WO2023106197A1 - 脈波測定装置 - Google Patents

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WO2023106197A1
WO2023106197A1 PCT/JP2022/044357 JP2022044357W WO2023106197A1 WO 2023106197 A1 WO2023106197 A1 WO 2023106197A1 JP 2022044357 W JP2022044357 W JP 2022044357W WO 2023106197 A1 WO2023106197 A1 WO 2023106197A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pulse wave
measuring device
sensor
strain
wave measuring
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044357
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
拓也 永井
Original Assignee
ミネベアミツミ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ミネベアミツミ株式会社 filed Critical ミネベアミツミ株式会社
Publication of WO2023106197A1 publication Critical patent/WO2023106197A1/ja

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure

Definitions

  • the present invention relates to a pulse wave measuring device.
  • a pulse wave sensor that detects a pulse wave generated as the heart pumps out blood is known.
  • a pulse wave sensor provided with a pressure-receiving plate serving as a strain-generating body supported flexibly by the action of an external force, and piezoelectric conversion means for converting the flexure of the pressure-receiving plate into an electrical signal.
  • the flexible region of the pressure receiving plate is formed in a dome shape with a convex curved surface facing outward, and a pressure detecting element is provided on the inner surface of the top of the pressure receiving plate as piezoelectric conversion means (for example, , see Patent Document 1).
  • a pulse wave sensor needs to detect minute signals. Therefore, in a pulse wave measuring device using a pulse wave sensor, it is necessary to stably place the pulse wave sensor near the subject's radial artery in order to improve measurement accuracy.
  • the present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a pulse wave measuring device capable of stably placing a pulse wave sensor near the radial artery of a subject.
  • a pulse wave measuring device is a pulse wave measuring device wearable on a subject, comprising a pulse wave sensor having a strain gauge, a sensor placement section in which the pulse wave sensor is placed, is connected to the sensor placement section, a second curved section having one end coupled to the sensor placement section, the other end of the first curved section, and the other end of the second curved section. and a strip-like body connected to the first curved portion and the second curved portion, the first curved portion and the second curved portion being connected to opposite sides of the sensor arrangement portion in plan view, and the first curved portion and the second curved portion being connected to each other.
  • the curvature is different from the curved portion.
  • a pulse wave measuring device capable of stably placing a pulse wave sensor near the subject's radial artery.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a pulse wave measuring device according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a front side perspective view illustrating a pulse wave measuring device according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a back side perspective view illustrating the pulse wave measuring device according to the first embodiment
  • 1 is a side view illustrating a pulse wave measuring device according to a first embodiment
  • FIG. It is a sectional view of a sensor part. It is an exploded perspective view of a sensor part. It is an exploded perspective view of a sensor unit.
  • 1 is a perspective view illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a strain gauge according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a cross-sectional view (part 1) illustrating a strain gauge according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view (part 2) illustrating the strain gauge according to the first embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating the pulse wave measuring device according to the first embodiment, showing how the pulse wave measuring device is worn on the wrist of a subject.
  • FIG. 2 is a front side perspective view illustrating the pulse wave measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a back side perspective view illustrating the pulse wave measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view illustrating the pulse wave measuring device according to the first embodiment;
  • the pulse wave measuring device 1 is a wristwatch-type wearable device that can be worn on the subject's wrist. Pulse wave measuring device 1 mainly has sensor section 10 and belt section 90 .
  • the sensor section 10 has at least a base section 20 and a pulse wave sensor 40.
  • the base 20 has a sensor placement portion 21 , a first curved portion 22 and a second curved portion 23 .
  • a lid portion 80 is provided on the sensor placement portion 21 . A detailed configuration of the sensor unit 10 will be described later.
  • the pulse wave measuring device 1 has the sensor arrangement portion 21, the first bending portion 22, the second bending portion 23, the pulse wave sensor 40, and the belt portion 90, other configurations are Optional.
  • the sensor placement portion 21 is a portion where the pulse wave sensor 40 is placed.
  • One end of the first bending portion 22 is connected to the sensor placement portion 21 .
  • One end of the second bending portion 23 is connected to the sensor placement portion 21 .
  • the first curved portion 22 and the second curved portion 23 are connected to opposite sides of the sensor placement portion 21 in plan view. Note that the term "planar view” as used herein means viewing from the normal direction of the upper surface of the lid portion 80 (the N direction shown in FIGS. 5 and 6, which will be described later).
  • the belt part 90 is a belt-like body for attaching the sensor part 10 to the subject's wrist, and is configured so that it can be wrapped around the subject's wrist from the outside.
  • the belt portion 90 is connected to the other end of the first curved portion 22 and the other end of the second curved portion 23 .
  • the belt portion 90 has, for example, a belt body 91, a first connection portion 92, and a second connection portion 93.
  • the belt main body 91 is made of, for example, resin, rubber, cloth, or the like, and has elasticity.
  • the first connecting portion 92 and the second connecting portion 93 are members for connecting the belt body 91 to the first bending portion 22 and the second bending portion 23 .
  • the first connecting portion 92 and the second connecting portion 93 can be made of resin, rubber, or the like, for example.
  • one end of the belt body 91 is inserted into a groove provided at one end of the first connecting portion 92 and fixed.
  • the other end of the first connecting portion 92 is attached to an attaching portion 22x provided on the first bending portion 22 so as to be uniaxially swingable.
  • the other end of the belt main body 91 is inserted into a groove provided at one end of the second connection portion 93 and fixed.
  • the other end of the second connection portion 93 is attached to an attachment portion 23x provided on the second curved portion 23 so as to be uniaxially swingable.
  • the first connection portion 92 and the second connection portion 93 can be provided as required. That is, the belt portion 90 is composed only of the belt main body 91, one end of the belt main body 91 is directly attached to the mounting portion 22x of the first curved portion 22 so as to be swingable, and the other end of the belt main body 91 is directly attached to the second curved portion 23. may be pivotably attached to the attachment portion 23x.
  • the belt body 91 may be a single continuous structure as in the illustrated example, or may be composed of a plurality of structures.
  • a first strip having one end fixed to the first connecting portion 92 and a second strip having one end fixed to the second connecting portion 93 are provided, and the other end of the first strip and the second strip are provided.
  • the first bending portion 22 and the second bending portion 23 are arranged so that their respective centers approximately face the direction of the wrist center P1 (see FIG. 4) when the pulse wave measuring device 1 is attached to the subject's wrist.
  • the first curved portion 22 and the second curved portion 23 have different curvatures.
  • the radius of curvature of the first curved portion 22 is greater than the radius of curvature of the second curved portion 23 .
  • the curvature of the first curved portion 22 is smaller than the curvature of the second curved portion 23 .
  • Preferred curvatures of the first bending portion 22 and the second bending portion 23 may differ between the pulse wave measuring device 1 for men and the pulse wave measuring device 1 for women.
  • it is preferable that the curvature of the first curved portion 22 is approximately 70 to 90 mm
  • the curvature of the second curved portion 23 is approximately 20 to 30 mm.
  • first curved portion 22 and the second curved portion 23 have different lengths.
  • the first curved portion 22 is longer than the second curved portion 23 .
  • the lengths of the first curved portion 22 and the second curved portion 23 are compared by comparing the lengths of the portions of the first curved portion 22 and the second curved portion 23 closest to the center P1 in the side view shown in FIG. do.
  • the sum of the length of the first bending portion 22 and the length of the second bending portion 23 is less than or equal to half the length of the circumference of the wrist.
  • the center of the pulse wave sensor 40 (the center of the strain body 42 described later) is offset by L1 from the center P1 of the subject's wrist.
  • the pulse wave measuring device 1 is designed so that L1 is about 15 mm to 20 mm.
  • L1 is an offset amount in a direction perpendicular to the normal line of the upper surface of the lid portion 80 from the center P1 (the N direction shown in FIGS. 5 and 6, which will be described later).
  • the pulse wave measuring device 1 is worn on the subject's wrist using the belt section 90, for example, so that the pulse wave sensor 40 is placed near the subject's radial artery.
  • a pulse wave is a waveform obtained by capturing a change in the volume of a blood vessel that occurs as the heart pumps out blood, and the pulse wave measurement device 1 can monitor the change in the volume of the blood vessel.
  • the pulse wave measuring device 1 since the first bending portion 22 and the second bending portion 23 of the pulse wave measuring device 1 have different curvatures, even if the center of the pulse wave sensor 40 is offset from the center of the subject's wrist, the pulse wave measuring device 1 is easily worn along the subject's wrist. As a result, the pulse wave sensor 40 can be stably placed near the subject's radial artery, so that the subject's pulse wave can be stably measured.
  • the pulse wave sensor 40 can be more stably placed near the subject's radial artery, so that the subject's pulse wave can be measured more stably.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the sensor section.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the sensor section.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the sensor unit.
  • the sensor section 10 has, for example, a base section 20, a sensor unit 30, an urging section 70, and a lid section .
  • the sensor unit 30 has, for example, a pulse wave sensor 40 , a housing portion 50 , and a holding portion 60 .
  • the sensor section 10 on the lid section 80 side will be referred to as the "upper side", and the base section 20 side will be referred to as the "lower side”.
  • the surface located above each part is called “upper surface”, and the surface located below each part is called “lower surface”.
  • the sensor unit 10 can also be used upside down.
  • the sensor section 10 can be arranged at an arbitrary angle.
  • the term "planar view” refers to viewing an object in the direction normal to the upper surface of the lid 80 from the upper side to the lower side (N direction shown in FIGS. 5 and 6).
  • the planar shape refers to the shape of the object when the object is viewed in the normal direction.
  • the sensor placement portion 21 is a portion where the sensor unit 30 is accommodated.
  • the biasing portion 70 is housed in the holding portion 60 that constitutes the sensor unit 30 , so it can be said that the sensor placement portion 21 houses the sensor unit 30 and the biasing portion 70 .
  • the sensor section 10 has, for example, a lid section 80 on the opposite side of the sensor placement section 21 to the direction in which the strain body 42 described later is exposed.
  • the lid portion 80 is attached from above the biasing portion 70 to the sensor placement portion 21 housing the sensor unit 30 and the biasing portion 70 .
  • the lid portion 80 may be attached to the sensor placement portion 21 by suitable means such as screws.
  • the lid portion 80 may be provided with a mark portion 80x.
  • the center of the mark portion 80x preferably coincides with the center of the strain body 42, which will be described later, in plan view.
  • the mark portion 80x can be provided at a position that overlaps with the load portion 42c of the strain body 42, which will be described later, in plan view, but does not overlap with the base portion 42a in plan view.
  • the mark portion 80x is, for example, a protrusion that protrudes from the upper surface of the lid portion 80. As shown in FIG. A non-penetrating groove or through hole may be provided in the center of the protrusion.
  • a mark portion 80x having a center coinciding with the center of the strain body 42 described later in a plan view is provided on the upper surface of the lid portion 80 to serve as a mark when arranging the pulse wave measuring device 1 near the radial artery of the subject.
  • a mark portion 80x can be used.
  • a groove 21 x for positioning the sensor unit 30 on the base 20 is provided on the inner surface of the sensor placement portion 21 .
  • three grooves 21x whose longitudinal direction is the thickness direction of the sensor placement portion 21 are provided at approximately equal intervals in the circumferential direction of the sensor placement portion 21 .
  • the shape and number of the grooves 21x are not limited to the illustrated example.
  • a substantially ring-shaped receiving portion 21y in a plan view is provided on the lower end side of the inner surface of the sensor placement portion 21 so as to protrude from the inner surface toward the center.
  • the receiving portion 21 y serves as a stopper for the sensor unit 30 .
  • the center side of the receiving portion 21y is open.
  • the pulse wave sensor 40 is a substantially cylindrical member, and is formed in a size that can be accommodated in the accommodation portion 50.
  • the pulse wave sensor 40 is closed on the upper surface side and the lower surface side.
  • a connection portion 40x for connecting a cable or the like may be provided on the outer surface of the pulse wave sensor 40 .
  • the pulse wave sensor 40 can transmit and receive electrical signals to and from an external circuit or the like in a wired manner, for example, via a cable or the like connected to the connection portion 40x.
  • the pulse wave sensor 40 may be configured to wirelessly transmit and receive electric signals to and from an external circuit or the like without providing the connection portion 40x. A detailed structure of the pulse wave sensor 40 will be described later.
  • the accommodation unit 50 accommodates the pulse wave sensor 40 .
  • the accommodating portion 50 is a substantially cylindrical member, the upper surface side of which is closed, and the lower surface side of which is open.
  • a plurality of projecting portions 50 x projecting outward from the outer surface of the accommodating portion 50 are provided on the upper end side of the outer surface of the accommodating portion 50 in order to engage with the holding portion 60 .
  • three protruding portions 50x are provided at approximately equal intervals in the circumferential direction of the accommodating portion 50 .
  • the shape and number of the projections 50x are not limited to the illustrated example as long as they can be engaged with the holding portion 60 .
  • an opening is provided on the outer side surface of the accommodating portion 50 so that the connection portion 40x of the pulse wave sensor 40 is projected outward.
  • the pulse wave sensor 40 is accommodated in the accommodation portion 50 from the lower surface side of the accommodation portion 50 , but the lower surface side of the pulse wave sensor 40 protrudes from the accommodation portion 50 .
  • the holding part 60 holds the pulse wave sensor 40 housed in the housing part 50 .
  • the holding part 60 is a substantially cylindrical member, and is open on the upper surface side and the lower surface side.
  • An opening 60x for engaging with the projection 50x of the housing portion 50 is provided on the outer surface of the holding portion 60 at a position where it can be engaged with the projection 50x.
  • Pulse wave sensor 40 housed in housing portion 50 is held by holding portion 60 by engagement of protrusion 50 x of housing portion 50 with opening 60 x of holding portion 60 .
  • the biasing portion 70 is accommodated in this concave portion.
  • the biasing portion 70 detects the pulse wave sensor 40 . It can be biased in the N direction.
  • the holding portion 60 of the sensor unit 30 is fixed to the sensor placement portion 21 . Therefore, the pulse wave sensor 40 and the housing portion 50 move together due to the biasing by the biasing portion 70 . In other words, the pulse wave sensor 40 and the housing portion 50 are held by the sensor placement portion 21 in a state of being movable in the axial direction of the sensor placement portion 21 (N direction in FIG. 5).
  • the biasing unit 70 can bias the pulse wave sensor 40 toward the subject when the pulse wave measuring device 1 is attached to the subject.
  • the biasing portion 70 is, for example, a coil spring, but may be a leaf spring or the like.
  • the biasing portion 70 can be made of metal, resin, rubber, or the like, for example.
  • the biasing unit 70 may be an air pump or the like using an electric motor.
  • the biasing portion 70 is a coil spring
  • the biasing portion 70 is preferably a conical coil spring.
  • the urging portion 70 is a conical coil spring, the height of the urging portion 70 when compressed can be made lower than when it is a cylindrical coil spring.
  • the biasing portion 70 is a conical coil spring, it is preferable to arrange the portion of the conical coil spring having a small coil diameter toward the lid portion 80 side in order to stably arrange the biasing portion 70 . .
  • the sensor unit 10 of the pulse wave measuring device 1 urges the pulse wave sensor 40 toward the subject by the urging unit 70, thereby applying an appropriate initial pressure to the radial artery of the subject. have a mechanism.
  • the pulse wave measuring device 1 good adhesion between the subject and the pulse wave sensor 40 can be obtained, and the pulse wave measurement accuracy can be improved.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating the pulse wave sensor according to the first embodiment
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the pulse wave sensor according to the first embodiment
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the pulse wave sensor according to the first embodiment, showing a cross section along line AA in FIG. 8 to 10 are viewed from a different direction from FIGS. 5 to 7, and the lower surface of the pulse wave sensor 40 in FIGS. 5 to 7 is the upper surface in FIGS.
  • the pulse wave sensor 40 has a housing 41, a strain-generating body 42, and a strain gauge 100. Referring to FIG. 4 in addition to FIGS. 8 to 10, the pulse wave sensor 40 is held by the holding portion 60 in a state in which the strain generating body 42 is exposed from the sensor placement portion 21 of the base 20 and can contact the subject. It is
  • the pulse wave sensor 40 protrude from the sensor placement portion 21 of the base 20 toward the subject.
  • the amount of protrusion is preferably about 3 mm to 7 mm.
  • the spring constant of the biasing portion 70 is 0.33 N/mm, a load of about 100 g can be applied to the subject. Thereby, good adhesion between the subject and the pulse wave sensor 40 can be obtained, and the measurement accuracy of the pulse wave can be improved.
  • the pulse wave sensor 40 has a strain body 42 in which a strain gauge 100 (to be described later) is arranged. Then, the pulse wave sensor 40 is held movably in the axial direction of the sensor placement portion 21 at least partially enters the inside of the sensor placement portion 21, and the strain body 42 is exposed from the sensor placement portion 21 to the subject. Contact is possible. Further, since the pulse wave sensor 40 protrudes toward the subject from the sensor placement portion 21, an appropriate initial pressure can be applied to the subject's radial artery.
  • the strain generating body 42 has a base portion 42a, a beam portion 42b, a load portion 42c, and an extending portion 42d.
  • the strain-generating body 42 has, for example, a four-fold symmetrical shape in a plan view.
  • As a material of the strain generating body 42 for example, SUS (stainless steel), copper, aluminum, or the like can be used.
  • the strain generating body 42 is, for example, a flat plate shape, and each component is integrally formed by, for example, a press working method.
  • the strain-generating body 42 may be flat, or may have a dome shape or the like projecting so that the subject side is convex.
  • the thickness t of the strain body 42 excluding the load portion 42c is constant, for example.
  • the thickness t is, for example, 0.01 mm or more and 0.25 mm or less.
  • the side where the load portion 42c of the strain body 42 is provided is the upper side or one side, and the side where the load portion 42c is not provided is the lower side. side or the other side.
  • the surface on the side where the load portion 42c of each part is provided is defined as one surface or upper surface, and the surface on the side where the load portion 42c is not provided is defined as the other surface or the lower surface.
  • Planar view refers to the object viewed from the normal direction of the upper surface of the strain body 42
  • planar shape refers to the shape of the object viewed from the normal direction of the upper surface of the strain body 42.
  • the housing 41 is a portion that holds the strain body 42.
  • the housing 41 is cylindrical, closed on the bottom side and open on the top side.
  • the housing 41 can be made of metal, resin, or the like, for example.
  • a substantially disk-shaped strain-generating body 42 is fixed with an adhesive or the like so as to block the opening on the upper surface side of the housing 41 .
  • the strain-generating body 42 is a portion where the strain gauge 100 is arranged and which detects a pulse wave.
  • the base portion 42a is a circular frame-shaped (ring-shaped) region outside the circular dashed line shown in FIGS. Note that the area inside the circular dashed line may be referred to as a circular opening. That is, the base portion 42a of the strain generating body 42 has a circular opening.
  • the width w1 of the base portion 42a is, for example, 1 mm or more and 5 mm or less.
  • the inner diameter d of the base portion 42a (that is, the diameter of the circular opening) is, for example, 5 mm or more and 40 mm or less.
  • the beam portion 42b is provided so as to bridge the inside of the base portion 42a.
  • the beam portion 42b has, for example, two beams that intersect in a cross shape in a plan view, and the intersecting area of the two beams includes the center of the circular opening.
  • one beam forming the cross has its longitudinal direction in the X direction
  • another beam forming the cross has its longitudinal direction in the Y direction, and they are orthogonal to each other.
  • Each of the two orthogonal beams is preferably inside the inner diameter d (the diameter of the circular opening) of the base 42a and is as long as possible. That is, the length of each beam is preferably approximately equal to the diameter of the circular opening.
  • the width w2 of each beam constituting the beam portion 42b is constant except for the intersecting region, and is, for example, 1 mm or more and 5 mm or less. Although it is not essential that the width w2 is constant, it is preferable in that the strain can be detected linearly by making the width w2 constant.
  • the load portion 42c is provided on the beam portion 42b.
  • the load portion 42c is provided, for example, in an area where two beams forming the beam portion 42b intersect.
  • the load portion 42c protrudes from the upper surface of the beam portion 42b.
  • the amount of protrusion of the load portion 42c based on the upper surface of the beam portion 42b is, for example, about 0.1 mm.
  • the beam portion 42b is flexible, and elastically deforms when a load is applied to the load portion 42c.
  • the four extending portions 42d are fan-shaped portions extending from the inside of the base portion 42a toward the beam portion 42b in plan view.
  • a gap of about 1 mm is provided between each extending portion 42d and beam portion 42b. If the gap is set to, for example, about 0.05 to 0.2 mm, it is possible to prevent contaminants from entering the housing 41 from the outside.
  • the extending portion 42d does not contribute to the sensing of the pulse wave sensor 40, so it does not have to be provided.
  • the pulse wave sensor 40 has a shielded cable, a flexible substrate, and the like (not shown) for inputting and outputting electrical signals with the outside.
  • the strain gauge 100 is provided on the strain-generating body 42 .
  • the strain gauge 100 can be provided, for example, on the lower surface side of the beam portion 42b. Since the beam portion 42b has a flat plate shape, the strain gauge can be easily attached.
  • One or more strain gauges 100 may be provided, but four strain gauges 100 are provided in this embodiment. By providing four strain gauges 100, strain can be detected by a full bridge.
  • Two of the four strain gauges 100 are arranged so as to face the load portion 42c in plan view on the side near the load portion 42c of the beam whose longitudinal direction is the X direction (center side of the circular opening). are placed.
  • the other two of the four strain gauges 100 are arranged on the side near the base portion 42a of the beam whose longitudinal direction is the Y direction so as to face each other across the load portion 42c in a plan view.
  • the pulse wave sensor 40 is used by being fixed to the subject's arm so that the load portion 42c contacts the subject's radial artery.
  • the resistance value of the resistor of the strain gauge 100 changes.
  • the pulse wave sensor 40 can detect a pulse wave based on a change in the resistance value of the resistor of the strain gauge 100 accompanying deformation of the beam portion 42b.
  • a pulse wave is output as a periodic change in voltage from a measurement circuit connected to the electrodes of the strain gauge 100, for example.
  • strain gauge 100 11 is a plan view illustrating the strain gauge according to the first embodiment;
  • FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the strain gauge according to the first embodiment, showing a cross section along line AA of FIG. 11.
  • the strain gauge 100 has a substrate 110, a resistor 130, wiring 140, electrodes 150, and a cover layer 160. As shown in FIG. In addition, in FIG. 11, only the outer edge of the cover layer 160 is shown with a dashed line for convenience. Note that the cover layer 160 can be provided as necessary.
  • the strain gauge 100 in the strain gauge 100, the side of the base material 110 on which the resistor 130 is provided is referred to as the "upper side” for convenience, and the resistor 130 is not provided. The side will be referred to as the "lower side”. Further, the surface located above each part is called “upper surface”, and the surface located below each part is called “lower surface”. However, the strain gauge 100 can also be used upside down. Also, the strain gauge 100 can be arranged at any angle. For example, in FIG. 10, the strain gauge 100 is affixed to the beam portion 42b in a state in which the top and bottom of FIG. 12 are reversed. That is, the base material 110 in FIG. 12 is attached to the lower surface of the beam portion 42b with an adhesive or the like.
  • planar view refers to viewing an object in the normal direction from the upper side to the lower side with respect to the upper surface 110a of the base material 110 .
  • planar shape refers to the shape of the object when the object is viewed in the normal direction.
  • the base material 110 is a member that serves as a base layer for forming the resistor 130 and the like.
  • the base material 110 has flexibility.
  • the thickness of the base material 110 is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the purpose of use of the strain gauge 100 or the like.
  • the thickness of the base material 110 may be about 5 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the thickness of the base material 110 should be in the range of 5 ⁇ m to 200 ⁇ m. preferable.
  • the thickness of the base material 110 is preferably 10 ⁇ m or more.
  • the substrate 110 is made of, for example, PI (polyimide) resin, epoxy resin, PEEK (polyetheretherketone) resin, PEN (polyethylene naphthalate) resin, PET (polyethylene terephthalate) resin, PPS (polyphenylene sulfide) resin, LCP (liquid crystal It is formed from an insulating resin film such as polymer) resin, polyolefin resin, or the like.
  • the film refers to a member having a thickness of about 500 ⁇ m or less and having flexibility.
  • the insulating resin film may contain fillers, impurities, and the like.
  • the base material 110 may be formed from an insulating resin film containing filler such as silica or alumina.
  • Materials other than the resin of the base material 110 include, for example, SiO 2 , ZrO 2 (including YSZ), Si, Si 2 N 3 , Al 2 O 3 (including sapphire), ZnO, perovskite ceramics (CaTiO 3 , crystalline materials such as BaTiO 3 ).
  • amorphous glass or the like may be used as the material of the base material 110 .
  • a metal such as aluminum, an aluminum alloy (duralumin), or titanium may be used. When using metal, an insulating film is provided on the base material 110 made of metal.
  • the resistor 130 is a thin film formed in a predetermined pattern on the upper side of the base material 110 .
  • the resistor 130 is a sensing part that receives strain and produces a resistance change.
  • the resistor 130 may be formed directly on the upper surface 110a of the base material 110, or may be formed on the upper surface 110a of the base material 110 via another layer.
  • the resistor 130 is shown with a dark pear-skin pattern for the sake of convenience.
  • a plurality of elongated portions are arranged in the same longitudinal direction (the X direction in the example of FIG. 11) at predetermined intervals, and the ends of the adjacent elongated portions are alternately connected to form an overall structure. It is a structure that folds in a zigzag as The longitudinal direction of the plurality of elongated portions is the grid direction, and the direction perpendicular to the grid direction is the grid width direction (the Y direction in the example of FIG. 11).
  • the X ⁇ side end of the elongated portion located closest to the Y+ side is bent in the Y+ direction and reaches one end 130e1 of the resistor 130 in the grid width direction. Also, the X-side end of the elongated portion located closest to the Y-side bends in the Y-direction and reaches the other end 130e2 of the resistor 130 in the grid direction.
  • Each termination 130e 1 and 130e 2 is electrically connected to an electrode 150 via a wire 140 .
  • the wiring 140 electrically connects the ends 130e 1 and 130e 2 of the resistor 130 in the grid width direction and each electrode 150 .
  • the resistor 130 can be made of, for example, a material containing Cr (chromium), a material containing Ni (nickel), or a material containing both Cr and Ni. That is, the resistor 130 can be made of a material containing at least one of Cr and Ni.
  • Materials containing Cr include, for example, a Cr mixed phase film.
  • Materials containing Ni include, for example, Cu—Ni (copper nickel).
  • Materials containing both Cr and Ni include, for example, Ni—Cr (nickel chromium).
  • the Cr mixed phase film is a film in which Cr, CrN, Cr 2 N and the like are mixed.
  • the Cr mixed phase film may contain unavoidable impurities such as chromium oxide.
  • the thickness of the resistor 130 is not particularly limited, and may be determined as appropriate according to the purpose of use of the strain gauge 100.
  • the thickness of the resistor 130 may be about 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the crystallinity of the crystal for example, the crystallinity of ⁇ -Cr
  • the thickness of the resistor 130 is 1 ⁇ m or less, (i) cracks in the film and (ii) warpage of the film from the base material 110 due to internal stress of the film constituting the resistor 130 are reduced. be done.
  • the width of the resistor 130 is preferably 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. Furthermore, the width of the resistor 130 is preferably 10 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the stability of gauge characteristics can be improved by using ⁇ -Cr (alpha chromium), which is a stable crystal phase, as the main component.
  • the strain gauge 100 has a gauge factor of 10 or more and a gauge factor temperature coefficient TCS and a resistance temperature coefficient TCR by making the resistor 130 mainly composed of ⁇ -Cr. can be in the range of -1000 ppm/°C to +1000 ppm/°C.
  • the "main component” means a component that accounts for 50% by weight or more of the total substance constituting the resistor.
  • the resistor 130 preferably contains 80% by weight or more of ⁇ -Cr. Furthermore, from the same point of view, it is more preferable that the resistor 130 contains 90% by weight or more of ⁇ -Cr. Note that ⁇ -Cr is Cr with a bcc structure (body-centered cubic lattice structure).
  • CrN and Cr 2 N contained in the Cr mixed phase film are preferably 20% by weight or less.
  • CrN and Cr 2 N contained in the Cr mixed phase film are 20% by weight or less, a decrease in the gauge factor of the strain gauge 100 can be suppressed.
  • the ratio of CrN and Cr 2 N in the Cr mixed phase film is preferably such that the ratio of Cr 2 N is 80% by weight or more and less than 90% by weight with respect to the total weight of CrN and Cr 2 N. . More preferably, the ratio of Cr 2 N to the total weight of CrN and Cr 2 N is 90% by weight or more and less than 95% by weight. Cr 2 N has semiconducting properties. Therefore, by setting the ratio of Cr 2 N to 90% by weight or more and less than 95% by weight, the decrease in TCR (negative TCR) becomes even more pronounced. Furthermore, by setting the ratio of Cr 2 N to 90% by weight or more and less than 95% by weight, it is possible to reduce the use of ceramics in the resistor 130 . Therefore, brittle fracture of the resistor 130 can be made difficult to occur.
  • CrN also has the advantage of being chemically stable. By including more CrN in the Cr mixed phase film, the possibility of generating unstable N can be reduced, so a stable strain gauge can be obtained.
  • “unstable N” means a trace amount of N 2 or atomic N that may exist in the Cr mixed-phase film. These unstable N may leak out of the film depending on the external environment (for example, high temperature environment). When unstable N escapes out of the film, the film stress of the Cr mixed phase film can change.
  • the wiring 140 is provided on the base material 110 .
  • the wiring 140 is electrically connected with the resistor 130 and the electrode 150 .
  • the wiring 140 is not limited to a straight line, and may have any pattern. Also, the wiring 140 can be of any width and any length. In addition, in FIG. 11, the wiring 140 is shown with a pear-skin pattern that is thinner than the resistor 130 for the sake of convenience.
  • the electrode 150 is provided on the base material 110 . Electrode 150 is electrically connected to resistor 130 via wiring 140 . The electrode 150 is wider than the wiring 140 and formed in a substantially rectangular shape in plan view. The electrodes 150 are a pair of electrodes for outputting to the outside the change in the resistance value of the resistor 130 caused by strain. A lead wire for external connection, for example, is joined to the electrode 150 . A metal layer with low resistance such as copper or a metal layer with good solderability such as gold may be laminated on the upper surface of the electrode 150 . Although the resistor 130, the wiring 140, and the electrode 150 are given different symbols for convenience, they can be integrally formed from the same material in the same process. In FIG. 11, the electrodes 150 are shown in the same pear-skin pattern as the wirings 140 for the sake of convenience.
  • the cover layer 160 is provided on the base material 110 as required.
  • the cover layer 160 is provided on the upper surface 110 a of the base material 110 so as to cover the resistors 130 and the wirings 140 and expose the electrodes 150 .
  • materials for the cover layer 160 include insulating resins such as PI resins, epoxy resins, PEEK resins, PEN resins, PET resins, PPS resins, and composite resins (eg, silicone resins and polyolefin resins).
  • the cover layer 160 may contain a filler or a pigment.
  • the thickness of the cover layer 160 is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the thickness of the cover layer 160 can be about 2 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the strain gauge 100 if a Cr mixed-phase film is used as the material of the resistor 130, it is possible to achieve high sensitivity and miniaturization.
  • the output of a conventional strain gauge was about 0.04 mV/2 V
  • a Cr mixed phase film is used as the material of the resistor 130
  • an output of 0.3 mV/2 V or more can be obtained.
  • the size of the conventional strain gauge was about 3 mm x 3 mm
  • the size (gauge length x gauge width) can be reduced to about 0.3 mm ⁇ 0.3 mm.
  • the strain gauge 100 using a Cr mixed-phase film as the material of the resistor 130 must be arranged in a narrow portion of the strain-generating body 42, and it is necessary to detect extremely minute fluctuations occurring in the radial artery. It can be used particularly preferably for the measuring device 1 . Moreover, the strain gauge 100 using a Cr mixed phase film as the material of the resistor 130 has a higher resistance than the conventional strain gauge. Therefore, when driven by a battery, power consumption can be reduced, and the battery life can be extended.
  • a method of manufacturing the strain gauge 100 will be described below.
  • the base material 110 is prepared, and a metal layer (referred to as metal layer A for convenience) is formed on the upper surface 110 a of the base material 110 .
  • the metal layer A is a layer that is finally patterned to become the resistor 130 , the wiring 140 and the electrode 150 . Therefore, the material and thickness of the metal layer A are the same as those of the resistor 130, the wiring 140, and the electrode 150 described above.
  • the metal layer A can be formed, for example, by magnetron sputtering using a raw material capable of forming the metal layer A as a target.
  • the metal layer A may be formed using a reactive sputtering method, a vapor deposition method, an arc ion plating method, a pulse laser deposition method, or the like instead of the magnetron sputtering method.
  • the metal layer A may be formed after forming a base layer on the upper surface 110a of the base material 110 .
  • a functional layer having a predetermined film thickness may be vacuum-formed by conventional sputtering.
  • a functional layer refers to a layer having a function of promoting crystal growth of at least the upper metal layer A (resistor 130).
  • the functional layer further has a function of preventing oxidation of the metal layer A due to oxygen or moisture contained in the base material 110 and/or a function of improving adhesion between the base material 110 and the metal layer A. is preferred.
  • the functional layer may also have other functions.
  • the insulating resin film forming the base material 110 may contain oxygen and moisture, and Cr may form a self-oxidized film. Therefore, especially when the metal layer A contains Cr, it is preferable to form a functional layer having a function of preventing the metal layer A from being oxidized.
  • the strain gauge 100 by providing a functional layer under the metal layer A, it is possible to promote the crystal growth of the metal layer A, and it is possible to produce the metal layer A having a stable crystal phase. As a result, in the strain gauge 100, the stability of gauge characteristics is improved. In addition, the material forming the functional layer diffuses into the metal layer A, so that the gauge characteristics of the strain gauge 100 are improved.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view (part 2) illustrating the strain gauge according to the first embodiment.
  • FIG. 13 shows the cross-sectional shape of the strain gauge 100 when the functional layer 120 is provided as a base layer for the resistor 130, the wiring 140, and the electrode 150.
  • FIG. 13 shows the cross-sectional shape of the strain gauge 100 when the functional layer 120 is provided as a base layer for the resistor 130, the wiring 140, and the electrode 150.
  • the planar shape of the functional layer 120 may be patterned to be substantially the same as the planar shape of the resistor 130, the wiring 140, and the electrode 150, for example.
  • the planar shapes of the functional layer 120, the resistor 130, the wiring 140, and the electrode 150 may not be substantially the same.
  • the functional layer 120 when the functional layer 120 is made of an insulating material, the functional layer 120 may be patterned into a shape different from the planar shape of the resistor 130 , the wiring 140 and the electrode 150 .
  • the functional layer 120 may be formed solidly in the region where the resistor 130, the wiring 140, and the electrode 150 are formed, for example.
  • the functional layer 120 may be formed all over the top surface of the substrate 110 .
  • a cover layer 160 may be formed on the upper surface 110a of the base material 110 after the resistor 130, the wiring 140, and the electrodes 150 are formed. Cover layer 160 covers resistor 130 and wiring 140 , but electrode 150 may be exposed from cover layer 160 .
  • a semi-cured thermosetting insulating resin film is laminated on the upper surface 110a of the substrate 110 so as to cover the resistor 130 and the wiring 140 and expose the electrode 150, and then the insulating resin film is laminated.
  • the cover layer 160 can be formed by heating and curing. Through the above steps, the strain gauge 100 is completed.
  • pulse wave measuring device 10 sensor section 20 base section 21 sensor placement section 21x groove 21y receiving section 22 first bending section 22x mounting section 23 second bending section 23x mounting section 30 sensor unit 40 Pulse wave sensor, 40x connection part, 41 housing, 42 straining body, 42a base part, 42b beam part, 42c load part, 42d extension part, 50 accommodation part, 50x projection part, 60 holding part, 60x opening, 70 biasing Part 80 Lid Part 80x Mark Part 90 Belt Part 91 Belt Body 92 First Connection Part 93 Second Connection Part 100 Strain Gauge 110 Base Material 110a Upper Surface 130 Resistor 130e 1 , 130e 2 termination, 140 wiring, 150 electrode, 160 cover layer

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Abstract

本脈波測定装置は、被験者に装着可能な脈波測定装置であって、ひずみゲージを有する脈波センサと、前記脈波センサが配置されたセンサ配置部と、一端が前記センサ配置部に連結された第１湾曲部と、一端が前記センサ配置部に連結された第２湾曲部と、前記第１湾曲部の他端、及び前記第２湾曲部の他端に接続された帯状体と、を有し、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部は、平面視で、前記センサ配置部を挟んで反対側に連結され、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部とは曲率が異なる。

Description

脈波測定装置
　本発明は、脈波測定装置に関する。
　心臓が血液を送り出すことに伴い発生する脈波を検出する脈波センサが知られている。一例として、外力の作用により撓み可能に支持されている起歪体となる受圧板と、その受圧板の撓みを電気信号に変換する圧電変換手段とが設けられた脈波センサが挙げられる。この脈波センサは、受圧板の可撓領域が外方に向かって凸曲面となるドーム状に形成されており、圧電変換手段として受圧板における頂部の内面に圧力検出素子を備えている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２－７８６８９号公報
　脈波センサは、微小な信号を検出する必要がある。そのため、脈波センサを用いた脈波測定装置では、測定精度を向上するために、脈波センサを被験者の橈骨動脈の近くに安定的に配置する必要がある。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、脈波センサを被験者の橈骨動脈の近くに安定的に配置可能な脈波測定装置を提供することを目的とする。
　本開示の一実施形態に係る脈波測定装置は、被験者に装着可能な脈波測定装置であって、ひずみゲージを有する脈波センサと、前記脈波センサが配置されたセンサ配置部と、一端が前記センサ配置部に連結された第１湾曲部と、一端が前記センサ配置部に連結された第２湾曲部と、前記第１湾曲部の他端、及び前記第２湾曲部の他端に接続された帯状体と、を有し、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部は、平面視で、前記センサ配置部を挟んで反対側に連結され、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部とは曲率が異なる。
　開示の技術によれば、脈波センサを被験者の橈骨動脈の近くに安定的に配置可能な脈波測定装置を提供できる。
第１実施形態に係る脈波測定装置を例示する斜視図である。 第１実施形態に係る脈波測定装置を例示する表面側斜視図である。 第１実施形態に係る脈波測定装置を例示する裏面側斜視図である。 第１実施形態に係る脈波測定装置を例示する側面図である。 センサ部の断面図である。 センサ部の分解斜視図である。 センサユニットの分解斜視図である。 第１実施形態に係る脈波センサを例示する斜視図である。 第１実施形態に係る脈波センサを例示する平面図である。 第１実施形態に係る脈波センサを例示する断面図である。 第１実施形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。 第１実施形態に係るひずみゲージを例示する断面図（その１）である。 第１実施形態に係るひずみゲージを例示する断面図（その２）である。
　以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
　〈第１実施形態〉
　［脈波測定装置１］
　図１は、第１実施形態に係る脈波測定装置を例示する斜視図であり、脈波測定装置を被験者の手首に装着した様子を示している。図２は、第１実施形態に係る脈波測定装置を例示する表面側斜視図である。図３は、第１実施形態に係る脈波測定装置を例示する裏面側斜視図である。図４は、第１実施形態に係る脈波測定装置を例示する側面図である。
　図１に示すように、脈波測定装置１は、被験者の手首に装着可能な腕時計型のウェアラブルデバイスである。脈波測定装置１は、主に、センサ部１０と、ベルト部９０とを有している。
　図２～図４を参照すると、センサ部１０は、基部２０と、脈波センサ４０とを少なくとも有している。基部２０は、センサ配置部２１と、第１湾曲部２２と、第２湾曲部２３とを有している。センサ配置部２１上には、例えば、蓋部８０が設けられている。センサ部１０の詳細な構成については後述する。
　なお、脈波測定装置１は、センサ配置部２１と、第１湾曲部２２と、第２湾曲部２３と、脈波センサ４０と、ベルト部９０とを有していれば、その他の構成は任意としてかまわない。
　基部２０において、センサ配置部２１は、脈波センサ４０が配置される部分である。第１湾曲部２２は、一端がセンサ配置部２１に連結されている。また、第２湾曲部２３は、一端がセンサ配置部２１に連結されている。第１湾曲部２２と第２湾曲部２３は、平面視で、センサ配置部２１を挟んで反対側に連結されている。なお、ここでいう平面視とは、蓋部８０の上面の法線方向（後述の図５及び図６に示すＮ方向）から視ることである。
　ベルト部９０は、センサ部１０を被験者の手首に装着するための帯状体であり、被験者の手首に外側から巻き付け可能に構成されている。ベルト部９０は、第１湾曲部２２の他端、及び第２湾曲部２３の他端に接続されている。
　ベルト部９０は、例えば、ベルト本体９１と、第１接続部９２と、第２接続部９３とを有している。ベルト本体９１は、例えば、樹脂、ゴム、布等により形成され、伸縮性を有する。第１接続部９２及び第２接続部９３は、ベルト本体９１を第１湾曲部２２及び第２湾曲部２３に接続するための部材である。第１接続部９２及び第２接続部９３は、例えば、樹脂、ゴム等により形成することができる。
　図示の例では、ベルト本体９１の一端は、第１接続部９２の一端に設けられた溝に挿入されて固定されている。第１接続部９２の他端は、第１湾曲部２２に設けられた取付部２２ｘに一軸で揺動自在に取り付けられている。また、ベルト本体９１の他端は、第２接続部９３の一端に設けられた溝に挿入されて固定されている。第２接続部９３の他端は、第２湾曲部２３に設けられた取付部２３ｘに一軸で揺動自在に取り付けられている。
　第１接続部９２及び第２接続部９３は、必要に応じて設けることができる。すなわち、ベルト部９０をベルト本体９１のみから構成し、ベルト本体９１の一端を直接第１湾曲部２２の取付部２２ｘに揺動自在に取り付け、ベルト本体９１の他端を直接第２湾曲部２３の取付部２３ｘに揺動自在に取り付けてもよい。
　ベルト本体９１は、図示の例のような連続した１つの構造体であってもよいが、複数の構造体から構成してもよい。例えば、一端が第１接続部９２に固定された第１帯状体と、一端が第２接続部９３に固定された第２帯状体とを設け、第１帯状体の他端と第２帯状体の他端とを面ファスナー等により取り外し自在に接続可能な構成としてもよい。
　第１湾曲部２２と及び第２湾曲部２３は、脈波測定装置１が被験者の手首に装着された際に、それぞれの中心が手首の中心Ｐ１（図４参照）の方向をおおよそ向くように湾曲している。第１湾曲部２２と第２湾曲部２３とは曲率が異なる。第１湾曲部２２の曲率半径は、第２湾曲部２３の曲率半径よりも大きい。言い換えれば、第１湾曲部２２の曲率は、第２湾曲部２３の曲率よりも小さい。第１湾曲部２２及び第２湾曲部２３の好適な曲率は、男性用の脈波測定装置１と女性用の脈波測定装置１で異なってもよい。例えば、第１湾曲部２２の曲率は７０～９０ｍｍ程度、第２湾曲部２３の曲率は２０～３０ｍｍ程度とすると好適である。
　また、第１湾曲部２２と第２湾曲部２３とは長さが異なる。第１湾曲部２２は、第２湾曲部２３よりも長い。第１湾曲部２２と第２湾曲部２３の長さは、図４に示す側面視において、第１湾曲部２２と第２湾曲部２３の最も中心Ｐ１に近い部分の長さで比較するものとする。例えば、第１湾曲部２２の長さは７０～９０ｍｍ程度、第２湾曲部２３の長さは８ｍｍ～１０ｍｍ程度とすると好適である。但し、第１湾曲部２２の長さと第２湾曲部２３の長さとを足した長さが、手首周囲長の半分以下であることが好ましい。
　図４に示すように、脈波測定装置１では、脈波センサ４０の中心（後述の起歪体４２の中心）を被験者の手首の中心Ｐ１からＬ１オフセットさせている。被験者の手首の中心Ｐ１の位置には個人差があるが、脈波測定装置１では、Ｌ１が１５ｍｍ～２０ｍｍ程度になるように設計されている。なお、Ｌ１は、中心Ｐ１から蓋部８０の上面の法線（後述の図５及び図６に示すＮ方向）と直交する方向のオフセット量である。
　脈波測定装置１は、例えば、脈波センサ４０が被験者の橈骨動脈の近くに配置されるように、ベルト部９０を用いて被験者の手首に装着される。脈波は、心臓が血液を送り出すことに伴い発生する血管の容積変化を波形としてとらえたもので、脈波測定装置１は、血管の容積変化をモニターすることができる。
　また、脈波測定装置１は、第１湾曲部２２と第２湾曲部２３との曲率が異なるため、脈波センサ４０の中心を被験者の手首の中心からオフセットさせた場合でも、脈波測定装置１を被験者の手首に沿って装着することが容易である。これにより、脈波センサ４０を被験者の橈骨動脈の近くに安定的に配置可能となるため、被験者の脈波を安定して測定することができる。
　また、第１湾曲部２２と第２湾曲部２３との長さが異なると、脈波測定装置１を被験者の手首に沿って装着することがさらに容易である。これにより、脈波センサ４０を被験者の橈骨動脈の近くにさらに安定的に配置可能となるため、被験者の脈波をさらに安定して測定することができる。
　図５は、センサ部の断面図である。図６は、センサ部の分解斜視図である。図７は、センサユニットの分解斜視図である。図５～図７に示すように、センサ部１０は、例えば、基部２０と、センサユニット３０と、付勢部７０と、蓋部８０とを有している。また、センサユニット３０は、例えば、脈波センサ４０と、収容部５０と、保持部６０とを有している。
　本実施形態において、便宜上、センサ部１０の蓋部８０側を「上側」と称し、基部２０側を「下側」と称する。又、各部位の上側に位置する面を「上面」と称し、各部位の下側に位置する面を「下面」と称する。ただし、センサ部１０は天地逆の状態で用いることもできる。又、センサ部１０は任意の角度で配置することもできる。又、平面視とは、蓋部８０の上面に対する上側から下側への法線方向（図５及び図６に示すＮ方向）で対象物を視ることを指すものとする。そして、平面形状とは、前記法線方向で対象物を視たときの、対象物の形状を指すものとする。
　基部２０において、センサ配置部２１は、センサユニット３０が収容される部分である。後述のように、付勢部７０はセンサユニット３０を構成する保持部６０に収容されるため、センサ配置部２１は、センサユニット３０及び付勢部７０を収容するとも言える。
　センサ部１０は、センサ配置部２１の後述の起歪体４２が露出する方向とは反対側に、例えば、蓋部８０を有する。例えば、センサユニット３０及び付勢部７０を収容したセンサ配置部２１に、付勢部７０の上方から蓋部８０が取り付けられる。蓋部８０は、例えば、ネジ等の適宜な手段によりセンサ配置部２１に取り付けてかまわない。
　蓋部８０には、目印部８０ｘが設けられてもよい。目印部８０ｘの中心は、平面視で後述の起歪体４２の中心と一致することが好ましい。目印部８０ｘは、例えば、後述の起歪体４２の負荷部４２ｃと平面視で重複し、基部４２ａと平面視で重複しない位置に設けることができる。目印部８０ｘは、例えば、蓋部８０の上面から突起する突起部である。突起部の中心に非貫通の溝や貫通孔を設けてもかまわない。平面視で後述の起歪体４２の中心と一致する中心を有する目印部８０ｘを蓋部８０の上面に設けることで、脈波測定装置１を被験者の橈骨動脈の近くに配置する際の目印として目印部８０ｘを利用することができる。
　センサ配置部２１の内側面には、センサユニット３０を基部２０に位置決めするための溝２１ｘが設けられている。図示の例では、センサ配置部２１の厚さ方向を長手方向とする３つの溝２１ｘが、センサ配置部２１の周方向に略等間隔で設けられている。ただし、センサユニット３０を基部２０に位置決めすることができれば、溝２１ｘの形状や個数は図示の例には限定されない。センサ配置部２１の内側面の下端側には、平面視で略リング状の受け部２１ｙが内側面から中心側に突起するように設けられている。受け部２１ｙは、センサユニット３０のストッパーとなる。受け部２１ｙの中心側は開口している。
　図７に示すように、脈波センサ４０は、略円筒状の部材であり、収容部５０に収容可能な大きさに形成されている。脈波センサ４０は、上面側及び下面側が塞がれている。脈波センサ４０の外側面には、ケーブル等を接続するための接続部４０ｘが設けられてもよい。脈波センサ４０は、例えば、接続部４０ｘに接続されるケーブル等を介して、外部の回路等との電気信号の送受信を有線で行うことができる。脈波センサ４０に接続部４０ｘを設けずに、外部の回路等との電気信号の送受信を無線で行う構成としてもよい。脈波センサ４０の詳細な構造については後述する。
　収容部５０は、脈波センサ４０を収容する。収容部５０は略円筒状の部材であり、上面側が塞がれ、下面側が開口している。収容部５０の外側面の上端側には、保持部６０と係合するために、収容部５０の外側面から外側に突起する複数の突起部５０ｘが設けられている。図示の例では、３つの突起部５０ｘが、収容部５０の周方向に略等間隔で設けられている。ただし、保持部６０と係合することができれば、突起部５０ｘの形状や個数は図示の例には限定されない。また、図示は省略するが、収容部５０の外側面には、脈波センサ４０の接続部４０ｘを外側に突起させるための開口が設けられている。脈波センサ４０は、収容部５０の下面側から収容部５０に収容されるが、脈波センサ４０の下面側は収容部５０から突起する。
　保持部６０は、収容部５０に収容された脈波センサ４０を保持する。保持部６０は略円筒状の部材であり、上面側及び下面側が開口している。保持部６０の外側面には、収容部５０の突起部５０ｘと係合するための開口６０ｘが、突起部５０ｘと係合可能な位置に設けられている。収容部５０の突起部５０ｘが保持部６０の開口６０ｘと係合することで、収容部５０に収容された脈波センサ４０は、保持部６０に保持される。
　保持部６０に保持された状態で、脈波センサ４０の一部及び収容部５０の一部は、保持部６０の下側に突起する。また、保持部６０に保持された状態で、収容部５０の上面は、保持部６０の最上部には達しない。すなわち、収容部５０の上面と保持部６０の内側面の一部により、凹部が形成される。この凹部に、付勢部７０が収容される。
　図５に示すように、センサユニット３０及び付勢部７０を収容したセンサ配置部２１に、付勢部７０の上方から蓋部８０が取り付けられると、付勢部７０は、脈波センサ４０をＮ方向に付勢することができる。なお、センサユニット３０の保持部６０は、センサ配置部２１に固定される。そのため、付勢部７０による付勢により、脈波センサ４０及び収容部５０が一体となって移動する。言い換えれば、脈波センサ４０及び収容部５０は、センサ配置部２１の軸方向（図５のＮ方向）に移動可能な状態で、センサ配置部２１に保持されている。
　すなわち、付勢部７０は、脈波測定装置１が被験者に装着されたときに、脈波センサ４０を被験者側に付勢することができる。付勢部７０は、例えば、コイルばねであるが、板ばね等であってもよい。付勢部７０は、例えば、金属や樹脂やゴム等により形成できる。なお、付勢部７０は、電動モータを利用したエアーポンプ等であってもよい。
　付勢部７０がコイルばねである場合、付勢部７０は円錐形のコイルばねであることが好ましい。付勢部７０が円錐形のコイルばねである場合、円筒形のコイルばねである場合に比べて圧縮した際の高さを低くできるため、センサ配置部２１の低背化が可能である。付勢部７０が円錐形のコイルばねである場合、付勢部７０を安定して配置するために、円錐形のコイルバネのコイル径が小さい部分を蓋部８０側に向けて配置することが好ましい。
　このように、脈波測定装置１のセンサ部１０は、付勢部７０により脈波センサ４０を被験者側に付勢し、被験者の橈骨動脈に適度な値の初圧をかけることができる付勢機構を有している。その結果、脈波測定装置１では、被験者と脈波センサ４０との良好な密着性が得られ、脈波の測定精度を向上できる。
　［脈波センサ４０］
　図８は、第１実施形態に係る脈波センサを例示する斜視図である。図９は、第１実施形態に係る脈波センサを例示する平面図である。図１０は、第１実施形態に係る脈波センサを例示する断面図であり、図９のＡ－Ａ線に沿う断面を示している。なお、図８～図１０は、図５～図７とは視る方向が異なっており、図５～図７における脈波センサ４０の下面は、図８～図１０では上面となる。
　図８～図１０を参照すると、脈波センサ４０は、筐体４１と、起歪体４２と、ひずみゲージ１００とを有している。図８～図１０に加えて図４等を参照すると、脈波センサ４０は、起歪体４２が基部２０のセンサ配置部２１から露出して被験者に接触可能な状態で、保持部６０に保持されている。
　脈波センサ４０は、基部２０のセンサ配置部２１から被験者側に突出していることが好ましい。脈波センサ４０がセンサ配置部２１から被験者側に突出する場合、突出量は３ｍｍ～７ｍｍ程度とすることが好ましい。この場合、例えば、付勢部７０によるばね定数を０．３３Ｎ／ｍｍとすると、被験者に１００ｇ程度の荷重をかけることができる。これにより、被験者と脈波センサ４０との良好な密着性が得られ、脈波の測定精度を向上できる。
　このように、脈波センサ４０は、後述のひずみゲージ１００が配置された起歪体４２を備えている。そして、脈波センサ４０は、センサ配置部２１の内側に少なくとも一部が入り込んでセンサ配置部２１の軸方向に移動可能に保持され、起歪体４２がセンサ配置部２１から露出して被験者に接触可能である。また、脈波センサ４０がセンサ配置部２１よりも被験者側に突出することにより、被験者の橈骨動脈に適度な値の初圧をかけることができる。
　起歪体４２は、基部４２ａと、梁部４２ｂと、負荷部４２ｃと、延伸部４２ｄとを有している。起歪体４２は、例えば、平面視で４回対称の形状である。起歪体４２の材料としては、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、銅、及びアルミニウム等を用いることができる。起歪体４２は例えば平板状であり、各構成要素は、例えばプレス加工法等により一体に形成されている。起歪体４２は、平坦であってもよいし、被験者側が凸となるようにドーム状等に突起した形状であってもよい。負荷部４２ｃを除く起歪体４２の厚さｔは、例えば、一定である。厚さｔは、例えば、０．０１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下である。
　なお、図８～図１０における脈波センサ４０の説明では、便宜上、起歪体４２の負荷部４２ｃが設けられている側を上側又は一方の側、負荷部４２ｃが設けられていない側を下側又は他方の側とする。又、各部位の負荷部４２ｃが設けられている側の面を一方の面又は上面、負荷部４２ｃが設けられていない側の面を他方の面又は下面とする。但し、脈波センサ４０は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置できる。又、平面視とは対象物を起歪体４２の上面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を起歪体４２の上面の法線方向から視た形状を指すものとする。
　脈波センサ４０において、筐体４１は起歪体４２を保持する部分である。筐体４１は円筒状であって、下面側が塞がれ上面側が開口されている。筐体４１は、例えば、金属や樹脂等から形成できる。筐体４１の上面側の開口を塞ぐように、略円板状の起歪体４２が接着剤等により固定されている。起歪体４２は、ひずみゲージ１００が配置されており、脈波を検出する部分である。
　起歪体４２において、基部４２ａは、図８及び図９で示す円形の破線よりも外側の円形枠状（リング状）の領域である。なお、円形の破線よりも内側の領域を円形開口部と称する場合がある。つまり、起歪体４２の基部４２ａは、円形開口部を備えている。基部４２ａの幅ｗ１は、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。基部４２ａの内径ｄ（すなわち、円形開口部の直径）は、例えば、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。
　梁部４２ｂは、基部４２ａの内側を橋渡しするように設けられている。梁部４２ｂは、例えば、平面視で十字状に交差する２本の梁を有し、２本の梁の交差する領域は円形開口部の中心を含む。図９の例では、十字を構成する１本の梁がＸ方向を長手方向とし、十字を構成する他の１本の梁がＹ方向を長手方向とし、両者は直交している。直交する２本の梁の各々は、基部４２ａの内径ｄ（円形開口部の直径）より内側にあり、かつ可能な限り長いことが好ましい。つまり、各々の梁の長さは、円形開口部の直径と略等しいことが好ましい。梁部４２ｂを構成する各々の梁において、交差する領域以外の幅ｗ２は一定であり、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。幅ｗ２が一定であることは必須ではないが、幅ｗ２を一定とすることで、ひずみをリニアに検出するできる点で好ましい。
　負荷部４２ｃは、梁部４２ｂに設けられている。負荷部４２ｃは、例えば、梁部４２ｂを構成する２本の梁の交差する領域に設けられる。負荷部４２ｃは、梁部４２ｂの上面から突起している。梁部４２ｂの上面を基準とする負荷部４２ｃの突起量は、例えば、０．１ｍｍ程度である。梁部４２ｂは可撓性を有しており、負荷部４２ｃに負荷が加わると弾性変形する。
　４つの延伸部４２ｄは、平面視で基部４２ａの内側から梁部４２ｂの方向に延伸する扇形の部分である。各々の延伸部４２ｄと梁部４２ｂとの間には、１ｍｍ程度の隙間が設けられている。なお、当該隙間を例えば０．０５～０．２ｍｍ程度とした場合には、外部から筐体４１内部へのコンタミ侵入を防止することが可能である。延伸部４２ｄは、脈波センサ４０のセンシングには寄与しないため、設けなくてもよい。脈波センサ４０は、外部との電気信号の入出力を行うシールドケーブルやフレキシブル基板等（図示せず）を有している。
　ひずみゲージ１００は、起歪体４２に設けられている。ひずみゲージ１００は、例えば、梁部４２ｂの下面側に設けることができる。梁部４２ｂは平板状であるため、ひずみゲージを容易に貼り付けることができる。ひずみゲージ１００は、１個以上設ければよいが、本実施形態では、４つのひずみゲージ１００を設けている。４つのひずみゲージ１００を設けることで、フルブリッジにより、ひずみを検出することができる。
　４つのひずみゲージ１００のうちの２つは、Ｘ方向を長手方向とする梁の負荷部４２ｃに近い側（円形開口部の中心側）に、平面視で負荷部４２ｃを挟んで対向するように配置されている。４つのひずみゲージ１００のうちの他の２つは、Ｙ方向を長手方向とする梁の基部４２ａに近い側に、平面視で負荷部４２ｃを挟んで対向するように配置されている。このような配置により、圧縮力と引張力を有効に検出してフルブリッジにより大きな出力を得ることができる。
　脈波センサ４０は、負荷部４２ｃが被験者の橈骨動脈に当たるように被験者の腕に固定して使用される。被験者の脈波に応じて負荷部４２ｃに負荷が加わって梁部４２ｂが弾性変形すると、ひずみゲージ１００の抵抗体の抵抗値が変化する。脈波センサ４０は、梁部４２ｂの変形に伴なうひずみゲージ１００の抵抗体の抵抗値の変化に基づいて脈波を検出できる。脈波は、例えば、ひずみゲージ１００の電極と接続された測定回路から、周期的な電圧の変化として出力される。
　［ひずみゲージ１００］
　図１１は、第１実施形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。図１２は、第１実施形態に係るひずみゲージを例示する断面図であり、図１１のＡ－Ａ線に沿う断面を示している。図１１及び図１２を参照すると、ひずみゲージ１００は、基材１１０と、抵抗体１３０と、配線１４０と、電極１５０と、カバー層１６０とを有している。なお、図１１では、便宜上、カバー層１６０の外縁のみを破線で示している。なお、カバー層１６０は、必要に応じて設けることができる。
　なお、図１１及び図１２におけるひずみゲージ１００の説明では、便宜上、ひずみゲージ１００において、基材１１０の抵抗体１３０が設けられている側を「上側」と称し、抵抗体１３０が設けられていない側を「下側」と称する。又、各部位の上側に位置する面を「上面」と称し、各部位の下側に位置する面を「下面」と称する。ただし、ひずみゲージ１００は天地逆の状態で用いることもできる。又、ひずみゲージ１００は任意の角度で配置することもできる。例えば、図１０では、ひずみゲージ１００は、図１２とは上下が反転した状態で梁部４２ｂに貼り付けられる。つまり、図１２の基材１１０が接着剤等で梁部４２ｂの下面に貼り付けられる。又、平面視とは、基材１１０の上面１１０ａに対する上側から下側への法線方向で対象物を視ることを指すものとする。そして、平面形状とは、前記法線方向で対象物を視たときの、対象物の形状を指すものとする。
　基材１１０は、抵抗体１３０等を形成するためのベース層となる部材である。基材１１０は可撓性を有する。基材１１０の厚さは特に限定されず、ひずみゲージ１００の使用目的等に応じて適宜決定されてよい。例えば、基材１１０の厚さは５μｍ～５００μｍ程度であってよい。なお、起歪体４２の外面から受感部へのひずみの伝達性、および、環境変化に対する寸法安定性の観点から考えると、基材１１０の厚さは５μｍ～２００μｍの範囲内であることが好ましい。また、絶縁性の観点から考えると、基材１１０の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。
　基材１１０は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＬＣＰ（液晶ポリマー）樹脂、ポリオレフィン樹脂等の絶縁樹脂フィルムから形成される。なお、フィルムとは、厚さが５００μｍ以下程度であり、かつ可撓性を有する部材を指す。
　基材１１０が絶縁樹脂フィルムから形成される場合、当該絶縁樹脂フィルムには、フィラーや不純物等が含まれていてもよい。例えば、基材１１０は、シリカやアルミナ等のフィラーを含有する絶縁樹脂フィルムから形成されてもよい。
　基材１１０の樹脂以外の材料としては、例えば、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２（ＹＳＺも含む）、Ｓｉ、Ｓｉ２Ｎ３、Ａｌ２Ｏ３（サファイヤも含む）、ＺｎＯ、ペロブスカイト系セラミックス（ＣａＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３）等の結晶性材料が挙げられる。又、前述の結晶性材料以外に非晶質のガラス等を基材１１０の材料としてもよい。又、基材１１０の材料として、アルミニウム、アルミニウム合金（ジュラルミン）、チタン等の金属を用いてもよい。金属を用いる場合、金属製の基材１１０上に絶縁膜が設けられる。
　抵抗体１３０は、基材１１０の上側に所定のパターンで形成された薄膜である。ひずみゲージ１００において、抵抗体１３０は、ひずみを受けて抵抗変化を生じる受感部である。抵抗体１３０は、基材１１０の上面１１０ａに直接形成されてもよいし、基材１１０の上面１１０ａに他の層を介して形成されてもよい。なお、図１１では、便宜上、抵抗体１３０を濃い梨地模様で示している。
　抵抗体１３０は、複数の細長状部が長手方向を同一方向（図１１の例ではＸ方向）に向けて所定間隔で配置され、隣接する細長状部の端部が互い違いに連結されて、全体としてジグザグに折り返す構造である。複数の細長状部の長手方向がグリッド方向となり、グリッド方向と垂直な方向がグリッド幅方向（図１１の例ではＹ方向）となる。
　抵抗体１３０において、最もＹ＋側に位置する細長状部のＸ－側の端部は、Ｙ＋方向に屈曲し、抵抗体１３０のグリッド幅方向の一方の終端１３０ｅ１に達する。また、最もＹ－側に位置する細長状部のＸ－側の端部は、Ｙ－方向に屈曲し、抵抗体１３０のグリッド方向の他方の終端１３０ｅ２に達する。各々の終端１３０ｅ１及び１３０ｅ２は、配線１４０を介して、電極１５０と電気的に接続されている。言い換えれば、配線１４０は、抵抗体１３０のグリッド幅方向の各々の終端１３０ｅ１及び１３０ｅ２と各々の電極１５０とを電気的に接続している。
　抵抗体１３０は、例えば、Ｃｒ（クロム）を含む材料、Ｎｉ（ニッケル）を含む材料、又はＣｒとＮｉの両方を含む材料から形成することができる。すなわち、抵抗体１３０は、ＣｒとＮｉの少なくとも一方を含む材料から形成することができる。Ｃｒを含む材料としては、例えば、Ｃｒ混相膜が挙げられる。Ｎｉを含む材料としては、例えば、Ｃｕ－Ｎｉ（銅ニッケル）が挙げられる。ＣｒとＮｉの両方を含む材料としては、例えば、Ｎｉ－Ｃｒ（ニッケルクロム）が挙げられる。
　ここで、Ｃｒ混相膜とは、Ｃｒ、ＣｒＮ、及びＣｒ２Ｎ等が混相した膜である。Ｃｒ混相膜は、酸化クロム等の不可避不純物を含んでいてもよい。
　抵抗体１３０の厚さは特に限定されず、ひずみゲージ１００の使用目的等に応じて適宜決定されてよい。例えば、抵抗体１３０の厚さは０．０５μｍ～２μｍ程度であってよい。特に、抵抗体１３０の厚さが０．１μｍ以上である場合、抵抗体１３０を構成する結晶の結晶性（例えば、α－Ｃｒの結晶性）が向上する。また、抵抗体１３０の厚さが１μｍ以下である場合、抵抗体１３０を構成する膜の内部応力に起因する、（i）膜のクラックおよび（ii）膜の基材１１０からの反りが、低減される。
　横感度を生じ難くすることと、断線対策とを考慮すると、抵抗体１３０の幅は１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。更に言えば、抵抗体１３０の幅は１０μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であるとより好ましい。
　例えば、抵抗体１３０がＣｒ混相膜である場合、安定な結晶相であるα－Ｃｒ（アルファクロム）を主成分とすることで、ゲージ特性の安定性を向上させることができる。又例えば、抵抗体１３０がＣｒ混相膜である場合、抵抗体１３０がα－Ｃｒを主成分とすることで、ひずみゲージ１００のゲージ率を１０以上、かつゲージ率温度係数ＴＣＳ及び抵抗温度係数ＴＣＲを－１０００ｐｐｍ／℃～＋１０００ｐｐｍ／℃の範囲内とすることができる。ここで、「主成分」とは、抵抗体を構成する全物質の５０重量％以上を占める成分のことを意味する。ゲージ特性を向上させるという観点から考えると、抵抗体１３０はα－Ｃｒを８０重量％以上含むことが好ましい。更に言えば、同観点から考えると、抵抗体１３０はα－Ｃｒを９０重量％以上含むことがより好ましい。なお、α－Ｃｒは、ｂｃｃ構造（体心立方格子構造）のＣｒである。
　又、抵抗体１３０がＣｒ混相膜である場合、Ｃｒ混相膜に含まれるＣｒＮ及びＣｒ２Ｎは２０重量％以下であることが好ましい。Ｃｒ混相膜に含まれるＣｒＮ及びＣｒ２Ｎが２０重量％以下であることで、ひずみゲージ１００のゲージ率の低下を抑制することができる。
　又、Ｃｒ混相膜におけるＣｒＮとＣｒ２Ｎとの比率は、ＣｒＮとＣｒ２Ｎの重量の合計に対し、Ｃｒ２Ｎの割合が８０重量％以上９０重量％未満となるようにすることが好ましい。更に言えば、同比率は、ＣｒＮとＣｒ２Ｎの重量の合計に対し、Ｃｒ２Ｎの割合が９０重量％以上９５重量％未満となるようにすることがより好ましい。Ｃｒ２Ｎは半導体的な性質を有する。そのため、前述のＣｒ２Ｎの割合を９０重量％以上９５重量％未満とすることで、ＴＣＲの低下（負のＴＣＲ）が一層顕著となる。更に、前述のＣｒ２Ｎの割合を９０重量％以上９５重量％未満とすることで抵抗体１３０のセラミックス化を低減することができる。したがってため、抵抗体１３０の脆性破壊が起こりにくくすることができる。
　一方で、ＣｒＮは化学的に安定であるという利点も有する。Ｃｒ混相膜にＣｒＮをより多く含むことで、不安定なＮが発生する可能性を低減することができるため、安定なひずみゲージを得ることができる。ここで「不安定なＮ」とは、Ｃｒ混相膜の膜中に存在し得る、微量のＮ２もしくは原子状のＮのことを意味する。これらの不安定なＮは、外的環境（例えば高温環境）によっては膜外へ抜け出ることがある。不安定なＮが膜外へ抜け出るときに、Ｃｒ混相膜の膜応力が変化し得る。
　配線１４０は、基材１１０上に設けられている。配線１４０は、抵抗体１３０及び電極１５０と電気的に接続されている。配線１４０は、直線状には限定されず、任意のパターンとすることができる。また、配線１４０は、任意の幅及び任意の長さとすることができる。なお、図１１では、便宜上、配線１４０を抵抗体１３０よりも薄い梨地模様で示している。
　電極１５０は、基材１１０上に設けられている。電極１５０は、配線１４０を介して抵抗体１３０と電気的に接続されている。電極１５０は、平面視において、配線１４０よりも拡幅して略矩形状に形成されている。電極１５０は、ひずみにより生じる抵抗体１３０の抵抗値の変化を外部に出力するための一対の電極である。電極１５０には、例えば外部接続用のリード線等が接合される。電極１５０の上面に、銅等の抵抗の低い金属層、または、金等のはんだ付け性が良好な金属層を積層してもよい。抵抗体１３０と配線１４０と電極１５０とは便宜上別符号としているが、両者は同一工程において同一材料により一体に形成することができる。なお、図１１では、便宜上、電極１５０を配線１４０と同じ梨地模様で示している。
　カバー層１６０は、必要に応じて、基材１１０上に設けられる。カバー層１６０は、基材１１０の上面１１０ａに、抵抗体１３０及び配線１４０を被覆し電極１５０を露出するように設けられる。カバー層１６０の材料としては、例えば、ＰＩ樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＮ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、複合樹脂（例えば、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂）等の絶縁樹脂が挙げられる。なお、カバー層１６０は、フィラーや顔料を含有しても構わない。カバー層１６０の厚さは、特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、カバー層１６０の厚さは２μｍ～３０μｍ程度とすることができる。カバー層１６０を設けることで、抵抗体１３０に機械的な損傷等が生じることを抑制することができる。又、カバー層１６０を設けることで、抵抗体１３０を湿気等から保護することができる。
　ひずみゲージ１００において、抵抗体１３０の材料としてＣｒ混相膜を用いた場合、高感度化かつ、小型化を実現することができる。例えば、従来のひずみゲージの出力が０．０４ｍＶ／２Ｖ程度であったのに対して、抵抗体１３０の材料としてＣｒ混相膜を用いた場合は０．３ｍＶ／２Ｖ以上の出力を得ることができる。また、従来のひずみゲージの大きさ（ゲージ長×ゲージ幅）が３ｍｍ×３ｍｍ程度であったのに対して、抵抗体１３０の材料としてＣｒ混相膜を用いた場合の大きさ（ゲージ長×ゲージ幅）は０．３ｍｍ×０．３ｍｍ程度に小型化することができる。
　したがって、抵抗体１３０の材料としてＣｒ混相膜を用いたひずみゲージ１００は、起歪体４２の狭い部位に配置する必要があり、かつ橈骨動脈に発生する極めて微小な変動の検出が必要な脈波測定装置１に特に好適に用いることができる。また、抵抗体１３０の材料としてＣｒ混相膜を用いたひずみゲージ１００は、従来のひずみゲージよりも高抵抗である。したがって、電池で駆動する場合に、低消費電力化が可能となるため、電池寿命を長くすることができる。
　［ひずみゲージの製造方法］
　以下、ひずみゲージ１００の製造方法について説明する。ひずみゲージ１００を製造するためには、まず、基材１１０を準備し、基材１１０の上面１１０ａに金属層（便宜上、金属層Ａとする）を形成する。金属層Ａは、最終的にパターニングされて抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０となる層である。従って、金属層Ａの材料や厚さは、前述の抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０の材料や厚さと同様である。
　金属層Ａは、例えば、金属層Ａを形成可能な原料をターゲットとしたマグネトロンスパッタ法により成膜することができる。金属層Ａは、マグネトロンスパッタ法に代えて、反応性スパッタ法、蒸着法、アークイオンプレーティング法、またはパルスレーザー堆積法等を用いて成膜されてもよい。
　なお、基材１１０の上面１１０ａに下地層を形成してから金属層Ａを形成してもよい。例えば、基材１１０の上面１１０ａに、所定の膜厚の機能層をコンベンショナルスパッタ法により真空成膜してもよい。このように下地層を設けることによって、ひずみゲージ１００のゲージ特性を安定化させることができる。
　本願において、機能層とは、少なくとも上層である金属層Ａ（抵抗体１３０）の結晶成長を促進する機能を有する層を指す。機能層は、更に、基材１１０に含まれる酸素または水分による金属層Ａの酸化を防止する機能、および／または、基材１１０と金属層Ａとの密着性を向上する機能を備えていることが好ましい。機能層は、更に、他の機能を備えていてもよい。
　基材１１０を構成する絶縁樹脂フィルムは酸素や水分を含むことがあり、また、Ｃｒは自己酸化膜を形成することがある。そのため、特に金属層ＡがＣｒを含む場合、金属層Ａの酸化を防止する機能を有する機能層を成膜することが好ましい。
　このように、金属層Ａの下層に機能層を設けることにより、金属層Ａの結晶成長を促進可能となり、安定な結晶相からなる金属層Ａを作製することができる。その結果、ひずみゲージ１００において、ゲージ特性の安定性が向上する。又、機能層を構成する材料が金属層Ａに拡散することにより、ひずみゲージ１００において、ゲージ特性が向上する。
　図１３は、第１実施形態に係るひずみゲージを例示する断面図（その２）である。図１３は、抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０の下地層として機能層１２０を設けた場合のひずみゲージ１００の断面形状を示している。
　機能層１２０の平面形状は、例えば抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０の平面形状と略同一にパターニングされてよい。しかしながら、機能層１２０と抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０との平面形状は略同一でなくてもよい。例えば、機能層１２０が絶縁材料から形成される場合には、機能層１２０を抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０の平面形状と異なる形状にパターニングしてもよい。この場合、機能層１２０は例えば抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０が形成されている領域にベタ状に形成されてもよい。或いは、機能層１２０は、基材１１０の上面全体にベタ状に形成されてもよい。
　次に、フォトリソグラフィによって金属層Ａをパターニングすることで、図１１に示す平面形状の抵抗体１３０、２つの配線１４０、及び２つの電極１５０を形成する。
　抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０を形成した後、基材１１０の上面１１０ａにカバー層１６０を形成してもよい。カバー層１６０は抵抗体１３０及び配線１４０を被覆するが、電極１５０はカバー層１６０から露出していてよい。例えば、基材１１０の上面１１０ａに、抵抗体１３０及び配線１４０を被覆し電極１５０を露出するように、半硬化状態の熱硬化性の絶縁樹脂フィルムをラミネートして、その後に当該絶縁樹脂フィルムを加熱して硬化させることにより、カバー層１６０を形成することができる。以上の工程により、ひずみゲージ１００が完成する。
　以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
　本国際出願は２０２１年１２月９日に出願した日本国特許出願２０２１－１９９９６３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０２１－１９９９６３号の全内容を本国際出願に援用する。
　１　脈波測定装置、１０　センサ部、２０　基部、２１　センサ配置部、２１ｘ　溝、２１ｙ　受け部、２２　第１湾曲部、２２ｘ　取付部、２３　第２湾曲部、２３ｘ　取付部、３０　センサユニット、４０　脈波センサ、４０ｘ　接続部、４１　筐体、４２　起歪体、４２ａ　基部、４２ｂ　梁部、４２ｃ　負荷部、４２ｄ　延伸部、５０　収容部、５０ｘ　突起部、６０　保持部、６０ｘ　開口、７０　付勢部、８０　蓋部、８０ｘ　目印部、９０　ベルト部、９１　ベルト本体、９２　第１接続部、９３　第２接続部、１００　ひずみゲージ、１１０　基材、１１０ａ　上面、１３０　抵抗体、１３０ｅ１，１３０ｅ２　終端、１４０　配線、１５０　電極、１６０　カバー層

Claims (13)

  1. 　被験者に装着可能な脈波測定装置であって、
    　ひずみゲージを有する脈波センサと、
    　前記脈波センサが配置されたセンサ配置部と、
    　一端が前記センサ配置部に連結された第１湾曲部と、
    　一端が前記センサ配置部に連結された第２湾曲部と、
    　前記第１湾曲部の他端、及び前記第２湾曲部の他端に接続された帯状体と、を有し、
    　前記第１湾曲部と前記第２湾曲部は、平面視で、前記センサ配置部を挟んで反対側に連結され、
    　前記第１湾曲部と前記第２湾曲部とは曲率が異なる、脈波測定装置。
  2. 　前記第１湾曲部と前記第２湾曲部とは長さが異なる、請求項１に記載の脈波測定装置。
  3. 　前記脈波センサを前記被験者側に付勢する付勢部を有する、請求項１又は２に記載の脈波測定装置。
  4. 　前記付勢部はコイルばねである、請求項３に記載の脈波測定装置。
  5. 　前記付勢部は円錐形のコイルばねである、請求項４に記載の脈波測定装置。
  6. 　前記帯状体は、伸縮性を有する請求項１乃至５の何れか一項に記載の脈波測定装置。
  7. 　前記脈波センサは、前記ひずみゲージが配置された起歪体を備え、前記センサ配置部の内側に少なくとも一部が入り込んで前記センサ配置部の軸方向に移動可能に保持され、前記起歪体が前記センサ配置部から露出して前記被験者に接触可能である、請求項１乃至６の何れか一項に記載の脈波測定装置。
  8. 　前記センサ配置部の前記起歪体が露出する方向とは反対側に蓋部を有し、
    　前記蓋部には、平面視で前記起歪体の中心と一致する目印部が設けられている、請求項７に記載の脈波測定装置。
  9. 　前記起歪体は、
    　円形開口部を備えた基部と、
    　前記基部の内側を橋渡しする梁部と、
    　前記梁部に設けられた負荷部と、を有し、
    　前記起歪体の変形に伴なう前記ひずみゲージの抵抗値の変化に基づいて脈波を検出する、請求項７又は８に記載の脈波測定装置。
  10. 　前記梁部は、平面視で十字状に交差する２本の梁を有し、
    　前記梁の交差する領域は、前記円形開口部の中心を含み、
    　前記梁の交差する領域に、前記負荷部が設けられている、請求項９に記載の脈波測定装置。
  11. 　前記ひずみゲージを４つ備え、
    　４つの前記ひずみゲージのうちの２つは、第１方向を長手方向とする前記梁の前記負荷部に近い側に、平面視で前記負荷部を挟んで対向するように配置され、
    　４つの前記ひずみゲージのうちの他の２つは、前記第１方向と直交する第２方向を長手方向とする前記梁の前記基部に近い側に、平面視で前記負荷部を挟んで対向するように配置されている、請求項１０に記載の脈波測定装置。
  12. 　前記脈波センサは、前記センサ配置部よりも前記被験者側に突出する、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の脈波測定装置。
  13. 　前記ひずみゲージは、Ｃｒ混相膜から形成された抵抗体を有する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の脈波測定装置。
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