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WO2013108361A1 - 脈圧計測システム - Google Patents

脈圧計測システム Download PDF

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WO2013108361A1
WO2013108361A1 PCT/JP2012/050807 JP2012050807W WO2013108361A1 WO 2013108361 A1 WO2013108361 A1 WO 2013108361A1 JP 2012050807 W JP2012050807 W JP 2012050807W WO 2013108361 A1 WO2013108361 A1 WO 2013108361A1
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WO
WIPO (PCT)
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pressure
pulse pressure
pulse
measuring device
measurement site
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/050807
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English (en)
French (fr)
Inventor
神鳥　明彦
佑子 佐野
辻　敏夫
陽豊 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to PCT/JP2012/050807 priority Critical patent/WO2013108361A1/ja
Priority to JP2013554112A priority patent/JP5847202B2/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6843—Monitoring or controlling sensor contact pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0247—Pressure sensors

Definitions

  • the present invention relates to a technique for measuring a subject's pulse pressure (maximum blood pressure, minimum blood pressure, difference between maximum blood pressure and minimum blood pressure).
  • Securing blood flow to the patient's brain is very important in emergency situations due to illness (brain diseases, etc.) and accidents (traffic accidents, etc.). Insufficient blood flow to the brain can leave serious sequelae in the patient's brain, even if lifesaving is successful. Whether or not the blood flow to the brain is sufficient can be determined mainly by the magnitude of the pulse pressure.
  • a doctor, a paramedic, or the like palpates the patient's carotid artery to determine whether the blood flow to the patient's brain is sufficient.
  • the pulse wave refers to a volume change caused by the movement of blood in the body tissue as a waveform from the body surface.
  • pulse waves can also be measured in the radial artery of the arm, and there is an increasing need for quantitative measurement of pulse strength and the like. This is known as pulse diagnosis in Chinese medicine, and it is said that the health status of the whole body can be grasped.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to stably measure a pulse pressure at a predetermined measurement site of a subject such as a patient.
  • the present invention is a pulse pressure measurement system for measuring a pulse pressure of a predetermined measurement site of a subject, and the measurement is performed so that the measurement site is recessed when measuring the pulse pressure.
  • a measurement device that is pressed against the measurement site by a person's finger, and a pulse pressure measurement device that measures the pulse pressure based on information from the measurement device, and the measurement device holds the finger of the measurement person
  • a finger holding unit that is arranged around the pressure sensor, a pressure sensor that outputs information on pressure applied to the measurement site by the force of the measurer's finger held by the finger holding unit,
  • An elastic body that is pressed around the measurement site when the pressure sensor is pressed against the measurement site by the force of the measurer's finger held by a holding unit, and the pulse pressure measuring device includes the Obtained from the measuring device Based on force information, as the pulse pressure, a processing unit that calculates at least one of a maximum value, a minimum value, and a difference between the maximum value and the minimum value in the pulse
  • the present invention it is possible to stably measure the pulse pressure at the measurement site of a subject such as a patient.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a pulse pressure measurement system according to an embodiment. It is a perspective view of the measuring apparatus of this embodiment. It is explanatory drawing of the operation principle of the measuring apparatus of this embodiment. It is a figure which shows the relationship between an output voltage and a pressure. It is a schematic diagram of the measuring apparatus of this embodiment, (a) represents the time when the blood vessel B is expanded, and (a) represents the time when the blood vessel B contracts. It is a figure which shows the relationship between a voltage difference and an output voltage. (A)-(d) is a figure which shows the relationship between an output voltage and blood pressure for every minimum voltage value, and those temporal changes.
  • (E)-(h) is a figure which shows the relationship between an output voltage and blood pressure for every minimum voltage value, and those temporal changes. It is a flowchart which shows the flow of the process by the pulse pressure measuring device of this embodiment.
  • (A)-(c) is a schematic diagram which shows the magnetic sensor and elastic body in the modification of the measuring apparatus of this embodiment.
  • a pulse pressure measurement system 1000 measures a pulse pressure (maximum blood pressure, minimum blood pressure, difference between maximum blood pressure and minimum blood pressure) at a predetermined measurement site of a subject.
  • the measuring device 1 and the pulse pressure measuring device 2 are provided.
  • the measuring apparatus 1 of FIG. 1 compared with the measuring apparatus 1 of FIG.
  • the measuring apparatus 1 includes a receiving coil 11 (magnetic field detecting means), a transmitting coil 12 (magnetic field generating means), a pressure sensor 13 (second pressure sensor), a spring 14, a holder 15 (finger holding unit), An elastic body 16, a pulse pressure detection unit 17, a lead wire 111, and a lead wire 121 are provided.
  • the receiving coil 11 and the transmitting coil 12 are collectively referred to as a magnetic sensor 19.
  • the magnetic sensor 19 is a pressure sensor that outputs information on the pressure applied to the measurement site of the subject (for example, a portion of the neck carotid artery) by the force of the finger of the measurer (doctor or the like) held by the holder 15. Specifically, voltage information according to the magnitude of pressure is output (details will be described later).
  • the receiving coil 11 is fixed to the upper surface of the inner space portion of the holder 15, and the transmitting coil 12 is attached to the lower surface of the inner space portion of the holder 15 via a spring 14.
  • the pressure sensor 13 is a sensor that is sandwiched between the holder 15 and the elastic body 16 and measures the pressure applied to the elastic body 16, and can be realized by, for example, a strain gauge.
  • the spring 14 is a spring having higher rigidity than the measurement site of the subject.
  • the holder 15 is a means for holding the measurer's finger.
  • the elastic body 16 is disposed around the pulse pressure detection unit 17 and is pressed around the measurement site when the pulse pressure detection unit 17 is pressed against the measurement site by the force of the finger of the measurer held by the holder 15. It is a member, and can be realized by, for example, rubber having rigidity higher than that of the measurement site.
  • the pulse pressure detection unit 17 is a means that is pressed against the measurement site by the force of the measurer's finger applied to the holder 15 so that the measurement site is recessed when measuring the pulse pressure, and is fixed to the transmission coil 12. That is, the transmission coil 12 and the pulse pressure detector 17 are interlocked.
  • the lead wire 111 has one end connected to the receiving coil 11 and the other end connected to the input / output circuit 21 of the pulse pressure measuring device 2.
  • One end of the lead wire 121 is connected to the transmitter coil 12, and the other end is connected to a drive circuit (not shown) of the measuring apparatus 1.
  • the receiving coil 11 and the transmitting coil 12 are arranged so as to face each other.
  • the human body H has a spring property and a damper property, since the spring property is more dominant, the human body H is approximately considered to be a spring having a predetermined spring constant. And it is necessary to select beforehand the spring 14 which has a spring constant larger than the spring constant of the human body H. FIG. Otherwise, when the force F is applied to the pulse pressure detector 17, the receiving coil 11 and the transmitting coil 12 come into contact with each other, and the role as the magnetic sensor 19 is impaired.
  • the AC oscillation source 31 generates an AC voltage having a specific frequency (for example, 20 kHz).
  • the alternating voltage is converted into an alternating current having a specific frequency by the amplifier 32, and the converted alternating current flows through the transmission coil 12.
  • the magnetic field generated by the alternating current flowing through the transmission coil 12 causes the reception coil 11 to generate an induced electromotive force.
  • the induced electromotive force increases as the distance D between the receiving coil 11 and the transmitting coil 12 decreases.
  • the alternating current generated in the receiving coil 11 by the induced electromotive force (the frequency is the same as the frequency of the alternating voltage generated by the alternating current oscillation source 31) is amplified by the preamplifier 33, and the amplified signal is input to the detection circuit 34.
  • the detection circuit 34 detects the amplified signal using the specific frequency or double frequency generated by the AC oscillation source 31. Therefore, the output of the AC oscillation source 31 is introduced as a reference signal 35 to the reference signal input terminal of the detection circuit 34. Further, an operation method using a full-wave rectifier circuit without using the detector circuit 34 may be adopted.
  • the voltage information (output signal) from the detection circuit 34 (or rectifier circuit) passes through the low-pass filter 36 and is then introduced into the processing unit 23 (see FIG. 1) of the pulse pressure measuring device 2.
  • FIG. Street The relationship between the pressure (force F) applied to the pulse pressure detection unit 17 (measurement site) and the magnitude of the voltage represented by the output signal introduced from the low-pass filter 36 to the processing unit 23 is shown in FIG. Street.
  • Such correspondence information between the magnitude of the voltage output from the magnetic sensor 19 and the magnitude of the pressure applied to the pulse pressure detection unit 17 is stored in advance in the storage unit 24 of the pulse pressure measuring device 2. . If the relationship between the output voltage and pressure shown in FIG. 4 is functionalized by a predetermined function, the least square method, or the like, the accuracy in converting the output voltage into pressure can be increased.
  • the pulse pressure measuring device 2 is a computer device that measures the pulse pressure at the measurement site of the subject based on information from the measuring device 1, and includes an input / output circuit 21, an input circuit 22, a processing unit 23, a storage unit 24, The sound generation unit 25, the display unit 26, the power supply unit 27, and the input unit 28 are provided.
  • the input / output circuit 21 processes the voltage information received from the receiving coil 11 of the measuring apparatus 1 as described above and transmits the information to the processing unit 23.
  • the input circuit 22 transmits information on the pressure received from the pressure sensor 13 of the measuring apparatus 1 to the processing unit 23.
  • the processing unit 23 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit).
  • the processing unit 23 calculates the pressure applied to the pulse pressure detection unit 17 based on the voltage information acquired from the magnetic sensor 19 and the above-described correspondence information stored in the storage unit 24, and the pressure At least one of the maximum value, the minimum value, and the difference between the maximum value and the minimum value is calculated as pulse pressure (maximum blood pressure, minimum blood pressure, difference between maximum blood pressure and minimum blood pressure, respectively).
  • the processing unit 23 also calculates the average blood pressure of the measurement site of the subject, details of which will be described later.
  • the storage unit 24 is a means for storing various information, and is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an HDD (Hard Disk Drive), or the like.
  • a RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • HDD Hard Disk Drive
  • the sound generator 25 is a means for generating sound, and is realized by a speaker, for example.
  • the sound generation unit 25 generates a beep sound at the start or end of the measurement by the measurement device 1 or gives the measurer a voice guidance for increasing or weakening the force to press the measurement device 1 against the measurement site. (Details will be described later).
  • the display unit 26 is a means for performing various displays, and is realized by, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube) Display.
  • the display unit 26 displays a pulse pressure, an average blood pressure, an indicator visualizing the pulse pressure, and the like.
  • the power supply unit 27 is power supply means in the pulse pressure measuring device 2.
  • the input unit 28 is a means operated by the user for inputting various information, and is realized by, for example, a keyboard or a mouse.
  • the measuring device 1 when the measurer presses the measuring device 1 against the human body H with a predetermined force with the finger 40, when the blood vessel B expands, the elastic body 16 remains substantially stationary and the pulse pressure The detector 17 is pushed upward and moves, and the receiving coil 11 and the transmitting coil 12 approach each other.
  • the blood vessel B contracts, as shown in FIG. 5B, the elastic body 16 remains substantially stationary, the pulse pressure detector 17 moves downward, and the receiving coil 11 and the transmitting coil 12 move away.
  • the relationship between the strength of the force applied to the pulse pressure detector 17 and the accuracy of pulse pressure measurement will be described.
  • the force applied to the pulse pressure detector 17 becomes larger, the distance between the receiving coil 11 and the transmitting coil 12 becomes closer, and the output voltage from the receiving coil 11 becomes stronger.
  • the voltage difference As shown in FIG. 6, when the minimum output voltage is 1.4 V, the voltage difference is relatively small (see FIG. 7A (a)). In addition, the length of “I” vertically penetrating each dot in FIG. 6 indicates a standard deviation. When the lowest output voltage is 1.2V, the voltage difference is the largest (see FIG. 7A (b)). As the minimum output voltage decreases to 1.1V, 1V, 0.9V, 0.8V, and 0.7V, the voltage difference also decreases (FIGS. 7A (c), (d), 7B (e), (f ), (G)), when the minimum output voltage becomes 0.6 V, the voltage difference becomes zero (see FIG. 7B (h)).
  • the accuracy of pulse pressure measurement can be increased by pressing the measuring device 1 with an appropriate strength (the strength at which the minimum output voltage is 1 V to 1.2 V). Further, in principle, it is considered that the blood vessel B is most greatly waved up and down by pressing the measuring device 1 with a force about the average blood pressure.
  • step S1 the processing unit 23 determines whether or not measurement is started. If Yes, the process proceeds to step S2, and if No, the process returns to step S1.
  • the measurement may be determined to start when a predetermined operation is performed by the user at the input unit 28 of the pulse pressure measuring device 2, or When the output voltage from the receiving coil 11 exceeds a predetermined value, it may be determined that the measurement starts, or may be determined by another method.
  • step S2 the processing unit 23 determines whether the strength of pressing the measuring device 1 is strong, appropriate, or weak.
  • the determination in step S2 may be made based on a predetermined threshold, for example. Note that in order for the strength of the pressing force of the measuring device 1 to be “appropriate”, at least the pressure applied to the pulse pressure detection unit 17 needs to be within the range W in FIG. 4.
  • step S2 the processing after step S2 may be performed as follows. First, the processing unit 23 measures the pulse pressure and uses the voice generation unit 25 until the measured pulse pressure value does not increase any more. S2 ⁇ “weak”) voice guidance (step S3) that prompts to strengthen and when the pressing force is strong (step S2 ⁇ “strong”) voice guidance (step S4) that prompts weakening is repeated several times. return. Then, when it is determined that the measured pulse pressure value is maximum, it is determined as “appropriate” in step S2, and the process proceeds to step S5.
  • step S5 the processing unit 23 calculates the average blood pressure based on the pressure information acquired from the pressure sensor 13 as described above, and proceeds to step S6.
  • the value of the pressure acquired from the pressure sensor 13 may be used as the average blood pressure as it is, or the average blood pressure may be calculated by further performing a predetermined correction process.
  • step S ⁇ b> 6 the processing unit 23 calculates the pressure applied to the pulse pressure detection unit 17 based on the voltage information acquired from the magnetic sensor 19 and the correspondence information stored in the storage unit 24. Then, at least one of the maximum value, the minimum value, and the difference between the maximum value and the minimum value is calculated as a pulse pressure (omitted when already calculated in step S2), and the process proceeds to step S7.
  • step S7 the processing unit 23 displays the average blood pressure and the pulse pressure on the display unit 26, and ends the process.
  • the magnet 15 that outputs information on the voltage that correlates with the holder 15 that holds the finger of the measurer and the pressure that is pressed against the measurement site of the subject.
  • the measuring apparatus 1 that includes the sensor 19 and the elastic body 16 that is disposed around the magnetic sensor 19 and is pressed around the measurement site when the magnetic sensor 19 is pressed against the measurement site of the subject.
  • the magnetic sensor 19 can efficiently capture the fluctuation of the pulse wave at the measurement site of the subject and can stably measure the pulse pressure.
  • the measuring device 1 since the measuring device 1 has such a configuration, the measuring device 1 can be reduced in size so that it can be handled with one hand, and fingers can be easily attached to and detached from the measuring device 1.
  • the pulse pressure at the measurement site of the subject can be easily measured even in a narrow place.
  • the measuring device 1 is configured to hold the finger with the holder 15 and apply force to the measuring device 1 with the finger, so that the measurer can feel the pulse wave with the finger and realize high operability. it can.
  • the elastic body 16 is disposed around the pulse pressure detection unit 17, the blood vessel B is moderately pressed, the movement of the pulse wave at the measurement part contacting the pulse pressure detection unit 17 is increased, and the pulse pressure is increased. It can be measured with accuracy.
  • a method for measuring the pulse pressure for example, a method of converting the displacement of the body surface into an air pressure is also conceivable. Can not expect high accuracy.
  • the pressure itself generated on the body surface is converted into a displacement by the spring 14 and the displacement is magnetically measured. Measurement accuracy can be expected.
  • FIG. 9 shows only the number and relative positions of the elastic body 16 and the magnetic sensor 19.
  • the measuring apparatuses 1a and 1 three magnetic sensors 19 are provided, and an elastic body 16 is disposed so as to surround them.
  • the average of the voltages from the three magnetic sensors 19 is used, or only the information on the voltage having the highest voltage value among the three magnetic sensors 19 is used. , More accurate pulse pressure measurement can be performed.
  • the elastic bodies 16 are arranged so as to surround the respective magnetic sensors 19. In this way, by providing a plurality of magnetic sensors 19 and a plurality of elastic bodies 16, it is possible to firmly press the periphery of each magnetic sensor 19 at the measurement site of the subject, and to provide a more accurate pulse. Pressure measurement can be performed.
  • the holder 15 does not have to have a partially opened shape, and may have a substantially cylindrical finger sack shape, for example. If it does so, possibility that a finger will leave
  • the data when data is transmitted from the measuring device 1 to the pulse pressure measuring device 2 or when data is transmitted from the pulse pressure measuring device 2 to an external device (not shown), the data may be encrypted.
  • the elastic body 16 is circular, the outer diameter is 10 mm or less for carotid artery measurement, and the outer diameter is 3 mm or less for wrist radial artery measurement. It is desirable to match them.
  • only the pulse pressure may be calculated without using the pressure sensor 13 and calculating the average blood pressure.
  • specific configurations and processes can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
  • Pulse pressure measuring device 11
  • Receiving coil (magnetic field detecting means) 12
  • Transmitting coil (magnetic field generating means) 13
  • Pressure sensor (second pressure sensor) 14
  • Spring 15 Holder (Finger holding part) 16
  • Elastic body 17
  • Pulse pressure detector 19
  • Magnetic sensor (pressure sensor) 21
  • Input / Output Circuit 22
  • Input Circuit 23
  • Processing Unit 24
  • Storage Unit 25
  • Sound Generation Unit 26
  • Display Unit Power Supply Unit
  • Input Unit 31
  • Amplifier 33 33
  • Preamplifier 34 Detection Circuit
  • Reference Signal 36
  • Low Pass Filter 40
  • Finger 111
  • Wire 121 Lead Line 1000
  • Pulse pressure measurement system B
  • Blood vessel H Human body

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Description

脈圧計測システム
　本発明は、被検者の脈圧（最高血圧、最低血圧、最高血圧と最低血圧との差）を計測する技術に関する。
　病気（脳疾患等）や事故（交通事故等）による救急の現場では、患者の脳への血流確保が非常に重要である。脳への血流が充分でないと、救命に成功したとしても、患者の脳に深刻な後遺症が残る可能性がある。脳への血流が充分か否かは、主に脈圧の大きさによって判断することができる。
　救急の現場では、状況により、血圧計による血圧測定を行うことができないことも多い。その場合、一般には、医師や救急救命士などが患者の頚動脈を触診することで、患者の脳への血流が充分か否かを判断する。
　また、患者の頚動脈の脈波を検出する装置がある（特許文献１参照）。ここで、脈波とは、身体組織における血液の移動によって生じる容積変化を体表面から波形としてとらえたものをいう。
　さらに、脈波は腕の橈骨動脈でも計測でき、脈の強さなどを定量的に計測するニーズが高まっている。これは、中国医療では脈診として知られており、全身の健康状態が把握できるとされている。
特開平１０－２１１１７２号公報
　しかしながら、患者の頚動脈を触診する方法では、患者の脳への血流が充分か否かの判断の精度が触診する者によって異なり、安定性に欠けるという問題がある。
　また、特許文献１の技術では、患者の頚動脈の脈波の有無は検出できるが、脈波があった場合に、患者の脳への血流が充分か否かを判断することについての言及はない。
　そこで、本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、患者等の被検者の所定の計測部位の脈圧を安定して計測することを課題とする。
　前記課題を解決するために、本発明は、被検者の所定の計測部位の脈圧を計測する脈圧計測システムであって、前記脈圧の計測時に、前記計測部位が凹むように、測定者の指によって前記計測部位に押し付けられる測定装置と、前記測定装置からの情報に基づいて前記脈圧を計測する脈圧計測装置と、を備え、前記測定装置は、前記測定者の指を保持する指保持部と、前記指保持部に保持された前記測定者の指の力によって前記計測部位に加えられた圧力の情報を出力する圧力センサと、前記圧力センサの周囲に配置され、前記指保持部に保持された前記測定者の指の力によって前記圧力センサが前記計測部位に押し付けられる際に、前記計測部位の周囲に押し付けられる弾性体と、を備え、前記脈圧計測装置は、前記測定装置から取得した圧力の情報に基づいて、前記脈圧として、前記被検者の計測部位の脈波における圧力の最大値、最小値、最大値と最小値との差の少なくともいずれかを計算する処理部と、前記処理部が計算した脈圧を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。
　その他の手段については後記する。
　本発明によれば、患者等の被検者の計測部位の脈圧を安定して計測することができる。
本実施形態の脈圧計測システムの全体構成図である。 本実施形態の測定装置の斜視図である。 本実施形態の測定装置の動作原理の説明図である。 出力電圧と圧力の関係を示す図である。 本実施形態の測定装置の模式図であり、（ａ）は血管Ｂの拡張時、（ａ）は血管Ｂの収縮時を表している。 電圧差と出力電圧との関係を示す図である。 （ａ）～（ｄ）は、最低電圧値ごとの、出力電圧と血圧の関係、および、それらの経時的変化を示す図である。 （ｅ）～（ｈ）は、最低電圧値ごとの、出力電圧と血圧の関係、および、それらの経時的変化を示す図である。 本実施形態の脈圧計測装置による処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）～（ｃ）は、本実施形態の測定装置の変形例における磁気センサと弾性体を示す模式図である。
　以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係る脈圧計測システム１０００は、被検者の所定の計測部位の脈圧（最高血圧、最低血圧、最高血圧と最低血圧との差）を計測するシステムであり、測定装置１と脈圧計測装置２とを備えて構成される。なお、図１の測定装置１では、図２の測定装置１と比較して、構成の一部の図示を省略している。
　ここで、併せて図２も参照しながら、測定装置１の構成について説明する。測定装置１は、受信コイル１１（磁場検知手段）と、発信コイル１２（磁場発生手段）と、圧力センサ１３（第２の圧力センサ）と、バネ１４と、ホルダ１５（指保持部）と、弾性体１６と、脈圧検知部１７と、リード線１１１と、リード線１２１と、を備えて構成される。なお、受信コイル１１と発信コイル１２とを合わせて磁気センサ１９と称する。
　磁気センサ１９は、ホルダ１５に保持された測定者（医師等）の指の力によって被検者の計測部位（例えば、首の頚動脈のある部分）に加えられた圧力の情報を出力する圧力センサの一種であり、具体的には、圧力の大きさに応じた電圧の情報を出力する（詳細は後記）。なお、受信コイル１１はホルダ１５の内部空間部分の上面に固着され、発信コイル１２はバネ１４を介してホルダ１５の内部空間部分の下面に取り付けられている。
　圧力センサ１３は、ホルダ１５と弾性体１６の間に挟み込まれ、弾性体１６にかかる圧力を計測するセンサであり、例えば、ひずみゲージにより実現できる。
　バネ１４は、被検者の計測部位よりも剛性が大きいバネである。
　ホルダ１５は、測定者の指を保持する手段である。
　弾性体１６は、脈圧検知部１７の周囲に配置され、ホルダ１５に保持された測定者の指の力によって脈圧検知部１７が計測部位に押し付けられる際に、計測部位の周囲に押し付けられる部材であり、例えば、計測部位よりも剛性の大きいゴムにより実現できる。
　脈圧検知部１７は、脈圧の計測時に、計測部位が凹むように、ホルダ１５に加えた測定者の指の力によって計測部位に押し付けられる手段であり、発信コイル１２に固着されている。つまり、発信コイル１２と脈圧検知部１７は連動する。
　リード線１１１は、一端が受信コイル１１と接続され、他端が脈圧計測装置２の入出力回路２１と接続される。
　リード線１２１は、一端が発信コイル１２と接続され、他端が測定装置１の駆動回路（不図示）と接続される。
　次に、図３を参照しながら、測定装置１の動作原理について説明する。
　磁気センサ１９では、受信コイル１１と発信コイル１２が、お互いに対向するように配置されている。なお、人体Ｈはバネ的性質とダンパ的性質を有するが、バネ的性質のほうが支配的であるので、近似的に、人体Ｈを所定のバネ定数を有するバネであると考える。そして、人体Ｈのバネ定数よりも大きなバネ定数を有するバネ１４を予め選択しておく必要がある。そうしないと、脈圧検知部１７に力Ｆが加えられたときに、受信コイル１１と発信コイル１２が接してしまい、磁気センサ１９としての役割が損なわれるからである。
　次に、被検者の脈圧の計測時に、被検者の計測部位が凹むように、測定装置１が測定者の指の力によって計測部位に押し付けられたときの測定装置１の動作について説明する。
　まず、交流発振源３１は、特定の周波数（例えば、２０ｋＨｚ）を持つ交流電圧を生成する。その交流電圧はアンプ３２によって特定の周波数を持つ交流電流に変換され、その変換された交流電流が発信コイル１２に流れる。発信コイル１２を流れる交流電流によって発生した磁場は、受信コイル１１に誘導起電力を発生させる。なお、この誘導起電力は、受信コイル１１と発信コイル１２との距離Ｄが小さいほど、大きい。
　誘導起電力によって受信コイル１１に発生した交流電流（周波数は交流発振源３１によって生成された交流電圧の周波数と同じ。）は、プリアンプ３３によって増幅され、増幅後の信号が検波回路３４に入力される。検波回路３４では、交流発振源３１によって生成された特定の周波数又は２倍周波数によって、前記した増幅後の信号の検波を行う。そのため、交流発振源３１の出力を、参照信号３５として検波回路３４の参照信号入力端子に導入する。また、検波回路３４を用いずに全波整流回路を用いた動作方式にしてもよい。検波回路３４（または整流回路）からの電圧の情報（出力信号）は、ローパスフィルタ３６を通過した後、脈圧計測装置２の処理部２３（図１参照）に導入される。
　なお、脈圧検知部１７（計測部位）に加えられる圧力（力Ｆ）と、ローパスフィルタ３６から処理部２３に導入される出力信号によって表される電圧の大きさとの関係は、図４に示す通りである。このような、磁気センサ１９が出力する電圧の大きさと、脈圧検知部１７に加えられている圧力の大きさとの対応関係情報を、脈圧計測装置２の記憶部２４に予め記憶しておく。なお、図４に示す出力電圧と圧力の関係を、所定の関数、最小二乗法などによって関数化しておけば、出力電圧を圧力に変換する際の精度を高めることができる。
　次に、図１に戻って、脈圧計測装置２について説明する。脈圧計測装置２は、測定装置１からの情報に基づいて被検者の計測部位の脈圧を計測するコンピュータ装置であり、入出力回路２１、入力回路２２、処理部２３、記憶部２４、音声発生部２５、表示部２６、電源部２７および入力部２８を備えて構成される。
　入出力回路２１は、測定装置１の受信コイル１１から受信した電圧の情報を前記のように処理して処理部２３に伝える。
　入力回路２２は、測定装置１の圧力センサ１３から受信した圧力の情報を処理部２３に伝える。
　処理部２３は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)によって実現される。処理部２３は、磁気センサ１９から取得した電圧の情報と、記憶部２４に記憶されている前記した対応関係情報に基づいて、脈圧検知部１７に加えられている圧力を計算し、その圧力の最大値、最小値、最大値と最小値との差の少なくともいずれかを、脈圧（それぞれ、最高血圧、最低血圧、最高血圧と最低血圧との差）として計算する。また、処理部２３は、被検者の計測部位の平均血圧も計算するが、詳細は後記する。
　記憶部２４は、各種情報を記憶する手段であり、例えば、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などによって実現される。
　音声発生部２５は、音声を発生させる手段であり、例えばスピーカによって実現される。音声発生部２５は、例えば、測定装置１による測定の開始時や終了時にビープ音を発生させたり、測定者に対し、測定装置１を計測部位に押し付ける力を強めることや弱めることの音声ガイダンスを発生させたりする（詳細は後記）。
　表示部２６は、各種表示を行う手段であり、例えば、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)やＣＲＴ(Cathode Ray Tube) Displayによって実現される。表示部２６には、脈圧、平均血圧、脈圧を視覚化したインジケータなどが表示される。
　電源部２７は、脈圧計測装置２における電源供給手段である。
　入力部２８は、各種情報入力のためにユーザによって操作される手段であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。
　次に、脈圧計測時の測定装置１の動作と血管（動脈）の状態について説明する。図５（ａ）に示すように、測定者が指４０によって測定装置１を所定の力で人体Ｈに押し付けた場合に、血管Ｂが拡張するとき、弾性体１６はほぼ不動のまま、脈圧検知部１７が上方に押されて移動し、受信コイル１１と発信コイル１２が接近する。
　一方、血管Ｂが収縮するとき、図５（ｂ）に示すように、弾性体１６はほぼ不動のまま、脈圧検知部１７が下方に移動し、受信コイル１１と発信コイル１２が遠ざかる。
　血管Ｂの周辺を弾性体１６で平均血圧に近い力で押さえることで、血管Ｂの近くの皮膚が上下運動をくり返し、その時間帯の磁気センサ１９の電圧を計測することで、被検者の脈圧や平均血圧を測定することができると考えられる（詳細は後記）。
　次に、脈圧検知部１７に加えられる力の強さと、脈圧測定の精度の関係について説明する。なお、測定者が測定装置１を強く押すほど、脈圧検知部１７に加えられる力は大きくなって、受信コイル１１と発信コイル１２の距離は近くなり、受信コイル１１からの出力電圧は強くなる。また、測定装置１において脈圧検知部１７が大きく動くほど、受信コイル１１と発信コイル１２の距離が大きく変動し、受信コイル１１からの出力電圧の差が大きくなる。
　図６に示すように、最低の出力電圧が１．４Ｖのとき、電圧差は比較的小さい（図７Ａ(ａ)参照）。なお、図６における各ドットを縦に貫く「Ｉ」の長さは標準偏差を示す。最低の出力電圧が１．２Ｖのとき、電圧差は一番大きい（図７Ａ(ｂ)参照）。最低の出力電圧が１．１Ｖ、１Ｖ、０．９Ｖ、０．８Ｖ、０．７Ｖと下がるにつれ、電圧差も小さくなり（図７Ａ(ｃ)、（ｄ）、図７Ｂ（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）参照）、最低の出力電圧が０．６Ｖになると、電圧差がゼロになる（図７Ｂ（ｈ）参照）。
　これらから、適度な強さ（最低の出力電圧が１Ｖ～１．２Ｖになる強さ）で測定装置１を押すことで脈圧測定の精度を高めることができると考えられる。また、原理的には、平均血圧程度の力で測定装置１を押すことで、血管Ｂが一番大きく上下に波打つと考えられる。
　次に、図８のフローチャートを参照して（適宜他図参照）、脈圧計測装置２の処理について説明する。
　ステップＳ１において、処理部２３は、計測を開始したか否かを判断し、Ｙｅｓの場合はステップＳ２に進み、Ｎｏの場合はステップＳ１に戻る。この計測を開始したか否かの判断について、具体的には、例えば、脈圧計測装置２の入力部２８においてユーザによる所定の操作があったときに計測開始と判断してもよいし、あるいは、受信コイル１１からの出力電圧が所定値を超えたときに計測開始と判断してもよいし、さらに、その他の方法によって判断してもよい。
　ステップＳ２において、処理部２３は、測定装置１を押す力の強さが、強いか、適切か、弱いかを判断する。このステップＳ２での判断は、例えば、所定の閾値に基づいて判断すればよい。なお、測定装置１を押す力の強さが「適切」であるためには、少なくとも、脈圧検知部１７に加えられる圧力が図４の範囲Ｗに収まっている必要がある。
　あるいは、ステップＳ２以降の処理について、次のようにしてもよい。処理部２３は、まず、脈圧を計測しながら、計測した脈圧の値がそれ以上大きくならないようになるまで、音声発生部２５を用いて、測定者に対し、押す力が弱い場合（ステップＳ２→「弱い」）の強めることを促す音声ガイダンス（ステップＳ３）と、押す力が強い場合（ステップＳ２→「強い」）の弱めることを促す音声ガイダンス（ステップＳ４）と、を何度かくり返す。そして、計測した脈圧の値が最大と判断した場合にステップＳ２で「適切」と判断し、ステップＳ５に進めばよい。
　ステップＳ５において、処理部２３は、前記したように圧力センサ１３から取得した圧力の情報に基づいて平均血圧を計算し、ステップＳ６に進む。具体的には、例えば、圧力センサ１３から取得した圧力の値をそのまま平均血圧としてもよいし、あるいは、さらに所定の補正処理をすることで平均血圧を計算してもよい。
　ステップＳ６において、処理部２３は、磁気センサ１９から取得した電圧の情報と、記憶部２４に記憶されている前記した対応関係情報に基づいて、脈圧検知部１７に加えられている圧力を計算し、その圧力の最大値、最小値、最大値と最小値との差の少なくともいずれかを、脈圧として計算し（ステップＳ２ですでに計算しているときは省略）、ステップＳ７に進む。
　ステップＳ７において、処理部２３は、平均血圧と脈圧を表示部２６に表示し、処理を終了する。
　このように、本実施形態の脈圧計測システム１０００によれば、測定者の指を保持するホルダ１５と、被検者の計測部位に押し付けられた圧力と相関のある電圧の情報を出力する磁気センサ１９と、磁気センサ１９の周囲に配置され磁気センサ１９が被検者の計測部位に押し付けられる際にその計測部位の周囲に押し付けられる弾性体１６と、を備える測定装置１を用いることによって、磁気センサ１９が効率的に被検者の計測部位の脈波の変動をとらえることができ、脈圧を安定して計測することができる。
　また、測定装置１をこのような構成としたことで、片手で取り扱えるほどの測定装置１の小型化や、測定装置１への指の装着、着脱の容易化を実現することができ、救急車内など、狭い場所でも被検者の計測部位の脈圧を容易に計測することができる。また、測定装置１は、ホルダ１５で指を保持し、その指で測定装置１に加力するように構成したことで、測定者が脈波を指で感じることができ、高い操作性を実現できる。
　また、脈圧検知部１７の周囲に弾性体１６を配置したことで、血管Ｂを適度に押さえ付け、脈圧検知部１７に当接する計測部位の脈波の動きを大きくさせ、脈圧を高精度で測定することができる。
　なお、脈圧計測の方法として、例えば、体表面の変位を空気圧に変換する方法も考えられるが、血管壁、脂肪、皮膚等の組織特性の個人差や、他の音波等のノイズ等のため、高い精度を期待できない。一方、本実施形態では、体表面に生じる圧そのものをバネ１４によって変位に変換し、その変位を磁気的に計測しているため、前記した組織特性の個人差やノイズの問題もほとんどなく、高い計測精度を期待できる。
（変形例）
　次に、図９を参照して、測定装置１の変形例について説明する。なお、図９では弾性体１６と磁気センサ１９の個数や相対的位置のみ示している。
　図９（ａ）に示すように、測定装置１ａ，１では、磁気センサ１９が３つ設けられ、それらを囲むように弾性体１６が配置されている。このように、磁気センサ１９を複数にすることで、３つの磁気センサ１９からの電圧の平均を使用する、あるいは、３つの磁気センサ１９のうちもっとも電圧値の高い電圧の情報だけを使用するなど、より高精度な脈圧計測を行うことができる。
　次に、図９（ｂ）に示すように、測定装置１ｂ，１では、磁気センサ１９が３つ設けられ、それぞれの磁気センサ１９を囲むように弾性体１６がそれぞれ配置されている。このように、磁気センサ１９を複数にし、さらに、弾性体１６も複数にすることで、被検者の計測部位におけるそれぞれの磁気センサ１９の周囲をしっかり押さえ付けることができ、より高精度な脈圧計測を行うことができる。
　次に、図９（ｃ）に示すように、測定装置１ｃ，１では、弾性体１６は２つ設けられ、弾性体１６の一方、磁気センサ１９、弾性体１６の他方が、この順で一直線上に配置されている。このように配置することで、例えば、手首の橈骨動脈のように近傍に腱等があって細長いエリアでしか押圧できない部位で脈圧を計測する場合であっても、脈圧計測を行うことができる。
　以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
　例えば、ホルダ１５は、一部が開口した形状でなくてもよく、例えば、略円筒形の指サック形状であってもよい。そうすれば、指が測定装置１から離れる可能性がより低減し、脈圧の計測がより安定する。
　また、測定装置１から脈圧計測装置２へのデータ送信時や、脈圧計測装置２から外部装置（不図示）へのデータ送信時には、データの暗号化を行ってもよい。
　なお、弾性体１６を円形にする場合、頚動脈測定用であれば外径の直径を１０ｍｍ以下、手首の橈骨動脈測定用であれば外径の直径を３ｍｍ以下にし、磁気センサ１９等のサイズをそれらに合わせるのが望ましい。
　また、圧力センサ１３を使用せず、平均血圧を計算しないで、脈圧のみを計算するようにしてもよい。
　その他、具体的な構成や処理について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
　１，１ａ，１ｂ，１ｃ　測定装置
　２　　　脈圧計測装置
　１１　　受信コイル（磁場検知手段）
　１２　　発信コイル（磁場発生手段）
　１３　　圧力センサ（第２の圧力センサ）
　１４　　バネ
　１５　　ホルダ（指保持部）
　１６　　弾性体
　１７　　脈圧検知部
　１９　　磁気センサ（圧力センサ）
　２１　　入出力回路
　２２　　入力回路
　２３　　処理部
　２４　　記憶部
　２５　　音声発生部
　２６　　表示部
　２７　　電源部
　２８　　入力部
　３１　　交流発振源
　３２　　アンプ
　３３　　プリアンプ
　３４　　検波回路
　３５　　参照信号
　３６　　ローパスフィルタ
　４０　　指
　１１１　リード線
　１２１　リード線
　１０００　脈圧計測システム
　Ｂ　　　血管
　Ｈ　　　人体

Claims (7)

  1. 　被検者の所定の計測部位の脈圧を計測する脈圧計測システムであって、
    　前記脈圧の計測時に、前記計測部位が凹むように、測定者の指によって前記計測部位に押し付けられる測定装置と、
    　前記測定装置からの情報に基づいて前記脈圧を計測する脈圧計測装置と、を備え、
    　前記測定装置は、
    　前記測定者の指を保持する指保持部と、
    　前記指保持部に保持された前記測定者の指の力によって前記計測部位に加えられた圧力の情報を出力する圧力センサと、
    　前記圧力センサの周囲に配置され、前記指保持部に保持された前記測定者の指の力によって前記圧力センサが前記計測部位に押し付けられる際に、前記計測部位の周囲に押し付けられる弾性体と、を備え、
    　前記脈圧計測装置は、
    　前記測定装置から取得した圧力の情報に基づいて、前記脈圧として、前記被検者の計測部位の脈波における圧力の最大値、最小値、最大値と最小値との差の少なくともいずれかを計算する処理部と、
    　前記処理部が計算した脈圧を表示する表示部と、を備える
    　ことを特徴とする脈圧計測システム。
  2. 　前記圧力センサは、前記計測部位に加えられた圧力の大きさに応じた電圧の情報を出力する磁気センサであり、
    　前記磁気センサは、
    　磁場を発生させる磁場発生手段と、
    　前記被検者の計測部位よりも剛性が大きいバネによって前記磁気発生手段と直接的または間接的に接続され、前記磁場発生手段が発生させた磁場を検知して当該磁場の大きさに応じた電圧の情報を出力する磁場検知手段と、を備え、
    　前記脈圧計測装置は、
    　前記磁気センサが出力する電圧の大きさと、前記計測部位へ加えられている圧力の大きさとの対応関係情報を記憶する記憶部を、さらに備え、
    　前記処理部は、前記磁気センサから受け取った電圧の情報、および、前記記憶部に記憶された対応関係情報に基づいて、前記計測部位に加えられている圧力の大きさを計算し、当該計算した圧力の大きさに基づいて、前記脈圧として、前記被検者の計測部位の脈波における圧力の最大値、最小値、最大値と最小値との差の少なくともいずれかを計算する
    　ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の脈圧計測システム。
  3. 　前記測定装置は、
    　前記弾性体にかかる圧力を計測する第２の圧力センサを、さらに備えており、
    　前記脈圧計測装置は、音声発生部を、さらに備えており、
    　前記脈圧計測装置の処理部は、
    　計算した前記脈圧の値がそれ以上大きくならないようになるまで、前記音声発生部を用いて、前記測定者に対し、前記測定装置を前記計測部位に押し付ける力を強めることと弱めることの音声ガイダンスをくり返し、
    　計算した前記脈圧の値が最大と判断した場合に、前記脈圧を前記表示部に表示させるとともに、前記測定装置の第２の圧力センサが計測した圧力を、平均血圧として前記表示部に表示させる
    　ことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の脈圧計測システム。
  4. 　前記圧力センサは、複数設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載の脈圧計測システム。
  5. 　前記複数の圧力センサそれぞれの周囲に前記弾性体が配置されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の脈圧計測システム。
  6. 　前記弾性体は、２つ設けられ、
    　前記弾性体の一方、前記圧力センサ、前記弾性体の他方が、この順で一直線上に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載の脈圧計測システム。
  7. 　前記指保持部は、略円筒形の指サック形状であることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか一項に記載の脈圧計測システム。
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