(57)【要約】【課題】  本発明は、圧迫面により被検体を圧迫したときに、被検体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能で、高精度な血圧測定を可能とする血圧計を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る血圧計は、被検体を圧迫面により圧迫する加圧部と、被検体に照射された光のうち被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出する受光素子と、を備える血圧計であって、受光素子は、前記被検体を圧迫するときの圧迫面の押圧力が最大となる最大加圧点から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を圧迫面により圧迫する加圧部と、前記被検体に照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出する受光素子と、を備える血圧計であって、
前記受光素子は、前記被検体を圧迫するときの前記圧迫面の押圧力が最大となる最大加圧点から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする血圧計。
【請求項２】
少なくとも前記圧迫面の前記最大加圧点付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記加圧部の内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の血圧計。
【請求項３】
少なくとも前記圧迫面の前記最大加圧点付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記圧迫面の内部表面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の血圧計。
【請求項４】
前記受光素子は、前記圧迫面の外部表面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の血圧計。
【請求項５】
被検体を圧迫面により圧迫する加圧部と、前記被検体に照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出する受光素子と、を備える血圧計であって、
前記受光素子は、前記圧迫面の中央から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする血圧計。
【請求項６】
少なくとも前記圧迫面の前記中央の付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記加圧部の内部に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の血圧計。
【請求項７】
少なくとも前記圧迫面の前記中央の付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記圧迫面の内部表面に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の血圧計。
【請求項８】
前記受光素子は、前記圧迫面の外部表面に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の血圧計。
【請求項９】
前記被検体に光を照射する発光素子をさらに備え、前記受光素子は、前記発光素子から照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出することを特徴とする請求項１から８に記載のいずれかの血圧計。
【請求項１０】
前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳及び／又はその周辺に装着され、前記発光素子は、前記生体の外耳及び／又はその周辺の一部に光を照射することを特徴とする請求項９に記載の血圧計。
【請求項１１】
前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳道及び／又は耳介に装着され、前記発光素子は、前記生体の外耳道及び／又は耳介の一部に光を照射することを特徴とする請求項９に記載の血圧計。
【請求項１２】
前記血圧計は前記被検体としての生体の耳珠及び／又はその周辺に装着され、前記発光素子は、前記生体の耳珠及び／又はその周辺の一部に光を照射することを特徴とする請求項９に記載の血圧計。
【請求項１３】
前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳及び／又はその周辺に装着され、前記受光素子は、前記生体の外耳及び／又はその周辺の一部に照射された光のうち前記生体の外耳及び／又はその周辺の一部で散乱又は前記生体の外耳及び／又はその周辺の一部を透過した光を検出することを特徴とする請求項１から１０に記載のいずれかの血圧計。
【請求項１４】
前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳道及び／又は耳介に装着され、前記受光素子は、前記生体の外耳道及び／又は耳介の一部に照射された光のうち前記生体の外耳道及び／又は耳介の一部で散乱又は前記生体の外耳道及び／又は耳介の一部を透過した光を検出することを特徴とする請求項１から９、又は１１に記載のいずれかの血圧計。
【請求項１５】
前記血圧計は前記被検体としての生体の耳珠及び／又はその周辺に装着され、前記受光素子は、前記生体の耳珠及び／又はその周辺の一部に照射された光のうち前記生体の耳珠及び／又はその周辺の一部で散乱又は前記生体の耳珠及び／又はその周辺の一部を透過した光を検出することを特徴とする請求項１から９、又は１２に記載のいずれかの血圧計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体を圧迫して、光電脈波により血圧を測定する血圧計に関する。
【背景技術】
【０００２】
高齢化が進み、成人の生活習慣病への対応が社会的に大きな課題となっている。特に高血圧に関連する疾患の場合、長期の血圧データの収集が非常に重要である点が認識されている。このような観点から、血圧をはじめとした各種の生体情報の計測装置が開発されている。
【０００３】
従来、外耳部で生体情報を計測する装置については、外耳道に挿入され、常時装着する患者モニタ装置がある（例えば、特許文献１参照。）。これは、脈拍、脈波、心電、体温、動脈血酸素飽和度、及び血圧などを生体内へ放射した赤外光、可視光の散乱光の受光量から計算できるとしている。
【０００４】
また、外耳道に装着する装置としては、無線通信手段を有し、動脈血酸素飽和濃度センサ、体温センサ、心電センサ、脈波センサを備えている緊急情報装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
一方、血圧の測定に関しては、光による血管の脈動波形による血圧測定装置は、他の方式であるカフ振動法や容積補償法などによる血圧測定装置（例えば、非特許文献１参照。）と並んで、有力な血圧の測定方法として認められている。なお、本明細書において、外耳の名称は非特許文献２、３による。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２２０８３号公報
【特許文献２】特開平１１−１２８１７４号公報
【非特許文献１】山越  憲一、戸川  達男著、「生体センサと計測装置」、日本エム・イー学会編／ＭＥ教科書シリーズ  Ａ−１、３９頁〜５２頁
【非特許文献２】Ｓｏｂｏｔｔａ  図説人体解剖学第１巻（監訳者：岡本道雄）、ｐ．１２６、（株）医学書院、１９９６年１０月１日発行
【非特許文献３】からだの地図帳（Ｔｈｅ  Ａｔｌａｓ  ｏｆ  Ｈｕｍａｎ  Ｂｏｄｙ）、ｐ．２０、（株）講談社、２００４年１月２９日第３５刷発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、これらの研究開発において、外耳の耳珠等の比較的小さい生体の部位においても血圧を測定できる血圧計として、生体の一部を圧迫面により圧迫し、生体の加圧部分の脈波を光により検知して血圧を計る血圧計の開発に取り組んでいる。
【０００８】
しかし、生体を圧迫面により圧迫する場合、生体を圧迫したときに、圧迫面の押圧力に圧力分布が生じる。そして、圧迫面上での押圧力の勾配が急な部分の脈波を測定すると、異なる押圧力で圧迫している部分の脈波を検出することになり、脈波を精度よく測定することができないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、圧迫面により被検体を圧迫したときに、被検体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能で、高精度な血圧測定を可能とする血圧計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明者らは、圧迫面により被検体を圧迫したときに、圧迫面の押圧力が最大となる領域では、圧力勾配が緩やかであることを見出して、本発明を完成させた。
【００１１】
具体的には、本発明に係る血圧計は、被検体を圧迫面により圧迫する加圧部と、前記被検体に照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出する受光素子と、を備える血圧計であって、前記受光素子は、前記被検体を圧迫するときの前記圧迫面の押圧力が最大となる最大加圧点から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
受光素子を最大加圧点から圧迫面に対して垂直な位置に配置することにより、被検体が等圧で押圧された領域での散乱光又は被検体が等圧で押圧された領域からの透過光を受光素子によって受光して、生体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能となる。そのため、高精度な血圧測定を可能とする。
【００１３】
上記の血圧計において、少なくとも前記圧迫面の前記最大加圧点付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記加圧部の内部に配置されていることが望ましい。
【００１４】
最大加圧点付近を透光性の材料で形成することで、受光素子の受光量を確保することができる。また、受光素子を加圧部の内部に配置することで、加圧部の組み立てを簡単とすることができる。
【００１５】
また、上記の血圧計において、少なくとも前記圧迫面の前記最大加圧点付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記圧迫面の内部表面に配置されていることが望ましい。
【００１６】
最大加圧点付近を透光性の材料で形成することで、受光素子は、被検体での散乱光又は被検体からの透過光を直接受光することができる。さらに、血圧測定時には被検体と圧迫面とが密着しているため、外部からのノイズの混入を減少させることができ、受光素子の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
【００１７】
また、上記の血圧計において、前記受光素子は、前記圧迫面の外部表面に配置されていることが望ましい。
【００１８】
受光素子を圧迫面の外部表面に配置することで、受光素子は、被検体での散乱光又は被検体からの透過光を直接受光することができる。また、血圧測定時には被検体と受光素子とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、受光素子の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。  
【００１９】
一方、発明者らは、圧迫面の押圧力が最大になるのは圧迫面の中央であることから、圧迫面の中央では、圧力勾配が緩やかであることを見出した。
【００２０】
具体的には、本発明に係る血圧計は、被検体を圧迫面により圧迫する加圧部と、前記被検体に照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出する受光素子と、を備える血圧計であって、前記受光素子は、前記圧迫面の中央から前記圧迫面に対して垂直な位置に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
受光素子を圧迫面の中央から圧迫面に対して垂直な位置に配置することにより、被検体が等圧で押圧された領域での散乱光又は被検体が等圧で押圧された領域からの透過光を受光素子によって受光して、生体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能となる。そのため、高精度な血圧測定を可能とする。
【００２２】
上記の血圧計において、少なくとも前記圧迫面の前記中央の付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記加圧部の内部に配置されていることが望ましい。
【００２３】
圧迫面の中央付近を透光性の材料で形成することで、受光素子の受光量を確保することができる。また、受光素子を加圧部の内部に配置することで加圧部の組み立てを簡単とすることができる。
【００２４】
また、上記の血圧計において、少なくとも前記圧迫面の前記中央の付近が透光性の材料で形成され、前記受光素子は、前記圧迫面の内部表面に配置されていることが望ましい。
【００２５】
圧迫面の中央付近を透光性の材料で形成することで、受光素子は、被検体での散乱光又は被検体からの透過光を直接受光することができる。さらに、血圧測定時には被検体と圧迫面とが密着しているため、外部からのノイズの混入を減少させることができ、受光素子の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
【００２６】
また、上記の血圧計において、前記受光素子は、前記圧迫面の外部表面に配置されていることが望ましい。
【００２７】
受光素子を圧迫面の外部表面に配置することで、受光素子は、被検体での散乱光又は被検体からの透過光を直接受光することができる。また、血圧測定時には被検体と受光素子とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、受光素子の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
【００２８】
また、上記の血圧計において、前記被検体に光を照射する発光素子をさらに備え、前記受光素子は、前記発光素子から照射された光のうち前記被検体で散乱又は前記被検体を透過した光を検出することが望ましい。
【００２９】
発光素子及び受光素子を血圧計として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。そして、発光素子と受光素子とで、反射型脈波検出系又は透過型脈波検出系を形成し、検出した脈波と加圧部の押圧力から、血圧を測定することができる。
【００３０】
また、上記の血圧計において、前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳及び／又はその周辺に装着され、前記発光素子は、前記外耳の一部に光を照射することが望ましい。より望ましくは、前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳道及び／又は耳介に装着され、前記発光素子は、前記生体の外耳道及び／又は耳介の一部に光を照射することであり、さらに望ましくは、前記血圧計は前記被検体としての生体の耳珠及び／又はその周辺に装着され、前記発光素子は、前記生体の耳珠及び／又はその周辺の一部に光を照射することである。
【００３１】
また、上記の血圧計において、前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳及び／又はその周辺に装着され、前記受光素子は、前記生体の外耳及び／又はその周辺の一部に照射された光のうち前記生体の外耳及び／又はその周辺の一部で散乱又は前記外耳の一部を透過した光を検出することが望ましい。より望ましくは、前記血圧計は前記被検体としての生体の外耳道及び／又は耳介に装着され、前記受光素子は、前記生体の外耳道及び／又は耳介の一部に照射された光のうち前記生体の外耳道及び／又は耳介の一部で散乱又は前記生体の外耳道及び／又は耳介の一部を透過した光を検出することであり、さらに望ましくは、前記血圧計は前記被検体としての生体の耳珠及び／又はその周辺に装着され、前記受光素子は、前記生体の耳珠及び／又はその周辺の一部に照射された光のうち前記生体の耳珠及び／又はその周辺の一部で散乱又は前記生体の耳珠及び／又はその周辺の一部を透過した光を検出することである。
【００３２】
血圧計を小型で生体の外耳及び／又はその周辺等の部位に装着することにより、日常生活において連続的に、かつ人体の移動などによる雑音の影響を受けることなく血圧を測定できる。そして、発光素子と受光素子とで、反射型脈波検出系又は透過型脈波検出系を形成し、検出した脈波と加圧部の押圧力から、血圧を測定することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る血圧計では、圧迫面により被検体を圧迫したときに、被検体の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能で、高精度な血圧測定を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明について、実施形態を示して詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、添付の図面には、電気・電子回路、機械部品等の血圧計を駆動するためのものは記載していない。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係る血圧計を被検体としての生体に装着した場合の概略図を示す。
【００３６】
本実施形態の血圧計６０は、被検体としての生体１０を圧迫面２２により圧迫する加圧部２０と、生体１０に照射された照射光４９のうち生体１０で散乱した散乱光４８又は生体１０を透過した透過光４７を検出する受光素子２５と、を備える。また、上記の他に、血圧計として機能させるために、加圧部２０の内部の圧力を計測する不図示の圧力計を備え、該圧力計と加圧部２０の内部とを接続する圧力伝達パイプ１９を備えている。なお、本実施形態では、加圧部２０の生体１０に対して反対の側及び同じ側から照射光４９ａ、４９ｂが照射されているが、何れか一方を照射することとしてもよい。この場合、照射光４９ｂは生体１０を透過し、透過光４７として受光素子２５により受光され、照射光４９ａは生体１０で散乱し、散乱光４８として受光素子２５により受光されることとなる。
【００３７】
本実施形態では、加圧部２０は、筺体２１と、筺体２１の開放された１の面に形成された圧迫面２２と、筺体２１と圧迫面２２とで囲まれた内部に空気を供給する空気供給パイプ２３と、加圧部２０の内部の圧力を不図示の圧力計に伝達するための圧力伝達パイプ１９と、を有し、空気供給パイプ２３からの空気供給により圧迫面２２がせり出して生体１０を圧迫する。なお、空気供給パイプ２３は、加圧部２０の内部の空気を排気して、せり出した圧迫面２２を元に戻すこともある。また、加圧部２０は、被検体としての生体１０を圧迫面２２により圧迫できれば、空気だけではなく、油圧、水圧等の圧力を適用することもできる。また、例えば、圧迫面２２をピストン構造とし、空気圧、油圧、水圧等の圧力により圧迫面２２を生体１０に対して上下動させて生体１０を圧迫することとしてもよいし、モーターの回転運動を直動運動に変換して圧迫面２２を生体１０に対して上下動させて生体１０を圧迫することとしてもよい。なお、本実施形態では、加圧部２０の側からの押圧のみでは、被検体としての生体１０の圧迫が不十分となる場合があるため、図１に示す受光素子２５の側からも生体１０を圧迫面２２の反対の側から圧迫する支え部２４の反発力４０により同時に押圧して生体１０を圧迫するものとする。
【００３８】
圧迫面２２は、被検体としての生体１０を圧迫する。また、圧迫面２２は、透明・半透明・不透明いずれであってもよいが、後述するように、加圧部２０の内部に、加圧部２０の外部に光を出射する発光素子を設けるような場合には、透明又は半透明であることが望ましい。
【００３９】
受光素子２５は、圧迫面２２によって生体１０を圧迫するときに圧迫面２２の押圧力４１が最大となる最大加圧点から圧迫面２２に対して垂直な位置か或いは圧迫面２２の中央から圧迫面２２に対して垂直な位置に配置する。本実施形態では、生体１０を圧迫面２２の反対の側から圧迫する支え部２４に設けている。上記の位置に受光素子２５を配置することで、生体１０が等圧で押圧された領域での散乱光４８又は生体１０が等圧で押圧された領域からの透過光４７を受光素子２５によって受光して、生体１０の加圧部分が等圧となる領域の脈波を計測することが可能となるため高精度な血圧測定を可能とする。
【００４０】
ここで、図２に、加圧部により被検体としての生体を圧迫したときの、圧迫面の押圧力を示した概略図を示す。図２（ａ）に、加圧部の圧迫面の側からの上面図を示し、図２（ｂ）に、（ａ）のＡ−Ａ´面における圧迫面の押圧力の曲線を示す。図２（ａ）の圧迫面において、点線は等圧面を示す。
【００４１】
本実施形態では、圧迫面２２により被検体を圧迫したときには、図２（ａ）に示すように、等圧面が圧迫面２２の中央４２を中心として圧迫面２２の形状に起因した形状で広がっていく。本実施形態では、圧迫面２２が楕円であるため、圧迫面２２の中央４２を中心として、楕円形状で広がっていくこととなる。圧迫面２２の中央４２付近の押圧力４１が最も高く、周囲になるに従って低くなるためであるが、圧迫面２２が円であっても多角形であっても圧迫面２２の中央４２付近の押圧力４１が最も高く、周囲になるに従って低くなる。
【００４２】
ここで、圧迫面２２の押圧力４１が最大となる領域の付近では、図２（ｂ）に示すように押圧力４１が等圧となる領域４５を形成し、図１に示す被検体としての生体１０が等圧で圧迫されていることがわかる。このように、圧迫面２２の押圧力４１が最大となる領域又は圧迫面２２の中央４２付近で血圧を測定すると、生体１０での押圧力が等圧となる領域の血圧を測定することとなるため、誤差が少なくなる。
【００４３】
図１に示す受光素子２５は、圧迫面２２の外部表面に配置することが望ましい。ここで、図３に、受光素子が圧迫面の外部表面に配置されている形態を示した概略図を示す。
【００４４】
本実施形態では、圧迫面２２の外部表面に配置された受光素子２５は、被検体としての生体１０での散乱光４８又は生体１０からの透過光４７を直接受光することができる。また、血圧測定時には生体１０と受光素子２５とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、受光素子２５の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。また、図３では、受光素子２５が圧迫面２２の外部表面に埋め込まれている形態を示しているが、圧迫面２２の外部表面上に配置することとしてもよい。本実施形態のように、受光素子２５の受光面を圧迫面２２に一致させるようにして、受光素子２５を圧迫面２２の外部表面に埋め込むことによって、被検体としての生体１０を圧迫したとき生体１０に受光素子２５が当たることがなく、不快感がない。
【００４５】
また、受光素子２５を圧迫面２２の押圧力４１の最大となる最大加圧点４３（図２）から圧迫面２２に対して垂直な位置に配置した場合、圧迫面２２の最大加圧点４３付近を透光性の材料で形成することが望ましく、さらに受光素子２５は、加圧部２０の内部に配置することが望ましい。また、受光素子２５を圧迫面２２の中央から圧迫面２２に対して垂直な位置に配置した場合、圧迫面２２の中央付近を透光性の材料で形成することが望ましく、さらに受光素子２５は、加圧部２０の内部に配置することが望ましい。ここで、図４から図７に、受光素子を加圧部の内部に配置した形態を示した概略図を示す。図４は、受光素子を圧迫面の内部表面に配置した形態を示し、図５から図７は、受光素子を筺体の筺底に配置した形態を示している。
【００４６】
図４に示すように圧迫面２２の内部表面に受光素子２５を配置し、所定の部分を透光性の材料で形成された領域３２とすることで、被検体としての生体１０での散乱光４８又は生体１０からの透過光４７を直接受光することができる。また、血圧測定時には生体１０と圧迫面２２とが密着しているため、外部からのノイズの混入を減少させることができ、受光素子２５の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。  
【００４７】
また、図５に示すように所定の部分を透光性の材料で形成された領域３２とすることで、受光素子２５の受光量を確保することができる。また、筺体２１の筺底に受光素子２５を配置することで、受光素子２５への回路配線等を筺体２１に取り付けることができるため、加圧部２０の組み立てを簡単とすることができる。
【００４８】
また、図６に示すように、筺体２１の筺底に受光素子２５を配置した場合、受光素子２５を囲むように隔壁３３を設けてもよい。受光素子２５の感度は、受光面に対して垂直に入射する光に対して最も良好である。そのため、筺体２１の内部で反射した反射光等の受光素子２５に対して斜めに入射する光を隔壁３３により遮光することで、受光素子２５の出力する電気信号を増幅したときに、透光性の材料で形成された領域３２から受光素子２５に対して垂直に入射した光に対するノイズ成分の影響を減少させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
【００４９】
また、図７に示すように、受光素子２５と圧迫面２２との間にレンズ３４を設けて、生体１０での散乱光４８又は生体１０からの透過光４７を受光素子２５に集光させることとしてもよい。受光素子２５の感度は、受光面に対して垂直に入射する光に対して最も良好である。そのため、透光性の材料で形成された領域３２に対して垂直に入射する光を集光して受光素子２５に受光させることができる。従って、受光素子２５の出力する電気信号を増幅したときに、受光素子２５に対して垂直に入射した光に対するノイズ成分の影響を減少させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。また、図６に示す隔壁３３と図７に示すレンズ３４とを組み合わせて適用してもよい。この場合、レンズ３４によって透光性の材料で形成された領域３２に対して垂直に入射する光を集光できることに加え、図６に示す隔壁３３によって筺体２１の内部で反射した反射光等の受光素子２５に対して斜めに入射する光を遮光できるため、ノイズ除去の効果をさらに向上させることができる。また、図６及び図７で示した形態の血圧計と同様のノイズ除去効果を得るために、透光性の材料で形成された領域３２自体を小さくして、散乱光４８又は透過光４７を絞ることとしてもよい。
【００５０】
なお、図４及び図５において、受光素子２５の受光感度は、受光面に対して垂直に入射する光に対して最も良好であるため、圧迫面２２のうち透光性の材料で形成された領域３２は、該領域３２から垂直に入射した光が受光素子２５の受光面に当たる大きさ・位置に形成することが望ましい。
【００５１】
ここで、図１を参照して、本実施形態に係る血圧計の血圧測定方法について説明する。
【００５２】
血圧測定の前に、被検体としての生体１０に、加圧部２０及び支え部２４が接するようにして血圧計６０を装着する。そして、血圧測定を開始する。まず、空気供給パイプ２３により空気を供給し、加圧部２０の内部の圧力を上昇させて圧迫面２２をせり出させる。生体１０は、支え部２４により圧迫面２２の反対の側からも押圧されているために、圧迫面２２の押圧力４１と支え部２４の反発力４０とによって圧迫される。押圧力４１をさらに上昇させると、生体１０の内部の血流が停止する。この段階で生体１０に向けて照射光４９ａを照射する。照射光４９ａは生体１０内の血管あるいは血管の中の血球により散乱され、散乱光４８が受光素子２５によって受光される。
【００５３】
次に、空気供給パイプ２３から空気を排出して押圧力４１を徐々に低下させる。ここで、押圧力４１が一定値を下回ると、生体１０内の血管あるいは血管の中の血球は心臓の鼓動に応じて脈動を開始する。散乱光４８はこの脈動に対応した強度の変化あるいはドップラー効果による光周波数の変化を受けて受光素子２５により受光される。従って、受光素子２５により受光された散乱光４８を光電気変換することにより、血管あるいは血管の中の血球の脈動に対応する脈波が検出される。脈波を検出する過程において、加圧部２０の内部の圧力を圧力伝達パイプ１９によって不図示の圧力計に伝達し、該圧力計によって加圧部２０の内部の圧力をモニタする。そして脈波の変化と加圧部２０の押圧力４１との関係により血圧を計測することができる。なお、この検出系を反射型脈波検出系と呼ぶこととする。
【００５４】
一方、加圧部２０の圧力を上昇させ、生体１０の内部の血流が停止した段階で、受光素子２５の生体１０に対して反対の側から生体１０に向けて照射光４９ｂを照射することとしてもよい。この場合、照射光４９ｂは生体１０内の血管あるいは血管の中の血球により散乱して生体１０を透過した透過光４７が受光素子２５によって受光される。
【００５５】
そして、空気供給パイプ２３から空気を排出して押圧力４１を徐々に低下させる。ここで、押圧力４１が一定値を下回ると、生体１０内の血管あるいは血管の中の血球は心臓の鼓動に応じて脈動を開始する。透過光４７はこの脈動に対応した強度の変化あるいはドップラー効果による光周波数の変化を受けて受光素子２５により受光される。従って、受光素子２５により受光された透過光４７を光電気変換することにより、血管あるいは血管の中の血球の脈動に対応する脈波が検出される。脈波を検出する過程において、加圧部２０の内部の圧力を圧力伝達パイプ１９によって不図示の圧力計に伝達し、該圧力計によって加圧部２０の内部の圧力をモニタする。そして脈波の変化と加圧部２０の押圧力４１との関係により血圧を計測することができる。なお、この検出系を透過型脈波検出系と呼ぶこととする。
【００５６】
上記のように、本実施形態の血圧計６０は反射型或いは透過型のいずれの場合でも脈波を検出可能であり、従来の血管あるいは血液の脈動を音響的に検出する場合に比べて、高精度に脈波を検出することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
図８に、本実施形態に係る血圧計の概略構成図を示す。本実施形態に係る血圧計６６では、第１実施形態で説明した血圧計に、被検体としての生体１０に光を照射する発光素子２６をさらに備え、受光素子２５は、発光素子２６から照射された照射光５１のうち生体１０で散乱した散乱光４８を検出する。図８に示す形態では、発光素子２６及び受光素子２５を筺体２１の筺底に配置した形態を示している。図８に示すように、発光素子２６及び受光素子２５を血圧計６６として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。また、本実施形態では、発光素子２６及び受光素子２５を筺体２１の筺底に配置しているため、例えば加圧部２０を指に装着することで指が支え部となるため、血圧測定が可能な生体１０のいかなる部位においても血圧測定を可能とする。なお、本実施形態では、発光素子２６及び受光素子２５を加圧部２０の内部に設けているが、発光素子２６及び受光素子２５を共に支え部２４に設けても本実施形態に含まれる。
【００５８】
本実施形態に係る血圧計６６による血圧測定方法では、被検体としての生体１０を圧迫するまでの過程は第１実施形態で説明したものと同様である。そして、加圧部２０の内部の発光素子２６と受光素子２５は前述の反射型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定することができる。
【００５９】
また、図９に、血圧計の別の形態を示した概略構成図を示す。本実施形態に係る血圧計６７では、第１実施形態で説明した血圧計に、被検体としての生体１０に光を照射する発光素子２６をさらに備え、受光素子２５は、発光素子２６から照射された照射光５１のうち生体１０で散乱した散乱光４８を検出する。図９に示す形態では、発光素子２６及び受光素子２５を圧迫面２２の外部表面に配置した形態を示している。図９に示すように、発光素子２６及び受光素子２５を血圧計６７として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。また、本実施形態では、発光素子２６及び受光素子２５を圧迫面２２の外部表面に埋め込むように配置しているため、発光素子２６は、生体１０に照射光５１を直接照射することができ、また、受光素子２５は、生体１０からの散乱光４８を直接受光することができる。また、血圧測定時には生体１０と受光素子２５とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、発光素子２６の照射効率及び受光素子２５の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
【００６０】
本実施形態に係る血圧計６７による血圧測定方法では、被検体としての生体１０を圧迫するまでの過程は第１実施形態で説明したものと同様である。そして、圧迫面２２の表面の発光素子２６と受光素子２５は前述の反射型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、発光素子２６及び受光素子２５を圧迫面２２に表面に埋め込むように設けているが、発光素子２６及び受光素子２５を圧迫面２２の表面上に配置してもよいし、圧迫面２２の内部表面に設けることとしてもよい。いずれの場合でも発光素子２６と受光素子２５とで反射型脈波検出系を構成することができる。また、発光素子２６は、反射型脈波検出系において、被検体としての生体１０に照射光５１を照射できればよいので、加圧部２０の外部・内部、圧迫面２２の外部表面・内部表面、いずれの位置に設けてもよい。また、図８及び図９に示す形態では、発光素子２６及び受光素子２５を加圧部２０の側に設けているが、発光素子２６及び受光素子２５を支え部２４の側に設けてもよい。この場合も、発光素子２６と受光素子２５とで反射型脈波検出系を構成することができる。
【００６２】
（第３実施形態）
図１０に、本実施形態に係る血圧計の概略構成図を示す。本実施形態に係る血圧計６８では、第１実施形態で説明した血圧計６８に、被検体としての生体１０に光を照射する発光素子２６をさらに備え、受光素子２５は、発光素子２６から照射された照射光５１のうち生体１０を透過した透過光４７を検出する。図１０に示す形態では、受光素子２５を筺体２１の筺底に配置し、発光素子２６を支え部２４に配置した形態を示している。図１０に示すように、発光素子２６及び受光素子２５を血圧計６８として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。なお、本実施形態では、発光素子２６を支え部２４に、受光素子２５を加圧部２０の内部に設けているが、発光素子２６と受光素子２５とを逆にして設けることとしても当然に本実施形態に含まれる。
【００６３】
本実施形態に係る血圧計６８による血圧測定方法では、被検体としての生体１０を圧迫するまでの過程は第１実施形態で説明したものと同様である。そして、加圧部２０の内部の受光素子２５と支え部２４の発光素子２６とは前述の透過型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定することができる。
【００６４】
また、図１１に、血圧計の別の形態を示した概略構成図を示す。本実施形態に係る血圧計６９では、第１実施形態で説明した血圧計に、被検体としての生体１０に光を照射する発光素子２６をさらに備え、受光素子２５は、発光素子２６から照射された照射光５１のうち生体１０を透過した透過光４７を検出する。図１１に示す形態では、受光素子２５を圧迫面２２の外部表面に配置し、発光素子２６を支え部２４に配置した形態を示している。図１１に示すように、発光素子２６及び受光素子２５を血圧計６９として一体化することで、血圧計としての利便性がよい。また、本実施形態では、受光素子２５を圧迫面２２の表面に埋め込むように配置しているため、受光素子２５は、生体１０からの透過光４７を直接受光することができる。また、血圧測定時には生体１０と受光素子２５とが密着しているため、外部からのノイズの混入を防ぐことができ、受光素子２５の受光効率を向上させることができる。その結果、高精度の血圧測定を可能とする。
【００６５】
本実施形態に係る血圧計６９による血圧測定方法では、被検体としての生体１０を圧迫するまでの過程は第１実施形態で説明したものと同様である。そして、圧迫面２２の表面の受光素子２５と支え部２４の発光素子２６とは前述の透過型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定することができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、受光素子２５を圧迫面２２に表面に埋め込むように設けているが、受光素子２５は圧迫面２２の表面上に配置してもよいし、圧迫面２２の内部表面に設けることとしてもよい。いずれの場合でも発光素子２６と受光素子２５とで透過型脈波検出系を構成することができる。また、図１０及び図１１に示す形態では、加圧部２０の側に受光素子２５、支え部２４の側に発光素子２６を備えているが、発光素子２６を加圧部２０の側に受光素子２５を支え部２４の側に設けてもよい。この場合も発光素子２６と受光素子２５とで透過型脈波検出系を構成することができる。
【００６７】
（第４実施形態）
図１２は、本実施形態に係る血圧計を被検体としての生体の外耳及び／又はその周辺に装着した場合の概略図を示す。ここで外耳とは、外耳道と耳介とを含む概念であり、その周辺には浅側頭動脈又はその分岐血管の一部が少なくとも含まれる。図１２（Ａ）は生体の外耳及び／又はその周辺に本実施形態に係る血圧計が装着されている状態の例を示している。図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）に示す生体の外耳及び／又はその周辺および保持部のＡ−Ａ´部分における拡大概略切断面を示している。
【００６８】
図１２（Ｂ）に示す本実施形態に係る血圧計７０は、外耳９の耳珠５を挟むように配置された加圧部２０及び支え部２４と、加圧部２０の内部に空気を供給する空気供給パイプ２３と、加圧部２０及び支え部２４を外耳９に固定する保持部２８と、を備える。図１２（Ａ）に示すように、本実施形態に係る血圧計７０の外耳９へ装着する部分は、保持部２８に実装されている。また、上記の他に、血圧計として機能させるために、加圧部２０の内部の圧力を計測する不図示の圧力計を備え、該圧力計と加圧部２０の内部とを接続する圧力伝達パイプ１９を備えている。
【００６９】
保持部２８は、図１２（Ａ）に示すように、外耳９の耳輪脚７から対輪６及び対珠８にかけて接し、また、図１２（Ｂ）に示すように、外耳９の対輪６および耳珠５に沿う形状に成型しており、外耳９に安定に装着することができる。さらに、保持部２８には図１２（Ａ）に示すように音声の通路として空洞２７が設けられている。この保持部２８は、プラスチック、ゴム、ウレタン等の外耳９を傷つけない材料であることが望ましい。
【００７０】
加圧部２０及び支え部２４は、図１２（Ｂ）に示すように、保持部２８と一体化されていて、耳珠５を挟むように装着される。ここで、加圧部２０は、筺体２９に例えばゴム膜３０を張って圧迫面を形成したもので、加圧部２０の内部の気体を送出・排出することにより、ゴム膜３０をせり出させて支え部２４と共に動脈を圧迫する。また、加圧部２０の内部への空気の送出・排出は、図１２（Ｂ）に示すように、空気供給パイプ２３により行なわれる。
【００７１】
また、加圧部２０の内部に、第３実施形態で示した発光素子２６及び受光素子２５を配置している。発光素子２６は、外耳９の一部としての耳珠５に光を照射し、受光素子２５は、発光素子２６の発光した光のうち耳珠５で散乱した散乱光４８を受光する。本実施形態では、発光素子２６で発光した光が、直接受光素子２５により受光されることを防止するため、発光素子２６の側の面が鏡面の遮光板３１を設けている。そして、発光素子２６及び受光素子２５とで上述した反射型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定する。
【００７２】
このように、本実施形態に係る血圧計７０では、小型で外耳９に安定に装着できることから、日常生活において煩わしくなく装着して、連続的に、かつ人体の移動などによる雑音の影響を受けることなく血圧を測定できる。また、本実施形態では、血圧計７０を被検体としての生体の外耳９及び／又はその周辺に装着した形態を示したが、血圧計の装着部位は、被検体としての生体の外耳道及び／又は耳介、或いは耳珠及び／又はその周辺とすることがより望ましい。
【００７３】
なお、本実施形態では、発光素子２６及び受光素子２５を共に加圧部２０の内部に設けているが、反射型脈波検出系を形成するのであれば、例えば、ゴム膜３０の表面、支え部２４の面上に発光素子２６及び受光素子２５を設けることとしてもよい。或いは、受光素子２５のみをゴム膜３０の表面に設けてもよいし、発光素子のみをゴム膜３０の表面に設けてもよい。
【００７４】
（第５実施形態）
図１３は、本実施形態に係る血圧計を被検体としての生体の外耳に装着した場合の概略図を示す。図１３（Ａ）は外耳に本実施形態に係る血圧計が装着されている状態の例を示している。図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）に示す外耳および保持部のＡ−Ａ´部分における拡大概略切断面を示している。なお、第４実施形態で説明したものと同様のものについては番号を同一として説明を省略する。
【００７５】
図１３（Ｂ）に示す本実施形態に係る血圧計７１は、外耳９の耳珠５を挟むように配置された加圧部２０及び支え部２４と、加圧部２０の内部に空気を供給する空気供給パイプ２３と、加圧部２０及び支え部２４を外耳９に固定する保持部２８と、を有する。図１３（Ａ）に示すように、本実施形態に係る血圧計７１の外耳９へ装着する部分は、保持部２８に実装されている。
【００７６】
本実施形態では、加圧部２０の内部に第２実施形態で示した受光素子２５を備え、支え部２４に第２実施形態で示した発光素子２６を配置している。発光素子２６は、外耳９の一部としての耳珠５に光を照射し、受光素子２５は、発光素子２６の発光した光のうち耳珠５を透過した透過光４７を受光する。そして、発光素子２６及び受光素子２５とで上述した透過型脈波検出系を形成して脈波を検出し、その検出した脈波から、前述の原理により血圧を測定する。
【００７７】
このように、本実施形態に係る血圧計７１では、小型で外耳９に安定に装着できることから、日常生活において煩わしくなく装着して、連続的に、かつ人体の移動などによる雑音の影響を受けることなく血圧を測定できる。また、本実施形態では、血圧計７１を被検体としての生体の外耳９及び／又はその周辺に装着した形態を示したが、血圧計の装着部位は、被検体としての生体の外耳道及び／又は耳介、或いは耳珠及び／又はその周辺とすることがより望ましい。
【００７８】
なお、本実施形態では、受光素子２５を加圧部２０の内部に、発光素子２６を支え部２４の面上に設けているが、透過型脈波検出系を形成するのであれば、例えば、受光素子２５をゴム膜３０の表面に設けてもよい。或いは、発光素子２６と受光素子２５とを入れ替えて設けることとしてもよいし、発光素子２６と受光素子２５とを入れ替えてさらに発光素子２６をゴム膜３０の表面に設けることとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の血圧計は、生体の外耳等の小さい部位での長時間の血圧の測定を可能とするため、体調や体の活動状態を知るための手段としての用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】１実施形態に係る血圧計を被検体としての生体に装着した場合の概略図である。
【図２】加圧部により被検体としての生体を圧迫したときの、圧迫面の押圧力を示した概略図である。
【図３】受光素子を圧迫面の外部表面に配置した形態を示した概略図である。
【図４】受光素子を圧迫面の内部表面に配置した形態を示した概略図である。
【図５】受光素子を筺体の筺底に配置した形態を示した概略図である。
【図６】受光素子を筺体の筺底に配置した形態を示した概略図である。
【図７】受光素子を筺体の筺底に配置した形態を示した概略図である。
【図８】血圧計の１実施形態を示した概略構成図である。
【図９】血圧計の別の実施形態を示した概略構成図である。
【図１０】血圧計の１実施形態を示した概略構成図である。
【図１１】血圧計の別の実施形態を示した概略構成図である。
【図１２】１実施形態に係る血圧計を被検体としての生体の外耳に装着した場合の概略図である。
【図１３】１実施形態に係る血圧計を被検体としての生体の外耳に装着した場合の概略図である。
【符号の説明】
【００８１】
５：耳珠，６：対輪，７：耳輪脚，８：対珠，９：外耳，１０：生体
１９：圧力伝達パイプ，２０：加圧部，２１：筺体，２２：圧迫面，２３：空気供給パイプ，２４：支え部
２５：受光素子，２６：発光素子
２７：空洞，２８：保持部，２９：筺体，３０：ゴム膜，３１：遮光板
３２：透光性の材料で形成された領域
３３：隔壁
３４：レンズ
４０：反発力
４１：押圧力
４２：中央
４３：最大加圧点
４５：押圧力が等圧の領域
４７：透過光，４８：散乱光，４９、５１：照射光
６０−７１：血圧計
【図１】
2006102166.tif 000003
【図２】
2006102166.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006102166.tif 000006
【図５】
2006102166.tif 000007
【図６】
2006102166.tif 000008
【図７】
2006102166.tif 000009
【図８】
2006102166.tif 000010
【図９】
2006102166.tif 000011
【図１０】
2006102166.tif 000012
【図１１】
2006102166.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2006102166.tif 000015