WO2008029618A1

WO2008029618A1 - Instrument de mesure d'ondes pulsées

Info

Publication number: WO2008029618A1
Application number: PCT/JP2007/066243
Authority: WO
Inventors: Kazunobu Itonaga
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Current assignee: Omron Healthcare Co Ltd
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2009-03-07
Also published as: JP2008061832A; TW200829211A

Description

明細書

脈波測定装置

技術分野

[0001] 本発明は、動脈の周期的な内圧変動を測定する脈波測定装置に関し、より特定的には、脈波検出部を手首の表面に押圧することによって手首の皮下に位置する動脈の脈波を測定する押圧式の脈波測定装置に関する。

背景技術

[0002] 被験者の脈波を測定することは、被験者の健康状態を知る上で非常に重要なことである。近年、被験者の脈波を測定することによって心臓負荷や動脈の硬さの変化等を把握することが頻繁に行なわれている。押圧式の脈波測定装置は、手首の皮下の比較的浅いところに位置する橈骨動脈の内圧変動をセンサ等を含む脈波検出部を手首の表面に押圧することによって非侵襲に測定するものである。

[0003] 精度よく脈波を測定するためには、脈波検出部が手首の適切な位置に押圧されることが必要である。このため、押圧式の脈波測定装置においては、脈波検出部が手首の適切な位置に押圧されるように何らかの位置決め機構が具備されることが多い。

[0004] 上記位置決め機構を具備した脈波測定装置としては、たとえば特開 2005— 8748 3号公報 (特許文献 1)に開示のものがある。上記特許文献 1に開示の脈波測定装置においては、手首の姿勢を安定的に保持する保持台の所定位置に目印を設けることにより、当該目印を利用して保持台に対する手首の位置決めが簡便に行なえるように構成している。

特許文献 1 :特開 2005— 87483号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] しかしながら、上記特許文献 1に開示の如くの目印は、手首の被測定部位自体あるいは手首近傍の特徴部位 (たとえば手関節前面横紋等)を配置すべき位置を直接指し示すものではなぐ目印が間接的に指し示す位置 (たとえば目印の延長線上の特定の位置等）に被測定部位または手首近傍の特徴部位を位置決めするように企図されたものであり、被験者の見る位置等によっては必ずしも位置決めが容易となるものではない。また、視認性の点においても優れているとは言い難ぐ位置決め作業を飛躍的に容易化するものでもない。

[0006] 現に、上記特許文献 1に開示の脈波測定装置にお!/、ては、保持台の手首保持部の頂面に目印が付されている力当該目印を利用して位置決めをする手関節前面横紋はこの保持台の頂面から高さ方向に手首の厚み分だけ上方に配置されることになる。そのため、鉛直上方から当該目印および手関節前面横紋を見つつ位置あわせを行なわなければ、目印と手関節前面横紋が配置される高さの差 (すなわち上記手首の厚み分の差）に起因した位置ずれが生じるおそれがある。また、被験者が目印の存在自体に気付かずに特に手首の位置決めを行なうことなく保持台に手首を載置して脈波測定を行なうことも十分に予想される。そのような場合には、脈波検出部と被測定部位との位置ずれが生じる結果となり、脈波測定の測定精度の大幅な低下につながってしまうことになる。

[0007] したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、被測定部位と脈波検出部との位置決めが容易に行なえることにより高精度の脈波測定が可能となった脈波測定装置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

[0008] 本発明に基づく脈波測定装置は、手首の被測定部位に押圧されることによって脈波を検出する脈波検出部と、手首に対して光を照射することにより、上記脈波検出部を上記被測定部位に位置決めして押圧するための目印としての光ポインタを手首の表面に生成する光ポインタ生成部とを備えている。

[0009] このように構成することにより、光ポインタが指し示す位置に被測定部位自体あるいは手首近傍の特徴部位を配置することにより、自ずと被測定部位と脈波検出部との位置決めが行なえるようなる。したがって、手首の表面に生成された光ポインタを目印にして手首の位置決めが行なえるようになり、手首の位置決め作業が大幅に容易化する。また、光ポインタは視認性に優れているため、被験者が手首の位置決めを行なわずに脈波測定を行なうことを防止することもできる。したがって、高精度に脈波を測定することが可能な脈波測定装置とすることができる。なお、光ポインタ生成部としては、半導体レーザー（いわゆるレーザーダイオード）が好適に利用可能であり、この場合に生成される光ポインタは、視認性に優れたレーザーポインタとなる。

[0010] 上記本発明に基づく脈波測定装置においては、当該脈波測定装置が、手首が載置されることによって手首の姿勢を保持することが可能な保持台と、上記保持台に手首が載置された状態において手首を上記保持台との間で挟み込むことが可能となるように上記保持台に回動可能に取付けられた回動アームとをさらに備えていてもよい。その場合には、上記脈波検出部および上記光ポインタ生成部が上記回動アームに設けられて!/、ることが好ましレ、。

[0011] このように構成することにより、回動アームに設けられた光ポインタ生成部により、保持台に載置された手首の表面に確実に光ポインタを生成することができるようになる

[0012] 上記本発明に基づく脈波測定装置にあっては、上記保持台が、上記保持台に手首が載置された状態において手首の掌側に対応する部分が上方を向きかつ手首の橈骨側端部が手首の尺骨側端部よりも上方に位置するように手首を傾斜姿勢にて保持することが可能な窪み形状の溝を含む手首保持部を有して!/、ること力 S好ましレ、。

[0013] このように構成することにより、手首が保持台に載置された状態において、橈骨動脈の脈動が顕著に現れる手首の被測定部位を水平な状態とすることができ、脈波検出部の押圧面と被測定部位との平行度を保つことが可能になるとともに、被験者の手首の大きさの如何を問わず、回動アームと保持台とによって手首が挟み込まれた状態において、脈波検出部が配置される位置が自ずと被測定部位とほぼ合致するようにすること力 Sできる。したがって、装着が容易でかつ精度よく脈波を測定することが可能な脈波測定装置とすることができる。

[0014] 上記本発明に基づく脈波測定装置においては、当該脈波測定装置が、上記脈波検出部が設けられた検出ユニットと、手首が載置されることによって手首の姿勢を保持することが可能な保持台と、上記検出ユニットと上記保持台とを連結し、手首に巻き回されることによって上記検出ユニットを手首に対して固定する固定バンドとをさらに備えていてもよい。その場合には、上記光ポインタ生成部が上記検出ユニットに設けられていることが好ましい。 [0015] このように構成することにより、検出ユニットに設けられた光ポインタ生成部により、保持台に載置された手首の表面に確実に光ポインタを生成することができるようにな

[0016] 上記本発明に基づく脈波測定装置にあっては、上記光ポインタが上記被測定部位に位置あわせされるためのものであることが好ましい。

[0017] このように構成すれば、光ポインタが指し示す位置に被測定部位が配置されるように手首を位置決めすれば自ずと脈波検出部と被測定部位との位置決めが行なわれるようになるため、手首の位置決め作業が大幅に容易化することになる。

[0018] 上記本発明に基づく脈波測定装置にあっては、上記光ポインタが手首の腱または手関節前面横紋に位置合わせされるためのものであってもよい。

[0019] このように構成すれば、光ポインタが指し示す位置に手首近傍の特徴部位である腱または手関節前面横紋が配置されるように手首を位置決めすれば自ずと脈波検出部と被測定部位との位置決めが行なわれるようになるため、手首の位置決め作業が大幅に容易化することになる。

発明の効果

[0020] 本発明によれば、被測定部位と脈波検出部との位置決めが容易に行なえることにより高精度の脈波測定が可能となった脈波測定装置とすることができる。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1A]人体の左手首近傍を左手の掌側から見た場合の骨格図である。

[図 1B]図 1 A中に示す IB— IB線に沿った手首の矢視断面図である。

[図 2]本発明の実施の形態 1における脈波測定装置の外観構造を示す斜視図である

[図 3]本発明の実施の形態 1における脈波測定装置の機能ブロックを示す図である。

[図 4]本発明の実施の形態 1における脈波測定装置における脈波測定のための処理手順を示すフローチャートである。

[図 5]本発明の実施の形態 1における脈波測定装置において、保持台に左手の手首を載置した状態における概略斜視図である。

[図 6]本発明の実施の形態 1における脈波測定装置において、保持台に左手の手首を載置した状態における模式断面図である。

園 7]本発明の実施の形態 1における脈波測定装置において、保持台に載置された手首の被測定部位に脈波検出部を押圧した状態を示す概略斜視図である。

園 8]本発明の実施の形態 1における脈波測定装置において、保持台に載置された手首の被測定部位に脈波検出部を押圧した状態を示す模式断面図である。

園 9A]レーザーポインタが手首の被測定部位以外の特徴部位に位置合わせされるように構成する場合の具体例を示す図である。

園 9B]レーザーポインタが手首の被測定部位以外の特徴部位に位置合わせされるように構成する場合の他の具体例を示す図である。

園 10]本発明の実施の形態 2における脈波測定装置の外観構造を示す斜視図であ園 11]本発明の実施の形態 2における脈波測定装置において、左手の手首を保持台上に載置して検出ユニットを左手の手首に装着した状態を示す概略斜視図である園 12]本発明の実施の形態 2における脈波測定装置において、左手の手首を保持台上に載置して検出ユニットを左手の手首に装着した状態を示す模式断面図である園 13]本発明の実施の形態 2における脈波測定装置において、被測定部位に脈波検出部を押圧した状態を示す模式断面図である。

符号の説明

51 左手、 51a 親指、 51b 小指、 52 手首、 52a 手関節前面横紋、 53 前腕、 54 腱、 56 橈骨、 56a 橈骨茎状突起、 57 尺骨、 57a 尺骨茎状突起、 58 橈骨動脈、 60 被測定部位、 100 脈波測定装置、 110 保持台、 111 上面、 112 凹部、 113a, 113b 支柱部、 114 手首保持部、 115 '溝、 116 軸支部、 117 回動アーム、 117a 回動軸、 118 レーザー照射部、 120 脈波検出部、 121a, 121b 面ファスナ、 124 PC、 131 押圧カフ、 132 カロ圧ポンプ、 133 負圧ポンプ、 134 切替弁、 135 制御回路、 136 圧力センサ、 137 A/Dコンバータ、 138 脈波センサ、 139 マノレチプレクサ、 140 A/Dコンノータ、 141 CPU, 142 ROM, 14 3 RAM、 144 操作部、 145 表示部、 146 半導体レーザー（LD)、 200 脈波測定装置、 210 保持台、 211 上面、 212 凹部、 214 手首保持部、 215 検出ュニット、 216 ベース体、 216a 開口部、 217 ケース体、 218 レーザー照射部、 220 脈波検出部、 221a~221c 面ファスナ、 222 固定バンド、 223 定荷重パネ、 22

4 PC。

発明を実施するための最良の形態

[0023] まず、図 1を参照して、人体の手首近傍の構造を説明するとともに、本明細書において使用する用語の定義を行なう。図 1Aは、人体の左手首近傍を左手の掌側から見た場合の骨格図であり、図 1Bは、図 1Aにおける IB— IB線に沿った左手首の矢視断面図である。なお、図 1Bは、左手首の断面を中枢側（前腕側）から末梢側（指先側 )に向けて見た場合の図である。

[0024] 図 1Aおよび図 1Bに示すように、左手 51と前腕 53との間に位置する手首 52の内部には、橈骨 56と尺骨 57とが位置している。橈骨 56および尺骨 57は、肘から手首 52 にかけて並行して延びている。橈骨 56は、左手 51の親指 51a側に対応する位置の前腕 53内に位置しており、尺骨 57は、左手 51の小指 51b側に対応する位置の前腕 53内に位置している。手首 52の内部には、橈骨 56および尺骨 57のそれぞれの端部が位置している。これら橈骨 56および尺骨 57の手首 52側の端部は、それぞれ橈骨茎状突起 56aおよび尺骨茎状突起 57aと呼ばれる突起部分を有している。

[0025] また、橈骨 56と左手 51の掌側に対応する部分の手首 52の皮膚との間には、橈骨動脈 58が位置している。この橈骨動脈 58は、橈骨 56の延びる方向と概ね同じ方向に向かって延びている。さらに、左手 51の掌側に対応する部分の手首 52の皮膚上には、手関節前面横紋 52aが位置している。この手関節前面横紋 52aは、手首 52の周方向に向かって延びている。また、左手 51の掌側に対応する部分の手首 52の略中央部の皮膚の直下には、腱 54が位置している。この腱 54は、左手 51の軸方向に向かって延びている。

[0026] 本明細書においては、図 1Bに示すように、手首 52の橈骨 56が位置する側の部分を「手首の橈骨側部分」と称し、手首 52の尺骨 57が位置する側の部分を「手首の尺骨側部分」と称する。また、手首 52の左手 51の掌側に対応する部分と手首 52の左手 51の甲側に対応する部分との体表面における境界部のうち、手首 52の橈骨側部分の体表面に位置する部分を「橈骨側端部」と称し、手首 52の尺骨側部分の体表面に位置する部分を「尺骨側端部」と称する。図中においては、橈骨側端部を符号 P

A

で、尺骨側端部を符号 Pでそれぞれ示している。なお、上記においては、左手の手

B

首を例示して説明を行なったが、右手の手首に関しても橈骨、尺骨、橈骨動脈等の手首中における配置位置が左右対称になる点を除き同様であることは言うまでもない

[0027] 以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態にお!/、ては、左手の手首を脈波測定のための被測定部位として利用することができるように構成された脈波測定装置を例示して説明を行なう。

[0028] (実施の形態 1)

図 2は、本発明の実施の形態 1における脈波測定装置の外観構造を示す斜視図である。まず、図 2を参照して、本実施の形態における脈波測定装置の外観構造について説明する。

[0029] 図 2に示すように、本実施の形態における脈波測定装置 100は、テーブル等の載置面に載置される保持台 110を有している。保持台 110は、扁平な略直方体形状の外形を有しており、その上面 111はなだらかに傾斜しており、手前側 (被験者側）が低ぐ奥側に向力、うに連れて徐々にその高さが高くなるように形成されている。保持台 110の上面 111の所定位置には、前腕を受け入れるための凹部 112が設けられて!/、る。凹部 112は、前腕がフィットし易いように緩やかな曲面形状を有している。

[0030] 保持台 110の凹部 112の延びる方向の延長線上には、手首を保持するための手首保持部 114が位置している。手首保持部 114は、保持台 110とは別体の部材にて構成されており、保持台 110に着脱自在に取付けられる。より具体的には、手首保持部 114は、その側面にガイド溝が設けられることによって保持台 110に設けられた支柱部 113a, 113bのガイドレールに嵌め込み可能に構成されて!/、る。

[0031] 手首保持部 114の上面には、手の甲側に対応する部分の手首を受け入れ可能となるような窪み形状の溝 115が設けられている。この溝 115は、緩やかに湾曲して傾斜する左右の傾斜面のそれぞれの曲率が異なるように、手首を受け入れた状態にお V、て手首の軸方向と交差する方向に左右非対称に形成されて!/、る。

[0032] 保持台 110は、その上面 111の所定位置に回動アーム 117を有している。具体的には、保持台 1 10の手首保持部 114が取付けられた位置の左側方に、保持台 110 の上面 111から上方に向かって軸支部 116が突設されており、この軸支部 116によつて回動アーム 117の長手方向の一方端に設けられた回動軸 117aが軸支されて!/、る。これにより、回動アーム 117は、保持台 110に対して回動軸 117aを中心軸として図中矢印 R方向に回動することになり、保持台 110に手首が載置された状態において手首を保持台 110との間で挟み込むことが可能となっている。なお、ここで、回動ァーム 117の回動軸 117aは、保持台 1 10に載置された手首の軸方向と平行な方向に延在するように配置される。

[0033] 回動アーム 117の下面の所定位置には、脈波検出部 120が設けられている。脈波検出部 120は、脈波を検出するための脈波センサ 138 (図 3参照）と、この脈波センサ 138を手首に向けて押圧するための押圧カフ 131 (図 3参照）とを備えている。脈波センサ 138としては、たとえば静電容量素子を具備した圧力センサや歪抵抗素子を具備した圧力センサ、生体インピーダンスを計測することが可能なインピーダンス計測センサ等が利用可能である。また、押圧カフ 131としては、好適には内部に気体や液体が導入可能な流体袋が利用可能である力 S、その他にもモータやソレノイド等の機械式ァクチユエータを用いることも可能である。

[0034] 回動アーム 117の下面の所定位置には、さらに光ポインタ生成部としてのレーザーポインタ生成部であるレーザー照射部 118が設けられて!/、る。レーザー照射部 118 は、光源としての半導体レーザー（LD : laser diode) 146 (図 3参照）を含んでいる。レ一ザ一照射部 118は、必要に応じてこの LD146から出射されるレーザー光を所望の形状に成形するレンズやアパーチャ等の光学系部品をさらに含んでいてもよい。レ一ザ一照射部 118は、所定方向に向力、つてレーザー光を照射することにより、レーザ一光が照射された物体の表面に像としての長円状の、光ポインタであるレーザーボインタを生成する。

[0035] 回動アーム 117の長手方向の他方端には、面ファスナ 121aが取付けられており、保持台 110の側面の所定位置には、上記面ファスナ 121aに係合する面ファスナ 12 lbが取付けられている。これら面ファスナ 121a, 121bは、互いに接触することによつて係止可能であり、保持台 110に載置された手首を回動アーム 117と保持台 110とによって挟み込んだ状態において当該状態を維持する部材として機能する。より具体的には、面ファスナ 121a, 121bは、保持台 110に載置された手首を回動アーム 1 17と保持台 110とによって挟み込んだ状態において回動アーム 117が保持台 110 力、ら遠ざ力、る方向に移動することを制限する部材として機能し、これにより手首に対する脈波検出部 120の適切な押圧状態を維持するものである。

[0036] なお、本実施の形態における脈波測定装置 100は、上述の保持台 110に加え、外部端末としての PC (personal computer) 124 (図 3参照）を備えている。外部端末としての PC124は、主として上述の脈波検出部 120によって検出された情報に基づいて演算処理を行い、これによつて脈波を得るための装置である。保持台 110と PC124 とは、たとえば USB (universal serial bus)ケーブル等の接続ケーブルによって接続されるカ本実施の形態における脈波測定装置 100においては、保持台 110の前面に設けられた入出力端子に上記接続ケーブルが接続されることにより、保持台 110と PC 124との結線が行なわれる。

[0037] 図 3は、本発明の実施の形態 1における脈波測定装置の機能ブロックを示す図である。なお、図 3においては、脈波測定装置の外部端末としての PCについても図示している。次に、この図を参照して、本実施の形態における脈波測定装置の機能ブロックについて説明する。

[0038] 図 3に示すように、脈波検出部 120には、脈波センサ 138と、脈波センサ 138が出力する複数の電圧信号を時分割多重し選択的に導出する信号抽出部としてのマルチプレクサ 139と、脈波センサ 138を手首に押圧するために加圧調整される押圧カフ 131とが設けられている。

[0039] 保持台 110には、押圧カフ 131の内圧（以下、カフ圧とも言う。）を昇圧させるためのカロ圧ポンプ 132と、当該内圧を降圧させるための負圧ポンプ 133と、加圧ポンプ 1 32と負圧ポンプ 133のいずれかを選択的に押圧カフ 131に接続するための切替弁 1 34と、これら加圧ポンプ 132、負圧ポンプ 133および切替弁 134の動作を制御するための制御回路 135と、押圧カフ 131内の圧力を検出する圧力センサ 136と、圧力センサ 136から導出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するための A/Dコンバータ 137と、脈波検出部 120から導出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するための A/Dコンバータ 140と、レーザーポインタを生成するための LD146とが設けられている。

[0040] PC124は、脈波測定装置 100を集中的に制御するための演算を含む各種演算処理を実行する演算処理部としての CPU (central processing unit) 141と、脈波測定装置 100を制御するためのデータおよびプログラムを記憶する ROM (read only memor y) 142および RAM (random access memory) 143と、外部から操作可能に設けられて各種情報を入力するために操作される操作部 144と、脈波測定結果などの各種情報を外部出力するための LCD (liquid crystal display)などからなる表示部 145とを含む。

[0041] 図 4は、本発明の実施の形態 1における脈波測定装置における脈波測定のための処理手順を示すフローチャートである。次に、この図を参照して、本実施の形態における脈波測定装置の処理手順について説明する。なお、このフローチャートに従うプログラムと、このプログラム実行時に参照されるデータは ROMまたは RAMに予めストァされており CPUがこのデータを適宜参照しながらプログラムを読出し実行することにより、脈波測定処理が進行する。

[0042] 図 4に示すように、電源スィッチ（図示せず）が ONされると、 CPU141は制御回路 1 35に対して負圧ポンプ 133を駆動するように指示する。制御回路 135は、この指示に基づいて切替弁 134を負圧ポンプ 133側に切替えて負圧ポンプ 133を駆動する（ステップ S l)。負圧ポンプ 133が駆動されると切替弁 134を介してカフ圧を大気圧よりも十分に低くするように作用するので、脈波センサ 138は脈波検出部 120内において上方に移動する。その結果、脈波センサ 138が不用意に突出して誤動作や故障するのを回避できる。

[0043] 次に、被験者が後述する図 5ないし図 8に示す装着手順で脈波検出部 120を手首に装着する。つづいて、スタートボタン（図示せず）が ONされると、 CPU141は制御回路 135に対し加圧ポンプ 132を駆動するように指示する。これにより、制御回路 13 5は、この指示に基づいて切替弁 134を加圧ポンプ 132側に切替えて加圧ポンプ 13 2を駆動する（ステップ S2)。この動作に伴ってカフ圧は上昇し、脈波センサ 138が手首に向かって下降して被測定部位である手首の表面に押圧される。

[0044] 脈波センサ 138が手首の表面に押圧されると、圧力センサ 136からカフ圧情報が導出され、 A/Dコンバータ 137でデジタル情報に変換されて、 CPU141に与えられる。同時に、脈波センサ 138から得られる脈波信号もマルチプレクサ 139を介して A /Dコンバータ 140でデジタル情報に変換されて CPU141に与えられる。 CPU141 は、これらのデジタル情報に基づいて脈波検出のための条件が満たされたか否かを判定する（ステップ S3)。脈波検出のための条件が満たされた場合には (ステップ S3 で YES)、押圧カフ 131による脈波センサ 138の被測定部位への押圧レベルが脈波検出のための最適レベルとなるように、加圧ポンプ 132の出力が調整される（ステップ S4)。押圧カフ 131について最適圧力調整がなされる下で、脈波センサ 138が出力する圧力情報、すなわち橈骨動脈の脈波の波形データは、マルチプレクサ 139および A/Dコンバータ 140を介して CPU141に転送される（ステップ S7)。

[0045] CPU141は、波形データを受理して、受理した波形データに基づき脈波を検出する。波形データを受理して脈波検出終了の所定条件が成立したと判定するまではステツプ S5の脈波データの転送処理が繰り返される。なお、受理した波形データに基づく脈波検出処理は公知の手順に従うので、ここではその詳細は略す。脈波検出終了の所定条件が成立したときは（ステップ S6で YES)、 CPU141は切替弁 134を介して負圧ポンプ 133を駆動するように制御する (ステップ S 7)。これにより、手首に対する脈波センサ 138の押圧状態は解かれて、一連の脈波検出処理は終了する。

[0046] なお、 CPU141は、検出した脈波の情報を表示部 145などを介して外部に出力する。その際、脈波の情報は、 AI (Augmentation Index)値として出力されるようにしてもよい。

[0047] 図 5ないし図 8は、本発明の実施の形態 1における脈波測定装置に左手の手首をセットする手順を示すための図である。このうち、図 5および図 6は、保持台に左手の手首を載置した状態を示す図であり、図 5は、当該状態における概略斜視図、図 6は、当該状態における手首を含む模式断面図である。また、図 7および図 8は、保持台に載置された手首の被測定部位に脈波検出部を押圧した状態を示す図であり、図 7 は、当該状態における概略斜視図、図 8は、当該状態における手首を含む模式断面図である。なお、図 6および図 8においては、手首を中枢側から末梢側に向けて見た場合の模式断面図である。以下においては、これらの図を参照して、本実施の形態における脈波測定装置に左手の手首をセットする手順について説明する。

[0048] まず、脈波測定装置 100の保持台 110をテーブル等の載置面上に載置する。次に、脈波測定装置 100に電源を投入するとともに、図 5および図 6に示すように回動ァーム 117を引き起こした状態（以下、この状態を初期状態と称し、当該初期状態における回動アーム 117の位置を初期位置と称す。）とする。この際、 CPU141は、回動アーム 117が初期位置にあることを回動軸 117a等に設けた位置検出センサ（図示せず）を用いて検出し、 LD146を駆動してレーザーポインタ LPを生成する。なお、図 5 および図 6に示すように、レーザー照射部 118から出射されるレーザー光の照射方向は、初期状態にお!、て手首保持部 114の溝 115の表面に向いて!/、る。

[0049] つづいて、保持台 110の上面 111に設けられた凹部 112上に月寸力、ら手首 52に力、けての前腕 53を載置する。ここで、本実施の形態における脈波測定装置 100においては、手首保持部 114の溝 115が所定の湾曲形状に曲成されているため、図 6に示すように、手首保持部 114上に手首 52が載置された状態において、手首 52の橈骨側端部 P が手首 52の尺骨側端部 Pよりも上方に位置するように手首 52が傾斜姿勢に

A B

て保持されることになる。したがって、橈骨動脈の脈動が皮膚上において顕著に現れる被測定部位 60がほぼ水平な状態に維持されることになる。

[0050] レーザー照射部 118から照射されるレーザー光は、上述のように手首保持部 114 の溝 115の表面に向いて出射されている。したがって、溝 115上に手首が載置されることにより、レーザーポインタ LPは手首 52の表面に形成されることになる。被験者は、手首 52の表面に形成されたレーザーポインタ LPを目印として保持台 110上にて前腕 53および手首 52の位置を微調整し、レーザーポインタ LPを被測定部位 60に合致させる。

[0051] 次に、図 7および図 8に示すように、回動アーム 117を保持台 110側に向けて回動させ、保持台 110の手首保持部 114上に載置した手首 52が回動アーム 117と保持台 110とによって挟み込まれるようにし、回動アーム 117の下面に設けられた脈波検出部 120を被測定部位 60に接触させる。ここで、上述の位置検出センサによって回動アーム 117を初期位置から回動させたことが検出されると、 CPU141は LD146の駆動を停止し、回動アーム 117の移動中にレーザーポインタ LPが手首 52の表面に形成されないようにする。つづいて、回動アーム 117に取付けられた面ファスナ 121a を保持台 110に取付けられた面ファスナ 121bに係止させ、回動アーム 117を保持台 110に対して移動不能に固定する。以上により、脈波測定装置 100に対する左手 51 の手首 52のセットが完了する。

[0052] 本実施の形態における脈波測定装置 100においては、上述したように、回動ァーム 117に設けられたレーザー照射部 118によって保持台 110上に載置された手首 5 2の表面にレーザーポインタ LPが形成される。ここで、レーザーポインタ LPは、手首 52の被測定部位 60に位置合わせさせるための目印であるため、レーザーポインタ L Pが指し示す手首 52の位置に回動アーム 117の回動後において脈波検出部 120が位置するように構成することが必要である。以下においては、本実施の形態における脈波測定装置 100においてこの点が実現される仕組みについて説明する。

[0053] 上述したように、本実施の形態における脈波測定装置 100においては、手首保持部 114の溝 115が所定の湾曲形状に曲成されているため、図 6に示す如ぐ左手の手首 52の橈骨側端部 P が左手の手首 52の尺骨側端部 Pよりも上方に位置するよう

A B

に手首 52が傾斜姿勢にて保持されることになる。ここで、手首の大きさは、男女の別や年齢等によって個人差がある力 S、橈骨動脈 58の手首 52中における相対的な位置は手首 52の大きさが異なってもさほど変化するものではない。したがって、手首 52の大きさが相似形に変化したと想定すると、保持台 110上に載置された左手 51の手首 52の橈骨動脈 58が取り得る位置は、図 6中において示す直線 A上のいずれかの位置となる。なお、直線 Aは、図 6中に示す水平線 Hと直交する鉛直線（図示せず）に対してその上端が下端に比べて回動軸 117a側に向けて僅かに傾斜した状態をとる。

[0054] これに対し、本実施の形態における脈波測定装置 100においては、手首 52が載置される保持台 110に回動自在に回動アーム 117が設けられ、回動アーム 117の下面の所定位置に脈波検出部 120が設けられている。そのため、脈波検出部 120は、図 6中において示す円弧状の曲線 L上のいずれかの位置をとることになる。 [0055] ここで、図 6から分かるように、橈骨動脈 58が回動軸 117aを通る水平線 Hよりも上方でかつ上記水平線 Hよりも極端に上方に離間しない範囲においては、橈骨動脈 5 8が配置される直線 Aと脈波検出部 120が取り得る位置の軌跡である曲線 Lとがほぼ合致することになる。すなわち、手首保持部 114の溝 115の高さを予め調節しておけば、手首 52を正しい装着姿勢にて保持台 110に載置するのみで、回動アーム 117 の回動後における脈波検出部 120の位置を被測定部位 60に概ね合致させることができる。

[0056] そのため、橈骨動脈 58が配置されることが想定される直線 Aの延長線上に位置する部分の回動アーム 117にレーザー照射部 118を設け、当該レーザー照射部 118 力、ら上記直線 Aが延在する方向と平行な方向に向けてレーザー光を照射することにより、レーザーポインタ LPが指し示す手首 52の位置に、回動アーム 117の回動後において脈波検出部 120が必ず位置するようになる。したがって、レーザーポインタ LP を目印とした手首 52の位置決め作業によって確実に脈波検出部 120を被測定部位 60に押圧させることが可能になる。

[0057] 以上において説明したように、本実施の形態における脈波測定装置 100にあっては、レーザーポインタ LPが指し示す位置に被測定部位 60を配置することにより、自ずと被測定部位 60と脈波検出部 120との位置決めが行なえるようなる。したがって、手首 52の表面に生成されたレーザーポインタ LPを目印にして手首 52の位置決めが行なえるようになり、手首 52の位置決め作業が大幅に容易化する。また、レーザーポインタ LPは視認性に優れているため、被験者が手首 52の位置決めを行なわずに脈波測定を行なうことを防止することもでき、高精度に脈波を測定することが可能になる。したがって、装着が容易でかつ精度よく脈波を測定することが可能な脈波測定装置とすること力 Sでさる。

[0058] 上述の実施の形態 1における脈波測定装置 100においては、レーザーポインタ LP が手首 52の被測定部位 60に位置合わせされるためのものである場合を例示して説明を行なったが、この他にもレーザーポインタ LPが手首 52の他の身体的特徴部位に位置合わせされるためのものであるように構成することも可能である。図 9は、レーザ一ポインタが手首の他の特徴部位に位置合わせされるように構成する場合の具体例を示す図である。

[0059] 図 9Aは、レーザーポインタ LPが手首 52の腱 54に位置合わせされるように構成した場合を示す図である。図 9Aに示すように、腱 54は、左手 51の掌側に対応する部分の手首 52の略中央部の皮下に位置しており、手首 52の軸方向に並行に 2本存在している。腱 54と被測定部位 60との間の相対的な位置関係は、手首 52の大きさ等に起因して個人差があるものの、その差は比較的小さい。したがって、予めレーザーポインタ LPが形成される位置と回動アーム 117の回動後において脈波検出部 120 が配置されることとなる位置との相対的な位置関係を、上記腱 54と被測定部位 60との間の相対的な位置関係を考慮して調整しておくことにより、レーザーポインタ LPが腱 54に合致するように保持台 110に載置された前腕の位置を微調整することによつて脈波検出部 120と被測定部位 60との位置決めを容易に行なえるようになる。なお、レーザーポインタ LPの形状を手首 52の軸方向と平行に縦方向に延びる線状形状としておくことにより、 2本の腱 54との位置あわせがより容易に行なえるようになる。

[0060] 図 9Bは、レーザーポインタ LPが手首 52の手関節前面横紋 52aに位置合わせされるように構成した場合を示す図である。図 9Bに示すように、手関節前面横紋 52aは、左手 51の掌側に対応する部分の手首 52の皮膚上に位置しており、手首 52の周方向に延びている。手関節前面横紋 52aと被測定部位 60との間の相対的な位置関係は、手首 52の大きさ等に起因して個人差があるものの、その差は比較的小さい。したがって、予めレーザーポインタ LPが形成される位置と回動アーム 117の回動後において脈波検出部 120が配置されることとなる位置との相対的な位置関係を、上記手関節前面横紋 52aと被測定部位 60との間の相対的な位置関係を考慮して調整しておくことにより、レーザーポインタ LPが手関節前面横紋 52aに合致するように保持台 110に載置された前腕の位置を微調整することによって脈波検出部 120と被測定部位 60との位置決めを容易に行なえるようになる。なお、レーザーポインタ LPの形状を手首 52の軸方向と交差する横方向に延びる線状形状としておくことにより、手関節前面横紋 52aとの位置あわせがより容易に行なえるようになる。

[0061] (実施の形態 2)

図 10は、本発明の実施の形態 2における脈波測定装置の外観構造を示す斜視図であり、図 11は、左手の手首を保持台上に載置して検出ユニットを左手の手首に装着した状態を示す概略斜視図である。また、図 12は、本実施の形態における脈波測定装置にお!/、て、左手の手首を保持台上に載置して検出ユニットを左手の手首に装着した状態を示す模式断面図であり、図 13は、被測定部位に脈波検出部を押圧した状態を示す模式断面図である。なお、図 12および図 13においては、手首を末梢側から中枢側に向けて見た場合の模式断面図である。以下においては、本実施の形態における脈波測定装置について、上述の実施の形態における脈波測定装置と異なる部分を中心に詳細に説明する。

[0062] まず、図 10を参照して、本実施の形態における脈波測定装置の外観構造について説明する。図 10に示すように、本実施の形態における脈波測定装置 200は、テープル等の載置面に載置される保持台 210と、脈波検出部 220 (図 12および図 13参照）を含む検出ユニット 215と、保持台 210と検出ユニット 215とを連結する固定バンド 2 22と、外部端末としての PC224 (図 10において図示を省略）とを備えている。

[0063] 保持台 210は、被験者の肘から手首にかけての腕を載置することが可能な凹部 21 2を上面 211に有する箱形状の台からなる。保持台 210の長手方向の一方端の上部には、手首を保持するための手首保持部 214が位置している。

[0064] PC224は、保持台 210の前面に設けられた入出力端子に接続ケーブルが接続されることによって保持台 210と結線される。 PC224は、上述の実施の形態 1における脈波測定装置 100の PC124と同様の構成であるため、その説明はここでは省略する

[0065] 検出ユニット 215は、脈波検出部 220を含むケース体 217と、このケース体 217をスライド自在に支持するベース体 216とを含む。ベース体 216は、所定位置に開口部 2 16aを有している。ケース体 217は、測定時において上記開口部 216aを閉塞する位置にスライド移動され、当該状態においてケース体 217に設けられた脈波検出部 22 0が手首の被測定部位に上記開口部 216aを介して押圧される。なお、脈波検出部 2 20は、上述の実施の形態 1における脈波測定装置 100の脈波検出部 120と同様に、脈波を検出するための脈波センサと、この脈波センサを手首に向けて押圧するための押圧カフとを備えている。 [0066] 保持台 210と検出ユニット 215とは、固定バンド 222によって連結されている。固定バンド 222の一方端は、保持台 210の内部に引き込まれており、保持台 210の内部に配置された引き込み機構としての定荷重パネ 223 (図 12および図 13参照）に固定されている。また、固定バンド 222の他方端には、面ファスナ 221a (図 12および図 13 参照）が取付けられており、この面ファスナ 221aは、保持台 210の側面に取付けられた面ファスナ 221bおよび保持台 210の内部に引き込まれた固定バンド 222の保持台 210からの露出部分に取付けられた面ファスナ 221cに係止可能である。なお、検出ユニット 215は、固定バンド 222の途中位置に取付けられている。固定バンド 222 は、保持台 210の手首保持部 214に載置された手首に巻き回されることにより、検出ユニット 215を手首に固定するためのものである。なお、固定バンド 222の手首への固定は、上述の面ファスナ 221a〜221cによって行なわれる。

[0067] 検出ユニット 215のケース体 217の所定位置には、レーザーポインタ生成部としてのレーザー照射部 218が設けられている。レーザー照射部 218は、上述の実施の形態 1における脈波測定装置 100のレーザー照射部 118と同様に、光源としての LDを含んでいる。レーザー照射部 218は、必要に応じてこの LDから出射されるレーザー光を所望の形状に成形するレンズやアパーチャ等の光学系部品をさらに含んでいてもよい。レーザー照射部 218は、所定方向に向かってレーザー光を照射することにより、レーザー光が照射された物体の表面に像としての長円状のレーザーポインタを生成する。

[0068] 次に、図 11および図 12を参照して、検出ユニットの手首への装着手順について説明する。まず、脈波測定装置 200の保持台 210をテーブル等の載置面上に載置する。次に、脈波測定装置 200に電源を投入するとともに、図 11および図 12に示すように、保持台 210の上面 211に設けられた凹部 212上に肘から手首 52にかけての前腕 53を載置する。このとき、手首保持部 214上に手首 52が概ね位置合わせされた状態とする。

[0069] つづいて、検出ユニット 215を右手で把持し、固定バンド 222を保持台 210から所定量引き出すとともに、保持台 210に載置された手首 52の掌側に対応する部分に検出ユニット 215を押し当てる。このとき、レーザー照射部 218からは、上記電源の投入に伴ってレーザー光が出射されており、その照射方向は、ベース体 216の開口部 21 6aの略中央部を向いている。したがって、検出ユニット 215が左手の手首に押し当てられることにより、レーザーポインタ LPは手首 52の表面に形成されることになる。被験者は、手首 52の表面に形成されたレーザーポインタ LPを目印として検出ユニット 21 5の手首 52に対する押し当て位置を微調節し、レーザーポインタ LPを被測定部位 6 0に合致させる。

[0070] 次に、図 11および図 12に示すように、固定バンド 222の上記他方端に取付けられた面ファスナ 221aを保持台 210に取付けられた面ファスナ 221bおよび固定バンド 2 22の保持台 210からの露出部分に取付けられた面ファスナ 221cに軽視させ、これにより検出ユニット 215を手首 52に固定する。以上により、脈波測定装置 200に対する左手 51の手首 52のセットが完了する。

[0071] 以上において説明した本実施の形態における脈波測定装置 200においては、図 1 3に示すように、手首に対して位置決めして固定された検出ユニット 215のケース体 2 17がベース体 216に設けられた開口部 216aを塞ぐ位置にスライド移動され、その後、測定ボタンが押下されることによって検出ユニット 215に設けられた押圧カフが膨張し、脈波センサが上記開口部 216aを介して手首 52の被測定部位 60に押し当てられ、脈波測定が行なわれることになる。

[0072] 本実施の形態における脈波測定装置 200においては、上述したように、検出ュニット 215に設けられたレーザー照射部 218によって手首 52の表面にレーザーポインタ LP力 S形成される。ここで、レーザーポインタ LPが指し示す位置を、押圧カフが膨張して脈波センサが手首に向けて押し当てられる位置に予め調整しておけば、上述のレ一ザ一ポインタ LPを用いた検出ユニット 215の手首への装着位置の調節を被験者が行なうことで、自ずと被測定部位 60と脈波検出部 220との位置決めが行なえるようになる。したがって、手首 52の表面に生成されたレーザーポインタ LPを目印にして手首 52の位置決めが行なえるようになり、手首 52の位置決め作業が大幅に容易化する。また、レーザーポインタ LPは視認性に優れているため、被験者が手首 52の位置決めを行なわずに脈波測定を行なうことを防止することもでき、高精度に脈波を測定することが可能になる。したがって、装着が容易でかつ精度よく脈波を測定することが可能な脈波測定装置とすることができる。

[0073] 上述の実施の形態 1および 2においては、手首の表面に形成される光ポインタの形状を長円状または線状にした場合を例示して説明を行なったが、光ポインタの形状は特に制限されるものではなぐ真円状や十字状、矩形状等としてもよい。また、上述の実施の形態 1および 2においては、光ポインタ生成部としてレーザー光を出射する半導体レーザー（LD)を利用した場合を例示して説明を行なったが、手首の表面に形成される光ポインタは、可視光を照射することによって形成されるものであればどのようなものでもよぐそのため光ポインタ生成部は上述の LDに限定されるものではなく、たとえば LED (light-emitting diode)等の利用も考えられる。

[0074] また、上述の実施の形態 1および 2においては、左手の手首を脈波測定のための被測定部位として利用することができるように構成された脈波測定装置を例示して説明を行なった力、右手の手首を脈波測定のための被測定部位として利用することができるように構成された脈波測定装置に本発明を適用することも当然に可能であるし、左手の手首および右手の手首の!/、ずれをも脈波測定のための被測定部位として利用することができるように構成された脈波測定装置に本発明を適用することも可能である。

[0075] このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

Claims

請求の範囲

[1] 手首の被測定部位に押圧されることによって脈波を検出する脈波検出部と、

手首に対して光を照射することにより、前記脈波検出部を前記被測定部位に位置決めして押圧するための目印としての光ポインタを手首の表面に生成する光ポインタ生成部とを備えた、脈波測定装置。

[2] 手首が載置されることによって手首の姿勢を保持することが可能な保持台と、前記保持台に手首が載置された状態において手首を前記保持台との間で挟み込むことが可能となるように前記保持台に回動可能に取付けられた回動アームとをさらに備え、

前記脈波検出部および前記光ポインタ生成部が前記回動アームに設けられている、請求の範囲第 1項に記載の脈波測定装置。

[3] 前記保持台は、前記保持台に手首が載置された状態において手首の掌側に対応する部分が上方を向きかつ手首の橈骨側端部が手首の尺骨側端部よりも上方に位置するように手首を傾斜姿勢にて保持することが可能な窪み形状の溝を含む手首保持部を有して!/、る、請求の範囲第 2項に記載の脈波測定装置。

[4] 前記脈波検出部が設けられた検出ユニットと、

手首が載置されることによって手首の姿勢を保持することが可能な保持台と、前記検出ユニットと前記保持台とを連結し、手首に巻き回されることによって前記検出ユニットを手首に対して固定する固定バンドとをさらに備え、

前記光ポインタ生成部が前記検出ユニットに設けられている、請求の範囲第 1項に記載の脈波測定装置。

[5] 前記光ポインタは、前記被測定部位に位置あわせされるためのものである、請求の範囲第 1項に記載の脈波測定装置。

[6] 前記光ポインタは、手首の腱または手関節前面横紋に位置合わせされるためのものである、請求の範囲第 1項に記載の脈波測定装置。

[7] 前記光ポインタ生成部は、半導体レーザーにて構成されている、請求の範囲第 1項に記載の脈波測定装置。