JP4401923B2 - 血圧計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、血圧測定などの生体情報を計測する生体情報計測装置に関する。

高齢化が進み、成人の生活習慣病への対応が社会的に大きな課題となっている。特に高血圧に関連する疾患の場合、長期の血圧データの収集が非常に重要である点が認識されている。このような観点から、血圧をはじめとした各種の生体情報の計測装置が開発されている。

従来、外耳部で生体情報を計測する装置については、外耳道又は外耳中の他の部位に、挿入され、常時装着する患者モニタ装置がある（例えば、特許文献１参照。）。これは、脈拍、脈波、心電、体温、動脈血酸素飽和度、及び血圧などを生体内へ放射した赤外光、可視光の散乱光の受光量から計算できるとしている。

また、外耳道に装着する装置としては、無線通信手段を有し、動脈血酸素飽和濃度センサ、体温センサ、心電センサ、脈波センサを備えている緊急情報装置がある（例えば、特許文献２参照。）。

一方、血圧の測定に関しては、光による血管の脈動波形による血圧測定装置は、他の方式であるカフ振動法や容積補償法などによる血圧測定装置（例えば、非特許文献１参照。）と並んで、有力な血圧の測定方法として認められている。

なお、本願では、外耳の名称は非特許文献２、３による。
特開平９−１２２０８３号公報 特開平１１−１２８１７４号公報 山越 憲一、戸川 達男著、「生体センサと計測装置」、日本エム・イー学会編／ＭＥ教科書シリーズ Ａ−１、３９頁〜５２頁 Ｓｏｂｏｔｔａ 図説人体解剖学第１巻（監訳者：岡本道雄）、ｐ．１２６、（株）医学書院、１９９６年１０月１日発行 からだの地図帳（Ｔｈｅ Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｂｏｄｙ）、ｐ．２０、（株）講談社、２００４年１月２９日第３５刷発行

このような従来の外耳部で生体情報、特に、血圧を計測する装置においては、外耳道への挿入のみで保持されていたり、外耳道との摩擦力を主な保持力としていたりしたため、外耳への生体情報計測装置の固定が不十分であった。特に、外耳道が先細りのため、外耳道に挿入した生体情報計測装置が抜けるという問題がある。また、血圧測定などの生体組織への加圧が必要な測定では、外耳道の圧迫により外耳道に挿入した生体情報計測装置が抜けるという問題がある。この場合、振動によるノイズが入りやすく正確な脈波、血圧値の測定が困難であり、生体情報計測装置の保持方法が課題であった。このため日常活動の中での測定や常に脈波計や血圧計を装着した状態で一定間隔又は連続して脈波や血圧を測定することが困難であった。

また、本発明者らは、外耳の耳珠で生体情報を計測する生体情報計測装置を開発している。この場合、外耳の耳珠を両側から生体情報計測センサによって挟み込んで生体情報を計測するが、外耳の耳珠はくさび形になっているため、生体情報計測センサが耳珠から滑り落ちるという問題がある。

本願発明は上述の課題を解決するためになされたもので、生体情報を人体の外耳で検出する生体情報計測装置であって、外耳への安定な装着が容易な生体情報計測装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の生体情報計測装置では、頭部に装着するヘッドバンドと外耳に装着する生体情報計測センサ等とを接続し、ヘッドバンドの弾性により生体情報計測センサを外耳へ押し当てることとした。

具体的には、本発明に係る生体情報計測装置は、被検体の一方の外耳の外耳道に挿入され、該被検体の生体情報を計測する棒状の生体情報計測センサと、前記被検体の他方の外耳の一部を挟持する挟持部と、前記生体情報計測センサと前記挟持部とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、を備える。

また、本発明に係る生体情報計測装置は、被検体の一方の外耳の一部を挟持して、該被検体の生体情報を計測する生体情報計測センサと、前記被検体の他方の外耳の外耳道に挿入される棒状の保持部と、前記生体情報計測センサと前記保持部とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、を備える。

また、本発明に係る生体情報計測装置は、被検体の一方の外耳の外耳道に挿入され、該被検体の生体情報を計測する棒状の生体情報計測センサと、前記被検体の他方の外耳の外耳道に挿入される棒状の保持部と、前記生体情報計測センサと前記保持部とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、を備える。

また、本発明に係る生体情報計測装置は、被検体の一方の外耳の外耳道に挿入され、該被検体の生体情報を計測する棒状の第１生体情報計測センサと、前記被検体の他方の外耳の外耳道に挿入され、前記被検体の生体情報を計測する棒状の第２生体情報計測センサと、前記第１生体情報計測センサと前記第２生体情報計測センサとを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、を備える。

また、本発明に係る生体情報計測装置は、被検体の一方の外耳の一部を挟持して、該被検体の生体情報を計測する生体情報計測センサと、前記被検体の他方の外耳の一部を挟持する挟持部と、前記生体情報計測センサと前記挟持部とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、を備える。

また、本発明に係る生体情報計測装置は、被検体の一方の外耳の一部を挟持して、該被検体の生体情報を計測する第１生体情報計測センサと、前記被検体の他方の外耳の一部を挟持して、前記被検体の生体情報を計測する第２生体情報計測センサと、前記第１生体情報計測センサと前記第２生体情報計測センサとを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、を備える。

本発明に係る生体情報計測装置では、外耳から生体情報計測センサが外れることを防止して、生体情報計測装置の外耳への長時間の安定した装着を可能とする。

以下、本発明について、実施形態を示して詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、添付の図面には、電気・電子回路、機械部品等の生体情報計測装置を駆動するためのものは記載していない。

（第１実施形態）
図１は本実施形態に係る生体情報計測装置を被検体としての生体に装着した場合の概略図を示す。図１は、生体の頭部を上から見た様子を示している。

本実施形態の生体情報計測装置６は、被検体としての生体１０の一方の外耳１２ａの外耳道１３ａに挿入され、生体１０の生体情報を計測する棒状の生体情報計測センサ３１と、被検体としての生体１０の他方の外耳１２ｂの一部としての耳珠１４ｂを挟持する挟持部３６と、生体情報計測センサ３１と挟持部３６とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンド３０と、を備える。なお、図１では、右側の外耳１２ａに生体情報計測センサ３１を配置し、左側の外耳１２ｂに挟持部３６を配置した形態を示しているが、当然に生体情報計測センサ３１及び挟持部３６は、左右を逆にして配置することとしても本実施形態に含まれる。

生体情報計測センサ３１は、一方の外耳１２ａの外耳道１３ａに挿入され、例えば血圧、血流、体温、脈拍等の生体情報を計測する。例えば、マイクロフォン、発光素子、受光素子、温度センサ又は心電図検出電極等の電子部品を備えたセンサを適用することができる。この生体情報計測センサ３１は、棒状であり、例えば、円筒形状でもよいが、外耳道１３ａの一定の位置で留まるように、円錐台形状や角錐台形状としてもよい。また、生体情報計測センサ３１の外装は、木、プラスチック等、外耳道の内壁を傷つけないものを適用することができる。

挟持部３６は、他方の外耳１２ｂの一部を挟持する。本実施形態では、外耳１２ｂの一部としての耳珠１４ｂを挟持した形態を示している。この挟持部３６は、クリップ３２と１組の緩衝材３３ａ、３３ｂとからなる。クリップ３２は、例えば平板２枚を端部で張り合わせたものや、平板２枚をコイルバネ等の弾性体を介して接続したもので、平板を開くことによって、平板やコイルバネの弾性により耳珠１４ｂを挟持できるものや、平板上の金属を塑性なく曲げて、金属の弾性により耳珠１４ｂを挟持できるものを適用することができる。なお、生体情報計測装置６を長時間装着するために、いずれの場合であっても耳珠１４ｂに負担をかけない程度の力で耳珠１４ｂを挟持することがよい。緩衝材３３ａ、３３ｂは、耳珠１４ｂへの負担を軽減するためのもので、例えばフェルト、スポンジ、ゴム等の材料を適用することができる。

ヘッドバンド３０は、生体情報計測センサ３１と挟持部３６とを接続するもので、弓形形状である。例えば棒状の材料を弓形形状にしたものや、平板形状の材料を頭部の形状に沿うような弓形形状にしたものを適用することができる。棒状の材料を適用することで、ヘッドバンド３０を外観上目立たなくすることができ、平板形状の材料を適用することで、ヘッドバンド３０によって生体１０の頭部１１に負担をかけることがない。また、ヘッドバンド３０は、生体１０の頭部１１の大きさに合わせてスライドして伸縮するようにしてもよい。このヘッドバンド３０は、弾性のある材料からなる。例えば、プラスチック、金属等の材料を適用することができる。

ヘッドバンド３０は、ヘッドバンド３０の弾性により、図１に示す矢印９０ａ、９０ｂの方向に生体情報計測センサ３１と挟持部３６とを押す。そのため、生体情報計測センサ３１と挟持部３６とが外耳１２ａ、１２ｂから外れるのを防ぐことができる。そのため、生体情報計測装置６の生体１０への長時間の安定した装着を可能とする。

ここで、生体情報計測装置６の頭部１１への装着の形態の例について説明する。図５から図９は、それぞれ生体情報計測装置６を頭部１１へ装着した状態の１例を示す概略図である。図５から図９では、生体１０の頭部１１を右側の外耳１２ａの側から見た様子を示している。また、図５から図９では、ヘッドバンド３０は、棒状の金属棒５０に平板状の固定具５１を取り付けたもので、棒状の生体情報計測センサ３１と接続されている。なお、ヘッドバンド３０は、当然に図１に示す左側の外耳１２ｂでは、挟持部３６と接続されている。

図５は、ヘッドバンド３０を顎４０の下に配置した形態を示している。また、図６は、ヘッドバンド３０を額４１に配置した形態を示している。これらの場合、生体１０が仰臥や伏臥の状態であっても生体情報計測装置６を装着することができる。

また、図７は、ヘッドバンド３０を頭頂部４２に配置した形態を示している。また、図８は、ヘッドバンド３０を後頭部４３に配置した形態を示している。これらの場合、ヘッドバンド３０を髪の毛によって隠すことができるため、生体情報計測装置６を装着していることを外観上目立たなくすることができる。さらに、図７に示す場合では、ヘッドバンド３０を頭頂部４２で支えるため、生体情報計測センサ３１の装着や図１に示す挟持部３６の装着による外耳１２ａ、１２ｂへの負担を軽減させることができる。

また、図９は、ヘッドバンド３０を首上部４４に配置した形態を示している。このようにヘッドバンド３０を配置することで、ヘッドバンド３０の配置による頭部１１への不快感を軽減させることができる。また、生体情報計測装置６を装着していることを外観上目立たなくすることができる。

また、図５から図９では、ヘッドバンド３０が生体情報計測センサ３１及び図１に示す挟持部３６に固定されているが、適宜ヘッドバンド３０の配置を変えられるように、ヘッドバンド３０が、生体情報計測センサ３１及び図１に示す挟持部３６とヘッドバンド３０との接続点で回動するようにしてもよい。

ここで、図１に示す生体情報計測装置６を被検体としての生体１０に装着する方法について説明する。ここでは、図１、図７を参照し、ヘッドバンド３０を頭頂部４２に配置する場合について説明する。なお、他の形態についても以下に説明する方法と略同様の方法により生体情報計測装置６を生体１０に装着させることができる。

まず、図７に示すように、ヘッドバンド３０をかぶるようにして頭頂部４２に配置する。そして、図１に示すように、右側の外耳１２ａの外耳道１３ａに生体情報計測センサ３１を挿入すると共に、挟持部３６で左側の外耳１３ｂの耳珠１４ｂを挟持して、生体情報計測装置６の装着が完了する。

（第２実施形態）
図２は本実施形態に係る生体情報計測装置を被検体としての生体に装着した場合の概略図を示す。図２は、生体の頭部を上から見た様子を示している。なお、図２において第１実施形態で説明したものと同様のものについては番号を同一とし、説明は省略する。

本実施形態の生体情報計測装置７は、被検体としての生体１０の一方の外耳１２ｂの一部を挟持して、生体１０の生体情報を計測する生体情報計測センサ３７と、被検体としての生体１０の他方の外耳１２ａの外耳道１３ａに挿入される棒状の保持部３４と、生体情報計測センサ３７と保持部３４とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンド３０と、を備える。なお、図２では、右側の外耳１２ａに棒状の保持部３４を配置し、左側の外耳１２ｂに生体情報計測センサ３７を配置した形態を示しているが、当然に生体情報計測センサ３７及び保持部３４は、左右を逆にして配置することとしても本実施形態に含まれる。

生体情報計測センサ３７は、外耳１２ｂの一部を挟持する。本実施形態では、外耳１２ｂの一部としての耳珠１４ｂを挟持した形態を示している。また、本実施形態では、生体情報計測センサ３７は、クリップ３２とクリップ３２に固定された１組のカフ３５ａ、３５ｂからなる。クリップ３２は、第１実施形態で説明したものと同様である。カフ３５ａ、３５ｂは、クリップ３２に固定され、例えば、マイクロフォン、発光素子、受光素子、温度センサ又は心電図検出電極等の電子部品を内部に備えて、例えば血圧、血流、体温、脈拍等の生体情報を計測する。

保持部３４は、棒状であり、例えば、円筒形状でもよいが、外耳道１３ｂの一定の位置で留まるように、円錐台形状や角錐台形状としてもよい。また、保持部３４は、木、プラスチック又はこれらを緩衝材で覆ったもの等、外耳道１３ａの内壁を傷つけないものを適用することができる。また、外耳道１３ａに密着するように、外耳道１３ａの形状に合わせて形状を変化させる発砲素材からなるものを用いてもよい。

本実施形態では、第１実施形態で説明した形態のうち、右側の外耳１２ａに棒状の保持部３４を配置し、左側の外耳１２ｂに外耳１２ｂの一部としての耳珠１４ｂを挟持する生体情報計測センサ３７を配置したものである。従って、ヘッドバンド３０は、ヘッドバンド３０の弾性により、図２に示す矢印９１ａ、９１ｂの方向に生体情報計測センサ３７と保持部３４とを押す。そのため、生体情報計測センサ３７と保持部３４とが外耳１２ａ、１２ｂから外れるのを防ぐことができる。そのため、生体情報計測装置７の生体１０への長時間の安定した装着を可能とする。

なお、ヘッドバンド３０の頭部１１への配置は、第１実施形態で説明したものと同様である。

ここで、図２に示す生体情報計測装置７を被検体としての生体１０に装着する方法について説明する。ここでは、図２、図７を参照し、ヘッドバンド３０を頭頂部４２に配置する場合について説明する。なお、他の形態についても以下に説明する方法と略同様の方法により生体情報計測装置７を生体１０に装着させることができる。

まず、図７に示すように、ヘッドバンド３０をかぶるようにして頭頂部４２に配置する。そして、図２に示すように、右側の外耳１２ａの外耳道１３ａに保持部３４を挿入すると共に、左側の外耳１２ｂの耳珠１４ｂを生体情報計測センサ３７で挟持して生体情報計測装置７の装着が完了する。

（第３実施形態）
図３は本実施形態に係る生体情報計測装置を被検体としての生体に装着した場合の概略図を示す。図３は、生体の頭部を上から見た様子を示している。なお、図３において第１、第２実施形態で説明したものと同様のものについては番号を同一とし、説明は省略する。

本実施形態の生体情報計測装置８は、被検体としての生体１０の一方の外耳１２ａの外耳道１３ａに挿入され、生体１０の生体情報を計測する棒状の生体情報計測センサ３１と、被検体としての生体１０の他方の外耳１２ｂの外耳道１３ｂに挿入される棒状の保持部３４と、生体情報計測センサ３１と保持部３４とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンド３０と、を備える。なお、図３では、右側の外耳１２ａに生体情報計測センサ３１を配置し、左側の外耳１２ｂに保持部３４を配置した形態を示しているが、当然に生体情報計測センサ３１及び保持部３４は、左右を逆にして配置することとしても本実施形態に含まれる。

本実施形態では、第１、第２実施形態で説明した形態のうち、右側の外耳１２ａに生体情報計測センサ３１を配置し、左側の外耳１２ｂに棒状の保持部３４を配置したものである。従って、ヘッドバンド３０は、ヘッドバンド３０の弾性により、図３に示す矢印９２ａ、９２ｂの方向に生体情報計測センサ３１と保持部３４とを押す。そのため、生体情報計測センサ３１と保持部３４とが外耳１２ａ、１２ｂから外れるのを防ぐことができる。そのため、生体情報計測装置８の生体１０への長時間の安定した装着を可能とする。

また、本実施形態では、右側の外耳１２ａに棒状の生体情報計測センサ３１を配置し、左側の外耳１２ｂに保持部３４を配置した形態を示しているが、左右両方の外耳１２ａ、１２ｂに棒状の生体情報計測センサ３１を配置することもできる。この場合、左右両方の外耳１２ａ、１２ｂによって生体情報を計測するために、多くの生体１０の情報を計測することができる。また、左右両方の外耳１２ａ、１２ｂによって計測した値によって相互に値を補正することもできるため、生体情報の計測値の精度を高めることもできる。

なお、ヘッドバンド３０の頭部１１への配置は、第１実施形態で説明したものと同様である。

ここで、図３に示す生体情報計測装置８を被検体としての生体１０に装着する方法について説明する。ここでは、図３、図７を参照し、ヘッドバンド３０を頭頂部４２に配置する場合について説明する。なお、他の形態についても以下に説明する方法と略同様の方法により生体情報計測装置８を生体１０に装着させることができる。

まず、図７に示すように、ヘッドバンド３０をかぶるようにして頭頂部４２に配置する。そして、図３に示すように、右側の外耳１２ａの外耳道１３ａに生体情報計測センサ３１を挿入すると共に、左側の外耳１２ｂの外耳道１３ｂに棒状の保持部３４を挿入して生体情報計測装置８の装着が完了する。

（第４実施形態）
図４は本実施形態に係る生体情報計測装置を被検体としての生体に装着した場合の概略図を示す。図４は、生体の頭部を上から見た様子を示している。なお、図４において第１、第２実施形態で説明したものと同様のものについては番号を同一とし、説明は省略する。

本実施形態の生体情報計測装置９は、被検体としての生体１０の一方の外耳１２ａの一部を挟持して、生体１０の生体情報を計測する生体情報計測センサ３７と、被検体としての生体１０の他方の外耳１２ｂの一部を挟持する挟持部３６と、生体情報計測センサ３７と挟持部３６とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンド３０と、を備える。なお、図４では、右側の外耳１２ａに生体情報計測センサ３７を配置し、左側の外耳１２ｂに挟持部３６を配置した形態を示しているが、当然に生体情報計測センサ３７及び挟持部３６は、左右を逆にして配置することとしても本実施形態に含まれる。

本実施形態では、第１、第２実施形態で説明した形態のうち、右側の外耳１２ａに外耳１２ａの一部としての生体情報計測センサ３７を配置し、左側の外耳１２ｂに、外耳１２ｂの一部としての耳珠１４ｂに挟持部３６を配置したものである。従って、ヘッドバンド３０は、ヘッドバンド３０の弾性により、図４に示す矢印９３ａ、９３ｂの方向に生体情報計測センサ３７と挟持部３６とを押す。そのため、生体情報計測センサ３７と挟持部３６とが外耳１２ａ、１２ｂから外れるのを防ぐことができる。そのため、生体情報計測装置９の生体１０への長時間の安定した装着を可能とする。

また、本実施形態では、右側の外耳１２ａに生体情報計測センサ３７を配置し、左側の外耳１２ｂに挟持部３６を配置した形態を示しているが、左右両方の外耳１２ａ、１２ｂに外耳１２ａ、１２ｂの一部を挟持する生体情報計測センサ３７を配置することもできる。この場合、左右両方の外耳１２ａ、１２ｂによって生体情報を計測するために、多くの生体１０の情報を計測することができる。また、左右両方の外耳１２ａ、１２ｂによって計測した値によって相互に値を補正することもできるため、生体情報の計測値の精度を高めることもできる。

なお、ヘッドバンド３０の頭部１１への配置は、第１実施形態で説明したものと同様である。

ここで、図４に示す生体情報計測装置９を被検体としての生体１０に装着する方法について説明する。ここでは、図４、図７を参照し、ヘッドバンド３０を頭頂部４２に配置する場合について説明する。なお、他の形態についても以下に説明する方法と略同様の方法により生体情報計測装置９を生体１０に装着させることができる。

まず、図７に示すように、ヘッドバンド３０をかぶるようにして頭頂部４２に配置する。そして、図４に示すように、右側の外耳１２ａの耳珠１４ａを生体情報計測センサ３７によって挟持すると共に、左側の外耳１２ｂの耳珠１４ｂを挟持部３６によって挟持して生体情報計測装置９の装着が完了する。

本発明の生体情報計測装置はセンサの種類により脈拍、血圧、血流などを長時間安定して測定することができるので、体調や体の活動状態を知るための手段としての用途にも適用できる。

生体情報計測装置の実施形態を示すと共に、生体情報計測装置を被検体としての生体に装着した場合を示す概略図である。 生体情報計測装置の実施形態を示すと共に、生体情報計測装置を被検体としての生体に装着した場合を示す概略図である。 生体情報計測装置の実施形態を示すと共に、生体情報計測装置を被検体としての生体に装着した場合を示す概略図である。 生体情報計測装置の実施形態を示すと共に、生体情報計測装置を被検体としての生体に装着した場合を示す概略図である。 生体情報計測装置を頭部へ装着した状態の１例を示す概略図である。 生体情報計測装置を頭部へ装着した状態の１例を示す概略図である。 生体情報計測装置を頭部へ装着した状態の１例を示す概略図である。 生体情報計測装置を頭部へ装着した状態の１例を示す概略図である。 生体情報計測装置を頭部へ装着した状態の１例を示す概略図である。

符号の説明

６、７、８、９ 生体情報計測装置
１０ 生体 １１ 頭部
１２ａ 右側の外耳 １２ｂ 左側の外耳
１３ａ 右側の外耳道 １３ｂ 左側の外耳道
１４ａ 右側の耳珠 １４ｂ 左側の耳珠
３０ ヘッドバンド ３１ 生体情報計測センサ（棒状）
３２ クリップ ３３ａ、ｂ 緩衝材
３４ 保持部
３５ａ、ｂ カフ
３６ 挟持部
３７ 生体情報計測センサ
４０ 顎 ４１ 額 ４２ 頭頂部 ４３ 後頭部 ４４ 首上部
５０ 金属棒 ５１ 固定具

Claims (3)

1. 被検体の一方の外耳の耳珠を挟持して、該被検体の血圧を計測する血圧計測センサと、
   前記被検体の他方の外耳の外耳道に挿入される棒状の保持部と、
   前記血圧計測センサと前記保持部とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、
   を備える血圧計測装置。
2. 被検体の一方の外耳の耳珠を挟持して、該被検体の血圧を計測する血圧計測センサと、
   前記被検体の他方の外耳の耳珠を挟持する挟持部と、
   前記血圧計測センサと前記挟持部とを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、
   を備える血圧計測装置。
3. 被検体の一方の外耳の耳珠を挟持して、該被検体の血圧を計測する第１血圧計測センサと、
   前記被検体の他方の外耳の耳珠を挟持して、前記被検体の血圧を計測する第２血圧計測センサと、
   前記第１血圧計測センサと前記第２血圧計測センサとを接続する弓形形状の弾性体からなるヘッドバンドと、
   を備える血圧計測装置。

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