JPH01209045A - 脈波検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は動脈から発生する脈波を検出するだめの方法に
関するものである。

従来技術 容器状を成して生体表面を覆うように装着されるハウジ
ングと、そのハウジング内に設けられ、その生体表面の
動脈上に押圧される押圧面を有する押圧部材とを備えた
脈波センサを用いてその動脈から発生する脈波を検出す
る脈波検出方法が知られている。

発明が解決すべき問題点 ところで、斯かる方法により脈波を検出するに際しては
、通常、押圧部材の押圧面の予め定められた所定位置を
動脈上に位置させる必要があるが、押圧部材により生体
表面を押圧したときに動脈が逃げてしまって前記押圧面
の予め定められた所定位置を動脈上に位置させることが
容易でない場合があった。このことは、生体表面に近接
して位置する所謂撓骨動脈等から脈波を検出する場合に
おいて特に顕著である。

これに対し、たとえば本出願人が先に出願した実願昭６
２−１７８０６７号に記載されているように、押圧部材
をハウジング内において動脈と略直交する方向の移動可
能に設ければ、たとえ押圧部材を生体表面に押圧したと
き乙こ動脈が逃げたとしても、その押圧部材を移動させ
ることにより前記抑圧面の予め定められた所定位置を動
脈上に位置させ得ると考えられる。

しかし、この場合において、動脈は常に生体表面に対し
て略直角な方向から押圧部材により押圧されることに起
因して、押圧部材を移動させて前記押圧面の予め定めら
れた所定位置を一旦動脈上に位置させたとしても、その
後において生体の体動等により動脈が再び前記所定位置
から逃げてしまうおそれがある。また、前記押圧面の予
め定められた所定位置の動脈に対するずれ量が比較的大
きい場合には、押圧部材を生体表面に押圧しつつ移動さ
せる際に押圧部材と共に生体表面の表皮が比較的大きく
連れ動かされて表皮に比較的大きな張力を生ずる場合が
あるのである。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景にして為されたものであって
、その目的とするところは、押圧部材および動脈の相対
位置を一層確実に規制し得るとともに、押圧部材を生体
表面に押圧した状態で前記押圧面の予め定められた所定
位置を動脈上に位置させる際に、表皮に生ずる張力を好
適に低減し得る技術を提供することにある。斯かる目的
を達成するために、本発明は、前記のような脈波検出方
法において、前記押圧部材を前記生体表面に押圧しつつ
前記動脈と略平行な一軸心まわりに揺動させることによ
り、その動脈を前記押圧面の予め定められた所定位置ま
で移動さセるようにしたことを特徴とする。

作用および発明の効果 このようにすれば、押圧部材を生体表面に押圧しつつ動
脈と略平行な一軸心まわりに揺動させることにより、そ
の動脈が押圧部材により押されて前記押圧面の予め定め
られた所定位置まで移動させられるので、動脈は生体表
面に対して所定角度傾斜した方向から押圧部材により押
圧されることとなり、これにより、動脈が前記押圧面の
予め定められた所定位置まで移動させられた後にその動
脈が生体表面に略沿って逃げるのを好適に抑制し得て、
押圧部材および動脈の相対位置を一層確実に規制し得る
一方、押圧部材の揺動に伴って動脈自体が生体表面の表
皮および押圧部材に対して相対移動させられて押圧面の
予め定められた所定位置に位置させられることとなり、
これにより、押圧部材の動脈に対するずれ量が比較的大
きい場合においても、押圧部材を生体表面に押圧した状
態で動脈と略直交する方向へ移動させる場合に比べて、
生体表面に押圧された押圧部材と共に表皮が生体表面に
略沿って連れ動かされるのを好適に抑制し得て、表皮に
比較的大きな張力が生ずるのを効果的に防止し得る。

実施例 以下、本発明の一適用例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は脈波検出装置の回路図を示す図であって、１０
は脈波センサである。脈波センサ１０は、容器状を成す
ハウジング１２を有しており、そのハウジング１２が人
体の手首１４の表面１５を覆うように、すなわちハウジ
ング１２の開口端が表面１５に対向する状態でハンド１
６により手首１４に着脱可能に取り付けられるようにな
っている。

上記表面１５が本実施例の生体表面に相当する。

ハウジング１２の内部には、ダイヤフラム１８等を介し
て押圧部材２０がハウジング１２の開口方向への移動可
能に設けられており、これらハウジング１２およびダイ
ヤフラム１８等によって第一圧力室２２が形成されてい
る。この第一圧力室２２内には、流体供給源２４から調
圧弁２６を経て圧力エア等の圧力流体が供給されるよう
になっており、これにより、押圧部材２０はその圧力流
体の圧力に応じた押圧力で前記表面１５に押圧される。

なお、第１図において、２７．２７はローラである。

上記押圧部材２０は、第１図および第２図に示すように
、単結晶シリコン等から成り、前記表面１５に押圧され
る押圧面２８を有する半導体チップ３０と、その押圧面
２８に形成された多数の感圧ダイオード３２とを備えて
構成されており、感圧ダイオード３２により撓骨動脈３
４から発生して表面１５に伝達される脈波の圧力振動を
検出する。この撓骨動脈３４は、本実施例の動脈に相当
するものであって、手首の撓骨付近に位置している。こ
れら感圧ダイオード３２は撓骨動脈３４と略直交する方
向に互違いに２列で配列されており、その大きさおよび
間隔は、撓骨動脈３４の直上部に？！数のものが位置し
得るように設定されているとともに、多数の感圧ダイオ
ード３２のうちの撓骨動脈３４と略直交する方向におけ
る両外側に位置する感圧ダイオード３２間の間隔、すな
わち押圧部材２０の圧力検出範囲Ｒｐ　　（第２図参照
）は、通常、撓骨動脈３４の押圧時の最大外径より大き
くなるように設定される。各感圧ダイオード３２から出
力された電気信号、すなわち上記脈波の圧力信号に対応
する脈波信号ＳＭは制御装置３６に供給される。制御装
置３６はマイクロコンピュータを有して構成されており
、予め定められたプログラムに従って、調圧弁２６へ駆
動信号ＳＤＩを出力して第一圧力室２２の圧力を調整し
且つ後述の切換弁装置５６へ駆動信号ＳＤ２を出力して
後述の第二圧力室５２．５４の圧力を調整するとともに
、入力された脈波信号ＳＭに基づいて脈波を検出し且つ
表示記録信号Ｓｌを出力して検出した脈波を表示・記録
装置４２に表示記録させる。

ここで、本実施例においては、前記押圧部材２０は撓骨
動脈３４と略平行な一軸心まわりに揺動可能に設けられ
ている。すなわち、前記ダイヤフラム１８の第一圧力室
２２側と反対側の面には、第１図に示すように、板状部
材４４が固定されており、この板状部材４４のダイヤフ
ラム１８側と反対側の面であって撓骨動脈３４と略直交
する方向の中央部には、撓骨動脈３４と略平行な方向に
沿って軸４６が取り付けられている。一方、押圧部材２
０の撓骨動脈３４と略平行な方向において前記押圧面２
８の両側に位置する部分には、第１図および第２図に示
すように、一対のブラケット４８．４８が突設されてお
り、押圧部材２０はブラケット４８．４８を介して前記
軸４６に揺動可能に取り付けられている。本実施例にお
いては、この軸４６の軸心がクレームにおける一軸心に
相当する。

また、押圧部材２０の撓骨動脈３４と略直交する方向に
おいて前記押圧面２８の両側に位置する部分と前記板状
部材４４との間には、第１図および第２図に示すように
、撓骨動脈３４と略平行な方向に沿ってゴム類のベロー
ズ４９．５０か一体的に固着されており、これらベロー
ズ４９．５０の内部に第二圧力室５２．５４が形成され
ている。

これら第二圧力室５２．５４は、弾性変形可能なゴム管
５５．５５および切換弁装置５６を介して流体供給源５
８と接続されており、切換弁装置５６か駆動信号ＳＤ２
に従って切り換えられることにより、流体供給＃５８か
ら第二圧力室５２あるいは５４へ圧力エア等の圧力流体
が択一的に供給　。

され、これにより、ベローズ４９あるいは５０が伸長さ
せられつつ押圧部材２０が前記軸４６まねりに揺動（回
動）させられるようになっている。

板状部材４４のダイヤフラム１８側の面の中央部にはハ
ウジング１２の底部側へ突き出す筒状部材６０か固着さ
れているとともに、ハウジング１２の底部の内表面であ
って且つ前記筒状部材６０と対応する位置にはガイドロ
ット６２が突設されており、筒状部材６０のガイド穴に
ガイドロット６２が摺動可能に嵌合させられることによ
り、押圧部材２０がハウジング１２の底部と略平行な状
態で表面１５に向かって押し出されるようになっている
。これにより、ベローズ４９あるいは５０の伸長に伴っ
て押圧部材２０が好適に回動させられるのである。この
場合において、好適には、ベローズ４９，５０に、それ
らの外周方向への変形を抑制するための拘束リングが一
体的に設けられる。

また、前記切換弁装置５６は、常には第二圧力室５２．
５４への圧力流体の供給を許容せず且つ第二圧力室５２
．５４内の排圧を許容しない中立位置に維持されでいる
が、駆動信号ＳＤ２に従って、第二圧力室５２内への圧
力流体の供給を許容し且つ第二圧力室５４内の排圧を許
容する位置あるいは第二圧力室５４内への圧力流体の供
給を許容し且つ第二圧力室５２内の排圧を許容する位置
に適宜切り換えられるようになっている。

以上のように構成された脈波検出装置においては、ハウ
ソング１２をハンド１４によって前記表面１５に取り付
りた後、制御装置３６の図示しない起動スイッチが操作
されると、第一圧力室２２内に圧力流体か供給されて予
め定められた一定圧まで昇圧されることにより、押圧部
材２０が表面１５乙こ押圧されて各感圧ダイオード３２
から脈波信号ＳＭが供給されるようになる。上記予め定
められた一定圧は、たとえば、脈波を好適に検出し得る
圧力より低い所定の圧力に設定される。次に、各感圧ダ
イオード３２から供給された脈波信号ＳＭの振幅がそれ
ぞれ算出される。第４図はその一例を示している。第４
図に示す状態においては、押圧部材２０は、第１Ｍに示
すように、撓骨動脈３４に対して左方向へ所定量ずれた
位置に位置しているため、第二圧力室５４へ圧力流体を
供給して押圧部材２０を右まわりに回動させつつその押
圧部材２０により撓骨動脈３４を第１図中左方向へ移動
させるとともに、必要に応じて第二圧力室５２．５４の
圧力の微調整を行うことにより、その撓骨動脈３４が前
記押圧面２８の圧力検出範囲Ｒｐの中央部に位置させら
れる。第３図はこのときの状態を示している。本実施例
においては、この圧力検出範囲Ｒｐの中央部か予め定め
られた所定位置に相当する。このようにして撓骨動脈３
４を圧力検出範囲Ｒｐの中央部に位置さセた後、たとえ
は、互いに隣接する感圧ダイオード３２から出力された
予め定められた一定数以上の脈波信号Ｓ　Ｍ　（ａ）の
振幅が、各脈波信号ＳＭの振幅の最大値にたとえば０．
８を乗じて得られた基準値よりも大きくなるまで、前記
第一圧力室２２内の圧力が更に上昇させられる。そして
、たとえば、前記脈波信号Ｓ　Ｍ　（ａ）を出力した感
圧ダイオード３２のうち中央の感圧ダイオード３２から
出力された脈波信号ＳＭが脈波信号Ｓ　Ｍ　（ｐ）とし
て選択され、以降、この脈波信号Ｓ　Ｍ　（ｐｉが表す
脈波が表示・記録装置４２に表示記録される。

このような脈波検出中においては、一定時間毎あるいは
一定数の脈波を検出する毎Ｃコ脈波信号ＳＭ　ｆｐ）　
Ｌこ変動がないかどうかが監視されて、変動があった場
合には脈波を検出するための脈波（ｇ号Ｓ冊 Ｍ　（ｐ）が変更される一方、一定時間毎あるいは一定
数の脈波を検出する毎に脈波信号ＳＭ（ａｌが前記予め
定められた一定数以上得られるか否かが判断されて、予
め定められた一定数以上得られなくなった場合には第二
圧力室５２．５４の圧力が調整されて押圧部＋Ａ’２０
が回動させられることにより、撓骨動脈３４の押圧部材
２０に対する位置が自動的に調整される。これにより、
たとえ脈波検出中に被検者の体動等に起因して押圧部材
２０が撓骨動脈３４に対してずれたとしても、正確な脈
波を検出し得るようになっている。

このように本通用例の脈波検出装置によれば、押圧部材
２０を表面１５に押圧しつつ撓骨動脈３４を軸４６まわ
りに揺動させることにより、その撓骨動脈３４が押圧部
材２０により押されて押圧面２８の圧力検出範囲Ｒｐの
中央部まで移動させられるので、撓骨動脈３４は表面１
５に対して所定角度傾斜した方向から押圧部材２０によ
り押圧されることとなり、これにより、撓骨動脈３４が
前記圧力検出範囲Ｒｐの中央部まで移動させられ１ま た後にその撓骨動脈３４が表面１５に略沿って逃げるこ
とが好適に抑制されて、撓骨動脈３４を表面１５に対し
て略直角な方向から押圧する場合に比べて、押圧部材２
０および撓骨動脈３４の相対位置が一層確実に規制され
ることとなる。

また、本通用例の脈波検出装置によれば、押圧部材２０
の揺動に伴って撓骨動脈３４自体が表面１５の表皮およ
び押圧部材２０に対して相対移動させられて前記圧力検
出範囲Ｒｐの中央部に位置させられることとなり、ごれ
により、押圧部材２０の撓骨動脈３４に対するずれ儀が
比較的大きい場合においても、押圧部材２０を表面１５
に押圧した状態で撓骨動脈３４と略直交する一直線に略
沿って移動させるように構成する場合に比べて、表面１
５に押圧された押圧部材２０が表皮と共にその表面１５
に略沿って連れ動かされることが好適に抑制されて、表
皮に比較的大きな張力が生ずることが効果的に防止され
るのである。

なお、前述の適用例においては、押圧部材２０は板状部
材４４に設けられた軸４６まわりに揺動させられていた
か、その軸４６よりも表面１５に一層近い位置乙こ位置
する一軸心まわりにおいて押圧部材２０を揺動さセても
良い。この場合には、たとえば、押圧部材２０の撓骨動
脈３４と略平行な方向における両側端面にそれぞれ突設
された軸まわりに押圧部材２０を揺動させても良いし、
あるいは第５図に示すように、図示しないダイヤフラム
に固着された容器状部材６４の撓骨動脈３４と略平行な
方向において相対向する円内壁面に、表面１５上に略位
置する仮想の一軸心Ｏを曲率中心とする円弧状溝６６　
（一方のめ図示）をそれぞれ設け、押圧部材６８をそれ
乙こ設けられたガイドローラ７０により両回弧状溝６８
に沿って圧力室７２．７４内の圧力差に応じて前記−軸
心Ｏまわりに揺動（回動）さセるようにしても良い。こ
のように押圧部材の揺動中心を表面１５に接近させる程
、表皮に生ずる張力が低減されるという本考案の効果が
一層好適に得られる。

また、前述の適用例において、押圧部材２０は第二圧力
室５２．５４、切換弁装置５６、流体供給源５８等にて
揺動させられているが、モータやソレノイド等により揺
動さセられても良い。

また、前述の適用例において、撓骨動脈３４は圧力検出
範囲Ｒｐの中央部まで移動させられているが、必ずしも
圧力検出範囲のＲｐの中央部でなくても、圧力検出範囲
Ｒｐ内に撓骨動脈３４が位置させられれば良い。つまり
、押圧面の予め定められた所定位置とは動脈から脈波を
好適に検出し得る位置を意味しているのである。

また、前述の適用例においては、予め定められた一定数
以上の脈波信号Ｓ　Ｍ　（ａ）のうちから脈波検出用の
脈波信号Ｓ　Ｍ　（ｐｉが選択されているが、圧力検出
範囲Ｒｐの中央部に位置する予め決定された感圧ダイオ
ード３２から出力される脈波信号ＳＭに基づいて脈波を
検出するようにしても良い。

また、前述の適用例において、抑圧面２８には感圧ダイ
オード３２が多数形成されているが、−個だりであって
も本発明の効果が得られる。

また、前述の適用例においては、撓骨動脈３４から脈波
を検出する場合について説明したが、撓骨動脈以外の他
の動脈、たとえば足背動脈から脈波を検出する場合にお
いても本発明の効果を得ることが可能である。

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種
々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された脈波検出装置の回路図を示
す図であって、一部を断面にして示す図である。第２図
は第１図の押圧部材を動脈側から見た図である。第３図
は動脈が押圧部材の揺動により押圧面の予め定められた
位置まで移動させられたときの状態を示す図であって、
第１図の要部に相当する図である。第４図は動脈と略直
交する方向の脈波信号の振幅の変化傾向の一例を示す図
である。第５図は本発明の他の適用例を示す図であって
、第１図の要部に対応する図である。 １０；脈波センサ １２：ハウジング １５・表面（化体表面） ２０．６８：押圧部材 ２８：抑圧面 ３４：撓骨動脈（動脈） 出願人　　コーリン電子株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 容器状を成して生体表面を覆うように装着されるハウジ
   ングと、該ハウジング内に設けられ、該生体表面の動脈
   上に押圧される押圧面を有する押圧部材とを備えた脈波
   センサを用いて該動脈から発生する脈波を検出する方法
   において、 前記押圧部材を前記生体表面に押圧しつつ前記動脈と略
   平行な一軸心まわりに揺動させることにより、該動脈を
   前記押圧面の予め定められた所定位置まで移動させるよ
   うにしたことを特徴とする脈波検出方法。