ圧脈波の変化を検知することや、あるいは、加圧力を徐々にあるいは素早く増大させて圧脈波の変化を検知すること、更には、加圧力を開放して指が被験者にわずかに触れている程度での脈が検知できなくなる寸前の弱い圧脈波をとらえることや、両者の中間的な強さで加圧した状態で圧脈波を検知するという作業を適宜繰り返し、このような作業の結果得られた情報に基づいて経験則を踏まえて体調不良の原因や疾病の原因の判断を行っている。
【０００３】
ところが、上述のような多分に主観的な診断手法では、的確な診断を下すためには診断者に高度な熟練を要することから、より客観的に脈診の評価を行おうとする試みがなされている。
例えば、歪みゲージを指サックや手袋の指の腹の部分に取り付けて、上述の診断者が脈診をとるのと同様の態様でその指サック又は手袋を装着した指を被験者の手首に押圧して圧脈波を計測するシステムが考えられている。このシステムでは、圧脈波の波形を電気的に取り込み、圧脈波のピーク値や複数の参照ポイントでの圧脈波の振幅値を求めたり、フーリエ変換等によるパワースペクトルを求めて、疾病症例の統計的データや各種の症例知見と比較できるようにする他、血管循環系に電気回路理論の線形分布定数モデルや集中定数モデルを適用して解析することにより脈診断を行うことも考えられている。
【０００４】
更に、上述の構成では被験者の手首に対する押圧力は基本的に診断者の主観により設定されるものであるが、この押圧力の管理も出来るだけ客観的に行えるようにすることも考えられている。
例えば、図１７（ｂ）に示すように、歪みゲージあるいは圧電素子等の圧力検出素子１００を貼着した受圧板１０１を支持体１０２にて支持して、圧力検出素子１００の存在側が被験者の前腕手首部分に接する姿勢で前記支持体１０２を図示を省略する押圧機構にて押圧する構成が考えられている。
この押圧機構による押圧力は一定の押圧力が設定されるものであるが、この一定の押圧力に達するまで一定速度で押圧力を増大させると共にその一定の押圧力から一定速度で押圧力を減じるという押圧力の管理が行われるものも考えられている。
従来、この一定の押圧力のみで圧脈波を検出する場合であっても、あるいは、その一定の押圧力をかける前後に一定速度で押圧力を変化させる場合であっても、その押圧力は固定的に設定されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、押圧力のかけ方が固定的に設定されたものであるため、定量的データの取得が十分ではなく、又、押圧力の設定が妥当ではないために取得したデータの有効性が不十分となってしまう場合があり、更には、システムの柔軟性に欠けるという不都合があった。
すなわち、データの収集条件が固定的であるために、データの多様な比較対照が困難であり、又、押圧力の設定の観点からは、設定した押圧力が妥当でない場合もある。仮に熟練した診断者の押圧力を模倣しようとしても、診断者個人間であるいは熟練の程度によって押圧力のかけ方並びに押圧力の絶対値そのものが異なる場合がある他、被験者によって最適な押圧力が異なる場合もあり、更には、あえて熟練した診断者の押圧力のかけ方からずれた押圧力のかけ方を行った方が十分な信号レベルを有し且つ圧脈波の解析に適した良好な信号が得られる場合も考えられるからである。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、より柔軟な計測形態を採り得るようにして、より有効な圧脈波の解析を可能とする点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記請求項１記載の構成を備えることにより、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に検出作用部を接触させた状態で、押圧駆動手段にて前腕上皮に対して検出作用部を押圧駆動し、このときに圧力検出手段にて検出作用部に作用する圧脈波を検出する。
押圧駆動手段による検出作用部の押圧駆動は押圧制御手段にて制御され、設定変化パターンに従って前記押圧力を時間的に変化させ、この間で上述のように圧脈波を検出する。
この押圧力の設定変化パターンは固定的に設定されているのではなく、設定変更することができる。
従って、例えば、複数の設定変化パターンを記憶しておき、被験者に対して複数の設定変化パターンを試行して最適なものを特定するという使い方や、あるいは、被験者に応じて異なる前記設定変化パターンを入力するというような多様なバリエーションでの計測が可能となり、多様な圧脈波の情報の取得が可能となる。
もって、より柔軟な計測形態を採り得るようにして、より有効な圧脈波の解析を可能とできるに至った。
【０００７】
又、上記請求項２記載の構成を備えることにより、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に接触する検出作用部は、中空容器の周壁の一部として設けられ、押圧駆動手段は、その中空容器内に充填される流体の圧力を調整することにより押圧力を変化させる。
従って、上述のように押圧力を設定変化パターンに従って変化させるときに、機械機構のみにて変化させる構成に較べて構成の簡素化を図ることができる。
【０００８】
又、上記請求項３記載の構成を備えることにより、検出作用部に作用する圧脈波を検出する圧力検出手段は圧力検出素子にて構成され、検出作用部が受ける橈骨動脈の圧脈波を圧力検出素子が電気信号に変換する。
従って、圧脈波を圧力検出素子にて検出することで、簡便に圧力変化を電気信号として得ることができる。
【０００９】
又、上記請求項４記載の構成を備えることにより、前記中空容器は筒状の基体を備えて構成されて、検出作用部は、その筒状の基体の一端側の開口を弾性体又は粘弾性体にて形成した膜状部材にて覆うことにより構成され、更に、前記圧力検出素子が基体の他端側に配置されている。
従って、検出作用部及び圧力検出素子を前記基体に集積することで、装置構成の小型化を図ることができると共に、膜状部材から入力された圧力変動が低損失で圧力検出素子に伝達されるので、脈圧波の電気信号への変換効率を向上できる。
【００１０】
又、上記請求項５記載の構成を備えることにより、移動機構によって、前記中空容器を被験者の前腕上皮に沿って移動させることができる。
従って、被験者の圧脈波の橈骨動脈に沿った分布として計測することが可能となり、診断に供する情報量を増大させることが可能となると共に、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮において、圧脈波を適切に検知できる位置は、被験者によって微妙に異なるものであるが、上記移動機構によって検出作用部の位置を微調整することもできる。
【００１１】
又、上記請求項６記載の構成を備えることにより、検出作用部を構成する前記膜状部材は、外方側に突出する凸状に形成されると共に、それの頂部近くの剛性が周囲部分の剛性よりも小となるように構成されている。
従って、検出作用部を橈骨動脈上の前腕上皮に押し当てたとき、頂部付近が大きく変形し、それを変形の少ない周囲部分で支える形となる。これによって、頂部付近の大きな変形によって効率よくとらえた圧脈波が周囲部分の変形によりロスしてしまうのを十分に抑制することができ、全体として圧脈波を高効率で検出できるものとなる。
【００１２】
又、上記請求項７記載の構成を備えることにより、前記筒状の基体における軸方向途中箇所に、流体の通過を阻止し且つ軸方向に移動可能にピストン部材が配置され、前記中空容器における前記検出作用部とピストン部材との間の空間に前記流体が充填されると共に、前記ピストン部材と前記圧力検出素子との間に弾性バネ部材が、前記圧力検出素子の一部を押圧する姿勢で掛け渡されている。
従って、検出作用部に入力された圧脈波によって中空容器における検出作用部とピストン部材との間に充填されている流体の圧力が変動したときに、その圧力変動が、前記弾性バネ部材が掛けられている圧力検出素子の一部に集中して作用することになり、圧脈波を一層効率良く検出することができる。
【００１３】
又、上記請求項８記載の構成を備えることにより、前記圧力検出手段は、受圧板の変形を電気信号に変換する小型圧力変換器にて構成され、前記検出作用部は、前記受圧板の外面側の略中央部に取り付けられた突起物にて構成されている。従って、検出作用部を押圧駆動する押圧駆動手段にて適切な押圧力を付与した状態で突起物に伝わった圧脈波を、外力に対して最も効率的に変形する受圧板の中央部に集中して伝えるので効率良く圧脈波を検出できる。
【００１４】
又、上記請求項９記載の構成を備えることにより、前記中空容器は、前記検出作用部と指の先端部が接する指取り付け部とが対向する小型扁平状に形成されると共に、少なくとも前記検出作用部の存在側が弾性体又は粘弾性体にて構成され、前記指取り付け部に指の先端部を挿入可能な円弧状の指支持部材が取り付けられて構成されている。
すなわち、診断者は、自分の指の先端部を指支持部材に挿入する状態で前記検出作用部を備えた中空容器を装着して、その検出作用部を被験者の橈骨動脈上の前腕上皮にあてがい、中空容器内の流体の圧力を押圧駆動手段にて適宜変化させた状態で圧脈波の検出を行う。
従って、圧脈波の検出のための装置構成が極めて小型化され、又、診断者が検出作用部の前腕上皮に対する接触姿勢を自由に変更することが可能となり、圧脈波についての多様な情報取得が可能となる。
【００１５】
又、上記請求項１０記載の構成を備えることにより、前記中空容器は、弾性体又は粘弾性体にて指の先端部を挿入可能な内径を有するリング状に形成されている。
すなわち、診断者は、自分の指の先端部をリング状に形成された中空容器に挿入してこれを装着し、その検出作用部を被験者の橈骨動脈上の前腕上皮にあてがい、中空容器内の流体の圧力を押圧駆動手段にて適宜変化させた状態で圧脈波の検出を行う。
従って、圧脈波の検出のための装置構成が極めて小型化され、又、診断者が検出作用部の前腕上皮に対する接触姿勢を自由に変更することが可能となり、圧脈波についての多様な情報取得が可能となる。
【００１６】
又、上記請求項１１記載の構成を備えることにより、前記中空容器は弾性体又は粘弾性体にて形成されて、手首を挿入可能な内径を有するリング状の支持部材の内周側に配置され、その支持部材内に、前記中空容器内と外部とを連通する前記流体の通路が形成されている。
すなわち、被験者の脈診を行うにあたっては、被験者の手首に前記リング状の支持部材を挿入し、弾性体又は粘弾性体にて形成された前記中空容器の検出作用部を橈骨動脈からの圧脈波を的確に検出できる位置に位置合わせして、橈骨動脈からの圧脈波の検出を行う。
従って、脈診を行う際の診断者の操作負担が軽減され、しかも、装置構成の大型化を可及的に抑制できる。
【００１７】
又、上記請求項１２記載の構成を備えることにより、前記押圧駆動手段を制御する押圧制御手段は、検出作用部の押圧力を変化させる設定変化パターンを記憶する記憶手段が備えられ、その記憶手段には、設定変化パターンとして脈診に熟練した診断者による押圧力の変化パターンを記憶している。
従って、脈診熟練者による押圧力のかけ方を、単なる押圧力の値としてではなく変化パターンとして記憶しているので、脈診熟練者による触診を簡単且つ正確に再現することができる。
【００１８】
又、上記請求項１３記載の構成を備えることにより、前記圧力検出手段の検出圧力を演算処理する演算処理手段が設けられ、その演算処理手段は、圧力検出手段の検出圧力を前記押圧駆動手段にて付与している押圧力にて正規化処理する。すなわち、橈骨動脈からの圧脈波の大きさは、検出作用部から被験者の前腕上皮に作用する押圧力に依存して変化するものであるため、上述のように付与している押圧力にて正規化することで、押圧力が異なる状態で得られた圧脈波の検出情報間のデータの比較を行い易いものとすることができ、より有効なデータ解析が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の橈骨動脈の圧脈波計測システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
橈骨動脈の圧脈波計測システムＰＡは、図１に示すように、３個の測定ヘッドＭＨ（図１においては１個のみを図示している）と、測定ヘッドＭＨ内の流体圧を管理する流体管理系ＡＰと、測定ヘッドＭＨの検出信号の処理と解析とを行う信号処理系ＳＰと、測定ヘッドＭＨを被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に沿って移動駆動する移動機構ＭＭ（図３参照）とを主要部として構成され、図２に示すように測定ヘッドＭＨを被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に押し当てて脈診を行うシステムである。
【００２０】
（測定ヘッドＭＨの構成）
測定ヘッドＭＨは、図１に概略断面を示すように、筒状（より具体的には円筒状）の基体３の一端側の開口を膜状部材５にて密閉する状態で覆うと共に、他端側の開口に圧力検出手段ＰＳとしての圧力検出素子１がそれの受圧面１ａを基体３内方側を向く姿勢で且つ開口を密閉する状態で配置されている。
この基体３と膜状部材５にて中空容器ＳＣを構成し、この中空容器ＳＣ内に流体の一例である空気が充填されている。中空容器ＳＣ内に充填する流体としては、空気の他に、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスの他、水や機械油、更には、セラミックや樹脂等の微粒子と水や有機溶媒とを混練したスラリー状液体や液状シリコーン，ゴムラテックス懸濁液等でも良い。
基体３は、金属性の引き抜き管や工業プラスティック管が好ましく、具体的な材料としてはアルミ合金，黄銅，マグネシウム合金，ステンレス，塩化ビニール又はＡＢＳ樹脂等を用いることができる。基体３の軸方向途中箇所の壁面には、流体管理系ＡＰから空気の供給を受けるための空気供給口３ａと、空気を排出するための空気排出口３ｂとが形成されている。
【００２１】
膜状部材５は、弾性体又は粘弾性体にて外方側に突出する凸状に形成されている。この膜状部材５の頂部を被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に押し当てて使用するので、膜状部材５の頂部を含む所定の領域が前腕上皮に接触して、橈骨動脈からの圧脈波を検出する検出作用部ＳＨとして働く。
膜状部材５の具体的な材質としては、シリコーンゴム，ニトリルブタジエンゴム，ウレタンゴム，フッ素ゴム，ラテックスゴム，生ゴム又は熱可塑性高分子エラストマー製ゴム等が利用できる。
膜状部材５の断面形状は、膜厚が０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲となるように設定されて、図１に示すように、頂部付近の肉厚を薄くその周囲部分の肉厚を厚くしてある。これによって、それの頂部近くの剛性が周囲部分の剛性よりも小となる。尚、このように頂部近くと周囲部分との間で剛性に差を付けるについては、肉厚に差を設ける以外に、頂部付近と周囲部分とで剛性が異なる材質を用いて膜状部材５を構成しても良い。
又、上述のように、膜状部材５を基体３の開口を密閉する状態で取り付けて流体が漏れ出るのを防止する必要があり、膜状部材５自体が流体（空気）が漏れ出ないように成形されていると共に、膜状部材５の基体３への取り付けも図示しないＯリング等にて気密密閉して接着剤等により端部を固定している。
【００２２】
圧力検出素子１は、受圧面１ａが受ける圧力を電気信号に変換するもので、具体的には、定格負荷が１９．６ｋＰａ〜１９６ｋＰａ程度の歪みゲージ式小型圧力センサを用いるが、これ以外に、例えば、圧電ゴムによる静電容量型圧力トランスデューサや圧電素子を用いても良い。
圧力検出素子１を基体３に取り付けるに当たっては、圧力検出素子１の受圧面１ａが他物に触れてその変形が阻止されるのを極力抑制すると共に、基体３を導電部材にて形成するときは基体３との間が電気的に絶縁されるようにエポキシ接着剤等により接着固定する。
【００２３】
（流体管理系ＡＰの構成）
流体管理系ＡＰは、各測定ヘッドＭＨの夫々に対して、前腕上皮に対して検出作用部ＳＨを押圧駆動する押圧駆動手段ＰＤと、押圧駆動手段ＰＤによる前腕上皮に対する押圧力を制御する押圧制御手段ＰＣとを備えて構成されている。
押圧駆動手段ＰＤは、図１に概略的に示すように、空気供給側において、フィルタ１３が備えられた外気取り入れ口から取り入れた空気を配管系を通して空気供給口３ａへ供給する電動圧縮ポンプ１１と、脈流を防ぎ安定した空気供給を行うためのアキュムレータ１０と、空気流の逆流を防止するための逆止弁９と、空気流の流量制御を行う供給側流量制御電磁弁７と、配管系内の圧力を観察するための圧力計６とが設けられ、空気排出側において、空気排出口３ｂからの排気の流量制御を行う排出側流量制御電磁弁８と、安全装置としてのリリーフ弁１４とが設けられている。
【００２４】
押圧制御手段ＰＣは、図１に示すように、プログラマブルコントローラ１７にて構成され、プログラマブルコントローラ１７には、圧力計６からの信号が入力されると共に、供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８夫々に対して流量制御信号が出力されている。
押圧制御手段ＰＣは、供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８を制御することにより基体３等により構成される中空容器ＳＣ内の流体圧を変化させて、押圧駆動手段ＰＤによる前腕上皮に対する押圧力を制御する。
【００２５】
（移動機構ＭＭの構成）
移動機構ＭＭは、図３に示すように、３個の測定ヘッドＭＨを橈骨動脈の長手方向に沿って一列に支持する支持ブロック１８を支持して昇降駆動するＺ軸ステージ１９と、そのＺ軸ステージ１９を支持して橈骨動脈の長手方向に移動駆動するＸ軸ステージ２０と、そのＸ軸ステージ２０を支持してＸ軸ステージ２０の移動方向と直行する方向に水平移動するＹ軸ステージ２１とが、被験者の手首の載置台と兼用のベース２２上に設けられている。
上記３個の測定ヘッドＭＨは、東洋医学における寸，関，尺に対応する位置の夫々を押圧するものであり、図示を省略する制御ボックスからの指示によって、Ｚ軸ステージ１９の昇降モータ１９ａを駆動して測定ヘッドＭＨの膜状部材５が被験者の前腕上皮に接触するまで支持ブロック１８を下降させた状態で、前記制御ボックスからの指示によってＸ軸ステージ２０のＸ軸モータ２０ａとＹ軸ステージ２１のＹ軸モータ２１ｂとを作動させることにより、夫々の測定ヘッドＭＨの中空容器ＳＣを被験者の前腕上皮に沿って移動させることができる。尚、この移動機構ＭＭとしては、上述のように各モータにて移動駆動する構成の他に、各ステージ１９，２０，２１を手動操作で駆動する機構としても良い。この場合、マイクロメータに類似の微調整機構を備えるのが望ましい。
【００２６】
（信号処理系ＳＰの構成）
信号処理系ＳＰは、電気抵抗値の変化として得られる圧力検出素子１の出力信号を増幅して電圧信号として出力する歪みアンプ１５と、歪みアンプ１５の出力信号を演算処理する演算処理部１６と、測定データと診断症例との対応関係を示すデータや脈診熟練者の触診押圧力のデータ等を記憶しているデータベースＤＢとが設けられている。
演算処理部１６には、歪みアンプ１５の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ１６ａと、Ａ／Ｄコンバータ１６ａの出力データを記憶するデータ記憶ユニット１６ｂと、そのデータ記憶ユニット１６ｂに記憶された測定データを所定の処理手順に従って演算処理する演算ユニット１６ｃと、その演算ユニット１６ｃにて実行される所定の処理手順を記憶している解析手続記憶ユニット１６ｄと、測定データや演算ユニット１６ｃでの処理結果等を表示するためのモニタ１６ｅとが設けられている。尚、データ記憶ユニット１６ｂには、詳しくは後述するが、押圧制御手段ＰＣが制御する押圧力の変化プロファイルを設定変化パターンとして複数記憶しており、押圧制御手段ＰＣは、この設定変化パターンに従って被験者の前腕上皮に対する押圧力を時間的に変化させる。又、データベースＤＢは、イーサネットやＬＡＮなどのオンライン・ネットワークにより、他の情報端末からアクセス可能に構成され、その情報端末において演算処理部１６の解析手続きと解析事項以外の追加的解析を行えるようになっている。
【００２７】
（測定手順）
次に、上記構成の圧脈波計測システムＰＡによる測定手順を演算ユニット１６ｃによって実行される図４フローチャート等に基づいて説明する。
先ず、圧脈波計測システムＰＡによる計測の事前準備として、被験者の手首を移動機構ＭＭのベース２２上に載置し、測定ヘッドＭＨの下端が橈骨動脈上の前腕上皮にごく軽く接触するように測定ヘッドＭＨを降下させる。このとき、供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８は全閉状態で中空容器ＳＣの内圧は大気圧より若干低くなるように設定してある。この測定ヘッドＭＨの前腕上皮への接触によって、検出作用部ＳＨは、図５（ａ）に示す頂部が突出した状態から図５（ｂ）に示す頂部が引退した扁平状に変形する。
【００２８】
この後、移動機構ＭＭを作動させて、計測点の位置決めを実施する。この位置決めにあたっては、例えば、押圧駆動手段ＰＤを作動させて中空容器ＳＣ内を一定の圧力に加圧し、検出作用部ＳＨに適当な押圧力を発生させた状態で、圧力検出素子１の検出信号をモニタ１６ｅにリアルタイム表示させた状態で、所望の信号レベルが得られる位置を探し出すようにしても良い。
被験者の手首を適正に位置決めした後、押圧駆動手段ＰＤにより圧脈波が検出できる下限の押圧力（以下、単に「下限押圧力」という）と、押圧力を増大させたときの圧脈波が検出できる上限の押圧力（以下、単に「上限押圧力」という）とを測定する。尚、この「押圧力」は厳密には被験者の前腕上皮を押圧する力であるが、本システムでは押圧駆動手段ＰＤによって変更駆動される中空容器ＳＣの内圧と実質的に等価のものとして取り扱えるようにしている。又、上記の下限の押圧力と上限の押圧力とは、従来からの血圧測定法により測定した被験者の最高血圧と最低血圧とによって便宜的に代用しても良いが、計測作業の標準化を図るためには上述した上限及び下限の押圧力を事前計測したものを用いる方が望ましい。
【００２９】
上述のような事前準備が完了した後に、図４に示す処理を開始する。
すなわち、先ず、モニタ１６ｅに表示される操作案内に従って、図示しない入力操作手段から、データ記憶ユニット１６ｂに記憶されている複数の前記設定変化パターンのうちから何れを使用するかを選択する（ステップ＃１）。この設定変化パターンとしては、多くの事前計測調査により求めた脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルと、独自且つ任意に設定した押圧力の変化プロファイルとがある。尚、この変化プロファイルは、３つの測定ヘッドＭＨに対して共通に設定しても良いが、夫々別個に設定するのがより望ましい。
脈診熟練者のプロファイルを選択したときは、データベースＤＢに記憶されている脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルをデータ記憶ユニット１６ｂに取り込む（ステップ＃２）。この脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルは、圧脈波を検知できる下限の押圧力（すなわち下限押圧力）と圧脈波を検知できる上限の押圧力（すなわち上限押圧力）との範囲で、押圧力の変化の速度及び加速度として記憶されており、その脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルを被験者に適合する変化プロファイルに変換する変換処理を解析手続記憶ユニット１６ｄから読み出して実行する（ステップ＃３）。
【００３０】
この変換処理は、脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルにおける下限押圧力及び上限押圧力が、先に求めた被験者の下限押圧力及び上限押圧力に夫々一致するように脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルを変形させる処理であり、具体的には、データベースＤＢから取り込んだ速度及び加速度で表現された変化プロファイルを積分処理して時間と押圧力との関係に変換する処理と、その時間と押圧力との関係における境界条件が先に求めた被験者の下限押圧力及び上限押圧力に一致するように押圧力の軸について圧縮又は伸長する処理と、それらのデータをいわゆるカーブフィッティング等により関数式化する処理とを実行する。尚、この関数式の形態としては、種々の関数が適用可能であり、又、すべてのデータの存在範囲で単一の関数式として表現しても良いし、Ｂ−スプライン関数による区分多項式として求めても良い。あるいは、不連続な段階的変化を表現するステップ関数であっても良い。更に、境界条件として下限押圧力及び上限押圧力をそのまま用いずに、例えば下限押圧力及び上限押圧力の±１０％変化させた値を境界条件として用いる等、下限押圧力及び上限押圧力と一定の関係を有していれば、具体的な境界条件は種々に変更可能である。
【００３１】
一方、脈診熟練者のプロファイルを利用せず、任意に設定したプロファイルを選択した場合は、データ記憶ユニット１６ｂに記憶されている関数式を用いる。この関数式は上述のように任意に設定されたものであり、任意に書き換え可能で且つ複数の関数式がデータ記憶ユニット１６ｂに記憶されており、複数の関数式から何れかを選択して使用することができる。
このように予め記憶されている関数式を用いる場合も、上述の脈診熟練者のプロファイルを利用する場合と同様に、被験者の下限押圧力及び上限押圧力のデータを利用して、記憶されている関数式を被験者に適合する変化プロファイルに変換する（ステップ＃４）。この変換のために、記憶されている関数式に対応する下限押圧力と上限押圧力との差が被験者の下限押圧力と上限押圧力との差に一致するように前記関数式を押圧力の軸で圧縮又は拡大するように前記関数式の各係数を変更するためのデータテーブルがデータ記憶ユニット１６ｂに記憶されており、このデータテーブルによる関数式の変形と、下限押圧力及び上限押圧力の絶対値を一致させる処理とを行う。この演算処理手順も解析手続記憶ユニット１６ｄに記憶されている。
【００３２】
尚、予め記憶されている関数式を被験者に適合する変化プロファイルに変換するについては、上述のように被験者の下限押圧力及び上限押圧力の両方を考慮するのではなく、記憶されている関数式に対応する上限押圧力のみを被験者の上限押圧力に一致させる処理、すなわち、前記関数式の定数項のみを変更するようにしても良いし、又、上述の脈診熟練者の変化プロファイルと同様に、任意の設定するプロファイルも押圧力変化の速度及び加速度として設定しておき、脈診熟練者の変化プロファイルを選択したときと同様のアルゴリズムによって被験者に適合した押圧力の変化プロファイルを求めても良い。
【００３３】
上述のようにして、被験者の下限押圧力及び上限押圧力に適合した押圧力の変化プロファイルを関数式の形で求めると、次に、プログラマブルコントローラ１７から供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８への制御信号の送出周波数に一致した周期で、求めた関数式から押圧力をサンプリングし、押圧力を変化させる時系列データを生成し、プログラマブルコントローラ１７に送信する（ステップ＃５）。
これに伴って、プログラマブルコントローラ１７は、受け取った押圧力のデータに応じて供給側流量制御電磁弁７を開き操作し、中空容器ＳＣの内圧を上昇させる。この供給側流量制御電磁弁７の開き操作においては、押圧力のデータと供給側流量制御電磁弁７の開度とをデータテーブル又は所定の関係式にて対応付けておくか、あるいは、圧力検出素子１の出力信号から圧脈波の信号成分をフィルタにて除去することにより、押圧駆動手段ＰＤにて付与した押圧力による内圧の成分抽出し、その信号が押圧力のデータに一致するように供給側流量制御電磁弁７の開度を制御しても良い。
押圧駆動手段ＰＤの作動により中空容器ＳＣの内圧が上昇すると、図５（ｃ）に示すように、検出作用部ＳＨが被験者の前腕上皮を押圧して行く。図５（ｃ）の状態では、図７に拡大して示すように、検出作用部ＳＨを構成する膜状部材５の肉厚を上述のように頂部近くと周囲部分とで変化させることで、頂部付近が大きく変形し、それを変形の少ない周囲部分で支える形となり、これによって、頂部付近の大きな変形によって効率よくとらえた圧脈波が周囲部分の変形によりロスしてしまうのを十分に抑制することができ、全体として圧脈波を高効率で検出できるものとなる。このときの押圧力の分布は、押圧力の大きさによって変動するが、例えば図７（ａ）に示す分布と図７（ｂ）に示す分布との間で変化する。
【００３４】
上述のように設定された押圧力の変化プロファイルが、押圧力の上昇時は一定速度（φ）で上昇し且つ押圧力の下降時も一定速度（ψ）で下降するように変化するように設定された場合を例にとって説明すると、圧力検出素子１の検出にかかる中空容器ＳＣの内圧の時間変化を示す図６（ａ）のように、中空容器ＳＣの内圧が上昇して検出作用部ＳＨと被験者の前腕上皮との接触状態が強くなると橈骨動脈からの圧脈波によって中空容器ＳＣ内の内圧が微少変動するようになる。尚、図６（ｂ）は押圧駆動手段ＰＤで設定している内圧を示し、図６（ｃ）は中空容器ＳＣの内圧における圧脈波の成分のみを示している。
演算ユニット１６ｃは、プログラマブルコントローラ１７による押圧力の上昇と平行して、圧力検出素子１の出力信号をデータ記憶ユニット１６ｂに時系列データとして記憶して行く（ステップ＃６）。
設定された押圧力の変化プロファイルに従って、一定速度（φ）による押圧力の上昇が完了すると、前記被験者の下限押圧力と上限押圧力との間で設定されている一定押圧力となる状態で供給側流量制御電磁弁７及び排出側流量制御電磁弁８を閉じ、その一定押圧力の状態を維持する。このとき、検出作用部ＳＨの形状は図５（ｄ）に示すようになっており、図６（ａ）の「一定押圧力」において示すような信号が得られる。この状態で複数周期に亘って圧脈波のデータをデータ記憶ユニット１６ｂに記憶する（ステップ＃７）。
【００３５】
一定押圧力の下での測定を設定時間又は圧脈波の設定周期分についてのデータの収集が終了すると、更に、上述のように設定された変化プロファイルに従って、押圧力を一定速度（ψ）で下降させる。この押圧力の下降時は、供給側流量制御電磁弁７を閉じ、排出側流量制御電磁弁８を開き制御して、図５（ｅ）に示すように中空容器ＳＣを徐々に排気することで押圧力を下降させ、図６（ａ）の「押圧力下降過程」で示すような、その間の圧脈波の測定データをデータ記憶ユニット１６ｂに記憶する（ステップ＃８）。
以上の処理によって、前腕上皮のある位置（３点で測定）での圧脈波の測定を完了し、以降は測定データの解析作業に移行するのであるが、更に詳細なデータを収集するために移動機構ＭＭを動作させて各測定ヘッドＭＨをＸ軸方向に移動させて各測定位置で上述の圧脈波の測定を行い、一つの測定ヘッドＭＨにて複数点で圧脈波のデータを得るようにしても良い。
尚、押圧力の上昇及び下降の速度は、必ずしも一定速度でなくても良く、多段線形的あるいは非線形的に増減させても良い。
【００３６】
（測定データの解析）
これまでの処理によって被験者の圧脈波のデータの取得が完了し、測定したデータの解析作業に移行する。
この解析作業では、先ず、図６（ａ）に示すような測定データを、押圧駆動手段ＰＤにて付与した内圧の成分（図６（ｂ）に示すもの）と圧脈波自体による信号成分（図６（ｃ）に示すもの）とに分離する（ステップ＃９）。この分離処理は、例えば、図６（ａ）の測定データから、既知のデータである図６（ｂ）のデータを減算することによって行う他、フーリエ解析によって計測全圧の周波数スペクトルを求め、低周波数成分である図６（ｂ）の信号をフィルタリングによりカットし、図６（ｃ）の脈圧変動成分のみを抽出する演算処理を施してもよい。
【００３７】
続いて、各瞬間の押圧力（すなわち、図６（ｂ）に示す押圧駆動手段ＰＤによる内圧成分）を用いて、対応する瞬間の圧脈波変動成分を正規化する（ステップ＃１０）。
すなわち、測定ヘッドＭＨをＸ軸方向に移動させて複数点で圧脈波を測定した場合は、同一時刻における各計測点の圧脈波Ｐ_ｗｉと各計測点の押圧駆動手段ＰＤによる押圧力（厳密には、発生させた押圧力による内圧）Ｐ_ｘｉから正規化圧脈波を次式
Ｐ^＊ _ｗ＝Ｐ_ｗｉ／Ｐ_ｘｉ ……… （１）
で算定する。上付添え字の＊は予圧による正規化により圧脈波が無次元化されたことを示す。又、このＰ^＊ _ｗを各計測点ｘｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）についてプロットすると図８（ａ）に例示する正規化圧脈波分布曲線が得られる。尚、この各計測点のデータについては、測定ヘッドＭＨをＸ軸方向に移動させるのではなく、３つの測定ヘッドＭＨの計測点を計測点ｘ１，ｘ２，ｘ３として上記（１）式を適用しても良い。この場合は、測定ヘッドＭＨを増設すると更に有効なデータが得られる。
【００３８】
上述のように正規化を施す理由を簡単に説明すると、圧力検出素子１にて検出する圧脈波の信号レベルの大小は、押圧駆動手段ＰＤによる押圧力の強弱に依存し、押圧力が大であれば圧脈波のレベルも大となるので、得られたデータをそのまま評価していたのでは、二つのデータを比較したとき信号レベルが同じ程度であっても実際の圧脈波の強度が全く異なる場合があるので、生の測定データと併せて触診押圧力に相当する押圧駆動手段ＰＤの押圧力による中空容器ＳＣの内圧により正規化した圧脈波を参照データとして用いるのである。尚、このような正規化処理に併せて測定された圧脈波圧力そのもので正規化した圧脈波圧力を参照してもよい。具体的には、各瞬間の圧脈波波形においてその圧脈波速度が最大となる時の圧脈波圧力、換言すると圧脈波立ち上がりの時の圧脈波圧で正規化したものを参照してもよい。
【００３９】
同様に、任意の一点の計測点における圧脈波変動成分も予圧により正規化され、計測時刻ｔ＝ｔｊにおける正規化圧脈波は次式から得られる。
Ｐ^＊ _ｔ＝Ｐ_ｔｊ／Ｐ_ｘｉ ……… （２）
このＰ^＊ _ｔを経過時間でプロットすると、図８（ｂ）に例示する計測時間−正規化圧脈波曲線が得られる。
【００４０】
次に、図８（ａ）に例示する正規化圧脈波分布曲線を位置座標ｘ１からｘｎまで次式により定積分し、位置平均脈圧Ｐ^＊ _ｗｍを求める（ステップ＃１１）。
この算出手順を詳細に説明すると、上記定積分結果は、図８（ａ）中のハッチング部分である「Ｐ^＊ _ｗｓ」で示されている部分である。
【数１】

更に、この定積分値を用いて、次式により位置平均脈圧Ｐ^＊ _ｗｍを算定することができる。
Ｐ^＊ _ｗｍ＝Ｐ^＊ _ｗｓ／（ｘｎ −ｘ１） ………（４）
図８（ａ）に例示するデータにおける位置平均脈圧Ｐ^＊ _ｗｍは、図８（ａ）の太い一点鎖線で示されている値である。このように求めた値は、データベースＤＢに登録されて保存される。
ここからさらに、正規化圧脈波のピーク値と位置平均脈圧Ｐ^＊ _ｗｍとの差も算定できる。例えばこの差が大きく、かつ定積分値も大きければ強い脈を呈していると言える。このように上述の各解析結果および正規化圧脈波分布曲線の様相を参照することで、同結果と従来の脈診における基本的かつ官能的評価、例えば脈の浮き沈み、強弱およびそれらの経時変化の結果などと対照評価できて、客観的な議論が行える環境を得ることができるようになる。
【００４１】
次に、図８（ｂ）に示される計測時間−正規化圧脈波曲線に対して時間ｔ＝ｔ１〜ｔ＝ｔｍの区間で時間定積分を次式で実行し、時間平均脈圧Ｐ^＊ _ｔｍを求める（ステップ＃１２）。
この算出過程を詳細に説明すると、先ず、同図のハッチング部分で示されるその定積分値Ｐ^＊ _ｔｓを下式によって算定する。
【数２】

さらにやはりこの定積分値を用いて、次式により時間平均脈圧Ｐ^＊ _ｔｍを算定することができる。
Ｐ^＊ _ｔｍ＝Ｐ^＊ _ｔｓ／（ｔｍ−ｔ１） ………（６）
図８（ｂ）に例示する測定データでは、時間平均脈圧Ｐ^＊ _ｔｍは、図８（ｂ）の太い一点鎖線で示されている値である。このように求めた値は、上述の場合と同様に、データベースＤＢに登録されて保存される。
ここからさらに、正規化圧脈波のピーク値と時間平均脈圧Ｐ^＊ _ｔｍとの差も算定できる。例えばこの差が大きく、かつ定積分値も大きければ強くはっきりとした脈を呈していると言える。このように上述の各解析結果および予圧正規化圧脈波分布曲線の様相を参照することで、同結果と従来の脈診における基本的かつ官能的評価、例えば脈の浮き沈み、強弱、鋭さ鈍さおよびそれらの経時変化の結果などと対照評価できて、客観的な議論が行える環境を得ることができるようになる。
【００４２】
続いて、やはり計測時間−正規化圧脈波曲線を用いて、一階および二階の時間微分を施すことにより、正規化圧脈波速度Ｐ^＊ _ｔｖと正規化圧脈波加速度Ｐ^＊ _ｔａとを算定する（ステップ＃１３）。
この算定プロセスは、まず計測時間−予圧正規化圧脈波曲線より次式にて正規化圧脈波速度Ｐ^＊ _ｔｖを算定する。
Ｐ^＊ _ｔｖ＝ ∂Ｐ^＊ _ｔ／∂ｔ ………（７）
これを時間軸でプロットすると、図８（ｃ）に例示する同一計測点の正規化圧脈波速度曲線が求まる。
この解析には２つの目的がある。まずひとつには、計測時間−正規化圧脈波曲線の曲線プロファイルのプロファイル形状特性を強調抽出し、圧脈波の急峻あるいは緩やかな変化の特徴を圧脈波の大小の評価から切り離して評価できるようにするためと、もうひとつは、心臓左室収縮性、すなわち心臓をポンプに例えたときの単位時間拍出および単位時間揚程能力を示す機能を評価するためで、これが速いと力強いタフな心臓といえる。ただし、橈骨動脈の血管が緊張により硬直していたり、動脈硬化していたりする場合の影響部分も含まれるので、正規化圧脈波の大きさや容積脈波など他の計測結果との兼ね合いで議論されることが望ましい。
【００４３】
同様にして、正規化圧脈波加速度Ｐ^＊ _ｔａも次式により算定される。
Ｐ^＊ _ｔａ＝ ∂^２Ｐ^＊ _ｔ／∂^２ｔ ………（８）
これを時間軸でプロットすると、図８（ｄ）に例示する正規化圧脈波加速度曲線が得られる。
これにより、計測時間−正規化圧脈波曲線の曲線プロファイルのプロファイル形状特性をさらに強調抽出し、圧脈波の急峻あるいは緩やかな変化の特徴を圧脈波の大小の評価から切り離して評価できるようなる。また、同時に正規化圧脈波速度曲線の曲線プロファイル形状を強調抽出し、その特徴を捉えることで、これまでの経験的官能的評価との対照評価が可能となる環境を得られる。
これらの算定結果は、データベースＤＢに登録され保存されるので、上述の測定及び解析を繰り返して、そのデータを蓄積することで、より深い中医学理論や経験的評価事項との間で新たな対照評価が可能となる。又、データベースＤＢに対してインタラクティブにアクセスできて、数値情報、可視化情報、それらの全部または部分的抽出情報を、例えばＬＣＤタブレット装置、マウス、デジタイザなどのポインティングデバイスにより取り出せるようになっているとより好ましい。
上述のようにして求めた計測時間−正規化圧脈波曲線，位置平均脈圧Ｐ^＊ _ｗｍ，時間平均脈圧Ｐ^＊ _ｔｍ，正規化圧脈波速度曲線及び正規化圧脈波加速度曲線等は、モニタ１６ｅに表示される（ステップ＃１４）
【００４４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図９を引用して説明する。
第２実施形態は、測定ヘッドＭＨの構造が上記第１実施形態と異なるのみで、押圧駆動手段ＰＤの作動や圧力検出素子１の出力信号の処理等は、上記第１実施形態と全く共通である。
本第２実施形態の測定ヘッドＭＨは、筒状の基体３における軸方向途中箇所に、流体（本実施形態では空気）の通過を阻止し且つ軸方向に移動可能にピストン部材２５が配置され、中空容器ＳＣにおける検出作用部ＳＨとピストン部材２５との間の空間に流体が充填される。
【００４５】
ピストン部材２５と基体３の一端に取り付けられた圧力検出素子１との間に弾性バネ部材２６が、圧力検出素子１の受圧面１ａの一部（中央部）を押圧する姿勢で掛け渡されている。尚、このピストン部材２５と圧力検出素子１との間の基体３の周壁には、この空間を大気に開放するための開口２７が形成されている。測定ヘッドＭＨをこのように構成することで、橈骨動脈からの圧脈波による中空容器ＳＣの内圧の圧力変動が弾性バネ部材２６を介して、圧力検出素子１の受圧面１ａの一部に集中的に作用し、圧脈波による中空容器ＳＣ内の圧力変動を効率良く検出できる。
又、ピストン部材２５の側面と基体３との間は相対すべりを良くし、かつ気密性保持のため、オイルシールまたはＯリングによる気密がなされていることが望ましい。
【００４６】
〔第３実施形態〕
次に、図１０を引用して本発明の第３実施形態を説明する。
本第３実施形態は、測定ヘッドＭＨの構成が上記第１実施形態と全く異なり、これに伴って押圧駆動手段ＰＤによる駆動対象も異なる。
本第３実施形態で使用する測定ヘッドＭＨは、図１０（ａ）に示すように、上記第１実施形態のものと同じ圧力検出素子１の受圧面１ａを、流体としての空気を充填封入する状態で膜状部材３０にて覆って構成されている。この膜状部材３０は、上記第１実施形態における膜状部材５と同一の材質及び形状で良い。又、上記流体としては、空気以外に不活性ガス等で良いのも上記第１実施形態と同様であるが、膜状部材３０と圧力検出素子１とで構成される中空容器ＳＣの容積が小さいため、できるだけ熱伝導率の低い流体を用いるのが望ましい。すなわち、熱伝導率の良好な流体を用いると、被験者の体温が圧力検出素子１に伝わり、圧力検出素子１の出力信号に温度ドリフトが生じてしまう虞があるからである。
【００４７】
圧脈波の計測に当たっては、図１０（ｂ）に示すように、１個又は複数個（図１０（ｂ）においては３個の場合を例示している）の測定ヘッドＭＨを、被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に検出作用部ＳＨとなる膜状部材３０側を前腕上皮を向けて姿勢で配置し、その上から従来の血圧計測で用いる幅広の腕帯カフ３１を巻き付け、シリコーンチューブまたはウレタンゴムチューブなどによる空気供給排出兼用チューブ３２を介して、前記検出作用部ＳＨを前記前腕上皮に対して押圧する押圧駆動手段ＰＤを構成する空気配管系に接続する。
【００４８】
押圧駆動手段ＰＤは、図１０（ｂ）に概略的に示すように、空気供給側において、フィルタ３３が備えられた外気取り入れ口から取り入れた空気を配管系を通して空気供給排出兼用チューブ３２へ供給する電動圧縮ポンプ３４と、脈流を防ぎ安定した空気供給を行うためのアキュムレータ３５と、空気流の逆流を防止するための逆止弁３６と、空気流の流量制御を行う供給側流量制御電磁弁３７と、配管系内の圧力を観察するための圧力計３８とが設けられ、供給側流量制御電磁弁３７と空気供給排出兼用チューブ３２との間の配管系から分岐して形成される空気排出側において、排気の流量制御を行う排出側流量制御電磁弁３９と、安全装置としてのリリーフ弁４０とが設けられて構成されている。
この押圧駆動手段ＰＤの供給側流量制御電磁弁３７及び排出側流量制御電磁弁３９に対するプログラマブルコントローラ１７の制御については、上記第１実施形態と全く共通であり、押圧力の変化プロファイルに基づいて押圧駆動手段ＰＤから空気供給排出兼用チューブ３２へ空気が供給されて腕帯カフ３１の内圧が上昇すると、図１０（ｃ）に示すように、測定ヘッドＭＨの検出作用部ＳＨが前腕上皮に押圧される。この押圧によって圧力検出素子１に検出される圧脈波の検出信号の演算処理等は、上記第１実施形態と全く共通である。
本第３実施形態では、第１及び第２実施形態と異なり、測定ヘッドＭＨの構成が簡素化されており、従来型腕帯カフ３１を利用できる構成であるので、第１及び第２実施形態よりも低コスト化が図れる利点がある。
【００４９】
〔第４実施形態〕
次に図１１及び図１２を引用して、本発明の第４実施形態について説明する。本第４実施形態は、上記第３実施形態で使用される測定ヘッドＭＨの構成に変更を加えたもので、測定ヘッドＭＨ以外の部分については、上記第３実施形態と全く共通であり、共通部分についての説明は省略する。
本第４実施形態における測定ヘッドＭＨは、図１１に示すように、軸方向の寸法が短い有底筒状の基体４５の開口を弾性体又は粘弾性体にて形成した受圧板４６にて覆った小型圧力変換器と、その受圧板４６の外面側の略中央部に基体４５の開口よりも小さい突起物４７とを備えて構成している。受圧板４６の内面側には、円形のシート状の歪みゲージにて構成された圧力検出素子４８が突起物４７と対向する位置に貼着されている。
【００５０】
突起物４７は、硬質のＮＢＲゴムまたはＡＢＳ樹脂やエポキシ樹脂などの工業用樹脂など材料で形成され、その先端形状は曲率半径が１ｍｍ〜数ｍｍ程度の球面状に形成されて、突起の高さが１ｍｍ〜数ｍｍとなっている。
圧力検出素子４８の有効受圧面積（受圧板４６の可撓面積）は、突起物４７と受圧板４６との接触面の面積よりも大となっており、具体的には、突起物４７と受圧板４６との接触面の直径が、圧力検出素子４８の有効受圧面の直径（受圧板４６の可撓部有効直径）より３／４〜１／３程度小さい大きさに設定してある。この突起物４７は、図１１に示すように内部に中空部分が存在しないものであっても良いし、又、図１２に示すように内部が中空となっていても良い。更に、突起物４７の外形形状は、非球面状に形成しても良いし、あるいは、円錐状に形成しても良い。
図１１（ａ）に示す測定ヘッドＭＨを上記第３実施形態と同様にして被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に装着して腕帯カフ３１にて押圧力を付与すると、図１１（ｂ）に示すように、突起物４７が被験者の前腕上皮に食い込んで、同図に示す凸型の接触押圧力の分布となり、外力に対して最も効率的に変形する受圧板の中央部にその応力が集中するので、圧脈波を効率良く検出することができる。
【００５１】
〔第５実施形態〕
次に、図１３を引用して本発明の第５実施形態について説明する。
本第５実施形態は、上記第１実施形態と測定ヘッドＭＨの構成が異なり、その構成の差異により押圧駆動手段ＰＤの構成が若干上記第１実施形態と異なる。
測定した圧脈波の信号処理や押圧駆動手段に対するプログラマブルコントローラ１７の制御は、上記第１実施形態と同様である。
測定ヘッドＭＨの具体構成を説明すると、図１３に示すように、測定ヘッドＭＨは、シリコーン樹脂、塩化ビニール樹脂、ウレタン、ポリウレタン樹脂又はポリイミド樹脂等の弾性体又は粘弾性体にて肉厚が０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の中空の小型扁平状に形成されており、対向する２つの面のうち、一方が被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に押圧される検出作用部ＳＨとなり、他方が指の先端部が接する指取り付け部５０となっており、その指取り付け部５０には、診断者の指の先端を挿入可能な円弧状の指支持部材５１が一体形成されている。つまり、測定ヘッドＭＨ自体が、検出作用部ＳＨを周壁の一部とする中空容器ＳＣを構成しているのである。

【００５２】
測定ヘッドＭＨを上述のように構成すると、指輪を指先にはめる感覚で測定ヘッドＭＨを装着でき、特別な治工具や接着が必要ないという利点がり、計測にあたっては、検出作用部ＳＨと前腕上皮との接触角を自由に変えられるものとなり、更に、脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルのデータベースＤＢへの登録作業も簡単に行うことができる。
尚、測定ヘッドＭＨの中空容器ＳＣ全体を弾性体又は粘弾性体にて構成する必要は必ずしもなく、少なくとも検出作用部ＳＨの箇所が弾性体又は粘弾性体にて構成されていれば良い。但し、上述のように測定ヘッドＭＨの中空容器ＳＣ全体を弾性体又は粘弾性体にて構成すると、ガスインジェクション射出成形で同形状寸法のものを大量に製造することができる利点がある。
【００５３】
押圧駆動手段ＰＤは、図１３に概略的に示すように、空気供給側において、フィルタ１３が備えられた外気取り入れ口から取り入れた空気を配管系を通して給排気兼用チューブ５２へ供給する電動圧縮ポンプ１１と、脈流を防ぎ安定した空気供給を行うためのアキュムレータ１０と、空気流の逆流を防止するための逆止弁９と、空気流の流量制御を行う供給側流量制御電磁弁７と、配管系内の圧力を観察するための圧力計６とが設けられ、空気排出側において、供給側流量制御電磁弁７と給排気兼用チューブ５２との間の配管から分岐された排気用配管経路に排気の流量制御を行う排出側流量制御電磁弁８と、安全装置としてのリリーフ弁１４とが設けられている。
検出作用部ＳＨに作用する圧脈波を検出する圧力検出手段ＰＳは、供給側流量制御電磁弁７と給排気兼用チューブ５２との間の配管から分岐された配管の奥にその配管内に受圧面を向けて配置された圧力検出素子５３にて構成されている。この圧力検出素子５３の具体構成は、上記第１実施形態における圧力検出素子１と同一のもので良い。
押圧駆動手段ＰＤ及び圧力検出手段ＰＳを上述のように構成することで、測定ヘッドＭＨが破損して気密性が損なわれてしまった場合でも給排気兼用チューブ５２と測定ヘッドＭＨとの間のジョイントをはずせば、測定ヘッドＭＨのみの交換だけで済む。
【００５４】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態について図１４を引用して説明する。
本第６実施形態は、上記第５実施形態の測定ヘッドＭＨと同様に診断者の指に装着して使用するものであり、測定ヘッドＭＨの具体的な形態と、圧脈波を検出する圧力検出手段ＰＳの構成とが異なる。
本第６実施形態の測定ヘッドＭＨは、周方向断面の内径が数ｍｍから１０数ｍｍ程度、肉厚が０．１ｍｍから１ｍｍ程度のシリコーンゴムチューブか、ウレタンゴムチューブ、塩化ビニールチューブ等の弾性体又は粘弾性体にて指の先端部を挿入可能な内径を有するリング状に形成され、測定ヘッドＭＨの外周の周壁が検出作用部ＳＨとして機能する。つまり、上記第５実施形態と同様に測定ヘッドＭＨ自体が、検出作用部ＳＨを周壁の一部とする中空容器ＳＣを構成している。
【００５５】
圧力検出手段ＰＳは、測定ヘッドＭＨの外周の周壁の外面側にシート状に形成されたゲージ標点距離が１ｍｍ〜２ｍｍの歪みゲージ等の圧力検出素子５５が貼着されて構成されている。
圧力検出素子５５の出力信号の信号処理系ＳＰは、上記第１実施形態における圧力検出素子１の信号処理系ＳＰと全く共通である。
又、押圧駆動手段ＰＤ及びそれを制御する押圧制御手段ＰＣの構成は、上記第５実施形態における押圧駆動手段ＰＤの構成と全く共通であるが、上記第５実施形態における押圧駆動手段ＰＤを構成する配管系に備えられた圧力検出素子５３は不要である。
【００５６】
〔第７実施形態〕
次に、図１５を引用して本発明の第７実施形態について説明する。
本第７実施形態は、上記第５実施形態と測定ヘッドＭＨの構成のみが異なり、第５実施形態の測定ヘッドＭＨが診断者の指に装着するものであるのに対し、第７実施形態の測定ヘッドＭＨは被験者の手首に装着されて使用される。
本第７実施形態の測定ヘッドＭＨは、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、周方向断面の内径が数ｍｍ〜１０数ｍｍ、肉厚が０．１ｍｍ〜２ｍｍ程度で流体としての空気封入されたシリコーンゴムチューブか、ウレタンゴムチューブ、塩化ビニールチューブ等の弾性体又は粘弾性体にて人の手首を挿入可能な内径を有するリング状に形成されている支持部材６０と、その支持部材６０の内周側の周壁の一部がリングの中心に向けて膨出するように形成された膨出部６１とを備えて構成されている。
【００５７】
この測定ヘッドＭＨを使用するときは、図１５（ｂ）に示すように、膨出部６１の頂部が被験者の橈骨動脈上の前腕上皮に接触するように手首に装着する。つまり、膨出部６１の頂部付近は前腕上皮と接触する検出作用部ＳＨとなり、この検出作用部ＳＨを周壁の一部とする膨出部６１が中空容器ＳＣを構成し、支持部材６０内に、中空容器ＳＣ内と外部とを連通する前記流体（空気）の通路が形成されていることになる。
支持部材６０の外周の周壁には図示を省略するジョイントを介して給排気兼用チューブ６２が接続され、支持部材６０の内部空間と押圧駆動手段ＰＤの配管系とを給排気兼用チューブ６２にて連通している。
【００５８】
本第７実施形態では、図１５（ａ）に示すように、上記第１実施形態と同様に、測定ヘッドＭＨを３個使用するが、使用する測定ヘッドＭＨの個数は適宜変更可能である。
又、上述のように測定ヘッドＭＨの全体を弾性体又は粘弾性体にて構成するのではなく、膨出部６１の部分のみを弾性体又は粘弾性体にて構成しても良い。
本第７実施形態における圧力検出手段ＰＳの構成、圧力検出手段ＰＳの検出信号の演算処理、及び、押圧駆動手段ＰＤの構成は、上記第５実施形態と全く同一であり説明を省略する。
【００５９】
〔第８実施形態〕
次に、図１６を引用して本発明の第８実施形態を説明する。
本第８実施形態は、上記第７実施形態と比較して、圧力検出手段ＰＳの構成のみが異なる。
本第８実施形態の圧力検出手段ＰＳは、図１６に示すように、上記第７実施形態と同一のリング状の測定ヘッドＭＨの外周の周壁外面にゲージ標点距離が１ｍｍ〜２ｍｍのシート状の歪みゲージ等により構成される圧力検出素子６５が貼着されて構成されており、触診時の圧脈波によって膨出部６１（すなわち中空容器ＳＣ）及び支持部材６０の内圧が変動し、これによって生じる支持部材６０の弾性変形を圧力検出素子６５にて検出する。
圧力検出素子６５の出力信号の信号処理系ＳＰは、上記第１実施形態における圧力検出素子１の信号処理系ＳＰと全く共通である。
又、押圧駆動手段ＰＤ及びそれを制御する押圧制御手段ＰＣの構成は、上記第７実施形態における押圧駆動手段ＰＤの構成と全く共通であるが、上記第７実施形態における押圧駆動手段ＰＤを構成する配管系に備えられた圧力検出素子５３は不要である。
【００６０】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
▲１▼ 上記各実施形態では、押圧駆動手段ＰＤは、中空容器ＳＣに充填される流体の圧力を調整することにより、検出作用部ＳＨの被験者の前腕上皮に対する押圧力を調整する場合を例示しているが、例えば、上記第１実施形態において、中空容器ＳＣ内の内圧を適当な内圧に固定した状態で、移動機構ＭＭに備えられたＺ軸ステージ１９の昇降モータ１９ａを駆動して測定ヘッドＭＨを昇降させることにより、検出作用部ＳＨの前腕上皮に対する押圧力を調整するように構成しても良い。
▲２▼ 上記実施形態では、脈診熟練者の押圧力の変化プロファイルを押圧力の変化の速度及び加速度の形態でデータベースＤＢに記憶しているが、実際の押圧力の時系列データをとして記憶させても良い。
又、任意に設定した押圧力の変化プロファイルは関数式として記憶しているが、この任意に設定した押圧力の変化プロファイルについても、押圧力の時系列データとして設定及び記憶しておく構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる圧脈波計測システムのブロック構成図
【図２】本発明の第１実施形態にかかる使用状態の説明図
【図３】本発明の第１実施形態にかかる移動機構の外観斜視図
【図４】本発明の第１実施形態にかかるフローチャート
【図５】本発明の第１実施形態にかかる測定ヘッドの作動説明図
【図６】本発明の実施形態にかかる信号説明図
【図７】本発明の第１実施形態にかかる検出作用部の拡大図
【図８】本発明の実施形態にかかる解析処理の説明図
【図９】本発明の第２実施形態にかかる測定ヘッドの断面図
【図１０】本発明の第３実施形態にかかる測定ヘッドの構成図
【図１１】本発明の第４実施形態にかかる測定ヘッドの断面図
【図１２】本発明の第４実施形態にかかる測定ヘッドの断面図
【図１３】本発明の第５実施形態にかかる圧脈波計測システムのブロック構成図
【図１４】本発明の第６実施形態にかかる測定ヘッドの概略構成図
【図１５】本発明の第７実施形態にかかる測定ヘッドの概略構成図
【図１６】本発明の第８実施形態にかかる測定ヘッドの概略構成図
【図１７】従来技術の説明図
【符号の説明】
１，４８，５３，５５，６５圧力検出素子
３筒状の基体
５，４６膜状部材
２５ピストン部材
２６弾性バネ部材
４５有底筒状の基体
５０指取り付け部
５１指支持部材
ＭＭ移動機構
ＰＣ押圧制御手段
ＰＤ押圧駆動手段
ＰＳ圧力検出手段
ＳＣ中空容器
ＳＨ検出作用部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a detection action unit that contacts the forearm epithelium on the radial artery of a subject, a pressing drive unit that presses and drives the detection action unit against the forearm epithelium, and a pressure pulse wave that acts on the detection action unit. The present invention relates to a pressure pulse wave measurement system for a radial artery provided with pressure detection means for detecting.
[0002]
[Prior art]
The pressure pulse wave measurement system for the radial artery is a system for making a diagnosis by pulse diagnosis of the radial artery of a person, and is an effective and significant means of obtaining physiological information noninvasively and noninvasively. One.
In general, this pulse diagnosis is performed by placing a finger on a part of the forearm wrist of the subject (patient) capable of detecting arterial pressure, as shown in FIG. The strength and speed of the wave, the speed of the change, the sharpness, and the minute vibration accompanying the change in the blood flow are sensed.
Diagnosis specialists who are skilled in pulse diagnosis (hereinafter, may be simply referred to as “pulse diagnosis expert”) have a variety of ways to hold down a finger in this pulse diagnosis. That is, until the blood flow is stopped, in other words, the artery is strongly pressurized and held until the pulse can no longer be sensed, and then a change in the pressure pulse wave is detected while gradually or quickly releasing the pressure, or To detect the change of the pressure pulse wave gradually or quickly, and furthermore, the pressure pressure wave is released just before the pressure is released and the pulse cannot be detected when the finger touches the subject slightly. And the work of detecting pressure pulse waves in the state of pressurization at an intermediate strength between the two is repeated as appropriate, and based on the information obtained as a result of such work, based on empirical rules, poor physical condition The cause of the disease and the cause of the disease are determined.
[0003]
However, in the most subjective diagnosis method as described above, since a high degree of skill is required for a diagnostician to make an accurate diagnosis, attempts have been made to more objectively evaluate pulse diagnosis. I have.
For example, a strain gauge is attached to the finger pad of a finger sack or glove, and the finger wearing the finger sack or glove is pressed against the wrist of the subject in the same manner as the above-mentioned diagnoser takes a pulse diagnosis. A system that measures pressure pulse waves has been considered. This system electrically captures the waveform of the pressure pulse wave, calculates the peak value of the pressure pulse wave, the amplitude value of the pressure pulse wave at a plurality of reference points, and obtains the power spectrum by Fourier transform, etc. In addition to making it possible to compare with statistical data and various case findings, pulse diagnosis may be performed by applying a linear distribution parameter model or lumped parameter model of electric circuit theory to the vascular system. I have.
[0004]
Further, in the above-described configuration, the pressing force on the wrist of the subject is basically set by the subjectivity of the diagnostician. However, it is considered that the pressing force can be managed as objectively as possible. .
For example, as shown in FIG. 17B, a pressure receiving plate 101 to which a pressure detecting element 100 such as a strain gauge or a piezoelectric element is adhered is supported by a support 102, and the side on which the pressure detecting element 100 exists is the forearm of the subject. A configuration is considered in which the support 102 is pressed by a pressing mechanism (not shown) in a posture in contact with the wrist.
The pressing force by this pressing mechanism is set at a constant pressing force. The pressing force is increased at a constant speed until the pressing force reaches the constant pressing force, and the pressing force is reduced at a constant speed from the constant pressing force. It is considered that the pressing force is controlled.
Conventionally, even if a pressure pulse wave is detected only with this constant pressing force, or even if the pressing force is changed at a constant speed before and after applying the constant pressing force, the pressing force is It was fixed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, the method of applying the pressing force is fixedly set, so that quantitative data is not sufficiently obtained, and the setting of the obtained data is not appropriate because the setting of the pressing force is not appropriate. In some cases, the effectiveness is insufficient, and further, the system lacks flexibility.
In other words, because the data collection conditions are fixed, various comparisonsButIt is difficult, and from the viewpoint of setting the pressing force, the set pressing force may not be appropriate. Even if an attempt is made to imitate the pressing force of a skilled diagnosing person, the method of applying the pressing force and the absolute value of the pressing force itself may differ between individual diagnosers or depending on the degree of skill, and the optimum pressing force may differ depending on the subject. It may be different, and furthermore, it is better to apply the pressing force that deviates from the method of applying the pressing force of the skilled diagnostician with a sufficient signal level and a good suitable for pressure pulse wave analysis. This is because a signal may be obtained.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to adopt a more flexible measurement form and to enable more effective analysis of a pressure pulse wave.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
By providing the configuration according to claim 1, the detection operation unit is pressed against the forearm epithelium by the pressing drive unit while the detection operation unit is in contact with the forearm epithelium on the radial artery of the subject. At times, a pressure pulse wave acting on the detection action section is detected by the pressure detection means.
The pressing drive of the detection action unit by the pressing drive unit is controlled by the pressing control unit, and the pressing force is temporally changed according to a set change pattern, during which the pressure pulse wave is detected as described above.
The setting change pattern of the pressing force is not fixedly set, but can be changed.
Therefore, for example, a plurality of setting change patterns are stored, and a method of trying out a plurality of setting change patterns for a subject and specifying an optimal one is used, or the setting change pattern different depending on the subject is used. Measurement can be performed in various variations such as inputting, and information on various pressure pulse waves can be obtained.
Accordingly, a more flexible measurement form can be adopted, and more effective analysis of the pressure pulse wave can be performed.
[0007]
In addition, by providing the configuration according to the second aspect, the detection action portion that comes into contact with the forearm epithelium on the radial artery of the subject is provided as a part of the peripheral wall of the hollow container, and the pressing drive unit is provided inside the hollow container. The pressing force is changed by adjusting the pressure of the fluid to be filled in the container.
Therefore, when the pressing force is changed according to the set change pattern as described above, the configuration can be simplified as compared with a configuration in which the pressing force is changed only by the mechanical mechanism.
[0008]
In addition, by providing the configuration according to the third aspect, the pressure detecting means for detecting the pressure pulse wave acting on the detection action section is constituted by a pressure detection element, and detects the pressure pulse wave of the radial artery received by the detection action section. The pressure detecting element converts the electric signal into an electric signal.
Therefore, by detecting the pressure pulse wave with the pressure detecting element, the pressure change can be easily obtained as an electric signal.
[0009]
In addition, by providing the configuration according to the fourth aspect, the hollow container is configured to include a cylindrical base, and the detection action section is configured such that the opening at one end side of the cylindrical base is an elastic body or a viscoelastic body. It is constituted by covering with a film-like member formed of a body, and the pressure detecting element is arranged on the other end side of the base.
Therefore, by integrating the detecting section and the pressure detecting element on the base, the size of the device can be reduced, and the pressure fluctuation input from the membrane member is transmitted to the pressure detecting element with low loss. Therefore, the conversion efficiency of the pulse pressure wave into an electric signal can be improved.
[0010]
In addition, with the configuration of the fifth aspect, the hollow container can be moved along the forearm epithelium of the subject by the moving mechanism.
Therefore, it is possible to measure the distribution of the pressure pulse wave of the subject along the radial artery, and it is possible to increase the amount of information to be provided for diagnosis, and to determine the pressure pulse wave in the forearm epithelium on the radial artery of the subject. Is slightly different depending on the subject, but the position of the detection action portion can be finely adjusted by the moving mechanism.
[0011]
In addition, by providing the configuration according to claim 6, the film-like member constituting the detection action portion is formed in a convex shape protruding outward, and the rigidity near the top of the film-like member is equal to that of the peripheral portion. Configured to be less than rigid.
Therefore, when the detection action part is pressed against the forearm epithelium on the radial artery, the vicinity of the apex is greatly deformed, and the shape is supported by the peripheral part with little deformation. As a result, it is possible to sufficiently suppress that the pressure pulse wave efficiently caught by the large deformation near the top is lost due to deformation of the surrounding portion, and it is possible to detect the pressure pulse wave with high efficiency as a whole. .
[0012]
Further, by providing the configuration according to claim 7, a piston member is disposed at an intermediate position in the axial direction of the cylindrical base so as to prevent passage of a fluid and move in the axial direction, and the piston member is disposed in the hollow container. The space between the detection action portion and the piston member is filled with the fluid, and the elastic spring member is hung between the piston member and the pressure detection element in a posture to press a part of the pressure detection element. Has been passed.
Therefore, when the pressure of the fluid filled between the detecting member and the piston member in the hollow container fluctuates due to the pressure pulse wave input to the detecting member, the pressure fluctuation is applied by the elastic spring member. Will act on a part of the pressure sensing elementPressure pulse waveCan be detected more efficiently.
[0013]
In addition, with the configuration according to claim 8, the pressure detecting means is configured by a small pressure converter that converts a deformation of the pressure receiving plate into an electric signal, and the detection action portion is provided on an outer surface of the pressure receiving plate. It is composed of a projection attached to the approximate center of the side. Therefore, the pressure pulse wave transmitted to the projection while the appropriate pressing force is applied by the pressing drive means for pressing and driving the detection action portion is concentrated on the central portion of the pressure receiving plate which is most efficiently deformed by an external force. Pressure pulse wave can be detected efficiently.
[0014]
Further, with the configuration according to the ninth aspect, the hollow container is formed in a small flat shape in which the detection action portion and the finger attachment portion where the tip of the finger is in contact are opposed to each other, and at least the detection action is performed. The existence side of the portion is formed of an elastic body or a viscoelastic body, and an arc-shaped finger support member into which the tip of a finger can be inserted is attached to the finger attachment portion.
That is, the diagnostician wears the hollow container provided with the detection action portion in a state where the tip of the finger is inserted into the finger support member, and applies the detection action portion to the forearm epithelium on the radial artery of the subject. The pressure pulse wave is detected in a state where the pressure of the fluid in the hollow container is appropriately changed by the pressing drive means.
Therefore, the configuration of the apparatus for detecting the pressure pulse wave is extremely miniaturized, and the diagnostician can freely change the contact posture of the detection action portion with respect to the forearm epithelium. Acquisition becomes possible.
[0015]
In addition, with the configuration of the tenth aspect, the hollow container is formed of an elastic body or a viscoelastic body into a ring shape having an inner diameter into which the tip of a finger can be inserted.
That is, the diagnostician inserts the tip of his or her finger into the hollow container formed in a ring shape and wears it, and applies the detection action unit to the forearm epithelium on the radial artery of the subject, and the inside of the hollow container The pressure pulse wave is detected in a state where the pressure of the fluid is appropriately changed by the pressing drive means.
Therefore, the configuration of the apparatus for detecting the pressure pulse wave is extremely miniaturized, and the diagnostician can freely change the contact posture of the detection action portion with respect to the forearm epithelium. Acquisition becomes possible.
[0016]
In addition, with the configuration according to claim 11, the hollow container is formed of an elastic body or a viscoelastic body, and is disposed on the inner peripheral side of a ring-shaped support member having an inner diameter into which a wrist can be inserted. The fluid passage for communicating the inside of the hollow container with the outside is formed in the support member.
That is, in performing a pulse test of the subject, the ring-shaped support member is inserted into the wrist of the subject, and the detection action portion of the hollow container formed of an elastic body or a viscoelastic body is used to measure the pressure pulse from the radial artery. The pressure pulse wave from the radial artery is detected by positioning the wave at a position where the wave can be accurately detected.
Therefore, the operation burden on the diagnostician when performing a pulse diagnosis can be reduced, and the size of the apparatus can be reduced as much as possible.
[0017]
Further, with the configuration according to the twelfth aspect, the pressing control means for controlling the pressing driving means is provided with a storage means for storing a setting change pattern for changing the pressing force of the detecting action portion, and the storing means is provided. Stores a change pattern of a pressing force by a diagnostician who is skilled in pulse diagnosis as a setting change pattern.
Therefore, since the manner of applying the pressing force by the expert pulse diagnosing person is stored as a change pattern, not as a simple value of the pressing force, the palpation by the expert pulse diagnosing person can be easily and accurately reproduced.
[0018]
In addition, by providing the configuration according to the thirteenth aspect, arithmetic processing means for arithmetically processing the detected pressure of the pressure detecting means is provided, and the arithmetic processing means sends the detected pressure of the pressure detecting means to the pressing drive means. Normalization processing is performed using the pressing force applied. In other words, since the magnitude of the pressure pulse wave from the radial artery changes depending on the pressing force acting on the forearm epithelium of the subject from the detection action unit, the pressing force applied as described above By normalizing, it is possible to make it easy to compare data between pieces of pressure pulse wave detection information obtained in different states of the pressing force, and more effective data analysis becomes possible.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a pressure pulse wave measurement system for a radial artery of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
The pressure pulse wave measurement system PA for the radial artery manages three measurement heads MH (only one is shown in FIG. 1) and a fluid pressure in the measurement head MH, as shown in FIG. A fluid management system AP, a signal processing system SP that performs processing and analysis of a detection signal of the measurement head MH, and a movement mechanism MM that drives the measurement head MH to move along the forearm epithelium on the radial artery of the subject (see FIG. 3). ) As a main part, and a pulse diagnosis is performed by pressing the measurement head MH against the forearm epithelium on the radial artery of the subject as shown in FIG.
[0020]
(Configuration of measuring head MH)
As shown in a schematic cross section in FIG. 1, the measuring head MH covers an opening on one end side of a cylindrical (more specifically, cylindrical) base 3 in a state in which the opening is closed by a film-like member 5 and has the other end. A pressure detecting element 1 serving as a pressure detecting means PS is disposed in the opening on the side with its pressure receiving surface 1a facing the inside of the base 3 and in a state of closing the opening.
The base 3 and the membrane member 5 constitute a hollow container SC, and the hollow container SC is filled with air, which is an example of a fluid. As the fluid to be filled in the hollow container SC, in addition to air, in addition to an inert gas such as a nitrogen gas or an argon gas, water or a machine oil, or fine particles of a ceramic or a resin and water or an organic solvent. A kneaded slurry liquid, liquid silicone, rubber latex suspension or the like may be used.
The base 3 is preferably a metal drawn tube or an industrial plastic tube, and specific materials include aluminum alloy, brass, magnesium alloy, stainless steel, vinyl chloride, and ABS resin. An air supply port 3a for receiving supply of air from the fluid management system AP and an air discharge port 3b for discharging air are formed on a wall surface of the base 3 at an intermediate position in the axial direction.
[0021]
The film-like member 5 is formed in a convex shape protruding outward with an elastic body or a viscoelastic body. Since the top of the membrane member 5 is used by pressing against the forearm epithelium on the radial artery of the subject, a predetermined region including the top of the membrane member 5 comes into contact with the forearm epithelium, and the pressure pulse wave from the radial artery And acts as a detection action part SH for detecting.
FilmElementSpecific examples of the material 5 include silicone rubber, nitrile butadiene rubber, urethane rubber, fluorine rubber, latex rubber, raw rubber, and thermoplastic polymer elastomer rubber.
The cross-sectional shape of the film-shaped member 5 is set so that the film thickness is in the range of 0.1 mm to 2 mm, and as shown in FIG. It is. This makes the stiffness near its top less than the stiffness of the surrounding parts. In addition, in order to provide a difference in rigidity between the vicinity of the top and the peripheral portion in this way, in addition to providing a difference in thickness, the film-shaped member 5 is formed by using a material having different rigidity in the vicinity of the top and the peripheral portion. You may comprise.
Further, as described above, it is necessary to prevent the fluid from leaking by attaching the membrane member 5 in a state where the opening of the base 3 is closed, and the membrane member 5 itself does not leak the fluid (air). In addition, the attachment of the film-like member 5 to the base 3 is air-tightly sealed with an O-ring or the like (not shown), and the end is fixed with an adhesive or the like.
[0022]
The pressure detecting element 1 converts the pressure received by the pressure receiving surface 1a into an electric signal, and specifically uses a strain gauge type small pressure sensor having a rated load of about 19.6 kPa to 196 kPa. For example, a capacitive pressure transducer or a piezoelectric element made of piezoelectric rubber may be used.
When attaching the pressure detecting element 1 to the base 3, when the pressure receiving surface 1 a of the pressure detecting element 1 touches another object to prevent its deformation as much as possible, and when the base 3 is formed of a conductive member, Adhesion and fixation with an epoxy adhesive or the like is performed so that the substrate 3 and the base 3 are electrically insulated.
[0023]
(Configuration of fluid management system AP)
The fluid management system AP includes, for each of the measurement heads MH, a pressing drive unit PD for pressing and driving the detection action unit SH against the forearm epithelium, and a pressing control for controlling a pressing force on the forearm epithelium by the pressing drive unit PD. Means PC.
As schematically shown in FIG. 1, the pressing drive means PD includes, on the air supply side, an electric compression pump 11 for supplying air taken in from an outside air intake provided with a filter 13 to an air supply port 3a through a piping system. An accumulator 10 for preventing pulsating flow and providing stable air supply, a check valve 9 for preventing backflow of air flow, a supply-side flow control solenoid valve 7 for controlling air flow, and a piping system. A pressure gauge 6 for observing the internal pressure is provided, and on the air discharge side, a discharge side flow control solenoid valve 8 for controlling the flow rate of exhaust gas from the air discharge port 3b, and a relief valve 14 as a safety device. Is provided.
[0024]
As shown in FIG. 1, the pressing control means PC is composed of a programmable controller 17, to which a signal from the pressure gauge 6 is input, and a supply-side flow control solenoid valve 7 and a discharge-side flow rate. A flow control signal is output to each of the control solenoid valves 8.
The pressing control means PC controls the supply-side flow control solenoid valve 7 and the discharge-side flow control solenoid valve 8 to change the fluid pressure in the hollow container SC formed by the base 3 and the like, and the pressing control means PC Controls the pressure on the forearm epithelium.
[0025]
(Configuration of the moving mechanism MM)
As shown in FIG. 3, the moving mechanism MM includes a Z-axis stage 19 that supports a support block 18 that supports the three measurement heads MH in a line along the longitudinal direction of the radial artery and drives the elevating and lowering, and the Z-axis stage 19. An X-axis stage 20 supporting the stage 19 and driving to move in the longitudinal direction of the radial artery; a Y-axis stage 21 supporting the X-axis stage 20 and horizontally moving in a direction perpendicular to the moving direction of the X-axis stage 20; Is provided on a base 22 which also serves as a mounting table for the subject's wrist.
The three measuring heads MH press the respective positions corresponding to the dimension, the seki, and the length in Oriental medicine, and operate the elevation motor 19a of the Z-axis stage 19 in response to an instruction from a control box (not shown). The X-axis motor 20a of the X-axis stage 20 and the Y-axis stage are driven by an instruction from the control box in a state where the support block 18 is moved down until the film-shaped member 5 of the measurement head MH comes into contact with the forearm epithelium of the subject. By operating the Y-axis motor 21b of 21, the hollow containers SC of the respective measurement heads MH can be moved along the forearm epithelium of the subject. The moving mechanism MM may be a mechanism that drives each of the

stages

19, 20, and 21 by a manual operation, in addition to the configuration in which the motor is driven to move by each motor as described above. In this case, it is desirable to provide a fine adjustment mechanism similar to a micrometer.
[0026]
(Configuration of signal processing system SP)
The signal processing system SP includes a distortion amplifier 15 that amplifies an output signal of the pressure detection element 1 obtained as a change in electric resistance value and outputs the amplified signal as a voltage signal, an arithmetic processing unit 16 that performs arithmetic processing on the output signal of the distortion amplifier 15, and And a database DB that stores data indicating the correspondence between the measurement data and the diagnosed cases, and data on the palpation pressing force of a pulse-training expert.
The arithmetic processing unit 16 includes an A / D converter 16a for A / D converting an output signal of the distortion amplifier 15, a data storage unit 16b for storing output data of the A / D converter 16a, and a storage for the data storage unit 16b. An arithmetic unit 16c for performing arithmetic processing on the measured data according to a predetermined processing procedure, an analysis procedure storage unit 16d for storing a predetermined processing procedure executed by the arithmetic unit 16c, and a measurement data and arithmetic unit 16c. And a monitor 16e for displaying the result of the processing. Although described in detail later, the data storage unit 16b stores a plurality of change profiles of the pressing force controlled by the pressing control means PC as a set change pattern. Of the forearm epithelium is temporally changed. The database DB is configured to be accessible from another information terminal via an online network such as Ethernet or LAN, so that the information terminal can perform an analysis procedure of the arithmetic processing unit 16 and an additional analysis other than the analysis items. Has become.
[0027]
(Measurement procedure)
Next, a measurement procedure performed by the pressure pulse wave measurement system PA having the above configuration will be described with reference to a flowchart of FIG. 4 executed by the arithmetic unit 16c.
First, as a preparation for measurement by the pressure pulse wave measurement system PA, the wrist of the subject is placed on the base 22 of the moving mechanism MM so that the lower end of the measurement head MH contacts the forearm epithelium on the radial artery very lightly. The measuring head MH is lowered. At this time, the supply side flow control solenoid valve 7 and the discharge side flow control solenoid valve 8 are set so that the internal pressure of the hollow container SC is slightly lower than the atmospheric pressure in the fully closed state. Due to the contact of the measurement head MH with the forearm epithelium, the detection action part SH is deformed from the state in which the apex shown in FIG. 5A protrudes to a flat shape in which the apex shown in FIG.
[0028]
Thereafter, the moving mechanism MM is operated to execute the positioning of the measurement point. For this positioning, for example, the pressure driving means PD is operated to pressurize the inside of the hollow container SC to a constant pressure, and a suitable pressing force is generated in the detecting action part SH. Is displayed on the monitor 16e in real time, a position where a desired signal level can be obtained may be searched for.
After the wrist of the subject is properly positioned, the lower limit pressing force (hereinafter simply referred to as “lower limit pressing force”) at which the pressing driving means PD can detect the pressure pulse wave, and the pressure pulse wave when the pressing force is increased are obtained. A detectable upper limit pressing force (hereinafter, simply referred to as “upper limit pressing force”) is measured. Note that this “pressing force” is strictly a force pressing the forearm epithelium of the subject, but in the present system, it can be treated as substantially equivalent to the internal pressure of the hollow container SC changed and driven by the pressing drive means PD. I have to. Further, the lower limit pressing force and the upper limit pressing force may be conveniently replaced by the subject's systolic blood pressure and diastolic blood pressure measured by a conventional blood pressure measurement method, but standardization of the measurement work is attempted. For this purpose, it is preferable to use the above-described upper and lower pressing forces measured in advance.
[0029]
After the above-mentioned advance preparation is completed, the processing shown in FIG. 4 is started.
That is, first, according to the operation guide displayed on the monitor 16e, the input operation means (not shown) selects which one of the plurality of setting change patterns stored in the data storage unit 16b to use (step #). 1). As the setting change pattern, there are a change profile of the pressing force of a pulse diagnosis expert obtained by a number of pre-measurement surveys, and a change profile of the pressing force uniquely and arbitrarily set. Although this change profile may be set commonly for the three measurement heads MH, it is more preferable to set them separately.
When the profile of a pulse diagnosis expert is selected, the change profile of the pressing force of the pulse diagnosis expert stored in the database DB is taken into the data storage unit 16b (step # 2). The change profile of the pressing force of the pulse-diagnosis expert is in the range of the lower pressing force at which the pressure pulse wave can be detected (ie, the lower pressing force) and the upper pressing force at which the pressure pulse wave can be detected (ie, the upper pressing force). , Is stored as the speed and acceleration of the change in the pressing force, and a conversion process for converting the change profile of the pressing force of the pulse diagnosing expert into a change profile suitable for the subject is read from the analysis procedure storage unit 16d and executed ( Step # 3).
[0030]
This conversion process includes the lower limit pressing force in the change profile of the pressing force of the pulse diagnosis expert andUpThis is a process of deforming the change profile of the pressing force of the pulse-training expert so that the limiting pressing force respectively matches the lower limit pressing force and the upper limit pressing force of the subject previously obtained. The process of integrating the change profile expressed by the velocity and acceleration and converting it into the relationship between time and pressing force, and the boundary condition in the relationship between the time and pressing force, the lower limit pressing force and A process of compressing or expanding the axis of the pressing force so as to match the upper limit pressing force, and a process of converting those data into a function expression by so-called curve fitting or the like are executed. As the form of this function expression, various functions can be applied. Alternatively, the function expression may be expressed as a single function expression in the existing range of all data, or may be obtained as a piecewise polynomial using a B-spline function. May be. Alternatively, a step function expressing a discontinuous stepwise change may be used. Further, the lower limit pressing force and the upper limit pressing force are not used as they are, but a value obtained by changing the lower limit pressing force and the upper limit pressing force by ± 10% is used as the boundary condition. , The specific boundary conditions can be variously changed.
[0031]
On the other hand, when an arbitrary set profile is selected without using the profile of a pulse diagnosis expert, the function formula stored in the data storage unit 16b is used. This function expression is arbitrarily set as described above, is arbitrarily rewritable, and a plurality of function expressions are stored in the data storage unit 16b, and any one of the plurality of function expressions is selected for use. can do.
Even in the case of using the function formula stored in advance in this manner, similarly to the case of using the profile of the pulse diagnosis expert described above, the data is stored using the data of the lower limit pressing force and the upper limit pressing force of the subject. The function formula is converted into a change profile suitable for the subject (step # 4). For this conversion, the functional expression of the pressing force so that the difference between the lower limit pressing force and the upper limit pressing force corresponding to the stored function formula matches the difference between the lower limit pressing force and the upper limit pressing force of the subject. A data table for changing each coefficient of the function expression so as to be compressed or expanded on the axis is stored in the data storage unit 16b, and the transformation of the function expression by the data table and the lower limit pressing force and the upper limit pressing force are changed. And processing for matching the absolute values. This calculation procedure is also stored in the analysis procedure storage unit 16d.
[0032]
Note that, in order to convert the function formula stored in advance into a change profile suitable for the subject, instead of considering both the lower limit pressing force and the upper limit pressing force of the subject as described above, the stored function formula is used. Processing to match only the upper limit pressing force corresponding to the subject to the upper limit pressing force of the subject, that is, only the constant term of the functional equation may be changed, or the same as the change profile of the pulse diagnosis expert described above. Alternatively, any profile to be set may be set as the speed and acceleration of the change in the pressing force, and the change profile of the pressing force suitable for the subject may be obtained by the same algorithm as when selecting the change profile of the pulse diagnosis expert. good.
[0033]
As described above, when the change profile of the pressing force suitable for the lower limit pressing force and the upper limit pressing force of the subject is obtained in the form of a functional expression, the supply-side flow control solenoid valve 7 and the discharge-side flow rate The pressing force is sampled from the obtained function formula at a period corresponding to the transmission frequency of the control signal to the control solenoid valve 8, time series data for changing the pressing force is generated, and transmitted to the programmable controller 17 (step # 5). ).
Along with this, the programmable controller 17 opens the supply-side flow control electromagnetic valve 7 in accordance with the received pressure data to increase the internal pressure of the hollow container SC. In the opening operation of the supply-side flow control solenoid valve 7, the pressing force data and the opening degree of the supply-side flow control solenoid valve 7 are associated with each other in a data table or a predetermined relational expression, or the pressure detection is performed. By removing the signal component of the pressure pulse wave from the output signal of the element 1 by a filter, the component of the internal pressure due to the pressing force applied by the pressing drive means PD is extracted, and the signal is matched with the pressing force data. The opening of the supply-side flow control solenoid valve 7 may be controlled.
When the internal pressure of the hollow container SC increases due to the operation of the pressing drive means PD, as shown in FIG. 5C, the detection action part SH presses the forearm epithelium of the subject. In the state of FIG. 5C, as shown in an enlarged manner in FIG. 7, by changing the thickness of the film-like member 5 constituting the detection action part SH between the vicinity of the top and the surrounding part as described above, The vicinity of the top is greatly deformed, and the shape is supported by the peripheral part with little deformation, which sufficiently suppresses the loss of the pressure pulse wave efficiently caught by the large deformation near the top due to the deformation of the peripheral part The pressure pulse wave can be detected with high efficiency as a whole. The distribution of the pressing force at this time varies depending on the magnitude of the pressing force, but for example, changes between the distribution shown in FIG. 7A and the distribution shown in FIG. 7B.
[0034]
The change profile of the pressing force set as described above is set so as to increase at a constant speed (φ) when the pressing force increases and to decrease at a constant speed (ψ) when the pressing force decreases. 6A, which shows a change over time of the internal pressure of the hollow container SC according to the detection of the pressure detecting element 1, the internal pressure of the hollow container SC rises and the detection action part SH becomes When contact with the forearm epithelium of the subject becomes strongerRadiusDue to the pressure pulse wave from the bone artery, the internal pressure in the hollow container SC slightly fluctuates. 6 (b) shows the internal pressure set by the pressing drive means PD, and FIG. 6 (c) shows only the component of the pressure pulse wave in the internal pressure of the hollow container SC.
The arithmetic unit 16c stores the output signal of the pressure detecting element 1 as time-series data in the data storage unit 16b in parallel with the increase of the pressing force by the programmable controller 17 (step # 6).
When the increase in the pressing force at a constant speed (φ) is completed according to the set change profile of the pressing force, the pressure is supplied in a state where the constant pressing force is set between the lower limit pressing force and the upper limit pressing force of the subject. The side flow control solenoid valve 7 and the discharge side flow control solenoid valve 8 are closed, and the state of the constant pressing force is maintained. At this time, the shape of the detection action part SH is as shown in FIG. 5D, and a signal as shown at “constant pressing force” in FIG. 6A is obtained. In this state, the pressure pulse wave data is stored in the data storage unit 16b over a plurality of cycles (step # 7).
[0035]
When the measurement under the constant pressing force is completed for the set time or the set period of the pressure pulse wave, the pressing force is further reduced at a constant speed (ψ) according to the change profile set as described above. Lower it. When the pressing force decreases, the supply-side flow control solenoid valve 7 is closed, and the discharge-side flow control solenoid valve 8 is opened and controlled to gradually exhaust the hollow container SC as shown in FIG. The pressing force is lowered, and the measurement data of the pressure pulse wave during this period as shown in the “pressing force lowering process” in FIG. 6A is stored in the data storage unit 16b (step # 8).
By the above processing, the measurement of the pressure pulse wave at a certain position (measured at three points) of the forearm epithelium is completed, and thereafter, the operation shifts to the measurement data analysis work. In order to collect more detailed data, The moving mechanism MM is operated to move each measuring head MH in the X-axis direction to measure the above-described pressure pulse wave at each measurement position, and obtain pressure pulse wave data at a plurality of points with one measuring head MH. You may do it.
The speed at which the pressing force rises and falls does not necessarily have to be constant, and may be increased or decreased linearly or non-linearly in multiple stages.
[0036]
(Analysis of measurement data)
Acquisition of the subject's pressure pulse wave data is completed by the processing up to this point, and the process shifts to analyzing the measured data.
In this analysis work, first, the measurement data as shown in FIG. 6A is applied to the internal pressure component (shown in FIG. 6B) applied by the pressing drive means PD and the signal component due to the pressure pulse wave itself ( 6C) (step # 9). This separation process is performed, for example, by subtracting the known data of FIG. 6B from the measurement data of FIG. 6A, and also obtaining the frequency spectrum of the measured total pressure by Fourier analysis. The signal of FIG. 6B, which is a frequency component, may be cut by filtering, and a calculation process of extracting only the pulse pressure fluctuation component of FIG. 6C may be performed.
[0037]
Subsequently, the pressure pulse wave fluctuation component at the corresponding moment is normalized using the pressing force at each moment (that is, the internal pressure component by the pressing drive means PD shown in FIG. 6B) (step # 10).
That is, when the measurement head MH is moved in the X-axis direction to measure the pressure pulse wave at a plurality of points, the pressure pulse wave P at each measurement point at the same time is measured._wiAnd the pressing force of the pressing drive means PD at each measurement point (strictly speaking, the internal pressure due to the generated pressing force) P_xiFrom the following equation
P^* _w = P_wi/ P_xi ……… (1)
It is calculated by The superscript * indicates that the pressure pulse wave has been rendered dimensionless by normalization using preload. Also, this P^* _wIs plotted for each measurement point xi (i = 1, 2,..., N), and a normalized pressure pulse wave distribution curve exemplified in FIG. 8A is obtained. For the data at each measurement point, the above equation (1) is applied without setting the measurement heads MH to move in the X-axis direction and setting the measurement points of the three measurement heads MH as measurement points x1, x2, and x3. May be. In this case, more effective data can be obtained by increasing the number of measuring heads MH.
[0038]
To briefly explain the reason for performing the normalization as described above, the magnitude of the signal level of the pressure pulse wave detected by the pressure detecting element 1 depends on the strength of the pressing force by the pressing driving means PD, and the pressing force is large. Then, the level of the pressure pulse wave is also large, so if we evaluated the obtained data as it is, the intensity of the actual pressure pulse wave even when the signal level was the same when comparing the two data In some cases, the pressure pulse wave normalized by the internal pressure of the hollow container SC by the pressing force of the pressing drive means PD corresponding to the palpating pressing force is used as reference data together with the raw measurement data. The pressure pulse wave pressure normalized by the pressure pulse wave pressure itself measured in conjunction with such a normalization process may be referred to. Specifically, refer to the pressure pulse wave pressure at the time when the pressure pulse wave velocity becomes maximum in the pressure pulse wave waveform at each instant, in other words, the pressure pulse wave pressure normalized at the time of the pressure pulse wave rising. May be.
[0039]
Similarly, the pressure pulse wave fluctuation component at any one measurement point is also normalized by the preload, and the normalized pressure pulse wave at the measurement time t = tj is obtained from the following equation.
P^* _t = P_tj/ P_xi ............ (2)
This P^* _tIs plotted as elapsed time, a measurement time-normalized pressure pulse wave curve illustrated in FIG. 8B is obtained.
[0040]
Next, the normalized pressure pulse wave distribution curve exemplified in FIG. 8A is fixedly integrated from the position coordinates x1 to xn by the following equation, and the position average pulse pressure P^* _wm(Step # 11).
The calculation procedure will be described in detail. The result of the definite integration is “P”, which is a hatched portion in FIG.^* _wsIs the part indicated by ".
(Equation 1)

Further, using this definite integral value, the position average pulse pressure P^* _wmCan be calculated.
P^* _wm = P^* _ws/ (Xn-x1) ... (4)
The position average pulse pressure P in the data exemplified in FIG.^* _wmIs a value indicated by a thick dashed line in FIG. The values obtained in this way are registered and stored in the database DB.
From here, the peak value of the normalized pressure pulse wave and the position average pulse pressure P^* _wmCan also be calculated. For example, if the difference is large and the definite integral value is large, it can be said that a strong pulse is exhibited. Thus, by referring to the results of the above-described analysis and the aspect of the normalized pressure pulse wave distribution curve, the results and the basic and sensory evaluation in the conventional pulse diagnosis, such as the ups and downs of the pulse, the strength and the temporal changes thereof, It is possible to obtain an environment where objective discussions can be made by comparing and evaluating the results of the above.
[0041]
Next, with respect to the measurement time-normalized pressure pulse wave curve shown in FIG. 8 (b), time constant integration is executed by the following equation in the section from time t = t1 to t = tm, and the time average pulse pressure P^* _tm(Step # 12).
The calculation process will be described in detail. First, the definite integral value P shown by the hatched portion in FIG.^* _tsIs calculated by the following equation.
(Equation 2)

Further, using this definite integrated value, the time average pulse pressure P^* _tmCan be calculated.
P^* _tm  = P^* _ts/ (Tm-t1) ... (6)
In the measurement data illustrated in FIG. 8B, the time average pulse pressure P^* _tmIs a value indicated by a thick dashed line in FIG. 8B. The value thus obtained is registered and stored in the database DB as in the case described above.
From here, the peak value of the normalized pressure pulse wave and the time average pulse pressure P^* _tmCan also be calculated. For example, if the difference is large and the definite integral value is large, it can be said that a strong and clear pulse is exhibited. Thus, by referring to the above-described analysis results and aspects of the preload normalized pressure pulse wave distribution curve, the same results and basic and sensory evaluation in conventional pulse diagnosis, for example, ups and downs of the pulse, strength, weakness of sharpness In addition, it is possible to obtain an environment in which objective evaluation can be performed by comparing and evaluating the results of the change with time and the like.
[0042]
Subsequently, using the measurement time-normalized pressure pulse wave curve, the first-order and second-order time derivatives are performed to obtain the normalized pressure pulse wave velocity P^* _tvAnd normalized pressure pulse wave acceleration P^* _taIs calculated (step # 13).
In this calculation process, first, the normalized pressure pulse wave velocity P is calculated from the measurement time-preload normalized pressure pulse wave curve by the following equation.^* _tvTo calculate the.
P^* _tv  = ∂P^* _t/ ∂t ……… (7)
When this is plotted on the time axis, a normalized pressure pulse wave velocity curve at the same measurement point illustrated in FIG. 8C is obtained.
This analysis has two purposes. First of all, the profile shape characteristic of the measurement time-normalized pressure pulse wave curve profile is emphasized and extracted, and the characteristics of the steep or gentle change of the pressure pulse wave can be evaluated separately from the evaluation of the magnitude of the pressure pulse wave. The other is to evaluate left ventricular contractility, a function that indicates unitary pumping time and unitary lifting capacity when comparing the heart to a pump, which is fast and powerful tough heart. It can be said that. However, this also includes the affected part when the blood vessels in the radial artery are stiffened by arterial tension or arteriosclerosis, so it is discussed in relation to other measurement results such as the normalized pressure pulse wave size and volume pulse wave It is desirable to be done.
[0043]
Similarly, the normalized pressure pulse wave acceleration P^* _taIs also calculated by the following equation.
P^* _ta  = ∂²P^* _t/ ∂²t ............ (8)
When this is plotted on the time axis, a normalized pressure pulse wave acceleration curve exemplified in FIG. 8D is obtained.
Thereby, the profile shape characteristic of the curve profile of the measurement time-normalized pressure pulse wave curve is further emphasized and extracted, and the characteristics of the steep or gentle change of the pressure pulse wave can be evaluated separately from the evaluation of the magnitude of the pressure pulse wave. Become. Simultaneously, the profile profile of the normalized pressure pulse wave velocity curve is emphasized and extracted, and its characteristics are grasped, thereby providing an environment in which it is possible to perform a comparative evaluation with the past empirical sensory evaluation.
Since these calculation results are registered and stored in the database DB, by repeating the above-described measurement and analysis and accumulating the data, a new contrast between deeper Chinese medicine theory and empirical evaluation items can be obtained. Evaluation becomes possible. Also, it is possible to access the database DB interactively, and it is possible to extract numerical information, visualization information, all or partial extraction information thereof by using a pointing device such as an LCD tablet device, a mouse, and a digitizer. preferable.
Measurement time obtained as described above—normalized pressure pulse wave curve, position average pulse pressure P^* _wm, Time average pulse pressure P^* _tm, The normalized pressure pulse wave velocity curve, the normalized pressure pulse wave acceleration curve, and the like are displayed on the monitor 16e (step # 14).
[0044]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The second embodiment differs from the first embodiment only in the structure of the measuring head MH, and the operation of the pressing drive means PD and the processing of the output signal of the pressure detecting element 1 are completely the same as those of the first embodiment. is there.
In the measuring head MH of the second embodiment, a piston member 25 is disposed at an intermediate position in the axial direction of the cylindrical base 3 so as to prevent passage of a fluid (air in the present embodiment) and to be movable in the axial direction. The space between the detection action part SH and the piston member 25 in the hollow container SC is filled with fluid.
[0045]
An elastic spring member 26 is stretched between the piston member 25 and the pressure detecting element 1 attached to one end of the base 3 in such a manner as to press a part (central portion) of the pressure receiving surface 1a of the pressure detecting element 1. I have. An opening 27 for opening this space to the atmosphere is formed on the peripheral wall of the base 3 between the piston member 25 and the pressure detecting element 1. With this configuration of the measurement head MH, the pressure fluctuation of the internal pressure of the hollow container SC due to the pressure pulse wave from the radial artery is concentrated on a part of the pressure receiving surface 1a of the pressure detection element 1 via the elastic spring member 26. The pressure fluctuation in the hollow container SC due to the pressure pulse wave can be efficiently detected.
In addition, it is preferable that the side surface of the piston member 25 and the base 3 are air-tightly sealed with an oil seal or an O-ring in order to improve relative slip and maintain airtightness.
[0046]
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, the configuration of the measuring head MH is completely different from that of the first embodiment, and accordingly, the object to be driven by the pressing drive means PD is also different.
As shown in FIG. 10A, the measuring head MH used in the third embodiment fills and encloses the pressure receiving surface 1a of the pressure detecting element 1 same as that of the first embodiment with air as a fluid. It is configured to be covered with the film-like member 30 in this state. The film-like member 30 may be made of the same material and shape as the film-like member 5 in the first embodiment. The fluid may be an inert gas or the like in addition to air as in the first embodiment. However, the volume of the hollow container SC including the membrane member 30 and the pressure detecting element 1 is small. Therefore, it is desirable to use a fluid having as low a thermal conductivity as possible. That is, when a fluid having a good thermal conductivity is used, the body temperature of the subject is transmitted to the pressure detecting element 1 and a temperature drift may occur in an output signal of the pressure detecting element 1.
[0047]
When measuring the pressure pulse wave, as shown in FIG. 10B, one or more (three in FIG. 10B) measurement heads MH are attached to the radius of the subject's radius. The membrane-like member 30 serving as the detection action part SH is placed in a posture facing the forearm epithelium on the forearm epithelium over the artery, and a wide arm band cuff 31 used in a conventional blood pressure measurement is wound therefrom, and a silicone tube or urethane is applied. The detection action part SH is connected to an air piping system constituting a pressing drive means PD for pressing the detection action part SH against the forearm epithelium via an air supply / discharge tube 32 such as a rubber tube.
[0048]
As schematically shown in FIG. 10B, the pressing drive means PD supplies the air taken in from the outside air intake provided with the filter 33 to the air supply / discharge tube 32 through the piping system on the air supply side. An electric compression pump 34, an accumulator 35 for preventing pulsating flow and providing a stable air supply, a check valve 36 for preventing a reverse flow of the air flow, and a supply-side flow control solenoid valve for controlling the flow of the air flow 37 and a pressure gauge 38 for observing the pressure in the piping system, and an air discharge branching off from the piping system between the supply side flow control solenoid valve 37 and the air supply / discharge tube 32. On the side, a discharge side flow control solenoid valve 39 for controlling the flow rate of exhaust gas and a relief valve 40 as a safety device are provided.
The control of the programmable controller 17 for the supply-side flow control solenoid valve 37 and the discharge-side flow control solenoid valve 39 of the pressing drive means PD is completely the same as in the first embodiment, and the pressing is performed based on the change profile of the pressing force. When air is supplied from the driving means PD to the air supply / exhaust tube 32 and the internal pressure of the arm band cuff 31 increases, the detection action part SH of the measurement head MH is pressed against the forearm epithelium as shown in FIG. You. The calculation processing of the detection signal of the pressure pulse wave detected by the pressure detection element 1 by this pressing is completely the same as that of the first embodiment.
In the third embodiment, unlike the first and second embodiments, the configuration of the measuring head MH is simplified, and the conventional cuff cuff is used.31Is advantageous in that the cost can be reduced as compared with the first and second embodiments.
[0049]
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fourth embodiment is a modification of the configuration of the measuring head MH used in the third embodiment. The other parts than the measuring head MH are completely common to the third embodiment, and are common. The description of the parts will be omitted.
As shown in FIG. 11, the measuring head MH according to the fourth embodiment covers an opening of a bottomed cylindrical base 45 having a short axial dimension with a pressure receiving plate 46 formed of an elastic body or a viscoelastic body. And a projection 47 smaller than the opening of the base 45 at a substantially central portion on the outer surface side of the pressure receiving plate 46. On the inner surface side of the pressure receiving plate 46, a pressure detecting element 48 constituted by a circular sheet-shaped strain gauge is attached at a position facing the projection 47.
[0050]
The projection 47 is formed of a material such as hard NBR rubber or industrial resin such as ABS resin or epoxy resin, and its tip is formed in a spherical shape having a radius of curvature of about 1 mm to several mm, and the height of the projection is Is 1 mm to several mm.
The effective pressure receiving area of the pressure detecting element 48 (the flexible area of the pressure receiving plate 46) is larger than the area of the contact surface between the projection 47 and the pressure receiving plate 46. The diameter of the contact surface with the plate 46 is set to be about ／ to ３ smaller than the diameter of the effective pressure receiving surface of the pressure detecting element 48 (the effective diameter of the flexible portion of the pressure receiving plate 46). The protrusion 47 may have no hollow portion as shown in FIG. 11 or may have a hollow inside as shown in FIG. Further, the outer shape of the projection 47 may be formed in an aspherical shape or in a conical shape.
When the measuring head MH shown in FIG. 11A is attached to the forearm epithelium on the radial artery of the subject in the same manner as in the third embodiment and a pressing force is applied by the cuff cuff 31, FIG. As shown in the figure, the protrusion 47 penetrates into the forearm epithelium of the subject, and the distribution of the convex contact pressing force shown in the figure is obtained, and the stress is concentrated on the central portion of the pressure receiving plate which is most efficiently deformed by an external force. Therefore, the pressure pulse wave can be detected efficiently.
[0051]
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The fifth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the measuring head MH, and the configuration of the pressing drive means PD is slightly different from the first embodiment due to the difference in the configuration.
The signal processing of the measured pressure pulse wave and the control of the programmable controller 17 for the pressing drive means are the same as those in the first embodiment.
The specific configuration of the measurement head MH will be described. As shown in FIG. 13, the measurement head MH is made of an elastic or viscoelastic material such as a silicone resin, a vinyl chloride resin, urethane, a polyurethane resin, or a polyimide resin, and has a thickness of zero. It is formed in a hollow small flat shape of about 1 mm to 1 mm, and one of two opposing surfaces is the radius of the subject.MovementThe detection action portion SH is pressed against the forearm epithelium on the pulse, and the other is a finger attachment portion 50 to which the tip of the finger is in contact. In the finger attachment portion 50, the tip of the finger of the diagnostician can be inserted. An arc-shaped finger support member 51 is integrally formed. That is, the measuring head MH itself constitutes the hollow container SC having the detection action part SH as a part of the peripheral wall.

[0052]
When the measurement head MH is configured as described above, the measurement head MH can be mounted as if the ring were put on the fingertip, and there is an advantage that no special jigs or tools are required. In measurement, the detection action part SH and the forearm epithelium are used. Can be freely changed, and the work of registering the change profile of the pressing force of the pulse diagnosis expert in the database DB can be easily performed.
Note that the entire hollow container SC of the measurement head MH does not necessarily need to be formed of an elastic body or a viscoelastic body, and it is sufficient that at least the location of the detection action part SH is formed of an elastic body or a viscoelastic body. However, if the entire hollow container SC of the measuring head MH is made of an elastic body or a viscoelastic body as described above, there is an advantage that a large amount of the same shape and size can be manufactured by gas injection injection molding.
[0053]
As shown schematically in FIG. 13, the pressing drive means PD includes an electric compression pump 11 which supplies air taken in from an outside air intake provided with the filter 13 to a supply / exhaust tube 52 through a piping system on the air supply side. An accumulator 10 for preventing pulsating flow and providing a stable air supply; a check valve 9 for preventing a reverse flow of the air flow; a supply-side flow control electromagnetic valve 7 for controlling a flow rate of the air flow; A pressure gauge 6 for observing the pressure in the system is provided, and on the air discharge side, air is exhausted to an exhaust pipe route branched from a pipe between the supply-side flow control solenoid valve 7 and the supply / exhaust tube 52. And a relief valve 14 as a safety device.
The pressure detecting means PS for detecting the pressure pulse wave acting on the detecting action part SH is provided with a pressure receiving part in a pipe at the back of a pipe branched from a pipe between the supply side flow control solenoid valve 7 and the supply / exhaust tube 52. It is composed of a pressure detecting element 53 arranged face-up. The specific configuration of the pressure detecting element 53 may be the same as the pressure detecting element 1 in the first embodiment.
By configuring the pressing drive means PD and the pressure detection means PS as described above, even when the measurement head MH is damaged and airtightness is impaired, the joint between the supply / exhaust tube 52 and the measurement head MH is reduced. Is removed, only the measurement head MH needs to be replaced.
[0054]
[Sixth embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the sixth embodiment, like the measurement head MH of the fifth embodiment, the measurement head MH is used by being attached to a finger of a diagnostician, and a specific form of the measurement head MH and a pressure for detecting a pressure pulse wave are used. The configuration of the detecting means PS is different.
The measuring head MH according to the sixth embodiment has an elasticity such as a silicone rubber tube, a urethane rubber tube, a vinyl chloride tube or the like having an inner diameter of about several mm to about several tens mm and a wall thickness of about 0.1 mm to about 1 mm. The body or a viscoelastic body is formed in a ring shape having an inside diameter into which the tip of the finger can be inserted, and the outer peripheral wall of the measurement head MH functions as the detection action part SH. That is, similarly to the fifth embodiment, the measuring head MH itself constitutes a hollow container SC having the detection action part SH as a part of the peripheral wall.
[0055]
The pressure detecting means PS is configured such that a pressure detecting element 55 such as a strain gauge having a gauge gauge length of 1 mm to 2 mm formed in a sheet shape is adhered to the outer peripheral side of the outer peripheral wall of the measuring head MH.
The signal processing system SP of the output signal of the pressure detection element 55 is completely the same as the signal processing system SP of the pressure detection element 1 in the first embodiment.
The configuration of the pressing drive unit PD and the pressing control unit PC for controlling the same is completely the same as the configuration of the pressing drive unit PD in the fifth embodiment, but the configuration of the pressing drive unit PD in the fifth embodiment is the same. The pressure detecting element 53 provided in the piping system is unnecessary.
[0056]
[Seventh embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The seventh embodiment differs from the fifth embodiment only in the configuration of the measurement head MH. The measurement head MH of the fifth embodiment is mounted on the finger of a diagnostician, whereas the measurement head MH of the fifth embodiment is different from the fifth embodiment. The measurement head MH is used by being mounted on the wrist of the subject.
As shown in FIGS. 15A and 15B, the measuring head MH according to the seventh embodiment has an inner diameter of several mm to several tens mm in a circumferential cross section, a thickness of about 0.1 mm to 2 mm, and a fluid as fluid. A ring-shaped support member 60 having an inner diameter capable of inserting a human wrist with an elastic body or a viscoelastic body such as a silicone rubber tube filled with air, a urethane rubber tube, or a vinyl chloride tube; A part of the inner peripheral wall of the support member 60 is provided with a bulging portion 61 formed to bulge toward the center of the ring.
[0057]
When using the measurement head MH, as shown in FIG. 15B, the measurement head MH is worn on the wrist such that the top of the bulging portion 61 contacts the forearm epithelium on the radial artery of the subject. In other words, the vicinity of the top of the bulging portion 61 becomes a detecting portion SH that comes into contact with the forearm epithelium, and the bulging portion 61 having the detecting portion SH as a part of the peripheral wall forms a hollow container SC. Thus, the fluid (air) passage communicating the inside of the hollow container SC with the outside is formed.
A supply / exhaust tube 62 is connected to the outer peripheral wall of the support member 60 via a joint (not shown), and the internal space of the support member 60 communicates with the piping system of the pressing drive means PD via the supply / exhaust tube 62. are doing.
[0058]
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 15A, three measuring heads MH are used as in the first embodiment, but the number of measuring heads MH to be used can be appropriately changed.
Further, instead of forming the entire measuring head MH with an elastic body or a viscoelastic body as described above, only the bulging portion 61 may be formed with an elastic body or a viscoelastic body.
The configuration of the pressure detecting means PS, the operation of calculating the detection signal of the pressure detecting means PS, and the configuration of the pressure driving means PD in the seventh embodiment are completely the same as those in the fifth embodiment, and the description is omitted.
[0059]
[Eighth Embodiment]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The eighth embodiment differs from the seventh embodiment only in the configuration of the pressure detecting means PS.
As shown in FIG. 16, the pressure detecting means PS of the eighth embodiment has a sheet-like shape having a gauge gauge length of 1 mm to 2 mm on the outer peripheral surface of the outer circumference of the same ring-shaped measuring head MH as that of the seventh embodiment. A pressure detecting element 65 composed of a strain gauge or the like is adhered, and the internal pressure of the bulging portion 61 (that is, the hollow container SC) and the support member 60 fluctuates due to a pressure pulse wave at the time of palpation. The elastic deformation of the support member 60 caused by the pressure is detected by the pressure detection element 65.
The signal processing system SP of the output signal of the pressure detection element 65 is completely the same as the signal processing system SP of the pressure detection element 1 in the first embodiment.
The configuration of the pressing drive unit PD and the pressing control unit PC for controlling the same is completely the same as the configuration of the pressing drive unit PD in the seventh embodiment, but the configuration of the pressing drive unit PD in the seventh embodiment is the same. The pressure detecting element 53 provided in the piping system is unnecessary.
[0060]
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be listed.
{Circle around (1)} In each of the above embodiments, the pressing drive unit PD adjusts the pressure of the fluid filled in the hollow container SC to adjust the pressing force of the detection action unit SH on the forearm epithelium of the subject. However, for example, in the first embodiment, the measurement head is driven by driving the lifting / lowering motor 19a of the Z-axis stage 19 provided in the moving mechanism MM in a state where the internal pressure in the hollow container SC is fixed at an appropriate internal pressure. The pressing force of the detection action part SH on the forearm epithelium may be adjusted by raising and lowering the MH.
{Circle around (2)} In the above embodiment, the change profile of the pressing force of the pulse diagnosis expert is stored in the database DB in the form of the speed and acceleration of the change in the pressing force, but the time series data of the actual pressing force is stored as the data. You may let it.
Further, the arbitrarily set change profile of the pressing force is stored as a function formula, but the arbitrarily set change profile of the pressing force may be set and stored as time series data of the pressing force. good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a pressure pulse wave measuring system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a use state according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an external perspective view of a moving mechanism according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation of the measuring head according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a signal explanatory diagram according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view of a detection operation unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of an analysis process according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of a measuring head according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of a measuring head according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view of a measuring head according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view of a measuring head according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram of a pressure pulse wave measuring system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a measuring head according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a measuring head according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a measuring head according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory view of a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1,48,53,55,65 Pressure detecting element
3 Cylindrical substrate
5,46 Membranous member
25 Piston member
26 Elastic spring member
45 bottomed cylindrical base
50 finger attachment
51 finger support members
MM moving mechanism
PC pressing control means
PD pressing drive means
PS pressure detection means
SC hollow container
SH detector

Claims

A detecting portion for contacting the forearm epithelium on the radial artery of the subject, a pressing drive means for pressing and driving the detecting portion against the forearm epithelium, and a pressure detection for detecting a pressure pulse wave acting on the detecting portion A pressure pulse wave measurement system of the radial artery provided with means,
Press control means for controlling the pressing force on the forearm epithelium by the pressing drive means is provided,
The pressure pulse wave measuring system for a radial artery, wherein the pressing control means changes the pressing force with time according to a setting change pattern and is capable of changing the setting of the setting change pattern.

A hollow container having the detection action part as a part of the peripheral wall is provided,
The pressure pulse wave measurement system for a radial artery according to claim 1, wherein the pressing drive unit is configured to change the pressing force by adjusting a pressure of a fluid filled in the hollow container.

The pressure pulse of the radial artery according to claim 1, wherein the pressure detection unit includes a pressure detection element that converts a pressure change generated by a pressure pulse wave of the radial artery received by the detection operation unit into an electric signal. Wave measurement system.

The hollow container is configured to include a cylindrical base,
The detection action unit is configured by covering an opening on one end side of the base with a film-shaped member formed of an elastic body or a viscoelastic body,
The pressure pulse wave measurement system for a radial artery according to claim 3, wherein the pressure detection element is arranged on the other end side of the base.

The pressure pulse wave measurement system for a radial artery according to claim 4, further comprising a moving mechanism that moves the hollow container along the forearm epithelium.

The radius according to claim 4 or 5, wherein the film-shaped member is formed in a convex shape protruding outward, and the rigidity near a top thereof is smaller than the rigidity of a surrounding portion. Arterial pressure pulse wave measurement system.

A piston member is arranged at an intermediate position in the axial direction of the cylindrical base to prevent passage of the fluid and to be movable in the axial direction,
The space between the detection action portion and the piston member in the hollow container is filled with the fluid,
The radial artery according to any one of claims 4 to 6, wherein an elastic spring member is stretched between the piston member and the pressure detection element in a posture of pressing a part of the pressure detection element. Pressure pulse wave measurement system.

The pressure detecting means is configured by a small pressure converter that converts the deformation of the pressure receiving plate into an electric signal,
The pressure pulse wave measurement system for a radial artery according to claim 1, wherein the detection action unit is configured by a protrusion attached to a substantially central portion on an outer surface side of the pressure receiving plate.

The hollow container is formed in a small flat shape in which the detection action portion and a finger attachment portion in contact with the tip of a finger are opposed, and at least the existence side of the detection action portion is formed of an elastic body or a viscoelastic body. 4. The pressure pulse wave measurement system for a radial artery according to claim 2, wherein an arc-shaped finger support member into which a tip of a finger can be inserted is attached to the finger attachment portion.

The pressure pulse wave measurement system for a radial artery according to claim 2, wherein the hollow container is formed in a ring shape having an inner diameter into which a tip of a finger can be inserted by using an elastic body or a viscoelastic body.

The hollow container is formed of an elastic body or a viscoelastic body, is disposed on the inner peripheral side of a ring-shaped support member having an inner diameter capable of inserting a wrist,
The pressure pulse wave measurement system for a radial artery according to claim 2 or 3, wherein a passage of the fluid that connects the inside of the hollow container and the outside is formed in the support member.

The press control unit includes a storage unit that stores the setting change pattern,
The pressure pulse wave measurement system for a radial artery according to any one of claims 1 to 11, wherein a change pattern of a pressing force by a diagnostician who is skilled in pulse diagnosis is stored in the storage unit as the setting change pattern.

Arithmetic processing means for calculating the detected pressure of the pressure detecting means is provided,
13. The arithmetic processing unit according to claim 1, wherein the arithmetic processing unit is configured to normalize a detection pressure of the pressure detection unit with a pressing force applied by the pressing driving unit. Pressure pulse wave measurement system of the radial artery.