(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の一部に振動を与える励振器と、生体を伝搬した振動を検出する振動検出器と、直線上に位置する前記励振器と前記振動検出器との距離を決定するための接続部とを備えた生体情報検出センサであって、前記接続部の少なくとも一部が、前記励振器で誘起された振動が接続部を伝搬して前記振動検出器へ到達しないように減衰させる素材で構成されていることを特徴とする生体情報検出センサ。
【請求項２】
前記素材が、前記励振器と前記振動検出器との距離を任意に変更することができる伸縮性を有していることを特徴とする請求項１に記載の生体情報検出センサ。
【請求項３】
前記励振器と前記振動検出器と前記接続部とをそれぞれ複数備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の生体情報検出センサ。
【請求項４】
前記接続部の前記励振器と前記振動検出器との間の一部分が、他の部分と異なる素材で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体情報検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体表面から生体内に振動を与えて生体内を伝搬した振動を検出し解析することにより、生体情報を測定する生体情報検出センサに関し、特に、高精度の測定を可能にするものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体表面から生体内に振動を与えて生体内を伝搬した振動を検出し解析することにより、生体情報を測定するためのセンサとして、特表平９−５０６０２４号公報に述べられているセンサが知られている。このセンサは、生体内に振動を与える励振器と、伝搬した振動を検出する振動検出器とから構成されている。
【０００３】
特表平９−５０６０２４号公報に開示された装置は、患者の動脈上に励振器を配置して、動脈血液中に振動波を誘起し、動脈上に振動検出器を配置して動脈を伝搬した振動波を検出し解析することにより、患者の生体情報を連続的に測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特表平９−５０６０２４号公報には、励振器及び振動検出器はそれぞれ独立して被検体に設置するように記述されている。生体を伝搬した振動を検出し解析することにより生体情報を測定する装置においては、励振器と振動検出器とを設置する位置関係が重要であり、特表平９−５０６０２４号公報に述べられている励振器及び振動検出器の設置方法では、励振器と振動検出器との位置関係が決定しにくいため、安定した生体情報を測定することができないという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、励振器と振動検出器との位置関係を安定的に設定することができ、且つ、安定した生体情報を測定することができる生体情報検出センサを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、生体の一部に振動を与える励振器と、生体を伝搬した振動を検出する振動検出器と、この励振器と振動検出器との距離を決定するための接続部とで生体情報検出センサを構成し、この接続部の一部または全部を、励振器で誘起された振動が接続部を伝搬して振動検出器へ到達しないように減衰させる素材で構成している。
【０００７】
そのため、検出能力を左右する励振器と振動検出器との位置関係は、接続部によって安定的に設定され、この接続部を通じて伝搬する、測定精度の低下原因となる振動は、減衰される。従って、安定した生体情報を測定することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、生体の一部に振動を与える励振器と、生体を伝搬した振動を検出する振動検出器と、直線上に位置する励振器と振動検出器との距離を決定するための接続部とを備えた生体情報検出センサであって、この接続部の一部または全部を、励振器で誘起された振動が接続部を伝搬して振動検出器へ到達しないように減衰させる素材で構成したものであり、接続部が振動を減衰させるため、振動検出器では生体を伝搬した振動のみを検出することができるので、生体情報計測の精度が向上するという作用を有する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、この素材として、励振器と振動検出器との距離を任意に変更することができる伸縮性を有している素材を用いたものであり、接続部が伸縮することにより、励振器と振動検出器との距離を任意に変更できるようになるので生体への装着の自由度が向上するという作用を有する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、励振器と振動検出器と接続部とをそれぞれ複数設けたものであり、複数の測定部位及び、または広範囲の測定が可能となり、測定の汎用性が高まるとともに精度が向上するという作用を有する。
請求項４に記載の発明は、接続部の励振器と振動検出器との間の一部分を、他の部分と異なる素材で構成したものであり、接続部が一様の素材でなく、別の素材を挿入することによりその接続面で振動が反射／減衰するように作用する。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態の生体情報検出センサを示す斜視図であり、図１において、生体情報検出センサは、生体に振動を誘発させる励振器１と、生体を伝搬した振動を検出する振動検出器２と、励振器１と振動検出器２とを接続する接続部３と、励振器１で誘起された振動が接続部３を伝搬して振動検出器２へ到達しないように振動を減衰させる振動減衰器４と、励振器１を振動させる信号を伝搬する励振器信号伝搬ケーブル６と、振動検出器２で検出された生体情報信号を伝搬する検出信号伝搬ケーブル７とを備えている。
【００１３】
励振器信号伝搬ケーブル６は、生体情報信号を処理する信号処理装置（図示せず）から出力される、励振器１を振動させる信号を伝搬し、検出信号伝搬ケーブル７は、振動検出器２で検出された生体情報信号を信号処理装置へ伝搬する。
【００１４】
図２は、この生体情報検出センサを生体（ここでは腕）に装着している状態を示している。この生体情報検出センサを非観血連続血圧計に用いた例について、図２を用いて説明する。
【００１５】
励振器１は、被検体に対して最も有効となる任意の周波数及び振幅で発振する発振源であり、体表から生体（ここでは腕２１）内の動脈２２を振動させ、振動検出器２は、励振器１により与えられ動脈上を伝搬した振動を電気信号に変換する。この電気信号から特表平９−５０６０２４号公報で述べらている方式と同様な方式により連続血圧を算出する。
【００１６】
以上の方法で非観血で連続に血圧を測定する場合、励振器１、振動検出器２の生体への装着状態が血圧検出能力に大きく影響を与えることが分かっている。
【００１７】
そこで、本発明では、図１に示すように、励振器１と振動検出器２との位置関係を決定するための接続部３と振動減衰部４とを持つ構成としている。
【００１８】
図２において、「動脈を伝搬する振動波形３１」は、励振器１で誘発された振動が動脈２２を伝搬する際の振動波形を模式的に表記した波形であり、「接続部を伝搬する振動波形３２」は、励振器１で誘発された振動が接続部３を伝搬する際の振動波形を模式的に表記した波形である。「振動減衰器で減衰した振動波形３３」は、接続部３を伝搬する振動波形３２が振動減衰器４において減衰された振動波形を模式的に表記した波形である。
【００１９】
励振器１と振動検出器２との位置関係を決定するために接続部３を接続すると、励振器１で発振した振動は、動脈だけでなく、接続部３をも振動させることになり、その振動（接続部を伝搬する振動波形３２）は接続部３を伝搬し振動検出器２に達する。
【００２０】
動脈２２を伝搬した振動は、血圧変動に応じてその位相が変化し、接続部３を伝搬した振動は位相変化がないため、振動検出器２で検出された振動を位相検波することにより動脈を伝搬した振動かまたは接続部を伝搬した振動かを識別することができる。この時、動脈を伝搬した振動も、接続部を伝搬した振動もどちらも微小信号であるため、測定精度の向上のために、励振器１で発振した振動を接続部３を介して振動検出器２へ伝搬させないようにするために、振動減衰器４を接続部３に接続する。
【００２１】
振動減衰器４は、特表平９−５０６０２４号公報で述べられている最も好適な振動周波数である数１００Ｈｚから数ｋＨｚの振動を減衰させる素材で構成される。好適な素材の一例としてゴムがある。ゴムは伸縮性もあり、生体情報センサを生体に装着する際に、装着の自由度が向上するという効果も合わせ持つ。
【００２２】
振動減衰器４の素材としては、ゴムだけでなくナイロンなどの科学繊維、ビニルなども用いることができる。
【００２３】
また、振動を減衰させるためには、励振器１と振動検出器２とを接続する接続部３が一様の素材でなく、別の素材を挿入することによりその接続面で振動が反射／減衰するので、振動減衰器４は素材によらず挿入されているだけで振動を減衰させる効果を持つことができる。
【００２４】
また、振動減衰器４の挿入数は１個とは限らず複数挿入することも可能であり、図１では接続部３の中央に挿入するように記述しているが、接続部３の端に設置することも可能である。
【００２５】
以上のように、この実施形態の生体情報検出センサは、接続部３を持つことにより、励振器１と振動検出器２との距離を一定に保って、安定して生体に装着することができ、体動による検出能力の低下を防ぐことができる。また、接続部３を伝導する振動を減衰させる振動減衰部４を持つことにより、測定精度低下の原因となる励振器から振動検出器へ接続部を伝導する振動を減衰させて、生体を伝搬する振動のみを観測することができる。その結果、生体情報計測の精度が向上する。
【００２６】
また、振動減衰部４を伸縮性のある素材で構成した場合には、励振器と振動検出器との距離を任意に変更できるようになるので、生体への装着の自由度が増し、生体情報計測の安定性を向上させることができる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態として、複数の生体情報検出センサを用いる場合について図３を用いて説明する。
【００２８】
図３は、２つの生体情報検出センサを腕２１に装着した場合を示しており、各生体情報検出センサは、第１の実施形態と同様に、励振器１、振動検出器２、接続部３、振動減衰器４、励振器信号伝搬ケーブル６及び検出信号伝搬ケーブル７を具備している。
【００２９】
このように生体情報検出センサを複数持つことにより、被検体の離れた部位をそれぞれ同時に測定することができ、また、複数の生体情報検出センサを近接させて装着することにより、同一部位を広範囲にわたって測定することができる。そのため、この実施形態の生体情報検出センサでは、たとえば非観血連続に血圧測定を行う場合、左右両方の腕の血圧を同時に測定して、患者監視の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
また、たとえば非観血連続に血圧測定を行う場合、励振器１、振動検出器２は動脈上に装着されなければならないが、動脈は皮膚表面からは見えないので装着が困難である場合がある。そのような場合、複数の生体情報検出センサを近接させて装着すれば、広範囲にセンサを装着することになり、生体情報計測の精度を向上することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の生体情報検出センサは、励振器と振動検出器との接続部に振動を減衰させる素材の振動減衰部を設けて、測定精度の低下の原因となる励振器から振動検出器へ接続部を伝導する振動を減衰させているため、生体に安定して装着することができ、且つ、生体情報計測の精度を向上させることができる。
【００３２】
また、伸縮性のある素材で振動減衰器を構成することにより、生体への装着の自由度を向上させることができる。
【００３３】
また、励振器、振動検出器、接続部などで構成される生体情報検出センサを複数持つことにより、被検体の複数の部位または広範囲の部位の生体情報計測が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における生体情報検出センサの構成を示す図、
【図２】本発明の第１の実施形態における生体情報検出センサを腕に装着した場合の構成を示す図、
【図３】本発明の第２の実施形態における複数の生体情報検出センサの構成を示す図である。
【符号の説明】
１  励振器
２  振動検出器
３  接続部
４  振動減衰器
６  励振器信号伝搬ケーブル
７  検出信号伝搬ケーブル
２１  腕
２２  動脈
３１  動脈を伝搬する振動波形
３２  接続部を伝搬する振動波形
３３  振動減衰器で減衰した振動波形
【図１】
0003578665.tif 000002
【図２】
0003578665.tif 000003
【図３】
0003578665.tif 000004