JPH0321207Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、被験体の一方の側から他方の側へ
光を透過させ、この透過光の前記被験体による吸
収の大きさの変化を検出する光センサに関するも
のである。

［従来の技術］ 指先の皮膚の一方の側から他方の側へ光を透過
させ、この光の指の血流の量による透過率（反射
率）の変化を検知し、その信号の処理後、計算す
ることにより、脈拍および血圧値等を求める装置
がある。

第６図は、実開昭60−158803号に開示されてい
る、屈撓自在なフイルム基板上に発光素子および
受光素子を取付けた光センサの斜視図である。

屈撓自在なフイルム基板１の上に発光素子２と
受光素子３が取付けられている。発光素子２と受
光素子３はリード線４に接続され、該リード線４
はコネクタ５を介して信号処理本体に連絡されて
いる。

第７図はこの光センサの構成説明図である。

該光センサは、指の一方の側から他方の側へ光
を透過させ、この透過光の前記指による吸収の大
きさの変化を検出するためのものであつて、屈撓
自在なフイルム基板１の上に前記指の大きさに対
応した所定の間隔に発光素子２および受光素子３
を配置するとともに、該発光素子２および受光素
子３を覆うように透明かつ屈撓自在な透光フイル
ム６を前記フイルム基板１に貼着してなるもので
ある。

この光センサは第８図、第９図、第１０図に示
したような方法で用いる。

第８図は第６図におけるＡ−Ａ断面図、第９図
は装着断面図、第１０図は固定テープの斜視図で
ある。固定テープ９は長方形の形状のテープで、
テープの一端の表面に物理的接着手段を有し、テ
ープの他端の裏面にも物理的接着手段を有し、被
固定体に巻きつけて該一端の表と該他端の裏を重
ね合わせることにより、被固定体を固定するもの
である。

発光素子２と受光素子３で指７の先端を挾むよ
うに、該光センサ８を指７に巻付ける（第８図）。

次いで第１０図に示す固定テープ９を、該指に
巻付けられた光センサ８に巻付けて、光センサ８
を指７にしつかりと固定する（第９図）。

発光素子２および受光素子３はリード線４に結
ばれており、リード線４はコネクタ５に結ばれ、
コネクタ５は信号処理本体に連絡されている。

次に該光センサ８の機能を第９図を用いて説明
する。

電力を入力すると、リード線４に電気が流れ、
発光素子２が発光する。発光された光は指７を透
過して、受光素子３に照射する。受光素子３はこ
の光を受光して、リード線４、コネクタ５を介し
て信号処理本体に信号を送る。信号処理本体はこ
のときの透過率の変化を検知し、信号を処理し、
その後計算することにより、脈拍および血圧値等
を求める。

［考案が解決しようとする問題点］ 以上のように従来の光センサは指先の皮膚の一
方の側から他方の側へ光を透過させ、この光の指
の血流の量による透過率（反射率）の変化を検知
することにより、脈拍および血圧を測定する。

ところで、前述のように光の吸収の大きさは血
流の量に依存するのであるが、さらに細かく見る
と血液中のヘモグロビンの量に依存する。

しかし、ヘモグロビンの量は指先や末梢皮膚組
織では少ない。ヘモグロビン量が少ないと、光の
吸収による信号は小さいものとなる。信号が小さ
いままで、信号処理本体が信号処理し計算する
と、得られた脈拍値および血圧値等は不正確なも
のとなり、問題である。

本考案は上記問題点を解決するためになされた
もので、被験体の血流量を多くさせ、正確な脈拍
値、血圧値等を与える光センサを提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この考案は、表面と裏面を有し、その表面に発
光素子と受光素子が所定の間隔を隔てて配置され
た屈撓自在なフイルム基板を備え、上記フイルム
基板の表面側が被験体に触れるように該被験体に
巻付けられて、該被験体の一方の側から他方の側
へ光を透過させ、この透過光の上記被験体による
吸収の大きさの変化を検出する光センサに係るも
のである。そして、上記問題点を解決するため
に、上記フイルム基板の表面に、当該光センサを
上記被験体に巻きつけたときに、該被験体の温度
を測定する測温素子が設けられている。また、フ
イルム基板の裏面に、当該光センサを上記被験体
に巻きつけたときに、上記被験体を包んだ状態で
温める発熱体パターンが設けられている。さら
に、上記発熱体パターンを覆うように上記フイル
ム基板の裏面に、当該光センサを上記被験体に巻
きつけたときに、該被験体を包んだ状態で保温す
る断熱材が設けられている。

［作用］ 本件考案に係る光センサは、測温素子と、被験
体を温めるための発熱体パターンおよび被験体を
保温するための断熱材を備えているので、被験体
の温度を検知しながら被験体を温めて所定の温度
を保つことができる。

そして、上記測温素子は、フイルム基板の表面
に設けられているので、当該光センサを被験体に
巻きつけたとき、該測温素子は被験体と良好な状
態で密着する。その結果、測定温度が向上する。

また、上記発熱体パターンは、フイルム基板の
裏面に、当該光センサを被験体に巻きつけたと
き、上記被験体を包んだ状態で温めることができ
るように設けられているので、被験体の各部を均
一に効率よく温めることができる。

さらに、上記断熱材が、上記発熱体パターンを
覆うように上記フイルム基板の裏面に、当該光セ
ンサを上記被験体に巻きつけたときに、該被験体
を包んだ状態で保温するように設けられているの
で、発熱体パターンから出た熱はすべて被験体に
集中して伝達されるようになり、外部に漏れな
い。その結果、熱の放散による無駄がなくなる。

被験体である皮膚を加熱（42℃以上）すると、
真皮内の浅層血管網中の小動脈が熱刺激を受けそ
の平滑筋が応動して小動脈の内径が拡張し血流抵
抗が減少する結果この小動脈を流れる血流量が増
大し、これにより毛細血管が押し拡げられ、血液
流量が増加する。これに関する記載はハク・ハ
ク・リバース（Huch・Huch・Lubbers）著「ト
ランスカテニアウス（Transcutaneous）PO₂」
（1981年、チーム・ストラホー・インコーポレー
シヨン（Thieme−Straffou Inc.）刊）に詳述さ
れている。結果としてヘモグロビン量は多くな
る。

［実施例］ 以下、図面に示した実施例に基づいて本考案を
詳細に説明する。

第１Ａ図ないし第１Ｃ図はこの考案に係る光セ
ンサの一実施例を示す図である。

第１Ａ図は該実施例の斜視図である。

光センサの基板は屈撓自在なフイルム基板１
と、発熱体パターン１０と、断熱材１１とからな
つている。フイルム基板１の上には、発光素子２
の駆動回路パターン２ａと受光素子３の駆動回路
パターン３ａと測温素子１２の駆動回路パターン
が配置されている。グランドパターン１４は、発
光素子２および受光素子３の電位を一定に保つた
めに配置されている。そして、それぞれの回路パ
ターン配線はリード線４に集められて、コネクタ
５を介し信号処理本体に連絡されている。

第１Ｂ図は該実施例の平面図を示す図であり、
第１Ｃ図は第１Ａ図におけるＡ−Ａ断面図であ
る。

第１Ｃ図から明らかなように、発光素子２、受
光素子３、測温素子１２、発光素子駆動回路パタ
ーン２ａおよび受光素子駆動回路パターン３ａ等
は透光フイルム６によつて保護されている。被験
体は、透光フイルム６を介して、発光素子２、受
光素子３および測温素子１２と接触することにな
る。

発熱体パターン１０は第２図に示すような高密
度のパターンを有するものが好ましい。

被験体を均一に効率よく温めるためである。発
熱体パターン１０はリード線４を介して信号処理
本体に接続されている。

第３図は光センサ裏面（断熱材の側）の一部切
欠図である。

光センサの裏面は断熱材１１でできており、断
熱材１１とフイルム基板１の間にニツケル合金箔
である発熱体パターン１０が形成されている。発
熱体パターン１０はリード線４に結ばれており、
カバー１３で光センサ裏面に固定されている。

次に、実施例に係る光センサの使用方法につい
て説明する。

第４図は該実施例の装着断面図である。

発光素子２、受光素子３および測温素子１２が
指７の先端を挾むように、光センサ８を指７の先
端に巻付ける。次いで、第５図に示す固定テープ
９を、該指７に巻付けられた光センサ８の上に巻
付けて、該光センサを指７にしつかりと固定す
る。尚、固定の方法はこれに限定されるものでな
く、固定テープ９に該光センサ８を貼りつけ、そ
れを指７に巻きつけてもよい。発光素子２、受光
素子３および測温素子１２はリード線４に結ばれ
ており、リード線４はコネクタ５を介して信号処
理本体に連絡されている。測温素子１２は被験体
の温度を測定し、その情報を信号処理本体に伝え
る。情報を受けた信号処理本体は発熱体パターン
１０へ流れる電流を制御し、被験体を43℃〜45℃
の温度に保つ。

被験体の温度を43℃〜45℃に保温すると、血流
量は多くなりヘモグロビン量は多くなる。次い
で、発光素子２へ電力を入力すると、発光素子２
が発光する。発光された光は指７内に透過して、
受光素子３に照射する。受光素子３はこの光を受
けて、信号をリード線４、コネクタ５を介して信
号処理本体に送る。信号処理本体はこのときの透
過率の変化を検知し、信号処理し、その後計算す
ることにより、脈拍および血圧値等を求める。

この際、被験体の温度は43〜45℃に保たれてい
るので、血流量は多く、ヘモグロビン量は多い。
したがつて、信号処理本体に送られる信号は大き
いものとなり、得られた脈拍値および血圧値等は
正確なものとなる。

［考案の効果］ 本願考案に係る光センサは以上のように構成さ
れているので、被験体の各部を均一に効率よく温
めることができる。また、発熱体パターンから放
射される熱は被験体に無駄なく伝達され、効率よ
く被験体を温めるという効果を奏する。被験体が
温められると、被験体中を流れる血流量は多くな
り、結果としてヘモグロビン量は多くなる。ヘモ
グロビン量が多くなると、発光素子から出た光の
被験体の吸収による信号は大きくなる。信号処理
本体に送られる信号が大きいものとなると、その
信号から計算された脈拍値および血圧値等は正確
なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ〜第１Ｃ図はこの考案に係る光センサの
一実施例を示す図、第２図は発熱体パターンの例
を示す図、第３図は光センサ裏面の一部切欠図、
第４図は該実施例の装着断面図、第５図は固定テ
ープの斜視図、第６図は従来の光センサの斜視
図、第７図は従来の光センサの構成説明図、第８
図は第６図のＡ−Ａ断面図、第９図は従来の光セ
ンサの装着断面図、第１０図は固定テープの斜視
図である。 図において、１はフイルム基板、２は発光素
子、３は受光素子、６は透光フイルム、１０は発
熱体パターン、１１は断熱材、１２は測温素子で
ある。なお、各図中同一符号は同一または相当部
分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 表面と裏面を有し、その表面に発光素子と受光
   素子が所定の間隔を隔てて配置された屈撓自在な
   フイルム基板を備え、 前記フイルム基板の表面側が被験体に触れるよ
   うに該被験体に巻きつけられて、該被験体の一方
   の側から他方の側へ光を透過させ、この透過光の
   前記被験体による吸収の大きさの変化を検出する
   光センサにおいて、 前記フイルム基板の表面に設けられ、当該光セ
   ンサを前記被験体に巻きつけたときに、該被験体
   の温度を測定するための測温素子と、 前記フイルム基板の裏面に設けられ、当該光セ
   ンサを前記被験体に巻きつけたときに、前記被験
   体を包んだ状態で温める発熱体パターンと、 前記発熱体パターンを覆うように前記フイルム
   基板の裏面に設けられ、当該光センサを前記被験
   体に巻きつけたときに、該被験体を包んだ状態で
   保温するための断熱材と、 を備えたことを特徴とする光センサ。