JP6597083B2 - 脈波検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、脈波検出装置に関する。

手首の橈骨動脈等の動脈が通る生体部位に圧力センサを直接接触させた状態で、このセンサにより検出される情報を用いて脈拍や血圧等の生体情報を測定することのできる生体情報測定装置が知られている（例えば特許文献１、２参照）。

特許文献１には、手首に装着した状態で、手の甲側に巻きつけられる筐体部分をＳ字状にすることで、装着時に尺骨を避けて、装置の手首への装着状態を安定して維持させることのできる生体情報測定装置が記載されている。

また、特許文献１は、生体情報測定装置の筐体の手の甲側に巻きつけられる部分をＳ字状にする代わりに、筐体を補助ベルトによって手首に固定する構成も開示している。

特許文献２には、圧力センサ部分だけが手先側に突出した筐体を有し、この筐体をベルトによって手首に固定する生体情報測定装置が記載されている。

特開２００８−１６８０５４号公報 実開平０４−５１９０７号公報

特許文献１に記載された補助ベルトを用いて手首への装着を行う生体情報測定装置は、圧力センサを搭載する筐体が手首の周方向（以下、円周方向ともいう）において略一様の幅となっている。圧力センサは、圧脈波の検出精度を考えると、手首の付け根にある皮線になるべく近づけた状態にするのが好ましい。

特許文献１の補助ベルトを用いた構成では、圧力センサを皮線に可能な限り近づけると、手の甲側の手首の根元部分を筐体が覆うことになる。このため、筐体によって手首を手の甲側に引き上げる動作が阻害されてしまい、装置を装着しているときに動きが制限されてしまう。

特許文献１には、補助ベルトを用いることなく、手首に装着した状態で、手の甲側に巻きつけられる筐体部分をＳ字状にする構成も記載されている。この構成でも、手の甲側の右端において、手首の根元部分が筐体に覆われるため、筐体によって手首を手の甲側に引き上げる動作が阻害される可能性がある。

圧力センサを収容する筐体に伸縮性の高いものを採用すれば、手首の動きが制限されるのを防ぐことはできる。しかし、これでは、装置を手首に固定した後に、筐体の伸縮が原因で圧力センサ部分の位置にずれが生じる可能性があり、精度よく圧脈波を測定することが難しい。

特許文献２の生体情報測定装置は、圧力センサを搭載する筐体が手の平側にしか存在しない構成である。このため、上述した課題は生じない。

ここでは圧力センサによって圧脈波を検出する装置について述べたが、例えば光電センサによって容積脈波を検出する装置についても同様の課題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、手首に装着した状態での手の動きが阻害されるのを防ぐことができ、かつ、精度よく脈波を検出することのできる脈波検出装置を提供することを目的とする。

本発明の脈波検出装置は、手首に装着して用いられる脈波検出装置であって、被測定者の橈骨動脈から脈波を検出する脈波検出センサを収容し、手首の円周方向に沿って巻き付け可能に構成された筐体と、前記筐体を手首に固定するための前記筐体よりも剛性の低いバンドと、を備え、前記筐体は、前記バンドによって手首に装着された装着状態において、手の甲側に巻き付けられる甲側部と、手のひら側に巻き付けられる手のひら側部と、を有し、前記装着状態で、前記円周方向に直交する方向において被測定者の手側にある前記筐体の端部である手側端部のうち、前記甲側部を構成する部分の前記直交する方向における位置は、前記手のひら側部を構成する部分のうち最も被測定者の手側にある部分の前記直交する方向における位置よりも被測定者の腕側にあるものである。

本発明によれば、手首に装着した状態での手の動きが阻害されるのを防ぐことができ、かつ、精度よく脈波を検出することのできる脈波検出装置を提供することができる。

本発明の一実施形態を説明するための生体情報測定装置１００の外観構成を示す模式図である。 図１に示す生体情報測定装置１００における筐体２０の手首の円周方向Ｘでの展開図である。 生体情報測定装置１００の手首への装着方法を説明するための図である。 生体情報測定装置１００の手首への装着方法を説明するための図である。 図２に示す生体情報測定装置１００の変形例である生体情報測定装置１００Ａの筐体２０の手首の円周方向Ｘでの展開図である。 図２に示す生体情報測定装置１００の変形例である生体情報測定装置１００Ｂの筐体２０の手首の円周方向Ｘでの展開図である。 生体情報測定装置１００の変形例である生体情報測定装置１００Ｃの筐体２０の展開図である。 生体情報測定装置１００の変形例である生体情報測定装置１００Ｄの筐体２０の展開図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態を説明するための生体情報測定装置１００の外観構成を示す模式図である。生体情報測定装置１００は、被測定者の手首に装着して用いられるものである。

図１には、被測定者の左の手首Ｈを示しており、図中の手前側が被測定者の手が存在する方向である。また、図中の上側が手のひらの向いている方向である。手首Ｈ内には、橈骨Ｔと、尺骨Ｓと、橈骨動脈ＴＤとを図示している。

生体情報測定装置１００は、被測定者の手首Ｈの橈骨Ｔに沿う橈骨動脈ＴＤから脈波（圧脈波又は容積脈波）を検出する脈波検出部１０を有し、脈波検出部１０によって検出される脈波に基づいて血圧値や脈拍数等の生体情報を測定するものである。

脈波検出部１０は公知の構成を採用することができる。例えば、脈波検出部１０は、圧力センサとこれを皮膚に押し当てる機構を有し、圧力センサによって圧脈波を検出する。または、脈波検出部１０は、光電センサを有し、光電センサによって検出された信号から容積脈波を検出する。圧力センサと光電センサは脈波検出センサを構成する。

生体情報測定装置１００は、脈波検出部１０と、脈波検出部１０によって検出される脈波に基づいて血圧値や脈拍数等の生体情報を演算する図示しない生体情報演算部を収容する筐体２０を備える。

生体情報測定装置１００は、脈波検出部１０を少なくとも有するものであればよく、脈波検出装置として機能する。例えば、生体情報演算部は、生体情報測定装置１００とは別の機器に設けられるものであってもよい。

筐体２０は、手首Ｈの円周方向に沿って巻き付け可能に構成されており、手首Ｈの尺骨Ｓ側が開放された略Ｕ字状の筐体である。筐体２０は、手首Ｈの円周方向における両端部間が尺骨Ｓを覆わない構成になっている。

筐体２０は、脈波検出部１０を収容する筐体１と、筐体１と連結された筐体２とから構成されている。筐体２は、接着、溶着等の固着によって筐体１に連結されたり、連結ピンによって筐体１に着脱自在に連結されたりしている。

筐体１は、生体情報測定装置１００の手首Ｈへの装着状態において、脈波検出部１０の橈骨動脈ＴＤに対する位置を安定させるため、また、精密素子を含む脈波検出部１０を保護するために、剛性の高い第一の剛性の部材を主体に構成されている。第一の剛性の部材としては、例えば、樹脂や金属が用いられる。

筐体２は、一部又は全部が第一の剛性よりも低い第二の剛性の部材により構成されている。例えば、筐体２は、外周面（手首Ｈと対向する面の反対側の面）から所定の厚みまでは第二の剛性の部材により構成され、それ以外の部分は第一の剛性の部材により構成されている。

このように、筐体１よりも剛性の低い部材を筐体２の外周面に用いることで、筐体２を手首Ｈの形状に合わせて変形させることを容易にしている。第二の剛性の部材は、例えば、弾性部材や形状記憶合金等が用いられる。

なお、脈波検出部１０を収容する筐体２０は、図１では筐体１と筐体２に分けているが、同一材料で構成された１つの筐体としてもよい。

筐体２の内周面（手首Ｈと対向する面）には、筐体２０を手首Ｈに固定するための後述するバンド３０を固定するバンド留め具２２が設けられている。バンド留め具２２は、図１の例では、円柱状の金具により構成されている。

筐体１の外周面（手首Ｈと対向する面の反対面）には、バンド３０を筐体１に係止するための孔部１１，１２が、手首Ｈの円周方向に沿って並べて設けられている。

図２は、図１に示す生体情報測定装置１００における筐体２０の手首の円周方向Ｘでの展開図であり、筐体２０を外周面側から見た図を示している。図２において、円周方向Ｘに直交する方向を方向Ｙとしている。

生体情報測定装置１００を手首に装着した装着状態では、図２中の方向Ｙにおける下側に被測定者の腕が配置され、方向Ｙにおける上側に被測定者の手が配置されることになる。

図２に示すように、バンド３０は、筐体２０の長手方向（手首Ｈの円周方向Ｘと同義）に沿って伸びる帯状で、かつ、筐体２０よりも剛性の低い（第一の剛性及び第二の剛性よりも低い剛性の）バンド部材で構成されている。

バンド部材は例えば布や革が用いられる。また、バンド３０は、筐体２０よりも厚みが十分に小さい。バンド３０は、筐体２０よりも全体的に柔軟性が高く、筐体２０よりも自由に変形させることができる。

バンド３０の長手方向における基端部は筐体２０に固定されている。具体的には、バンド３０は、その長手方向における基端側からバンド留め具２２に巻き返された状態で同一面同士が接着や縫製されて、バンド留め具２２に固定されている。バンド３０の長手方向における先端部は、どこにも支持されていないフリーの状態となっている。

なお、バンド３０の基端部を筐体２０に固定する方法は上述したものに限らない。例えば、バンド３０の基端部を、ビス等を用いて筐体２０に固定する構成としてもよい。

図３及び図４は、生体情報測定装置１００の手首への装着方法を説明するための図である。図３は、生体情報測定装置１００の装着状態を被測定者の手のひら側から見た図である。図４は、生体情報測定装置１００の装着状態を被測定者の手の甲側から見た図である。

被測定者は、図３のように、筐体２０を手首に仮置きした状態から、バンド３０の先端を手の甲側から手のひら側に回して、孔部１２に挿入し、孔部１１からバンド３０の先端を引き出す。この状態が図３及び図４の状態である。

図示していないが、バンド３０の手首Ｈと対向する面の反対面には、面ファスナーを構成するフック状に起毛されたフック部と、面ファスナーを構成するループ状に密集して起毛されたループ部と、が形成されている。

被測定者は、図３の状態から、バンド３０の先端部を強く引き、バンド３０を手首Ｈに強く巻き付ける。そして、被測定者は、バンド３０の先端部を手の甲側に回し、バンド３０に設けられたループ部をバンド３０に設けられたフック部に貼り付ける。これにより、バンド３０による筐体２０の手首Ｈへの装着が完了する。

図２の説明に戻り、筐体２０は、バンド３０によって手首に装着された状態において、被測定者の手首Ｈの手の甲側に巻き付けられる部分である甲側部２ａと、同状態において被測定者の手首Ｈの手のひら側に巻き付けられる部分である手のひら側部２ｂと、甲側部２ａと手のひら側部２ｂとを繋ぐ連結部２ｃとから構成されている。

甲側部２ａは、筐体２０を手首Ｈに装着した状態で、手のひらを任意の面に平行にしたときの、この面の平面視において、被測定者の手と重なる筐体２０の部分のことを言う。

手のひら側部２ｂは、筐体２０を手首に装着した状態で、手の平を任意の面に平行にしたときの、この面の平面視において、被測定者の手と重なる筐体２０の部分のことを言う。

筐体２０が手首Ｈに装着された状態で、方向Ｙにおいて被測定者の手側にある筐体２０の端部を手側端部といい、図２では符号２０ａを付している。また、同状態で、方向Ｙにおいて被測定者の腕側にある筐体２０の端部を腕側端部といい、図２では符号２０ｂを付している。

手側端部２０ａのうち甲側部２ａを構成する部分の方向Ｙでの位置Ｙ２は、手側端部２０ａのうち手のひら側部２ｂを構成する部分の方向Ｙでの位置Ｙ１よりも腕側にある。

また、脈波検出部１０の方向Ｙにおける被測定者の手側の端部の位置Ｙ３は、位置Ｙ２よりも被測定者の手側にある。

このように構成された筐体２０を手首Ｈに装着した状態では、図４に示すように、手の甲側では、手首と手との境界Ｈａから、位置Ｙ１と位置Ｙ２の差であるΔＹだけ腕側にずれた位置に筐体２０の手側端部２０ａが位置する。このため、手を手の甲側に引き上げる動作を被測定者が行っても、その動きが阻害されることはない。

また、脈波検出部１０の方向Ｙにおける手側の端部の位置Ｙ３が、位置Ｙ２よりも手側にある。このため、脈波検出部１０を皮線に十分に近づけることができ、脈波検出精度を向上させることができる。

つまり、生体情報測定装置１００によれば、手首に装着した状態での手の動きが阻害されるのを防ぐことができ、かつ、精度よく脈波を検出することができる。

筐体２０では、腕側端部２０ｂのうち、甲側部２ａを構成する部分の方向Ｙにおける位置と、連結部２ｃを構成する部分の方向Ｙにおける位置と、手のひら側部２ｂを構成する部分の方向Ｙにおける位置とは、それぞれ同じ（完全に同じではなく、多少の公差を含んでいてもよい）になっている。

つまり、腕側端部２０ｂは円周方向Ｘに伸びる直線状になっており、腕側端部２０ｂの方向Ｙにおける位置は、円周方向Ｘにわたって同じ（多少の公差があってもよい）になっている。

腕側端部２０ｂの甲側部２ａを構成する部分は、例えば、腕側端部２０ｂの手のひら側部２ｂを構成する部分より被測定者の手側にずれていても、手首の動きを阻害しない効果を得ることはできる。

図２の構成によれば、腕側端部２０ｂの位置が円周方向Ｘにわたって同じになっているため、筐体２０の方向Ｙにおける幅を全体的に大きくすることができる。この結果、筐体２０の耐久性向上や、筐体２０の装着を安定的に行えるといった効果を得ることができる

なお、図２では、手側端部２０ａの手のひら側部２ｂを構成する全ての部分の位置を位置Ｙ２よりも手側にしている。しかし、手側端部２０ａの手のひら側部２ｂを構成する部分の一部が位置Ｙ２よりも被測定者の手側にあれば、脈波検出部１０を手首の皮線に近づけつつ、手首の動きを阻害するのを防ぐことができる。

図５は、生体情報測定装置１００の変形例である生体情報測定装置１００Ａの筐体２０の展開図である。

生体情報測定装置１００Ａは、手側端部２０ａの手のひら側部２ｂを構成する部分のうち、脈波検出部１０が収容される部分（符号２ｅの範囲にある部分）だけが位置Ｙ２より被測定者の手側にある。

このように、生体情報測定装置１００Ａは、手側端部２０ａのうち、甲側部２ａを構成する部分の方向Ｙにおける位置Ｙ２が、手のひら側部２ｂを構成する部分のうち最も被測定者の手側にある部分（図５の符号２ｅの範囲にある部分）の方向Ｙにおける位置Ｙ１よりも被測定者の腕側にある。

この構成でも、符号２ｅの範囲において脈波検出部１０を手首の皮線に近づけつつ、手の甲側において、位置Ｙ１と位置Ｙ２の距離差によって手の動きが阻害されるのを防ぐという効果を得ることができる。

また、生体情報測定装置１００Ａによれば、腕側端部２０ｂの位置は円周方向Ｘにわたって同じ（完全に同じではなく、公差を含んでいてもよい）であるため、生体情報測定装置１００と同様に、筐体２０の方向Ｙでの幅を確保して手首への装着性を向上させることができる。

図６は、生体情報測定装置１００の変形例である生体情報測定装置１００Ｂの筐体２０の展開図である。

生体情報測定装置１００Ｂは、生体情報測定装置１００において、腕側端部２０ｂの形状を手側端部２０ａと同じにした構成である。

つまり、筐体２０は、円周方向Ｘに沿って略Ｓ字状に伸びた構成となっており、方向Ｙにおける幅は、円周方向Ｘに渡って一定（多少の公差を含んでいてもよい）である。

生体情報測定装置１００Ｂによれば、生体情報測定装置１００と同様に、脈波検出部１０を手首の皮線に近づけつつ、手の甲側において手の動きが阻害されるのを防ぐ効果を得ることができる。

また、生体情報測定装置１００Ｂによれば、筐体２０の方向Ｙにおける幅が一定であるため、筐体２０の剛性を高めて耐久性を向上させられると共に、手首への装着性を向上させることができる。また、筐体２０のデザイン性を高めることができる。

図７は、生体情報測定装置１００の変形例である生体情報測定装置１００Ｃの筐体２０の展開図である。

生体情報測定装置１００Ｃは、筐体２０の手の甲側部２ａの形状が生体情報測定装置１００とは異なる。具体的には、手の甲側部２ａは、その一部において方向Ｙに突出する突出部（凸部）４０ａを有している。つまり、手の甲側部２ａの方向Ｙにおける幅は一定ではなく、突出部４０ａによって一部の幅が大きくなっている。

突出部４０ａと円周方向Ｘにおける位置が同じ筐体部分には、生体情報測定装置１００の電源供給のための電池としてのバッテリパック４０が収容されている。

この構成の生体情報測定装置１００Ｃによれば、筐体２０の手の甲側部２ａに突出部４０ａが形成されていることで、突出部４０ａによって被測定者の腕の手首付近の部分を支えることが可能となる。このため、筐体２０の手首への装着性を向上させることができる。

また、この突出部４０ａにバッテリパック４０が内蔵されることで、バッテリパック４０として電池容量の大きなものを用いることができる。この結果、生体情報測定装置１００Ｃの稼働時間を長くすることができ、生体情報の測定を常時行う場合に特に有効となる。

また、突出部４０ａにバッテリパック４０が収容されることで、バッテリパック４０を交換する作業を行う際に、バッテリパック４０の取り出しが容易となる効果も得られる。

生体情報測定装置１００Ｃにおいては、バッテリパック４０が収容される筐体２０の部分の被測定者の手首と接触する側の面を平面ではなく、手の湾曲に沿った形状の曲面にすることが好ましい。このようにすることで、より安定した支持が可能となる。また、筐体２０の装着感を向上させることができる。

なお、図７に示した手の甲側部２ａの構成は、図５の生体情報測定装置１００Ａと、図６の生体情報測定装置１００Ｂにも同様に適用することができる。

また、生体情報測定装置１００Ｃによって得られる上述した効果は、筐体２０の手側端部２０ａが図８に示すように直線状になっている構成であっても得ることができる。つまり、生体情報測定装置１００Ｃにおいて、筐体２０の手側端部２０ａの形状は任意の形状でよい。

この構成でも、突出部４０ａによって被測定者の腕の手首付近の部分を支えることができ、筐体２０の手首への装着性を向上させることができる。図８に示す生体情報測定装置１００Ｄによれば、バッテリパック４０を生体情報測定装置１００Ｃのものより大きくすることができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

開示された脈波検出装置は、手首に装着して用いられる脈波検出装置であって、被測定者の橈骨動脈から脈波を検出する脈波検出センサを収容し、手首の円周方向に沿って巻き付け可能に構成された筐体と、前記筐体を手首に固定するための前記筐体よりも剛性の低いバンドと、を備え、前記筐体は、前記バンドによって手首に装着された装着状態において、手の甲側に巻き付けられる甲側部と、手のひら側に巻き付けられる手のひら側部と、を有し、前記装着状態で、前記円周方向に直交する方向において被測定者の手側にある前記筐体の端部である手側端部のうち、前記甲側部を構成する部分の前記直交する方向における位置は、前記手のひら側部を構成する部分のうち最も被測定者の手側にある部分の前記直交する方向における位置よりも被測定者の腕側にあるものである。

開示された脈波検出装置は、前記装着状態で前記直交する方向において被測定者の腕側にある前記筐体の端部である腕側端部は、前記直交する方向における位置が前記円周方向にわたって同じであるものを含む。

開示された脈波検出装置は、前記甲側部の前記直交する方向における幅は、前記手のひら側部の前記直交する方向における幅と同じになっているものである。

開示された脈波検出装置は、前記甲側部は、前記直交する方向における被測定者の腕側において前記直交する方向に突出する突出部を有し、前記円周方向において前記突出部と同じ位置にある前記筐体の部分に電源供給のための電池が収容されているものである。

開示された脈波検出装置は、手首に装着して用いられる脈波検出装置であって、被測定者の橈骨動脈から脈波を検出する脈波検出センサを収容し、手首の円周方向に沿って巻き付け可能に構成された筐体を備え、前記筐体は、手首に装着された装着状態において、手の甲側に巻き付けられる甲側部と、手のひら側に巻き付けられる手のひら側部と、を有し、前記甲側部は、前記直交する方向における被測定者の腕側において前記直交する方向に突出する突出部を有し、前記円周方向において前記突出部と同じ位置にある前記筐体の部分に電源供給のための電池が収容されているものである。

１００，１００Ａ，１００Ｂ 生体情報測定装置
１０ 脈波検出部
１１，１２ 孔部
２０ 筐体
２２ バンド留め具
Ｔ 橈骨
Ｓ 尺骨
ＴＤ 橈骨動脈
３０ バンド
２ａ 甲側部
２ｂ 手のひら側部
２ｃ 連結部
２０ａ 手側端部
２０ｂ 腕側端部
Ｘ 手首の円周方向
Ｙ 円周方向に直交する方向

Claims (4)

1. 手首に装着して用いられる脈波検出装置であって、
   被測定者の橈骨動脈から脈波を検出する脈波検出センサを収容し、手首の円周方向に沿って巻き付け可能に構成された筐体と、
   前記筐体を手首に固定するための前記筐体よりも剛性の低いバンドと、を備え、
   前記筐体は、前記バンドによって手首に装着された装着状態において、手の甲側に巻き付けられる甲側部と、手のひら側に巻き付けられる手のひら側部と、を有し、
   前記装着状態で、前記円周方向に直交する方向において被測定者の手側にある前記筐体の端部である手側端部のうち、前記甲側部を構成する部分の前記直交する方向における位置は、前記手のひら側部を構成する部分のうち最も被測定者の手側にある部分の前記直交する方向における位置よりも被測定者の腕側にある脈波検出装置。
2. 請求項１記載の脈波検出装置であって、
   前記装着状態で前記直交する方向において被測定者の腕側にある前記筐体の端部である腕側端部は、前記直交する方向における位置が前記円周方向にわたって同じである脈波検出装置。
3. 請求項１記載の脈波検出装置であって、
   前記甲側部の前記直交する方向における幅は、前記手のひら側部の前記直交する方向における幅と同じになっている脈波検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の脈波検出装置であって、
   前記甲側部は、前記直交する方向における被測定者の腕側において前記直交する方向に突出する突出部を有し、
   前記円周方向において前記突出部と同じ位置にある前記筐体の部分に電源供給のための電池が収容されている脈波検出装置。

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