JPS63305838A - 脈拍計 - 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ＸＩＪｔ冴り引分野 本発明は、被測定体の脈拍を検知する脈拍針に関し、詳
しくは、被測定体である人体の撓骨動脈部に脈拍検出器
を接触させて撓骨（とうこつ）動脈の拍動を精確に検出
し、診断の上に重要な情報を伝達する装置に関するもの
である。

丈来夏技拵 東洋医学の診察法に初診法がある。初診法とは、患者の
体に直接触れて診察する方法で、そのうち、特に手首の
脈の様子で病気を判断する方法を脈診法という。詳しく
は、脈診法は手くびの撓骨動脈の拍動を、示指、中指、
薬指の３本の指で、深浅、弾力、強弱、大小、律動の状
態その他の脈状を脈診し、病気を診断するものである。

これらの脈状は、上記３本の指を手くびに触れるだけの
「浮」、少し押える「中」、強く押える「沈」の３つに
分けて、医師が指頭を通じて脈診する。従って、手くび
の押え方が微妙であり、しかも、脈状の変化は微少であ
るから、専門医でもその診断は困難である。

このように困難性を克服するべく、脈波計が特公昭５９
−１８０５２号に開示されている。これは、脈波情報を
、高感度の半導体圧カー電気変換装置を用いて電気信号
に変換して的確に取出すもので、第４図乃至第６図を参
照しながら説明する。第４図はこの脈波計の斜視図、第
５図は第４図図示の脈波計の組立図、第６図は脈波計の
使用態様を示す説明図である。

この脈波計は、人体の前腕部（Ａ）上で撓骨動脈部（Ｂ
）に対応する部分に巻付けて対向させるバンド（１）と
、このバンド（１）に一体的に取付けたゴム球ポンプ付
空気袋（２）と、この空気袋（２）に取付けた案内板（
３）と、この案内板（３）を介して上記空気袋（２）に
当接自在に配設した半導体圧カー電気変換装置としての
圧力センサー（４）と、圧力センサー（４）に連結する
表示回路（５）とからなる。

バンド（１）はビニール製の帯状体で折曲体縮自在に形
成され、その長手方向両端部附近にはいわゆるマジック
テープ（１ａ）が接着固定してあって、このバンド（１
）を人体の被測定部分である前腕部（Ａ）上で撓骨動脈
部（Ｂ）に対応ずに部分に巻付け、両マジックテープ（
１ａ）（１ａ）間で容易に連結係止できるようにしであ
る。

ゴム球ポンプ付空気袋（２）は、扁平の長方形に形成し
た空気装本体（２ａ）の内部に、はぼ同じ容積に形成し
た複数の中空筒状室（２ｂ）を互に隣接して連設すると
ともに、各中空筒状室（２ｂ）内に空気を給排するため
の一つの共通の通路（２ｃ）によってゴム球（２ｄ）に
連結しである。

案内板（３）は、ジュラルミンの長方形の薄肉板材を半
円状に弯曲させて形成し、その中央部に貫通孔（３ａ）
を穿設し、この貫通孔（３ａ）に圧力センサー（４）を
揺動自在とする程度に嵌入する。

圧力センサー（４）は、半導体のピエゾ抵抗効果を利用
した半導体歪−電気変換素子（以下、歪受感素子という
）を、中空で略円筒状のケーシング（４ａ）内に内蔵し
である。ケーシング（４ａ）は中空の上下一対の支持部
材（４ａ’　）（４ａ”　）からなり、歪受感素子を一
体的に形成したシリコン単結晶の薄板状の起歪板〔図示
せず〕をケーシングの各支持部材（４ａ’　）　　（４
ａ”）の両面より挟着支持する。起歪板の下方はケーシ
ング（４ａ）を中空のまま大気圧を導入する。

起歪板の上方は、膜体内にシリコンオイルを液密に充填
した圧力伝達室（４ｂ）とし、前腕部（Ａ）で撓骨動脈
（Ｂ）に対応する部分に当接させる。

表示回路（５）は、圧力センサー（４）からの電気信号
を直流成分と交流成分とに分離し別々に表示する回路で
ある。即ち、圧力センサー（４）が空気袋（２）により
、前腕部（Ａ）上で撓骨動脈部（Ｂ）に対応する部分に
押しつけられた圧力は直流成分として表示され、また脈
波自体は交流成分として表示される。

次に、この脈波計の動作について説明する。

まず、この脈波計をつかって脈波を検知するにあたって
は、圧力センサー（４）の圧力伝達室（４ｂ）の表面を
前腕部（Ａ）上で撓骨動脈部（Ｂ）に対応する部分に対
向させて、接触させる態様で、案内板（３）を前腕部（
Ａ）のまわりにはめて、ベルト（１）を巻つけて両端の
マジックテープ（１ａ）で係止させる。

つぎにゴム球ポンプ（２ｄ）を働かせて、ゴム球ポンプ
（２ｄ）より空気を空気装本体（２ａ）内に供給して、
空気装本体（２ａ）を膨張させることによって、圧力セ
ンサー（４）の先端である圧力伝達室（４ｃ）を前腕部
（Ａ）の皮膚上より撓骨動脈部（Ｂ）に向かって押圧す
る。

こうすることにより撓骨動脈部（Ｂ）の拍動が圧力セン
サー（４）の先端に配した圧力伝達室（４ｂ）の表面に
伝えられ、該伝達された拍動変化が圧力センサー（４）
の圧力伝達室（４ｂ）内のシリコンオイルを介して半導
体の歪受感素子に伝達されて、電気信号に変換され、該
電気信号が表示回路（５）に入力されて直流成分と交流
成分に分離して表示される。

（°シよ°と　る　　占 脈診法は微小な脈状の変化を、前腕部（Ａ）の押え加減
を「浮」、「中」、「沈」というように微妙に変化させ
、診断しなければならない。

しかし、従来の技術であると、圧力センサー（４）の圧
力伝達室（４ｂ）を前腕部（Ａ）上で撓骨動脈部（Ｂ）
に対応する部分に対向させて、接触させる態様で案内板
（３）を前腕部（Ａ）のまわりにはめ、そして、ベルト
（１）を巻きつけて両端のマジックテープ（１ａ）で係
止させているのみである。従って、ベルト（１）の巻き
つけ具合が一定せず、しかも、被検者が同一姿勢を維持
し続けることば困難であるため、微妙に「浮」、「中」
、「沈」を加減することができない。

また、圧力センサー（４）がゲージ圧タイプのものであ
ると、圧力センサー（４）の表面に配した圧力伝達室（
４ｂ）に動脈の拍動が伝達さく７） れ、それが信号として検出される。従って４１拍動の変
化は大気圧を基準としているから、検出器に外乱が加わ
ったときに、その外乱を吸収することができずに、外乱
も拍動の変化と共に信号として検出される。すなわち、
外乱はオミソトされずに検出されるため、拍動の変化を
精確に検出することができないという問題点があった。

占　”るための 本考案は上記問題点を解決するため、撓骨（とうこつ）
動脈部を上にして前腕部を載置する腕固定台と、撓骨動
脈部に当接させる脈拍検出器と、前記脈拍検出器を昇降
動させ、かつ、脈拍検出器に所望の押圧力を加える脈拍
検出器支持台と、端部に第１の圧力センサーを有し、か
つ、中間に上記脈拍検出器に連通ずる伝達チューブを接
続した第１の管路と、端部に第２の圧力センサーを有し
、他端に向って第２の三方切換弁と一方弁を順次設けた
第２の管路と、上記第１と第２の管路の連結点の上流に
第１の三方切換弁を介して接続したポンプと、上記第１
及び第２の圧力センサーの出力信号の差を表示する表示
部とを具備したものである。

作朋 前腕部が固定台に載置されるため撓骨動脈部が不動とな
る。撓骨動脈部に当接する脈拍検出器に所望の押圧力を
加えることができるため「浮」、「中」、「沈」を微妙
に変化させることができる。脈拍検出器から検出された
信号は、一定圧を加える第２の圧力センサーとは別の第
１の圧力センサーに入力され、両者の比較をすることに
より精確に動脈の拍動を検知することができる。この検
知された拍動は表示部に入力され、拍動を目視すること
ができる。

実蔓輿 本発明に係る一実施例を第１図乃至第３図を参照しなが
ら説明する。

第１図は本発明の全体概略図で、本発明は、腕固定台（
Ｃ）と脈拍検出器（Ｄ）と脈拍検出器支持台（Ｅ）と脈
拍針本体（Ｆ）と表示部（Ｇ）とから構成される。

腕固定台（Ｃ）は、撓骨動脈部（Ｂ）を上にして前腕部
（Ａ）を載置するもので、前腕部が浮動しないようにす
るため、前腕部（Ａ）は例えば２個の腕固定台（Ｃ）に
載置するが、腕固定台（Ｃ）が長尺であれば１個であっ
ても差支えない。

脈拍検出器（Ｄ）は、第２図に示すように、例えば、中
空筒状体で下端開口部に例えば伸縮自在のシリコンゴム
（６）を冠着する。脈拍検出器（Ｄ）の他端は柔軟な伝
達チューブ（７）を接続する。

脈拍検出器支持台（Ｅ）は、第２図に示すように例えば
スライドシャフト（８）にリニアブツシュ（９）を昇降
動自在に嵌入し、前記リニアブツシュ（９）は上記脈拍
検出器（Ｄ）を支持する連杆（１０）を連結する。スラ
イドシャフト（８）の上端には滑車（１１）を軸着し、
この滑車（１１）にワイヤー（１２）を纏掛けする。ワ
イヤー（１２）の一端は上記連杆（１０）に接続しく１
０） 、他端はバランサー（工３）を吊設する。このバランサ
ー（１３）によって脈拍検出器（Ｄ）の下端のシリコン
ゴム（６）が前腕部（Ａ）に接触する状態を調整する。

脈波検出器（Ｄ）を支承している部分の連杆には錘（１
４）を重置して、前腕部（Ａ）に所望の押圧力、即ち、
「浮」、「中」、「沈」の押圧力を加える。

次に脈拍針本体（Ｆ）を第３図を参照しながら説明する
。脈拍針本体（Ｆ）は、差圧発生部（Ｐａ）と電気信号
発生部＜ｐｂ＞からなる。差圧発生部（Ｆａ）は、一端
を連結点（イ）とした第１及び第２の管路（１５）　　
（１６）を並列接続し、他端に第１及び第２の圧力セン
サー（１７）　　（１Ｂ）を装着する。第１及び第２の
圧力センサー（１７）（１８）は、例えば、半導体のピ
エゾ抵抗効果を利用した半導体歪−電気変換素子を内蔵
したもので、入力である空気圧を電気信号に変換して出
力する。連結点（イ）から上流は、第１の三方切換弁（
１９）を介してポンプＣＰ）に接続する。第１の管路（
１５）には、連結点（イ）と第■の圧力センサー（１７
）との中間部に、脈拍検出器（Ｄ）に接続された伝達チ
ューブ（７）を連結する。第２の管路（１６）には、連
結点（イ）の側に一方弁（２０）を介装し、第２の圧力
センサー（１８）側に第２の三方切換弁（２１）を介装
する。両三方切換弁（１９）　　（２１）は大気開放口
を（Ｘ）、ポンプ（Ｐ）側を（Ｙ）、ポンプ（Ｐ）と反
対側を（Ｚ）と称す。一方弁（２０）は連結点（イ）の
方向への流れを閉止し、大気が第１の管路（１５）に流
入することを防止している。他方、電気信号発生部（Ｆ
ｂ）は、２人力３出力端子を具備する差動増動増幅器（
２２）を装備する。差動増幅器（２２）の第１の入力端
子（２２ａ）は上記第１の圧力センサー（１７）と接続
し、第２の入力端子（２２ｂ　）は上記第２の圧力セン
サー（１８）と接続し、再圧力センサー（１７）　　（
１８）からの電気信号を差動増幅する。

増幅された電気信号は第１乃至第３の出力端子（２２ｃ
　）　　（２２ｄ　）　　（２２ｅ　）から表示部（Ｇ
）へ出力される。表示部（Ｇ）は、第１の出力端子（２
２ｃ　）に接続されるペン書レコーダー（２３）と、第
２の出力端子（２２ｄ）に接続される発光ダイオード等
の検出表示器（２４）と、第３の出力端子（２２ｅ）に
接続される出力表示器（２５）とを具備する。但し、第
２の出力端子（２２ｄ）と検出表示器（２４）との間に
は、比較回路（２６）を介装し、一定値以上の電気信号
が入力されたときのみ検出表示器（２４）が点灯するよ
うにしである。また、第３の出力端子（２２ｅ　）と圧
力表示器（２５）との間には校正回路（２７）を介装し
て、増幅された電気信号をメータに指示するようにしで
ある。

本発明は以上のように構成され、次に動作について説明
する。

先ず、第１の三方切換弁（１９）　、第２の三方切換弁
（２１）共に、図示の如＜　　（Ｘ）−（Ｙ）−（Ｚ）
開の方向、即ち大気開放状態にセットして、第１及び第
２の圧力センサー（１７）　　（１８）を無負荷の状態
にする。次に、両切換弁（１９）（２１）を共に（Ｙ）
−（Ｚ）開の方向にセットして第１及び第２の管路（１
５）　　（１６）を大気と遮断し、ポンプ（Ｐ）にて第
１及び第２の管路（１５）　　（１６）内を加圧する。

第１の管路（１５）に送られた空気は、伝達チューブ（
７）にも流入し、脈拍検出器（Ｄ）の下端に冠着された
シリコンゴム（６）を膨出させる。そして、第２図に示
すようにこの脈拍検出器（Ｄ＞の下方に配置された腕固
定台（Ｃ）に前腕部（Ａ）を載置し、バランサー（１３
）を調整することによって、膨出したシリコンゴム（６
）が撓骨動脈部（Ｂ）に対応する部分に接触する程度ま
で、脈拍検出器（Ｄ）を支持しているリニアブソシヱ（
９）を降下させる。このとき、ポンプ（Ｐ）によって第
１及び第２の管路（１５）　　（１６）内が高圧となっ
ており、第１及び第２の圧力センサー　（１７）　　（
１Ｂ）に歪が生じ、電気信号として出力される。この電
気信号は、差動増幅器で増幅され、校正回路（２７）を
通って出力表示器（２５）に表示される。出力表示器（
２５）が０〜３０ｕＨｇを指示すると両切換弁（１９）
　　（２１＞を共に（Ｘ）−（Ｙ）開の方向にセントし
て、ポンプ（Ｐ）の加圧を停止する。第２の管路（１６
）は第２の圧力センサー（１８）と第２の三方切換弁（
２１）との間で空気が閉じ込められ、第２の圧力センサ
ー（１８）には一定圧が加わり、差動増幅器（２２）の
第２の入力端子（２２ｂ　）には定電圧が印加される。

第２の三方切換弁（２１）は（Ｘ）−（Ｙ）開の方向に
セットされているが、第２の管路（１６）には連結点（
イ）方向への流れを閉止する一方弁（２０〉を介゛装し
ているから、大気が第２の管路（１６）に流入すること
はない。

他方、第１の管路（１５）及び第１の管路（１５）に連
通した伝達チューブ（７）内の空気は、伝達チューブ（
７）の先端に取付けられた脈拍検出器（Ｄ）のシリコン
ゴム（６）を膨出したまま一定圧に保たれる。膨出した
シリコンゴム（６）は、上述したように、撓骨動脈部（
Ｂ）に対応する部に接触しているだけであり、脈診法で
いう「浮」の状態に相当する。この状態において、撓骨
動脈部（Ｂ）の拍動により、膨出したシリコンゴム（６
）が上下動する。シリコンゴム（６）が凹んだときは、
伝達チューブ（７）と第１の管路（１５）の管内の圧力
が高くなり、逆にシリコンゴム（６）が出たときは第１
の管路（１５）の管内の圧力が低くなり、第１の圧力セ
ンサー（１７）に歪が生じて電気信号として差動増幅器
（２２）の第１の入力端子（２２ａ）に入力される。こ
の第１の入力端子（２２ａ）に入力される電気信号は、
撓骨動脈部（Ｂ）の拍動により絶えず変化しているが、
他方、第２の圧力センサー（１８）からの入力信号は上
述したように一定であり、この再入力信号の差が、外乱
に影響されることなく増幅器（２２）にて増幅され、ペ
ン書レコーダー（２３）に記録される。

このとき、増幅された電気信号は比較回路（２６）を通
って検出表示器（２４）を点灯させる。即ち、検出表示
器（２４）が点灯しないときは、接続状態が不良である
ことがわかる。

次に、脈拍検出器（Ｄ）を支持している部分の連杆（１
０）に錘（１４）を重置して、脈診法でいう「中」の状
態を形成する。「中」の状態となったか否かは、上述し
たと同様に、出力表示器（２５）のメータの指示によっ
ても判断することができる。また、さらに、別の錘（１
４ａ）を重置すると、脈診法でいう「沈」の状態を形成
することができる。このようにして、「中」及び「沈」
の各状態をつくり出し、上述したと同様に撓骨動脈部（
Ｂ）の拍動によって伝達チューブ（７）及び第１の管路
（１５）の管内の圧力が変動し、第１の圧力センサー（
１７）に出力電圧が生じ、差動増幅器（２２）の第１の
入力端子（２２ａ）に入力される。そして、拍動が外乱
に影響をうけることなく電気信号として、増幅部（２２
）にて増幅され、ペン書しコーター　（２７）に記録さ
れる。

このように、「浮」、「中」、「沈」の各状態の拍動が
ペン書レコーダー（２７）に記録されることにより、脈
拍数、血圧等を目視することができる。

以上は本発明に係る一実施例を説明したもので、本発明
はこの実施例に限定されることなく、本発明の要旨内に
おいて設計変更することができ、例えば、「中」と「沈
」の状態はバランサー（１３）と錘（１４）によること
なくバネ等によって、連続的に変化させることも可能で
あり、また、検出表示器（２４）は必須の構成要件では
ない。

尚、脈診法は示指、中指、薬指等の３本の指で３ケ所の
拍動を脈診するが、本発明においてはシリコンゴムの接
触点を３ケ所異ならせることにより各点の拍動を記録す
ることができる。

ぶＭ■四来 本発明によれば、前腕部が固定され、しかも外乱に全く
影響を受けないで脈診法にいう「浮」、「中」、「沈」
の各状態の脈拍数、血圧等を精確に、ペン書レコーダー
に記録して目視することができる。従って、高度の技（
ｍなく、病気を診断することができる。また、前腕部に
巻きつける場合と異なり、小型軽量化を図る必要もなく
、装置の製作も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体の概略図、第２図は脈拍検出器と
脈拍検出器指示台の連結状態を示す概略図、第３図は脈
拍針本体の構成図である。 第４図は従来の脈波計の斜視図、第５図は第４図図示の
脈波計の組立図、第６図は第４図図示の脈波計の使用状
態を示す説明図である。 （Ａ）−一前腕部、　　　　（Ｂ）−−−−一撓骨動脈
部、（Ｃ）−腕固定台、　　　（Ｄ）−脈拍検出器、（
Ｅ）−脈拍検出器支持台、（Ｆ）−脈拍計本体、（Ｆａ
）　−差圧発生部、　　（Ｆｂ）−電気信号発生部、（
Ｇ）−・表示部、　　　　（Ｐ）−ポンプ、（イ）一連
結点、　　　　（６）　　−シリコンゴム、（７）−伝
達チューブ、 （８）−スライドシャフト、 （９）−リニアブツシュ、（１０）一連杆、（１１）　
−−−滑車、　　　　　（１２）−ワイヤー、（１３）
　−−−バランサー、　　（１４）　−睡、（１４ａ　
）　−錘、 （１５）　−−第１の管路、　　（１６）　−第２の管
路、（１７）　−第１の圧力センサー、 （１８）　−第２の管路、 （１９）　−第１の三方切換弁、　　（２０）　−一−
一方弁、（２１）　−第２の三方切換弁、（２２）　−
差動増幅器、（２３）・−ペン書レコーダー、（２４）
−検出表示器、（２５）−出力表示器、　　（２６）　
−比較回路、（２７）　−−−ｍ−校正回路、 第３図 Ｐ ×　−■−〇 イ ７　　　　　　　　　　　　　　　　　２゜ｙ２／ Ｘ　−○−■ ｉｓ　　「−一−１ ／’　、、　　　「−一一士へ・３； 特開口＃Ｇ３−３０５８３８　　（７）第４図 −ｌ　１２２ｇ）　Ｉ　Ｍ　１”Ｇ　１第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撓骨（とうこつ）動脈部を上にして前腕部を載置
   する腕固定台と、 撓骨動脈部に当接させる脈拍検出器と、 前記脈拍検出器を昇降動させ、かつ、脈拍検出器に所望
   の押圧力を加える脈拍検出器支持台と、 端部に第１の圧力センサーを有し、かつ、中間に上記脈
   拍検出器に連通する伝達チューブを接続した第１の管路
   と、 端部に第２の圧力センサーを有し、他端に向って第２の
   三方切換弁と一方弁を順次設けた第２の管路と、 上記第１と第２の管路の連結点の上流に第１の三方切換
   弁を介して接続したポンプと、 上記第１及び第２の圧力センサーの出力信号の差を表示
   する表示部とを具備したことを特徴とする脈拍計。