JPH1156799A - 頸動脈圧波検出装置 - Google Patents

頸動脈圧波検出装置

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JPH1156799A
JPH1156799A JP22625697A JP22625697A JPH1156799A JP H1156799 A JPH1156799 A JP H1156799A JP 22625697 A JP22625697 A JP 22625697A JP 22625697 A JP22625697 A JP 22625697A JP H1156799 A JPH1156799 A JP H1156799A
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carotid
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 頸動脈圧波を簡便に検出することができる頸
動脈圧波検出装置を提供する。 【解決手段】 ハウジング装着装置として機能する把持
装置12によって複数個の圧力センサ58a、58b、
58cの配列方向が頸動脈18を横断する方向となるよ
うにハウジング56が生体の頸部に装着された状態にお
いて、頸動脈圧波信号発生手段(演算制御回路82、S
2)により、複数の圧力センサ58a、58b、58c
のうち上記頸動脈18の真上に位置する圧力センサ58
bから出力される圧力信号SPbから、その頸動脈18
から離隔して位置する圧力センサ58a、58cから出
力される圧力信号SPa、SPcの直流成分(DCa+
DCc)/2を差し引くことにより、前記頸動脈18内
の圧力を表す頸動脈圧波信号SAが発生させられるか
ら、頸動脈18内の圧力を比較的正確に表す頸動脈圧波
信号SAをを簡便に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、頸動脈内の圧力を
表す頸動脈圧波を検出するための頸動脈圧波検出装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】頸動脈内の血圧波形すなわち圧力波は、
大動脈から出力されて脳へ供給される血液の圧力波形で
あるから、医学上重要な生体情報である。このような頸
動脈圧波は、カテーテルを動脈内に挿入して直接的に検
出される。
【0003】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、上記のように
カテーテルを動脈内に挿入して頸動脈圧波を直接的に検
出する場合には、外科医による切開やカテーテルの挿入
を必要とするので、生体の頸動脈圧波を簡便に検出する
ことができなかった。
【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、頸動脈圧波を簡
便に検出することができる頸動脈圧波検出装置を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、生体の頸部に押圧さ
れてその頸部の頸動脈内の圧波を検出する頸動脈圧波検
出装置であって、(a)前記頸部に押圧される押圧面を有
し、その押圧面における圧力を検出する複数の圧力セン
サと、(b) その複数個の圧力センサを前記頸動脈の径よ
りも大きい間隔で一方向に配列した状態で保持するハウ
ジングと、(c) その複数個の圧力センサの配列方向が前
記頸動脈を横断する方向となるように前記ハウジングを
前記生体の頸部に装着するためのハウジング装着装置
と、(d) 前記圧力センサのうち前記頸動脈の真上に位置
する圧力センサから出力される第1圧力信号から、その
頸動脈から離隔して位置する圧力センサから出力される
第2圧力信号の直流成分を差し引くことにより、前記頸
動脈内の圧力を表す頸動脈圧波信号を発生させる頸動脈
圧波信号発生手段とを、含むことにある。
【0006】
【発明の効果】このようにすれば、ハウジング装着装置
によって複数個の圧力センサの配列方向が頸動脈を横断
する方向となるようにハウジングが前記生体の頸部に装
着された状態において、頸動脈圧波信号発生手段によ
り、上記複数の圧力センサのうち上記頸動脈の真上に位
置する圧力センサから出力される第1圧力信号から、そ
の頸動脈から離隔して位置する圧力センサから出力され
る第2圧力信号の直流成分を差し引くことにより、前記
頸動脈内の圧力を表す頸動脈圧波信号が発生させられ
る。この頸動脈圧波信号は、ハウジングから圧力センサ
に付与される押圧力に相当する第2圧力信号の直流成分
を第1圧力信号から差し引くことにより得られたもので
あるから、頸動脈内の圧力を比較的正確に表す値となる
ので、その頸動脈圧波信号を得ることにより頸動脈圧波
を簡便に検出することができる。
【0007】
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記ハウジング
には、3個以上の圧力センサが保持されたものである。
このようにすれば、頸動脈を押圧することが熟練を要す
ることなく容易に行われ得る。
【0008】また、好適には、前記第2圧力信号の直流
成分は、前記頸動脈の真上に位置する圧力センサの両側
にそれぞれ位置する1対の圧力センサからそれぞれ出力
される第2圧力信号の直流成分の平均値である。このよ
うにすれば、ハウジングから圧力センサに付与されるの
押圧力に偏りがあったとしても、その偏りが好適に解消
される利点がある。
【0009】また、好適には、前記圧力センサは、その
押圧面に作用する皮膚からの押圧反力すなわち圧力に応
じた大きさの歪みを発生する弾性変形部材と、その弾性
変形部材に発生する歪みを検出する歪みセンサとを備
え、その歪みセンサにより検出された歪みの大きさを表
す信号を圧力信号として出力するものである。
【0010】また、好適には、前記圧力センサは、その
押圧面から離れるほど相互に距離が小さくなる一対の側
面を有するものであり、前記ハウジングは、一端が開口
する収容穴と、その収容穴の側壁面に形成されて内側か
ら外側へ向かうほど相互の間隔が大きくなる相対向する
一対の傾斜面とを備え、前記複数個の圧力センサのうち
の両端に位置するものの側面と該一対の傾斜面とが摺接
し、且つ上記収容穴の内(底)側に向かうほど相互の間
隔が大きくなる一対の側面を備えて前記押圧方向に直交
する方向の移動可能に設けられてその一対の側面が前記
圧力センサの側面に摺接する横方向移動部材が、それら
圧力センサの間に介在させられた状態でそれら複数個の
圧力センサを保持するものである。このようにすれば、
上記複数個の圧力センサの先端が頸部の形状に応じた突
き出し位置に位置させられるので、それらの押圧条件が
安定する利点がある。
【0011】また、好適には、前記ハウジングは、前記
複数個の圧力センサおよびそれらの間に介在させられた
横方向移動部材を挟む一対の側壁と、その横方向移動部
材を前記押圧方向に直交する方向に案内するためにその
側壁に形成された直線状の案内穴とを備えたものであ
り、上記の横方向移動部材は、その案内穴と係合する係
合突起を備えたものである。このようにすれば、頸動脈
圧波検出装置が比較的小型に構成される利点がある。
【0012】また、好適には、前記頸動脈波検出装置
は、前記生体の首を把持するために全体として一平面内
で湾曲させられるとともに弾性復帰力により縮径方向に
付勢され、前記ハウジングが一端部に装着された把持装
置と、前記ハウジングが該把持装置の一端部に対して、
前記一平面内において前記把持装置の内側に位置し且つ
その一平面に垂直な揺動中心軸まわりの揺動が可能に、
該ハウジングと該把持装置の一端部とを連結する揺動連
結装置とを、含むものである。このようにすれば、ハウ
ジングと把持装置の一端部とが、揺動連結装置によって
揺動可能に連結されているので、頸部の表面の凹凸形状
が複雑であって変化し易いものであっても、頸動脈に対
する圧力センサの押圧条件が一層安定する。しかも、把
持装置の湾曲する一平面内においてその把持装置の内側
に位置し且つその一平面に垂直な揺動中心軸まわりの揺
動が可能にハウジングと把持装置の一端部とが揺動可能
に連結されているので、頸部の表面の凹凸形状の変化に
対して容易に追従でき、押圧条件が変化し難い利点があ
る。
【0013】また、好適には、前記揺動連結装置は、前
記ハウジングの側壁の外壁面にそれぞれ形成され、前記
揺動中心軸を中心とする一対の部分外周面と、前記把持
装置の一端部に形成された二股に分岐する分岐部と、該
分岐部に形成されて前記一対の部分外周面と摺接する一
対の部分内周面とを含むものである。このようにすれ
ば、揺動連結装置が簡単に構成される利点がある。
【0014】
【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例の
頸動脈圧波検出装置10を図面に基づいて詳細に説明す
る。図1および図2は頸動脈圧波検出装置10の機械的
構成を説明する図である。
【0015】図1および図2において、頸動脈圧波検出
装置10は、生体の首を把持するために全体として一平
面内で湾曲させられるとともに弾性復帰力により縮径方
向に付勢された把持装置12と、その一端部に装着され
た脈波検出プローブ14と、その脈波検出プローブ14
が把持装置12の一端部に対して、上記一平面内におい
て把持装置12の内側に位置し且つ上記一平面に垂直な
揺動中心軸Cまわりの揺動が可能に、それら把持装置1
2および脈波検出プローブ14を揺動可能に相互に連結
する揺動連結装置16とを備えている。上記把持装置1
2は、後述の複数個の圧力センサ58a、58b、58
cの配列方向が頸動脈18を横断する方向となるように
それら圧力センサ58を収容する後述のハウジング56
を生体の頸部に装着するためのハウジング装着装置とし
て機能している。図3は、上記把持装置12により、ハ
ウジング58内において一方向に配列された状態で収容
された圧力センサ58a、58b、58cが頸動脈18
を横断した状態で押圧する状態を示している。
【0016】上記把持装置12は、合成樹脂製或いは金
属製の板材が曲成された比較的剛性の高い湾曲した第1
アーム20と、この第1アーム20に対して一端部が回
動可能に連結された比較的剛性の高い一端部22とこの
一端部22から湾曲して伸びる弾性変形可能な板ばね材
から構成された他端部24とから成る第2アーム26と
を備えている。上記第1アーム20の他端部と上記第2
アーム26の一端部22とは、ピン28によりそのピン
28まわりの回動可能に相互に連結され、第1アーム2
0の他端部と第2アーム26の一端部22との間に張設
されたコイルスプリング30により、上記第1アーム2
0および第2アーム26は相互に接近する方向、それら
が閉じる方向、或いは第1アーム20および第2アーム
26の相互の湾曲形状が形成する円の縮径方向に付勢さ
れている。
【0017】前記第1アーム20の一端部すなわち分岐
部は二股状に分岐させられており、その二股状の一端部
の間において前記脈波検出プローブ14が揺動可能に連
結されている。第1アーム20の二股状の一端部には、
前記揺動中心軸Cを中心とする部分内周面34がそれぞ
れ形成されるとともに、前記脈波検出プローブ14の表
面および裏面からそれぞれ突設された凸部36の段差面
には、上記部分内周面34と摺接する一対の部分外周面
38がそれぞれ形成されており、上記脈波検出プローブ
14は、第1アーム20の一端部に対して、揺動中心軸
Cまわりの揺動可能に連結されている。したがって、上
記部分内周面34が形成された第1アーム20の二股状
の一端部と、上記部分外周面38が形成された凸部36
が、前記揺動連結装置16を構成している。なお、上記
凸部36には、部分外周面38を底面とする溝40が形
成されるとともに、その溝40の内壁面には、円弧状溝
42が形成されており、第1アーム20の一端部におい
て部分内周面34に沿って形成された円弧状突起44が
その円弧状溝42内に嵌め入れられていることにより、
脈波検出プローブ14の第1アーム20からの脱落が防
止されている。上記部分外周面38、円弧状溝42、円
弧状突起44は上記部分内周面34と同様に揺動中心軸
Cを中心とする円弧である。
【0018】前記脈波検出プローブ14は、図2に詳し
く示すように、断面コの字状の本体50と、前記凸部3
6を有して本体50の表裏に固着された一対の側壁52
とから成り、内周側の一端(図2の上端)が開口する収
容穴54が形成されたハウジング56を備えている。並
列させられた複数個(本実施例では3個)の圧力センサ
58a、58b、58cと、それら圧力センサ58の間
に介挿された横方向移動部材60とは、上記収容穴54
に収容されることにより、ハウジング56に保持されて
いる。前記揺動中心軸Cは、装着時において頸動脈の中
心に略位置するように3個の圧力センサ部材58a、5
8b、58cのうちの中央に位置するものの中心線上で
あってその押圧面64の中心部近傍に略位置させられて
いる。
【0019】上記圧力センサ58a、58b、58c
は、頸動脈に向かって押圧される凸起62が設けられた
押圧面64とその押圧面64から離れるほど相互の距離
が小さくなる一対の側面66とを備えており、押圧面6
4側の端部が露出した状態で上記収容穴54内に収容さ
れている。上記圧力センサ58a、58b、58cに
は、上記凸起62に接触させられることにより上記押圧
面64に作用する頸動脈の表皮からの押圧反力すなわち
圧力に応じた大きさの歪みを発生する金属薄板などの弾
性変形部材63と、その弾性変形部材63に設けられて
それに発生する歪みを検出する半導体歪みゲージ65と
を備え、その半導体歪みエージ65により検出された歪
みの大きさを表す信号を圧力信号として出力する。上記
圧力センサ58a、58b、58cにより検出された圧
力信号SPa、SPb、SPcはリード線68を介し
て、後述の測定回路69へ供給される。
【0020】前記ハウジング56の本体50には、前記
並列する複数個の圧力センサ58のうちの両端に位置す
るものの側面66に対向してそれと摺接した一対の傾斜
面70が形成されている。また、複数個の圧力センサ5
8a、58b、58cの間に介挿された横方向移動部材
60には、上記収容穴54の内側へ向かうほど相互の間
隔が大きくなる一対の側面72が形成されており、それ
ら側面72は上記圧力センサ58の一対の側面66と摺
接させられている。
【0021】収容穴54内の複数個の圧力センサ58
a、58b、58cおよびそれらの間に介挿された横方
向移動部材60を挟む一対の側壁52には、横方向移動
部材60を押圧方向に直交する横方向に案内するために
直線状の案内穴74が形成されている。また、その横方
向移動部材60には、その案内穴74に係合してそれに
案内される小径ローラ76が突設されている。これによ
り、横方向移動部材60は押圧方向の移動が不能かつそ
れに直交する横方向の移動が可能とされている。本実施
例では、この小径ローラ76は係合突起部として機能し
ている。
【0022】図4は、上記測定回路69の電気的構成の
要部を説明するブロック線図である。図において、3つ
の圧力センサ58a、58b、58cからそれぞれ出力
された圧力信号SPa、SPb、SPcは、A/D変換
器80を介して、演算制御回路82へ供給される。演算
制御回路82は、CPU84、ROM86、RAM8
8、出力インターフェース90などを備える所謂マイク
ロコンピュータであって、CPU84は、RAM88の
記憶機能を利用しつつROM86に予め記憶されたプロ
グラムに従って入力信号を処理し、出力インターフェー
ス90から頸動脈圧波を表す頸動脈圧波信号SAを表示
器92や図示しない他の機器へ出力し、その表示器92
において頸動脈圧波信号SAの波形を表示させる。
【0023】上記演算制御回路82は、たとえば3個の
圧力センサ58a、58b、58cのうち頸動脈18の
真上に位置する中央の圧力センサ58bから出力される
圧力信号SPbから、その頸動脈18から離隔して位置
する圧力センサ58a、58cから出力される圧力信号
SPa、SPcの直流成分DCa、DCc、またはそれ
らの平均値(DCa+DCc)/2を差し引くことによ
り、頸動脈内の圧力を表す頸動脈圧波信号SAを発生さ
せる。これにより、上記演算制御回路82は、頸動脈圧
波信号発生手段として機能している。
【0024】上記3個の圧力センサ58a、58b、5
8cから出力される圧力信号SPa、SPb、SPc
は、たとえば図5に示すような波形を示すものであり、
上記圧力信号SPa、SPcの直流成分DCa、DCc
は、圧力信号SPa、SPcから脈動(AC)成分を除
去した大きさ、たとえば極小値(ローピーク値)或いは
移動平均値である。
【0025】図6は、上記演算制御回路82の制御作動
の一例であってその要部を説明する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、圧力センサ58a、58b、58cから
出力される圧力信号SPa、SPb、SPcが読み込ま
れる。次いで、頸動脈圧波信号発生手段に対応するS2
では、圧力信号SPbから圧力信号SPa、SPcの直
流成分DCa、DCcの平均値(DCa+DCc)/2
が差し引かれることにより、頸動脈内の圧力を表す頸動
脈圧波信号SAが算出される。そして、S3では、S2
において算出された頸動脈圧波信号SAが出力されると
ともに、表示器92において頸動脈18内の圧波を表す
頸動脈圧波信号SAの波形が図7に示すように表示され
る。
【0026】上述のように、本実施例によれば、ハウジ
ング装着装置として機能する把持装置12によって複数
個の圧力センサ58a、58b、58cの配列方向が頸
動脈18を横断する方向となるようにハウジング56が
生体の頸部に装着された状態において、頸動脈圧波信号
発生手段(演算制御回路82、S2)により、複数の圧
力センサ58a、58b、58cのうち上記頸動脈18
の真上に位置する圧力センサ58bから出力される圧力
信号SPbから、その頸動脈18から離隔して位置する
圧力センサ58a、58cから出力される圧力信号SP
a、SPcの直流成分(DCa+DCc)/2を差し引
くことにより、前記頸動脈18内の圧力を表す頸動脈圧
波信号SAが発生させられるから、頸動脈18内の圧力
を比較的正確に表す頸動脈圧波信号SAをを簡便に検出
することができる。
【0027】また、本実施例によれば、ハウジング56
内に3個の圧力センサ58a、58b、58cが一方向
に配列した状態で保持されたものであるので、頸動脈1
8を押圧することが熟練を要することなく容易に行われ
得る。
【0028】また、本実施例によれば、頸動脈18の真
上に位置する圧力センサ58bの両側にそれぞれ位置す
る1対の圧力センサ58a、58cからそれぞれ出力さ
れる圧力信号SPa、SPcの直流成分として、平均値
(DCa+DCc)/2が用いられるので、ハウジング
56から圧力センサ58a、58b、58cに付与され
るの押圧力に偏りがあったとしても、その偏りが好適に
解消される利点がある。
【0029】また、本実施例によれば、圧力センサ58
a、58b、58cは、その押圧面64に作用する皮膚
からの押圧反力すなわち圧力に応じた大きさの歪みを発
生する弾性変形部材63と、その弾性変形部材63に発
生する歪みを検出する半導体歪みゲージ64とを備え、
その歪みゲージ64により検出された歪みの大きさを表
す信号を圧力信号として出力するものであるので、構成
が簡単となる利点がある。
【0030】また、本実施例の頸動脈波検出装置10に
よれば、並列させられた複数個の圧力センサ58a、5
8b、58cの間に、押圧方向に直交する横方向の移動
可能に設けられた横方向移動部材60が介挿され、横方
向移動部材60の一対の側面72が圧力センサ58a、
58b、58cの側面66に摺接させられているので、
頸動脈波検出装置10が頸部に装着されて脈波検出プロ
ーブ14が頸部表面に押圧されると、複数の圧力センサ
58a、58b、58cは、その押圧面64における圧
力が等しくなるようにその押圧方向の移動位置が決定さ
れる。これにより、頸動脈は、それと交差する方向に配
列された複数の押圧方向移動部材58の押圧面により押
圧されることになるので、頸部の表面の凹凸形状が複雑
であって変化し易いものであるにもかかわらず、頸部の
表面の凹凸形状の変化に対して容易に追従でき、頸動脈
に対する圧力センサ58a、58b、58cの押圧条件
が好適に安定する。
【0031】また、本実施例によれば、前記ハウジング
56は、複数個の圧力センサ58a、58b、58cお
よびそれらの間に介挿された横方向移動部材60を挟む
一対の側壁52と、その横方向移動部材60を押圧方向
に直交する横方向に案内するためにその側壁52に形成
された直線状の案内穴74とを備えたものであり、上記
の横方向移動部材60は、その案内穴74と係合する小
径ローラ76を備えたものであることから、頸動脈波検
出装置10が比較的小型に構成される利点がある。
【0032】また、本実施例によれば、頸動脈波検出装
置10は、生体の首を把持するために全体として一平面
内で湾曲させられるとともに弾性復帰力により縮径方向
に付勢され、前記ハウジングが一端部に装着された把持
装置12と、ハウジング56がその把持装置12の一端
部に対して、上記一平面内において把持装置12の内側
に位置し且つその一平面に垂直な揺動中心軸Cまわりの
揺動が可能に、ハウジング56と把持装置12の一端部
とを連結する揺動連結装置16とを備えていることか
ら、ハウジング56と把持装置12の一端部とが、揺動
連結装置16によって揺動可能に連結されているので、
たとえ頸部の表面の凹凸形状が複雑であって変化し易い
ものであっても、頸動脈に対する押圧方向移動部材の押
圧条件が一層安定する。しかも、把持装置12の湾曲す
る一平面内においてその把持装置12の内側に位置し且
つその一平面に垂直な揺動中心軸Cまわりの揺動が可能
にハウジング56と把持装置12の一端部とが揺動可能
に連結されているので、頸部の表面の凹凸形状の変化に
対して容易に追従でき、押圧条件が変化し難い利点があ
る。
【0033】また、本実施例の揺動連結装置16は、ハ
ウジング56の側壁52の外壁面にそれぞれ形成され、
前記揺動中心軸Cを中心とする一対の部分外周面38
と、把持装置12の一端部に形成された二股に分岐する
分岐部と、その分岐部に形成されて前記一対の部分外周
面38と摺接する一対の部分内周面34とを含むもので
あるので、揺動連結装置16が簡単に構成される利点が
ある。
【0034】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【0035】たとえば、前述の実施例の圧力センサ58
a、58b、58cは、弾性変形部材63およびその歪
みを検出する歪みゲージ64を備えていたが、それに代
えて、圧電セラミックス板が配置されていても差し支え
ない。
【0036】また、前述の実施例の揺動連結装置16
は、ユニバーサルジョイント形式の自由度を備えた連結
装置であっても差し支えない。
【0037】その他、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である頸動脈圧波検出装置の
機械的構成を説明する正面図である。
【図2】図1の実施例の脈波検出プローブの構成を説明
する、一部を切り欠いた拡大図である。
【図3】図1の頸動脈圧波検出装置が生体に装着された
とき、その圧力センサの頸動脈に対する押圧位置を説明
する図である。
【図4】図1の実施例の頸動脈圧波検出装置の電気的構
成を説明するブロック線図である。
【図5】図1の実施例の頸動脈圧波検出装置において、
各圧力センサから出力される圧力信号を説明する図であ
る。
【図6】図1の実施例において、頸動脈圧波検出装置の
演算制御回路の制御作動の要部を説明するフローチャー
トである。
【図7】図1の実施例において、頸動脈圧波検出装置の
演算制御回路の制御作動により出力される頸動脈圧波信
号を示す図である。
【符合の説明】
10:頸動脈圧波検出装置 12:把持装置(ハウジング装着装置) 18:頸動脈 56:ハウジング 58:圧力センサ 64:押圧面 SPb:第1圧力信号 SPa、SPc:第2圧力信号 S2:頸動脈圧波信号発生手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体の頸部に押圧されて該頸部の頸動脈
    内の圧波を検出する頸動脈圧波検出装置であって、 前記頸部に押圧される押圧面を有し、該押圧面における
    圧力を検出する複数の圧力センサと、 該複数個の圧力センサを前記頸動脈の径よりも大きい間
    隔で一方向に配列した状態で保持するハウジングと、 該複数個の圧力センサの配列方向が前記頸動脈を横断す
    る方向となるように前記ハウジングを前記生体の頸部に
    装着するためのハウジング装着装置と、 前記圧力センサのうち前記頸動脈の真上に位置する圧力
    センサから出力される第1圧力信号から、該頸動脈から
    離隔して位置する圧力センサから出力される第2圧力信
    号の直流成分を差し引くことにより、前記頸動脈内の圧
    力を表す頸動脈圧波信号を発生させる頸動脈圧波信号発
    生手段とを、含むことを特徴とする頸動脈圧波検出装
    置。
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