特許 7162382 生体情報推定用探触子及び生体情報推定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-20

(45)【発行日】2022-10-28

(54)【発明の名称】生体情報推定用探触子及び生体情報推定装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/08 20060101AFI20221021BHJP

【ＦＩ】

A61B8/08

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021549031

(86)(22)【出願日】2020-09-25

(86)【国際出願番号】 JP2020036218

(87)【国際公開番号】W WO2021060452

(87)【国際公開日】2021-04-01

【審査請求日】2022-03-23

(31)【優先権主張番号】P 2019173757

(32)【優先日】2019-09-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】515134863

【氏名又は名称】トリプル・ダブリュー・ジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】正森 良輔

(72)【発明者】

【氏名】上杉 悠気

(72)【発明者】

【氏名】村木 洋介

【審査官】下村 一石

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１８７７５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０２７５０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／１９９１８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平８－２４２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８２０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－４８２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ８／００－８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１底壁と、前記第１底壁よりも凹んだ位置に配置された第２底壁と、前記第１底壁と前記第２底壁とを連結する側壁とを有し、前記第２底壁及び前記側壁によって凹部が形成された筐体と、
前記凹部の内部に配置され、超音波の送信及び／又は超音波の反射波の受信を行う少なくとも１つのセンサと、
少なくとも１つの前記センサを被覆するバッキング材とを備え、
前記バッキング材は、前記第１底壁を超えない高さで形成されている生体情報推定用探触子。

【請求項2】

第１底壁と、前記第１底壁よりも凹んだ位置に配置された第２底壁と、前記第１底壁と前記第２底壁とを連結する側壁とを有し、前記第２底壁及び前記側壁によって凹部が形成された筐体と、
前記凹部の内部に配置され、超音波の送信及び／又は超音波の反射波の受信を行う少なくとも１つのセンサと、
少なくとも１つの前記センサを被覆するバッキング材とを備え、
前記少なくとも１つのセンサは、複数のセンサを含み、
前記生体情報推定用探触子を対象者の体表に装着した場合において、
前記複数のセンサは、上下方向に並設されている生体情報推定用探触子。

【請求項3】

前記バッキング材は、前記凹部を少なくとも部分的に埋めることによって、少なくとも１つの前記センサを被覆する、請求項１又は２に記載の生体情報推定用探触子。

【請求項4】

前記少なくとも１つのセンサは、超音波の送信を行う複数のセンサを含み、
前記超音波の送信を行う複数のセンサは、超音波の送信角度が互いに異なる、請求項１から３のいずれか一項に記載の生体情報推定用探触子。

【請求項5】

第１底壁と、前記第１底壁よりも凹んだ位置に配置された第２底壁と、前記第１底壁と前記第２底壁とを連結する側壁とを有し、前記第２底壁及び前記側壁によって凹部が形成された筐体と、
前記凹部の内部に配置され、超音波の送信及び／又は超音波の反射波の受信を行う少なくとも１つのセンサと、
少なくとも１つの前記センサを被覆するバッキング材とを備え、
前記筐体は、前記側壁の内表面から内側に突出した突出部を有する生体情報推定用探触子。

【請求項6】

前記少なくとも１つのセンサは、所定の並設方向に並設された複数のセンサを含み、
前記突出部は、前記側壁の内表面上を前記並設方向に延びている、請求項５に記載の生体情報推定用探触子。

【請求項7】

前記バッキング材の表面は、前記第２底壁に対して傾斜している、請求項１から６のいずれか一項に記載の生体情報推定用探触子。

【請求項8】

前記生体情報推定用探触子は、尿量推定用探触子、蠕動運動推定用探触子、便量推定用探触子、心拍検知用探触子、呼吸検知用探触子、肺機能検知用探触子、肝臓機能検知用探触子又は骨異常検知用探触子である、請求項１から７のいずれか一項に記載の生体情報推定用探触子。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載の生体情報推定用探触子と、
前記探触子と有線又は無線により接続される本体装置部と、を備える、生体情報推定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、生体情報推定用探触子及び生体情報推定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、超音波センサを搭載した探触子を身体の膀胱に対応する位置に当て、センサから得られる情報をもとに膀胱内の尿量を推定する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、体内に超音波を送信し、該超音波の反射波を検出するセンサと、上記センサにより検出される膀胱からの反射波の有無及び／又は大きさに基づいて膀胱の尿量を推定する推定部とを備える尿量推定装置が開示されている。特許文献２には、超音波振動子による複数のセンサからなり、各センサが膀胱形状を検出できるような配列と超音波出射角度に設定されたセンサ群を有する非侵襲尿量推定センサユニットが開示されている。特許文献３には、膀胱の実質部分を包含するように体の中に少なくとも１つの超音波ビームを送信するための１または２以上のトランスデューサと、膀胱からの超音波エコー信号を受信し、上記受信信号中の上記第１の周波数の高調波成分の大きさを決定する手段と、を備える、膀胱内の尿の体積を測定する装置が開示されている。

【0003】

また、超音波センサは、尿量以外の生体情報を推定する技術にも用いられている。例えば、特許文献４には、超音波センサを通じて収集された超音波測定情報に基づいて生体情報を推定する生体情報推定装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１６／１９９１８２号

【文献】特開２０１１－１８３１４２号公報

【文献】特開２００９－２７９４３５号公報

【文献】特開２０１９－７２４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

超音波の反射波を利用した生体情報推定技術は種々提案されているが、推定精度の更なる向上が求められている。このため、超音波の反射波を高精度で受信可能な技術が必要とされている。

【0006】

そこで、ここに開示された技術は、超音波の反射波を精度良く受信可能な生体情報推定用探触子を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち、ここに開示された生体情報推定用探触子は、第１底壁と、前記第１底壁よりも凹んだ位置に配置された第２底壁と、前記第１底壁と前記第２底壁とを連結する側壁とを有し、前記第２底壁及び前記側壁によって凹部が形成された筐体と、前記凹部の内部に配置され、超音波の送信及び／又は超音波の反射波の受信を行う少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つの前記センサを被覆するバッキング材とを備えている。

【0008】

また、ここに開示された生体情報推定装置は、前記生体情報推定用探触子と、前記探触子と有線又は無線により接続される本体装置部とを備えている。

【発明の効果】

【0009】

ここに開示された技術によれば、超音波の反射波を精度良く受信可能な生体情報推定用探触子を提供することが可能である。なお、ここに開示された技術の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】尿量推定用探触子１を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る筐体１１の内部を示す平面図である。

【図3】図２に示す筐体１１のＡ－Ａ線矢視方向断面図である。

【図4】第１実施形態に係る筐体１１の内部を示す斜視図である。

【図5】図２に示す筐体１１のＢ－Ｂ線矢視方向断面図である。

【図6】従来既知のバッキング材９１３の一例を示す断面図である。

【図7】第２実施形態に係る筐体２１の内部を示す平面図である。

【図8】図７に示す筐体２１のＡ－Ａ線矢視方向断面図である。

【図9】図７に示す筐体２１のＢ－Ｂ線矢視方向断面図である。

【図10】図９に示す筐体２１にバッキング材２１３を形成した状態を示す断面図である。

【図11】生体情報推定用探触子１と本体装置部５とを備える生体情報推定装置１０の構成を示すブロック図である。

【図12】実施例の結果を示す波形データである。

【図13】比較例の結果を示す波形データである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、ここに開示された技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、ここに開示された技術の代表的な実施形態を示したものであり、これによりここに開示された技術の範囲が狭く解釈されることはない。

【0012】

＜１．第１実施形態＞
第１実施形態に係る生体情報推定用探触子について説明する。当該探触子は、生体情報を推定するために用いられる。生体情報は、生体から得られる情報であれば特に限定されず、例えば、尿量、消化管の蠕動運動、便量、心拍、呼吸、肺機能（水のたまり具合）、肝臓機能、骨異常などが挙げられる。したがって、上記探触子は、尿量推定用探触子、蠕動運動推定用探触子、便量推定用探触子、心拍検知用探触子、呼吸検知用探触子、肺機能検知用探触子、肝臓機能検知用探触子又は骨異常検知用探触子でありうる。これらの中でも、尿量又は蠕動運動を推定する用途に好適であることから、本実施形態の生体情報推定用探触子は、好ましくは、尿量推定用探触子又は蠕動運動推定用探触子である。以下、本実施形態の探触子について、尿量推定用探触子を例に挙げて説明する。ただし、生体情報推定用探触子は尿量推定用探触子に限られるものではない。

【0013】

尿量推定用探触子は、超音波の送信及び当該超音波の反射波の受信を行うセンサを少なくとも１つ備えており、受信した反射波の情報に基づいて対象者の膀胱内の尿量を推定するために用いられる。対象者は、特に限定されないが、例えば、排尿障害もしくは尿失禁の患者、又は自力でトイレに行くことが困難な高齢者などである。尿量推定用探触子は、テープ及びベルトなどの固定手段により、対象者の腹部の皮膚上であって膀胱に対応する部分（例えば、下腹部）に固定される。尿量推定用探触子と腹部との間には、超音波の腹部への透過性を向上させるためのジェルなどが塗布されてもよい。

【0014】

（１）全体構成
尿量推定用探触子の全体構成について説明する。

【0015】

図１は、尿量推定用探触子１を示す斜視図である。図１に示すように、尿量推定用探触子１（以下、単に「探触子１」ともいう。）は、筐体１１と、蓋体１２と、を備える。

【0016】

筐体１１は、開口部を有する箱形の容器である。筐体１１の内部には、超音波の送信及び当該超音波の反射波の受信を行う少なくとも１つのセンサが配置されている。筐体１１の構成については後段で詳述する。

【0017】

蓋体１２は、筐体１１の開口部を覆うように筐体１１に組み合わせられている。蓋体１２は、探触子１と、後述する本体装置部と、を接続するために用いられるケーブルを挿入するための挿入口１２１を備えていてもよい。蓋体１２は、その表面に、探触子１を対象者の腹部に装着する際の探触子１の向きを示す矢印１２２を備えていてもよい。

【0018】

（２）筐体
筐体の構成について説明する。

【0019】

図２は、第１実施形態に係る筐体１１の内部を示す平面図である。図３は、図２に示す筐体１１のＡ－Ａ線矢視方向断面図である。

【0020】

図３に示すように、筐体１１は、底面部（以下、第２底壁という）１１１ａと側面部（以下、側壁という）１１１bとを有する凹部１１１と、側壁１１１ｂから外側に突き出して設けられた段差部（以下、第１底壁）１１２と、を備える。すなわち、筐体１１は、第１底壁１１２と、第１底壁１１２よりも凹んだ位置に配置された第２底壁１１１ａと、第１底壁１１２と第２底壁１１１ａとを連結する側壁１１１ｂとを有し、第２底壁１１１ａ及び側壁１１１ｂによって凹部１１１が形成されている。上述したセンサ１３は、筐体１１の凹部１１１の内部に配置されている。図３に示す第１底壁１１２、１１２は、それぞれ、筐体１１の左右方向に突き出して設けられている。ここで、筐体１１の左右方向とは、尿量推定用探触子が対象者の体表に装着されたときの左右方向を意味する。

【0021】

尿量推定用探触子を対象者の体表に装着した場合において、凹部１１１と第１底壁１１２の外側表面が、対象者の体表への接触面となる。接触面を平坦とせずに図３に示すような第１底壁１１２を備える形状とすることで、探触子の単位面積あたりの体表への力を高めることができる。これにより、筐体１１の体表への密着性を向上させることができる。

【0022】

（３）センサ
筐体の内部に配置されるセンサについて説明する。

【0023】

図４は、第１実施形態に係る筐体１１の内部を示す斜視図である。図２及び４に示すように、筐体１１の内部にセンサ１３が設けられている。センサ１３は、圧電素子を有しており、超音波の送信及び当該超音波の反射波の受信を行う。圧電素子は、駆動電圧に応じて振動し超音波を発生させる一方で、超音波を受信するとその振動に応じた電気信号を発生させる。

【0024】

センサ１３の形状は、特に限定されず、例えば円板状、矩形板状など任意の形状でありうる。

【0025】

センサ１３の数は、特に限定されず、少なくとも１つであればよく、複数であってもよい。図２及び４では、一例として、センサ１３が４つ配置された筐体１１を示している。詳細には、図２及び４では、第１センサ１３Ａ、第２センサ１３Ｂ、第３センサ１３Ｃ及び第４センサ１３Ｄが配置された筐体１１を示している。センサ１３の数が複数であると、対象者の生体情報をより広範囲で取得することが可能となる。尚、第１センサ１３Ａ、第２センサ１３Ｂ、第３センサ１３Ｃ及び第４センサ１４Ｄのそれぞれを区別しない場合には、単に「センサ１３」と称する。各センサ１３は、一の表面を第２底壁１１１ａの内表面と直接的に又は接着剤等を介して間接的に接触するようにして、第２底壁１１１ａ上に配置されている。

【0026】

複数のセンサ１３は、所定の並設方向に並設されている。例えば、複数のセンサ１３は、筐体１１の上下方向における異なる位置に配置されていることが好ましい。ここで、筐体１１の上下方向とは、尿量推定用探触子が対象者の体表に装着されたときの上下方向を意味する。つまり、上記複数のセンサ１３は、尿量推定用探触子を対象者の体表に装着した場合において、上下方向に並設されていることが好ましい。図２及び４に示す筐体１１においては、下から、第１センサ１３Ａ、第２センサ１３Ｂ、第３センサ１３Ｃ、第４センサ１３Ｄの順で配置されている。複数のセンサ１３をこのような配置とすることで、超音波の送信範囲を上下方向に拡大させ、対象者の生体情報を上下方向に広く取得することが可能となる。

【0027】

一般的に、膀胱は、蓄尿量の増加に伴って三次元に膨張し、特に上下方向に大きく膨張する。上述のように複数のセンサが上下方向に並設された構成は、上下方向に膨張する膀胱をより正確に検出するために好適である。上記構成により、膀胱内の尿量の推定精度を向上させることが可能である。

【0028】

上記複数のセンサ１３の超音波の送信角度は、全て同一でもよく、一部が同一でもよく、全てが互いに異なっていてもよい。対象者の生体情報をより広範囲に取得する観点からは、複数のセンサ１３は、超音波の送信角度が互いに異なることが好ましい。膀胱を検出する場合など、生体情報を上下方向に広く検出したい場合には、複数のセンサ１３は、上下方向における超音波の送信角度が互いに異なることが好ましい。

【0029】

（４）バッキング材
センサ１３を被覆するバッキング材について説明する。

【0030】

図５は、図２に示す筐体１１のＢ－Ｂ線矢視方向断面図である。図５に示すように、本実施形態の尿量推定用探触子は、筐体１１の内部に、センサ１３Ａ～１３Ｄを被覆するバッキング材１１３を備える。なお、上述した図２～４では、バッキング材の図示を省略している。

【0031】

本明細書において、「センサの表面を被覆するバッキング材」とは、センサの表面を全て覆い尽くすように設けられたバッキング材であることを意味する。

【0032】

バッキング材１１３は、センサ１３を完全に覆うように、凹部１１１を埋めている。この例では、バッキング材１１３は、凹部１１１のうち第２底壁１１ａから部分的に充填されている。センサ１３は、超音波の送信と超音波の反射波の受信とを担う。センサ１３は、超音波送信時に振動するが、余分な振動が大きいと超音波の受信精度が低下する場合がある。図５に示すバッキング材１１３は、センサ１３の余分な振動を抑えるために設けられている。これにより、超音波の反射波を精度良く受信することができる。

【0033】

図６は、従来既知のバッキング材９１３の一例を示す断面図である。図６に示すように、センサ９３の上部表面９３ａのみにバッキング材９１３を設ける構成は、従来既知である。上記構成においては、センサ９３の側部表面９３ｂ、９３ｂにバッキング材が設けられておらず、側面方向への振動を抑制することができない。このため、図６に示すセンサ９３は、超音波の反射波の受信精度が劣る場合がある。これに対して、本実施形態では、図５に示すように、センサ１３の上部表面だけではなく側部表面も覆い尽くすようにバッキング材１１３が設けられているため、従来よりも超音波の反射波の受信精度を向上させることが可能である。

【0034】

図５に示すバッキング材１１３の形成方法は、特に限定されないが、原料を筐体１１の内部に流し込みその後硬化させることにより形成されることが好ましい。

【0035】

従来既知の図６に示す構成において、センサ９３が複数存在する場合、バッキング材９１３をセンサ９３ごとに１つずつ形成する必要があるため、バッキング材９１３の形成に手間と時間がかかる。これに対して、図５に示すバッキング材１１３は、原料を流し込むことにより形成可能であるため、センサが複数存在する場合であっても容易に形成可能である。

【0036】

流し込んだ原料を硬化させることでバッキング材１１３を形成する場合、図５に示すように、バッキング材１１３の表面が筐体１１の第２底壁１１１ａに対して水平になるようにバッキング材１１３を形成することができる。

【0037】

バッキング材１１３を形成する際には、第１底壁１１２（図３参照）を高さの目安として、第１底壁１１２を超えないように原料を流し込んでもよい。つまり、バッキング材１１３は、第１底壁１１２を超えない高さで形成されていてもよい。これにより、バッキング材１１３の入れ過ぎを防止することができる。

【0038】

図５に示すバッキング材１１３は、センサ１３Ａ～１３Ｄの全ての表面を被覆するように形成されている。ここで、センサ１３の全ての表面とは、センサ１３の表面のうち外側に露出する（即ち、バッキング材１１３で被覆することが可能な）全ての表面を意味する。詳しくは、センサ１３の一の表面は、第２底壁１１１ａの内表面と接触している。そのため、センサ１３の、該一の表面を除く全ての表面をバッキング材１１３が被覆している。尚、バッキング材１１３は、全てのセンサ１３の表面を被覆しなくてもよく、少なくとも１つのセンサ１３の表面を被覆すればよい。バッキング材によって表面を被覆されないセンサは、被覆されたセンサと比較して出力が高くなる。このため、例えば、体格が大きい対象者向けの探触子の場合には、バッキング材によって被覆されないセンサを備える構成とし、高いセンサ出力を確保してもよい。

【0039】

バッキング材１１３の原料は、センサ１３の余分な振動を抑制可能であれば特に限定されない。筐体１１の内部に原料を流し込みその後硬化させることによりバッキング材１１３を形成する場合は、流し込み時は低粘度性を有し、硬化後は高密度且つ高硬度となる原料を用いることが好ましい。このような原料としては、例えば、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、二液混合型樹脂などが挙げられる。

【0040】

本実施形態では、前述のとおり、センサとして超音波の送信及び当該超音波の受信を行うセンサ（超音波送受信用センサ）を例示した。しかしながら、本実施形態で用いられるセンサはこれに限定されない。当該センサは、例えば、超音波の送信のみを行うセンサ（超音波送信用センサ）又は超音波の反射波の受信のみを行うセンサ（超音波受信用センサ）であってもよい。つまり、上記センサは、超音波送受信用センサ、超音波送信用センサ及び超音波受信用センサからなる群より選択される少なくとも１つでありうる。

【0041】

超音波の送信及び当該超音波の反射波の受信を１つのセンサが行う場合、筐体の凹部の内部には、少なくとも１つの超音波送受信用センサが配置されていればよい。超音波の送信と超音波の反射波の受信とを別々のセンサが行う場合、筐体１１の凹部の内部には、少なくとも１つの超音波送信用センサと、少なくとも１つの超音波受信用センサと、が配置されていればよい。

【0042】

すなわち、本実施形態の生体情報推定用探触子において、筐体の凹部の内部に配置された少なくとも１つのセンサは、超音波の送信及び当該超音波の反射波の受信を１つのセンサが行う場合においては超音波送受信用センサであり、超音波の送信と超音波の反射波の受信とを別々のセンサが行う場合においては超音波送信用センサ又は超音波受信用センサである。

【0043】

＜２．第２実施形態＞
第２実施形態に係る生体情報推定用探触子について説明する。

【0044】

図７は、第２実施形態に係る筐体２１の内部を示す平面図である。図８は、図７に示す筐体２１のＡ－Ａ線矢視方向断面図である。図９は、図７に示す筐体２１のＢ－Ｂ線矢視方向断面図である。第２実施形態は、筐体２１が、側壁２１１ｂの内表面上に内側に突出した突出部２１４を備える点で、第１実施形態と相違する。以下、図７～９を参照して第１実施形態と異なる点を中心に説明し、共通する点については一部説明を省略する。

【0045】

第２実施形態の筐体２１は、第２底壁２１１ａと側壁２１１ｂとを有する凹部２１１と、側壁２１１ｂから外側に突き出して設けられた第１底壁２１２、２１２と、を備える。すなわち、筐体２１は、第１底壁２１２と、第１底壁２１２よりも凹んだ位置に配置された第２底壁２１１ａと、第１底壁２１２と第２底壁２１１ａとを連結する側壁２１１ｂとを有し、第２底壁２１１ａ及び側壁２１１ｂによって凹部２１１が形成されている。筐体２１の凹部２１１の内部には、４つのセンサ１３Ａ～１３Ｄが上下方向に並設されている。

【0046】

筐体２１は、側壁２１１ｂの内表面上に、筐体２１の内側に突出した突出部２１４を備える。図９に示すように、突出部２１４は、第１センサ１３Ａ側すなわち筐体２１の下側が高く、第４センサ１３Ｄ側すなわち筐体２１の上側が低くなるように傾斜している。

【0047】

突出部２１４は、図７及び９に示すように、側壁２１１ｂの上下方向、即ち、複数のセンサ１３の並設方向に沿って設けられることが好ましい。これにより、凹部２１１の高さ方向（即ち、深さ方向）において突出部２１４を越えない範囲で且つ並設方向に並んだ複数のセンサ１３を被覆するようにバッキング材２１３を設けることが容易となる。また、突出部２１４は、図８に示すように、第１底壁２１２よりも低い位置、すなわち第１底壁２１２と第２底壁２１１ａとの間に設けられることが好ましい。これにより、凹部２１１の高さ方向においてバッキング材２１３を第１底壁２１２を越えない高さまで設けることが容易となる。

【0048】

図１０は、図９に示す筐体２１にバッキング材２１３を形成した状態を示す断面図である。図１０に示すバッキング材２１３は、センサ１３Ａ～１３Ｄの表面を被覆する点では第１実施形態のバッキング材１１３（図５参照）と同様である。しかしながら、バッキング材２１３は、第２底壁２１１ａから突出部２１４まで設けられている。それに加えて、バッキング材２１３の表面は第２底壁２１１ａに対して傾斜している。図１０に示すセンサ１３Ａ～１３Ｄのように複数のセンサの表面に高低差がある場合、バッキング材２１３の表面を第２底壁２１１ａに対して傾斜させることで、表面を水平、即ち、第２底壁２１１ａに対して略平行にする場合よりもバッキング材を減量できる。これにより、バッキング材のコスト削減、並びに、筐体２１の軽量化及び小型化を図ることが可能である。

【0049】

バッキング材２１３は、筐体２１の内部に突出部２１４の高さまで原料を流し込みその後硬化させることにより形成される。つまり、バッキング材２１３は、突出部２１４を超えない高さで形成されている。このように突出部２１４を備える構成とすることで、バッキング材２１３の原料を流し込む際の高さの目安を設けることができる。また、突出部２１４を備えることで、バッキング材２１３の原料を適量よりも多少入れ過ぎた場合であっても、突出部２１４に発生する表面張力により上記原料が溢れ出すのを防止することができる。また、突出部２１４を設けることによって、第２底壁２１１ａからのバッキング材２１３の高さを制限することによって、第１側壁２１２へのバッキング材２１３の流入を防止することができる。その結果、第１側壁２１２上にスペースを確保することができる。例えば、このスペースに、各センサ１３の配線及び各センサ１３を動作させるための基板等を配置することができる。

【0050】

なお、第１実施形態で説明したように、第２実施形態のバッキング材２１３も、全てのセンサ１３の表面を被覆しなくてもよく、少なくとも１つのセンサ１３の表面を被覆すればよい。バッキング材によって表面を被覆されないセンサは、被覆されたセンサと比較して出力が高くなる。このため、例えば、体格が大きい対象者向けの探触子の場合には、バッキング材によって被覆されないセンサを備える構成とし、高いセンサ出力を確保してもよい。

【0051】

なお、図９に示す突出部２１４は、第２底壁２１１ａに対して傾斜して設けられているが、突出部２１４の形状はこれに限定されない。例えば、突出部２１４は、第２底壁２１１ａに対して略平行に設けられてもよい。その場合、バッキング材２１３の表面が第２底壁２１１ａに対して略平行になり得る。

【0052】

＜３．第３実施形態＞
第３実施形態に係る生体情報推定装置について説明する。

【0053】

本実施形態の生体情報推定装置は、上記生体情報推定用探触子と、当該探触子と有線又は無線により接続される本体装置部と、を備える。

【0054】

図１１は、生体情報推定用探触子１と本体装置部５とを備える生体情報推定装置１０の構成を示すブロック図である。

【0055】

本実施形態に係る本体装置部５は、センサ１３（センサ１３Ａ～１３Ｄ）へ駆動電圧を出力する送信部５１と、センサ１３から電気信号を受信する受信部５２と、送信部５１及び受信部５２に接続されるセンサ１３を切り替えるスイッチ５３と、外部に種々の情報を報知するための報知部５４と、外部との通信を行う通信部５５と、各種データを記憶する記憶部５６と、本体装置部５の全体的な制御を行う制御部５７と、各種パラメータを格納するメモリ５８と、を有している。

【0056】

送信部５１は、センサ１３に駆動電圧を供給する。送信部５１は、パルス発生器５１ａと増幅部５１ｂとを有している。パルス発生器５１ａは、所定のパルス幅及び電圧値のパルス信号を発生させる。パルス発生器５１ａは、パルス幅、パルス数、及び周波数を変更可能に構成されていてもよい。増幅部５１ｂは、パルス発生器５１ａからのパルス信号を増幅し、駆動電圧としてセンサ１３へ出力する。

【0057】

受信部５２は、センサ１３からの電気信号を受信する。受信部５２は、増幅部５２ａと、検波部５２ｂと、Ａ／Ｄ変換部５２ｃとを有している。増幅部５２ａは、センサ１３からの受信信号を増幅して、検波部５２ｂへ出力する。検波部５２ｂは、増幅部５２ａから受け取った受信信号（例えば、振幅変調波）を、包絡線検波等の方法で復調し、処理後の信号をＡ／Ｄ変換部５２ｃへ出力する。Ａ／Ｄ変換部５２ｃは、検波部５２ｂからの受信信号をＡ／Ｄ変換して、制御部５７へ出力する。

【0058】

スイッチ５３は、センサ１３Ａ～１３Ｄの中から送信部５１及び受信部５２に接続されるセンサを選択する。

【0059】

報知部５４は、例えばバイブレータやＬＥＤランプ、アラーム等である。バイブレータの振動や、ＬＥＤランプの点灯態様、アラームの音等によって、対象者に種々の情報（例えば、膀胱に対する探触子の位置や、排尿タイミングの到来等）を報知する。

【0060】

通信部５５は、外部の通信装置と通信を行う。例えば、通信部５５は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格の通信を行う。

【0061】

記憶部５６は、受信部５２から受け取った受信信号を一時的に保存する。

【0062】

制御部５７は、１又は複数のプロセッサを有し、送信部５１、受信部５２、スイッチ５３、報知部５４、通信部５５を制御する。

【0063】

具体的には、制御部５７は、スイッチ５３を制御して、送信部５１及び受信部５２に接続されるセンサ１３を切り替える。制御部５７は、送信部５１を制御して、駆動電圧をセンサ１３へ出力させる。また、制御部５７は、受信部５２を制御して、センサ１３の受信信号をデジタル信号に変換させ、受信部５２からの受信信号に平均化処理等の信号処理を行う。さらに、制御部５７は、受信部５２からの受信信号に基づいて膀胱に対する探触子１の位置や、膀胱内の尿量、排尿タイミングの到来等を判定し、その解析結果に応じた処理を行う（例えば、報知部５４を作動させる）。また、制御部５７は、通信部５５を制御して、受信部５２からの受信信号に関する情報を外部に送信する。また、制御部５７は、通信部５５を介して外部からの信号を受信し、その信号に応じた処理を行う（例えば、報知部５４を作動させる）。

【0064】

メモリ５８は、超音波の周波数、出力、パルス数、ゲイン（増幅率）、待機時間等のパラメータを格納する。

【0065】

図１１では、探触子１と本体装置部５とが物理的に分離された構成例を示している。しかしながら、探触子１及び本体装置部５の構成はこれに限定されず、両者は一体的に構成されてもよい。

【0066】

以上の実施形態をまとめると、ここに開示された技術は、
底面部と側面部とを有する凹部と、前記側面部から外側に突き出して設けられた段差部と、を備える筐体と、
前記凹部の内部に配置され、超音波の送信及び／又は超音波の反射波の受信を行う少なくとも１つのセンサと、
少なくとも１つの前記センサの表面を被覆するバッキング材と、を備える、生体情報推定用探触子を提供する。

【0067】

前記バッキング材は、前記段差部の表面を超えない高さで形成されていてもよい。

【0068】

前記生体情報推定用探触子は、複数の前記センサを備え、前記探触子を対象者の体表に装着した場合において、前記複数のセンサは、上下方向に並設されていてもよい。

【0069】

前記生体情報推定用探触子は、超音波の送信を行うセンサを複数備える場合、前記超音波の送信を行うセンサは、超音波の送信角度が互いに異なっていてもよい。

【0070】

前記筐体は、前記側面部の内部表面上に、内側に突起した突起部を備えてもよい。

【0071】

前記バッキング材は、表面が前記底面部に対して傾斜していてもよい。

【0072】

前記生体情報推定用探触子は、尿量推定用探触子、蠕動運動推定用探触子、心拍検知用探触子、呼吸検知用探触子、肺機能検知用探触子、肝臓機能検知用探触子又は骨異常検知用探触子であってもよい。

【0073】

また、ここに開示された技術は、前記生体情報推定用探触子と、前記探触子と有線又は無線により接続される本体装置部と、を備える、生体情報推定装置を提供する。

【0074】

ここに開示された技術によれば、超音波の反射波を精度良く受信可能な生体情報推定用探触子を提供することが可能である。なお、ここに開示された技術の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

【実施例】

【0075】

以下、実施例に基づいてここに開示された技術について更に説明する。

【0076】

生体情報推定用探触子がバッキング材を備える場合と備えない場合とで、超音波の反射波の受信精度に与える影響を比較する試験を行った。実施例として第１実施形態の生体情報推定用探触子を用い、比較例としてバッキング材を備えない生体情報推定用探触子を用いて、超音波の反射波を受信した。実施例の結果を図１２に、比較例の結果を図１３に示す。

【0077】

図１２及び１３において、横軸目盛２０～１００の間に表されている波形はノイズを示している。図１２に示す実施例では、図１３に示す比較例と比較してノイズが低減されていた。横軸目盛１１０付近に表されている信号は、ターゲットである反射波の信号である。図１２に示す実施例では、図１３に示す比較例と比較して反射波の信号が小さくなっていたが、ノイズが低減された分、ＳＮ比は比較例よりも向上していた。これらの結果から、バッキング材を備える構成とすることで、超音波の反射波の受信精度を向できることが確認された。

【符号の説明】

【0078】

１ 尿量推定用探触子
１１，２１ 筐体
１２ 蓋体
１３ センサ
１１１，２１１ 凹部
１１１ａ，２１１ａ 第２底壁
１１１ｂ，２１１ｂ 側壁
１１２，２１２ 第１底壁
１１３，２１３ バッキング材
２１４ 突出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】