WO2022249459A1 - 生体情報測定装置 - Google Patents

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WO2022249459A1
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electrode
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measuring device
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健太郎 森
大 久保
貴史 小野
雅規 原田
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オムロンヘルスケア株式会社
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Definitions

  • the present invention belongs to a healthcare-related technical field, and particularly relates to a biological information measuring device.
  • biometric information information related to their physical health
  • portable measuring devices including portable devices that can measure both blood pressure values and electrocardiographic waveforms (for example, Patent Document 1, etc.).
  • Patent Literature 1 describes a portable cardiovascular monitoring device that includes a cuff for blood pressure measurement and electrodes for electrocardiographic measurement. By doing so, the user can measure the blood pressure value and the electrocardiographic waveform at any timing.
  • an object of the present invention is to provide a portable biological information measuring device capable of simultaneously and accurately measuring a blood pressure value and an electrocardiographic waveform.
  • the biological information measuring device includes: A biological information measurement device that is used by being worn on the wrist of a human body, a body comprising at least a power supply; electrocardiographic waveform measuring means for measuring an electrocardiographic waveform of the human body based on a potential difference when the first electrode, the second electrode, and the first electrode and the second electrode are in contact with the human body; a first cuff that applies force to compress an artery present in the wrist when worn on the wrist; a second cuff located closer to the wrist than the first cuff when worn on the wrist, for detecting pressure changes caused by pulsation of the artery; a pressing means disposed between the first cuff and the second cuff for pressing the second cuff when a force for pressing the artery is applied by the first cuff while worn on the wrist; blood pressure measuring means for measuring the blood pressure of the human body based on the internal pressure of the second cuff, The second electrode is provided on the pressing means so as to be able
  • the “pressing means” may be an independent member, or may be provided integrally with any other configuration. According to the configuration as described above, by providing the second electrode on the pressing means for pressing the second cuff, unlike the case where the second electrode is provided on the cuff or the main body housing, stable measurement of blood pressure is possible. Therefore, it is possible to bring the second electrode into contact with the surface of the human body. As a result, the blood pressure can be measured with high accuracy using the two types of cuffs, the first cuff and the second cuff, and at the same time, the electrocardiographic waveform can be measured with high accuracy.
  • the biological information measuring device may further have a third electrode for removing noise from the electrocardiogram waveform.
  • a third electrode for removing noise from the electrocardiogram waveform.
  • the third electrode may be provided on the pressing means so as to be able to come into contact with the wrist when a force for pressing the artery is applied by the first cuff while worn on the wrist.
  • the pressing means may be made of a conductive material and may also serve as the second electrode. With such a configuration, it is possible to reduce the number of parts of the device.
  • the pressing means may be formed on a surface of the first cuff facing the second cuff.
  • the biological information measuring device has a configuration in which the second electrode is arranged inside the first cuff, and the main body is arranged outside the first cuff, with the side closer to the wrist being the inside.
  • the first cuff may include a wiring connecting portion for routing a wiring electrically connecting at least the second electrode and the main body between the inside and the outside of the first cuff.
  • the second electrode needs to be placed on the side that contacts the human body (hereinafter also referred to as the inside), but the main body is placed on the opposite side (hereinafter also referred to as the outside). For this reason, it is necessary to arrange the conductors that electrically connect the electrodes and the main body (the control part thereof) inside and outside the device. wiring can be easily performed.
  • the wiring may be provided on a flexible substrate.
  • the flexible substrate may also serve as the pressing means. With such a configuration, it is possible to reduce the number of parts of the device.
  • a portable biological information measuring device capable of simultaneously and accurately measuring a blood pressure value and an electrocardiographic waveform.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the appearance of the biological information measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the arrangement relationship of each component when the biological information measuring device according to the first embodiment is worn.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the functional configuration of the biological information measuring device according to the first embodiment;
  • FIG. 4A is a first explanatory diagram showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the first embodiment.
  • 4B is a second explanatory diagram showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 4C is a third explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the first embodiment;
  • FIG. 5 is a plan view showing the structure of the compression cuff of the biological information measuring device according to the first embodiment.
  • 6A is a first explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the modification of the first embodiment;
  • FIG. 6B is a second explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the modification of the first embodiment;
  • FIG. 6C is a third explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the modification of the first embodiment;
  • FIG. 7A is a first explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to another modification of the first embodiment;
  • FIG. 7B is a second explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to another modification of the first embodiment
  • FIG. 7C is a third explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to another modification of the first embodiment
  • FIG. 8A is a first explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to still another modification of the first embodiment
  • FIG. 8B is a second explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to still another modification of the first embodiment
  • FIG. 8C is a third explanatory view showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to still another modification of the first embodiment
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing the functional configuration of the biological information measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 10A is a first explanatory diagram showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 10B is a second explanatory diagram showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 10C is a third explanatory diagram showing the structure of the cuff assembly of the biological information measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the external configuration of a biological information measurement device 1 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the layout relationship of each component when the biological information measuring device 1 according to the present embodiment is worn on the wrist.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the functional configuration of the biological information measurement device 1 according to this embodiment.
  • the biological information measurement device 1 generally includes a body portion 100, a cuff assembly portion 200, and a belt portion 400, and measures blood pressure values and electrocardiographic waveforms when worn on the wrist of a human body. can be measured.
  • the belt portion 400 has a first belt portion provided with a surface fastener 411 provided with a hook and a second belt portion 420 provided with a belt loop 421 .
  • the biological information measuring device 1 is worn, the first belt portion 410 is wrapped around the wrist and then passed through the belt loop 421, and the hook-and-loop fastener 411 is attached to the second belt portion 420 (to form a loop with which the hook engages). It is fixed by sticking it to any position of the FIG. 2 shows the positional relationship of each component when the biological information measuring device 1 is worn on the wrist T in this way.
  • the biological information measuring apparatus 1 has an FPC (Flexible Printed Circuits) 300 (not shown in FIGS. 1 and 2).
  • the body section 100 includes a housing, a power supply section 110, a display section 111, an operation section 112, a blood pressure measurement section 120, an electrocardiogram measurement section 130, and a first electrode 140, as shown in FIG.
  • the power supply unit 110 includes a battery that supplies power necessary for operating the device.
  • the battery may be, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, or a primary battery.
  • the display unit 111 includes a display device such as a liquid crystal display, and may include an LED indicator or the like.
  • the operation unit 112 includes, for example, various operation buttons such as a power button.
  • the display unit 111 such as a touch panel display and the operation unit 112 may be integrated.
  • the blood pressure measurement unit 120 is a functional unit that controls the cuff assembly unit 200 to be described later and measures the user's blood pressure based on the information obtained thereby. contains.
  • the control unit 121 and the calculation unit 122 are configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit), and although not shown, may have a storage unit configured by a RAM (Random Access Memory) or the like.
  • the control unit 121 is a functional unit that controls the blood pressure measurement unit 120.
  • the control unit 121 controls the cuff pressure of the cuff assembly unit 200 via the calculation unit 122, the pump 123, etc.
  • the calculation unit 122 measures the blood pressure value based on the information thus acquired.
  • the pump 123 and the exhaust valve 124 are mechanisms responsible for supplying and discharging air to the compression cuff 220 and the sensing cuff 230, which will be described later.
  • the electrocardiogram measurement unit 130 is a functional unit that measures a user's electrocardiogram waveform based on the potential difference between the first electrode 140 and the second electrode 241 in contact with the human body surface, and includes a control unit 131 and a calculation unit 132. there is The control unit 131 and the calculation unit 132 are configured by the aforementioned CPU and the like. From the hardware point of view, the control unit 131 and the calculation unit 132 may have the same configuration as the control unit 121 and the calculation unit 122 of the blood pressure measurement unit 120 .
  • Both the blood pressure measurement unit 120 and the electrocardiogram measurement unit 130 include an AD conversion circuit, an amplifier, a filter, and the like (not shown) in addition to the above-described CPU, RAM, etc., but these are configured by known technology. Therefore, the description is omitted.
  • the cuff assembly part 200 includes a curler 210 , a compression cuff 220 , a sensing cuff 230 , a second electrode 241 , a third electrode 242 and a back plate 250 .
  • the curler 210 is a base member for holding the compression cuff 220, and as shown in FIG.
  • the compression cuff 220 is inflated by the air sent from the pump 123 to tighten the wrist T of the wearing part and apply external pressure to the artery (not shown) existing in the wrist T.
  • the sensing cuff 230 is a fluid bag for detecting the pressure applied to the site compressed by the compression cuff 220, and the internal pressure is measured by a manometer (not shown) with a small amount of air in the sensing cuff 230. ) to measure the pressure on the compression site.
  • the back plate 250 is a flexible plate-like member that is arranged between the compression cuff 220 and the sensing cuff 230, and suppresses excessive bending of the sensing cuff 230 during compression by the compression cuff 220, thereby Even out the pressure distribution within the cuff 230 . That is, in this embodiment, the back plate 250 corresponds to the pressing means.
  • Both the second electrode 241 and the third electrode 242 are electrodes arranged at positions that can come into contact with the surface of the human body. Acts as the neutral (right foot) electrode that outputs the signal.
  • FIG. 4A is a schematic plan view of the cuff assembly 200 according to the present embodiment when viewed from the inside
  • FIG. 4B is a schematic diagram showing the AA section of FIG. 4A
  • FIG. 4C is a BB section of FIG. 4A
  • 1 is a schematic diagram showing the .
  • the cuff assembly part 200 has a configuration in which a compression cuff 220, a back plate 250, and a sensing cuff 230 are laminated in this order, with the curlers 210 being the outermost side.
  • a second electrode 241 and a third electrode 242 are provided on the back plate 250 and arranged at both ends of the sensing cuff 230 in the short direction.
  • the second electrode 241 and the third electrode 242 are connected to the FPC 300 provided with conductors, and the FPC 300 is connected to the controller 131 of the main body 100 (not shown). It functions as a wiring that electrically connects the
  • the second electrode 241 and the third electrode 242 are arranged on the innermost side (that is, the side closest to the wrist) of the cuff assembly part 200, while the body part 100 is arranged on the side farthest from the wrist. Therefore, the compression cuff 220 is provided with a wiring connection portion 221 for routing the FPC 300 from the inside to the outside.
  • FIG. 5 shows the configuration of the wiring connection portion 221 in the compression cuff 220. As shown in FIG. As shown in FIG.
  • the wiring connecting portion 221 has a structure in which both sides are cut away so as to leave the vicinity of the central portion of the compression cuff 220 in the transverse direction. Then, as shown in FIG. 4, the FPC 300 is inserted through the notch, so that the FPC 300 is arranged inside and outside the cuff assembly portion 200 .
  • the body part 100 faces the back of the hand, and the cuff assembly part 200 and the first belt part 410 are wrapped around the wrist. Then, the first belt portion 410 is passed through the belt loop 421 of the second belt portion 420 and folded back, and the hook-and-loop fastener 411 portion of the first belt portion 410 is attached to an arbitrary position of the second belt portion 420, The biological information measuring device 1 is worn on the wrist. At this time, the sensing cuff 230, the second electrode 241 and the third electrode 242 are worn so as to be positioned on the palm side of the wrist.
  • measurement is started. Specifically, air is injected into the compression cuff 220 to compress (the artery of) the wrist T, block the artery, temporarily stop the blood flow, and then gradually discharge the air from the compression cuff 220 to close the artery. Blood flow is returned and the pressure at that time is measured by sensing cuff 230 . That is, blood pressure measurement is performed by a so-called oscillometric method.
  • the second electrode 241 and the third electrode 242 are in contact with (pressed against) the surface of the wrist. . Therefore, by touching the first electrode 140 provided on the housing of the main body 100 with the finger of the other hand not wearing the biological information measuring device 1, the potential difference between the first electrode 140 and the second electrode 241 can be changed. Based on this, an electrocardiographic waveform can be measured by the so-called I-lead method.
  • the biological information measuring device 1 of the present embodiment it is possible to simultaneously and accurately measure the blood pressure value and the electrocardiographic waveform with a portable device that is worn on the wrist.
  • FIG. 6 shows the structure of a cuff assembly 201 according to a modification of the first embodiment.
  • the same components as those of the cuff assembly 200 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 6A is a schematic plan view of the cuff assembly portion 201 according to the present modification when viewed from the inside
  • FIG. 6B is a schematic diagram showing the AA section of FIG. 6A
  • FIG. 6C is the BB section of FIG. 6A
  • 1 is a schematic diagram showing the .
  • the cuff assembly 201 according to this modified example does not have a back plate. Instead, the FPC 300 is configured to extend just outside the sensing cuff 230 , and the second electrode 241 and the third electrode 242 are also formed on the FPC 300 .
  • the FPC 300 plays the role of the back plate and corresponds to the pressing means. This makes it possible to omit the back plate as a member, contributing to a reduction in the number of parts of the device.
  • the second electrode 241 and the third electrode 242 do not necessarily have to be arranged at both ends of the sensing cuff 230 in the short direction, but may be arranged at both ends in the longitudinal direction.
  • FIG. 7 shows the structure of cuff assembly 202 according to such a modification.
  • FIG. 7A is a schematic plan view of the cuff assembly portion 202 according to the present modification when viewed from the inside
  • FIG. 7B is a schematic diagram showing the AA section of FIG. 7A
  • FIG. 7C is a BB section of FIG. 7A
  • 1 is a schematic diagram showing the .
  • the cuff assembly part 202 in this modified example is provided so that the second electrode 241 and the third electrode 242 are positioned on the FPC 300 and at both ends of the sensing cuff 230 in the longitudinal direction. That is, in this modification, the FPC 300 also serves as a pressing means that functions as a back plate.
  • FIG. 8 shows the structure of a cuff assembly 203 according to a third modified example of the first embodiment.
  • 8A is a schematic plan view of the cuff assembly portion 203 according to the present modification when viewed from the inside
  • FIG. 8B is a schematic diagram showing the AA section of FIG. 8A
  • FIG. 8C is the BB section of FIG. 8A.
  • 1 is a schematic diagram showing the .
  • the cuff assembly part 203 in this modification has a shape that surrounds the sensing cuff 230 from three sides in FIG. formed. That is, in this modified example, the second electrode 241 can also be regarded as a back plate made of a conductive material, which corresponds to the pressing means. On the other hand, the third electrode 242 is formed on the inner surface of the sensing cuff 230 so as to longitudinally cross the central portion of the sensing cuff 230 in the short side direction. Even with such a structure as the cuff assembly 203 according to this modified example, it is possible to reduce the number of parts of the device.
  • the cuff assembly portion has the second electrode and the third electrode, but other configurations are possible. Another embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 1 the biological information measuring device 2 according to the present embodiment has the same configuration as the biological information measuring device 1 according to the first embodiment in appearance and the like. Reference numerals are used to omit the description.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing the functional configuration of the biological information measuring device 2 according to this embodiment
  • FIG. 10A is a schematic plan view of the cuff assembly 205 of the biological information measuring device 2 according to this embodiment when viewed from the inside.
  • 10B is a schematic diagram showing the AA section of FIG. 10A
  • FIG. 10C is a schematic diagram showing the BB section of FIG. 10A.
  • the cuff assembly 205 of the biological information measuring device 2 is not provided with a third electrode and a back plate.
  • the second electrode 241 surrounds the sensing cuff 230 from three sides while being in contact with the outer surface and the lateral end surfaces of the sensing cuff 230, as in the case of the third modification of the first embodiment. formed. That is, in this embodiment, the second electrode 241 is configured to also serve as a back plate, that is, a pressing means.
  • the third electrode is omitted like the biological information measuring device 2
  • the device configuration can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the wiring connection portion 221 of the compression cuff 220 is not limited to a structure in which notches are formed from both ends, and may be a structure in which an opening is provided partially. and the second compression cuff portion, and the separated portion may be used as the wiring connection portion 221 .
  • the compression cuff 220 may be arranged only on the back side of the wrist (that is, the side facing the sensing cuff via the wrist), and the wiring connection part 221 may not be provided.
  • the means for fixing the device to the wrist is not limited to the hook-and-loop fastener 411.
  • the first belt portion may be provided with a plurality of holes and the second belt portion may be provided with a buckle and a rod attached thereto, or any other desired fastening means may be used. can.
  • the present invention can also be applied to devices that are not necessarily portable.

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Abstract

人体の手首に装着して用いられ、電源部を備える本体と、第一電極と、第二電極と、前記第一電極と前記第二電極とが前記人体に接触した際の電位差に基づいて前記人体の心電波形を測定する心電波形測定手段と、前記手首に装着した状態において前記手首に存在する動脈を圧迫する力を付与する第一カフと、前記手首に装着した状態において前記第一カフよりも前記手首に近い側に位置し前記動脈の脈動に起因する圧力変化を検知する第二カフと、前記第一カフと前記第二カフの間に配置され前記手首に装着した状態において前記動脈を圧迫する力が付与された際に前記第二カフを押圧する押圧手段と、前記第二カフの内圧に基づいて血圧を測定する血圧測定手段と、を有しており、前記第二電極は前記手首に装着した状態において前記動脈を圧迫する力が付与された際に前記手首と当接可能に前記押圧手段に設けられる、生体情報測定装置。

Description

生体情報測定装置
　本発明は、ヘルスケア関連の技術分野に属し、特に、生体情報測定装置に関する。
　近年、血圧値、心電波形などの個人の身体・健康に関する情報（以下、生体情報ともいう）を、個人が自ら日常的に測定機器によって測定し、当該測定結果を健康管理に活用することが一般的に行われるようになってきている。このことから、携帯性を重視した機器の需要が高まっており、多くの携帯型測定装置が提案され、血圧値と心電波形の両方を測定できる携帯型の機器も提案されている（例えば、特許文献１など）。
　特許文献１には、血圧測定を行うためのカフと、心電測定を行うための電極とを備えた携帯型の心血管検測装置が記載されており、当該発明によれば、装置を携帯することにより、ユーザーは任意のタイミングで血圧値と心電波形を計測することが可能になる。
特開２０１４－３６８４３号公報
　しかしながら、当該特許文献１に記載の技術では、血圧測定のためにカフを膨らませると、電極を安定的に人体表面に接触させることが困難となるため、血圧と心電波形を同時に精度良く測定することができない、といった問題がある。
　上記のような問題に鑑みて、本発明は、血圧値と心電波形を同時に精度良く測定することが可能な携帯型の生体情報測定装置を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するため、本発明に係る生体情報測定装置は、
　人体の手首に装着して用いられる生体情報測定装置であって、
　少なくとも電源部を備える本体と、
　第一電極と、第二電極と、前記第一電極と前記第二電極とが前記人体に接触した際の電位差に基づいて前記人体の心電波形を測定する心電波形測定手段と、
　前記手首に装着した状態において前記手首に存在する動脈を圧迫する力を付与する第一カフと、
　前記手首に装着した状態において前記第一カフよりも前記手首に近い側に位置し、前記動脈の脈動に起因する圧力変化を検知するための第二カフと、
　前記第一カフと前記第二カフの間に配置され、前記手首に装着した状態において前記第一カフにより前記動脈を圧迫する力が付与された際に前記第二カフを押圧する押圧手段と、
　前記第二カフの内圧に基づいて前記人体の血圧を測定する血圧測定手段と、を有しており、
　前記第二電極は、前記手首に装着した状態において前記第一カフにより前記動脈を圧迫する力が付与された際に前記手首と当接可能に前記押圧手段に設けられる、ことを特徴とする。
　なお、「押圧手段」は、独立した部材であってもよいし、他のいずれかの構成と一体に設けられるものであってもよい。上記のような構成によれば、第二カフを押圧するための押圧手段に第二電極が設けられることによって、カフや本体筐体に第二電極を設ける場合と異なり、血圧測定時においても安定的に第二電極を人体表面に接触させることが可能になる。これによって、第一カフと第二カフの２種のカフによって精度よく血圧を測定できるとともに、それと同時に精度よく心電波形を測定することが可能になる。
　また、前記生体情報測定装置は、前記心電波形からノイズを除去するための第三電極をさらに有していてもよい。このような構成とすることで、心電測定時のノイズを低減させることができ、より高精度に心電波形を測定することが可能になる。
　また、前記第三電極は、前記手首に装着した状態において前記第一カフにより前記動脈を圧迫する力が付与された際に前記手首と当接可能に前記押圧手段に設けられていてもよい。
　また、前記押圧手段は、導電性材料により形成されており、前記第二電極を兼ねるものであってもよい。このような構成とすることで、装置の部品点数を低減することが可能になる。
　また、前記押圧手段は、前記第一カフの前記第二カフに対向する面に形成されるものであってもよい。押圧手段を独立した部材とするのではなく、第一カフの一部を押圧手段として形成することにより、装置の部品点数を低減することが可能になる。
　また、前記生体情報測定装置は、前記手首に近い側を内側として、前記第二電極が前記第一カフよりも内側に配置され、前記本体が前記第一カフよりも外側に配置される構成であり、
　前記第一カフは、少なくとも前記第二電極と前記本体とを電気的に接続する配線を前記第一カフの内側と外側との間で取り回すための配線連絡部を備えていてもよい。
　第二電極は人体に接触する側（以下、内側ともいう）に配置される必要があるが、本体はそれとは反対の側（以下、外側ともいう）に配置されることになる。このため、電極と本体（の制御部）とを電気的に接続する導線を、装置の内側と外側とで取り回す必要が生じるが、上記のような第一カフの構成であると、このような配線を容易に行うことが可能になる。
　また、前記配線は、フレキシブル基板に設けられていてもよい。また、前記フレキシブル基板は、前記押圧手段を兼ねてもよい。このような構成とすることで、装置の部品点数を低減することが可能になる。
　なお、上記構成の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
　本発明によれば、本発明は、血圧値と心電波形を同時に精度よく測定することが可能な携帯型の生体情報測定装置を提供することができる。
図１は、実施例１に係る生体情報測定装置の外観を示す概略図である。 図２は、実施例１に係る生体情報測定装置を装着した際の、各構成要素の配置関係を示す説明図である。 図３は、実施例１に係る生体情報測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 図４Ａは、実施例１に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第１の説明図である。図４Ｂは、実施例１に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第２の説明図である。図４Ｃは、実施例１に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第３の説明図である。 図５は、実施例１に係る生体情報測定装置の圧迫カフの構造を示す平面図である。 図６Ａは、実施例１の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第１の説明図である。図６Ｂは、実施例１の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第２の説明図である。図６Ｃは、実施例１の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第３の説明図である。 図７Ａは、実施例１の他の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第１の説明図である。図７Ｂは、実施例１の他の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第２の説明図である。図７Ｃは、実施例１の他の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第３の説明図である。 図８Ａは、実施例１のさらに他の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第１の説明図である。図８Ｂは、実施例１のさらに他の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第２の説明図である。図８Ｃは、実施例１のさらに他の変形例に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第３の説明図である。 図９は、実施例２に係る生体情報測定装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 図１０Ａは、実施例２に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第１の説明図である。図１０Ｂは、実施例２に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第２の説明図である。図１０Ｃは、実施例２に係る生体情報測定装置のカフアッシー部の構造を示す第３の説明図である。
　＜実施例１＞
　以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　（装置の全体構成）
　図１は、本実施例に係る生体情報測定装置１の外観構成を示す概略図である。図２は、本実施例に係る生体情報測定装置１を手首に装着した際の、各構成要素の配置関係を示す説明図である。図３は、本実施例に係る生体情報測定装置１の機能構成を示す機能ブロック図である。
　図１乃至３に示すように、生体情報測定装置１は概略、本体部１００と、カフアッシー部２００と、ベルト部４００を有する構成であり、人体の手首に装着した状態で血圧値及び心電波形の測定を行うことができる。ベルト部４００は、フックを備える面ファスナー４１１を備える第一ベルト部と、ベルト通し環４２１を備える第二ベルト部４２０を有している。生体情報測定装置１を装着する際には、第一ベルト部４１０を手首に巻き付けたうえでベルト通し環４２１に挿通させ、面ファスナー４１１を第二ベルト部４２０（フックが係合するループが形成されている）の任意の位置に貼りつけることで固定を行う。図２は、このようにして生体情報測定装置１を手首Ｔに装着した状態における、各構成要素の配置関係を示している。また、生体情報測定装置１は、本体部１００の心電測定部１３０と、カフアッシー部２００の第二電極２４１及び第三電極２４２とを電気的に接続するための配線が配置されるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）３００（図１及び図２では不図示）を有している。
　本体部１００は、図３に示すように、ハウジングと、電源部１１０、表示部１１１、操作部１１２、血圧測定部１２０、心電測定部１３０、及び第一電極１４０を備えている。
　電源部１１０は、装置の稼働に必要な電力を供給するバッテリーを含んで構成される。バッテリーは、例えばリチウムイオンバッテリーなどの二次電池であっても良いし、一次電池としても良い。
　表示部１１１は、液晶ディスプレイなどの表示装置を含んで構成され、ＬＥＤインジケータなどを備えていてもよい。操作部１１２は、例えば、電源ボタンなどの各種操作ボタンを含んで構成されるが、タッチパネルディスプレイなど表示部１１１と操作部１１２が一体となった構成としてもよい。
　血圧測定部１２０は、後述するカフアッシー部２００を制御するとともに、これによって得られる情報に基づいてユーザーの血圧を測定する機能部であり、制御部１２１、演算部１２２、ポンプ１２３、排気弁１２４を含んでいる。制御部１２１、演算部１２２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などによって構成され、図示しないが、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などによって構成される記憶部を有していてもよい。
　制御部１２１は、血圧測定部１２０の制御を司る機能部であり、演算部１２２、ポンプ１２３などを介して、カフアッシー部２００のカフ圧を制御し、生体情報測定装置１が装着された手首にある動脈から、ユーザーの血圧を測定するための情報を取得する。演算部１２２は、このようにして取得された情報に基づいて、血圧値を測定する。ポンプ１２３、排気弁１２４は、後述する圧迫カフ２２０、センシングカフ２３０への空気の供給と排出を担う機構である。
　心電測定部１３０は、人体表面に接触した第一電極１４０及び第二電極２４１の電位差に基づいて、ユーザーの心電波形を測定する機能部であり、制御部１３１、演算部１３２を含んでいる。制御部１３１、演算部１３２は、上述のＣＰＵなどによって構成される。ハードウェアの観点からは、制御部１３１、演算部１３２は血圧測定部１２０の制御部１２１、演算部１２２と共通の構成であっても構わない。
　なお、血圧測定部１２０、心電測定部１３０は共に、上述のＣＰＵやＲＡＭなどの他に、図示しないＡＤ変換回路、アンプ、フィルタなどを含んでいるが、これらは既知の技術で構成されるため、説明は省略する。
　カフアッシー部２００は、カーラー２１０、圧迫カフ２２０、センシングカフ２３０、第二電極２４１、第三電極２４２、背板２５０を備えている。カーラー２１０は圧迫カフ２２０を保持するための土台となる部材であり、図２に示すように、カフアッシー部２００の最も外側（即ち、手首から離れている側）に配置される。
　圧迫カフ２２０は、ポンプ１２３から送られた空気によって膨張することで装着部の手首Ｔを締め付け、手首Ｔに存在する動脈（図示せず）に外圧を加える役割を有する。また、センシングカフ２３０は、圧迫カフ２２０によって圧迫された部位に掛かる圧力を検出するための流体袋であり、センシングカフ２３０内に少量の空気が入った状態でその内圧を圧力計（図示せず）によって検出することにより、圧迫部位に掛かる圧力を測定する。また、背板２５０は、圧迫カフ２２０とセンシングカフ２３０の間に配置される可撓性を有する平板状部材であり、圧迫カフ２２０による圧迫時におけるセンシングカフ２３０の過度な屈曲を抑制し、センシングカフ２３０内の圧力分布を均整化する。即ち、本実施例においては、背板２５０が押圧手段に相当する。
　第二電極２４１、第三電極２４２はいずれも人体表面に接触可能な位置に配置される電極であり、第二電極２４１は心電波形測定用の電極、第三電極２４２はノイズ除去用のフィードバック信号を出力する中性（右足）電極として機能する。
　（カフアッシー部の構造）
　続けて、図４に基づいてカフアッシー部２００の構造について説明する。図４Ａは、本実施例に係るカフアッシー部２００を内側から見た際の概略平面図であり、図４Ｂは図４ＡのＡ－Ａ断面を示す概略図、図４Ｃは図４ＡのＢ－Ｂ断面を示す概略図である。図４に示すように、カフアッシー部２００は、カーラー２１０を最も外側として、圧迫カフ２２０、背板２５０、センシングカフ２３０の順に積層された構成となっている。そして、背板２５０上に第二電極２４１と第三電極２４２が設けられ、これらがセンシングカフ２３０の短手方向両端に配置される構成となっている。
　第二電極２４１と第三電極２４２は導線が設けられたＦＰＣ３００に接続されており、このＦＰＣ３００は本体部１００の制御部１３１と接続されているため（図示せず）、制御部１３１と各電極とを電気的に接続する配線として機能する。ここで、第二電極２４１と第三電極２４２は、カフアッシー部２００の最も内側（即ち、手首に近い側）に配置されているところ、本体部１００は手首から最も離れた側に配置される構成となるため、圧迫カフ２２０には、ＦＰＣ３００を内側から外側へ取り回すための配線連絡部２２１が設けられている。図５に、圧迫カフ２２０における配線連絡部２２１の構成を示す。図５に示すように、配線連絡部２２１は、圧迫カフ２２０の短手方向の中央部付近を残すように、両側から切り欠かれた構造となっている。そして、図４に示すように、ＦＰＣ３００は当該切り欠きに挿通されることで、カフアッシー部２００の内側と外側とで取り回される構成となっている。
　（生体情報の測定）
　以上のような構成を有する生体情報測定装置１により生体情報の測定を行うには、まず、本体部１００が手の甲側を向くようにして、カフアッシー部２００と第一ベルト部４１０を手首に巻き付ける。そして、第一ベルト部４１０を第二ベルト部４２０のベルト通し環４２１に通したうえで折り返し、第一ベルト部４１０の面ファスナー４１１部を第二ベルト部４２０の任意の位置に貼り付けて、手首に生体情報測定装置１を装着する。この際、センシングカフ２３０、第二電極２４１及び第三電極２４２が、手首の手の平側に位置するように装着を行う。
　そして、操作部１１２を操作することで測定が開始される。具体的には、圧迫カフ２２０に空気が注入することで手首Ｔ（の動脈）を圧迫し、動脈を閉塞させて血流を一旦止めた後に徐々に圧迫カフ２２０から空気を排出して動脈の血流を戻し、その際の圧力をセンシングカフ２３０によって測定する。即ち、いわゆるオシロメトリック法による血圧測定が行われる。
　そして、上記血圧測定時、圧迫カフ２２０により手首が圧迫されている際には、第二電極２４１及び第三電極２４２は手首の表面に接触している（押し付けられている）状態となっている。このため、生体情報測定装置１を装着していない方の手指で、本体部１００のハウジングに設けられている第一電極１４０に触れることにより、第一電極１４０と第二電極２４１との電位差に基づいて、いわゆるＩ誘導の方式により心電波形の測定を行うことができる。
　以上のように、本実施例に係る生体情報測定装置１によれば、手首に装着するタイプの携帯型の装置で、血圧値と心電波形を同時に精度よく測定することが可能になる。
　（変形例１）
　なお、上記実施例１のカフアッシー部２００は背板２５０を備える構造であったが、カフアッシー部は必ずしも背板を備える構成でなくともよい。図６に、実施例１の変形例に係るカフアッシー部２０１の構造を示す。なお、図６において、実施例１のカフアッシー部２００と同一の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　図６Ａは、本変形例に係るカフアッシー部２０１を内側から見た際の概略平面図であり、図６Ｂは図６ＡのＡ－Ａ断面を示す概略図、図６Ｃは図６ＡのＢ－Ｂ断面を示す概略図である。図６に示すように、本変形例に係るカフアッシー部２０１には背板が存在しない。その代わりに、ＦＰＣ３００がセンシングカフ２３０のすぐ外側に延在する構成となっており、第二電極２４１及び第三電極２４２もＦＰＣ３００上に形成されている。
　即ち、本変形例ではＦＰＣ３００が背板の役割を担うものとなっており、押圧手段に相当する。これにより、部材としての背板を省略することができ、装置の部品点数の低減に貢献することができる。
　（変形例２）
　また、カフアッシー部において、第二電極２４１及び第三電極２４２は必ずしもセンシングカフ２３０の短手方向両端に配置する必要があるのではなく、長手方向両端に配置されていてもよい。図７に、そのような変形例に係るカフアッシー部２０２の構造を示す。
　図７Ａは、本変形例に係るカフアッシー部２０２を内側から見た際の概略平面図であり、図７Ｂは図７ＡのＡ－Ａ断面を示す概略図、図７Ｃは図７ＡのＢ－Ｂ断面を示す概略図である。図７に示すように、本変形例におけるカフアッシー部２０２は、第二電極２４１及び第三電極２４２がＦＰＣ３００上、かつセンシングカフ２３０の長手方向両端に位置するように設けられている。即ち、本変形例においても、ＦＰＣ３００が背板の役割を果たす押圧手段となっている。
　（変形例３）
　また、第二電極２４１及び第三電極２４２は、上記の各例以外の配置・構造とすることもできる。図８に、実施例１の第３の変形例に係るカフアッシー部２０３の構造を示す。図８Ａは、本変形例に係るカフアッシー部２０３を内側から見た際の概略平面図であり、図８Ｂは図８ＡのＡ－Ａ断面を示す概略図、図８Ｃは図８ＡのＢ－Ｂ断面を示す概略図である。
　図８に示すように、本変形例におけるカフアッシー部２０３は、第二電極２４１がセンシングカフ２３０の外側の面及び短手方向両端面に接しながら、センシングカフ２３０を図８Ｃにおいて三方から囲う形状に形成されている。即ち、本変形例においては、第二電極２４１を導電性材料で形成された背板としても捉えることが可能であり、押圧手段に相当するものとなっている。一方、第三電極２４２はセンシングカフ２３０の内側の面上において、センシングカフ２３０の短手方向中央部分を長手方向に縦断するようにして形成されている。このような本変形例に係るカフアッシー部２０３のような構造であっても、装置の部品点数を低減することが可能である。
　＜実施例２＞
　上記実施例１では、カフアッシー部は第二電極と第三電極を有する構成であったが、これ以外の構成とすることも可能である。以下では、図９及び図１０に基づいて、本発明に係る他の実施例について説明する。なお、本実施例に係る生体情報測定装置２は、実施例１に係る生体情報測定装置１と外観等において同様の構成を有しており、そのような構成については、実施例１と同一の符号を用いて、説明を省略する。
　図９は本実施例に係る生体情報測定装置２の機能構成を示す機能ブロック図であり、図１０Ａは本実施例に係る生体情報測定装置２のカフアッシー部２０５を内側から見た際の概略平面図、図１０Ｂは図１０ＡのＡ－Ａ断面を示す概略図、図１０Ｃは図１０ＡのＢ－Ｂ断面を示す概略図である。
　図９及び図１０に示すように、生体情報測定装置２のカフアッシー部２０５には、第三電極、及び背板が設けられていない。そして、第二電極２４１は、実施例１の変形例３の場合と同様に、センシングカフ２３０の外側の面及び短手方向両端面に接しながら、センシングカフ２３０を図１０Ｃにおいて三方から囲う形状に形成されている。即ち、本実施例においては、第二電極２４１が背板、即ち押圧手段を兼ねる構成となっている。
　生体情報測定装置２のように第三電極を省略した構成であっても、実施例１の場合と同様に血圧及び心電波形を同時に測定することが可能である。そして、このように第三電極を省略した構成であれば、装置構成を簡略化でき、製造コストの削減に寄与することができる。
　＜その他＞
　上記実施例の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。例えば、上記実施例１及びその変形例１、２のカフアッシー部の構造において、第三電極を省略した構成とすることも可能である。
　また、圧迫カフ２２０の配線連絡部２２１についても、両端から切り欠きが形成される構造に限らず、部分的に開口が設けられる構造であってもよいし、圧迫カフ２２０を第一圧迫カフ部と第二圧迫カフ部に分離して当該分離箇所を配線連絡部２２１としてもよい。
　また、圧迫カフ２２０を手首の手の甲側（即ち、センシングカフと手首を介して対向する側）だけに配置される構成とし、配線連絡部２２１を設けないようにしてもよい。
　また、装置を手首に固定する手段についても、面ファスナー４１１に限られない。一般的な腕時計のように、第一ベルト部に複数の孔を設け、第二ベルト部に尾錠とつく棒を設けるような構成であってもよいし、その他の所望の締結手段を用いることができる。また、本発明は必ずしも携帯を前提としない装置に対しても適用することができる。
　１、２・・・生体情報測定装置
　１００・・・本体部
　１１０・・・電源部
　１１１・・・表示部
　１１２・・・操作部
　１２０・・・血圧測定部
　１２１・・・制御部
　１２２・・・演算部
　１２３・・・ポンプ
　１２４・・・排気弁
　１３０・・・心電測定部
　１３１・・・制御部
　１３２・・・演算部
　１４０・・・第一電極
　２００、２０１、２０２、２０３、２０５・・・カフアッシー部
　２１０・・・カーラー
　２２０・・・押圧カフ
　２２１・・・配線連絡部
　２３０・・・センシングカフ
　２４１・・・第二電極
　２４２・・・第三電極
　２５０・・・背板
　３００・・・ＦＰＣ
　４００・・・ベルト部
　４１０・・・第一ベルト部
　４１１・・・面ファスナー
　４２０・・・第二ベルト部
　４２１・・・ベルト通し環
　Ｔ・・・手首

Claims (8)

  1. 　人体の手首に装着して用いられる生体情報測定装置であって、
    　少なくとも電源部を備える本体と、
    　第一電極と、第二電極と、前記第一電極と前記第二電極とが前記人体に接触した際の電位差に基づいて前記人体の心電波形を測定する心電波形測定手段と、
    　前記手首に装着した状態において前記手首に存在する動脈を圧迫する力を付与する第一カフと、
    　前記手首に装着した状態において前記第一カフよりも前記手首に近い側に位置し、前記動脈の脈動に起因する圧力変化を検知するための第二カフと、
    　前記第一カフと前記第二カフの間に配置され、前記手首に装着した状態において前記第一カフにより前記動脈を圧迫する力が付与された際に前記第二カフを押圧する押圧手段と、
    　前記第二カフの内圧に基づいて前記人体の血圧を測定する血圧測定手段と、を有しており、
    　前記第二電極は、前記手首に装着した状態において前記第一カフにより前記動脈を圧迫する力が付与された際に前記手首と当接可能に前記押圧手段に設けられる、
    　ことを特徴とする、生体情報測定装置。
  2. 　前記心電波形からノイズを除去するための第三電極をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の生体情報測定装置。
  3. 　前記第三電極は、前記手首に装着した状態において前記第一カフにより前記動脈を圧迫する力が付与された際に前記手首と当接可能に前記押圧手段に設けられることを特徴とする、請求項２に記載の生体情報測定装置。
  4. 　前記押圧手段は、導電性材料により形成されており、前記第二電極を兼ねることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
  5. 　前記押圧手段は、前記第一カフの前記第二カフと対向する面に形成される、ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
  6. 　前記生体情報測定装置は、前記手首に近い側を内側として、前記第二電極が前記第一カフよりも内側に配置され、前記本体が前記第一カフよりも外側に配置される構成であり、
    　前記第一カフは、少なくとも前記第二電極と前記本体とを電気的に接続する配線を前記第一カフの内側と外側との間で取り回すための配線連絡部を備えている、
    　ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
  7. 　前記配線は、フレキシブル基板に設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の生体情報測定装置。
  8. 　前記フレキシブル基板は、前記押圧手段を兼ねることを特徴とする請求項７に記載の生体情報測定装置。
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