生体情報測定用プローブ
【課題】被検者の手指の太さにかかわらず、長時間にわたって、正確に生体情報を測定することができるとともに、装着時の被検者の不快感、苦痛を低減することができるプローブを提供する。
【解決手段】一対のハウジング１、２と、一対のハウジング１、２の先端部分１１、２１が接近離反するようにハウジング１、２同士を連結する連結部３とを備え、作動時にハウジング１、２の先端部分１１、２１の離反を抑制し、非作動時にはハウジング１、２の動きを規制しない開き量調整機構５が備えられている生体情報測定用プローブＡ。
【解決手段】一対のハウジング１、２と、一対のハウジング１、２の先端部分１１、２１が接近離反するようにハウジング１、２同士を連結する連結部３とを備え、作動時にハウジング１、２の先端部分１１、２１の離反を抑制し、非作動時にはハウジング１、２の動きを規制しない開き量調整機構５が備えられている生体情報測定用プローブＡ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
手指に装着され、血中酸素飽和度、脈拍等の生体情報の測定に用いられるプローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脈拍や血中酸素飽和度等の生体情報を測定することで、被検者の身体の状態を客観的に観察することが可能である。この生体情報の測定において、人体の手指に装着されるプローブを備えた光電脈波計やパルスオキシメータ等の光電脈波測定装置が用いられている。例えば、前記パルスオキシメータは、まず、被検者の手指に装着された前記プローブから異なる２波長の光（赤色光と赤外光）を投光し、生体（手指）を経由した光の光量変化を検出する。そして、検出された光量変化より得られる２波長脈波波形に基づいて、血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）を求めるものである。
【０００３】
前記光電脈波測定装置は血中酸素飽和度及び（又は）脈拍を測定するときに、血液を採取する必要がないので被検者の身体への侵襲が非常に少なく、長時間の継続した（連続した）測定が可能である。このことにより、慢性の呼吸器疾患患者の病状の診断、患者の呼吸状態の日常的な把握といった短時間の測定以外にも、重症患者の呼吸状態の急変の監視、手術中の患者の状態（呼吸、血中酸素飽和度）の監視のような長時間測定にも用いられる。また、最近では、装置が小型化され、日常生活や運動中ような長時間の装着でも邪魔になりにくいことから、睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ）患者の血中酸素飽和度の測定（およそ８時間以上連続して測定が必要）や、スポーツトレーニング時の血中酸素飽和度の測定等にも用いられている。
【０００４】
従来の手指に装着するプローブとして、例えば、特開平１１−１８８０１９号公報や特開平７−２３６６２５号公報に記載されているプローブがある。特開平１１−１８８０１９号公報に記載のプローブは、対向して配置された一対のハウジングと、一対のつまみ部と、前記一対のつまみ部を離間させる方向に付勢するばねとを備えており、前記一対のつまみ部が相互に接近すると前記一対のハウジングは離間し、逆に前記一対のつまみ部が相互に離間すると前記一対のハウジングが接近するように構成されている。この構成のプローブを用いることで、前記一対のハウジングの一方に備えられている発光素子と、他方に備えられている受光素子との光軸が指の太さに関係なく一定となる。
【０００５】
また、特開平７−２３６６２５号公報に記載のプローブは、一対のアームと、前記一対のアームを連結する弾発性のある湾曲部材を備えている。そして、前記一対のアームは、被測定部位の接触する軟質部材と、その外側に設けられた硬質部材とを備えている。この構成によると、前記軟質部材が被検者の指と接触し、前記軟質部材が変形することで前記指への接触圧が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１８８０１９号公報
【特許文献２】特開平７−２３６６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特開平１１−１８８０１９号公報に記載のプローブでは、被検者の手指の太さによってばねの変位が大きく変わる。この場合、細い手指に装着したときに不快感、苦痛のない締め付け力となるようにばねを調整すると、太い手指に装着したときの締め付け力が高くなり、被検者に不快感、苦痛を与えてしまう。逆に、太い手指に装着したときに適切な締め付け力となるようにばねを調整すると、細い手指に装着したときの締め付け力が不足し、前記プローブが不安定になり、正確な測定ができなくなる。
【０００８】
特開平７−２３６６２５号公報に記載のプローブでは、軟質部材の取り付けによって前記プローブは大きく、重くなり、それだけ、被検者の負担が大きくなる。例えば、大人と子供のように、手指の大きさに大きな差があると、前記軟質部材による接触圧の調整能力だけでは不十分となり、手指を必要以上に締め付け、被検者に不快感、苦痛を与えてしまったり、取り付けが不安定で、正確な測定ができなかったり等の不具合が生じる場合がある。
【０００９】
そこで本発明は、装着される手指の太さにかかわらず、長時間にわたって、正確に生体情報を測定することができるとともに、被検者が装着されている手指に不快感、苦痛を低減することができるプローブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明は、一対のハウジングと、前記一対のハウジングの先端部分が接近離反するように前記一対のハウジング同士を連結する連結部とを備え、生体情報を測定するプローブであって、作動時に前記一対のハウジングの手指を挟持する部分の離反を抑制し、非作動時には前記一対のハウジングの動きを規制しない開き量調整機構が備えられている。
【００１１】
この構成によると、前記開き量調整機構が備えられていることで、装着時に手指を挟持するときの接触圧力を調整することができ、手指の太さが変化しても、手指の太さに合わせて一定の接触圧力で手指に装着することが可能である。
【００１２】
これにより、手指の太さにかかわらず、長期間連続して正確に、被験者が感じる不快感、苦痛を低減して生体情報を測定することができる生体情報測定用プローブを提供することが可能である。
【００１３】
上記構成において、前記一対のハウジングはそれぞれ前記連結部を中心に回転可能であり、前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転方向を規制するものであってもよい。
【００１４】
上記構成において、前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転中心軸を曲率の中心とする凸曲面を有し、曲面の外周部に周方向に配列されたラチェット歯を備えた一方のハウジングに固定されたラチェットと、他方のハウジングに回動可能に支持され、前記ラチェット歯にもたれかかりラチェットリングの逆回転を抑制する逆止片とを備えているものを挙げることができる。
【００１５】
上記構成において、前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転中心軸を曲率の中心とする凹曲面を有し、曲面の外周部に周方向に配列されたラチェット歯を備えた一方のハウジングに固定されたラチェットと、他方のハウジングに回動可能に支持され、前記ラチェット歯にもたれかかりラチェットリングの逆回転を抑制する逆止片と、前記逆止片を摺動可能に支持する支持枠と、前記逆止片の前記ラチェット歯と係合する部分を前記ラチェットに向けて付勢するばねとを備えている物を挙げることができる。
【００１６】
上記構成において、前記開き量調整機構は一方のハウジングに配置された回転軸と、前記回転軸に固定されたシャフトと、他方のハウジングに固定され、前記シャフトの外側に遊嵌された円筒状の外輪と、前記外輪の内周面に形成され、周方向に向かって前記シャフトとの距離が狭くなるカムに配置されたローラと、前記ローラを付勢するばねとを備えており、前記回転軸は前記一方のハウジングに対し、固定された状態と、回動可能な状態とを選択することができる回転阻止機構を備えているものであってもよい。
【００１７】
上記構成において、前記一対のハウジングの先端部分が開くように前記一対のハウジングに力を付勢するばねを備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、装着される手指の太さにかかわらず、長時間にわたって、正確に生体情報を測定することができるとともに、被検者が装着されている手指に不快感、苦痛を低減することができるプローブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかるプローブを手指に装着した状態の斜視図である。
【図２】図１に示すプローブの断面図である。
【図３】手指に装着する前のプローブの断面図である。
【図４】閉じている途中のプローブの断面図である。
【図５】手指に装着されたプローブの断面図である。
【図６】本発明にかかるプローブの他の例の断面図である。
【図７】本発明にかかるプローブのさらに他の例の開き量調整機構の周囲を拡大した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかるプローブを手指に装着した状態の斜視図であり、図２は図１に示すプローブの断面図である。本発明にかかるプローブＡは、ケーブルＣａで測定装置に接続されおり、被検者の手指に装着し血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）及び脈拍を測定するパルスオキシメータ用のプローブである。
【００２１】
図１に示すように、プローブＡは、手指の甲側に配置される上側ハウジング１と、手指の掌側に配置される下側ハウジング２と、上側ハウジング１と下側ハウジング２とを連結する連結部３と、一方の端部を上側ハウジング１に他方の端部を下側ハウジング２に支持されたばね４と、プローブＡの開き量を調整するための開き量調整機構５とを備えている。
【００２２】
上側ハウジング１は手指の甲側と接触する上側ホールド部１１を備えている。また、下側ハウジング２は手指の掌側と接触する下側ホールド部２１を備えている。上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とは手指を押圧する部材である。上側ホールド部１１又は下側ホールド部２１は手指に密着するものが好ましく、発泡ウレタン樹脂や、ゲル状の樹脂のように手指の形状にあわせて変形可能な柔軟性を有する材料を採用することができる。
【００２３】
上側ホールド部材１１には、手指に対して、測定に必要な波長の光（パルスオキシメータの場合、約６６０ｎｍ：赤色光、約８８０ｎｍ：赤外光の異なる２波長）を出射できる発光部１２を備えられている。発光部１２としては、ＬＥＤが用いられているが、それに限定されるものではなく、所定波長の光を出射することができる光源（例えば、放電管、レーザ光源等）を広く採用することが可能である。また、下側ホールド部２１には、発光部１２より出射され手指を透過した光を受光し、その光量を電気信号に変換する受光部２２が備えられている。受光部２２は、シリコンフォトダイオードである。しかしながら、これに限定されるものではなく、発光部１２より出射され、手指を透過した光を電気信号に変換することができる素子を広く採用することができる。
【００２４】
連結部３は、上側ハウジング１の中間部に形成された上側連結部３１と、下側ハウジング２の中間部に形成された下側連結部３２とを有している。上側連結部３１と下側連結部３２とは重なるように配置され、それぞれ、下側ハウジング２及び上側ハウジング１に摺動可能に支持されている。上側ハウジング１及び下側ハウジング２は連結部３を中心に可動範囲内で自在に回動することで、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが接近又は離反する。なお、上側連結部３１又は下側連結部３２は回動中心がずれないように、軸が挿通されていてもよい。また、上側ハウジング１及び下側ハウジング２は連結部３を挟んで上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１が備えられているのと反対側の端部を接近／離反させることで、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とを離反／接近させることができる。
【００２５】
ばね４は、ねじれることで反発力が発揮されるねじりコイルばねである。ばね４はコイル部４１と、そのコイルの両端部より接線方向に突出した支持部４２とを備えている。ばね４は、連結部３に配置されるものであり、コイル部４１の中心が、上側ハウジング１及び下側ハウジング２が回動するときの回動中心と重なるように配置されている。片方の支持部４２は上側ハウジング１に取り付けられ、もう一方の支持部４２は下側ハウジング２に取り付けられている。
【００２６】
ばね４は予め反発力が発生するようにねじられた状態でプローブＡに取り付けられるものであり、ばね４が取り付けられることで、上側ハウジング１及び下側ハウジング２は、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１が離れる方向に付勢されている。なお、プローブＡは手指に装着されていない状態（初期状態）において、最も開いた状態（上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが最も離れた状態）となっている。
【００２７】
開き量調整機構５は、上側ハウジング１と下側ハウジング２の連結部３を支点とする回動量を調整し、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１の距離を調整するものである。開き量調整機構５は、中心軸が下側ハウジング２の回動中心と重なるように下側ハウジング２に固定されたラチェットリング５１と、上側ハウジング１に回動可能に支持された逆止片５２とを備えている。上側ハウジング１と下側ハウジング２とが回動するとき、ラチェットリング５１と係止片５２とは互いに逆方向に回転するように配置されている。
【００２８】
ラチェットリング５１の外周には一方の傾斜がゆるいのこ歯状のラチェット歯５１１が周方向に等間隔で配列されている。そして、逆止片５２は上側ハウジング１に回動可能に支持されており、先端部がラチェット歯５１１にもたれ掛かるように配置されている。開き量調整機構５において、逆止片５２がラチェット歯５１１を乗り越える方向の回転が正転（図中矢印ａ１）である。開き量調整機構５が逆転（図中矢印ｂ１）しようとすると逆止片５２がラチェット歯５１１にかみこみ、逆転は阻止される（開き量調整機構５の逆転防止機能が作動している）。なお、図２に示すプローブＡでは図示を省略しているが、実際の逆止片５２には、先端がラチェットリング５１と接触するように付勢する付勢部材（例えば、ばね）が備えられている。なお、逆止片５２は複数個設けられていてもよい。
【００２９】
プローブＡにおいて、プローブＡが閉じられるとき、開き量調整機構５が正転するように配置されている。プローブＡが閉じられるとき、開き量調整機構５が正転し、逆止片５２はラチェット歯５１１を乗り越え、上側ハウジング１及び下側ハウジング２はプローブＡが閉じる方向に円滑に回動する。
【００３０】
逆に、プローブＡが開くよう上側ハウジング１及び下側ハウジング２に力が付勢された場合、開き量調整機構５は逆転しようとする。開き量調整機構５が逆転しようとすると、逆止片５２がラチェット歯５１１にかみこみ、逆転は阻止される。これにより、プローブＡは開く方向には移動しない。
【００３１】
開き量調整機構５において、逆止片５２は、先端をラチェットリング５１からはなれる方向に回動操作するための操作部５２１を備えている。逆止片５２の先端がラチェットリング５１のラチェット歯５１１から離れることで、ラチェットリング５１と逆止片５２とはフリーな状態になる。これにより、開き量調整機構５は正転だけでなく、逆転も可能となる（開き量調整機構５の逆転防止機能が解除されている）。
【００３２】
逆止片５２の操作部５２１が操作され開き量調整機構５の回動がフリーとなると、上側ハウジング１及び下側ハウジング２はばね４の力量によって、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが開く方向に回動することができる。
【００３３】
以上のことより、開き量調整機構５の逆回転防止機能が作動中のとき、プローブＡは閉じることのみ可能であり、逆回転防止機能が解除されているときは、プローブＡは開閉いずれも可能である。
【００３４】
プローブＡの動作について図面を参照して説明する。図３は手指に装着する前のプローブの断面図であり、図４は閉じている途中のプローブの断面図であり、図５は手指に装着されたプローブの断面図である。図３に示すように、プローブＡは連結部３を支点として上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが離れるように、上側ハウジング１及び下側ハウジング２にばね４の力量が作用している。すなわち、プローブＡは開かれた状態となっている。逆止片５２の先端はラチェットリング５１に向けて付勢されている。これにより、開き量調整機構５の逆回転防止機能は作動しており、プローブＡは閉じることのみ可能である。
【００３５】
まず、開いた状態のプローブＡの下側ホールド部２１に手指を載置する。このとき、掌側を下側ホールド部２１と接触させ、甲側を上側ホールド部１１と対向させるように手指がプローブＡに配置する。そして、上側ホールド部１１を手指の甲側に接触させるように上側ハウジング１を連結部３を支点に回転させる。
【００３６】
プローブＡにおいて、プローブＡが閉じられるとき、開き量調整機構５は正転し、逆止片５２とラチェットリング５１とは相対的に逆方向に円滑に回転する。これにより、上側ハウジング１が回動し、上側ホールド部１１は手指の甲側に接近する（図４参照）。
【００３７】
上側ハウジング１をさらに回動させることで上側ホールド部１１が手指の甲側と接触する。接触した後、上側ハウジング１を押えることで、上側ホールド部１１が手指を適度な押圧力で圧接される。上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１が変形し、手指に対して所定の接触圧力が作用する。このとき、上側ハウジング１及び下側ハウジング２には、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１の反発力による力が作用しているが、開き量調整機構５の逆転防止機能が作動中であり、プローブＡは開くことがなく、手指を挟持した状態に維持される（図５参照）。
【００３８】
手指への接触圧力によって、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１と手指との間に摩擦力が発生する。この摩擦力を所定の摩擦力よりも大きくすることで、プローブＡが手指よりずれるのを抑制することが可能である。また、プローブＡが装着された手指は一定の接触圧力よりも大きな接触圧力が作用すると、うっ血したり、筋肉が硬直したりして不快感、苦痛を感じるようになる。
【００３９】
上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１から手指に作用する接触圧力は、プローブＡがずれないようにする接触圧力よりも、不快感、苦痛を感じる接触圧力のほうが高い。そこで、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１とで手指に作用する接触圧力を、プローブＡがずれるのを抑制できる接触圧力と、不快感、苦痛を感じる接触圧力の間となるように調整する。このように接触圧力を調整して取り付けることで、長時間の測定にかかわらずプローブＡがずれにくく正確な測定を行うことができる。また、長時間の連続した装着においても被検者が手指に不快感、苦痛を感じにくい。
【００４０】
プローブＡは逆止片５２がラチェットリング５１のラチェット歯５１１を乗り越えるごとに、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離が縮む。よってラチェットリング５１のラチェット歯５１１が細かく、個数が多いほど、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離を細かく調整することができる。
【００４１】
プローブＡにおいて手指には、上側ホールド部１１が手指に接触してから接触圧力が作用する。よって、手指に作用する接触圧力にはばね４は関与しておらず上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１と手指との圧接で決定される。このことにより、プローブＡは手指の太さ（プローブＡの開き量）にかかわらず、同じ接触圧力で手指を挟持することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では上側ハウジング１と下側ハウジング２とに対して、連結部３を中心に上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離が開くように力を付勢するばね４を備えているが、開き量調整機構５の逆転防止機能が解除されたときに、手動で開くようにすれば、ばね４は備えられていなくてもよい。また、開き量調整機構５では、ラチェットリング５１が下側ハウジング２に固定され、逆止片５２が上側ハウジング１に支持されているが、これに限定されるものではなく、ラチェットリング５１と逆止片５２とが上側ハウジング１及び下側ハウジング２のそれぞれに分かれて取り付けられていればよい。
【００４３】
本発明にかかるプローブの他の例について図面を参照して説明する。図６は本発明にかかるプローブの他の例の断面図である。図６に示すプローブＢは、開き量調整機構の構成が異なる以外は図１〜図５に示すプローブＡと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。なお、実質上同じ部分についての詳細な説明は省略する。また、便宜上、プローブを開く方向に付勢するばねの図示は省略している。
【００４４】
プローブＢは、開き量調整機構６を備えている。開き量調整機構６は下側ハウジング２に形成されたラチェットリング６１と、上側ハウジング１に形成された支持枠６２と、支持枠６２に摺動可能に支持され、ラチェットリング６１と係合する逆止片６３と、逆止片６３をラチェットリング６１の向かって付勢するばね６４とを備えている。
【００４５】
図６に示すように、下側ハウジング２は連結部３を支点として回転するときの中心軸を中心とする断面円弧状の壁部２０を備えており、ラチェットリング６１は壁部２０の凹側に形成されている。ラチェットリング６１には三角形状の断面を有するラチェット歯６１１が周方向に配列されている。ラチェット歯６１１の一方の傾斜面は逆止片６３が容易に乗り越えられるゆるい傾斜であり、反対側の傾斜面は逆止片６３が乗り越えることができないきつい傾斜である。
【００４６】
支持枠６２は上側ハウジング１の回転中心に形成されている。支持枠６２は逆止片６３を摺動可能に支持しており、ラチェットリング６１と対向する部分より逆止片６３が突出できるように開口が形成されている。逆止片６３は先端部がラチェット歯６１１のゆるい傾斜面を乗り越えることができるように斜めに形成されたエッジ部６３１を備えている。また、エッジ部６３１の反対側はばね６４が係合されるばね係合部６３２を備えており、ばね係合部６３２のエッジ部６３１側の端部には、ばね６４を押えるばね留め部６３３が形成されている。
【００４７】
ばね６４は、コイルばねである。ばね６４は逆止片６３のばね係合部６３２に外嵌されており、ばね留め部６３３と接触している。ばね６４のばね留め部６３３と反対側の端部は支持枠６２の開口と反対側の壁面と接触している。ばね６４の力量によって逆止片６３は開口より外側に突出するように付勢されており、エッジ部６３１がラチェットリング６１のラチェット歯６１１に押し当てられる。
【００４８】
開き量調整機構６において、逆止片６３のエッジ部６３１がラチェット歯６１１を乗り越えるように回転しているときが正転状態である。開き量調整機構６が逆転しようとすると逆止片６３がラチェット歯６１１にかみこみ、逆転防止機能が作動して逆転は阻止される。また、逆止片６３をばね６４の力量に抗して摺動させることで、逆止片６３のエッジ部６３１がラチェット歯６１１から離間させる。これにより、ラチェットリング６１は逆止片６３に移動を制限されなくなり、開き量調整機構６の逆転防止機能は解除される。開き量調整機構６の逆転防止機能が解除されると、開き量調整機構６は正転、逆転いずれにも回転できるようになる。
【００４９】
プローブＢもプローブＡと同様、開き量調整機構６の逆転防止機能が作動中は閉じるのみ可能であり、逆転防止機能が解除されると開閉いずれも可能となる。プローブＢを手指に装着するときは開き量調整機構６の逆転防止機能を作動させた状態で手指に装着する。これにより、プローブＢは閉じる方向にのみ動き、閉じる方向にはばね４の力量が作用しないので、手指の太さ（プローブＢの開き量）にかかわらず、手指を一定の接触圧力で押圧することができる。また、プローブＢを手指から外す場合、逆止片６３を動かし、開き量調整機構６の逆転防止機能を解除することで、プローブＢは開閉可能となり、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１は手指から外れる。
【００５０】
なお、逆止片６３をばね６４に抗して摺動させたとき、摺動させた状態で固定する固定部材を備えていてもよく、固定することなく、操作者による操作の間のみ逆転防止機能を解除できるものであってもよい。
【００５１】
本発明にかかるプローブのさらに他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかるプローブのさらに他の例の開き量調整機構の周囲を拡大した拡大断面図である。図７に示すプローブＣは開き量調整機構７が異なる以外はプローブＡと同じ構成を有しているものであり、実質上同じ部分には、同じ符号が付してある。なお、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００５２】
図７に示すプローブＣに用いられている開き量調整機構７は、一方向回転クラッチと同じ構造を有している。すなわち、下側ハウジング２に備えられた回転軸７０と、回転軸７０に固定されたシャフト７１と、シャフト７１に外嵌された外輪７２と、シャフト７１と外輪７２との間に配置されたローラ７３と、ローラ７３をシャフト７１の周方向に押すばね７４とを備えている。
【００５３】
回転軸７０は下側ハウジング２に形成された円柱形状の孔に取り付けられ、回転を規制する回転規制機構を備えている。回転規制機構は、回転軸７０の端部に形成され回転軸７０の径方向に突出したキー７０１と、下側ハウジング２に形成された孔にキー７０１が挿入されるキー溝（不図示）が形成されている。回転軸７０のキー７０１がキー溝に嵌合しているとき、回転軸７０の回転はキーとキー溝の嵌合で妨げられ、下側ハウジング２に固定されている。回転軸７０を軸方向に摺動させ、キーをキー溝からずらすと、回転軸７０は回転可能な状態となる。
【００５４】
シャフト７１は中心に回転軸７０が貫通した円柱形状の部材である。シャフト７１と回転軸７０とは完全に固定されている。外輪７２はシャフト７１の外部に回動可能に遊嵌されている。外輪７２は内側に、周方向に沿ってシャフト７１との距離が狭くなるカム７２１を複数個備えている。カム７２１は一方から他方に向かって内側に近づくように曲面状に傾斜しており、最も広い部分は接線に対して直交する受け面を備えている。シャフト７１の外周面と接触するようにカム７２１の内部にローラ７３が配置されており、受け面とローラ７３との間にはばね７４が備えられている。ばね７４によってローラ７３はカム７２１のシャフト７１との距離が狭くなる方向に向かって押されている。
【００５５】
図７において、上側ハウジング１を上側ホールド部１１が下側ホールド部２１に接近するように回動されたとき、外輪７２はシャフト７１に対して矢印Ｃ１の方向に回転する。このとき、ローラ７３はカム７２１の広い方向に転がり移動する。ローラ７３はシャフト７１及び外輪７２に対してフリーな状態で回転し、上側ホールド部１１が下側ホールド部２１に近づくように上側ハウジング１が移動する。
【００５６】
上側ハウジング１を上側ホールド部１１が下側ホールド部２１から離れるように移動させると、外輪７２はシャフト７１に対して矢印Ｃ１と逆の方向に回転しようとする。このとき、ローラ７３は外輪７２によって、カム７２１の狭くなっている方向に押される。ローラ７３がカム７２１の狭い部分に押されると、カム７２１とシャフト７１との間にローラ７３が食い込み、外輪７２の回転を阻止する。これにより、上側ハウジング１は開き量調整機構７によって、上側ホールド部１１が下側ホールド部２１から離れる方向に移動するのが阻止される。
【００５７】
そして回転軸７０を軸方向に移動させると、回転軸７０のキー７０１が下側ハウジング２のキー溝（不図示）からはずれ、回転軸７０が回転可能となる。回転軸７０が回転自在となることで、上側ハウジング１及び下側ハウジング２とは回転軸７０を軸に、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが接近、離反するように移動する。
【００５８】
なお、上述では下側ハウジング２を固定し、上側ハウジング１を移動させる場合を例に説明しているが、上側ハウジング１を固定し、下側ハウジング２を移動させる場合でも、上側ハウジング１及び下側ハウジング２の両方を同時に移動させる場合でも、外輪７２はシャフト７１に対して上述しているのと同じ方向に移動するので、同じ効果を得ることができる。
【００５９】
また、開き量調整機構７では、ローラ７３がシャフト７１とカム７２１との間に食い込むことで逆回転を阻止するので、シャフト７１と外輪７２との位置にかかわらず逆回転を阻止することができる。そして、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離を連続して調整することができる。これにより、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離を微調整することができ、接触圧力も微調整することが可能である。
【００６０】
以上のことより、開き量調整機構７を備えたプローブＣを用いることで、手指の大きさにかかわらず、一定又は略一定の接触圧力で手指を挟持することができ、長時間の装着において、ずれにくく、不快感、苦痛を感じにくい。
【００６１】
上述の実施形態において、開き量調整機構として、ラチェット機構或いは一方向クラッチ機構を利用したものを例に挙げているが、これに限定されるものではなく、作動状態のときハウジングの回転を一方向に規制することができ、ハウジングの回転方向の規制を簡単に解除することができる機構を広く採用することが可能である。
【００６２】
上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明にかかるプローブは手指に装着し、長時間、継続して脈拍や血中酸素飽和度を測定する光電脈波測定装置の測定用プローブとして用いることが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ プローブ
１ 上側ハウジング
１１ 上側ホールド部
１２ 発光部
２ 下側ハウジング
２１ 下側ホールド部
２２ 受光部
３ 連結部
４ ばね
５ 開き量調整機構
５１ ラチェットリング
５１１ ラチェット歯
５２ 逆止片
【技術分野】
【０００１】
手指に装着され、血中酸素飽和度、脈拍等の生体情報の測定に用いられるプローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脈拍や血中酸素飽和度等の生体情報を測定することで、被検者の身体の状態を客観的に観察することが可能である。この生体情報の測定において、人体の手指に装着されるプローブを備えた光電脈波計やパルスオキシメータ等の光電脈波測定装置が用いられている。例えば、前記パルスオキシメータは、まず、被検者の手指に装着された前記プローブから異なる２波長の光（赤色光と赤外光）を投光し、生体（手指）を経由した光の光量変化を検出する。そして、検出された光量変化より得られる２波長脈波波形に基づいて、血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）を求めるものである。
【０００３】
前記光電脈波測定装置は血中酸素飽和度及び（又は）脈拍を測定するときに、血液を採取する必要がないので被検者の身体への侵襲が非常に少なく、長時間の継続した（連続した）測定が可能である。このことにより、慢性の呼吸器疾患患者の病状の診断、患者の呼吸状態の日常的な把握といった短時間の測定以外にも、重症患者の呼吸状態の急変の監視、手術中の患者の状態（呼吸、血中酸素飽和度）の監視のような長時間測定にも用いられる。また、最近では、装置が小型化され、日常生活や運動中ような長時間の装着でも邪魔になりにくいことから、睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ）患者の血中酸素飽和度の測定（およそ８時間以上連続して測定が必要）や、スポーツトレーニング時の血中酸素飽和度の測定等にも用いられている。
【０００４】
従来の手指に装着するプローブとして、例えば、特開平１１−１８８０１９号公報や特開平７−２３６６２５号公報に記載されているプローブがある。特開平１１−１８８０１９号公報に記載のプローブは、対向して配置された一対のハウジングと、一対のつまみ部と、前記一対のつまみ部を離間させる方向に付勢するばねとを備えており、前記一対のつまみ部が相互に接近すると前記一対のハウジングは離間し、逆に前記一対のつまみ部が相互に離間すると前記一対のハウジングが接近するように構成されている。この構成のプローブを用いることで、前記一対のハウジングの一方に備えられている発光素子と、他方に備えられている受光素子との光軸が指の太さに関係なく一定となる。
【０００５】
また、特開平７−２３６６２５号公報に記載のプローブは、一対のアームと、前記一対のアームを連結する弾発性のある湾曲部材を備えている。そして、前記一対のアームは、被測定部位の接触する軟質部材と、その外側に設けられた硬質部材とを備えている。この構成によると、前記軟質部材が被検者の指と接触し、前記軟質部材が変形することで前記指への接触圧が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１８８０１９号公報
【特許文献２】特開平７−２３６６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特開平１１−１８８０１９号公報に記載のプローブでは、被検者の手指の太さによってばねの変位が大きく変わる。この場合、細い手指に装着したときに不快感、苦痛のない締め付け力となるようにばねを調整すると、太い手指に装着したときの締め付け力が高くなり、被検者に不快感、苦痛を与えてしまう。逆に、太い手指に装着したときに適切な締め付け力となるようにばねを調整すると、細い手指に装着したときの締め付け力が不足し、前記プローブが不安定になり、正確な測定ができなくなる。
【０００８】
特開平７−２３６６２５号公報に記載のプローブでは、軟質部材の取り付けによって前記プローブは大きく、重くなり、それだけ、被検者の負担が大きくなる。例えば、大人と子供のように、手指の大きさに大きな差があると、前記軟質部材による接触圧の調整能力だけでは不十分となり、手指を必要以上に締め付け、被検者に不快感、苦痛を与えてしまったり、取り付けが不安定で、正確な測定ができなかったり等の不具合が生じる場合がある。
【０００９】
そこで本発明は、装着される手指の太さにかかわらず、長時間にわたって、正確に生体情報を測定することができるとともに、被検者が装着されている手指に不快感、苦痛を低減することができるプローブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明は、一対のハウジングと、前記一対のハウジングの先端部分が接近離反するように前記一対のハウジング同士を連結する連結部とを備え、生体情報を測定するプローブであって、作動時に前記一対のハウジングの手指を挟持する部分の離反を抑制し、非作動時には前記一対のハウジングの動きを規制しない開き量調整機構が備えられている。
【００１１】
この構成によると、前記開き量調整機構が備えられていることで、装着時に手指を挟持するときの接触圧力を調整することができ、手指の太さが変化しても、手指の太さに合わせて一定の接触圧力で手指に装着することが可能である。
【００１２】
これにより、手指の太さにかかわらず、長期間連続して正確に、被験者が感じる不快感、苦痛を低減して生体情報を測定することができる生体情報測定用プローブを提供することが可能である。
【００１３】
上記構成において、前記一対のハウジングはそれぞれ前記連結部を中心に回転可能であり、前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転方向を規制するものであってもよい。
【００１４】
上記構成において、前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転中心軸を曲率の中心とする凸曲面を有し、曲面の外周部に周方向に配列されたラチェット歯を備えた一方のハウジングに固定されたラチェットと、他方のハウジングに回動可能に支持され、前記ラチェット歯にもたれかかりラチェットリングの逆回転を抑制する逆止片とを備えているものを挙げることができる。
【００１５】
上記構成において、前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転中心軸を曲率の中心とする凹曲面を有し、曲面の外周部に周方向に配列されたラチェット歯を備えた一方のハウジングに固定されたラチェットと、他方のハウジングに回動可能に支持され、前記ラチェット歯にもたれかかりラチェットリングの逆回転を抑制する逆止片と、前記逆止片を摺動可能に支持する支持枠と、前記逆止片の前記ラチェット歯と係合する部分を前記ラチェットに向けて付勢するばねとを備えている物を挙げることができる。
【００１６】
上記構成において、前記開き量調整機構は一方のハウジングに配置された回転軸と、前記回転軸に固定されたシャフトと、他方のハウジングに固定され、前記シャフトの外側に遊嵌された円筒状の外輪と、前記外輪の内周面に形成され、周方向に向かって前記シャフトとの距離が狭くなるカムに配置されたローラと、前記ローラを付勢するばねとを備えており、前記回転軸は前記一方のハウジングに対し、固定された状態と、回動可能な状態とを選択することができる回転阻止機構を備えているものであってもよい。
【００１７】
上記構成において、前記一対のハウジングの先端部分が開くように前記一対のハウジングに力を付勢するばねを備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、装着される手指の太さにかかわらず、長時間にわたって、正確に生体情報を測定することができるとともに、被検者が装着されている手指に不快感、苦痛を低減することができるプローブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかるプローブを手指に装着した状態の斜視図である。
【図２】図１に示すプローブの断面図である。
【図３】手指に装着する前のプローブの断面図である。
【図４】閉じている途中のプローブの断面図である。
【図５】手指に装着されたプローブの断面図である。
【図６】本発明にかかるプローブの他の例の断面図である。
【図７】本発明にかかるプローブのさらに他の例の開き量調整機構の周囲を拡大した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかるプローブを手指に装着した状態の斜視図であり、図２は図１に示すプローブの断面図である。本発明にかかるプローブＡは、ケーブルＣａで測定装置に接続されおり、被検者の手指に装着し血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）及び脈拍を測定するパルスオキシメータ用のプローブである。
【００２１】
図１に示すように、プローブＡは、手指の甲側に配置される上側ハウジング１と、手指の掌側に配置される下側ハウジング２と、上側ハウジング１と下側ハウジング２とを連結する連結部３と、一方の端部を上側ハウジング１に他方の端部を下側ハウジング２に支持されたばね４と、プローブＡの開き量を調整するための開き量調整機構５とを備えている。
【００２２】
上側ハウジング１は手指の甲側と接触する上側ホールド部１１を備えている。また、下側ハウジング２は手指の掌側と接触する下側ホールド部２１を備えている。上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とは手指を押圧する部材である。上側ホールド部１１又は下側ホールド部２１は手指に密着するものが好ましく、発泡ウレタン樹脂や、ゲル状の樹脂のように手指の形状にあわせて変形可能な柔軟性を有する材料を採用することができる。
【００２３】
上側ホールド部材１１には、手指に対して、測定に必要な波長の光（パルスオキシメータの場合、約６６０ｎｍ：赤色光、約８８０ｎｍ：赤外光の異なる２波長）を出射できる発光部１２を備えられている。発光部１２としては、ＬＥＤが用いられているが、それに限定されるものではなく、所定波長の光を出射することができる光源（例えば、放電管、レーザ光源等）を広く採用することが可能である。また、下側ホールド部２１には、発光部１２より出射され手指を透過した光を受光し、その光量を電気信号に変換する受光部２２が備えられている。受光部２２は、シリコンフォトダイオードである。しかしながら、これに限定されるものではなく、発光部１２より出射され、手指を透過した光を電気信号に変換することができる素子を広く採用することができる。
【００２４】
連結部３は、上側ハウジング１の中間部に形成された上側連結部３１と、下側ハウジング２の中間部に形成された下側連結部３２とを有している。上側連結部３１と下側連結部３２とは重なるように配置され、それぞれ、下側ハウジング２及び上側ハウジング１に摺動可能に支持されている。上側ハウジング１及び下側ハウジング２は連結部３を中心に可動範囲内で自在に回動することで、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが接近又は離反する。なお、上側連結部３１又は下側連結部３２は回動中心がずれないように、軸が挿通されていてもよい。また、上側ハウジング１及び下側ハウジング２は連結部３を挟んで上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１が備えられているのと反対側の端部を接近／離反させることで、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とを離反／接近させることができる。
【００２５】
ばね４は、ねじれることで反発力が発揮されるねじりコイルばねである。ばね４はコイル部４１と、そのコイルの両端部より接線方向に突出した支持部４２とを備えている。ばね４は、連結部３に配置されるものであり、コイル部４１の中心が、上側ハウジング１及び下側ハウジング２が回動するときの回動中心と重なるように配置されている。片方の支持部４２は上側ハウジング１に取り付けられ、もう一方の支持部４２は下側ハウジング２に取り付けられている。
【００２６】
ばね４は予め反発力が発生するようにねじられた状態でプローブＡに取り付けられるものであり、ばね４が取り付けられることで、上側ハウジング１及び下側ハウジング２は、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１が離れる方向に付勢されている。なお、プローブＡは手指に装着されていない状態（初期状態）において、最も開いた状態（上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが最も離れた状態）となっている。
【００２７】
開き量調整機構５は、上側ハウジング１と下側ハウジング２の連結部３を支点とする回動量を調整し、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１の距離を調整するものである。開き量調整機構５は、中心軸が下側ハウジング２の回動中心と重なるように下側ハウジング２に固定されたラチェットリング５１と、上側ハウジング１に回動可能に支持された逆止片５２とを備えている。上側ハウジング１と下側ハウジング２とが回動するとき、ラチェットリング５１と係止片５２とは互いに逆方向に回転するように配置されている。
【００２８】
ラチェットリング５１の外周には一方の傾斜がゆるいのこ歯状のラチェット歯５１１が周方向に等間隔で配列されている。そして、逆止片５２は上側ハウジング１に回動可能に支持されており、先端部がラチェット歯５１１にもたれ掛かるように配置されている。開き量調整機構５において、逆止片５２がラチェット歯５１１を乗り越える方向の回転が正転（図中矢印ａ１）である。開き量調整機構５が逆転（図中矢印ｂ１）しようとすると逆止片５２がラチェット歯５１１にかみこみ、逆転は阻止される（開き量調整機構５の逆転防止機能が作動している）。なお、図２に示すプローブＡでは図示を省略しているが、実際の逆止片５２には、先端がラチェットリング５１と接触するように付勢する付勢部材（例えば、ばね）が備えられている。なお、逆止片５２は複数個設けられていてもよい。
【００２９】
プローブＡにおいて、プローブＡが閉じられるとき、開き量調整機構５が正転するように配置されている。プローブＡが閉じられるとき、開き量調整機構５が正転し、逆止片５２はラチェット歯５１１を乗り越え、上側ハウジング１及び下側ハウジング２はプローブＡが閉じる方向に円滑に回動する。
【００３０】
逆に、プローブＡが開くよう上側ハウジング１及び下側ハウジング２に力が付勢された場合、開き量調整機構５は逆転しようとする。開き量調整機構５が逆転しようとすると、逆止片５２がラチェット歯５１１にかみこみ、逆転は阻止される。これにより、プローブＡは開く方向には移動しない。
【００３１】
開き量調整機構５において、逆止片５２は、先端をラチェットリング５１からはなれる方向に回動操作するための操作部５２１を備えている。逆止片５２の先端がラチェットリング５１のラチェット歯５１１から離れることで、ラチェットリング５１と逆止片５２とはフリーな状態になる。これにより、開き量調整機構５は正転だけでなく、逆転も可能となる（開き量調整機構５の逆転防止機能が解除されている）。
【００３２】
逆止片５２の操作部５２１が操作され開き量調整機構５の回動がフリーとなると、上側ハウジング１及び下側ハウジング２はばね４の力量によって、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが開く方向に回動することができる。
【００３３】
以上のことより、開き量調整機構５の逆回転防止機能が作動中のとき、プローブＡは閉じることのみ可能であり、逆回転防止機能が解除されているときは、プローブＡは開閉いずれも可能である。
【００３４】
プローブＡの動作について図面を参照して説明する。図３は手指に装着する前のプローブの断面図であり、図４は閉じている途中のプローブの断面図であり、図５は手指に装着されたプローブの断面図である。図３に示すように、プローブＡは連結部３を支点として上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが離れるように、上側ハウジング１及び下側ハウジング２にばね４の力量が作用している。すなわち、プローブＡは開かれた状態となっている。逆止片５２の先端はラチェットリング５１に向けて付勢されている。これにより、開き量調整機構５の逆回転防止機能は作動しており、プローブＡは閉じることのみ可能である。
【００３５】
まず、開いた状態のプローブＡの下側ホールド部２１に手指を載置する。このとき、掌側を下側ホールド部２１と接触させ、甲側を上側ホールド部１１と対向させるように手指がプローブＡに配置する。そして、上側ホールド部１１を手指の甲側に接触させるように上側ハウジング１を連結部３を支点に回転させる。
【００３６】
プローブＡにおいて、プローブＡが閉じられるとき、開き量調整機構５は正転し、逆止片５２とラチェットリング５１とは相対的に逆方向に円滑に回転する。これにより、上側ハウジング１が回動し、上側ホールド部１１は手指の甲側に接近する（図４参照）。
【００３７】
上側ハウジング１をさらに回動させることで上側ホールド部１１が手指の甲側と接触する。接触した後、上側ハウジング１を押えることで、上側ホールド部１１が手指を適度な押圧力で圧接される。上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１が変形し、手指に対して所定の接触圧力が作用する。このとき、上側ハウジング１及び下側ハウジング２には、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１の反発力による力が作用しているが、開き量調整機構５の逆転防止機能が作動中であり、プローブＡは開くことがなく、手指を挟持した状態に維持される（図５参照）。
【００３８】
手指への接触圧力によって、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１と手指との間に摩擦力が発生する。この摩擦力を所定の摩擦力よりも大きくすることで、プローブＡが手指よりずれるのを抑制することが可能である。また、プローブＡが装着された手指は一定の接触圧力よりも大きな接触圧力が作用すると、うっ血したり、筋肉が硬直したりして不快感、苦痛を感じるようになる。
【００３９】
上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１から手指に作用する接触圧力は、プローブＡがずれないようにする接触圧力よりも、不快感、苦痛を感じる接触圧力のほうが高い。そこで、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１とで手指に作用する接触圧力を、プローブＡがずれるのを抑制できる接触圧力と、不快感、苦痛を感じる接触圧力の間となるように調整する。このように接触圧力を調整して取り付けることで、長時間の測定にかかわらずプローブＡがずれにくく正確な測定を行うことができる。また、長時間の連続した装着においても被検者が手指に不快感、苦痛を感じにくい。
【００４０】
プローブＡは逆止片５２がラチェットリング５１のラチェット歯５１１を乗り越えるごとに、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離が縮む。よってラチェットリング５１のラチェット歯５１１が細かく、個数が多いほど、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離を細かく調整することができる。
【００４１】
プローブＡにおいて手指には、上側ホールド部１１が手指に接触してから接触圧力が作用する。よって、手指に作用する接触圧力にはばね４は関与しておらず上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１と手指との圧接で決定される。このことにより、プローブＡは手指の太さ（プローブＡの開き量）にかかわらず、同じ接触圧力で手指を挟持することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では上側ハウジング１と下側ハウジング２とに対して、連結部３を中心に上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離が開くように力を付勢するばね４を備えているが、開き量調整機構５の逆転防止機能が解除されたときに、手動で開くようにすれば、ばね４は備えられていなくてもよい。また、開き量調整機構５では、ラチェットリング５１が下側ハウジング２に固定され、逆止片５２が上側ハウジング１に支持されているが、これに限定されるものではなく、ラチェットリング５１と逆止片５２とが上側ハウジング１及び下側ハウジング２のそれぞれに分かれて取り付けられていればよい。
【００４３】
本発明にかかるプローブの他の例について図面を参照して説明する。図６は本発明にかかるプローブの他の例の断面図である。図６に示すプローブＢは、開き量調整機構の構成が異なる以外は図１〜図５に示すプローブＡと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。なお、実質上同じ部分についての詳細な説明は省略する。また、便宜上、プローブを開く方向に付勢するばねの図示は省略している。
【００４４】
プローブＢは、開き量調整機構６を備えている。開き量調整機構６は下側ハウジング２に形成されたラチェットリング６１と、上側ハウジング１に形成された支持枠６２と、支持枠６２に摺動可能に支持され、ラチェットリング６１と係合する逆止片６３と、逆止片６３をラチェットリング６１の向かって付勢するばね６４とを備えている。
【００４５】
図６に示すように、下側ハウジング２は連結部３を支点として回転するときの中心軸を中心とする断面円弧状の壁部２０を備えており、ラチェットリング６１は壁部２０の凹側に形成されている。ラチェットリング６１には三角形状の断面を有するラチェット歯６１１が周方向に配列されている。ラチェット歯６１１の一方の傾斜面は逆止片６３が容易に乗り越えられるゆるい傾斜であり、反対側の傾斜面は逆止片６３が乗り越えることができないきつい傾斜である。
【００４６】
支持枠６２は上側ハウジング１の回転中心に形成されている。支持枠６２は逆止片６３を摺動可能に支持しており、ラチェットリング６１と対向する部分より逆止片６３が突出できるように開口が形成されている。逆止片６３は先端部がラチェット歯６１１のゆるい傾斜面を乗り越えることができるように斜めに形成されたエッジ部６３１を備えている。また、エッジ部６３１の反対側はばね６４が係合されるばね係合部６３２を備えており、ばね係合部６３２のエッジ部６３１側の端部には、ばね６４を押えるばね留め部６３３が形成されている。
【００４７】
ばね６４は、コイルばねである。ばね６４は逆止片６３のばね係合部６３２に外嵌されており、ばね留め部６３３と接触している。ばね６４のばね留め部６３３と反対側の端部は支持枠６２の開口と反対側の壁面と接触している。ばね６４の力量によって逆止片６３は開口より外側に突出するように付勢されており、エッジ部６３１がラチェットリング６１のラチェット歯６１１に押し当てられる。
【００４８】
開き量調整機構６において、逆止片６３のエッジ部６３１がラチェット歯６１１を乗り越えるように回転しているときが正転状態である。開き量調整機構６が逆転しようとすると逆止片６３がラチェット歯６１１にかみこみ、逆転防止機能が作動して逆転は阻止される。また、逆止片６３をばね６４の力量に抗して摺動させることで、逆止片６３のエッジ部６３１がラチェット歯６１１から離間させる。これにより、ラチェットリング６１は逆止片６３に移動を制限されなくなり、開き量調整機構６の逆転防止機能は解除される。開き量調整機構６の逆転防止機能が解除されると、開き量調整機構６は正転、逆転いずれにも回転できるようになる。
【００４９】
プローブＢもプローブＡと同様、開き量調整機構６の逆転防止機能が作動中は閉じるのみ可能であり、逆転防止機能が解除されると開閉いずれも可能となる。プローブＢを手指に装着するときは開き量調整機構６の逆転防止機能を作動させた状態で手指に装着する。これにより、プローブＢは閉じる方向にのみ動き、閉じる方向にはばね４の力量が作用しないので、手指の太さ（プローブＢの開き量）にかかわらず、手指を一定の接触圧力で押圧することができる。また、プローブＢを手指から外す場合、逆止片６３を動かし、開き量調整機構６の逆転防止機能を解除することで、プローブＢは開閉可能となり、上側ホールド部１１及び下側ホールド部２１は手指から外れる。
【００５０】
なお、逆止片６３をばね６４に抗して摺動させたとき、摺動させた状態で固定する固定部材を備えていてもよく、固定することなく、操作者による操作の間のみ逆転防止機能を解除できるものであってもよい。
【００５１】
本発明にかかるプローブのさらに他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかるプローブのさらに他の例の開き量調整機構の周囲を拡大した拡大断面図である。図７に示すプローブＣは開き量調整機構７が異なる以外はプローブＡと同じ構成を有しているものであり、実質上同じ部分には、同じ符号が付してある。なお、実質上同じ部分の詳細な説明は省略する。
【００５２】
図７に示すプローブＣに用いられている開き量調整機構７は、一方向回転クラッチと同じ構造を有している。すなわち、下側ハウジング２に備えられた回転軸７０と、回転軸７０に固定されたシャフト７１と、シャフト７１に外嵌された外輪７２と、シャフト７１と外輪７２との間に配置されたローラ７３と、ローラ７３をシャフト７１の周方向に押すばね７４とを備えている。
【００５３】
回転軸７０は下側ハウジング２に形成された円柱形状の孔に取り付けられ、回転を規制する回転規制機構を備えている。回転規制機構は、回転軸７０の端部に形成され回転軸７０の径方向に突出したキー７０１と、下側ハウジング２に形成された孔にキー７０１が挿入されるキー溝（不図示）が形成されている。回転軸７０のキー７０１がキー溝に嵌合しているとき、回転軸７０の回転はキーとキー溝の嵌合で妨げられ、下側ハウジング２に固定されている。回転軸７０を軸方向に摺動させ、キーをキー溝からずらすと、回転軸７０は回転可能な状態となる。
【００５４】
シャフト７１は中心に回転軸７０が貫通した円柱形状の部材である。シャフト７１と回転軸７０とは完全に固定されている。外輪７２はシャフト７１の外部に回動可能に遊嵌されている。外輪７２は内側に、周方向に沿ってシャフト７１との距離が狭くなるカム７２１を複数個備えている。カム７２１は一方から他方に向かって内側に近づくように曲面状に傾斜しており、最も広い部分は接線に対して直交する受け面を備えている。シャフト７１の外周面と接触するようにカム７２１の内部にローラ７３が配置されており、受け面とローラ７３との間にはばね７４が備えられている。ばね７４によってローラ７３はカム７２１のシャフト７１との距離が狭くなる方向に向かって押されている。
【００５５】
図７において、上側ハウジング１を上側ホールド部１１が下側ホールド部２１に接近するように回動されたとき、外輪７２はシャフト７１に対して矢印Ｃ１の方向に回転する。このとき、ローラ７３はカム７２１の広い方向に転がり移動する。ローラ７３はシャフト７１及び外輪７２に対してフリーな状態で回転し、上側ホールド部１１が下側ホールド部２１に近づくように上側ハウジング１が移動する。
【００５６】
上側ハウジング１を上側ホールド部１１が下側ホールド部２１から離れるように移動させると、外輪７２はシャフト７１に対して矢印Ｃ１と逆の方向に回転しようとする。このとき、ローラ７３は外輪７２によって、カム７２１の狭くなっている方向に押される。ローラ７３がカム７２１の狭い部分に押されると、カム７２１とシャフト７１との間にローラ７３が食い込み、外輪７２の回転を阻止する。これにより、上側ハウジング１は開き量調整機構７によって、上側ホールド部１１が下側ホールド部２１から離れる方向に移動するのが阻止される。
【００５７】
そして回転軸７０を軸方向に移動させると、回転軸７０のキー７０１が下側ハウジング２のキー溝（不図示）からはずれ、回転軸７０が回転可能となる。回転軸７０が回転自在となることで、上側ハウジング１及び下側ハウジング２とは回転軸７０を軸に、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１とが接近、離反するように移動する。
【００５８】
なお、上述では下側ハウジング２を固定し、上側ハウジング１を移動させる場合を例に説明しているが、上側ハウジング１を固定し、下側ハウジング２を移動させる場合でも、上側ハウジング１及び下側ハウジング２の両方を同時に移動させる場合でも、外輪７２はシャフト７１に対して上述しているのと同じ方向に移動するので、同じ効果を得ることができる。
【００５９】
また、開き量調整機構７では、ローラ７３がシャフト７１とカム７２１との間に食い込むことで逆回転を阻止するので、シャフト７１と外輪７２との位置にかかわらず逆回転を阻止することができる。そして、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離を連続して調整することができる。これにより、上側ホールド部１１と下側ホールド部２１との距離を微調整することができ、接触圧力も微調整することが可能である。
【００６０】
以上のことより、開き量調整機構７を備えたプローブＣを用いることで、手指の大きさにかかわらず、一定又は略一定の接触圧力で手指を挟持することができ、長時間の装着において、ずれにくく、不快感、苦痛を感じにくい。
【００６１】
上述の実施形態において、開き量調整機構として、ラチェット機構或いは一方向クラッチ機構を利用したものを例に挙げているが、これに限定されるものではなく、作動状態のときハウジングの回転を一方向に規制することができ、ハウジングの回転方向の規制を簡単に解除することができる機構を広く採用することが可能である。
【００６２】
上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明にかかるプローブは手指に装着し、長時間、継続して脈拍や血中酸素飽和度を測定する光電脈波測定装置の測定用プローブとして用いることが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ プローブ
１ 上側ハウジング
１１ 上側ホールド部
１２ 発光部
２ 下側ハウジング
２１ 下側ホールド部
２２ 受光部
３ 連結部
４ ばね
５ 開き量調整機構
５１ ラチェットリング
５１１ ラチェット歯
５２ 逆止片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のハウジングと、
前記一対のハウジングの先端部分が接近離反するように前記一対のハウジング同士を連結する連結部とを備え、生体情報を測定するプローブであって、
作動時に前記一対のハウジングの手指を挟持する部分の離反を抑制し、非作動時には前記一対のハウジングの動きを規制しない開き量調整機構が備えられていることを特徴とする生体情報測定用プローブ。
【請求項２】
前記一対のハウジングはそれぞれ前記連結部を中心に回転可能であり、
前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転方向を規制する請求項１に記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項３】
前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転中心軸を曲率の中心とする凸曲面を有し、曲面の外周部に周方向に配列されたラチェット歯を備えた一方のハウジングに固定されたラチェットと、他方のハウジングに回動可能に支持され、前記ラチェット歯にもたれかかりラチェットリングの逆回転を抑制する逆止片とを備えている請求項２に記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項４】
前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転中心軸を曲率の中心とする凹曲面を有し、曲面の外周部に周方向に配列されたラチェット歯を備えた一方のハウジングに固定されたラチェットと、
他方のハウジングに回動可能に支持され、前記ラチェット歯にもたれかかりラチェットリングの逆回転を抑制する逆止片と、
前記逆止片を摺動可能に支持する支持枠と、
前記逆止片の前記ラチェット歯と係合する部分を前記ラチェットに向けて付勢するばねとを備えている請求項２に記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項５】
前記開き量調整機構は一方のハウジングに配置された回転軸と、
前記回転軸に固定されたシャフトと、
他方のハウジングに固定され、前記シャフトの外側に遊嵌された円筒状の外輪と、
前記外輪の内周面に形成され、周方向に向かって前記シャフトとの距離が狭くなるカムに配置されたローラと、
前記ローラを付勢するばねとを備えており、
前記回転軸は前記一方のハウジングに対し、固定された状態と、回動可能な状態とを選択することができる回転阻止機構を備えている請求項２に記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項６】
前記一対のハウジングの先端部分が開くように前記一対のハウジングに力を付勢するばねを備えている請求項１から請求項５のいずれかに記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項１】
一対のハウジングと、
前記一対のハウジングの先端部分が接近離反するように前記一対のハウジング同士を連結する連結部とを備え、生体情報を測定するプローブであって、
作動時に前記一対のハウジングの手指を挟持する部分の離反を抑制し、非作動時には前記一対のハウジングの動きを規制しない開き量調整機構が備えられていることを特徴とする生体情報測定用プローブ。
【請求項２】
前記一対のハウジングはそれぞれ前記連結部を中心に回転可能であり、
前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転方向を規制する請求項１に記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項３】
前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転中心軸を曲率の中心とする凸曲面を有し、曲面の外周部に周方向に配列されたラチェット歯を備えた一方のハウジングに固定されたラチェットと、他方のハウジングに回動可能に支持され、前記ラチェット歯にもたれかかりラチェットリングの逆回転を抑制する逆止片とを備えている請求項２に記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項４】
前記開き量調整機構は前記一対のハウジングの回転中心軸を曲率の中心とする凹曲面を有し、曲面の外周部に周方向に配列されたラチェット歯を備えた一方のハウジングに固定されたラチェットと、
他方のハウジングに回動可能に支持され、前記ラチェット歯にもたれかかりラチェットリングの逆回転を抑制する逆止片と、
前記逆止片を摺動可能に支持する支持枠と、
前記逆止片の前記ラチェット歯と係合する部分を前記ラチェットに向けて付勢するばねとを備えている請求項２に記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項５】
前記開き量調整機構は一方のハウジングに配置された回転軸と、
前記回転軸に固定されたシャフトと、
他方のハウジングに固定され、前記シャフトの外側に遊嵌された円筒状の外輪と、
前記外輪の内周面に形成され、周方向に向かって前記シャフトとの距離が狭くなるカムに配置されたローラと、
前記ローラを付勢するばねとを備えており、
前記回転軸は前記一方のハウジングに対し、固定された状態と、回動可能な状態とを選択することができる回転阻止機構を備えている請求項２に記載の生体情報測定用プローブ。
【請求項６】
前記一対のハウジングの先端部分が開くように前記一対のハウジングに力を付勢するばねを備えている請求項１から請求項５のいずれかに記載の生体情報測定用プローブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２６４１１５（Ｐ２０１０−２６４１１５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１８８８５（Ｐ２００９−１１８８８５）
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（３０３０５０１６０）コニカミノルタセンシング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（３０３０５０１６０）コニカミノルタセンシング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
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