JPH0288040A - 指尖脈波センサ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、指尖を発光素子及び受光素子間に挟持して１
拍動に伴うその血管の合端変化を透過光量の変化により
電気信号として検出する指尖脈波センサに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

この種の従来の指尖脈波センサとし・て、受光素子及び
発光素子の一方を埋め込まれた指尖の爪側のバットと、
他方を埋め込まれたその腹側のバッドとを対向させると
共に２いずれかのバッドの裏面にほぼ０字型に曲げられ
た板ばねを取付け、両バッド間に挿入された指尖を圧迫
状態て挟持させるようになっている。

〔発明か解決しようとする課題） これにより、指尖形状の個人差或は板ばねの上死点の不
揃かあっても指尖を弾性的に確実に位置固定することが
てきるか、これらのバラツキにより圧迫力か大きく変動
する問題があった。例えば、３■のたわみで圧迫するよ
うに設計されている場合に、指尖の個人差及びばね上死
点の不揃等てたわみか６■になると圧迫力はほぼ１００
％変動する可能性かある。このような測定部位の過大な
圧迫は、その細静脈中の怖液の静脈へ戻される量を多く
し、脈波波形を尖鋭化させる。

この問題は、検出波形をそのまま評価する指尖容積脈波
計においても測定精度上好ましくないが、検出波形を時
間について２回微分して加速曲線に変換することにより
、末梢循環の状態を無侵襲的にモニタし得ると期待され
ている加速度指尖脈波計では測定結果に大きく影響する
ことになる。したがって、この加速度指尖脈波計は、そ
の期待にも拘らず臨床的に応用し得る段階には至ってい
なかった。後者についても同様な欠点かある。

よって１本発明は、指尖形状に個人差かあっても指尖脈
波を安定して高精度に検出可能にする指尖脈波センサを
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、この目的を達成するために、安定した脈波検
出を行うには、ある程度の圧迫力を加えることは不可欠
であることを確認した上て、次のように構成されている
。

即ち、指尖セット台の表面に、その底面に対する自然な
状態の指尖間及び指の第１及び第２関節間の腹の標準的
な形状にそれぞれ対応して傾斜した指尖間セット面及び
この面に続く指尖ガイド面を備えた隆起面を形成する。

指尖間セット面に対して標準的な指尖の厚みよりも薄い
距離たけ離間して対面する抵当接面を備えたスライダを
、抵当接面か指尖間セット面に対して接近・離反するよ
うに底面に対して斜め方向へスライド可能に指尖セット
台にガイドさせる。隆起面の内部に定荷重ぜんまいを収
納し、その内端なスライダ又は指尖セット台へ回転自在
に軸支させ、その外端を指尖セット台又はスライダに接
続することにより離反に対抗して付勢する。指尖間セッ
ト面及び抵当接面の一方側には発光素子そして他方側に
は受光素子を配置する。

（作用） 指尖を指尖間セット面及び爪当接面間に挿入させて指尖
ガイド面に沿ってその腹を指尖間セット面にセットさせ
ると、抵当接面は指尖の厚みに対応してスライドして定
荷重ぜんまいの巻き取り力により絶えずほぼ一定の加圧
力による圧迫状態て当接する。これにより、指尖の微動
が拘束されて、安定した測定条件下て指尖の透光か行わ
れる。

（発明の実施例） 第１図〜第４図は本発明の一実施例による指尖脈波セン
サを示す。

これらの図において、ＩＯは平面に据え付けられる指尖
セット台であり、表面にはその底面に対して自然な状態
の指尖間の標準的な形状に対応して傾斜した指尖間セッ
ト面１１と、続く指の第１及び第２関節間の腹に対応し
て同一勾配て傾斜した指尖ガイド面１２とを備え、第３
関節近辺が頂部に位置する隆起面１３か形成されている
。さらに、指尖間セット面１１及び指尖ガイド面１２の
両側には、標準的な指巾より僅かに広い間隔のガイド壁
１０ａか形成されている。

指尖間セット面１１には、指尖間の中央部分の逃げとし
て機滝する円形の穿孔１４か形成されると共に、先端に
は指尖の先端形状に対応した０曲面状て、かつ長く延ば
した爪を逃げることのてきる高さのストッパｌｌａか形
成されている。

２０は爪圧迫用のスライダであり、そのカバー２０ａの
内面パネル２０ｂには、爪に当接する抵当接面２１が設
けられると共に、その両側には底面１０ｂに対して傾斜
したスライダアーム２２が指尖セット台ｌＯの両壁のガ
イド溝１８内をスライド可能に取付けらている。穿孔１
４の背後には発光素子１９か取付けられ、抵当接面２１
には、穿孔された背後に受光素子２９か取付けられてい
る。これらの光軸に対してスライダアーム２２の傾斜角
は僅かに小さく形成されている。抵当接面２１は、カバ
ー２０ａの閉鎖状態において指尖部セット面１１に対し
て標準的な指尖の厚みよりも小さい距離たけ離間して対
面し、これらの間において上方て指尖厚み方向に幅が曲
面状に広くなった隙間Ｓが形成されている。

両スライダアーム２２間の下端は、第２図で示すように
、棒２３て連結され、隆起面１３内、即ち指尖セット台
ｌＯの内部後方には、下段されたアーム１５に回転自在
に取付けられたボビン１６の巻芯に内端かばね力て圧着
され定荷重ぜんまい１７が収納されている。このばねの
外端１７ａは棒２３に係止されている。この定荷重ぜん
まい１７は構造自体としては周知のものてあり、測定部
位の血流を阻害しない程度の爪に対する圧迫力を呈し、
その巻取り力が巻き戻し長の変化に対して一定であるこ
とによりスライドストロークの変動に対してほぼ一定の
加圧力を呈する。

このように構成された指尖脈波センサの動作は次の通り
である。

通常、スライダ２０はその後縁２０ｃか指尖セット台１
０の前縁１０ｃに当接した位置を占め、閉鎖している。

測定に際して、指尖ｌを隙間Ｓに挿入して指尖ガイド面
１２に沿って滑べらせて、指尖部を指尖部セット面に接
触させた状態で指尖の先端をストッパＩｌａに当接する
まで前進させる。これにより、当接面２１は爪の高さに
対応して指尖部セット面１１に対して離反するが、その
加圧力は個人差がなくほぼ一定の適切な値に保持され、
外乱光の入射もなく、絶えず指尖ｌか指尖部セット面１
１に位置付けされて安定化され、過度の圧迫による脈波
波形の歪みも生じない。

発光素子１９からの光線は、穿孔１４を通して指尖ｌを
透光し、この穿孔との対面領域に位置した受光素子２９
に入射して光電変換され、血管の自然な容積変化に高精
度に相関した安定した波形信号が指尖脈波計の装置本体
（図示せず）へ供給される。特に、指尖部の中央部分は
穿孔１４に部分的に侵入して測定部位の血管の圧縮を確
実に回避させるために、検出精度をより高度にしている
。

尚、前述の実施例において、定荷重ぜんまい１７は、棒
２３を回転軸として構成してその内端を取付け、外端な
指尖セット台ＩＯに係止させてスライダ２０に回転・連
行させるようにもできる。また、指尖セウト台の形状を
高くすることを許容するならば、スライド方向をより完
全に光軸へ一致させることかできる。指尖ガイド面の勾
配を指尖部セット面よりも急にして、指尖部セット状態
て第１・第２関節間の腹も完全に指尖ガイド而に接触状
態にすることもできる。

〔発明の効果〕 以上１本発明によれば、指尖形状に個人差があっても、
位置固定には有効で、測定精度に問題になる程度には血
管を圧縮させない実質上一定の適切な圧迫力で、光電素
子間に指尖か挟持される。したがって、常に指尖血管の
容積変化に高精度に相関し、かつ安定した脈波波形信号
か検出される。特に、安定した高精度の脈波波形を必要
とする加速度脈波計に用いることにより、末梢循環の状
況が高信頼度下でモニタでき、循環器障害による成人病
の予防、治療効果の確認等臨床面ての応用へ途を拓くこ
とになる。自然な状態の指尖部の標準的な形状に対応し
て指尖部セット面及び指尖ガイド面を備えた隆起面か形
成されることにより、指のセットを容易にすると共に１
手の位置を安定させて指尖の微動を一層確実に防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による指尖脈波センサの中央
部断面図、第２図は同実施例による指尖脈波センサの裏
蓋を外した場合の底面図、第３図は同実施例による指尖
脈波センサのスライダ部分を除いた斜視図及び第４図は
指尖の装管状態を示す斜視図である。 ｌ・・・指尖、　ＩＯ・・・指尖セット台、　　１１・
・・指尖部セット面、　１２・・・指尖ガイド面、　Ｉ
３・・・隆起面Ｉ７・・・定荷重ぜんまい、　１９・・
・発光素子、　２０・・・スライダ、　２１・・・抵当
接面、　２９・・・受光素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 指尖セット台の表面に、その底面に対する自然な状態の
   指尖腹及び指の第１及び第２関節間の腹の標準的な形状
   にそれぞれ対応して傾斜した指尖腹セット面及びこの面
   に続く指尖ガイド面を備えた隆起面を形成し、 前記指尖腹セット面に対して標準的な指尖の厚みよりも
   接近して対面する爪当接面を備えたスライダを、前記爪
   当接面が前記指尖腹セット面に対して接近・離反するよ
   うに前記底面に対して斜め方向へスライド可能に指尖セ
   ット台にガイドさせ、 前記隆起面の内部に定荷重ぜんまいを収納し、その内端
   を前記スライダ又は前記指尖セット台へ回転自在に軸支
   させ、その外端を前記指尖セット台又は前記スライダに
   接続することにより前記離反に対抗して付勢し、 前記指尖腹セット面及び前記爪当接面の一方側に発光素
   子そして他方側に受光素子を配置したことを特徴とする
   指尖脈波センサ。