JPH0255046B2

JPH0255046B2 -

Info

Publication number: JPH0255046B2
Application number: JP55101842A
Authority: JP
Inventors: Arubeeru Bariku Joruju
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1990-11-26
Also published as: CS249504B2; NO156635B; DE3067751D1; OA06588A; AU543158B2; RO81094B; CA1174281A; EP0023186A2; FR2461482B1; PL225851A1; ES493716A0; DK155032C; NO156635C; US4545387A; ATE7356T1; AU6074580A; ZA804461B; GR69593B; PL130198B1; EP0023186B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は心臓循環疾患の記録、検査及び早期検
出用装置に関する。

多くの報告および統計的データは、死亡及び死
亡率の最も重要な原因の一つである心臓血管疾患
が連続的に増加しつつあることを定期的に強調し
ており、そのような疾患は、自分自身を健康と誤
つて思つている人の命をうばう。心臓不整脈の検
出又は追跡は、本質的には心電計に基づいてい
る。しかしながら、そのような検査は、いかなる
場合も医者の診察室内で専門家により行われなけ
ればならない。殆んどの場合、そのようなテスト
又は検査は、該疾患がすでに存在している間に行
われる。言い代えると、統計的データは初期の早
期発見がずつと有益であることを示しているが、
該疾患の早期発見は行われていない。

従つて、適当なテスト、記録、検査を周期的に
続行するよう単に助言する以外に、最大限そのよ
うな心臓血管疾患を早期に検出又は追跡すること
は、明白な理由から必要である。しかし乍ら単な
るこれらの方法では満足な結果は得られないかも
知れない。何故なら、殆んどの人は気が進まず、
そして健康状態が満足なものと思う限り、検査を
受けようとはしないからである。

本発明の目的の一つは、適当な場所に一般公衆
に使用できるよう設置し得、使用が簡単な装置を
提供することにより、心臓循環疾患の早期発見に
積極的に寄与し、そして該疾患を防止する装置を
提供することにある。更に、本発明の別の目的
は、心拍振動数及び心拍リズムを示す情報のトレ
ースを記録装置の記録媒体、例えば紙テープに記
録することであり、心拍リズムの不整が生じたと
きに、すぐれた情報選択性が得られるように、規
則正しい心拍リズムに対しては、必ず規則正しい
トレースが対応して記録されるように構成された
装置を提供することにある。この装置は、専門家
の補助なしで、心拍リズムのいかなる異常又は乱
れをも直ちに示すことができる。このような装置
は心電計の代りに、特に、容易に解釈および取扱
い又は分析することのできる、心拍リズム特性の
周期的現象を充分に開示する、簡単な情報を提供
することは疑いない。

前記目的は、本発明によれば、一本の指からプ
レチスモグラフ法によつて得られたデジタルパル
スの記録から心拍振動数及び心拍リズムを検出及
び記録することによつて心臓循環疾患を記録し、
検査し、早期に検出するための記録、検査及び早
期検出装置であつて、該記録、検査及び早期検出
装置は、所定の信号を発生する信号発生器及び当
該信号発生器に結合され処理回路を介して記録装
置に接続されセンサを有した脈拍検出装置を含ん
でおり、記録装置は、所定の記録媒体に心拍振動
数及び心拍リズムを示す情報をトレースするよう
に構成されており、前記記録、検査及び早期検出
装置は、互いに干渉しないような相互に異なる物
理特性を夫々有した少なくとも２つの検出デバイ
スを含んでおり、これらの２つの検出デバイス
は、指を載せる支持手段に於いて互いに近接して
配置されており、前記処理回路は、検出回路及び
整形回路を夫々介して前記検出デバイスの出力に
夫々接続された入力及び心拍振動数並びに心拍リ
ズムを示す情報信号を記録装置に伝送する出力を
有してなるマルチプレクサ装置と、前記検出デバ
イスの一つから発せられた信号パルスの到着を当
該検出デバイスの別の一つによつて先に検出され
た信号パルスの関数として予設定回路とを有して
おり、予設定回路は、整形回路の出力と、マルチ
プレクサ装置の入力との間に接続されており、予
設定回路は、少なくとも２つの閾値フリツプ−フ
ロツプと、コンデンサの定電流充電及び放電を行
なう第１の回路と、コンデンサの定電流充電及び
放電を行なう第２の回路とを有し、前記第１の回
路は前記検出デバイスからのパルスが到達するコ
ンデンサの放電、充電を交互に行なうように構成
されており、前記第２の回路は前記検出デバイス
のパルスが到達すると前記コンデンサとは逆に、
前記コンデンサの充電、放電を交互に行ない、前
記閾値フリツプ−フロツプは前記コンデンサの電
位が閾値電圧以上のときのみ前記パルス通過状態
となり、前記閾値フリツプ−フロツプは前記コン
デンサの電位が前記閾値電圧より低い閾値電圧以
下のときのみ前記パルス通過状態となることによ
り、当該フリツプ−フロツプのパルスの通過時間
が決定されるように構成されており、マルチプレ
クサ装置は、記録装置にフリツプ−フロツプを通
過するパルスを伝送するように構成されているこ
とを特徴とする心臓循環疾患の記録、検査及び早
期検出装置によつて達成される。

従つて、本発明による装置は特に、簡単な又は
複雑なプレチスモグラフ過程からピツクアツプし
たデジタルパルスの記録から心拍振動数およびリ
ズムを記録できるように構成されている。そのよ
うな方法を用いて、器官に注流する血管の口径変
化の影響による一つ又は複数の器官の容積の変化
を示すことが可能である。

更に詳しくは、心室萎縮（収縮）中、心臓はあ
る量の血液を吐出し、その血液は動脈血管に沿つ
て移動し、そして動脈系のいくつかの部位で動脈
壁の変位を生じさせる。そのような変位は、例え
ば手の指の末端のような、身体の少なくとも一つ
の選ばれた個所で感受される。ある血液量の通過
の身体の所定の位置への機械的変換は、このよう
にして得られる。

この方法はパルスを記録するまでは至らない。
何故なら、この方法は動脈壁の変位に類似したカ
ーブを得るために特別の装置（脈波計）を必要と
するからである。しかし収集又はピツクアツプさ
れたデータが物理的に基本的特性を有する位置
で、パルスを感受する。従つて、このような装置
により、特定の個所での動脈壁の変位の機械的現
象が感受され、そしてこの現象は、定常的又は定
常的でない（規則的又は不規則な）該現象の発生
する時間間隔で、毎分×回（回数／分）繰返され
るであろう。言い代えると、そのような装置は印
刷されたプロツトを提供するか、或いは一連のイ
ンパルス様のものを提示し、各インパルスは適当
な探知器により感受されたパルスの鼓動に相当す
る。

本発明の心臓循環疾患の記録、検査及び早期検
出装置は、プレチスモグラフ過程からピツクアツ
プした、例えば手の指のような身体の所定位置に
おけるデジタルパルスの記録から、心拍振動数お
よびリズムを検出、記録および／または聴取およ
び／または可視化または表示することにより、特
に心臓循環疾患を記録、検査、テスト又は調査
し、そして早期検出又は追跡するように構成され
ている。

本発明の一実施例によると、使用する検出デバ
イスは光学的であり、赤外線、超音波デバイス、
又は非常に低いレベルの高周波発振器を用いるデ
バイス、いわゆる“ラーセン（Larsen）”効果を
用いる超音波デバイスなどの装置は、人体内の同
じ箇所に置くか、或いは特に同じ物理的性質を有
する検出デバイスと異なる箇所に置いて、できる
限り干渉現象を避ける。

本発明の別の実施例によると、検出デバイス
は、エミツタカツプリングを有するトランジスタ
のような発振回路を含む、非常に低レベルの高周
波発振器を利用し、発振振幅の連動的制御又は追
従的制御でもつて血液の急激な増加又は流れによ
る動脈容積の増加から生じる振幅減衰又は発振の
弱化（出力損失）を定常的に補償する。

本発明の別の実施例によると、超音波ラーセン
効果発振器を利用する検出デバイスは、パルスを
表示するインパルスを抽出するために、増幅ルー
プおよび測定ループを含む。

本発明の装置の予設定回路は、前記の既に検出
されたインパルスの少なくとも一つに従つて検出
デバイスから出るインパルスの到来を前もつて決
定できる反復的予決定機能を有する。

本発明による装置の多くの利点の中で、下記を
強調すべきである。

−使用が簡単なこと、 −体温計又は体重計と同じように、健康指針とし
ての機能、 −自動的であり、そしてその機能を達成するため
にオペレータの補助を必要とせず、またその結
果の解釈に専門家を必要としない、という事
実。

更に別の特徴、利点および詳細は、更に例示と
して提示した添付の図式的図面を参照しながら進
行する下記の説明的記載により更に明瞭に示され
るであろう。

第１図には、本発明による装置の３個の検出デ
バイス１，２，３が図示されている。各デバイス
は、例えば装置の使用者の手の指でデジタルパル
スを感知すべく設置されており、指４は支持手段
としての台５上に置かれるか或いは載つている。

検出デバイス１は例えば、センサ６ａにより受
信される光束或いはビーム７をフラツクスとして
発する発生器６を含む通常の光学検出デバイスで
ある。

検出デバイス２は例えば、通常の音響型或いは
電磁型の超音波検出デバイスであり、センサ８ｂ
により受信されるフラツクスとしての超音波９を
発する発生器８を含む。一例としての超音波ビー
ムの周波数は数メガヘルツを有する。

検出デバイス３は例えば赤外線検出デバイスで
あり、センサ１０ｃにより受信される赤外ビーム
１１をフラツクスとして発する発生器１０を含
む。赤外線は例えば900ナノメータの波長を有す
る。

これらすべての検出デバイスは透過モードで操
作するように示されている。即ち、発生器６，
８，１０とそれに結合したセンサ６ａ，８ｂ，１
０ｃはそれぞれ指４の各側に位置されている。し
かしながら発生器６，８，１０とそれに結合した
センサ６ａ，８ｂ，１０ｃを指４の同じ側に設置
して、深反射モードに従つて操作することも確か
に可能であり、このことは例えば可視光線での光
学的検出用デバイスの場合に好ましい。

第２図を参照すると、センサ６ａ，８ｂ及び１
０ｃの出力がそれぞれ３個の検出回路１２ａ，１
２ｂ及び１２ｃの入力に接続されている。これら
３個の検出回路１２ａ，１２ｂ及び１２ｃの出力
はそれぞれ３個の増幅器１３ａ，１３ｂ及び１３
ｃに接続される。整形回路１４ａ，１４ｂ，１４
ｃを介して整形された後、増幅器１３ａ，１３ｂ
及び１３ｃの出力は特に下記の事を可能にする幾
つかの機能を生起するマルチプレクサ１５の入力
１５ａ，１５ｂ，１５ｃに予設定回路５５を介し
て接続される： −デイスプレイデバイス１６上で使用者の心拍数
及びリズムの可視化、或いは音発生デバイス１
６ａによる心拍数及びリズムの変換、 −サポート及び特に必要に応じて作成された線条
細工を施した紙片或いはテープ１８上に印字作
用を有する記録装置としてのレコーダ１７に於
ける心拍数及びリズムの記録；可視化或いはデ
イスプレイデバイス１６、音発生デバイス１６
ａ及びレコーダ１７はデータ母線すなわち情報
母線１９の仲介でマルチプレクサ１５の出力に
接続されている、 −特別なセンサ６ａ，８ｂ或いは１０ｃからマル
チプレクサ１５により収集されたデータに従つ
て、これらのセンサをできる限り選択するこ
と。この目的のために、装置は例えばセレクタ
２０を含み、可動接片或いはヨーク２１はマル
チプレクサ１５から誘導されるデータ母線すな
わち情報母線２３により自動的に制御或いは動
作される。セレクタ２０の固定接点２２は、一
つのセンサ或いは別のセンサを選択
（preferentiate）するために可動接片或いはヨ
ーク２１と共働しており、リード線２４を介し
てセンサ６ａ，８ｂ，１０ｃに接続されてい
る。

−追従関係或いは連動関係では多分サーボコント
ロールされる発生器６，８，１０の周波数の変
化。これらの発生器はデータ母線すなわち情報
母線２５によりマルチプレクサ１５に接続され
ている。

第３図を参照すると、非常に低レベルを有しか
つ振幅ループとして追従関係でサーボコントロー
ルされる高周波発振器である特別な検出デバイス
２が図示されている。

検出デバイス２はエミツタカツプリングを有す
る発振トランジスタ３１を含む。トランジスタ３
１のエミツタは、発生器８であるコイル或いは巻
線N₁を含む同調エミツタ回路に接続されている。
コイル或いは巻線N₁の一端はトランジスタ３１
のエミツタに接続され、他方はアースに接続され
ている。コンデンサC₁₁は発振を改善するために、
多分巻線N₁の両端に接続される。

トランジスタ３１のコレクタは、センサ８ｂで
あるコイル或いは巻線N₂を含む同調コレクタ回
路にに接続している。コイル或いは巻線N₂の一
端はトランジスタ３１のコレクタに接続してお
り、他端は電圧源＋Ｖに接続している。コンデン
サC₁₂は巻線N₂の両端に接続されている。

トランジスタ３１のコレクタは好ましくは、発
振器から高周波信号を獲得するためにRC−ネツ
トワークRC１に接続されている。RC−ネツトワ
ークRC１は直列に接続された抵抗R₃とコンデン
サC₃とを含む。

抵抗R₃と相対しているコンデンサC₃の端子は、
増幅トランジスタ３２のベースに接続され、トラ
ンジスタ３２のエミツタは接地されている。バイ
アス用であつてかつトランジスタ３２の負或いは
逆フイードバツク用の抵抗R₄は、トランジスタ
３２のコレクタとベースの間に接続されている。
トランジスタ３２のコレクタは、負荷抵抗R₅を
介して電圧源＋Ｖに接続されている。

トランジスタ３２のコレクタは、コンデンサ
C₆及び接地された抵抗R₆を含み、減結合回路で
もある微分回路DRに接続されている。

微分回路DRは２個のダイオード３３，３４か
ら成る検出回路DEに接続されている。抵抗R₆及
びコンデンサC₆の間の接続点は、ダイオード３
３の陰極に接続されている。ダイオード３４の陽
極はダイオード３３の陰極に接続されており、一
方その陰極は接地されている。ダイオード３３の
陽極は検出フイルタコンデンサC₇に接続されて
いる。

ダイオード３３とコンデンサC₇との間の接続
点は直列に接続された２個の電流制限抵抗R₇，
R₈に接続されている。抵抗器R₈の他端は、後記
のダーリントン回路を介して、トランジスタ３１
の発振振幅を調節するためにポテンシヨメータ３
５の摺動接点に接続されており、ポテンシヨメー
タ３５の一端は接地され、他端は電圧源＋Ｖに接
続されている。

電流制限抵抗R₇，R₈の間の接続点は、フイル
タコンデンサC₈を有しかつ発振トランジスタ３
１のベース電流をコントロールするための駆動回
路COに接続されている。この駆動回路COは“ダ
ーリントン”回路のように配置された２個のトラ
ンジスタ３６，３７から成る。トランジスタ３７
のエミツタは、トランジスタ３１のベース電流を
制限するための抵抗R₉に接続されている。抵抗
R₉は一方ではトランジスタ３１のベースに接続
されており、他方では高周波減結合コンデンサ
C₉を介して接地されている。直列に接続された
電流増幅用のトランジスタ３８、帯域通過フイル
タ３９及び整形回路４０は、検出回路DEの出力
を予設定回路５５の入力５５ｃに接続する結合ル
ープBC１を構成している。

検出デバイス２の出力はコンデンサC₇と電流
制限抵抗器R₇との間の接続点で生じる。この接
続点は、トランジスタ３８のベース抵抗R₁₀を介
して接続されている。トランジスタ３８のコレク
タは電圧源＋Ｖに接続され、そのエミツタは負荷
抵抗R₁₁を介して接地されている。増幅された信
号はフイルタ３９を駆動すべくインピーダンス整
合用でもあるトランジスタ３８のエミツタから出
力され、フイルタ３９からの出力は、次に利用し
うる一次或いは基本的情報を出力Ｓに得るべく波
形の整形回路４０に供給される。

第４図を参照すると、本発明による別の種類の
検出デバイスが図示されている。この検出デバイ
ス２は超音波の発生器８と発生した超音波を受信
するための回路であるセンサ８ｂを含む超音波デ
バイスである。発生器８とセンサ８ｂは、発振ル
ープＢ０及び結合ループBC２と連結している。
発振ループＢ０は増幅器４８を含み、その増幅器
４８の入力はセンサ８ｂの出力に接続している。
増幅器４８の出力は動的な減衰器４９の入力に接
続され、減衰器４９の出力は発生器８に接続され
ている。

結合ループBC２は、抵抗R₁₂と直列に接続され
たコンデンサC₁₀とのRC−ネツトワークRC２か
ら成る信号取り出し回路を含む。

抵抗R₁₂はセンサ８ｂの出力と接続され、コン
デンサC₁₀は測定増幅器５０に接続されている。
増幅器５０の出力は検出段５１に接続され、検出
段５１は、受信する信号交流−直流変換を行な
う。検出段５１の出力での直流或いは連続信号に
より、減衰器４９の制御或いは駆動が可能とな
る。減衰器４９は例えば直流で制御される減衰器
である。検出段５１の出力での減衰器４９に供給
される制御信号は、また、出力Ｓでマルチプレク
サ１５で使用しうる信号を得るように回路５２に
より整形処理される。回路５２の出力信号は、予
設定回路５５の入力５５ｂに供給される。

装置はまた、第６図に図示した反復的な予決定
を有する少なくとも一つの予設定回路５５を含
む。予設定回路５５により、一の検出デバイスで
すでに感知された先行のインパルスの少なくとも
一つに従つて、他の一の検出デバイスから発する
インパルスの到来を予め決定しうる。予設定回路
５５は下記を含む： −スイツチI₁が接続されたコンデンサC₁を一定の
電流で充電するための回路５６ａ（電圧源＋Ｖ、
抵抗Ｒを含む）、及びコンデンサC₁を一定の電
流で放電させるための回路５６ｂ（例えばスイ
ツチI₁に機械的に結合されたスイツチI₁′が接続
された抵抗R₁）から基本的に構成される第１
の回路５６。充電の回路５６ａ及び放電の回路
５６ｂは２個の閾値フリツプ−フロツプ或い
は、類似のマルチバイブレータ或いはトグル回
路B₁及びB₂の制御入力e₃及びe₂に接続されて
いる。

−スイツチI₂が接続されたコンデンサC₂を一定の
電流で充電するための回路５７ａ（電圧源＋Ｖ、
抵抗Ｒを含む）、及び例えばスイツチI₂に機械
的に結合されたスイツチI₂′が接続された抵抗
R₂を含み、コンデンサC₂を一定の電流で放電
するための回路５７ｂから成り、第一の回路５
６に類似の第２の回路５７。充電の回路５７ａ
及び放電の回路５７ｂは２個の閾値フリツプ−
フロツプ或いは、類似のマルチバイブレータ或
いはトーグル回路B₁及びB₂の制御入力e₄及び
e₁に接続されている。

反復的予決定機能を有した予設定回路５５の接
続については、装置の動作の説明項でより詳細に
記載する。

前記の装置の動作は以下の通りである。

テストを実施したい使用者はまず、指、プツシ
ユボタン、装置のスリツトにコインを挿入する等
の適当な手段により装置を始動させる。

装置に検出デバイス１，２，３（第１図及び第
２図）を取付けた場合、装置の始動開始信号によ
り発生器６，８，１０が動作する。発生器６，
８，１０により発生されるフラツクス７，９，１
１を遮断する外部媒体或いは人体がない場合、発
生器６，８，１０に連結したセンサ６ａ，８ｂ，
１０ｃは発生されたフラツクス全体を受信するで
あろう。それぞれセンサ６ａ，８ｂ，１０ｃに連
結した検出回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃはそれら
センサにより供給された電気信号の振幅の変化に
感応或いは応答するが、実際には何の出力信号も
発しない。なぜなら、発生器６，８，１０により
発生されたフラツクス７，９，１１で何の妨害も
ないからである。マルチプレクサ１５は何の信号
も受信しないであろう。またデイスプレイデバイ
ス１６には、装置にスイツチが入れられたこと、
即ち装置が動作中であり或いは印加電圧を有して
いることを示す指示或いはモニタランプが具備さ
れうる。

このスイツチオン後、使用者は検出デバイス
１，２，３のすべての発生器により発生され異な
るフラツクスを妨害しないように、装置に明示さ
れた場所或いはスポツトに一本の指を正しく置
く。

発生器６からのフラツクス７は使用者の指４に
より部分的に吸収され、それにより発生器６と結
合したセンサ６ａは振幅の小さい信号を発するで
あろう。この振幅の変化は検出回路１２ａにより
検出される。検出回路１２ａの出力信号は検出回
路１２ａに連結された増幅器１３ａにより増幅さ
れ、増幅器１３ａの出力信号は、増幅器１３ａに
連結された波形の整形回路１４ａにより整形され
た処理として整形回路１４ａから送出され、次に
この信号は予設定回路５５を介してマルチプレク
サ１５により受信される。

発生器８及び１０からのフラツクス９及び１１
もまた妨害され、センサ８ｂ及び１０ｃから発し
た信号はセンサ６ａにより発した信号と同様に処
理されるであろう。

実施例に於いて、マルチプレクサ１５は３つの
信号を適宜受け入れるけれども、これらの信号は
検出デバイス１，２，３から来るフラツクスの走
行径路に他の物体又は他の物質が存在することを
示すだけであるから、実際上テストには無関係の
ものである。この他の物体が不活性であれば、こ
のマルチプレクサ１５は最早信号を受け入れな
い。反対に、この物体の容積が変るものであれ
ば、この物体によつて吸収されるエネルギーも変
化し、又この変化するエネルギーがセンサ６ａ，
８ｂ，１０ｃの出力に於ける信号の振幅及び／又
は周波数変動に反映される。実際に応用した場合
には、この容積変化は血液が流れて来るたび毎に
又は脈動ごとに生じる。別の言い方をすれば、セ
ンサ−６ａ，８ｂ，１０ｃによつて発せられる信
号の振幅変動が起る。従つて、これらの振幅変動
が信号を生じ、この信号がマルチプレクサ１５に
よつて受け入れられる。

マルチプレクサ１５の機能は一方では直接又は
間接的に含まれる二次的な情報又はデータは勿
論、他方では信頼性の高い、正確度又は真実性に
ついて極めて高い確率をもつた完全な情報又はデ
ータを抽出するという観点で違つた信号を分析又
は示すために、これらの違つた信号を比較し、混
合し、関連づけ、内挿することなどにある。

次にこの情報又はデータ、特にデジタルパルス
振動数が情報母線１９を通つてデイスプレイデバ
イス１６及び／又は細線加工された紙片又はテー
プに印刷するレコーダ１７に送られる。

第５図には２つの記録されたプロツトａ，ｂが
それぞれ示されて居り、プロツトａ，プロツトｂ
はそれぞれ細線加工された紙片又はテープ１８に
印刷された心拍振動数を表わしている。プロツト
ａは通常の心拍振動数を示し、一方プロツトｂは
異常な心拍振動数を示している。これらのプロツ
トを分析処理する方法は使用者には自明のことで
あつて、これらから必要な結論を引き出すことが
出来る。例えば、マルチプレクサ１５によつて受
け入れられる信号が作動上の異常を示していると
判れば、マルチプレクサ１５の外に延びている情
報母線を通してフラツクスの発生器６，８，１０
の特性を変えることができる。同様にして、最良
の結果を与える、例えば、特殊なセンサを選択す
るようにセレクタ２０を利用又は作動することが
できる。実際のところ、検出デバイスが物理的に
違つた性質をもつている場合には検出デバイスは
使用者に対して別の応答又は反応を示すことがあ
る。

第３図を参照し乍ら、第１図の検出デバイス
１，２，３の中の１つの代りに有効に置換しうる
検出デバイス２の作動を説明する。

一度び、検出デバイス２にスイツチが入れられ
るか又は電圧が印加されると、トランジスタ３１
が約100ミリボルトという非常に低いレベルの振
動を発生する。発生回路及び同調コレクタ回路の
２つのコイルすなわち巻線N₁とN₂との間に他の
物体又は部材が挿入されると、同調回路の電圧サ
ージ（surge）又は過電圧の係数の変動による外
にトランジスタ３１のエミツタとコレクタ間の結
合の変化によつても振動が減少する。前にも述べ
たように、巻線N₁とN₂との間に挿入した指４の
血管内の血液の流れ又は脈動のたびごとにトラン
ジスタ３１から生ずる振動の振幅が変わる。

直列に接続された抵抗R₃とコンデンサC₃とを
通して、トランジスタ３１のコレクタに存在する
振動の微小部分が取り出される。振動を弱める余
りにも大きな衰弱又は減衰を導入するのを避ける
ように、微弱信号のみを取り出すことが必要とな
る。こうした理由から結合は極めて弱いものであ
り、第３図の場合には抵抗R₃は比較的高い値で
ある。

次に、抵抗R₃及びコンデンサC₃のRC−ネツト
ワークRC１によつて取り出される信号は増幅ト
ランジスタ３２によつて増幅される。その後で、
コンデンサC₆と抵抗R₆からなる微分回路DRによ
つて減結合される。ダイオード３３を通る負のイ
ンパルスが保有されるように、ダイオード３４を
通して正のインパルスが排除される。次にこの負
の信号は、抵抗R₈とポテンシヨメータ３５とに
よつて与えられるトランジスタ３１の初期調整信
号から差し引かれ、抵抗R₇とR₈との接続点での
電圧が減少する。即ちトランジスタ３６のベース
電圧、従つてトランジスタ３１のベース電圧が下
げられる。こうした状況の下で、このトランジス
タ３１のコレクタ−ベース電圧が上げられ、それ
によつて指４中の血液の流れによつて生ずる発振
の低下の補償を可能にする。振幅帰還ループ３０
における追従関係又は帰還関係によりサーボ制御
される極めて低いレベルを持つ極めて高度な発振
器が提供される。ダイオード３３の出力側での負
のインパルスはトランジスタ３８によつて取り出
され増幅され、又マルチプレクサ１５によつて処
理しうるインパルスが出力Ｓ側に於いて得られる
ようにフイルタ３９及び整形回路４０によつて処
理される。

第４図は参照し乍ら、本発明の検出デバイス２
のもう一つの実施例を説明する。検出デバイス２
はラーセン効果（Larsen effect）を使用する超
音波デバイスである。発生器８によつて放射され
る超音波センサ８ｂによつて受け入れられる。セ
ンサ８ｂの出力側での発振インパルスが増幅器４
８によつて増幅され、次に調整又は制御しうる減
衰器４９を介して発生器８に再度供給される。こ
うした状況の下で出力エネルギーの一部が入力に
再度入れられて発振が維持される。前述したよう
に、発生器８とセンサ８ｂとの間に使用者の指４
の挿入によつて、指４中の血液の流れ又は脈動に
伴つてセンサ８ｂでの信号の振幅変動を誘起す
る。抵抗R₁₂とコンデンサC₁₀とのRC−ネツトワ
ークRC２の作用によつて、センサ８ｂから出る
信号の微小部分が取り出される。この微弱信号が
増幅器５０によつて増幅される。第３図を参照し
て示される検出デバイスの場合と同様に、弱い信
号のみが発振を乱さないように取り出され又はピ
ツクアツプされるべきである。使用者の指４中の
血液の流れ又は脈動によつて引き起こされる発振
低下を補償するように、取り出された交番信号が
検出段５１によつて減衰器４９を制御出来る連続
信号又は直流信号に変換される。検出段５１の出
力側の信号は、マルチプレクサ１５によつて処理
しうるインパルスを出力Ｓ側に与えるように従来
の方法で波形の整形回路５２によつて処理され
る。

第６図、第７図ａ及び第７図ｂを参照し乍ら、
一の検出デバイスによつて以前に感知されたイン
パルスの少くとも１つに応じて他の一の検出デバ
イスから出るインパルスの到来を前もつて決定す
るような反復予決定機能をもつた予設定回路５５
の動作を説明する。

インパルスＡ又はＢが予設定回路５５の入力５
５ｃ側にあると仮定しよう。第６図及び第７図ａ
のインパルスＡは回路５７のスイツチI₂を開き、
又前もつて充電されたコンデンサC₂が抵抗器R₂
に一定電流で放電するようにスイツチI₂′を閉じ
る。コンデンサC₂の端子電圧がフリツプ−フロ
ツプB₂の閾値電圧としての限界電圧V₂となると、
フリツプ−フロツプB₂は、オン状態となり、こ
の時点からフリツプ−フロツプB₂は、その入力
側５５ｂで受け入れ、かつ第２の検出デバイスか
ら来るインパルスＢを通過させる。通常数秒後
に、第２の検出デバイスから出るインパルスＢが
発生し、このインパルスはコンデンサC₂が一定
電流で充電されうるように回路５７のスイツチI₂
のオン状態で生起する。スイツチI₂′はスイツチI₂
と同期して開くのでコンデンサC₂はもはや抵抗
R₂を介して放電することは出来ない。コンデン
サC₂の充電がフリツプ−フロツプB₂の限界電圧
V₂に再び到達すると、フリツプ−フロツプB₂が
オフ状態になる。かくしてフリツプ−フロツプ
B₂がオン状態の期間d₁が決定される。

コンデンサC₂が充電するにつれて、コンデン
サC₂はフリツプ−フロツプB₁の限界電圧V₁に到
達し、インパルスＡの生起を予測してフリツプ−
フロツプB₁をオン状態にする。第１の検出トラ
ンジスタからインパルスＡの到来で、スイツチI₂
が再び切り替えられて、一定電流でコンデンサ
C₂が放電する。放電している間に再度コンデン
サC₂の電圧がフリツプ−フロツプB₁の限界電圧
V₁に達する。このようにして、第１の検出デバ
イスから来る情報又はデータを通過させるために
フリツプ−フロツプB₁のオン状態の期間d₂が決
定される。

一方インパルスＢ又はＡが予設定回路５５の入
力５５ｂ側にあると仮定しよう（第６図及び第７
図ｂ）。インパルスＢは回路５６のスイツチI₁を
閉じ、又前もつて放電されたコンデンサC₁が一
定電流で充電するようにスイツチI₁′を開く。コ
ンデンサC₁の端子電圧がフリツプ−フロツプB₁
の閾値電圧としての限界電圧V₁となると、フリ
ツプ−フロツプB₁は、オン状態となり、この時
点からフリツプ−フロツプB₁は、その入力側５
５ｃで受け入れ、かつ第１の検出デバイスから来
るインパルスを通過させる。通常数物後に、第１
の検出デバイスから出るインパルスＡが発生し、
このインパルスはコンデンサC₁が一定電流で放
電されうるように回路５７のスイツチI₁′のオン
状態を生起する。スイツチI₁はスイツチI₁′と同期
して開くのでコンデンサC₁はもはや充電するこ
とは出来ない。コンデンサC₁の放電がフリツプ
−フロツプB₁の限界電圧V₁に再び到達すると、
フリツプ−フロツプB₁がオフ状態になる。かく
してフリツプ−フロツプB₁がオン状態の期間
d₂′が決定される。

コンデンサC₁が放電するにつれて、コンデン
サC₁はフリツプ−フロツプB₂の限界電圧に到達
し、インパルスＢの生起を予測してフリツプ−フ
ロツプB₂をオン状態にする。第２の検出デバイ
スからインパルスＢの到来で、スイツチI₁′が再
び切り替えられて、一定電流でコンデンサC₁が
充電する。充電している間に再度コンデンサC₁
の電圧がフリツプ−フロツプB₂の限界電圧V₂に
達する。このようにして、第２の検出デバイスか
ら来る情報又はデータを通過させるためにフリツ
プ−フロツプB₂のオン状態の期間d₁′が決定され
る。

もちろん、予設定回路５５は、入力５５ａが整
形回路１４ａの出力Ｓに接続された第３のフリツ
プ−フロツプを有していてもよく、フリツプ−フ
ロツプB₂及びB₁の他の２つの入力５５ｂ及び５
５ｃは夫々、整形回路１４ｂ及び１４ｃの出力
Sb及びScに接続されている。

予測が正しい場合には、インパルスの生起直前
にフリツプ−フロツプB₁とB₂とがオン状態にさ
れ、次にフリツプ−フロツプB₁とB₂とがオフ状
態にされる。

反対にインパルスＢが一度も到達しない場合に
は、フリツプ−フロツプB₂が一旦オンの状態に
されるとこれを維持し、第２の検出デバイスから
来るすべての情報又はデータを通過させる。換言
すれば、最終情報はそれほど選択的でなくなる。

次のインパルスＡの生起を決定するためにイン
パルスＡの到来を出発点として見做している間に
なされる推論はインパルスＢの到来を考慮する場
合にも同様に使える。こうした場合には回路５６
が考慮されるべきである。事実、回路５６と５７
が同時に作動している。

インパルスＡ又はＢが生起しない場合には、コ
ンデンサC₁又はC₂を通常の作動限界に戻すこと
を可能にするインパルスを供給することによつて
インパルスＡ又はＢの不生起を補償できる。従つ
て、特に心拍のリズムが比較的規則正しい場合に
は、情報の良好な選択性を予設定回路５５が提供
する。

予設定回路５５がマルチプレクサ１５の上流に
設置される。即ちフリツプ−フロツプB₁とB₂を
介したインパルスが、心拍リズムの表示及び／又
は聴取及び／又は記録を与える為に、マルチプレ
クサ１５に伝達される。

以上のことから、本実施例の装置に於いては、
互いに干渉しないような相互に異なる物理特性を
夫々有した、例えば一方の検出デバイスが赤外線
型で他方の検出デバイスが超音波型であるような
２つの検出デバイス、或いは一方の検出デバイス
が赤外線型で他方の検出デバイスが電磁型である
ような２つの検出デバイスを有している。これら
の検出デバイスの第１の検出デバイスから到着す
るパルスを第２の検出デバイスによつて予め決定
されたパルスの関数として予設定する予設定回路
５５のフリツプ−フロツプB₁は、当該予設定回
路５５の入力に存在するパルスＡによつて通過状
態になる。このパルスＡは第１の検出デバイスか
ら到着する。フリツプ−フロツプB₂の通過状態
は第２の検出デバイスから到着するパルスＢの出
現直前まで維持される。同様に、フリツプ−フロ
ツプB₁は、パルスＡの出現直前に予設定回路５
５の入力に存在するパルスＢによつて通過状態に
なる。これらの２つのフリツプ−フロツプB₁，
B₂はパルスＡまたはパルスＢの通過後に実質的
に直ちに閉鎖され、その結果、前記第１の検出デ
バイスからきた情報を通過させるフリツプ−フロ
ツプB₂の通過時間d₁及びd₁′に、前記第２の検出
デバイスからきた情報を通過させるフリツプ−フ
ロツプB₁の通過時間d₂及びd²′とが決定される。
これらの条件下で、例えばパルスＢがフリツプ−
フロツプB₂を通過後に前記第１の検出デバイス
の出力に出現する可能性のある外乱信号は、フリ
ツプ−フロツプB₂が既に閉鎖しているのでマル
チプレクサ装置１５に伝送されない。前記第２の
検出デバイス及びフリツプ−フロツプB₁に関し
ても同様である。従つて、例えば装置の使用者が
前記第１及び第２の検出デバイスの夫々に対し
て、指４を相対的に移動させることによつて外乱
信号が発生しても、本実施例の装置に於いては、
当該外乱信号は検出されない。

前述の実施例では、３つの検出デバイスが使用
者の１つの指４と協同することが考慮されてい
る。勿論これらの検出デバイスを手の複数の指と
協同させることも可能である。第３図に示されて
いる検出デバイスは勿論集積回路によつて実施す
ることもできる。

可能性のあるサーボ制御又はフイードバツクの
目的で、センサから来る信号を処理する処理回路
からのアナログ情報はデータをマルチプレクサ１
５が受け入れるという事も又指摘される可きであ
り、この可能性が破線で引かれる結線６０として
第２図に示されている。

例えば細線加工紙又はテープ１８等の媒体に書
き又は印刷される情報又はデータの正確さと真実
性に関する指示を例えばデイスプレイデバイス１
６で示すことが出来るようにするために、上述の
装置は特にマルチプレクサ１５と協同する他の回
路をも含みうる。

この装置で得られる記録は基本的なものである
けれども厳密な特性を示す。即ち記録は心拍のリ
ズムと振動数を制御、チエツク又はテストするこ
とを可能にする。最初のテストを確認する為に第
２のテストを実施した後に、異常なリズムが容易
かつ早期に検出されうる。

数個の検出デバイスを使用することによつて、
動脈内の血液流の伝播を測定することも可能であ
る。触診又は心臓の上に置かれた感知センサの如
き第１の検出デバイスで心臓の鼓動が検出され、
前述の如き第２の検出デバイスを使つて、使用者
の例えば１本の指の血液の脈動の到来時点が検出
される。これら２つの測定から伝播の速さを知る
ことが容易となる。

従つて、このような装置が公衆に入手し易くさ
れ、心臓循環の疾患の検査、記録又はチエツク及
び早期発見又は探知に可成り役立つようになる。

本発明は上述の方法で示された実施例に限定さ
れないことを諒解すべきである。特に、本発明は
記載された手段と技術的に等価な手段及びそれら
の組合せのすべてを包含するものである。

従つて、本発明の心臓循環疾患の記録、検査及
び早期検出装置は、前述の互いに干渉しないよう
な相互に異なる物理特性を夫々有した２つの検出
デバイスと予設定回路とを組合わせることによつ
て心拍振動数及び心拍リズムのトレースが高い信
頼性で記録され得る。即ち、異なる物理特性を
夫々有した２つの検出デバイスを使用することに
よつて、手の指の周囲に当該２つの検出デバイス
を近接して配置しても相互干渉が起こるおそれは
ない。それ故、前記２つの検出デバイスの夫々か
ら発せられた各信号パルスは間違いなく前記指の
血流を実際に検出した結果が得られるようにな
り、更に前記予設定回路によつて、前記２つの検
出デバイスの一方または双方からきた信号の情報
を通過させ、これらの情報がマルチプレクサ装置
に向かつて通過した後に、直ちに閉鎖する２つの
フリツプ−フロツプを介して、心拍振動数及び心
拍リズムに関係する情報だけを取り出すことがで
き、よりいつそう正確な情報選択性が得られる。

仮に、前記２つの検出デバイスが同じ種類であ
る場合、例えば双方の検出デバイスが赤外線型で
ある場合、手の指の周囲に近接して配置されたこ
れらの検出デバイスから夫々発せられる信号が相
互に干渉してしまうおそれがあり、この干渉の結
果として誤つた信号がマルチプレクサ装置を介し
て記録装置に伝送されてしまうおそれがあり、本
発明の心臓循環疾患の記録、検査及び早期検出装
置によつて、プレチスモグラフ法で採取されるデ
ジタルパルスの、記録装置の出力で得られるトレ
ースの高い精度及び信頼性を初めて確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の使用者の一つの指
におけるデジタルパルスを検出するためのいくつ
かのデバイスの概略説明図、第２図は本発明によ
る装置の主な処理回路のブロツク図、第３図は本
発明による第１検出デバイスの詳細な配置図、第
４図は本発明による第２検出デバイスの略図、第
５図は本発明の装置により得られたテスト結果
を、プロツトａおよびｂによりグラフ的に例示す
るチヤート、第６図はテストインパルスの到来を
前もつて決定するための反復的予決定を有する予
設定回路図、第７図は第６図に示した回路の動作
原理をグラフ的に例示するチヤートである。１，２，３……検出デバイス、４……指、５…
…台、６ａ，８ｂ，１０ｃ……センサ、６，８，
１０……発生器、７……光束、９……超音波、１
１……赤外ビーム、１５……マルチプレクサ、１
６ａ……音発生デバイス、１７……レコーダ、５
５……予設定回路。

Claims

【特許請求の範囲】１一本の指４からプレチスモグラフ法によつて
得られたデジタルパルスの記録から心拍振動数及
び心拍リズムを検出及び記録することによつて心
臓循環疾患を記録し、検査し、早期に検出するた
めの記録、検査及び早期検出装置であつて、該記
録、検査及び早期検出装置は、所定の信号を発生
する信号発生器及び当該信号発生器に結合され処
理回路を介して記録装置１７に接続されたセンサ
を有した脈拍検出装置を含んでおり、記録装置１
７は、所定の記録媒体に心拍振動数及び心拍リズ
ムを示す情報をトレースするように構成されてお
り、前記記録、検査及び早期検出装置は、互いに
干渉しないような相互に異なる物理特性を夫々有
した少なくとも２つの検出デバイスを含んでお
り、これらの２つの検出デバイスは、指４を載せ
る支持手段５に於いて互いに近接して配置されて
おり、前記処理回路は、検出回路１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ及び整形回路１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
を夫々介して前記検出デバイスの出力に夫々接続
された入力１５ａ，１５ｂ，１５ｃ及び心拍振動
数並びに心拍リズムを示す情報信号を記録装置１
７に伝送する出力１９を有してなるマルチプレク
サ装置１５と、前記検出デバイスの一つから発せ
られた信号パルスの到着を当該検出デバイスの別
の一つによつて先に検出された信号パルスの関数
として予設定回路５５とを有しており、予設定回
路５５は、整形回路１４ａ，１４ｂ，１４ｃの出
力Sa，Sb，Scと、マルチプレクサ装置１５の入
力１５ａ，１５ｂ，１５ｃとの間に接続されてお
り、予設定回路５５は、少なくとも２つの閾値フ
リツプ−フロツプB₁，B₂と、コンデンサC₁の定
電流充電５６ａ及び放電５６ｂを行なう第１の回
路５６と、コンデンサC₂の定電流充電５７ａ及
び放電５７ｂを行なう第２の回路５７とを有し、
前記第１の回路は前記検出デバイスからのパルス
Ａ，Ｂが到達するとコンデンサC₁の放電、充電
を交互に行なうように構成されており、前記第２
の回路は前記検出デバイスからのパルスＡ，Ｂが
到達すると前記コンデンサC₁とは逆に、前記コ
ンデンサC₂の充電、放電を交互に行ない、前記
閾値フリツプ−フロツプB₁は前記コンデンサC₁，
C₂の電位が閾値電圧V₁以上のときのみ前記パル
スＡ通過状態となり、前記閾値フリツプ−フロツ
プB₂は前記コンデンサC₁，C₂の電位が前記閾値
電圧V₁より低い閾値電圧V₂以下のときのみ前記
パルスＢ通過状態となることにより、当該フリツ
プ−フロツプB₁，B₂のパルスＡ，Ｂの通過時間
d₁，d₁′；d₂，d₂′が決定されるように構成されて
おり、マルチプレクサ装置１５は、記録装置１７
にフリツプ−フロツプB₁，B₂を通過するパルス
を伝送するように構成されていることを特徴とす
る心臓循環疾患の記録、検査及び早期検出装置。２検出デバイス３は、赤外線発生器１０及び赤
外線センサ１０ｃを有しており、検出デバイス２
は、超音波センサ８ｂが結合された高周波超音波
発生器８を有している特許請求の範囲第１項に記
載の装置。３検出デバイス３，２は、高周波赤外線発生器
１０と、高周波電磁発生器８とを有してなり、高
周波赤外線発生器１０は、当該高周波赤外線発生
器１０と結合されたセンサ１０ｃを有しており、
高周波電磁発生器８は、当該高周波電磁発生器８
に結合されたセンサ８ｂを有している特許請求の
範囲第１項に記載の装置。４高周波電磁発生器８は、非常に低い振幅レベ
ルを有した高周波発振トランジスタ３１のエミツ
タに接続されており、高周波電磁発生器８に結合
されたセンサ８ｂは、トランジスタ３１のコレク
タに接続されており、振幅制御ループ３０が、指
４の充血によつて生じた振動低下を補償すべく、
トランジスタ３１のベースとエミツタとの間に接
続されている特許請求の範囲第３項に記載の装
置。５振幅制御ループ３０は、トランジスタ３１の
高周波信号の弱部採取回路RC１と採取信号増幅
回路３２と微分回路DRと検出回路DEとトランジ
スタ３１のベース電流の制御回路COとを直列に
接続された状態で有している特許請求の範囲第４
項に記載の装置。６制御回路COは、ダーリントン型に接続され
た２つのトランジスタ３６，３７を有してなる特
許請求の範囲第５項に記載の装置。７電磁発生器８は、コンデンサC₁₁に並列に接
続された巻線N₁でもつて形成されており、この
電磁発生器８に結合されたセンサ８ｂは、コンデ
ンサC₁₂に並列に接続されたコイルN₂でもつて形
成されている特許請求の範囲第３項から第６項の
いずれか一項に記載の装置。８結合ループBC１が、検出回路DEを予設定回
路５５の入力５５ｃに接続し且つ増幅トランジス
タ３８と、このトランジスタ３８のエミツタに接
続された帯域通過フイルタ３９と、整形回路４０
とを、直接に接続された状態で有している特許請
求の範囲第５項に記載の装置。９発振ループBOは、センサ８ｂの出力と超音
波発生器８の入力との間に接続されており、結合
ループBC２は、センサ８ｂの出力を予設定回路
５５の入力５５ｂに接続している特許請求の範囲
第１項に記載の装置。１０発振ループBOは、センサ８ｂの出力に接
続された増幅器４８を有しており、増幅器４８の
出力は、出力が超音波発生器８に接続された動的
な減衰器４９の入力に接続されている特許請求の
範囲第９項に記載の装置。１１結合ループBC２は、直列に接続された抵
抗R₁₂とコンデンサC₁₀とから構成され、センサ８
ｂによつて受信された振動の採取回路RC２を有
しており、抵抗R₁₂はセンサ８ｂの出力に接続さ
れており、コンデンサC₁₀は測定増幅器５０に接
続されており、測定増幅器５０の出力は、受信し
た信号の交流−直流変換を行う検出段５１に接続
されており、検出段５１の出力信号は、減衰器４
９の制御を確保する特許請求の範囲第９項又は第
１０項に記載の装置。