JPS5918052B2 - 脈波計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被測定体の体内の脈波を検知する脈波計、特に
被測定体である人体の皮膚に接触させて血管の脈波を精
確に検出に、診断の上に重要な情報を伝達すべくした小
型の検出装置を提供するものである。

人体の脈波は非常にデリケイトであって、検診を受ける
人の喜怒哀楽等の精神的な要因、あるいは人が行うラン
ニング、ジャンプ等の運動による肉体的な要因あるいは
これらの重複した状態並びに人体内の病的な臓器、組織
の変化等によって微妙に、しかも顕著に変化するもので
あって、特に人体の病理、衛生生理を研究する臨床医学
の分野では人体の個々の状態を診断する上において、人
体の脈波より、その形状、大きさ、規則性等の情報を得
ることは、非常に有意義である。

従来、人体の脈波情報を得る手段としては医師等の専門
の測定者によって人体の頚動脈部あるいは撓骨動脈部等
の動脈部を皮膚の上から指頭にて抑圧接触し、指頭を通
じて伝達される脈搏数、強弱、規則性等の脈波情報を触
診によって得る手段がとられた。

しかしながら、この触診診断は指頭を介して伝達される
変化が微妙であるから動脈部の押え方、押え圧力等の種
々の要因によっても異なり、また同一の被検者であって
も測定者が異なれば脈波の得られ方は異るものであって
、精確な触診は医師なら誰でもすぐしかも容易に行なえ
るものではなく、長い経験を有する者しか出来なかった
。

しかも触診では脈波に関する客観的な情報を記録として
残すことができないという大きな制約があった。

本発明は本発明者らが上記の従来の欠点を克服すべく研
究の結果、人体の種々の生理的な状態を診断をする上の
１つの情報源として、従来触診により検知していた脈波
情報を高感度の半導体圧カー電気変換装置を用いて電気
信号に変換して的確に取り出すことの出きる脈波計の開
発に成功した。

以下、本発明の脈波計を実施例にもとすき第１図ないし
第７図を用いて説明する。

第１図は脈波計の斜視図であり、第２図は脈波計の組立
図を示す。

本実施例脈波計は人体の前腕部撓骨動脈部に巻付けて用
いる折曲伸縮自在の可撓性帯状体としてのバンドッと該
バンド１に一体的に取付けたゴム球ポンプ付空気袋２と
該空気袋２に取付けた案内板３と、該案内板３を介して
前記空気袋２に当接自在に配設した本発明にかかる半導
体圧カー電気変換装置としての半導体圧力センサー４と
表示回路５とからなっている。

バンド１はビニール製の帯状体で折曲伸縮自在に形成さ
れ、その長手方向両端部附近には、いわゆるマジックテ
ープ１１が接着固定してあって、該バンド１を人体の被
測定部分である前腕部撓骨動脈部に巻付け、両端マジッ
クテープ１１間で容易に連結係止できるようにしである
。

空気袋２は、ゴペビニール等の柔軟な弾性体材料によっ
て第３図の空気袋の一部欠截説明図に示す如く形成した
装本体２１と該装本体２１に任意に空気を供給するため
、空気装本体２１とパイプ２２にて連結したゴム球ポン
プ２３よりなる。

空気装本体２１は全体として扁平の長方体に形成し、そ
の内部にほぼ同じ容積に形成した複数の中空筒状室２４
を互に隣接して連設するとともに、各中空筒状室２４内
に空気を給排するための一つの共通の通路２５によって
各中空筒状室２４間を連通してあり、該連通通路２５内
にゴム球ポンプ２３に連結せるパイプ２２の一端を開口
し、該パイプ２２の他端はゴム球ポンプ２３内に連結開
口しである。

したがって、パイプ２２を通じて本体２１内に供給され
る空気は通路２５によって各中空筒状室２４内へ均一に
供給され、各中空筒状室２４は複数の円筒室が連設する
構成から空気が供給されたとき空気装本体２１全体とし
ては長手方向に案内板３の彎曲周面にそって容易に変形
しうるようになっている。

２７は空気装本体２１の長手方向両端に固着した布片で
、この布片２γをバンド１に縫付等により取付けること
により空気装本体をバンド１に止着しである。

ゴム球ポンプ２３は、逆止弁付空気ポンプで、ゴム球ポ
ンプ２３は、逆止弁付空気ポンプで、ゴム球とパイプ２
２の連結部に設けたねじ２６を回動することによって排
気するようになっている公知のゴム球ポンプであって、
ゴム球ポンプ２３を手のひら内に収めて抑圧、施緩をく
り返すことによってポンプ作用により、空気をパイプ２
２を通して空気装本体２１内へ供給し、またねじ２６を
回動してゆるめることにより空気装本体２１内の空気を
ぬくことができるようにしである。

案内板３はジュラルミンの長方形の薄肉板材を半円状に
彎曲させて形成し、その中央部に円形の貫通孔３１を穿
設してあり、その孔径は後述する半導体圧力センサー４
の外筒下端部を軸方向に摺動自在とする程度に半導体圧
力センサー４の外筒下端部径よりやや犬に形成しである
。

案内板３の長さは、本実施例の脈波計を人体の前腕部撓
骨動脈部に装着したとき該前腕部のまわりに容易に装着
できる程度に、人体の平均的な腕の太さから割出したや
や太めの内径に形成してあり、かつ、後述する使用状態
において、空気袋２を膨張させて該空気装本体２１より
の加圧によって案内板３を背面より押圧したとき案内板
３の彎曲中心方向への変形によって、長手方向両端が互
に接近したときでも互に接触して不具合を生ずることの
ない程度の長さに形成してあり、また案内板３のｒｌＪ
は前。

記扁平長方形の空気装本体２１の自由膨張状態時の巾よ
りもやや犬に形成して空気装本体２１による加圧効果を
確保するようにしである。

３２は案内板３の長手方向両端に固着した布片で、この
布片３２を空気装本体２１の布片２７に縫付等により取
付けることにより案内板３を空気装本体２１に係止する
。

半導体圧力センサー４は半導体のピエゾ抵抗効果を利用
した半導体歪−電気変換素子（以下歪受感素子という）
を内臓するセンサーで、第４図に図示する半導体センサ
ー４の縦断側面図を用いて説明すれば受感素子４１ａを
一体的に形成したシリコン単結晶の薄板状の起歪板４１
と該起歪板４１を両面より挟着支持する上下一対の支持
部材４２ ａ ｔ ４２ ｂとよりなる組立体４２をケ
ーシング４３内に装着し、該組立体４２の上面には所定
の接触受圧面を有する薄肉で柔軟な膜体４４ａをＱ Ｉ
Ｊソング４ｂを介して上部支持部材４２ａに取付けて、
該膜体４４ａと組立体４２の上面との間に形成される中
空室内にシリコンオイル４４ｃを液密に充填して、こ〜
に圧力伝達室４４を形成し、さらに前記膜体４４ａを外
部に露出させる窓枠部４５ａを有する蓋体４５をケーシ
ング４３に一体的に固着するとともに、起歪板４１の前
記圧力伝達室４４と対向する側と反対の側面には外気（
大気圧）を導入するように形成し、膜体４４ａの受圧面
に加わる外圧を、圧力伝達室４４を介して起歪板４１上
の歪受感素子４１ａに伝達し、該歪受感素子４１ａの電
気的出力をコネクター４６を通して外部にとり出すよう
に構成したものである。

さらに詳しくは、半導体シリコン単結晶よりなる起歪板
４１は出願人研究所の開発に係る超小型、超薄型圧カー
電気変換器であって、板厚０．０３８ミリメートル、縦
５ミリメートル、横６ミリメードルの長方形に形成して
あって、その表面中央部には２対のＰ型シリコン歪受感
素子と、これと連接する信号伝達部および該信号伝達部
と連接する電極部とが拡散法によってシリコンベースと
一体的に形成されていて、０．５気圧の圧力まで検知で
きる高感度の性能を有するものを用いである。

この起歪板４１を上下の支持部材４２ａ。

４２ｂによって、その周縁を挟着固定するとともに、非
固着部分である中央部を圧力によって変形する起歪部に
構成し、該起歪部上に前記のように一体的に形成された
歪受感素子４１ａが、圧力の大きさによって起歪部の歪
む大きさに比例したピエゾ抵抗効果にもとづく電気信号
変化を生ずるようにしである。

一方の上部支持部材４２ａ（第４図中上方の支持部材）
は起歪板４１と熱膨張のほぼ等しいコージライト（商品
名）を用いて、中央に円形通孔４２ｃを有する環状の部
材に形成し、起歪板４１に当接する面には前記通孔４２
ｃと同心的に環状溝部４２ｄを刻設してあり、該溝部４
２ｄにお℃・てリードピン４２ｅの頭部４２ｆと前記起
歪板４１の受感素子４１ａの信号をとり出すだめの電極
との間を金線４２ｇで接続するための空所としである。

他方の下部支持部材４２ｂ（第４図中下方の支持部材）
も前記上記支持部材４２ａと同じコージライト（商品名
）を用い、上部支持部材よりは厚肉に形成し、中央部に
は、上方を上部支持部材４２ａの中央孔４２ｃとほぼ同
じ大きさに形成した通孔であって、下方をさらにこれよ
り小径に形成した通孔と連通する段付通孔４２ｈを前記
上部支持部材４２ａの通孔４２ｃと同心的に穿設した環
状の部材に形成してあり、半導体圧力センサー４の起歪
板４１を前記上部支持部材４２ａと対向して挟着支持し
ている。

下部支持部材４２ｂの環状部には円周にそって、前記上
部支持部材４２ａの溝部４２ｄと対応する位置に適宜間
隔をおいて５本の貫通孔４２ｅ１を穿設し、該貫通孔４
２ｅ１にリードピン４２ｅを挿着し、リードピン４２ｅ
の頭部４２ｆを前記上部支持部材４２ａの溝部内４２ｄ
に突設させて、これに一端を起歪板４１上の電極部と接
続せるリード線４２ｇを接続させるとともに、他方リー
ドピン４２ｅの他端は下部支持部材４２ｂの下方に突出
させて、これに、一端をコネクタ４６の端子と接続せる
リード線４１を接続しである。

ところで上記の如く起歪板４１と上下支持部材４２ａ、
４２ｂとより構成した組立体４２は図示せるごと（ケー
シング４３内に装着しである。

ケーシング４３は、ジュラルミンを用いて、上部外方周
縁部を突出させてフランジ部４３ａとし、内周面には外
縁が軸心方向に向けて順次内径の小となる同心円状０２
段の段部４３ ｂ ｔ ４３ ｃを形成してなる段付円
筒体となし、下段４３ｂの内径は、下部支持部材４２ｂ
の外径とほぼ同一に形成してあって、該ケーシング４３
下段部４３ｂ上に前記組立体４２を安定よく嵌着せしめ
である。

前記組立体４２のＬ部支持部材４２ａの上面には、ゴム
等の弾性材を用いて、外径をほぼ上部支持部材４２の外
径と等しく形成したＯリング４４ｂを載置し、該Ｏリン
グ４４ｂの内周面と上部支持部材４２の上面とによって
形成される空間に粘性（３５０ｃｓｔ ）を有するシリ
コンオイル４４ｃを密に充填し、さらに前記Ｏリング４
４ｂ外径よりもやや犬の径に形成した柔軟で薄肉の塩化
ビニールの円形状の膜体４４ ａをシリコンオイル４４
ｃと気密に接着せしめて、その外周部を前記Ｏｒ）ング
４４ｂの外周面に被覆する如＜ ０１Ｊング４４ｂと同
心円的に載置し、さらに蓋体４５を膜体４４ａ上方より
かぶせである。

蓋体４５は、ジュラルミン製で、直径方向に軸心に向っ
て突出する環状窓枠部４５ａと厚み方向下方に突出する
環状垂下部４５ｂを有しており、環状窓枠部４５ａと連
接する頭部外形を截頭円錐形状になして、さらにその頂
部に平坦な環状窓枠縁４５ｃを形成してあり、環状窓枠
部４５ａによって形成される円筒状中央窓部の軸心を半
導体圧力センサー４の起歪板４１の軸心と一致させて蓋
体４５を膜体４４ａ上に被冠させるとともに蓋体４５の
環状垂下部４５ｂを組立体４２の上下支持部材４２ ａ
ｔ ４２ ｂとケーシング４３の上部段部４３ｃとの
間に形成される空隙部に嵌挿せしめ、さらに蓋体４５の
外周厚肉部の円周にそって等間隔をおいて穿設したボル
ト貫通孔４５ｄをケーシング４３のフランジ部４３ａに
その円周にそって等間隔をおいて穿設したボルト貫通孔
４３ｄと一致せしめて、両頁通孔４３ｄ 、４５ｄ内に
ボルトを挿入螺着して蓋体４５とケーシング４３を締め
つけることにより、蓋体４５の窓枠部４５ａの下方内縁
を膜の上から押圧し、もって膜体４４ａを０リング４４
ｂに液密に密着させるとともに０リング４４ｂの変形に
伴うシリコンオイル４４ｃの移動により、開放された中
央窓部に対応する膜体４４ａの部分が窓部上方に半球状
に膨出せしめられている。

４６はケーシング４３の側壁に貫通螺着したコネクタで
、該コネクタ４６のケーシング４３内に臨む端子と前記
リードピン４２ｅとの間をリード線４７で接続してあり
、該コネクタ４６のケーシング４３の外方に突出する側
にはプラグ４８が接続できるようになっている。

また４９は円板状裏ブタでケーシング４３の下端に螺着
してあり、その軸心部に連通孔４９ａを穿設して大気を
導入するようにしである。

ところで前記構成よりなる半導体圧力センサー４は、そ
のケーシング４３外周部の径を前記案内板３の中央孔３
１の内径よりやや小に形成してあって、該ケーシング４
３外周部を前記中央孔３１内に遊嵌挿入させ、ケーシン
グ４３外周部に設けた前記コネクタ４６を空気装本体２
１と案内板３との間に位置せしめて、コネクタ４６にプ
ラグ４８を接続して、半導体圧力センサー４の横方向の
動きは案内板中央孔３１の内壁によって拘束されるが軸
方向の動きは自在となるようにし、半導体圧力センサー
４が軸方向に動いたとき案内板３から離脱突出する動き
は、前記コネクタ４６とプラグ４８が案内板３の中央孔
３１の縁で係合することによって阻止されるよう配設し
である。

表示回路５は入力する電気信号を直流成分と交流成分と
に分離し別々に表示する回路であって第５図に示す如く
該表示回路５は半導体圧力センサー４の歪受圧素子４１
ａに接続している。

すなわち、表示回路５は第１、第２、第３、第４、第５
の入力端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃ。

５１ ｄ ｔ ５１ ｅを有し、第１の入力端子５１ａ
は接地、第４の入力端子５１ｄは電圧調整用可変抵抗５
２に接続する。

該電圧調整用可変抵抗５２は供給する電圧を所定の電圧
に調整する可変抵抗であって、一方の端子５２ａは前記
第４の入力端子５１ｄに他方の端子５２ｂは次段の電源
５３に接続する。

該電源５３は安定した直流電源であって一般電源交流１
００Ｖを整流し、かつ電源変動に対し補償した安定した
直流電圧を供給すべくした電源であり、該電源５３の端
子５３ａは前記電圧調整用可変抵抗５２の他方の端子５
２ｂに接続する。

第２の入力端子５１ｂと第３の入力端子５１ｃとの間に
は電圧バランス調整用摺動抵抗５４を接続し、該電圧バ
ランス調整用摺動抵抗５４の摺動端子５４ａは次段の温
度補償回路５５に接続する。

該温度補償回路５５は温度変化によって逐次抵抗変化さ
せて、通過する電流を調整するものであって、固定抵抗
５５ａとサーミスター５５ｂを直列接続した回路よりな
り、前述した半導体圧力センサー４の圧力伝達室４４に
封入したシリコンオイル４４ｃの温度変化による膨張、
収縮が該半導体センサー４の歪受圧素子４１ａに与える
影響を補償するものであって該温度補償回路５５０入力
端５５ｃは前段の電圧バランス調整用摺動抵抗５４の摺
動端子５４ａに接続し、出力端５５ｄは次段の差動増巾
器５６に接続する。

該差動増巾器５６は第１、第２の入力端子５６ａ、５６
ｂを有し、該第１、第２の入力端子５６ ａ ｔ ５６
ｂより入力する電圧信号を差算し、該差電圧を所定の
増中度でもって電圧増巾し、出力する機能を有し、該差
動増巾器５６の第１の入力端子５６ａは前段の温度補償
回路５５の出力端５５ｄに接続し、第２の入力端子５６
ｂは前記した第５の入力端子５１ｅに接続する。

そして該差動増巾器５６の出力端子５５ｃは次段の可変
コンデンサー５７と次段の平滑回路５８に各々接続する
。

該可変コンデンサー５１は直流成分をカットし、交流成
分のみ通過させる機能を有するとともに時定数（後述す
るレコーダーのもつ抵抗とで調整する）も調整できるも
ので該可変コンデンサーの入力端５７ａは前段の差動増
巾器５６の出力端子５６ｃに接続して、出力端５７ｂは
次段のレコーダー５９に接続する。

該レコーダー５９はペン書きレコーダーと呼ばれるもの
で入力する電圧信号によってアナログ的に時間変化に追
従して記録紙上に記述してゆ（ものであって該レコーダ
ーの入力端５９ａは前段の可変コンデンサー５７の出力
端５７ｂに接続するものである。

また前記した平滑回路５８は交流成分を、直流成分に平
滑化させる機能を有し、チョークコイル５８ａと２個の
コンデンサー５８ ｂ 、５８ ｃからなる回路であっ
て該平滑回路５８の入力端５８ｄは前段の差動増巾器５
６の出力端子５６ｃに接続し、出力端５８ｅは次段の直
流電圧計５０１に接続する。

該直流電圧計５０１は入力する直流の電圧をアナログ表
示するとともに該直流電圧計の表示部には加圧力で刻示
表示した等間隔目盛が付してあり、また目盛範囲を適時
拡大できるレンジ切替スイッチも付加されている便利な
計器であって該直流電圧計５０１の入力端５０１ａは前
段の平滑回路５８の出力端５８ｅに接続する。

なお、前記したレコーダー５９および直流電圧計５０１
の出力端は各々接地する。

しかして表示回路５の第１、第２、第３、第４および第
５の入力端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃ。

５１ｄ、５１ｅは半導体圧力センサー４に配した歪受圧
素子４１ａをブリッジ回路に接続した第６図（説明は省
略する）に示す回路の第１、第２、第３、第４および第
５の出力端子４１ａｌ。

４１ａ２，４１ａ３，４１ａ４，４１ａ５に接続するの
である。

つぎに本実施例脈波計の作用効果について、第７図々示
の実施態様とともに説明する。

まず、この脈波計をつかって脈波を検知するにあたって
は、半導体圧力センサー４の膜体４４ａを前腕部Ａ上で
撓骨動脈部Ｂに対応する部分に対向させて、接触させる
態様で、案内板３を前腕部Ａのまわりにはめて、ベルト
１を巻つげて両端のマジックテープ１１で係止させる。

つぎにゴム球ポンプ２３を働かせて、ゴム球ポンプ２３
より空気を空気装本体２１内に供給して、空気装本体２
１を膨張させることによって、半導体圧力センサー４の
先端を前腕部撓骨動脈部の皮膚上より撓骨動脈部Ｂに向
って押圧する。

こうすることにより撓骨動脈部Ｂの脈動が半導体圧力セ
ンサー４の先端に配した膜体４４ａに伝えられ、該伝達
された脈動変化が半導体圧力センサー４の圧力伝達室４
４内のシリコンオイル４４ｃを介して半導体の歪受感素
子４１ａに伝達されて、電気信号に変換され、該電気信
号が表示回路５に入力して直流成分と交流成分に分離し
て表示される。

すなわち半導体圧力センサー４がゴム球ポンプ２３によ
り前腕部Ａ上に押つげられた圧力は直流成分として表示
され、また脈波自体は交流成分として表示される。

ところで半導体圧力センサー４は圧力を電気信号に変換
する受感素子４１ａを起歪板４１と一体的に形成しであ
るので超薄型、超小型にでき、しかも高感度であるため
に、微少な圧力変化でも該圧力変化に比例した電気信号
を忠実に変換することができる。

さらに起歪板４１とこれを両面より挟着支承する一対の
支持部材４２ａ、４２ｂとよりなる組立体４２をケーシ
ング４３内に装着し、該組立体４２の上面には所定の受
圧面を有する薄肉で柔軟な膜体４４ａを０リング４４ｂ
を介して上下一対の支持部材４２ａ、４２ｂに取付げて
該膜体４４ａと上部支持部材４２ａ 、４２ｂの上面と
の間に形成された中空室内には非圧縮性のシリコンオイ
ル４４ｃを充填して圧力伝達室４４を形成し、さらに該
膜体４４ａを外部に露出させる窓部を有する蓋体４５を
ケーシング４３に一体的に抑圧固着しであるので、外部
より膜体に圧力すなわち脈動が加えられると、該圧力は
非圧縮性のシリコンオイル４４ｃを通して圧力伝達室４
４内全体に均一な内圧として伝達される。

圧力伝達室４４内の周縁は蓋体４５、抑圧圧縮された０
リング４４ｂ、組立体４２の上部支持部材４２ａによっ
て囲繞されていて、圧力伝達室４４内の自由膨張が拘束
されているため、圧力伝達室４４内に伝達された内圧力
が緩和されないので、内圧力は減衰することな（歪受感
素子４１ａを配した起歪板４１に加えられるのである。

しかも圧力伝達室４４内にシリコンオイル４４ｃのよう
な非圧縮性流体が封入されているので、外部圧力が膜体
４４ａの受圧面上のどの位置に加わっても圧力伝達室４
４の内圧力に変換され、そのま〜半導体起歪板４１に伝
達させることができ、外部圧力の加わる位置による誤差
はほとんどなくすることができるので測定精度を上げる
ことができる。

外部圧力が加わる膜体４４ａは柔軟で、しかも所定の強
度を有する材質で形成しているので、該膜体４４ａは被
測定体である前腕部Ａの皮膚面になじむことができ膜体
４４ａに加わる脈圧は遅滞なく正確に内部の圧力伝達室
４４に伝達でき、またある程度の機械的強度にも耐えう
る。

また蓋体４５の窓部の大きさをある程度大きくしである
のでｍｌＪｆｆｌ面積を大きくでき位置ずれによる受感
能力の低下を補償することができるとともに接触位置の
選定が容易にできるし、さらに蓋体４５の窓枠部４５ａ
より突出した膜体４４ａを半球状に形成しであるので、
接触部分の面積を他の形状に比して小さくできるので所
望の測定部位以外からの影響を出来るだけ小さくするこ
とができる。

また、前記ケーシング４３の下端に螺着しである円筒状
裏ブタ４９の連通孔４９ａを介して前記起歪板４１の裏
面に大気を導入できるようにしであるので、大気圧を基
準として脈波を測定することができる。

したがって、長時間にわたる測定においても圧力補償を
することなく安定した測定ができる。

なお、本実施では蓋体４５およびケーシング４３はジュ
ラルミン製で形成しであるので半導体圧力センサー４本
体は軽量であり、加工も容易であって、しかも強度的に
も強く、かつ耐酸性耐アルカリ性を有しているので汗等
人体の分泌物に対しても強いという利点がある。

実施例に示す半導体圧力センサー４０周縁を手で把握し
て、半導体圧力センサー４の先端膜体４４ａを人体の前
腕部撓骨動脈部上の皮膚部位に押し付けて使用しても成
る程度撓骨動脈部Ｂの脈動を検出することはできるが、
しかし手ふれ等によって非常に不安定な保持状態となる
ため、脈動変化を的確に検知することは非常に難かしい
。

しかし本発明にあっては半導体圧力センサー４を案内板
３を介して折曲伸縮自在の可撓性のバンド１に支持せし
めた結合構成をとっているため、案内板３の彎曲部を前
腕部Ａの周囲にはめ、半導体圧力センサー４の先端膜体
４４ａを被測定体である前腕部Ａ撓骨動脈部Ｂに対応す
る皮膚上の部位に当接させて、バンド１を案内板３にそ
って外側より前腕部Ａの周囲に巻き付け、長手方向両端
部附近に接着固定せるマジックテープ１１を用いて係止
することにより半導体圧力センサー４を容易に所望の部
位に保持することができ被検者が少しぐらい動いても位
置ずれすることなく長時間安定して保持できる。

さらに加圧具合はバンド１のまきつげ具合によって任意
に選択調整できる。

また実施例では特に被検者に異触感を与えないようにビ
ニール製で形成しているので被検者の精神状態を刺激せ
ず安定な状態に保つことにも役立つ。

かくして、前腕部Ａ撓骨動脈部Ｂの脈動は半導体圧力セ
ンサー４の先端膜体４４ａから圧力伝達室４４内を伝播
して、半導体起歪板４１上の歪受感素子４１ａのピエゾ
抵抗効果に基づく電気信号に変換され該電気信号はリー
ドピン４２ｅおよびコネクター４６を介して外部に導き
出すことができる。

なお、半導体圧力センサー４はバンド１に装置され、被
測定部に巻着係止されているので該バンド１をはずさな
い限り、半導体圧力センサー４は同一部位に同一加圧力
でもって固定できるので、同−加圧力下における脈波の
微細変化を長時間測定することができる。

ところで以上の説明では本発明のうち可撓性帯状体と半
導体圧カー電気変換装置との結合構成の作用効果に焦点
を合せて述べたが、本発明は可撓性帯状体と半導体圧カ
ー電気変換装置との間に半導体圧カー電気変換装置を先
端薄肉膜部を被測定体に接触させて被測定体に向って押
圧すべき流体抑圧手段を介設した構成をとることにより
さらにその長所が増大するので、流体抑圧手段としてポ
ンプ付空気袋２を用いた図示の実施例の作用効果につき
さらに言及する。

第７図中バンド１と案内板３との間に配設された空気装
本体２１はゴム、ビニール等の柔軟な弾性体材料でされ
て全体として扁平長方形に形成し、その内部にほぼ同じ
容積に形成した複数の中空筒状室２４を互に隣接して連
設し、一つの共通の空気給排用通路２５によって各中空
筒状室２４間が連通させであるので、ゴム球ポンプ２３
を用いて該共通通路２５より空気を圧送すれば空気は各
中空筒状室２４内に均一に供給され、全体として均一に
徐々に膨張する。

したがって、前述のように前腕部Ａ撓骨動脈部Ｂのある
皮膚上に半導体圧力センサー４の先端膜体４４ａを当接
させて、バンド１で半導体圧力センサー４の位置を所望
の測定部位上に保持せしめたのち、゛ゴム球ポンプ２３
を手で作用させて、パイプ２２を通して、供給通路より
空気装本体２１内へ、空気を圧送させれば、空気装本体
２１は、案内板３の彎曲面にそった状態にて、除々に膨
張し、半導体圧力センサー４のケーシング４３底面が、
これに当接する空気装本体２１の部によって、押圧され
、半導体圧力センサー４は、案内板３の孔３１内を軸方
向上方に移動せしめられる結果、半導体圧力センサー４
の先端膜体４４ａは前腕部Ａの皮膚面上に除々に押圧さ
れる。

さらに、空気装本体２１への空気の供給を増加すると、
半導体圧力センサー４の前腕部Ａ上への押圧力は一層増
加し、それは、半導体圧力センサー４の圧力伝達室４４
内の内圧を一層増加させることになるが、半導体圧力セ
ンサー４の先端窓部膜体４４ａの表面が窓枠部４５ａの
前記押圧力が高まると、窓枠部４５ａは、上面に形成し
た平坦な環状窓枠縁４５ｃとほぼ同じ平面まで押し下げ
られる程にストッパーの作用をし、それ以上の押圧力の
増加による圧力伝達室４４内の圧力の高まりを阻止する
。

なお、空気装本体２１へ空気を供給する際、空気装本体
２１の内部圧力を支える面は長方体である外部面だけで
な（、内部に配した各中空筒状室２４の隔壁によっても
支えられているので過度の内圧にも耐えるとともに過度
の内圧によって長方体である本体がボール状に変形する
ことなく、決して、いびつに膨張収縮するものではない
ので半導体圧力センサー４と空気装本体２１との接触を
維持しつつ、半導体圧力センサー４に対し、所望の押圧
力を付与できる。

空気装本体２１内への空気の供給量は、ゴム球ポンプ２
３の操作によって、任意に調節できるし、また、空気袋
２よりの空気の抜き取りは、ネジ２６の回動により、自
由に調節できるので、半導体圧力センサー４の先端を前
腕部Ａ上に、押圧する押圧力は任意に制御可能であり、
押圧力を順次増加させた場合、または、逆に減少させた
場合の各道程における脈波の変化を逐一検知することが
できるし、また、空気の供給を途中で停止することによ
って、押圧力を一定の値に保持して状態下での脈波を検
知することもでき実用上非常に便利である。

第１図ないし第４図図示の脈波計の出力信号は従来公知
の処理回路を用いて、例えばオシログラフ上に脈波形状
を表示させて、これを観察する手段をとることも勿論可
能であるけれども従来の回路では、脈波計の出力信号が
押圧力の変化による半導体圧力センサー４の圧力伝達室
４４の内圧の変化分と、純粋な脈圧変化分との両信号の
合さったものとして出力されているため、押圧力との相
関関係において、脈波がどう変るかというようなことを
検知しようとしてもできない欠点があった。

しかしながらこの欠点は、第５図図示の回路を前記半導
体圧力センサー４と空気袋２とバンド１とを併用した構
成とした脈波計と結合させて用いたときには次に述べる
ような特別顕著な作用効果をもたらすものであって、臨
床医学の分野において貢献すること犬である。

すなわち半導体圧力センサー４は、表示回路５に配した
安定な電源５３より電圧調整用抵抗５２によって所定の
直流電圧にして前記半導体圧力センサー４の受圧素子４
１ａを配したブリッジ回路に供給する。

かくして半導体圧力センサー４の歪受圧素子４１ａのピ
エゾ抵抗効果により圧力変化が電気信号に変換されて、
表示回路５に導かれる。

該表示回路５では一方の入力信号は電圧バランス調整用
摺動抵抗５４および温度補償回路５５に入力する。

該温度補償回路５５は前記半導体圧力センサー４に配し
たシリコンオイル４４ｃの温度変化による膨張、収縮の
歪受圧素子４１ａに与える影響を補償させるために、温
度変化によって逐次抵抗変化させているので、温度変化
に対する補償をした信号は、次段の差動増巾器５６の一
方の入力端子５６ａに入力する。

他方の信号はそのまま差動増巾器の他方の入力端子５６
ｂに入力する。

該差動増巾器５６は第１、第２の入力端子５６ａ、５６
ｂに入力した電圧信号を差算し、所定の増巾度で電圧増
巾し、出力する機能を有するものであるから、入力した
電圧信号は差算されるとともに所定の増巾度でもって電
圧増巾され次段の可変コンデンサー５７と平滑回路５８
に出力する。

該可変コンデンサー５７は直流分をカットし、交流分の
み通過させる機能を有するので前段の差動増巾器５６の
出力信号に含まれる直流分はすベテカットされ、交流分
のみ次段のレコーダー５９に出力する。

該レコーダー５９は時間変化に追従して記録紙上に記載
していくものであって、前段可変コンデンサー５７から
の交流分の信号、すなわち半導体圧力センサー４の膜体
４４ａを被測定体の前腕部Ａ撓骨動脈部Ｂの皮膚上より
押圧することにより検知した脈波信号が記述される。

また該平滑回路５８は交流成分を直流成分に平滑化され
る機能を有するもので、前段の差動増巾器５６の出力信
号に含まれる交流成分はすべて平滑化され、直流成分に
して次段の直流電圧計５０１に出力する。

該直流電圧計５０１は入力する直流の電圧をアナログ表
示するとともに該直流電圧計５０１の表示部には加圧力
で刻示表示した等間隔目盛が付しであるので、前段の平
滑回路からの直流分の信号すなわち、半導体圧力センサ
ー４の膜体４４ａを被測定体の前腕部Ａ撓骨動脈部Ｂの
皮膚上より押圧することにより生ずる抑圧信号がアナロ
グ表示されることになり、すなわちアナログ表示の変化
によって半導体圧力センサー４の膜体４４ａを被測定体
の皮膚上に押つける押圧力の程度が検知できる。

本実施例脈波計を用いて第６図および第５図図示の回路
によって、撓骨部Ｂの脈動変化を検知した臨床例の一部
を紹介すると第８図の通りである。

すなわち、第８図ａ −ｅは、一定の押圧力の電気出力
（単位Ｖ）のときの、脈波の変化を横軸に時間をとり、
たて軸に脈波の大きさをとってペン書レコーダーに表示
したもので、第８図ａは押圧力０．５ｖのときｂは押圧
力２．ＯＶのとき、Ｃは押圧力３．ＯＶのときの脈波の
変化を示しており、これによっても分るように、この臨
床例では、押圧力２．ＯＶのときに一番せんめいな脈波
が観察できた。

最ともせんめい如脈波を観察できる押圧力は人により、
異るからこの脈波計の使用にあたっては、空気装本体２
１への空気供給を調整することによってもつともよい押
圧力の状態を発見し、その状態を維持しながら長時間に
わたって安定した観察ができるし、また押圧力と脈動と
の関係も測定できるので有用である。

以上本発明につき実施例をあげて説明したが、本発明は
前述した実施態様に限定されるものでな（さらにいくつ
かの実施態様をとりうるものである。

例えば、バンドはビニール袋の帯状体を用いた例につい
て示したが、要するに被測定体の周りに容易に巻付け、
半導体圧力センサーの接触面を所望の測定部に保持し易
いようにすることができる可撓性の帯状体であればよい
のであって、例えば時計バンドの如き連結金属状のもの
、とめ金ととめ孔付の皮質のもの等、他の巻付手段と置
換してもよい。

さらに半導体圧力センサーは、前記実施例では圧力伝達
室の壁を蓋体と０リング上部支持部材によって構成し、
その中にシリコンオイルを封入して圧力伝達室に半導体
圧力センサーを有する起歪板をのぞませた例について説
明したけれども、要は先端の膜体に加わる外圧を非圧縮
性の流体を充填した圧力伝達室を介して、半導体歪受感
素子に的確に伝達される構造であればよい。

さらになお、前記実施例では、案内板を用いた例につい
て示したが、この案内板を排して、空気装本体に半導体
圧力センサーを適宜結合手段によってとりつける実施態
様も可能である。

要は、取りつげにあたって半導体圧力センサーが軸方向
に空気袋の膨張、収縮によって移動するがそれ以外の方
向には、ずれない様なとりつけ方さえしてあればよい。

さらに抑圧手段として、空気袋を用いた例を示したが、
空気に限るものではなく、流体を用いた抑圧手段でもよ
く、要するに、徐々に、かつ均一に押圧力を増加させる
抑圧手段であればよい。

なお、さらに実施例では人体の前腕部撓骨動脈部の脈波
測定の例について述べたが、測定部位はこれに限らず、
頚動脈部の測定にも、構成は同一で案内板やバンドの大
きさ等を頚動脈部に合うようにしたものを用いればよい
。

また、本発明の脈波計は人体に限るものではなく、被測
定体の内部に脈動が存在するものにまき゛つけて測定す
ることも可能である。

以上、要するに、本発明は、人体その他の被測定体の体
内に存在する脈動を半導体圧カー電気変換装置によって
精確に検出して観察記録するのに適した脈波計であって
、可撓性帯状体と該帯状体に取付けられた半導体圧カー
電気変換装置とよりなり、該半導体圧カー電気変換素子
を設けてなる起歪板と、上記薄肉膜部と上記起歪板と周
壁面より形成すると共に、その内部に非圧縮性流体を液
密に充填保持した圧力伝達室とよりなり、上記起歪板は
その一方の面が上記非圧縮性流体に接触し、その他方の
面は外気に臨ましてなるものである。

本発明脈波計を使用するにあたっては、可撓性帯状体を
被測定体に巻着することによって、半導体圧カー電気変
換装置の先端薄肉膜部を被ｆｉｌＪ９体上の所望の部位
に容易に抑圧接触せしめて、その状態を安定して保持す
ることができ、また先端薄肉膜部に被測定体より加えら
れる脈動の変動は、そのまま非圧縮性流体の充填された
圧力伝達室内に均一に伝播して、圧力伝達室内に配設さ
れた半導体歪受感素子によって確実に検知され、電気的
信号に変換されて取り出されるので、この電気的信号を
適宜の表示装置（例では、オシログラフ、ペン書レコー
ダ等）によって表示させることにより、被測定体内の脈
動を微細な変動まで精確に検知することができる。

前記、受圧面は、被測定体に接触すべく柔軟な薄肉膜部
としであるので、被測定体の部位とはよくなじむ。

しかも受圧部は突出形状であるため被測定体の測定部位
に押しつげた場合、平面で押しつげた場合に全体的に皮
膚を圧ばくするのではなく、常圧部が皮下にめり込むよ
うに動脈血管に近すげることができる。

それ故、本発明の脈波計は優れた受感能力を発輝するの
である。

また、本発明の脈波計にあっては、さらに可撓性帯状体
と半導体圧カー電気変換装置との間に該半導体圧カー電
気変換装置を、先端薄肉膜部を被１１Ｊ９体に接触させ
て被測定体に向って押圧すべき流体抑圧手段を介設する
構成をとることにより、該流体抑圧手段を用いて積極的
に被測定体上への押圧力を任意に制御することができ、
したがって当該押付力の変動に伴う被測定体内の脈動変
化の状態も検知することができ有用である。

本発明の脈波計は半導体圧カー電気変換装置の出力信号
をオシログラフ等の表示装置付の従来公知の処理回路を
用いて検知することができるが、さらに本発明の脈波計
は、半導体圧カー電気変換装置よりの電気信号を処理す
べき回路として電気信号の直流分と交流会に分離する回
路と結合して用いることにより、半導体圧カー電気変換
装置の圧力伝達室内の静圧の変化分と動圧の変化分、換
言すれば、半導体圧カー電気変換装置の先端薄肉膜部が
被接触体を押圧する圧力と被接触体内に存在する脈動と
を、同時に分離して、精確に検知することができるので
、前記押圧力と脈動との対量関係をも正確に観察するこ
とができる等、実用上有益である。

本発明の脈波計に殊に被測定体として、人体を選べば人
体の腕、首等の各部分の中に生起される脈動を精確に検
知することができるので臨床医学分野において貢献する
ところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例脈波計の斜視図、第２図は第１
図々示の脈波計の組立図、第３図は同実施例脈波計の空
気装本体の一部欠截説明図、第４図は同実施例脈波計の
半導体圧力センサーの縦断側面図、第５図および第６図
は本発明の実施例脈波計の表示回路を示す結線図、第７
図は前記実施例脈波計の使用態様を示す説明図、第８図
ａ、ｂ。 Ｃは前記実施例脈波計を用いて人体の前腕部撓骨動脈部
の脈波を検出記録した実例を示す図である。 図中、１・・・・・・バンド、２・・・・・・空気袋、
３・・・・・・案内板、４・・・・・・半導体圧力セン
サー、４４ａ・・・・・・膜体、４４・・・・・・圧力
伝達室、４１・・・・・・起歪板、５・・・・・・表示
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可撓性帯状体と該帯状体に取付けられた半導体圧カ
   ー電気変換装置とよりなり、可撓性帯状体を被測定体に
   巻着することにより半導体圧カー電気変換装置の先端薄
   肉膜部を被測定体に抑圧接触せしめて、被測定体中に存
   在する圧力の脈動を半導体圧カー電気変換装置により電
   気信号に変換検出するようにした脈波計において、該帯
   状体に取付けられた半導体圧カー電気変換装置は、先端
   に被測定体に接触すべき突出した受圧面をもつ柔軟な薄
   肉膜部と、半導体歪−電気変換素子を設けてなる起歪板
   と、上記薄肉膜部と上記起歪板と周壁面より形成すると
   共に、その内部に非圧縮性流体を液密に充填保持した圧
   力伝達室とよりなり、上記起歪板はその一方の面が上記
   非圧縮性流体に接触し、その他方の面は外気に臨ましめ
   てなることを特徴とする脈波計。 ２、特許請求の範囲第１項記載の脈波計において可撓性
   帯状体と半導体圧カー電気変換装置との間に、該半導体
   圧カー電気変換装置の先端薄肉膜部を被測定体に向って
   押圧すべき流体抑圧手段を介設し、 可撓性帯状体を被測定体に巻着するとともに上記流体抑
   圧手段により半導体圧カー電気変換装置の先端薄肉膜部
   を被測定体に抑圧接触せしめて、被測定体中に存在する
   圧力の脈動を半導体圧カー電気変換装置により電気信号
   に変換検出するようにしたことを特徴とする脈波計。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の脈波計において半導体
   圧カー電気変換装置よりの電気信号を直流分と交流会と
   に分離する回路を設け、被測定体中に存在する圧力の脈
   動を上記交流分信号により、前記先端薄肉膜部が被接触
   体を押圧する圧力を直流分信号として検出するようにし
   たことを特徴とする脈波計。