(57)【要約】【課題】位置決めを補助する治具を用いることなく、生体情報検出センサーによる構成によって位置決めを行う。【解決手段】生体情報検出センサーは、生体の測定部位を目視で確認することによって、測定部位への位置合わせを容易とするものであり、この目視による確認を行うための機構を生体情報検出センサーに設けることにより簡易な構成で位置決めを行う。一態様は、生体の測定部位に当接させる弾性体と、圧力検出又は光学検出もしくはその両方の検出手段と、弾性体を測定部位に当接させるために位置決めを行う位置決め手段とを備え、位置決め手段は所定の波長の光束を照射する位置決め用発光手段を有し、測定部位上にガイド用の光を照射し、この光によって測定部位を目視で確認する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の測定部位に当接させる弾性体と、
圧力検出又は光学検出もしくはその両方の検出手段と、
前記弾性体を測定部位に当接させるために位置決めを行う位置決め手段とを備え、
前記位置決め手段は、所定の波長の光束を照射する位置決め用発光手段を有することを特徴とする生体情報検出センサー。
【請求項２】
前記位置決め用発光手段は、照射する光の光軸方向は検出手段の検出方向と概略同一方向であ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ー。
【請求項３】
前記位置決め用発光手段は、前記所定の波長の光束が弾性体と測定部位との接触位置を通るように設置位置及び配向方向を定めることを特徴とする請求項２に記載の生体情報検出センサー。
【請求項４】
前記位置決め用発光手段の設置位置は、前記弾性体の略中央を通過する軸上であり、
前記位置決め用発光手段の配向方向は、前記弾性体の略中央を通過する軸方向であって、測定部位に向かう方向であることを特徴とする請求項３に記載の生体情報検出センサー。
【請求項５】
前記位置決め用発光手段は、照射する光の光軸方向と検出手段の検出方向とが交差す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ー。
【請求項６】
前記位置決め用発光手段は、前記所定の波長の光束が測定部位を照射するように、検出手段に対する設置位置及び配向方向を定めることを特徴とする請求項５に記載の生体情報検出センサー。
【請求項７】
前記所定の波長の光束を形成するため光源は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の生体情報検出センサー。
【請求項８】
生体の測定部位に当接させる弾性体と、
圧力検出又は光学検出もしくはその両方の検出手段と、
前記弾性体を測定部位に当接させるために位置決めを行う位置決め手段とを備え、
前記位置決め手段は、前記弾性体内に、測定部位を目視可能とする透過領域を有することを特徴とする生体情報検出センサー。
【請求項９】
前記透過領域は、前記弾性体に設けた開口部、又は、前記弾性体において、可視光領域の透過率が高い領域であり、弾性体と測定部位との接触位置を通るように設置位置及び配向方向を定めることを特徴とする請求項８に記載の生体情報検出センサー。
【請求項１０】
前記透過領域の設置位置は、前記弾性体の略中央を通過する軸上であり、
前記透過領域の配向方向は、前記弾性体の略中央と測定部位とを結ぶ方向であることを特徴とする請求項９に記載の生体情報検出センサー。
【請求項１１】
前記透過領域は、中心位置を表すマーカを備えることを特徴とする、請求項８から請求項１０のいずれか１つに記載の生体情報検出センサー。
【請求項１２】
被験者の生体と内接する内接部を有し、当該内接部を介して前記生体を固定する固定手段と、
前記固定手段に対して相対的に移動可能であり、前記生体の測定部位を押圧した状態で生体情報を検出する検出手段と、
前記測定部位に対して前記検出手段を押圧状態とする駆動手段とを備え、
前記検出手段は、前記請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の生体情報検出センサーを備え、当該生体情報検出センサーが備える位置決め手段により測定部位への位置決めを行うことを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の生体情報測定装置において、前記検出手段は、固定手段との相対的移動による生体の測定部位への押圧によって、前記被験者の容積脈波に関する容積脈波情報および押圧力に関する圧力情報を検出し、当該容積脈波情報及び前記圧力情報に基づいて被験者の血圧値を決定することを特徴とする血圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧や心拍等の生体情報を測定する生体情報測定装置、血圧測定装置、及びこの生体情報測定装置に用いる生体情報検出センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、いわゆる血圧測定装置においては、オシロメトリック法や容積振動法などの測定技術を用いて血圧値の測定がおこなわれている。オシロメトリック法は、たとえば被験者の生体上腕部もしくは手首部に巻いたカフ（全周圧迫帯）で測定部位の血管を圧迫し、動脈圧に依存する血管壁の振動を反映したカフ圧変動の挙動（圧振動波）から、最高血圧（収縮期血圧：ＳＢＰ）および最低血圧（拡張期血圧：ＤＢＰ）を求めるものである。  一方、光電センサーを用いる容積振動法は、たとえば被験者の指や上腕等の生体部分に巻いたカフの圧を昇圧もしくは減圧した際、血圧によって起こる微少な血管の容積変化をセンサーによる透過率変化として検出する。光電センサーは、発光素子から照射し生体内を透過した透過光を受光素子で受光する。容積振動法では、受光素子の受光信号の交流成分である容積脈波信号の振幅変化のカフ圧に対する挙動から血圧値を測定するものである。
【０００３】
このような容積振動法を用いる従来の血圧測定装置は、カフを用いる構成（例えば、特許文献１，２，３）の他、カフを用いない構成（例えば、特許文献４）も知られている。
【０００４】
上記した血圧測定装置のうち、カフを使用して被験者の生体の測定部位を圧迫し血圧測定装置では、測定部位に鬱血が発生したり、測定中に痛みを伴ったり、さらには不快感を増長させてしまうおそれがある。また、カフを測定部位に装着する必要があるため、測定作業が煩わしいものとなる場合がある。さらに、カフが必須の構成となるため、小型化を図るには限界があるとともに、部品点数の削減を図りにくいという問題がある。
【０００５】
これに対して、カフを使用せずに容積振動法を用いて血圧値を測定する血圧測定装置が提案されている。この血圧測定装置は、例えば、光電容積脈波センサーおよび加圧バッグを先端部に取り付けた加圧体と、加圧バッグ内の圧力を検出する圧力センサーと、光電容積脈波センサーから出力される脈波信号と、圧力センサーから出力される圧力信号とを入力して血圧を計測する制御部とを備える。これにより、生体の任意の部位を押圧して血圧値を測定でき、測定作業が極めて容易になるとともに、カフによる測定のように測定部位に対する制限を受けることなく測定することができる構成とされている（たとえば、特許文献５参照。）。
【０００６】
また、変化する圧力を動脈に付与する間の圧力脈波を検知し、圧力波形データから得られる波形パラメータを用いて血圧を決定する血圧測定装置も提案されている。この血圧測定装置では、可聴または視覚フィードバックによって、被験者に対して可変圧力の付与を誘導や促しを行うことによって、血圧値を得るための力の付与の状況を認識可能とし、被験者による血圧値を測定することができる構成とされている（例えば、特許文献６参照。）。
【０００７】
上記の他、カフを使用することなく生体に圧力を付与する構成として、測定ヘッドを生体に押圧する移動機構の構成（例えば、特許文献７参照）や、押圧手段として流体供給装置や空気袋等を用いる構成（例えば、特許文献８，９参照）、被験者が血圧測定装置本体を生体に押し付ける構成（例えば、特許文献１０参照）等が提案されている。
【０００８】
カフを使用することなく生体情報を検出する場合には、生体情報検出センサーを生体の測定部位に当接させる必要がある。例えば、血圧測定や心拍測定では、圧力検出手段を動脈の位置に位置合わせする必要があり、位置ずれが生じた場合には、十分な検出信号を取得することができない。
【０００９】
この生体情報検出センサーの測定部位への位置合わせを補助し支援する治具が提案されている。（特許文献１１、１２参照。）この位置合わせの補助治具は、生体情報検出センサーと別に位置決めを補助するガイド部材を用意し、このガイド部材を生体の測定部位に位置合わせし、この位置合わせしたガイド部材に対して生体情報検出センサーを位置合わせすることによって、生体情報検出センサーを生体の測定部位に位置決めする。
【００１０】
【特許文献１】特公平７−４１０２８号公報
【特許文献２】特許第２９５８５０３号公報
【特許文献３】特許第２９５８４７１号公報
【特許文献４】特開昭６１−２３８２２５号公報
【特許文献５】特開平６−３１１９７２号公報
【特許文献６】特表２００１−５１４９１６号公報
【特許文献７】特許第３５４７３７９号公報
【特許文献８】実開昭６３−２０１５０９号公報
【特許文献９】実開平２−１０９６０３号公報
【特許文献１０】特公平４−５７３３８号公報
【特許文献１１】米国特許第５，６４２，７３３
【特許文献１２】米国特許第６，１５９，１５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記した生体情報検出センサーを測定部位に位置合わせを補助する治具は、生体情報検出センサーの本体を生体に対して位置合わせする前に、ガイド部材を生体の測定部位に位置合わせしなければならず、被験者の使い勝手の点で問題がある他、支援する装置自体の構造も複雑となるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は従来の問題を解決し、位置決めを補助する治具を用いることなく、生体情報検出センサーによる構成によって位置決めを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の生体情報検出センサーは、生体の測定部位を目視で確認することによって、測定部位への位置合わせを容易とするものであり、この目視による確認を行うための機構を生体情報検出センサーに設けることにより簡易な構成で位置決めを行うことができる。
【００１４】
本発明の生体情報検出センサーは第１と第２の態様を備える。
【００１５】
本発明の生体情報検出センサーの第１の態様は、測定部位上にガイド用の光を照射し、この光によって、測定部位を目視で確認するものである。
【００１６】
第１の態様は、生体の測定部位に当接させる弾性体と、圧力検出又は光学検出もしくはその両方の検出手段と、弾性体を測定部位に当接させるために位置決めを行う位置決め手段とを備え、位置決め手段は所定の波長の光束を照射する位置決め用発光手段を有する。
【００１７】
位置決め用発光手段は、検出手段が備える光学検出手段とは別に備える発光手段であり、被験者が目視によって測定部位を確認できるように所定の波長の光を照射する。生体情報検出センサーが備える光学検出手段は、例えば、近赤外域の波長の光などの不可視光の波長であることが多く、このような場合には、その光が測定部位に照射された際、目視によってその光を確認することはできない。これに対して、本発明の生体情報検出センサーが備える位置決め用発光手段は、例えば、可視光などの所定の波長の光を照射するため、測定部位上を照射した光は目視で確認することができる。
【００１８】
位置決め用発光手段は、照射する光の光軸方向は検出手段の検出方向と概略同一方向とする。この位置決め用発光手段は、光軸方向と検出手段の検出方向とを概略同一方向とするために、発光手段が照射する所定の波長の光束が、弾性体と測定部位との接触位置を通るように設置位置及び配向方向を定める。これによって、生体情報検出センサーと生体との距離が変化した場合であっても、所定の波長の光束は常に弾性体が生体と接触する位置を照射するため、生体上に照射された可視光光束の位置にあわせて弾性体を位置合わせすることによって、弾性体を測定部位に位置決めすることができる。
【００１９】
また、さらに詳細には、位置決め用発光手段の設置位置は、弾性体の略中央を通過する軸上に定め、位置決め用発光手段の配向方向が、弾性体の略中央を通過し、測定部位に向かう軸方向に定める。
【００２０】
位置決め用発光手段は、所定の波長の光束が測定部位を照射するように、検出手段に対する設置位置及び配向方向を定めてもよい。また、所定の波長の光源としては、例えば、可視光域で発光ピークを有するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）や紫外線域の波長を発するＬＥＤなどを用いることができる。
【００２１】
本発明の第２の態様は、生体情報検出センサーを通して生体上の測定部位の位置を目視で確認するものである。これによれば、測定部位との間を結ぶ被験者の視線は、生体情報検出センサーを通過するため、視野内で測定部位が観察できる位置を保持しながら位置合わせを行うことで、生体情報検出センサーを測定部位に位置決めすることができる。
【００２２】
第２の態様は、生体の測定部位に当接させる弾性体と、圧力検出又は光学検出もしくはその両方の検出手段と、弾性体を測定部位に当接させるために位置決めを行う位置決め手段とを備え、位置決め手段は、測定部位を目視可能とする透過領域を弾性体内に有する。
【００２３】
透過領域は、弾性体に設けた開口部、又は、弾性体において可視光領域の透過率を高くした領域とすることができ、この透過領域を通る視線が弾性体と測定部位との接触位置を通るように設置位置及び配向方向を定める。
【００２４】
また、より詳細には、透過領域の設置位置は、弾性体の略中央を通過する軸上とし、透過領域の配向方向は、弾性体の略中央と測定部位とを結ぶ方向とする。視線はこの透過領域を通るため、上記した設置位置及び配光方向とすることによって、視線上に測定部位を置くことができる。したがって、被験者がこの透過領域を通して測定部位を観察することによって、生体情報検出センサーと測定部位との位置合わせを行うことができる。
【００２５】
また、透過領域に中心位置を表すマーカを設け、このマーカを例えば、測定部位の中心位置等に位置合わせする目標とすることができる。
【００２６】
また、本発明の生体情報検出センサーは生体情報測定装置に適用することができる。生体情報測定装置は、被験者の生体と内接する内接部を有し、この内接部を介して生体を固定する固定手段と、固定手段に対して相対的に移動可能であり、生体の測定部位を押圧した状態で生体情報を検出する検出手段と、測定部位に対してこの検出手段を押圧状態とする駆動手段とを備える。検出手段は、上記した生体情報検出センサーが備える検出手段を適用することによって、測定部位への位置合わせを行うことができる。
【００２７】
また、生体情報測定装置として血圧測定装置とすることができる。血圧測定装置は、被験者の生体と内接する内接部を有し、内接部を介して生体を固定する固定手段と、固定手段に対して相対的に移動可能であり、生体の測定部位を押圧して被験者の容積脈波に関する容積脈波情報および押圧力に関する圧力情報を検出する検出手段と、測定部位に対して検出手段を押圧状態とする駆動手段と、検出手段によって検出された容積脈波情報及び圧力情報に基づいて、被験者の血圧値を決定する血圧値決定手段とを備える。検出手段は、上記した生体情報検出センサーが備える検出手段を適用することによって、測定部位への位置合わせを行うことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の生体情報検出センサーによれば、位置決めを補助する治具を用いることなく、生体情報検出センサーによる構成によって位置決めを行うことができる。
【００２９】
本発明の血圧測定装置によれば、カフを用いずに生体の測定部位を機械的に押圧して血圧の測定を行うことができる。また、高い精度の測定結果を容易に得ることができるとともに装置の小型化および測定時の不快感の軽減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の生体情報検出センサー、及び生体情報検出センサーを備える血圧測定装置について図を用いて詳細に説明する。
【００３１】
以下、本発明の第１の態様の概略について図１〜図３を用いて説明し、本発明の第２の態様の概略について図４〜図６を用いて説明する。
【００３２】
［第１の形態についての説明：図１，図２］  
はじめに、本発明の第１の態様について説明する。本発明の第１の態様は、測定部位上にガイド用の所定の波長の光を照射し、この照射光によって測定部位を目視で確認する態様である。本発明の実施の形態では、特に説明ないときは、所定の波長を可視光の波長とする場合を例にしている。
【００３３】
図１において、本発明の生体情報検出センサー１０は、生体２０上に定めた測定部位２１に当接させることで生体情報を検出し測定する。この測定では、例えば、生体情報検出センサー１０の一部を測定部位２１に位置決めした後測定を行う。
【００３４】
生体情報検出センサー１０は可視光光束９０を照射する。生体２０上に照射された照射光は、生体２０上を照らす。この照射光は可視光光束であるため、生体２０上に照射された照射領域１０１は、その可視光光束の波長に応じた色領域として目視することができる。なお、この可視光光束９０の照射は、連続光とする他に、点滅光としてもよい。
【００３５】
被験者は、生体２０上において測定を行う位置を測定部位２１として定め、この測定部位２１と照射領域１０１とが一致するように、生体情報検出センサー１０と生体２０との位置合わせを行う。図１（ｂ）は、この位置合わせによって、生体情報検出センサー１０が測定部位２１に位置決めされた状態を示している。
【００３６】
本発明の第１の態様は、種々の生体情報検出センサーに適用することができる。以下、圧力検出手段を備える生体情報検出センサー、及び圧力検出手段と光検出手段とを備える生体情報検出センサーに適用した例について説明する。
【００３７】
図２は、圧力検出手段を備える生体情報検出センサーに適用した例を説明するための図である。この生体情報検出センサー１０は、基板１１に圧力検出手段として圧力センサー１４を備え、この圧力センサー１４に生体からの圧力を伝える部材として付加圧力検出用弾性体１２を備える。この付加圧力検出用弾性体１２を生体の測定部位２１に当接し押圧すると、その圧力は付加圧力として圧力センサー１４に伝わる。この付加圧力は、生体２０の組織内の圧力変化を反映しているため、圧力センサー１４によってこの付加圧力を検出することによって、生体２０の組織内の圧力変化を検出することができる。この組織内の圧力変化としては、例えば、動脈の血圧変動がある。付加圧力検出用弾性体１２として、例えば、ゲル状の素材を用いることができる。
【００３８】
本発明の生体情報検出センサー１０は、基板１１上にＬＥＤ等の位置決め用発光素子１００を備える。位置決め用発光素子１００は、付加圧力検出用弾性体１２を通して可視光光束９０を照射する。付加圧力検出用弾性体１２から外部に照射された光束は、付加圧力検出用弾性体１２の境界面で屈折し、生体２０上において広がりを持った照射領域１０１として投射される。
【００３９】
生体２０上に定めた測定部位２１が、この照射領域１０１内となるように、生体２０と生体情報検出センサー１０とを相対的に移動させて位置合わせを行い、この位置合わせの状態で生体情報検出センサー１０を生体２０に当接させることによって、生体情報検出センサー１０の測定部位２１への位置決めが行われる。
【００４０】
なお、図２の構成例では、基板１１上に位置決め用発光素子１００を設ける構成であるため、位置決め用発光素子１００から発した可視光光束９０は、付加圧力検出用弾性体１２内を通過した後、外部接触面１６から照射されるため、付加圧力検出用弾性体１２は、可視光光束９０の波長に対して透過率が高い光学特性を備える素材を選択する。
【００４１】
［生体情報検出センサーの説明：図３］
図３は、圧力検出手段及び光検出手段を備える生体情報検出センサーに適用した例を説明するための図である。この生体情報検出センサー１０は、基板１１に圧力検出手段として圧力センサー１４を備えると共に、光検出手段として光電センサー１５を備える。また、図２に示した構成例と同様に、圧力センサー１４に生体からの圧力を伝える部材として付加圧力検出用弾性体１２を備える。この圧力センサー１４及び付加圧力検出用弾性体１２については、前述の図２の構成例と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００４２】
光電センサー１５は、生体に向けて光を出射する発光素子１５ａと、生体から戻った光を受光する受光素子１５ｂとを備える。光電センサー１５は、配線１３によって基板１１と接続している。
【００４３】
本発明の付加圧力検出用弾性体１２は、生体情報検出センサー１０と生体２０との間で押圧動作が行われたとき、生体２０に付与される付加圧力の反作用によって圧縮され、付加圧力と同じ圧力を基板１１上の圧力センサー１４に伝える。圧力センサー１４は、この圧力を検出することによって、生体２０に付与される付加圧力を測定する。この測定された付加圧力は、押圧力に関する圧力情報として検出される。
【００４４】
本発明の生体情報検出センサー１０は、図２の構成例と同様に、基板１１上にＬＥＤ等の位置決め用発光素子１００を備える。位置決め用発光素子１００は、付加圧力検出用弾性体１２を通して可視光光束９０を照射する。付加圧力検出用弾性体１２から外部に照射された光束は、付加圧力検出用弾性体１２の外部接触面１６で屈折し、生体２０上において広がりを持った照射領域１０１として投射される。
【００４５】
また、光電センサー１５の発光素子１５ａから出射された光９１は、付加圧力検出用弾性体１２を通過し後、付加圧力検出用弾性体１２の外部接触面１６で屈折して、生体２０上において広がりを持った領域１５ｃを照射する。領域１５ｃを照射した光は、生体２０内を通過した後に放射され、再び付加圧力検出用弾性体１２内に入射する。光電センサー１５の受光素子１５ｂは、この生体２０内を通過した光を検出する。この光は生体情報を反映して光強度が変化するため、受光素子１５ｂで受光した光の光強度を測定することで生体情報を取得することができる。例えば、容積振動法による血圧測定では、生体の測定部位を押圧して被験者の容積脈波に関する容積脈波情報を取得することができる。
【００４６】
この発光素子１５ａから出射された光９１の波長は、生体２０内の組織や成分測定に適した波長域に含まれるものを使用する。この波長域は、近赤外域の波長など、通常、非可視光の波長域であるため、生体２０上に形成される領域１５ｃは目視することができない。
【００４７】
また、仮に、発光素子１５ａから出射された光の中に可視光の波長成分が含まれる場合であっても、発光素子１５ａの光９１の広がり角度は広角で設定されているため、生体２０上の領域１５ｃは大きく拡がる。測定部位２１の位置決めの範囲は、狭い程測定精度が向上するため、広角で拡がる発光素子１５ａの光９１は、位置決めには不適当である。
【００４８】
以上説明した本発明の第一の形態においては、位置決め手段としての位置決め用発光素子１００は、可視光ＬＥＤを用いる場合を例にして説明したが、位置決め手段として照射する所定の波長の光束は可視光に限定するものではない。
【００４９】
所定の波長を紫外線域の波長としてもよい。この場合、位置決め用発光素子１００から照射する光束は、例えば、３６５ｎｍの紫外線とする。生体２０の測定部位２１に予めビタミンＢ２（リポフラミン）を含有する水溶液を塗布しておけば、紫外線域の非可視光束を照射することで、当該塗布位置が緑黄色に蛍光発光するため、照射範囲を可視化することができる。
【００５０】
本発明の第一の形態においては、光の照射によって生体表面における測定部位２１近傍に目視可能な光束照射範囲を形成する。すなわち、位置決め手段として照射する所定の波長の光束は、可視光でなくてもかまわないのである。
【００５１】
［第２の形態についての説明：図４］
次に、本発明の第２の態様について説明する。本発明の第２の態様は、生体情報検出センサーを通して生体上の測定部位の位置を目視で確認する態様である。
【００５２】
図４において、図１と同様に、本発明の生体情報検出センサー１０は、生体２０上に定めた測定部位２１に当接させることで生体情報を検出し測定する。この測定では、例えば、生体情報検出センサー１０の一部を測定部位に位置決めして行う。
【００５３】
生体情報検出センサー１０は、位置決め手段として、生体情報検出センサー１０を通して測定部位を目視で観察する機構を備える。図４では、生体情報検出センサー１０は、生体情報検出センサー１０を通して測定部位を目視することができる観察窓２００を有し、付加圧力検出用弾性体１２は、その内部に測定部位２１を目視可能とする透過領域を有する。この観察窓２００及び透過領域を通して、生体２０に定めた測定部位２１を目視で観察することができる。
【００５４】
生体情報検出センサー１０は、観察窓２００を通して測定部位２１を目視で観察することによって、視線上に測定部位２１が存在することになる。この視線は、生体情報検出センサー１０内を通過しているため、視線上に測定部位２１の位置を置くことによって、生体情報検出センサー１２と測定部位２１との位置合わせが行われることになる。
【００５５】
図４（ｂ）は、この位置合わせによって、生体情報検出センサー１０が測定部位２１に位置決めされた状態を示している。
【００５６】
本発明の第２の態様についても、種々の生体情報検出センサーに適用することができる。以下、圧力検出手段を備える生体情報検出センサー、及びに圧力検出手段と光検出手段とを備える生体情報検出センサーに適用した例について説明する。
【００５７】
［生体情報検出センサーの説明：図５］
図５は、圧力検出手段を備える生体情報検出センサーに適応した例を説明するための図である。なお、この適用例の圧力センサー１４については、前述の図３の例と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５８】
本発明の生体情報検出センサー１０は、基板１１上に観察窓２００を備える。観察窓２００は、付加圧力検出用弾性体１２を通して、生体２０側を目視で観察することができる。なお、付加圧力検出用弾性体１２において、この観察窓２００を通る光軸が通過する領域は、可視光を透過する透過特性を有するものとする。この透過特性は、付加圧力検出用弾性体１２の全体とする他に、光軸が通る部分のみとしてもよい。
【００５９】
観察窓２００からは、付加圧力検出用弾性体１２を通して、生体２０上で定めた測定部位の領域２０１を目視で観察することができる。
【００６０】
生体２０上に定めた測定部位が、観察窓２００から観察できるように、生体２０と生体情報検出センサー１０とを相対的に移動させて位置合わせを行い、この位置合わせの状態で生体情報検出センサー１０を生体２０に当接させることによって、生体情報検出センサー１０の測定部位２１への位置決めが行われる。
【００６１】
また、観察窓２００あるいは、光軸が通る付加圧力検出用弾性体１２には、位置決めのためのガイドとなるマーカ２１０を設けてもよい。なお、図５（ｂ）中において、領域２０１内には、観察窓２００から目視で観察した際のマーカ像２１１を仮想的に示している。
【００６２】
マーカ２１０は、例えば、直交する２本の直線、いわゆるクロスラインであらわすことができる。２本の直線が交差する位置を観察窓２００の略中心とすることで、生体２０上で定めた測定部位との位置合わせが容易になる。
【００６３】
［生体情報検出センサーの説明：図６］
図６は、圧力検出手段及び光検出手段を備える生体情報検出センサーの例を説明するための図である。この生体情報検出センサー１０は、基板１１に圧力検出手段として圧力センサー１４を備えると共に、光検出手段として光電センサー１５を備える。また、図５に示した構成例と同様に、圧力センサー１４に生体からの圧力を伝える部材として付加圧力検出用弾性体１２を備える。この圧力センサー１４及び付加圧力検出用弾性体１２については、前述の図２の構成例と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６４】
光電センサー１５は、生体に向けて光を出射する発光素子１５ａと、生体から戻った光を受光する受光素子１５ｂを備える。光電センサー１５の配置に関しては、図３に示した構成例と同様である。
【００６５】
本発明の付加圧力検出用弾性体１２は、生体情報検出センサー１０と生体２０との間で押圧動作が行われたとき、生体２０に付与される付加圧力の反作用によって圧縮され、付加圧力と同じ圧力を基板１１上の圧力センサー１４に伝える。圧力センサー１４は、この圧力を検出することによって、生体２０に付与される付加圧力を測定する。この測定された付加圧力は、押圧力に関する圧力情報として検出される。
【００６６】
本発明の生体情報検出センサー１０は、図５の構成例と同様に、基板１１上に観察窓２００を備える。観察窓２００は、負荷圧力検出用弾性体１２を通して、生体２０側を目視で観察することができる。
【００６７】
また、光電センサー１５で取得した容積脈波情報と圧力センサー１４で取得した圧力情報とを用いて容積振動法によって血圧測定を行う点、発光素子１５ａからの出射光では、測定部位の位置決めを行うことは困難である点は、前述の図３を用いた説明と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６８】
［血圧装置の説明：図７〜図１２］
次に、本発明の生体情報検出センサーを備える血圧測定装置について、図７〜図１２を用いて説明する。なお、図７〜図１０に示す血圧測定装置では、測定部位上にガイド用の光を照射し、この照射光によって測定部位を目視で確認する態様の例を示し、図１１，１２に示す血圧測定装置では、観察窓を通して測定部位を目視で確認する態様の例を示す。
【００６９】
図７は血圧測定装置３０の概略外形形状を示し、図８は血圧測定装置３０の一部を切り欠いた概略形状を示している。図７，８において、血圧測定装置３０は、上枠３１及び下枠３２で構成される枠体を備え、この上枠３１上には血圧測定時に被験者の腕部を乗せるためのマット３６が設けられる。また、血圧測定装置３０は、中枠３３及び前枠３４で構成されるアーム３５を形成する枠体を備える。この枠体は、血圧測定時に被験者の手首部分等の血圧測定部を乗せると共に、アーム３５の先端内側に設けた光電センサー１０に向かって血圧測定部（手首）を持ち上げるためのリフトマット３７が設けられる。
【００７０】
また、アーム３５の先端には、リフトマット３７と対向する内側に光電センサー１０が設けられる。また、アーム３５の先端には、リフトマット３７上に載せられた血圧測定部（手首）に対する横方向の位置合わせを行うために、光電センサー１０をアーム３５に対して横方向にスライドさせるスライド機構５１が設けられる。
【００７１】
このスライド機構５１において、ノブ５２と光電センサー１０とは連動しており、ノブを摘んで横方向に動かすことによって、光電センサー１０の位置合わせを行うことができる。また、スライド機構５１は常時はスライドを止めた状態とし、解除ボタン（解除レバー）５３を作動させたときのみ、スライドさせることができる。
【００７２】
中枠３３及び前枠３４の内部には、リフトマット３７を上下動させるモータ４１、リフト駆動軸４２、リフトテーブル４３、及び駆動回路基板４５等が設けられ、上枠３１と下枠３２との内部に設けられた制御回路基板４４に載置された制御回路からの制御信号に基づいて駆動制御される。
【００７３】
また、制御回路基板４４には、光電センサー１０の発光素子１５ａの駆動制御、及び受光素子１５ｂで受光した受光強度、及び圧力センサー１４で得た圧力変化に基づいて血圧を求める演算処理を行う回路構成、求めた血圧値を内蔵表示装置６１あるいは外部表示装置６２に表示させる回路構成が設けられている。
【００７４】
なお、内蔵表示装置６１は、血圧測定装置３０のアーム部３５や各枠部など任意の位置に設けることができる。また、外部表示装置６２と血圧測定装置３０との間は、配線６３で接続する構成に限らず、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース）やＩｒＤＡ（赤外線データ通信）などの近距離通信によって無線で制御する構成としてもよい。
【００７５】
また、外部表示装置６２には、血圧測定装置３０の電源のＯＮ／ＯＦＦや、測定開始、測定中止等の各制御を入力する入力手段６４を設ける構成としてもよい。
【００７６】
［生体情報検出センサーの説明：図９］
図９は、生体情報検出センサー１０の一構成例であり、図９（ａ）は断面図であり、図９（ｂ）は光電センサーの位置の正面図である。図９に示す例では、付加圧力検出用弾性体１２を光の透過率または吸収率が異なる第１の弾性体１２ａと第２の弾性体１２ｂとで構成する例を示している。
【００７７】
生体情報検出センサー１０は、基板１１上に圧力センサー１４を設けると共に、ポリウレタンフィルム１９で覆われた第１の弾性体１２ａと第２の弾性体１２ｂとを備え、この２つの弾性体によって、押圧を圧力センサー１４に伝える付加圧力検出用弾性体１２を構成する。第１の弾性体１２ａと第２の弾性体１２ｂとの境界面１２ｃの位置には、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）１７に設けられた発光素子１５ａ及び受光素子１５ｂと、位置決め用の光を照射するための位置決め用発光素子１００とが配置される。
【００７８】
位置決め用発光素子１００の発光方向は基板１１と反対側であって検出側に向く方向とする。この位置決め用発光素子１００から照射された光は、付加圧力検出用弾性体１２内において、少なくとも可視光波長域の光を透過する第１の弾性体１２ａの領域を通って外部に照射される。この第１の弾性体１２ａの設置位置は、付加圧力検出用弾性体１２の略中央を通過する軸上とし、その配向方向は、付加圧力検出用弾性体１２の略中央と測定部位とを結ぶ方向とすることができる。
【００７９】
なお、このＦＰＣ１７は、ＦＰＣ裏打ち板１８によって支持され、付加圧力検出用弾性体１２内における設置位置に安定して保持させている。また、基板１１は、圧力センサー１４、発光素子１５ａ、及び受光素子１５ｂ、位置決め用発光素子１００を外部と接続するためのコネクタ１１ａを備え、圧力センサー１４の検出信号及び受光素子１５ｂの検出信号を外部に送り、発光素子１５ａと位置決め用発光素子１００とに外部から駆動電流を送る。
【００８０】
位置決め用発光素子１００から照射された光は、リフトマット３７上に載せた生体（例えば、手首）上を照射する。照射された可視光は、生体上で照射領域（図示していない）として目視で確認することができる。このとき、生体上で生体情報検出センサー１０を当接させて測定を行う測定部位を定めておき、生体を動かしたり、あるいはスライド機構５１を駆動させることによって測定部位が照射領域内となるように位置合わせする。この位置合わせによって、生体情報検出センサー１０を測定部位に位置決めした後、血圧測定を行う。
【００８１】
血圧測定装置３０は、制御回路からの制御命令によって、モータ４１によってリフト駆動軸４２を駆動してリフトテーブル４３を上下動させ、リフトマット３７上に乗せた手首をアーム３５の対向面に取り付けた生体情報検出センサー１０に向かって上昇させ、手首の測定位置を生体情報検出センサー１０の外部接触面に当接させ、リフトマット３７を上昇させることによって測定部位を押圧する。そして、生体情報検出センサー１０の圧力センサー１４および光電センサー１５によって検出された容積脈波情報および圧力情報に基づいて、制御回路が被験者の血圧値を決定する。
【００８２】
これによれば、従来のカフを用いた血圧測定装置と比べて、簡単かつ確実に不快感を伴いにくい血圧測定作業をおこなうことができるとともに、高精度な測定結果を得ることができ、さらには装置の小型化を実現することができる。
【００８３】
［血圧測定装置の説明：図１０］
図７に示す構成例は、生体情報検出センサー１０内に位置決め用発光素子１００を設ける構成を示しているのに対して、図１０に示す構成例は、生体情報検出センサー１０の外部に位置決め用発光素子１００を設ける構成を示している。
【００８４】
図１０では、生体情報検出センサー１０を支持するアーム３５に先端位置に外部光源１１１を設けた構成を示している。この構成の外部光源１１１は位置決め用発光素子１００を備え、この位置決め用発光素子１００が照射する光の光軸方向と、生体情報検出センサー１０が備える検出手段の検出方向とが交差するように配置する。この交差位置は、例えば、リストアーム上に載せた手首において測定部位となる位置の高さ（生体情報検出センサーとの距離）の近傍とすることができる。
【００８５】
なお、外部光源１１１の位置は、図示する位置に限らず、位置決め用発光素子１００からの照射光が生体上に定めた測定部位を照射することができる位置であれば、任意の位置とすることができる。
【００８６】
次に、観察窓を通して測定部位を目視で確認する態様の例を、図１１，１２に示す血圧測定装置について説明する。
【００８７】
なお、ここでは、すでに説明した構成と共通する説明は省略し、観察窓を通して測定部位を目視で確認する構成に関わる部分のみについて説明する。
【００８８】
［血圧測定装置の説明：図１１］
図１１において、血圧測定装置３０は、生体情報検出センサー１０の上方位置に観察窓２００を備える。この観察窓２００は、生体情報検出センサー１０内を通って、生体の測定部位を目視で観察可能とする。なお、観察窓２００の窓面には、クロスラインや円形マーク等のマーカ２１０を設け、測定部位の位置決めのための目印とすることができる。
【００８９】
なお、この観察窓２００は、ノブ５２に操作によって生体情報検出センサー１０がスライド移動した場合には、生体情報検出センサー１０と共にスライド移動する。
【００９０】
［生体情報検出センサーの説明：図１２］
図１２は前述の図６と同様の構成例を示している。この構成例による生体情報検出センサー１０は、基板１１、ＦＰＣ裏打ち板１８、及びＦＰＣ１７のそれぞれに、開口部２００ａ，２００ｂ，２００ｃを備える。これらの開口部２００ａ〜２００ｃは、透明ゲル等からなる付加圧力検出用弾性体１２の略中心軸部分を通るように配置され、生体情報検出センサー１０の中心を通って見通せる構成としている。なお、基板１１の開口部２００ａには、透明樹脂２２０が設けられ、図示はしないが、この透明樹脂２２０部分にマーカ２１０を設けることができる。
【００９１】
なお、本発明の血圧測定装置３０は、検出手段を駆動する駆動手段の動作を制御する制御手段を備える構成とすることができる。この制御手段は、検出手段によって最適な押圧動作により容積脈波情報および圧力情報を検出するように、所定の動作パラメータに基づいて駆動手段を制御する。
【００９２】
また、制御手段は、駆動手段を制御して、検出手段によって測定部位に対する押圧動作を複数回行い、各押圧動作で得られる容積脈波情報および圧力情報に基づいて所定の動作パラメータを算出する。
【００９３】
また、血圧値決定手段を備え、検出手段による測定部位への押圧過程および減圧過程によってそれぞれ得られる容積脈波情報及び圧力情報に基づいて、血圧値を算出する。例えば、最高血圧（Ｐｓ）および平均血圧（Ｐｍ）を算出し、最低血圧（Ｐｄ）は、次の算出式により算出する。
Ｐｄ＝（３×Ｐｍ−Ｐｓ）／２
【００９４】
また、血圧測定装置は、検出手段によって検出された容積脈波情報から被験者の脈拍数および脈波振幅値を抽出する抽出手段と、抽出手段によって抽出された脈拍数および脈波振幅値があらかじめ設定された所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、判定手段によって判定された判定結果に基づいて、脈拍数および脈波振幅値が所定範囲内にあるか否かを警報音、音声、振動および表示の少なくともいずれかによって報知する報知手段とを備える構成とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の生体情報検出センサーは、血圧測定装置の他に、脈拍測定装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の態様の概略を説明するための図である。
【図２】圧力検出手段を備える生体情報検出センサーに適用した例を説明するための図である。
【図３】圧力検出手段及び光検出手段を備える生体情報検出センサーに適用した例を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の態様の概略を説明するための図である。
【図５】圧力検出手段を備える生体情報検出センサーに適応した例を説明するための図である。
【図６】圧力検出手段及び光検出手段を備える生体情報検出センサーの例を説明するための図である。
【図７】本発明の血圧測定装置の概略外形形状を示す図である。
【図８】本発明の血圧測定装置の一部を切り欠いた概略形状を示す図である。
【図９】生体情報検出センサーの一構成例を示す図である。
【図１０】生体情報検出センサーの外部に位置決め用発光素子を設ける構成例を示す図である。
【図１１】観察窓を通して測定部位を目視で確認する態様の例を示す図である。
【図１２】観察窓を通して測定部位を目視で確認する生体情報検出センサーを示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  生体情報検出センサー
１１  基板
１２  付加圧力検出用弾性体
１３  配線
１４  圧力センサー
１５  光電センサー
１５ａ  発光素子
１５ｂ  受光素子
１５ｃ  領域
１６  外部接触面
１７  ＦＰＣ
１８  ＦＰＣ裏打ち基板
１９  ポリウレタンフィルム
２０  生体
２１  測定部位
３０  血圧測定装置
３１  上枠
３２  下枠
３３  中枠
３４  前枠
３５  アーム
３６  マット
３７  リフトマット
４１  モータ
４２  リフト駆動軸
４３  リフトテーブル
４４  制御回路基板
４５  駆動回路基板
５１  スライド機構
５２  ノブ
５３  解除レバー（解除ボタン）
６１  内蔵表示部
６２  外部表示部
６３  配線
６４  入力手段
９０  可視光光束
９１  光
１００  位置決め用発光素子
１０１  照射領域
１１０  外部光源
２００  観察窓
２００ａ，２００ｂ，２００ｃ  開口部
２０１  照射領域
２１０  マーカ
２１１  マーカ像
２２０  透明樹脂
【図１】
2007202704.tif 000003
【図２】
2007202704.tif 000004
【図３】
2007202704.tif 000005
【図４】
2007202704.tif 000006
【図５】
2007202704.tif 000007
【図６】
2007202704.tif 000008
【図７】
2007202704.tif 000009
【図８】
2007202704.tif 000010
【図９】
2007202704.tif 000011
【図１０】
2007202704.tif 000012
【図１１】
2007202704.tif 000013
【図１２】
2007202704.tif 000014