JP2004208711A - 圧脈波センサおよび圧脈波解析装置 - Google Patents
圧脈波センサおよび圧脈波解析装置 Download PDFInfo
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Abstract
【目的】生体の体表面上から、精度の良い脈波を得ることができる圧脈波センサを提供する。
【解決手段】ポリフッ化ビニリデンなどの圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するために体表面に装着させられる帯状の圧電シート１６をその幅方向に複数枚配列させた状態で、それら複数枚の圧電シート１６を可撓性シート１８に一体的に固定した第１センサ部１２と、その第１センサ部１２と同一の構造を有し、第１センサ部１２に対して水平面内で９０度回転させた第２センサ部１４とを積層して圧脈波センサ１０とする。このようにすると、圧電シート１６は体表面の凹凸形状に適合した状態で体表面に装着され、また、それら複数枚の圧電シート１６を結合させたような一枚の大きな圧電シートよりも局所的な変位が検出されるので、目的の信号源からの脈波を正確に反映した脈波を検出することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】ポリフッ化ビニリデンなどの圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するために体表面に装着させられる帯状の圧電シート１６をその幅方向に複数枚配列させた状態で、それら複数枚の圧電シート１６を可撓性シート１８に一体的に固定した第１センサ部１２と、その第１センサ部１２と同一の構造を有し、第１センサ部１２に対して水平面内で９０度回転させた第２センサ部１４とを積層して圧脈波センサ１０とする。このようにすると、圧電シート１６は体表面の凹凸形状に適合した状態で体表面に装着され、また、それら複数枚の圧電シート１６を結合させたような一枚の大きな圧電シートよりも局所的な変位が検出されるので、目的の信号源からの脈波を正確に反映した脈波を検出することができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の体表面上から脈波を検出する圧脈波センサ、特に、脈波を検出する感圧部分が二次元状に形成されている圧脈波センサ、およびその圧脈波センサから検出される脈波を解析する解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生体の体表面に装着されて、体表面上から圧脈波を検出する形式の圧脈波センサとして、感圧部分が二次元状に形成されている圧脈波センサが知られている（たとえば、特許文献１参照）。体表面上から圧脈波を検出する形式の圧脈波センサの場合、動脈など目的とする信号の発生源の真上に感圧部分を配置する必要がある。感圧部分が一次元状に形成されている場合には、センサの適切な装着範囲が狭いので、圧脈波センサを適切な装着位置に位置させることが比較的難しいが、感圧部分が二次元状に形成されていると、センサの適切な装着範囲が広くなるので、圧脈波センサを容易に適切な位置に位置させることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３０６２２０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載された装置は、シリコン単結晶の基板の表面が押圧面とされているため、押圧面が体表面の凹凸形状に適合しにくい。そのため、その押圧面に配列されている感圧素子（感圧部分）により検出される脈波の精度が不十分であった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、生体の体表面上から、精度の良い脈波を得ることができる圧脈波センサおよび圧脈波解析装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】
上記目的を達成するための第１発明は、圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するためにその生体の体表面に装着させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数枚配列された状態で、可撓性シートに一体的に固定されていることを特徴とする圧脈波センサである。
【０００７】
【第１発明の効果】
この発明によれば、複数の圧電シートは可撓性であり、且つ、可撓性シートに一体的に固定されていることから、圧電シートは体表面の凹凸形状に適合した状態で体表面に装着される。従って、各圧電シートから、体表面の変位を正確に表した脈波が検出される。また、その複数枚の圧電シートを結合させたような一枚の大きな圧電シートでは、広い範囲の変位の総量を表す脈波が検出されるため、目的の信号源の脈波以外の変位が含まれ易いが、この発明によれば、帯状とされた複数の圧電シートがその幅方向に配列されているので、各圧電シートには、そのような一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも局所的な変位が検出され、脈波の発生源の真上に位置する圧電シートには、一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも、目的の信号源からの脈波を正確に反映した脈波が検出される。
【０００８】
【第１発明の他の態様】
ここで、好ましくは、前記圧脈波センサの可撓性シートは、伸縮性も有するものである。このようにすれば、可撓性シートが体表面の凹凸形状により適合させられ易くなることから、可撓性シートに固定され体表面に向かって押圧させられる圧電シートが、より体表面の凹凸形状に適合させられる。従って、圧電シートからより正確な脈波が検出される。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２発明は、圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するためにその生体の体表面に向かって押圧させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数枚配列された状態で、弾性基材に一体的に固定されていることを特徴とする圧脈波センサである。
【００１０】
【第２発明の効果】
この発明によれば、複数の圧電シートは可撓性であり、また、圧脈波センサが体表面に向かって押圧させられている状態では、各圧電シートは弾性基材の弾性回復力によって体表面方向に押圧されるので、各圧電シートは体表面の凹凸形状に適合させられる。従って、各圧電シートから、体表面の変位や生体組織内の圧力変化を正確に表した脈波が検出される。また、その複数枚の圧電シートを結合させたような一枚の大きな圧電シートでは、広い範囲の変位の総量を表す脈波が検出されるため、目的の信号源の脈波以外の変位が含まれやすいが、この発明によれば、帯状とされた複数の圧電シートがその幅方向に配列されているので、各圧電シートには、そのような一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも局所的な変位が検出され、脈波の発生源の真上に位置する圧電シートには、一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも、目的の信号源からの脈波を正確に反映した脈波が検出される。
【００１１】
【課題を解決するための第３の手段】
また、前記目的を達成するための第３発明は、前記第１発明または第２発明の圧脈波センサの各圧電シートによりそれぞれ検出される脈波を演算処理してノイズを除去し、さらに正確な脈波を得る圧脈波解析装置である。すなわち、第３発明は、前記圧脈波センサと、その圧脈波センサに備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、その最大振幅を有する脈波から他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くノイズ除去手段とを含むことを特徴とする圧脈波解析装置である。
【００１２】
【第３発明の効果】
筋肉の動きなどによるノイズは、広い範囲で同様に検出されることから、このように、目的とする信号成分を最も多く含んでいる脈波である最大振幅を有する脈波から、他の圧電シートにより検出された脈波を引くと、ノイズの少ない正確な脈波を得ることができる。
【００１３】
【課題を解決するための第４の手段】
前記目的を達成するための第４発明は、(a)圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するためにその生体の体表面に装着させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数配列された第１センサ部と、その第１センサ部と同様の構造を有してその第１センサ部に積層される第２センサ部とを備え、その２つのセンサ部に備えられている圧電シートの配列方向が互いに直交させられている圧脈波センサと、(b)前記第１センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波と、前記第２センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波とを合成する脈波合成手段とを含むことを特徴とする圧脈波解析装置である。
【００１４】
【第４発明の効果】
この発明によれば、第１センサ部に備えられている複数の圧電シートのうち最も目的とする信号成分を多く含んでいる脈波と、第２センサ部に備えられている複数の圧電シートのうち最も目的とする信号成分を多く含んでいる脈波とが合成されるので、目的とする脈波をより正確に表している脈波を得ることができる。
【００１５】
【第４発明の他の態様】
ここで、前記圧脈波解析装置は、前記第１センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、その最大振幅を有する脈波から第１センサ部の他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くとともに、前記第２センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、その最大振幅を有する脈波から第２センサ部の他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くノイズ除去手段を更に備え、前記脈波合成手段により合成される脈波は、そのノイズ除去手段によりノイズが除去された後の脈波である。このようにすれば、より一層目的とする脈波を正確に表している脈波を得ることができる。
【００１６】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用された圧脈波センサ１０の構成を説明する斜視図である。
【００１７】
図１の圧脈波センサ１０は、第１センサ部１２と、その第１センサ部１２と同一の構造を有する第２センサ部１４とを備えている。第１センサ１２は、複数（図１では５枚）の帯状の圧電シート１６が、その幅方向に平行に配列されており、それら５つの圧電シート１６は、平面形状が略正方形の可撓性シート１８に貼り付けられることにより一体化させられている。なお、圧電シート１６間には、他の圧電シート１６からのクロストークを防止するために、その圧電シート１６の幅方向長さよりも十分に小さい一定の間隔dが設けられている。
【００１８】
上記圧電シート１６には、たとえば、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンあるいはテトラフルオロエチレンとの共重合体などのよく知られた圧電性高分子をシート状とすることにより、脆性破壊をしないほどに柔軟な可撓性を持たせたものを用いる。また、可撓性シート１８は、脆性破壊をしないような柔軟性を有し、さらに、伸縮性も有するような材質、たとえば、塩化ビニルにより構成される。
【００１９】
各圧電シート１６には、一対の電極２０が挿入されている。その一対の電極２０は、図２に示すように、圧電シート１６の幅方向の側面から、その圧電シート１６の長手方向に平行に、他方の幅方向側面付近まで挿入されている。
【００２０】
第２センサ部１４も第１センサ部１２と同じ構造を有しているが、第２センサ部１４は、その２つのセンサ部１２、１４に備えられている圧電シート１６を互いに直交させるために、第１センサ部１２に対して水平方向に９０度回転させられた位置とされ、その状態で第１センサ部１２と第２センサ部１４とが積層され、第１センサ部１２の可撓性シート１８の上面（圧電シート１６が固定されている側とは反対側の面）と、第２センサ部１４の圧電シート１６の下面とが接着させられることにより圧脈波センサ１２が構成される。
【００２１】
このように構成された圧脈波センサ１０を生体に装着する方法としては、たとえば、心電図用の電極を生体に貼り付ける際に使用する粘着剤を用いて貼り付ける方法や、生体の所定部位に圧脈波センサ１０を位置させた状態でその部位にバンドを巻き付ける方法などを用いる。生体の所定部位、たとえば手首に圧脈波センサ１０が装着されると、橈骨動脈波など生体内において発生して体表面に伝達される脈波により各圧電シート１６には変位が生じ、各圧電シート１６の電極２０間には、その変位すなわち各圧電シート１６に伝達された脈波に応じた電位差が生じる。
【００２２】
図３は、圧脈波センサ１０により検出される脈波の一例を示す図であり、図３(a)は第２センサ部１４に備えられている各圧電シート１６により検出される脈波であり、図３(b)は第１センサ部１２に備えられている各圧電シート１６により検出される脈波を示す。なお、図３のA1,…,A5、B1,…,B5は、図１に示す各圧電シート１６に対応する。
【００２３】
図３にも示すように、図１の圧脈波センサ１０を用いると、複数の圧電シート１６からそれぞれ脈波が検出される。その中で最も振幅の大きい脈波が、最も生体内の脈波発生源の真上に近い部位で検出された脈波となるので、たとえば、図３に示す複数の脈波が得られた場合には、A3またはB3の脈波が最も目的とする脈波成分を多く含んでいることになる。従って、圧脈波センサ１０により検出される脈波を診断に用いる場合には、図３の例の場合には、A3またはB3の脈波を用いると最も信頼性のある診断結果が得られることになる。
【００２４】
図４は、上記圧脈波センサ１０を備えた圧脈波解析装置２２の構成を説明するブロック図である。圧脈波解析装置２２は、圧脈波センサ１０、マルチプレクサ２４、Ａ／Ｄ変換器２６、および電子制御装置２８を備えている。なお、この圧脈波解析装置２２は、脈波の形状に基づいて患者を診断する装置や、脈波伝播速度に基づいて患者を診断するために、立ち上がり点やピークなどの脈波の特徴点を決定する装置の一部として使用される。
【００２５】
圧脈波センサ１０が生体の所定部位に装着されると、圧脈波センサ１０に備えられた各圧電シート１６は、生体内で発生して体表面に伝達される脈波を表す脈波信号SMをそれぞれ出力する。マルチプレクサ２４は、電子制御装置２８からの切替信号SCに従って、圧脈波センサ１０に備えられている１０枚の圧電シート１６からそれぞれ出力される脈波信号SMを、所定の時間ずつ順次、Ａ／Ｄ変換器２６へ供給する。Ａ／Ｄ変換器２６は、マルチプレクサ２４から順次供給される圧脈波信号SMをデジタル信号に変換して電子制御装置２８へ供給する。
【００２６】
電子制御装置２８は、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３４等を備えた所謂マイクロコンピュータであり、ＣＰＵ３０はＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従いつつＲＡＭ３４の記憶機能を利用して信号処理を実行することにより、各圧電シート１６により検出された脈波の決定、第１センサ部１２に設けられている各圧電シート１６により検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波（以下、この脈波を第１最大振幅脈波という）の決定、第２センサ部１４に設けられている各圧電シート１６により検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波（以下、この脈波を第２最大振幅脈波という）の決定、第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波からのノイズの除去、ノイズ除去後の第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波の合成等を行う。
【００２７】
図５は、ＣＰＵ３０の制御機能の要部を説明するフローチャートである。図５において、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、Ａ／Ｄ変換器２６から供給される脈波信号SMを所定のサンプリング周期毎に読み込む。続くＳ２では、Ｓ１において逐次読み込んだ脈波信号SMを切替周期SCに基づいて振り分けることにより、圧脈波センサ１０に備えられている各圧電シート１６によりそれぞれ検出されている脈波を再現する。続くＳ３では、一拍分の脈波が再現されたか否かを判断する。
【００２８】
Ｓ３の判断が否定された場合には、前記Ｓ１以下を繰り返し実行する。一方、Ｓ３の判断が肯定された場合には、続くＳ４において、第１センサ部１２の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波のうち、最大振幅を有する脈波すなわち第１最大振幅脈波を決定する。たとえば、前述の図３(b)に例示した５つの脈波が検出された場合には、B3の圧電シート１６により検出された脈波を第１最大振幅脈波に決定する。この第１最大振幅脈波は、動脈などの目的とする信号源の直上部に位置し、第１センサ部１２の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波のうち、最もその動脈からの脈波を表す成分を多く含んでいると考えられる脈波である。
【００２９】
そして、続くＳ５では、第１最大振幅脈波を検出した圧電シート１６から最も遠い圧電シート１６により検出された脈波を、第１センサ部１２の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波のうち、ノイズ成分を最も高い割合で含んでいる脈波（以下、この脈波を第１ノイズ脈波という）に決定する。筋肉の動きなどのノイズは広い範囲で同様に検出されることから、ノイズは各圧電シート１６により検出される各脈波に同程度含まれているが、目的とする信号は信号源から遠ざかるほど小さくなるので、第１最大振幅脈波を検出した圧電シート１６から最も遠い圧電シート１６により検出された脈波が、最もノイズ成分を高い割合で含んでいると考えられるのである。たとえば、図３(b)の例の場合には、B1またはB5の圧電シート１６により検出された脈波を第１ノイズ脈波に決定することになる。そのように、圧電シート１６間の距離だけでは、第１ノイズ脈波として脈波の候補が２つある場合には、圧電シート１６間の距離以外の予め設定された条件（たとえば、振幅が小さい方）により、いずれを第１ノイズ脈波とするかを決定する。
【００３０】
続くＳ６では、Ｓ４で決定した第１最大振幅脈波からＳ５で決定した第１ノイズ脈波を引くことにより、第１最大振幅脈波から目的の信号成分以外のノイズ成分を除去する。
【００３１】
続いて、Ｓ７乃至Ｓ９において、第２センサ部１４についても同様に、最大振幅を有する脈波、すなわち第２最大振幅脈波、およびノイズ成分を最も多く含んでいる脈波、すなわち第２ノイズ脈波を決定する。
【００３２】
まず、Ｓ７では、第２センサ部１４の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波の振幅を比較して、最大振幅を有する脈波すなわち第２最大振幅脈波を決定する。たとえば、図３(a)に例示した５つの脈波が検出された場合には、A3の圧電シート１６により検出された脈波を第２最大振幅脈波に決定する。続くＳ８では、第２最大振幅脈波を検出した圧電シート１６から最も遠い圧電シート１６により検出された脈波を、第２センサ部１４の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波のうちノイズ成分を最も多く含んでいる脈波、すなわち第２ノイズ脈波に決定する。なお、第１ノイズ脈波の場合と同様に、圧電シート１６間の距離だけでは、第２ノイズ脈波として脈波の候補が２つある場合には、圧電シート１６間の距離以外の予め設定された条件（たとえば、振幅が小さい方）により、いずれを第２ノイズ脈波とするかを決定する。図５に示したフローチャートでは、Ｓ４乃至Ｓ９がノイズ除去手段に相当する。
【００３３】
続くＳ１０は脈波合成手段に相当し、Ｓ６でノイズを除去した第１最大振幅脈波と、Ｓ９でノイズを除去した第２最大振幅脈波とを合成する。両脈波を合成した合成波は、たとえば、両脈波の加算平均または積算などにより得る。なお、両脈波を加算平均して得た合成波は、目的とする信号成分を正確に表している脈波であるのに対し、両脈波を積算して得た合成波は、ピークなどの特徴部分が強調されるので、加算平均して得た合成波ほど目的とする信号成分の波形を正確に表していないが、特徴点を明確に決定できる。従って、合成方法は、脈波の利用方法により適宜決定される。
【００３４】
上述した圧脈波センサ１０によれば、複数の圧電シート１６は可撓性であり、且つ、可撓性シート１８に一体的に固定されていることから、圧電シート１６は体表面の凹凸形状に適合した状態で体表面に装着される。従って、各圧電シート１６から、体表面の変位を正確に表した脈波が検出される。また、その複数枚の圧電シート１６を結合させたような一枚の大きな圧電シートでは、広い範囲の変位の総量を表す脈波が検出されるため、目的の信号源の脈波以外の変位が含まれ易いが、上述の圧脈波センサ１０によれば、帯状とされた複数の圧電シート１６がその幅方向に配列されているので、各圧電シート１６には、そのような一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも局所的な変位が検出される。従って、脈波の発生源の真上に位置する圧電シート１６には、一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも、目的の信号源からの脈波を正確に反映した脈波が検出される。
【００３５】
また、上述の圧脈波センサ１０の可撓性シート１８は伸縮性も有するので、可撓性シート１８が体表面の凹凸形状により適合させられ易くなることから、可撓性シート１８に固定され体表面に向かって押圧させられる圧電シート１６が、より体表面の凹凸形状に適合させられる。従って、圧電シート１６からより正確な脈波が検出される。
【００３６】
また、上述の圧脈波解析装置２２によれば、第１センサ部１２に備えられている複数の圧電シート１６のうち最も目的とする信号成分を多く含んでいる第１最大振幅脈波と、第２センサ部１４に備えられている複数の圧電シート１６のうち最も目的とする信号成分を多く含んでいる２最大振幅脈波とが合成されるので、目的とする脈波をより正確に表している脈波を得ることができる。
【００３７】
さらに、上述の圧脈波解析装置２２によれば、目的とする信号成分を最も多く含んでいる第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波から、ノイズ成分を最も高い割合で含んでいる第１ノイズ脈波または第２ノイズ脈波が差し引かれて、ノイズの少ない正確な脈波とされた後に、ノイズ除去後の第１最大振幅脈波と第２最大振幅脈波とが合成されるので、より一層目的とする脈波を正確に表している脈波を得ることができる。
【００３８】
次に、本発明を適用した他の圧脈波センサ４０を説明する。図６は、その圧脈波センサ４０の構成を説明する斜視図である。図６に示す圧脈波センサ４０は、平面形状が略正方形のセンサ部４２、そのセンサ部４２と略同じ平面形状を有する弾性基材４４および比較的硬質の基板４６が、その順に積層されて、それらセンサ部４２、弾性基材４４、基板４６間が接着されて一体化させられた構造を有している。
【００３９】
センサ部４２は、前述の圧脈波センサ１０の第１センサ部１２から可撓性シート１８を取り除いた構造を有する第１センサ部４８と、その第１センサ部４８と同一の構造を有し、第１センサ部４８を水平面内において９０度回転させた配置とされている第２センサ部５０とから構成されており、第１センサ部４８と第２センサ部５０とは互いに積層された状態で接着させられている。
【００４０】
第２センサ部５０の上面（第１センサ部４８側とは反対側の面）に積層されている弾性基材４４は、スポンジ、ゴム、ゲルなど弾性反発力を有する材料が用いられ、その厚みは、圧電シート１６の厚みよりも十分に厚くされている。一方、弾性基材４４の上面（第２センサ部５０とは反対側の面）に積層されている基板４６は、比較的弾性変形が少なくなるように、硬質樹脂などにより構成されるとともに、その厚みは圧電シート１６よりも十分に厚くされている。
【００４１】
図７は、上記圧脈波センサ４０が生体の所定部位の体表面上に装着された状態を示す図である。圧脈波センサ４０は、装着バンド５２により生体の所定部位に装着される。装着バンド５２により圧脈波センサ４０が装着されると、センサ部４２を構成する各圧電シート１６は、生体の体表面５４に向かって押圧させられ、その状態で動脈５６において発生して体表面に伝達される変位や生体組織内の圧力変化が各圧電シート１６から検出される。
【００４２】
この圧脈波センサ４０では、複数の圧電シート１６は可撓性であり、また、圧脈波センサ４０が体表面５４に向かって押圧させられている状態では、各圧電シート１６は弾性基材４４の弾性回復力によって体表面方向に押圧されるので、各圧電シート１６は体表面の凹凸形状に適合させられる。従って、各圧電シート１６から、体表面の変位や生体組織内の圧力変化を正確に表した脈波が検出される。また、その複数枚の圧電シート１６を結合させたような一枚の大きな圧電シートでは、広い範囲の変位の総量を表す脈波が検出されるため、目的の信号源の脈波以外の変位が含まれやすいが、この圧脈波センサ４０では、帯状とされた複数の圧電シート１６がその幅方向に配列されているので、各圧電シート１６には、そのような一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも局所的な変位が検出され、脈波の発生源（動脈５６）の真上に位置する圧電シート１６には、一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも、目的の動脈５６からの脈波を正確に反映した脈波が検出される。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４４】
たとえば、前述の圧電シート１６は、幅方向側面に一対の電極２０が設けられていたが、上面および下面に一対の電極２０が設けられていてもよい。
【００４５】
また、前述した図５のフローチャートでは、Ｓ４およびＳ７で決定した第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波から、第１または第２ノイズ脈波を引くことによりノイズ成分を除去した後に、両脈波を合成していてが、診断においてノイズ成分が問題とならない場合には、Ｓ４およびＳ７で決定した第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波を直接合成してもよい。
【００４６】
また、前述した図５のフローチャートでは、第１または第２最大振幅脈波からノイズ成分を除去するための第１または第２ノイズ脈波は、第１または第２最大振幅脈波を検出した圧電シート１６から最も遠い圧電シート１６により検出された脈波としていたが、ノイズ成分は各圧電シート１６により検出される脈波に一様に含まれていると考えられるので、他の圧電シート１６により検出される脈波がノイズ脈波として最大振幅脈波から差し引かれてもよい。
【００４７】
また、前述の圧脈波センサ１０では、第１センサ部１２の可撓性シート１８の上面と第２センサ部１４の圧電シート１６の下面とは接着させられていたが、接着せずに摩擦係数の少ないシートを介在させてもよい。このようにすると、第１センサ部１２と第２センサ部１４との間の摩擦により生じるノイズが少なくなるので、各圧電シート１６により検出される脈波に含まれるノイズが少なくなる。
【００４８】
なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲においてその他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された圧脈波センサの構成を説明する斜視図である。
【図２】図１の圧電シートに備えられている圧電シートの斜視図である。
【図３】圧脈波センサにより検出される脈波の一例を示す図であり、(a)は第２センサ部に備えられている各圧電シートにより検出される脈波であり、(b)は第１センサ部に備えられている各圧電シートにより検出される脈波を示す。
【図４】圧脈波センサを備えた圧脈波解析装置の構成を説明するブロック図である。
【図５】図４のＣＰＵの制御機能の要部を説明するフローチャートである。
【図６】図１とは別の圧脈波センサの構成を説明する斜視図である。
【図７】図６の圧脈波センサが生体の所定部位に装着された状態を示す図である。
【符号の説明】
１０：圧脈波センサ
１２：第１センサ部
１４：第２センサ部
１６：圧電シート
１８：可撓性シート
２２：圧脈波解析装置
４０：圧脈波センサ
４４：弾性基材
４８：第１センサ部
５０：第２センサ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体の体表面上から脈波を検出する圧脈波センサ、特に、脈波を検出する感圧部分が二次元状に形成されている圧脈波センサ、およびその圧脈波センサから検出される脈波を解析する解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生体の体表面に装着されて、体表面上から圧脈波を検出する形式の圧脈波センサとして、感圧部分が二次元状に形成されている圧脈波センサが知られている（たとえば、特許文献１参照）。体表面上から圧脈波を検出する形式の圧脈波センサの場合、動脈など目的とする信号の発生源の真上に感圧部分を配置する必要がある。感圧部分が一次元状に形成されている場合には、センサの適切な装着範囲が狭いので、圧脈波センサを適切な装着位置に位置させることが比較的難しいが、感圧部分が二次元状に形成されていると、センサの適切な装着範囲が広くなるので、圧脈波センサを容易に適切な位置に位置させることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３０６２２０２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載された装置は、シリコン単結晶の基板の表面が押圧面とされているため、押圧面が体表面の凹凸形状に適合しにくい。そのため、その押圧面に配列されている感圧素子（感圧部分）により検出される脈波の精度が不十分であった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、生体の体表面上から、精度の良い脈波を得ることができる圧脈波センサおよび圧脈波解析装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】
上記目的を達成するための第１発明は、圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するためにその生体の体表面に装着させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数枚配列された状態で、可撓性シートに一体的に固定されていることを特徴とする圧脈波センサである。
【０００７】
【第１発明の効果】
この発明によれば、複数の圧電シートは可撓性であり、且つ、可撓性シートに一体的に固定されていることから、圧電シートは体表面の凹凸形状に適合した状態で体表面に装着される。従って、各圧電シートから、体表面の変位を正確に表した脈波が検出される。また、その複数枚の圧電シートを結合させたような一枚の大きな圧電シートでは、広い範囲の変位の総量を表す脈波が検出されるため、目的の信号源の脈波以外の変位が含まれ易いが、この発明によれば、帯状とされた複数の圧電シートがその幅方向に配列されているので、各圧電シートには、そのような一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも局所的な変位が検出され、脈波の発生源の真上に位置する圧電シートには、一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも、目的の信号源からの脈波を正確に反映した脈波が検出される。
【０００８】
【第１発明の他の態様】
ここで、好ましくは、前記圧脈波センサの可撓性シートは、伸縮性も有するものである。このようにすれば、可撓性シートが体表面の凹凸形状により適合させられ易くなることから、可撓性シートに固定され体表面に向かって押圧させられる圧電シートが、より体表面の凹凸形状に適合させられる。従って、圧電シートからより正確な脈波が検出される。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】
また、前記目的を達成するための第２発明は、圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するためにその生体の体表面に向かって押圧させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数枚配列された状態で、弾性基材に一体的に固定されていることを特徴とする圧脈波センサである。
【００１０】
【第２発明の効果】
この発明によれば、複数の圧電シートは可撓性であり、また、圧脈波センサが体表面に向かって押圧させられている状態では、各圧電シートは弾性基材の弾性回復力によって体表面方向に押圧されるので、各圧電シートは体表面の凹凸形状に適合させられる。従って、各圧電シートから、体表面の変位や生体組織内の圧力変化を正確に表した脈波が検出される。また、その複数枚の圧電シートを結合させたような一枚の大きな圧電シートでは、広い範囲の変位の総量を表す脈波が検出されるため、目的の信号源の脈波以外の変位が含まれやすいが、この発明によれば、帯状とされた複数の圧電シートがその幅方向に配列されているので、各圧電シートには、そのような一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも局所的な変位が検出され、脈波の発生源の真上に位置する圧電シートには、一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも、目的の信号源からの脈波を正確に反映した脈波が検出される。
【００１１】
【課題を解決するための第３の手段】
また、前記目的を達成するための第３発明は、前記第１発明または第２発明の圧脈波センサの各圧電シートによりそれぞれ検出される脈波を演算処理してノイズを除去し、さらに正確な脈波を得る圧脈波解析装置である。すなわち、第３発明は、前記圧脈波センサと、その圧脈波センサに備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、その最大振幅を有する脈波から他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くノイズ除去手段とを含むことを特徴とする圧脈波解析装置である。
【００１２】
【第３発明の効果】
筋肉の動きなどによるノイズは、広い範囲で同様に検出されることから、このように、目的とする信号成分を最も多く含んでいる脈波である最大振幅を有する脈波から、他の圧電シートにより検出された脈波を引くと、ノイズの少ない正確な脈波を得ることができる。
【００１３】
【課題を解決するための第４の手段】
前記目的を達成するための第４発明は、(a)圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するためにその生体の体表面に装着させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数配列された第１センサ部と、その第１センサ部と同様の構造を有してその第１センサ部に積層される第２センサ部とを備え、その２つのセンサ部に備えられている圧電シートの配列方向が互いに直交させられている圧脈波センサと、(b)前記第１センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波と、前記第２センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波とを合成する脈波合成手段とを含むことを特徴とする圧脈波解析装置である。
【００１４】
【第４発明の効果】
この発明によれば、第１センサ部に備えられている複数の圧電シートのうち最も目的とする信号成分を多く含んでいる脈波と、第２センサ部に備えられている複数の圧電シートのうち最も目的とする信号成分を多く含んでいる脈波とが合成されるので、目的とする脈波をより正確に表している脈波を得ることができる。
【００１５】
【第４発明の他の態様】
ここで、前記圧脈波解析装置は、前記第１センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、その最大振幅を有する脈波から第１センサ部の他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くとともに、前記第２センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、その最大振幅を有する脈波から第２センサ部の他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くノイズ除去手段を更に備え、前記脈波合成手段により合成される脈波は、そのノイズ除去手段によりノイズが除去された後の脈波である。このようにすれば、より一層目的とする脈波を正確に表している脈波を得ることができる。
【００１６】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用された圧脈波センサ１０の構成を説明する斜視図である。
【００１７】
図１の圧脈波センサ１０は、第１センサ部１２と、その第１センサ部１２と同一の構造を有する第２センサ部１４とを備えている。第１センサ１２は、複数（図１では５枚）の帯状の圧電シート１６が、その幅方向に平行に配列されており、それら５つの圧電シート１６は、平面形状が略正方形の可撓性シート１８に貼り付けられることにより一体化させられている。なお、圧電シート１６間には、他の圧電シート１６からのクロストークを防止するために、その圧電シート１６の幅方向長さよりも十分に小さい一定の間隔dが設けられている。
【００１８】
上記圧電シート１６には、たとえば、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンあるいはテトラフルオロエチレンとの共重合体などのよく知られた圧電性高分子をシート状とすることにより、脆性破壊をしないほどに柔軟な可撓性を持たせたものを用いる。また、可撓性シート１８は、脆性破壊をしないような柔軟性を有し、さらに、伸縮性も有するような材質、たとえば、塩化ビニルにより構成される。
【００１９】
各圧電シート１６には、一対の電極２０が挿入されている。その一対の電極２０は、図２に示すように、圧電シート１６の幅方向の側面から、その圧電シート１６の長手方向に平行に、他方の幅方向側面付近まで挿入されている。
【００２０】
第２センサ部１４も第１センサ部１２と同じ構造を有しているが、第２センサ部１４は、その２つのセンサ部１２、１４に備えられている圧電シート１６を互いに直交させるために、第１センサ部１２に対して水平方向に９０度回転させられた位置とされ、その状態で第１センサ部１２と第２センサ部１４とが積層され、第１センサ部１２の可撓性シート１８の上面（圧電シート１６が固定されている側とは反対側の面）と、第２センサ部１４の圧電シート１６の下面とが接着させられることにより圧脈波センサ１２が構成される。
【００２１】
このように構成された圧脈波センサ１０を生体に装着する方法としては、たとえば、心電図用の電極を生体に貼り付ける際に使用する粘着剤を用いて貼り付ける方法や、生体の所定部位に圧脈波センサ１０を位置させた状態でその部位にバンドを巻き付ける方法などを用いる。生体の所定部位、たとえば手首に圧脈波センサ１０が装着されると、橈骨動脈波など生体内において発生して体表面に伝達される脈波により各圧電シート１６には変位が生じ、各圧電シート１６の電極２０間には、その変位すなわち各圧電シート１６に伝達された脈波に応じた電位差が生じる。
【００２２】
図３は、圧脈波センサ１０により検出される脈波の一例を示す図であり、図３(a)は第２センサ部１４に備えられている各圧電シート１６により検出される脈波であり、図３(b)は第１センサ部１２に備えられている各圧電シート１６により検出される脈波を示す。なお、図３のA1,…,A5、B1,…,B5は、図１に示す各圧電シート１６に対応する。
【００２３】
図３にも示すように、図１の圧脈波センサ１０を用いると、複数の圧電シート１６からそれぞれ脈波が検出される。その中で最も振幅の大きい脈波が、最も生体内の脈波発生源の真上に近い部位で検出された脈波となるので、たとえば、図３に示す複数の脈波が得られた場合には、A3またはB3の脈波が最も目的とする脈波成分を多く含んでいることになる。従って、圧脈波センサ１０により検出される脈波を診断に用いる場合には、図３の例の場合には、A3またはB3の脈波を用いると最も信頼性のある診断結果が得られることになる。
【００２４】
図４は、上記圧脈波センサ１０を備えた圧脈波解析装置２２の構成を説明するブロック図である。圧脈波解析装置２２は、圧脈波センサ１０、マルチプレクサ２４、Ａ／Ｄ変換器２６、および電子制御装置２８を備えている。なお、この圧脈波解析装置２２は、脈波の形状に基づいて患者を診断する装置や、脈波伝播速度に基づいて患者を診断するために、立ち上がり点やピークなどの脈波の特徴点を決定する装置の一部として使用される。
【００２５】
圧脈波センサ１０が生体の所定部位に装着されると、圧脈波センサ１０に備えられた各圧電シート１６は、生体内で発生して体表面に伝達される脈波を表す脈波信号SMをそれぞれ出力する。マルチプレクサ２４は、電子制御装置２８からの切替信号SCに従って、圧脈波センサ１０に備えられている１０枚の圧電シート１６からそれぞれ出力される脈波信号SMを、所定の時間ずつ順次、Ａ／Ｄ変換器２６へ供給する。Ａ／Ｄ変換器２６は、マルチプレクサ２４から順次供給される圧脈波信号SMをデジタル信号に変換して電子制御装置２８へ供給する。
【００２６】
電子制御装置２８は、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３４等を備えた所謂マイクロコンピュータであり、ＣＰＵ３０はＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従いつつＲＡＭ３４の記憶機能を利用して信号処理を実行することにより、各圧電シート１６により検出された脈波の決定、第１センサ部１２に設けられている各圧電シート１６により検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波（以下、この脈波を第１最大振幅脈波という）の決定、第２センサ部１４に設けられている各圧電シート１６により検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波（以下、この脈波を第２最大振幅脈波という）の決定、第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波からのノイズの除去、ノイズ除去後の第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波の合成等を行う。
【００２７】
図５は、ＣＰＵ３０の制御機能の要部を説明するフローチャートである。図５において、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、Ａ／Ｄ変換器２６から供給される脈波信号SMを所定のサンプリング周期毎に読み込む。続くＳ２では、Ｓ１において逐次読み込んだ脈波信号SMを切替周期SCに基づいて振り分けることにより、圧脈波センサ１０に備えられている各圧電シート１６によりそれぞれ検出されている脈波を再現する。続くＳ３では、一拍分の脈波が再現されたか否かを判断する。
【００２８】
Ｓ３の判断が否定された場合には、前記Ｓ１以下を繰り返し実行する。一方、Ｓ３の判断が肯定された場合には、続くＳ４において、第１センサ部１２の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波のうち、最大振幅を有する脈波すなわち第１最大振幅脈波を決定する。たとえば、前述の図３(b)に例示した５つの脈波が検出された場合には、B3の圧電シート１６により検出された脈波を第１最大振幅脈波に決定する。この第１最大振幅脈波は、動脈などの目的とする信号源の直上部に位置し、第１センサ部１２の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波のうち、最もその動脈からの脈波を表す成分を多く含んでいると考えられる脈波である。
【００２９】
そして、続くＳ５では、第１最大振幅脈波を検出した圧電シート１６から最も遠い圧電シート１６により検出された脈波を、第１センサ部１２の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波のうち、ノイズ成分を最も高い割合で含んでいる脈波（以下、この脈波を第１ノイズ脈波という）に決定する。筋肉の動きなどのノイズは広い範囲で同様に検出されることから、ノイズは各圧電シート１６により検出される各脈波に同程度含まれているが、目的とする信号は信号源から遠ざかるほど小さくなるので、第１最大振幅脈波を検出した圧電シート１６から最も遠い圧電シート１６により検出された脈波が、最もノイズ成分を高い割合で含んでいると考えられるのである。たとえば、図３(b)の例の場合には、B1またはB5の圧電シート１６により検出された脈波を第１ノイズ脈波に決定することになる。そのように、圧電シート１６間の距離だけでは、第１ノイズ脈波として脈波の候補が２つある場合には、圧電シート１６間の距離以外の予め設定された条件（たとえば、振幅が小さい方）により、いずれを第１ノイズ脈波とするかを決定する。
【００３０】
続くＳ６では、Ｓ４で決定した第１最大振幅脈波からＳ５で決定した第１ノイズ脈波を引くことにより、第１最大振幅脈波から目的の信号成分以外のノイズ成分を除去する。
【００３１】
続いて、Ｓ７乃至Ｓ９において、第２センサ部１４についても同様に、最大振幅を有する脈波、すなわち第２最大振幅脈波、およびノイズ成分を最も多く含んでいる脈波、すなわち第２ノイズ脈波を決定する。
【００３２】
まず、Ｓ７では、第２センサ部１４の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波の振幅を比較して、最大振幅を有する脈波すなわち第２最大振幅脈波を決定する。たとえば、図３(a)に例示した５つの脈波が検出された場合には、A3の圧電シート１６により検出された脈波を第２最大振幅脈波に決定する。続くＳ８では、第２最大振幅脈波を検出した圧電シート１６から最も遠い圧電シート１６により検出された脈波を、第２センサ部１４の各圧電シート１６によりそれぞれ検出された脈波のうちノイズ成分を最も多く含んでいる脈波、すなわち第２ノイズ脈波に決定する。なお、第１ノイズ脈波の場合と同様に、圧電シート１６間の距離だけでは、第２ノイズ脈波として脈波の候補が２つある場合には、圧電シート１６間の距離以外の予め設定された条件（たとえば、振幅が小さい方）により、いずれを第２ノイズ脈波とするかを決定する。図５に示したフローチャートでは、Ｓ４乃至Ｓ９がノイズ除去手段に相当する。
【００３３】
続くＳ１０は脈波合成手段に相当し、Ｓ６でノイズを除去した第１最大振幅脈波と、Ｓ９でノイズを除去した第２最大振幅脈波とを合成する。両脈波を合成した合成波は、たとえば、両脈波の加算平均または積算などにより得る。なお、両脈波を加算平均して得た合成波は、目的とする信号成分を正確に表している脈波であるのに対し、両脈波を積算して得た合成波は、ピークなどの特徴部分が強調されるので、加算平均して得た合成波ほど目的とする信号成分の波形を正確に表していないが、特徴点を明確に決定できる。従って、合成方法は、脈波の利用方法により適宜決定される。
【００３４】
上述した圧脈波センサ１０によれば、複数の圧電シート１６は可撓性であり、且つ、可撓性シート１８に一体的に固定されていることから、圧電シート１６は体表面の凹凸形状に適合した状態で体表面に装着される。従って、各圧電シート１６から、体表面の変位を正確に表した脈波が検出される。また、その複数枚の圧電シート１６を結合させたような一枚の大きな圧電シートでは、広い範囲の変位の総量を表す脈波が検出されるため、目的の信号源の脈波以外の変位が含まれ易いが、上述の圧脈波センサ１０によれば、帯状とされた複数の圧電シート１６がその幅方向に配列されているので、各圧電シート１６には、そのような一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも局所的な変位が検出される。従って、脈波の発生源の真上に位置する圧電シート１６には、一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも、目的の信号源からの脈波を正確に反映した脈波が検出される。
【００３５】
また、上述の圧脈波センサ１０の可撓性シート１８は伸縮性も有するので、可撓性シート１８が体表面の凹凸形状により適合させられ易くなることから、可撓性シート１８に固定され体表面に向かって押圧させられる圧電シート１６が、より体表面の凹凸形状に適合させられる。従って、圧電シート１６からより正確な脈波が検出される。
【００３６】
また、上述の圧脈波解析装置２２によれば、第１センサ部１２に備えられている複数の圧電シート１６のうち最も目的とする信号成分を多く含んでいる第１最大振幅脈波と、第２センサ部１４に備えられている複数の圧電シート１６のうち最も目的とする信号成分を多く含んでいる２最大振幅脈波とが合成されるので、目的とする脈波をより正確に表している脈波を得ることができる。
【００３７】
さらに、上述の圧脈波解析装置２２によれば、目的とする信号成分を最も多く含んでいる第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波から、ノイズ成分を最も高い割合で含んでいる第１ノイズ脈波または第２ノイズ脈波が差し引かれて、ノイズの少ない正確な脈波とされた後に、ノイズ除去後の第１最大振幅脈波と第２最大振幅脈波とが合成されるので、より一層目的とする脈波を正確に表している脈波を得ることができる。
【００３８】
次に、本発明を適用した他の圧脈波センサ４０を説明する。図６は、その圧脈波センサ４０の構成を説明する斜視図である。図６に示す圧脈波センサ４０は、平面形状が略正方形のセンサ部４２、そのセンサ部４２と略同じ平面形状を有する弾性基材４４および比較的硬質の基板４６が、その順に積層されて、それらセンサ部４２、弾性基材４４、基板４６間が接着されて一体化させられた構造を有している。
【００３９】
センサ部４２は、前述の圧脈波センサ１０の第１センサ部１２から可撓性シート１８を取り除いた構造を有する第１センサ部４８と、その第１センサ部４８と同一の構造を有し、第１センサ部４８を水平面内において９０度回転させた配置とされている第２センサ部５０とから構成されており、第１センサ部４８と第２センサ部５０とは互いに積層された状態で接着させられている。
【００４０】
第２センサ部５０の上面（第１センサ部４８側とは反対側の面）に積層されている弾性基材４４は、スポンジ、ゴム、ゲルなど弾性反発力を有する材料が用いられ、その厚みは、圧電シート１６の厚みよりも十分に厚くされている。一方、弾性基材４４の上面（第２センサ部５０とは反対側の面）に積層されている基板４６は、比較的弾性変形が少なくなるように、硬質樹脂などにより構成されるとともに、その厚みは圧電シート１６よりも十分に厚くされている。
【００４１】
図７は、上記圧脈波センサ４０が生体の所定部位の体表面上に装着された状態を示す図である。圧脈波センサ４０は、装着バンド５２により生体の所定部位に装着される。装着バンド５２により圧脈波センサ４０が装着されると、センサ部４２を構成する各圧電シート１６は、生体の体表面５４に向かって押圧させられ、その状態で動脈５６において発生して体表面に伝達される変位や生体組織内の圧力変化が各圧電シート１６から検出される。
【００４２】
この圧脈波センサ４０では、複数の圧電シート１６は可撓性であり、また、圧脈波センサ４０が体表面５４に向かって押圧させられている状態では、各圧電シート１６は弾性基材４４の弾性回復力によって体表面方向に押圧されるので、各圧電シート１６は体表面の凹凸形状に適合させられる。従って、各圧電シート１６から、体表面の変位や生体組織内の圧力変化を正確に表した脈波が検出される。また、その複数枚の圧電シート１６を結合させたような一枚の大きな圧電シートでは、広い範囲の変位の総量を表す脈波が検出されるため、目的の信号源の脈波以外の変位が含まれやすいが、この圧脈波センサ４０では、帯状とされた複数の圧電シート１６がその幅方向に配列されているので、各圧電シート１６には、そのような一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも局所的な変位が検出され、脈波の発生源（動脈５６）の真上に位置する圧電シート１６には、一枚の大きな圧電シートにより検出される脈波よりも、目的の動脈５６からの脈波を正確に反映した脈波が検出される。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４４】
たとえば、前述の圧電シート１６は、幅方向側面に一対の電極２０が設けられていたが、上面および下面に一対の電極２０が設けられていてもよい。
【００４５】
また、前述した図５のフローチャートでは、Ｓ４およびＳ７で決定した第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波から、第１または第２ノイズ脈波を引くことによりノイズ成分を除去した後に、両脈波を合成していてが、診断においてノイズ成分が問題とならない場合には、Ｓ４およびＳ７で決定した第１最大振幅脈波および第２最大振幅脈波を直接合成してもよい。
【００４６】
また、前述した図５のフローチャートでは、第１または第２最大振幅脈波からノイズ成分を除去するための第１または第２ノイズ脈波は、第１または第２最大振幅脈波を検出した圧電シート１６から最も遠い圧電シート１６により検出された脈波としていたが、ノイズ成分は各圧電シート１６により検出される脈波に一様に含まれていると考えられるので、他の圧電シート１６により検出される脈波がノイズ脈波として最大振幅脈波から差し引かれてもよい。
【００４７】
また、前述の圧脈波センサ１０では、第１センサ部１２の可撓性シート１８の上面と第２センサ部１４の圧電シート１６の下面とは接着させられていたが、接着せずに摩擦係数の少ないシートを介在させてもよい。このようにすると、第１センサ部１２と第２センサ部１４との間の摩擦により生じるノイズが少なくなるので、各圧電シート１６により検出される脈波に含まれるノイズが少なくなる。
【００４８】
なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲においてその他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された圧脈波センサの構成を説明する斜視図である。
【図２】図１の圧電シートに備えられている圧電シートの斜視図である。
【図３】圧脈波センサにより検出される脈波の一例を示す図であり、(a)は第２センサ部に備えられている各圧電シートにより検出される脈波であり、(b)は第１センサ部に備えられている各圧電シートにより検出される脈波を示す。
【図４】圧脈波センサを備えた圧脈波解析装置の構成を説明するブロック図である。
【図５】図４のＣＰＵの制御機能の要部を説明するフローチャートである。
【図６】図１とは別の圧脈波センサの構成を説明する斜視図である。
【図７】図６の圧脈波センサが生体の所定部位に装着された状態を示す図である。
【符号の説明】
１０：圧脈波センサ
１２：第１センサ部
１４：第２センサ部
１６：圧電シート
１８：可撓性シート
２２：圧脈波解析装置
４０：圧脈波センサ
４４：弾性基材
４８：第１センサ部
５０：第２センサ部
Claims (6)
- 圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するために該生体の体表面に装着させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数枚配列された状態で、可撓性シートに一体的に固定されていることを特徴とする圧脈波センサ。
- 前記可撓性シートが伸縮性も有することを特徴とする請求項１に記載の圧脈波センサ。
- 圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するために該生体の体表面に向かって押圧させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数枚配列された状態で、弾性基材に一体的に固定されていることを特徴とする圧脈波センサ。
- 請求項１乃至３に記載の圧脈波センサと、
該圧脈波センサに備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、該最大振幅を有する脈波から他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くノイズ除去手段と
を含むことを特徴とする圧脈波解析装置。 - 圧電性樹脂からなり、生体からの脈波を検出するために該生体の体表面に装着させられる帯状の可撓性圧電シートが、その幅方向に複数配列された第１センサ部と、該第１センサ部と同様の構造を有して該第１センサ部に積層される第２センサ部とを備え、該２つのセンサ部に備えられている圧電シートの配列方向が互いに直交させられている圧脈波センサと、
前記第１センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波と、前記第２センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波とを合成する脈波合成手段と
を含むことを特徴とする圧脈波解析装置。 - 請求項５に記載の圧脈波解析装置であって、
前記第１センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、該最大振幅を有する脈波から第１センサ部の他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くとともに、前記第２センサ部に備えられた複数の圧電シートによりそれぞれ検出される脈波のうち最大振幅を有する脈波からノイズを除去するために、該最大振幅を有する脈波から第２センサ部の他の圧電シートにより検出された脈波を差し引くノイズ除去手段を更に備え、
前記脈波合成手段により合成される脈波は、該ノイズ除去手段によりノイズが除去された後の脈波であることを特徴とする圧脈波解析装置。
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