JPH0357205Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、人体の皮膚に固定する磁石の変位に
対するセンサー本体のコイルエレメントのインダ
クタンス変化を電気信号として検出する心機セン
サーにおいて、磁石取付け用の伸縮性膜に関す
る。

（従来の技術） 心筋活動に伴つて発生する胸壁振動あるいは血
管部位振動を検出する心機センサーとして、従来
は半導体圧力検知素子や圧電素子を有するものが
用いられて来た。この従来のものは、頸動脈と股
動脈の部位にセンサーを人手により押し当て、心
筋活動により変化する圧力変化に応じた信号波形
（心機図）の分析、あるいは該心機図と心電図と
の比較検討から、動脈硬化症、各種弁膜症等を診
断していた。しかしこの半導体圧力検知素子や圧
電素子を用いた心機センサーは、皮膚にセンサー
を押し付けることによつて出力信号が変化するた
め、検査に熟練を要する。

この欠点を解決しうるものとして、第５図ない
し第９図に示す心機センサーが開発されている。
この心機センサーは、第５図に示すように、頸動
脈等の動脈２に対応した皮膚１の部位に、磁石３
をこれに覆つた粘着薄膜４を皮膚１に接着するこ
とにより取付ける。そしてこの薄膜４および磁石
３に対し、これらとは別体のセンサー本体６を、
その外ケース７の底面凹部８内に磁石３が位置す
るようにセツトするもので、外ケース７内には、
非磁性金属でなるシールドケース９を嵌合し、該
シールドケース９内に、磁性線１０に巻線１１を
した偶数個のコイルエレメント１２を、第６図に
示すように放射状にかつ周方向に等間隔に（すな
わち、中心を挟んで対向するエレメント１２どう
しが点対象位置にあるように）配列し、樹脂１３
によりモールドしたエレメント台１４と、該エレ
メント１２群の出力信号を処理する信号処理回路
１５を設けた基板１６とを収容し、信号処理回路
１５にリード線１７を接続して外部に引線してい
る。

第６図に示すように、前記エレメント１２の巻
線１１の接続は、エレメント１２の１つとびに実
線ａと点線ｂに示す線による接続に分かれ、実線
ａの接続は、直流電源の一方の極、例えば正極共
通端子１８側が各巻線１１の外側端部につなが
り、負極端子１９側が各巻線１１の内側端部につ
ながるように直列に接続され、点線ｂの接続は、
反対に、正極共通端子１８側が巻線１１の内側端
部につながり、負極端子１９側が巻線１１の外側
端部につながるように直列に接続される。

これらの線ａ，ｂにより結線された２組のエレ
メント１２のインダクタンスの和は、磁石３の位
置によつて相違する。すなわち、第７図に示すよ
うに、線ｂを通して流れる電流によりエレメント
１２に生じる磁束Bφと、磁石３による磁束Mφ
とは相殺しあうが、線ａを通して流れる電流によ
りエレメント１２に生じる磁束Aφに対し、磁石
３による磁束Mφは順方向にバイアスされ、磁性
線１０が飽和し、これによりインダクタンスの差
が生じる。なお、例えば線ｂにつながる巻線１１
の磁性線１０に対する巻き方向を反対とすれば、
線ｂには図示と反対方向に電流を流すことにな
る。

この磁石３の位置によるインダクタンスの差を
検出する回路として、例えば第８図に示すような
回路が用いられる。すなわち、前記線ａに接続さ
れる巻線群１１ａと、線ｂに接続される巻線群１
１ｂの一端は電源端子１８側に共通に接続され、
他端はそれぞれトランジスタ２１，２２のコレク
タに接続され、トランジスタ２１，２２のエミツ
タはそれぞれ抵抗２５，２６を介して電極の他端
（アース）に接続され、かつ一方のトランジスタ
２１，２２のベースを他方のトランジスタ２２，
２１のコレクタにコンデンサと抵抗との並列回路
２４，２３を介して接続することにより、無安定
マルチバイブレータを構成し、トランジスタ２
１，２２のエミツタ電圧の差をハイカツトフイル
タ（積分回路）２７で直流電圧に変換し、その直
流電圧を増幅回路２８で増幅し、出力端子２９よ
り出力電圧を得るものであり、磁石３の位置と出
力端子２９からの出力電圧との関係は第９図のよ
うになる。すなわち、磁石がエレメント１２に近
い程、マルチバイブレータの動作周波数は高く
（例えば、60kHz〜500kHzの範囲で変化するよう
に構成する。）、かつエミツタ電圧も高くなり、磁
石の距離に対して出力電圧が一義的に決まるＬ１
〜Ｌ２の直線領域が磁石３の動作範囲におさまる
ように設計される。また、磁石３とエレメント１
２の位置（動作点）は、第９図のように、感度の
直線領域のほぼ中間点にセツトされる。また、セ
ンサーの応答性は、ハイカツトフイルタ２７の時
定数を変えることによつて変化させることがで
き、測定すべき信号の変化の周波数により、前記
時定数が決定される。

このような放射状に配列したエレメント１２か
らなるセンサーは、外乱磁界が相殺され、磁石３
の着磁むらの影響も相殺されるという長所を有す
るものである。

なお、磁石３の距離とマルチバイブレータの動
作周波数との間にも相関関係があるので、該動作
周波数に対応した信号を距離を示す信号として得
るようにすることも可能であるが、信号処理回路
１５が複雑化するという難点がある。

（考案が解決しようとする問題点） このような磁石３の動きに伴なうインダクタン
スの変化を電気信号の変化として検出する心機セ
ンサーは、圧力等を検出する従来のものに比較
し、それほど熟練を必要としない利点はあるが、
測定中にはやはりセンサー本体６を人手により例
えば最長２分程度持つておかなければならないと
いう問題点があつた。

このような問題点を解決するため、本考案者等
は、リング状をなすホルダに伸縮性膜を固着し、
該膜の上面に磁石を固着し、該ホルダにセンサー
本体を着脱自在に装着する構成を採用したが、一
般に伸縮性膜として使用されるウレタン系樹脂製
不織布は高価であり、このため、ホルダー、膜お
よび磁石等からなる使い捨て部分の価格を上昇さ
せるという問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記の問題点を解決するため、人体
の皮膚に固定する磁石の変位に対するセンサー本
体のコイルエレメントのインダクタンス変化を電
気信号として検出する心機センサーにおいて、セ
ンサー本体を着脱自在に装着するリング状ホルダ
の下面に固着され、かつ上面に磁石を固着する伸
縮性膜であつて、該膜に磁石の脈動に伴なう上下
動抵抗を小さくするスリツトを設けたことを特徴
とする。

（実施例） 以下本考案の一実施例を第１図ないし第３図に
より説明する。第１図ないし第３図において、３
０はセンサー本体、３８は磁石３を下記の構造に
より取付ける樹脂製ホルダである。ホルダ３８
は、リング状をなす底板部３９の周囲に、複数個
（好ましくは４個以上で図示例においては８個）
の立上り片４０を設け、各立上り片４０の上部に
は、前記センサー本体３０の樹脂製ケース３２の
周囲に形成した突部３２ａを係止する内方に突出
した係止突部４０ａを形成している。

また、ホルダ３８の底板部３９の上面には、前
記ケース３２の底面に当接して支持する３個以上
（図示例は８個）の突起４１を形成している。ま
た、底板部３９の下面には、接着剤４２により、
伸縮性膜４３を固着し、該伸縮性膜４３の上面の
中央に接着剤４４により磁石３を固着している。
これらの膜４３や磁石３の固着は加温溶着により
行なつてもよい。また、前記膜３の下面、すなわ
ち人体の皮膚に対向する面には、粘着剤４５を塗
布し、その塗布面を離型紙４６により覆つてお
り、離型紙４６の外周の一部には、その剥離を容
易にするための舌片４６ａを有している。

前記磁石３を固着する伸縮性膜４３は、第２図
に示すように、複数個のスリツト４３ａを、磁石
３を固着する中央部ａと、ホルダ３８の下面に固
着する周辺部ｂとの間に打抜き等により形成した
もので、これにより磁石３の上下動抵抗を小さく
している。また、本実施例においては、スリツト
４３ａの中央部ａから周辺部ｂに到る縁ｃ，ｄを
湾曲させることにより、膜４３の中央部ａから周
辺部ｂに到る部分の長さを長くし、これによつて
伸縮しやすい部分の長さを長くして前記上下動抵
抗がより小さくなるようにしている。この膜４３
の材質としては、ポリエチレン系、塩化ビニル
系、ポリプロピレン系、アミド系、ポリテトラフ
ルオロエチレン系その他の一般的に使用される比
較的伸縮性のある樹脂製シートが用いられる。

なお、本実施例のセンサー本体３０は、第３図
に示すように、該基板１６の片面、すなわち磁石
３に対向する面に、磁性腺１０に巻線１１を巻い
た偶数個のエレメント１２が、前述のように放射
状に、かつ中心を挟んで対向するものが点対称を
なすように周方向に等間隔に配列して樹脂４７に
よりモールドされ、これにより基板１６に対する
エレメント１２の相対移動を防いで断線を防止
し、また、基板１６の反対側の面には、エレメン
ト１２の信号処理回路１５を設け、信号処理回路
１５は例えば黄銅やアルミニウムのような非磁性
材からなるシールドケース３１で覆い、信号処理
回路１５につながるリード線１７をケース３２よ
り外部に引き出し、エレメント１２、基板１６お
よびシールドケース３１を樹脂によつて一体化
し、これによりセンサー本体３０を構成し、薄形
化を達成している。また、ケース３２の上面部に
は、リード線１７を通すリード線収容部４８を上
方に突出して半径方向に形成し、かつ該収容部４
８に連続して側方へ突設した収容部４９を設ける
ことにより、第１図に示すように、検査者の手５
０による握持を容易にし、かつセンサー本体３０
の小形化に寄与し、原価低減を図つている。

この実施例のセンサーは、第１図に示した離型
紙４６の舌片４６ａを持つてこれを剥がして膜４
３に塗布されている粘着剤４５を露出させ、磁石
３が動脈（頸動脈あるいは股動脈等）２の上に位
置するようにホルダ３８を膜４３と共に皮膚に接
着し、センサー本体３０をホルダ３８に嵌合し測
定する。この時、ケース３２の底面は前記突起４
１に当接すると同時に、ケース３２の周囲の突部
３２ａが立上り片４０の係止突部４０ａに弾性的
に係止されることにより、磁石３がエレメント１
２の中央に位置決めされ、動脈２の動きに伴なつ
てその部位の皮膚１が出没することにより、磁石
３が追従して動作し、前記した原理によつて信号
処理回路１５より、磁石３の位置に応じた出力が
リード線１７を介して測定機器（図示せず）に出
力される。本考案においては、膜４３にスリツト
４３ａを設けたので、動脈２の脈動に伴なう前記
皮膚１の上下動抵抗が小さくなり、磁石３が脈動
に伴なつて良好に追随動作する。

前記膜４３に設けるスリツトの形状としては、
皮膚１の上下動を阻まないように伸縮性を良好に
する形状と面積を有しておればよいから、種々の
形状、面積のものが選択でき、例えば第４図に示
すように、膜４３の中央部ａから周辺部ｂにわた
り、一周を複数に分割（図示例は４分割）した弧
状をなす開口部ｅと、その外側に隣接する分割弧
状開口部ｆと、さらにその外側の分割弧状開口部
ｇ，ｈ，ｉをそれぞれ周方向にずらして配設する
こにより、中央部ａから周辺部ｂに到る膜４３の
部分の長さを長くし、これにより、上下動抵抗を
さらに小さくすることができる。また、スリツト
を螺旋状に形成したり、螺旋状のスリツトの途中
の適宜個所を架橋した構造としてもよい。

（考案の効果） 以上述べたように、本考案においては、センサ
ー本体を着脱自在に装着するリング状ホルダの下
面に固着され、かつ上面に磁石を固着する伸縮性
膜に、該膜の上下動抵抗を小さくするスリツトを
設けたので、磁石を固着する膜として、不織布で
はなく樹脂製シートを用いた場合であつても、膜
が皮膚の上下動の抵抗となることなく、脈動に伴
なう皮膚および磁石の追従動作を行なわせること
が可能となる。従つて、本考案によれば、廉価な
樹脂製シートを磁石取付け用膜として使用可能と
なり、心機センサーの使い捨て部分を廉価に提供
することが可能となる。

また、実施例で示したように、中央部分はスリ
ツトを設けないため、磁石の伸縮性膜上に固着す
る際、スリツトを設けない部分が磁石固着個所の
マークの役目を果し、手作業により磁石を固着す
る場合に磁石を正確な位置に固着でき、また、磁
石固着後においては、磁石が正確な位置に固着さ
れたか否かの判定基準としての機能を発揮し、製
品の品質を確保しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による伸縮性膜の一実施例を有
するホルダをセンサー本体と分離した状態て示す
斜視図、第２図は該実施例の伸縮性膜を示す平面
図、第３図は該実施例の心機センサーをホルダと
センサー本体とが嵌合されている状態で示す縦断
面図、第４図は本考案による伸縮性膜の他の例を
示す平面図、第５図は従来の心機センサーを示す
断面図、第６図は従来の心機センサーのエレメン
トの配置を示す平面図、第７図は該エレメントの
作用説明図、第８図は該エレメントの信号処理回
路の一例を示す回路図、第９図は磁石の距離と信
号処理回路の出力電圧との関係図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 人体の皮膚に固定する磁石の変位に対するセン
   サー本体のコイルエレメントのインダクタンス変
   化を電気信号として検出する心機センサーにおい
   て、センサー本体を着脱自在に装着するリング状
   ホルダの下面に固着され、かつ上面に磁石を固着
   する伸縮性膜であつて、該膜に磁石の脈動に伴な
   う上下動抵抗を小さくするスリツトを設けたこと
   を特徴とする心機センサーの磁石取付け用膜。