JPS5825450B2 - 生体用トランスジユ−サ - Google Patents

生体用トランスジユ−サ

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JPS5825450B2
JPS5825450B2 JP53141659A JP14165978A JPS5825450B2 JP S5825450 B2 JPS5825450 B2 JP S5825450B2 JP 53141659 A JP53141659 A JP 53141659A JP 14165978 A JP14165978 A JP 14165978A JP S5825450 B2 JPS5825450 B2 JP S5825450B2
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JP
Japan
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piezoelectric
electrode layers
cable
film
main body
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JP53141659A
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邦夫 神村
巖 瀬尾
敏夫 中山
満昭 北村
知伸 矢口
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Shimazu Seisakusho KK
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00—Instruments for auscultation
    • A61B7/02—Stethoscopes
    • A61B7/04—Electric stethoscopes
    • A61B7/045—Detection of Korotkoff sounds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/302—Sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S310/00—Electrical generator or motor structure
    • Y10S310/80—Piezoelectric polymers, e.g. PVDF

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は柔軟性の優れた膜状圧電体を用いた生体用トラ
ンスジューサに関し、特に動脈上に密着し、脈動による
圧力変動を直接電気信号に変換して脈波を検出し得るよ
うにした自動血圧計に適する生体用トランスジューサで
ある。
脈波は非観的に得られる生体情報の中でも重要な位置に
あり、古くから多くの検出手段が提案され実用化されて
いる。
例えば直接伝導型のものではストレンゲージ、固体圧電
体（ＰＺＴ、ロッシェル塩等）を用いたもの、動電型、
容量変化型、差動トランス型のものなどがあり、空気伝
導型としてはマイクロホンを用いたものがあり、また他
に光学的手段を用いたものもある。
しかし、ストレンゲージ、固体圧電体を用いたトランス
ジューサは構造が複雑で衝撃に弱く破損し易い欠点があ
るばかりでなく、皮膚面に密着させて脈波を検出する部
分の機械インピーダンスが皮膚の機械インピーダンスに
比べて太き過ぎるため、皮膚とのインピーダンスマツチ
ングが悪く、その結果脈波運動を束縛して脈波波形を乱
す原因となり、再現性が悪く、また、マイクロホンを用
いたものは被測定点に正確に当る必要があり、熟練を要
する他、周囲振動、検出器の摩擦音等のノイズを捨いや
すい等の欠点がある。
本発明は上記欠点を除き、装着が容易で再現性に富み、
かつ信頼性の高いトランスジューサを実現するために検
出部に柔軟性の優れた膜状圧電体を使用すると共に、膜
状圧電体の保持構造に改良を加え、圧波を正確に電気信
号に変換できる生体用トランスジューサを提供しようと
するものであり、更に詳しくは、本体内に柔軟な膜状の
圧電体を設け、この圧電体にはケーブルのリード線を接
続すると共にその外側をシールドし、この本体の一端を
人体に当接する緊締具の面上に取着は他端を緊締具に沿
って延びる自由端としてなる生体用トランスジューサを
提供するものである。
以下図面につき本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明による圧力電気変換型トランスジューサ
を示すもので、１は柔軟性の優れた膜状圧電体を有する
本体、２はそれより電気信号を導くための低雑音ケーブ
ルである。
第２図示のように本体１内には一対の膜状の圧電体３，
３を有する。
この膜状圧電体としては、セルロースや掻白質やような
天然配向高分子、ポリーγ−メチルーＬ−グルタメイト
合成高分子の延伸フィルム、またはポリ弗化ビニル、ポ
リ弗化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニト
リル、ポリカーボネート等の延伸フィルムを分極処理を
行なうことによって得られる高分子圧電体、ジルコン酸
、チタン酸鉛系、チタン酸バリウム系等の強誘電性セラ
ミックス９０〜１０容量部とポリアミド、ポリ弗化ビニ
リデン、エポキシ樹脂、ポリアセタール樹脂等の合成樹
脂１０〜９０容量部とを混練し、成形したフィルムを分
極処理を行なうことによって得られる圧電性高分子複合
体等を用いることができる。
この実施例で用いたものはポリアセクール系樹脂に強誘
電体セラミックス粉末（ジルコン酸チタン酸鉛）を５０
１５０容量係の組成比で混合し、これをフィルム状に成
形し、その両面に電極を構成する。
これを分極処理を行なうことによって得られた膜状圧電
体で、圧電定数ｄ３１＝２８Ｘ１０−１２Ｃ／Ｎ、弾性
率Ｅ＝ １．５０ ｘ １０９Ｎ／ｍ？であり、柔軟性
に優れ、人体との密着性がよく、また異方性がないため
加工が大変容易であり、かつ取り付は方向の指定もない
。
第２図示のようにこのような膜状圧電体を厚さ１００μ
、幅７關、長さ２００ｍｍとし、この圧電体３，３のア
ノード側に夫々アルミニウム蒸着して電極層４，４を形
成し、この電極層４，４を互に接着する。
この電極層４，４間の一部には燐青銅よりなる電極板５
，５を例えば藤倉化成製のドータイトのような導電性接
着剤６，６により固定し、この電極板５，５間には側方
よりケーブル２のリード線７を挿入し、ハンダ８により
固定する。
この圧電体３，３の外面となるカソード側にアルミニウ
ムを蒸着して電極層９，９を形成し、これらは第３図示
のようにリード線１０により互に電誦９に接続する。
これら電極層９，９の外側にはウレタン塗料およびまた
はポリエチレンフィルム等の保護膜１１を形成し、その
外側には第４図のようにステンレス線、銅線、真チユウ
線等の導線よりなる網１２をその各線の向きが圧電体の
方向に対し４５°の角度をなすようバイアス状に設ける
。
さらにその網１２の外側にはプラスチックシートよりな
る外皮１３を設ける。
第３図示のようにケーブル２においてはその外被１４と
そのリード線７の絶縁体の外覆１５との間にシールド線
１６を設け、このシールド線１６は前記網１２とリード
線１０に電気的に接続する。
第５図は上記装置の配線図を示すもので、圧電体３，３
は電極層４，４を介して並列に接続され、その出力は電
極層４，４，９．９よりケーブル２のリード線７とシー
ルド線１６を介して増幅器１９に入力する。
第６〜７図はその実施例を示すもので、図において上方
の圧電体３の下面すなわちカソード側と下方の圧電体３
の上面すなわちアノード側に夫々電極層４，４を形成し
、この電極層４，４は互に接着し、その電極層４，４間
に介在させた電極板５．５間にはリード線１７を挿入し
、ハンダ８により固定する。
図において上方の圧電体３の上面すなわちアノード側と
下方の圧電体３の下面すなわちカソード側に夫々電極層
９，９を形成し、これらの電極層９．９はケーブル２内
のリード線１８．１８に接続する。
第６図示のようにケーブル２内のシールド線１６は、前
記網１２とリード線１７に電気的に接続してアースする
。
第７図はその配線図を示すもので、圧電体３゜３は電極
層４，４を介して直列に接続され、その出力は電極層９
，９よりケーブル２のリード線１８．１８を介して差動
増幅器１９に入力する。
上記実施例においては、圧電体３，３の内側の電極層４
，４を接着させ、外側の電極層９，９をリード線１８．
１８に接続していたが、これは逆にしてもよい。
第８〜１０図は本発明の他の実施例を示すもので、圧電
体３，３の内側の電極層４，４は第８図および第９図示
のように絶縁分離層２０を介して当接すると共に夫々に
ケーブル２のリード線１８゜１８に接続し、また圧電体
３，３の外側の電極層９．９は第９図示のようにリード
線２１に接続すると共にこのリード線２１は前記網１２
とケーブル２のシールド線１６に接続したものである。
第１０図は上記装置の配線図を示すもので、圧電体３，
３は電極層９，９とリード線２１を介して直列に接続さ
れ、その出力は電極層４，４よりケーブル２のリード線
１８．１８を介して差動増幅器１９に入力する。
こうして得られた可撓性の本体は、その一端を人体に固
定する緊締具に固定し、他端は自由端で緊締具に沿って
延びるように取付けることによって本発明生体用トラン
スジューサを得ることができる。
次に本発明を自動血圧計に応用した使用例を第１１図に
つき説明する。
第１１図示のように上記本体１のケーブル２を接続した
側は、人体に当接する緊締具例えば細長い帯状のカフ２
２の空気袋２２ａの面の端よりの位置に止着部２３によ
り連結する。
而して人体の腕にその本体１側を当て、本体１とカフ２
２をコイル状に巻きつける。
かくして空気ポンプ２４により空気袋２２ａを膨張させ
て腕を締めつける。
次いで、徐々に空気袋２２ａの空気を抜いて圧力を減じ
ると、かつ内圧が最高血圧値に一致したとき心拍に同期
してコロトコフ音が発現するので上記増幅器１９の出力
および圧力を検出する電圧計２５によりそれを検知して
そのときのカフ内圧力を測定することにより最高血圧と
する。
さらに空気を抜いて圧力を下げるとコロトコフ音が消滅
するのでそのときを電圧計２５によって検知して圧力を
測定して最低血圧を知ることができる。
而して本発明によれば、圧電体を有する本体はその一端
を人体に当接する緊締具に固定しているので本体の他端
は自由端で緊締具に沿って延びている。
したがって緊締具を人体に当接すると本体も可撓性を有
するのでしわ等が発生することなく、人体の動脈等の被
測定点へ接触し、圧電体は常に延びた状態で生体の測定
点の圧力を確実に受圧するので誤差を生ずることがなく
、生体の圧波を正確に電気信号に変換することができる
ものである。
また、圧電体の外側には導線よりなる網が設けられてい
るので圧電体はシールドされ、外部の機械的あるいは電
気的ノイズの影響を受けないものである。
なお第１１図示のものは本発明による生体用トランスジ
ューサーはカフ上に１つしか設けてないが、２つ以上を
用いてこれらを並列に接続すればそのうちの１つが故障
あるいは測定点への接続が悪くても確実に測定すること
ができるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の概要を示す斜視図、第２図
は第１図Ｉ−Ｉ線断面図、第３図は第１図■−■線断面
図、第４図は網の斜視図、第５図はその配線図、第６図
は本発明の他の実施例の第３図相当部分の断面図、第７
図はその配線図、第８図は本発明のさらに他の実施例の
第２図相当部分の断面図、第９図はその第３図相当部分
の断面図、第１０図はその配線図、第１１図は本発明を
血圧計に適用した実施例を示す説明図である。 １・・・・・・本体、２・・・・・・ケーブル、３・・
・・・・圧電体、１０．１８・・・・・・リード線、１
２・・・・・・網、２２・・・・・・緊締具。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 本体内に柔軟な膜状の圧電体を設け、この圧電体に
    はケーブルのリード線を接続すると共にその外側をシー
    ルドし、この本体の一端を人体に当接する緊締具の面上
    に取付は他端を緊締具に沿って延びる自由端としてなる
    生体用トランスジューサ。
JP53141659A 1978-11-15 1978-11-15 生体用トランスジユ−サ Expired JPS5825450B2 (ja)

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JP53141659A JPS5825450B2 (ja) 1978-11-15 1978-11-15 生体用トランスジユ−サ
US06/377,388 US4443730A (en) 1978-11-15 1982-05-12 Biological piezoelectric transducer device for the living body

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JPS5568352A JPS5568352A (en) 1980-05-23
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