(57)【要約】【目的】手に保持して使用する型式の圧脈波検出プローブであって、押圧位置および押圧力を容易且つ適切に維持することができる圧脈波検出プローブを提供する。【解決手段】押圧面１６に圧力検出素子が配置されたセンサ部１４を有し、手に保持されて、その押圧面１６が生体の皮膚上から動脈に向かって押圧させられて、前記圧力検出素子によりその動脈からの圧脈波を検出する型式の圧脈波検出プローブ１０に、前記圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否を表示し、センサ部１４と一体化させられている表示器２２を備えるようにする。このようにすると、圧脈波検出プローブ１０を保持している者は、その圧脈波検出プローブ１０に設けられた表示器２２を見ながらその圧脈波検出プローブ１０の押圧状態を調整することができるので、容易に、圧脈波検出プローブ１０の押圧状態を適切な状態とすることができる。【選択図】                        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧面に圧力検出素子が配置されたセンサ部を有し、該押圧面が生体の皮膚上から動脈に向かって押圧させられて、前記圧力検出素子により該動脈からの圧脈波を検出し、測定者が直接操作して押圧状態を調整する型式の圧脈波検出プローブであって、
前記圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否を表示し、前記センサ部と一体化させられている表示器を含むことを特徴とする圧脈波検出プローブ。
【請求項２】
前記センサ部の押圧面に、複数の前記圧力検出素子が一列に配列され、
前記表示器は、該複数の圧力検出素子のうちの一の圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否を表示する表示部が、該複数の圧力検出素子のうちの他の圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否を表示する表示部に対して、該複数の圧力検出素子の配列方向と平行に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の圧脈波検出プローブ。
【請求項３】
前記センサ部の押圧面に、複数の前記圧力検出素子が格子状に二次元的に配置されており、
前記表示器は、前記押圧面に平行に設けられており、且つ、該格子状に配列された複数の圧力検出素子に対応するように設けられた格子状の表示部に、該格子状に配列された前記複数の圧力検出素子によりそれぞれ検出される圧力の大きさの適否を色の変化により表示するものであることを特徴とする請求項１に記載の圧脈波検出プローブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押圧面に備えられている圧力検出素子により動脈からの脈波を検出する圧脈波検出プローブに関し、特に、測定者が直接操作して押圧状態を調整する型式の圧脈波検出プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
押圧面に圧力検出素子を備え、その押圧面を生体の所定部位において皮膚上から動脈に向かって押圧し、上記圧力検出素子により動脈からの脈波を検出する型式の圧脈波検出プローブが知られている。
【０００３】
このような圧脈波検出プローブを用いて正確な脈波を検出しようとする場合、センサ部の押圧面に備えられている圧力検出素子を動脈の真上に位置するようにし、かつ、センサ部の押圧力を適切な押圧力とする必要がある。そこで、センサ部の位置および押圧力を適切に維持するために、自動的にセンサ部の位置および押圧力を制御する装置が提案されている。たとえば、特許文献１、特許文献２に記載されている装置がそれである。
【０００４】
特許文献１および特許文献２に記載されている装置では、圧脈波検出プローブの装着時には、圧脈波センサ（すなわちセンサ部）の押圧面に備えられている複数の圧力検出素子からそれぞれ検出される圧脈波の大きさの比較に基づいて、圧脈波センサの最適位置を自動的に決定し、続いて、その圧脈波センサの押圧力を連続的に変化させ、その押圧力の変化過程で、圧力検出素子により検出される脈波の大きさに基づいて圧脈波センサの最適押圧力を自動的に決定している。
【０００５】
さらに、特許文献１に記載されている装置では、そのようにして最適な押圧位置および押圧力を決定した後にも、複数の圧力検出素子によりそれぞれ検出される圧脈波の大きさを表す圧力分布曲線に基づいて押圧状態を逐次判定し、押圧状態が不適切となった場合には、押圧力を自動的に修正している。また、特許文献２に記載されている装置では、圧脈波検出プローブの装着時に最適押圧位置および最適押圧力を自動的に決定した後、複数の圧力検出素子によりそれぞれ検出される圧脈波の振幅を表す振幅分布曲線に基づいて押圧位置を逐次判定し、押圧位置が不適切となった場合には、押圧位置を自動的に修正している。
【０００６】
このように、自動的に押圧位置および押圧力を決定し、維持する装置は、正確な圧脈波を検出することができる利点がある反面、圧脈波センサを移動させるための移動装置、および圧脈波センサを押圧する押圧装置を圧脈波検出プローブに設ける必要があることから、圧脈波検出プローブの構造が複雑になる。そのため、圧脈波検出プローブの装着が比較的煩雑であり、また、装着部位も制限される。また、構造が複雑になるので、装置が高価になってしまうという問題もある。
【０００７】
これに対して、測定者が手に保持して、その測定者が患者の所定部位へ押圧する型式の圧脈波検出プローブや、単にクリップや装着バンドなどで患者の所定部位へ装着する型式の圧脈波検出プローブなど、測定者が直接操作して押圧状態を調整する型式の圧脈波検出プローブは、センサ部を移動させる移動装置、およびセンサ部を押圧する押圧装置を備えていないことから、その装着が簡便であり、また、装着部位の制限も少ない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１９０５４号公報
【特許文献２】
特開平１１−９５６２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、測定者が直接操作して押圧状態を調整する型式の圧脈波検出プローブは、適切な押圧位置および押圧力を決定し、且つ維持することが困難であるという問題がある。
【００１０】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、測定者が直接操作して押圧状態を調整する型式の圧脈波検出プローブであって、押圧位置および押圧力を容易且つ適切に維持することができる圧脈波検出プローブを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、押圧面に圧力検出素子が配置されたセンサ部を有し、その押圧面が生体の皮膚上から動脈に向かって押圧させられて、前記圧力検出素子によりその動脈からの圧脈波を検出し、測定者が直接操作して押圧状態を調整する型式の圧脈波検出プローブであって、前記圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否を表示し、前記センサ部と一体化させられている表示器を含むことにある。
【００１２】
【発明の効果】
このように、圧脈波検出プローブに、圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否を表示する表示器が一体的に設けられていると、圧脈波検出プローブを直接操作する者は、その圧脈波検出プローブに設けられた表示器を見ながらその圧脈波検出プローブの押圧状態を調整することができるので、容易に、圧脈波検出プローブの押圧状態を適切な状態とすることができるようになる。
【００１３】
【発明の他の態様】
ここで、押圧面に備えられる前記圧力検出素子の数は一つであってもよいが、好ましくは、前記センサ部の押圧面には、複数の前記圧力検出素子が一列に配列される。従来から、押圧面に複数の圧力検出素子が一列に配列された圧脈波センサが知られており、複数の圧力検出素子が一列に配列されている場合には、圧力検出素子の配列方向が動脈と直交するように圧脈波検出プローブを生体に押圧すれば、圧脈波検出プローブの最適な押圧位置の範囲が広くなるので、比較的簡単に圧脈波検出プローブを最適な押圧位置に位置させることができる。このように複数の圧力検出素子が一列に配列置されている場合、前記表示器は、その複数の圧力検出素子のうちの一の圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否を表示する表示部が、その複数の圧力検出素子のうちの他の圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否を表示する表示部に対して、その複数の圧力検出素子の配列方向と平行に配列されていることが好ましい。このようにすれば、表示器において各圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否が表示される位置と、圧力検出素子の配列における各圧力検出素子の位置とが対応するので、圧脈波検出プローブの装着位置が不適切である場合に、その圧脈波検出プローブを移動させる方向を容易に認識することができる。
【００１４】
また、前記センサ部の押圧面に、複数の前記圧力検出素子が格子状に二次元的に配置されていてもよい。圧力検出素子が格子状に二次元的に配置されていれば、圧脈波検出プローブの最適な押圧位置の範囲がさらに広くなるので、より簡単に圧脈波検出プローブを最適な押圧位置に位置させることができる。このように圧力検出素子が格子状に二次元的に配置されている場合、好ましくは、前記表示器は、前記押圧面に平行に設けられており、且つ、その格子状に配列された複数の圧力検出素子に対応するように設けられた格子状の表示部に、その格子状に配列された前記複数の圧力検出素子によりそれぞれ検出される圧力の大きさの適否を色の変化により表示する。このようにすれば、表示器において各圧力検出素子により検出される圧力の大きさの適否が表示される位置と、押圧面における各圧力検出素子の位置とが対応するので、圧脈波検出プローブの装着位置が不適切である場合に、その圧脈波検出プローブを移動させる方向を容易に認識することができる。
【００１５】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例の圧脈波検出プローブ１０を示す斜視図である。図１の圧脈波検出プローブ１０は、比較的細長い直方体形状の把持部１２と、その把持部１２の下面においてその把持部１２に一体的に固定されているセンサ部１４とを有している。
【００１７】
センサ部１４の下面が生体に向かって押圧させられる押圧面１６であり、この押圧面１６は、単結晶シリコンなどから成る半導体チップによって形成されている。この押圧面１６には、その押圧面１６の平面図である図２に示すように、多数の（図２では１５個）半導体感圧素子（すなわち圧力検出素子）Ｅ（１）、Ｅ（２）、・・・Ｅ（１５）が一定の間隔で一列に配列されている。
【００１８】
図１に戻って、把持部１２において前記圧力検出素子１８の配列方向と平行な側面２０には、矩形の表示器２２が設けられている。前述のように、把持部１２はセンサ部１４と一体であるので、把持部１２の側面２０に設けられている表示器２２はセンサ部１４と一体である。
【００１９】
図３はこの表示器２２を拡大して示す図である。図３に示すように、表示器２２には、互いに異なる色を発光する３種の発光ダイオード２４ａ、２４ｂ、２４ｃが多数配置されている。例えば、それら３種の発光ダイオード２４ａ、２４ｂ、２４ｃの発光色は、赤色、黄色、青色とされる。これら多数の発光ダイオード２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（以下、これら３種を特に区別しない場合には、単に発光ダイオード２４という）は、前記圧力検出素子Ｅの数と同じ１５の列（Ｌ（１）、Ｌ（２）・・・Ｌ（１５））に配列されており、各列Ｌは上下方向（すなわち圧力検出素子１８の配列方向と垂直な方向）とされ、列Ｌの配列方向は圧力検出素子１８の配列方向と平行とされている。
【００２０】
各列Ｌは、かっこ内の数字が対応する圧力検出素子Ｅにより逐次検出される圧力の大きさの適否を、後述する演算制御装置３８からの表示制御信号に基づいて、その列Ｌに備えられている発光ダイオード２４の発光数により表示する表示部であり、圧力検出素子Ｅにより検出される圧力が大きくなるに従って、順次、上側の発光ダイオード２４が発光させられるようになっている。従って、発光させられている発光ダイオード２４により形成される棒の長さが圧力の大きさを示すので、棒の長さから各圧力検出素子Ｅの押圧力の適否を判断することができる。また、発光ダイオード２４ｃのうち一番下側のものは、実際に検出される圧力の大きさが、押圧力が最適な押圧力範囲の最低値であるときに検出される圧力の大きさとして予め設定された大きさとなったときに発光させられるようになっている。従って、一番下側の発光ダイオード２４ｃが発光しているかどうかにより、その発光ダイオード２４ｃを含む列Ｌと対応させられている圧力検出素子Ｅの押圧力の適否を判断することができ、発光ダイオード２４ｂが発光しているが発光ダイオード２４ｃが発光していないときは、押圧力がやや不足していると判断することができ、発光ダイオード２４ａのみが発光しており、発光ダイオード２４ｃおよび２４ｂが発光していないときは、押圧力が比較的大きく不足しいていると判断することができる。
【００２１】
図４は、圧脈波検出プローブ１０が図示しない測定者の手に保持されることにより、患者の手首２４に装着されている状態を示す図である。手首２４には、橈骨動脈が腕と略平行に流れているので、圧脈波検出プローブ１０を手首２４に装着する場合には、圧脈波検出プローブ１０の押圧面１６に設けられた圧力検出素子Ｅの配列方向がその橈骨動脈と交差するようにするため、圧脈波検出プローブ１０の向きを図４に示すようにする。
【００２２】
図５は、上記圧脈波検出プローブ１０を含む圧脈波検出装置３０の装置構成を示すブロック図である。図５の圧脈波検出装置３０では、圧脈波検出プローブ１０の押圧面１６に備えられている複数の圧力検出素子Ｅからそれぞれ出力される圧力信号は、マルチプレクサ３２に供給される。
【００２３】
マルチプレクサ３２は、演算制御装置３８からの切替信号ＳＣに従って、複数の圧力検出素子Ｅからそれぞれ供給される圧力信号を、所定の時間ずつ順次、増幅器３４へ出力する。増幅器３４に供給された圧力信号はＡ／Ｄ変換器３６を介して演算制御装置３８へ供給される。
【００２４】
演算制御装置３８は、各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力に基づいて、各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさを表示器２２に表示させる表示制御手段として機能し、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４２、およびＲＡＭ４４などを備えた所謂マイクロコンピュータである。ＣＰＵ４０はＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに従いつつＲＡＭ４４の記憶機能を利用して信号処理を実行することにより、所定の周期で切替信号ＳＣを出力するとともに、圧力信号を逐次読み込み、その読み込んだ圧力信号に基づいて、各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさを決定し、その圧力の大きさを表示させるための表示制御信号を表示器２２に出力する。
【００２５】
図６は、上記演算制御装置３８の制御機能の要部を示すフローチャートである。図６において、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、マルチプレクサ３２を所定の周期で切り替えさせるための切替信号ＳＣを出力する。マルチプレクサ３２に切替信号ＳＣが供給されると、マルチプレクサ３２は順次チャンネルが切り替えられるので、マルチプレクサ３２から増幅器３４およびＡ／Ｄ変換器３６を介して供給される圧力信号は、切替信号ＳＣが出力される毎に、順次、異なる圧力検出素子Ｅからの信号となる。続くＳ２では、マルチプレクサ３２から増幅器３４およびＡ／Ｄ変換器３６を介して供給される圧力信号を読み込む。
【００２６】
続くＳ３では、上記Ｓ２で読み込んだ圧力信号に基づいて圧力の大きさを決定し、その圧力信号を検出した圧力検出素子Ｅに対応する列Ｌにその決定した圧力の大きさを表示させるための表示制御信号を決定する。そして、続くＳ４では、Ｓ３で決定した表示制御信号を表示器２２へ出力する。そして、Ｓ４を実行した後は再度Ｓ１以下を実行する。そのようにして図６のフローチャートを繰り返し実行することにより、複数の圧力検出素子Ｅによりそれぞれ検出される圧力信号が順次読み込まれるとともに、表示器２２の各列Ｌに示される圧力の大きさが順次更新される。
【００２７】
図７は、図６のフローチャートが実行された場合の表示器２２の表示例を示す図である。図７の例では略中央の列Ｌの圧力が最も大きく表示されているので、その表示から、配列の略中央に位置する圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさが最も大きいことが分かる。従って、圧脈波検出プローブ１０の位置は適切であることが分かる。また、適切な押圧力であることを示す発光ダイオード２４ｃが発光しているので、押圧力も適切であることが分かる。
【００２８】
これに対して、図８に示す例では、図８に図示する（右）側ほど圧力の大きさが大きくなっていることから、圧脈波検出プローブ１０の装着位置は不適切であることが分かる。また、前述のように、各列Ｌの配列方向は圧力検出素子Ｅの配列方向と平行とされている。従って、圧力検出素子Ｅの配列における各圧力検出素子Ｅの位置と、表示器２２において各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさの適否が表示される位置とは対応するので、図８のように、表示器２２に表示される圧力の大きさが右側ほど大きくなっている場合、圧力検出素子Ｅもそれと同じ側すなわち右側の圧力検出素子Ｅにより検出される圧力が大きいことになる。従って、圧脈波検出プローブ１０の押圧位置を適切な位置とするためには、表示器２２において圧力が大きく表示されている方向、すなわち、右側に圧脈波検出プローブ１０を移動させればよいことが分かる。
【００２９】
上述のように、本実施例によれば、圧脈波検出プローブ１０に圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさの適否を表示する表示器２２が一体的に設けられていることから、圧脈波検出プローブ１０を保持している者は、その圧脈波検出プローブ１０に設けられた表示器２２を見ながらその圧脈波検出プローブ１０の押圧状態を調整することができるので、容易に、圧脈波検出プローブ１０の押圧状態を適切な状態とすることができる。
【００３０】
また、本実施例によれば、センサ部１４の押圧面１６には、複数の圧力検出素子Ｅが一列に配列されており、表示器２２において各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさの適否が表示される位置と、圧力検出素子Ｅの配列における各圧力検出素子Ｅの位置とが対応するので、圧脈波検出プローブ１０の装着位置が不適切である場合に、その圧脈波検出プローブ１０を移動させる方向を容易に認識することができる。
【００３１】
次に、本発明の他の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と同一の構成を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図９は、図１とは別の圧脈波検出プローブ５０を示す斜視図である。この圧脈波検出プローブ５０は、把持部５２と、その把持部５２の下面においてその把持部５２に一体的に固定されているセンサ部５４とを有している点は、図１の圧脈波検出プローブ１０と同じであるが、把持部５２の平面形状が略正方形であり、また、センサ部５４の押圧面５６と平行な把持部５２の上面５８に表示器６０が設けられている点で、図１の圧脈波検出プローブ１０と異なる。
【００３３】
また、センサ部５４の押圧面５６に、図１０に示すように、圧力検出素子Ｅが格子状に二次元的に配列されている点でも、図１の圧脈波検出プローブ１０と異なる。図１０に示すように、本実施例では、ｘ軸方向に８つの圧力検出素子Ｅが一定の間隔で配列され、そのｘ軸に直交するｙ軸方向にも８つ圧力検出素子Ｅが一定の間隔で配列されており、圧力検出素子Ｅの配列形状は、全体として正方形状となっている。なお、かっこ内の２つの数字は、左上隅を基準とした各圧力検出素子Ｅのｘ軸方向およびｙ軸方向の位置を示している。
【００３４】
図１１は、前記表示器６０の拡大図である。表示器６０には、センサ部５４の押圧面５６に設けられた圧力検出素子Ｅの配列形状に対応して、複数の発光装置Ｄが格子状に二次元的に配列されることにより正方形状の表示部６２が形成されている。すなわち、表示部６２には、ｘ軸方向およびｙ軸方向にそれぞれ８つの発光装置Ｄが配置されている。
【００３５】
この発光装置Ｄは、互いに異なる色を発光する図示しない複数（たとえば３つ）の発光ダイオードが収められることにより、複数の色を表示することができるようにされたものであり、各発光素子Ｄは、かっこ内の数字が対応する圧力検出素子Ｅにより逐次検出される圧力の大きさの適否を、発光色を変化させることにより表示する。たとえば、発光素子Ｄは、３色の色を発光できるように構成されており、それぞれ、圧力が適切である場合に表示される色、圧力がやや不足している場合に表示される色、圧力が比較的大きく不足している場合に表示される色が予め決定されており、その発光素子Ｄと対応させられている圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさに基づいて、発光素子Ｄ内に備えられたいずれかの発光ダイオードが発光させられるように構成されている。なお、各発光素子Ｄに対応させられる圧力検出素子Ｅは、図９に示すように、同一方向から表示器６０および押圧面５６を見た場合に、押圧面５６における位置が、表示器６２におけるその発光素子Ｄの位置と同じとなる圧力検出素子Ｅとされている。
【００３６】
図１２は、表示器６０に実際に表示される表示例を示している。このように、表示器６０がセンサ部５４の押圧面５６と平行とされ、その押圧面５６に格子状に配列された複数の圧力検出素子Ｅに対応するように設けられた格子状の表示部６２に、その複数の圧力検出素子Ｅによりそれぞれ検出される圧力の大きさの適否が色の変化により表示されると、表示器６０において各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさの適否が表示される位置と、押圧面５６における各圧力検出素子Ｅの位置とが対応するので、圧脈波検出プローブ５０の装着位置が不適切である場合に、その圧脈波検出プローブ５０を移動させる方向を容易に認識することができる。
【００３７】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００３８】
たとえば、前述の第１の実施例では、各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさを色の変化により示すとともに、その圧力の大きさを、発光させられている発光ダイオード２４により形成される棒の長さによっても示すようになっていたが、第１実施例のように圧力検出素子Ｅが一列に配列されている場合にも、第２実施例のように色の変化のみによって圧力の大きさの適否を表示するようにされていてもよい。
【００３９】
また、前述の実施例では、表示器２２、６０に、各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさが逐次表示されていたが、各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力の大きさの適否は、その圧力検出素子Ｅにより検出される圧脈波の振幅（一拍分の圧力信号における最大値と最小値との差すなわち脈圧）によっても判断できるので、圧力の大きさに代えて、各圧力検出素子Ｅにより検出される圧脈波の振幅を逐次表示するようになっていてもよい。なお、その場合には、各圧力検出素子Ｅにより検出される圧力信号に基づいて圧脈波の振幅を決定する振幅決定手段としての機能が、たとえば演算制御装置３８に備えられる。
【００４０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の圧脈波検出プローブを示す斜視図である。
【図２】図１の圧脈波検出プローブの押圧面の平面図である。
【図３】図１の圧脈波検出プローブに設けられた表示器を拡大して示す図である。
【図４】圧脈波検出プローブが図示しない測定者の手に保持されることにより、患者の手首に装着されている状態を示す図である。
【図５】図１の圧脈波検出プローブを含む圧脈波検出装置の装置構成を示すブロック図である。
【図６】図５の演算制御装置の制御機能の要部を示すフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートが実行された場合の表示器の表示例を示す図であって、適切な押圧状態である場合の表示例である。
【図８】図６のフローチャートが実行された場合の表示器の表示例を示す図であって、押圧状態が不適切である場合の表示例である。
【図９】図１とは別の圧脈波検出プローブを示す斜視図である。
【図１０】図９の圧脈波検出プローブの押圧面の平面図である。
【図１１】図９の圧脈波検出プローブに設けられた表示器の拡大図である。
【図１２】図１１の表示器の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１０：圧脈波検出プローブ
１２：把持部
１４：センサ部
１６：押圧面
２２：表示器
５０：圧脈波検出プローブ
５２：把持部
５４：センサ部
５６：押圧面
６０：表示器
６２：表示部
Ｅ：圧力検出素子
Ｌ：列（表示部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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