JPH07213498A

JPH07213498A - 脈波測定装置

Info

Publication number: JPH07213498A
Application number: JP6010946A
Authority: JP
Inventors: Toshiyoshi Yamamoto; 敏義山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1994-02-02
Publication date: 1995-08-15

Abstract

(57)【要約】【目的】脈波センサを測定装置本体上に配置すること
で、センサ部の耐久性と耐ノイズ性能を高めるととも
に、被測定者の体動に起因する測定誤差を低減する。さ
らに、脈波測定に際し、特定の腕および指を使わざるを
得ない構成とすることで測定データの再現性を高め、測
定条件を安定化する。【構成】本体７に固定され、指腹部に当接する位置に
凹形の溝を有するセンサ台５１と、これに回動自在に取
りつけられ、指背部に当接する位置に同じく凹形の溝を
有するセンサカバー５４とで脈波センサ５を構成する。
また、脈波測定時に掌が当たる部分に略半球状の突起１
０を設けて、測定時指先に余分な力が入らないようにす
る。さらに、測定指以外の指が置かれる位置に指配置溝
１１を設け、測定時特定の指が脈波センサ５に挿入され
るようにする。また、脈波センサ５をキースイッチ群９
の右側に配置し、特定の腕が測定に供されるように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、健康管理室、フィット
ネス施設あるいは医療機関などにおいて健康状態の管
理、診断などに使用する脈波測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の脈波測定装置は、脈波を
検出するための脈波センサとこれにより得られる脈波信
号を処理する本体とを別体に構成したものが一般的で、
図５に示すように脈波センサ１に設けた接続シールド線
２を本体３の一部に設けた接続端子４に接続して使用す
るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の脈
波測定装置の構成は、脈波センサ１と本体３を長くのば
した接続シールド線２によって接続する構成であるた
め、長期間の使用によって痛みが生じたり断線したりし
やすく、また伝達される脈波信号が数ｍＶの微小な電位
変化であるため、たとえシールド線であっても周辺ノイ
ズの影響を受けやすいものであった。

【０００４】そして、従来の脈波測定装置を用いて測定
を行う場合においても、数１０秒を要する測定動作中に
指先を挿入した状態の脈波センサ１が不安定で被測定者
の体動によって動きやすくなり、血液量の微妙な変化を
測定する脈波測定において、測定誤差を生じる原因とな
るものであった。

【０００５】さらに、本体３に対して脈波センサ１がフ
リーであるため、左右どちらの腕でも、またどの指でも
測定することが可能である。このため腕または指の違い
により測定データに微妙な差が生じることになり、測定
データの再現性が悪く、また多数の測定データを比較す
る際の測定条件が一定しないなどの問題点があった。

【０００６】そこで本発明は、周辺ノイズの影響を受け
にくく、耐久性も良く、また測定中に指先が安定し体動
の影響を受けにくい脈波測定装置の構造を提供すること
を第１の目的とするものである。

【０００７】また第２の目的は、指先だけでなく掌全体
を安定させることで、さらに信頼性の高い測定を実現す
ることにある。

【０００８】そして第３の目的は、初めて使う人であっ
ても間違える事なく特定の指を測定できるようにし、測
定データの再現性を高めるとともに使い勝手を向上させ
ることにある。

【０００９】さらに第４の目的は、測定に供する腕を右
腕に特定することによって多人数の測定データを比較す
る場合などにその測定条件を一定にすることができる構
成を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第１の手段は、脈波センサと、脈波信号に演
算処理を施す制御回路と、データを表示する表示器と、
前記制御回路を操作するための複数のキースイッチと、
これらを一体に収納した本体とを有する脈波測定装置で
あって、前記脈波センサを、指先の当接する位置に指腹
部に合わせた凹形の溝を有するとともに前記本体に固定
されたセンサ台と、このセンサ台に回動自在に取りつけ
られるとともに指背部に当接する位置に凹形の溝を有
し、指先挿入時にこの指先を覆うように前記センサ台に
押しつけられるセンサカバーとを具備したものである。

【００１１】また本発明の第２の手段は、制御回路に直
列接続した２つの微分演算器を内蔵し、脈波センサによ
り検出した脈波信号を連続２回微分して二次微分脈波
（加速度脈波）に変換できる回路としたものである。

【００１２】また本発明の第３の手段は、脈波センサに
指先を挿入したとき掌部が当接する位置に掌部のへこみ
にあわせた略半球状の突起を設ける構造としたものであ
る。

【００１３】そして本発明の第４の手段は、脈波センサ
に指先を挿入したとき挿入指以外の四指が当接する位置
にそれぞれの指腹部にあわせた溝を設けたものである。

【００１４】さらに本発明の第５の手段は、制御回路を
操作するための複数のキースイッチを本体上面手前左側
に配設するとともに、脈波センサを本体上面手前右側に
配設する構成としたものである。

【００１５】

【作用】上記第１の手段により、脈波センサは脈波測定
装置の本体の一部に収納、固定されるため従来の接続シ
ールド線がなくなり、周辺ノイズの影響を受けることも
なく、耐久性も向上し、また測定中の指先を安定させて
測定誤差を生じにくくするものである。

【００１６】また上記第２の手段により、単に脈波を測
定するだけにとどまらず、脈波波形の特徴をわかりやす
く判定するための手法として注目されている二次微分脈
波（加速度脈波）をも測定できるようになる。

【００１７】そして上記第３の手段により、脈波センサ
に指先を挿入し測定を行う際に人の掌に合わせた形状の
突起があるため測定時に掌の位置が安定し、指先に余分
な力が加わることがなく測定精度を高めることができ
る。

【００１８】さらに上記第４の手段により、測定時に５
本の指先を置く位置が指定されることになり、被測定者
は迷うことなく特定の指先を脈波センサに入れることが
できるようになるものである。

【００１９】また上記第５の手段により、操作のための
キースイッチ群が脈波センサの左側に位置する構成とな
るので、必然的に脈波測定を行う腕が右腕に特定される
こととなる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の脈波測定装置の一実施例を図
面にもとづいて説明する。

【００２１】図１において、５は指先の血液量の増減を
検出する脈波センサで、６は本体７に内蔵され、脈波セ
ンサ５において得られた脈波信号に増幅、微分などの各
種演算処理を施す制御回路である。８は本体７に設けら
れた液晶画面、ブラウン管などからなる表示器で、９は
制御回路６の動作を操作するための複数のキースイッチ
である。また、１０は脈波センサ５に指先を挿入したと
き、被測定者の掌部分の凹みが当たる位置に設けた略半
球状の突起、１１は被測定者の測定指以外の四指が当接
する位置に設けた指腹部にあわせた指配置溝である。

【００２２】図２，図３および図４は、図１における脈
波センサ５の詳細を示したもので、図中５１は指先の当
接する位置に指腹部に合わせた凹形の溝５２を有し、本
体７に固定されたセンサ台で、指先腹部が接する位置に
ＬＥＤ、タングステンランプなどからなる発光素子５３
が設けられている。５４は指背部に当接し、これを覆う
ように設けられたセンサカバーで、センサ台５１と同様
に指背部に当接する位置に凹形の溝５５を有し、センサ
台５１に設けた突起５６を介してセンサ台５１に回動自
在に取りつけられている。５７はセンサ台５１に設けら
れた発光素子５３に対向する位置に、センサカバー５４
に設けられたフォトトランジスタ、ｃｄｓなどからなる
受光素子である。さらに５８は指挿入時にセンサカバー
５４がセンサ台５１に押しつけられるように付勢する弾
性体としてのバネである。

【００２３】次に、この一実施例の構成による動作につ
いて説明する。被測定者が指先を脈波センサ５の開口部
に挿入すると、指先は本体７に固定されたセンサ台５１
に設けた凹形の溝５２に沿って奥へ挿入され、同時にバ
ネ５８によって付勢されたセンサカバー５４の凹形の溝
５５によって指背部を覆われる形となる。そして、挿入
された指の指先腹部に当接する位置に発光素子５３が位
置することになり、制御回路６の作用によって脈波検出
用の光が指先腹部に当てられる。この光は一部が指先の
血液中のヘモグロビンなどに吸収された後、指先を透過
してセンサカバー５４に設けられた受光素子５７に受光
される。受光素子５７では受光した光量に応じて光電変
換作用による電圧を発生するので、指先の血液量が心臓
の鼓動に合わせて増減すると、その血液量の変化は透過
光量の変化として受光素子５７で検出することができ、
電圧変化に置き換えて脈波信号となる。なお、実施例で
は発光素子５３と受光素子５７が対向して配置される透
過型の光電変換を用いた場合を示したが、センサ台５１
あるいはセンサカバー５４のどちらか一方に発光素子５
３と受光素子５７を一括して配置し、指先からの反射光
を受光して光電変換を行う反射型の光電変換であっても
なんらかまわない。

【００２４】そして、この脈波信号を制御回路６におい
て直列接続された２つの微分演算器に通せば、二次微分
脈波として検出されることになる。

【００２５】また、人の掌は軽く内側に湾曲している状
態が自然であり、測定のために指先を挿入した時、この
湾曲面を支える形で突起１０が位置することになり、指
先に余分な力が加わることがない。

【００２６】さらに、脈波を測定するのにもっとも適し
た指は右腕の人差し指であることが過去の学会における
研究で明らかにされており、本体７上のキースイッチ群
９の右側に位置する脈波センサ５を使い、しかも指先が
当接する位置に設けた指配置溝１１に合わせる形で指先
を挿入すれば、必然的に最適の腕および指で脈波を測定
することになる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
脈波測定装置によれば、指先に装着される脈波センサが
本体の一部に固定配置されることになり、脈波センサの
耐久性が飛躍的に向上し、脈波測定に悪影響を及ぼす周
辺ノイズの影響を受けることもなく、測定中の体動によ
って生じる測定誤差も妨げる実用性の高い脈波測定装置
を提供することができる。

【００２８】また、測定時に掌が当たる部分に略半球状
の突起を設けたので、自然な掌の状態で指先に余分な力
が入ることなく安定した状態で測定ができ測定誤差を低
減することができるものである。

【００２９】そして、測定指以外の四指の位置に溝を設
け、特定の指が脈波センサに挿入されるようにし、さら
に脈波センサをキースイッチ群の右側に配置して特定の
腕が測定に供されるようにしたことで、測定の再現性が
高まるとともに、多数の測定データを同一条件で比較す
ることができるようになり、測定データの信頼性を大幅
に高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る脈波測定装置の外観斜
視図

【図２】同脈波測定装置における脈波センサ部の断面構
造図

【図３】同脈波測定装置におけるセンサ台の外観斜視図

【図４】同脈波測定装置におけるセンサカバーの外観斜
視図

【図５】従来の脈波測定装置を示す外観斜視図

【符号の説明】

５脈波センサ６制御回路７本体８表示器９キースイッチ１０略半球状突起１１指配置溝５１センサ台５３発光素子５４センサカバー５７受光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指先の血液量の増減を発光素子と受光素
子とで構成される光電変換作用によって検出する脈波セ
ンサと、この脈波センサにより得られる脈波信号に増
幅、微分などの各種演算処理を施す制御回路と、この制
御回路により得られるデータを表示する表示器と、前記
制御回路を操作するための複数のキースイッチと、これ
らを一体に収納した本体とを有する脈波測定装置であっ
て、前記脈波センサが、指先の当接する位置に指腹部に
合わせた凹形の溝を有するとともに前記本体に固定され
たセンサ台と、このセンサ台に回動自在に取りつけられ
るとともに指背部に当接する位置に凹形の溝を有し、指
先挿入時にこの指先を覆うように前記センサ台に押しつ
けられるセンサカバーとを具備した脈波測定装置。
【請求項２】制御回路に直列接続した２つの微分演算
器を内蔵し、脈波センサにより検出した脈波信号を連続
２回微分して二次微分脈波（加速度脈波）に変換して表
示器に出力できるようにした請求項１記載の脈波測定装
置。
【請求項３】脈波センサに指先を挿入したとき掌部が
当接する位置のセンサ台または本体に掌部のへこみにあ
わせた略半球状の突起を設け、測定時掌が安定する構造
とした請求項１記載の脈波測定装置。
【請求項４】脈波センサに指先を挿入したとき挿入指
以外の四指が当接する位置にそれぞれの指腹部にあわせ
た溝を設け、脈波センサに挿入する指を特定できるよう
にした請求項１記載の脈波測定装置。
【請求項５】制御回路を操作するための複数のキース
イッチを本体上面手前左側に配設するとともに、脈波セ
ンサを本体上面手前右側に配設して、脈波センサがキー
スイッチ群の右側に位置するように構成した請求項１記
載の脈波測定装置。