CN117202849A - 生物体信息测定装置 - Google Patents

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Abstract

一种生物体信息测定装置，穿戴于人体的手腕来使用，该生物体信息测定装置具有：主体，具备电源部；第一电极；第二电极；心电波形测定单元，基于第一电极和第二电极与人体接触时的电位差来测定人体的心电波形；第一袖带，在穿戴于手腕的状态下赋予对存在于手腕的动脉进行压迫的力；第二袖带，在穿戴于手腕的状态下位于比第一袖带靠近手腕的一侧，感测由动脉的脉动引起的压力变化；按压单元，配置于第一袖带与第二袖带之间，在穿戴于手腕的状态下被赋予了对动脉进行压迫的力时，按压单元按压第二袖带；和血压测定单元，基于第二袖带的内压来测定血压，第二电极以在穿戴于手腕的状态下被赋予了对动脉进行压迫的力时能与手腕抵接的方式设于按压单元。

Description

生物体信息测定装置
技术领域
本发明属于医疗保健相关的技术领域，特别是，涉及一种生物体信息测定装置。
背景技术
近年来，以下事情变得普遍进行：个人自己日常地通过测定设备来测定血压值、心电波形等与个人的身体/健康有关的信息(以下，也称为生物体信息)，并将该测定结果有效利用于健康管理。由此，重视便携性的设备的需求提高，提出了许多便携式测定装置，还提出了能测定血压值和心电波形这双方的便携式设备(例如，专利文献1等)。
专利文献1中记载了一种便携式心血管检测装置，其具备用于进行血压测定的袖带和用于进行心电测定的电极，根据该发明，通过携带装置，用户能在任意定时测量血压值和心电波形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-36843号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在该专利文献1中所记载的技术中，存在如下问题：当为了进行血压测定而使袖带膨胀时，难以使电极稳定地与人体表面接触，因此无法同时高精度地测定血压和心电波形。
鉴于如上所述的问题，本发明的目的在于提供一种能同时高精度地测定血压值和心电波形的便携式生物体信息测定装置。
技术方案
为了解决上述问题，本发明的生物体信息测定装置穿戴于人体的手腕来使用，其特征在于，所述生物体信息测定装置具有：
主体，至少具备电源部；
第一电极；
第二电极；
心电波形测定单元，基于所述第一电极和所述第二电极与所述人体接触时的电位差来测定所述人体的心电波形；
第一袖带，在穿戴于所述手腕的状态下赋予对存在于所述手腕的动脉进行压迫的力；
第二袖带，在穿戴于所述手腕的状态下位于比所述第一袖带靠近所述手腕的一侧，用于感测由所述动脉的脉动引起的压力变化；
按压单元，配置于所述第一袖带与所述第二袖带之间，在穿戴于所述手腕的状态下被所述第一袖带赋予了对所述动脉进行压迫的力时，所述按压单元按压所述第二袖带；和
血压测定单元，基于所述第二袖带的内压来测定所述人体的血压，
所述第二电极以在穿戴于所述手腕的状态下被所述第一袖带赋予了对所述动脉进行压迫的力时能与所述手腕抵接的方式设于所述按压单元。
需要说明的是，“按压单元”既可以是独立的构件，也可以是与其他任意构成设为一体的构件。根据如上所述的构成，通过将第二电极设于用于按压第二袖带的按压单元，与将第二电极设于袖带、主体壳体的情况不同，即使在血压测定时，也能使第二电极稳定地与人体表面接触。由此，能通过第一袖带和第二袖带这两种袖带来高精度地测定血压，并且能与此同时地高精度地测定心电波形。
此外，也可以是，所述生物体信息测定装置还具有用于从所述心电波形去除噪声的第三电极。通过采用这样的构成，能减少心电测定时的噪声，能更高精度地测定心电波形。
此外，也可以是，所述第三电极以在穿戴于所述手腕的状态下被所述第一袖带赋予了对所述动脉进行压迫的力时能与所述手腕抵接的方式设于所述按压单元。
此外，也可以是，所述按压单元由导电性材料形成，兼作所述第二电极。通过采用这样的构成，能减少装置的部件个数。
此外，也可以是，所述按压单元形成于所述第一袖带的与所述第二袖带对置的面。通过将第一袖带的一部分形成为按压单元而不将按压单元设为独立的构件，能减少装置的部件个数。
此外，也可以是，所述生物体信息测定装置为如下构成：将靠近所述手腕的一侧设为内侧，所述第二电极配置于所述第一袖带的内侧，所述主体配置于所述第一袖带的外侧，
所述第一袖带具备布线连接部，所述布线连接部用于使至少将所述第二电极与所述主体电连接的布线在所述第一袖带的内侧与外侧之间迂回。
第二电极需要配置于与人体接触的一侧(以下，也称为内侧)，而主体配置于与其相反的一侧(以下，也称为外侧)。因此，需要使将电极与主体(的控制部)电连接的导线在装置的内侧和外侧迂回，若为如上所述的第一袖带的构成，则能容易地进行这样的布线。
此外，也可以是，所述布线设于柔性基板。此外，也可以是，所述柔性基板兼作所述按压单元。通过采用这样的构成，能减少装置的部件个数。
需要说明的是，只要不产生技术上的矛盾，上述各构成可以相互组合来构成本发明。
发明效果
根据本发明，本发明能提供一种能同时高精度地测定血压值和心电波形的便携式生物体信息测定装置。
附图说明
图1是表示实施例1的生物体信息测定装置的外观的概略图。
图2是表示穿戴了实施例1的生物体信息测定装置时的各构成要素的配置关系的说明图。
图3是表示实施例1的生物体信息测定装置的功能构成的功能框图。
图4的(A)是表示实施例1的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第一说明图。图4的(B)是表示实施例1的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第二说明图。图4的(C)是表示实施例1的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第三说明图。
图5是表示实施例1的生物体信息测定装置的压迫袖带的结构的俯视图。
图6的(A)是表示实施例1的变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第一说明图。图6的(B)是表示实施例1的变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第二说明图。图6的(C)是表示实施例1的变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第三说明图。
图7的(A)是表示实施例1的其他变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第一说明图。图7的(B)是表示实施例1的其他变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第二说明图。图7的(C)是表示实施例1的其他变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第三说明图。
图8的(A)是表示实施例1的另一其他变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第一说明图。图8的(B)是表示实施例1的另一其他变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第二说明图。图8的(C)是表示实施例1的另一其他变形例的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第三说明图。
图9是表示实施例2的生物体信息测定装置的功能构成的功能框图。
图10的(A)是表示实施例2的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第一说明图。图10的(B)是表示实施例2的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第二说明图。图10的(C)是表示实施例2的生物体信息测定装置的袖带组件部的结构的第三说明图。
具体实施方式
<实施例1>
以下，基于附图，对本发明的具体实施方式进行说明。不过，只要没有特别记载，本实施方式中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、该构成部件的相对配置等不旨在将本发明的范围仅限定于此。
(装置的整体构成)
图1是表示本实施例的生物体信息测定装置1的外观构成的概略图。图2是表示将本实施例的生物体信息测定装置1穿戴于手腕时的各构成要素的配置关系的说明图。图3是表示本实施例的生物体信息测定装置1的功能构成的功能框图。
如图1至图3所示，生物体信息测定装置1大致为具有主体部100、袖带组件部200以及带部400的构成，能在穿戴于人体的手腕的状态下进行血压值和心电波形的测定。带部400具有：第一带部410，具备具有钩的钩环紧固件411；和第二带部420，具备带通过环421。在穿戴生物体信息测定装置1时，在将第一带部410卷绕于手腕的基础上使该第一带部410插通于带通过环421，将钩环紧固件411粘贴于第一带部410(形成有供钩卡合的环)的任意位置，由此进行固定。图2示出了如此将生物体信息测定装置1穿戴于手腕T的状态下的各构成要素的配置关系。此外，生物体信息测定装置1具有配置有布线的FPC(Flexible PrintedCircuit：柔性电路板)300(在图1和图2中未图示)，其中，该布线用于将主体部100的心电测定部130与袖带组件部200的第二电极241和第三电极242电连接。
如图3所示，主体部100具备外壳、电源部110、显示部111、操作部112、血压测定部120、心电测定部130以及第一电极140。
电源部110构成为包括供给装置的运转所需的电力的电池。电池既可以是例如锂离子电池等二次电池，也可以采用一次电池。
显示部111构成为包括液晶显示器等显示装置，也可以具备LED(Light-EmittingDiode：发光二极管)指示器等。操作部112例如构成为包括电源按钮等各种操作按钮，但也可以采用触摸面板显示器等使显示部111与操作部112一体后的构成。
血压测定部120是控制后述的袖带组件部200并且基于由此得到的信息来测定用户的血压的功能部，包括控制部121、运算部122、泵123、排气阀124。控制部121、运算部122例如由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等构成，虽未图示，但也可以具有由RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等构成的存储部。
控制部121是掌管血压测定部120的控制的功能部，通过运算部122、泵123等来控制袖带组件部200的袖带压力，从穿戴有生物体信息测定装置1的手腕中的动脉获取用于测定用户的血压的信息。运算部122基于如此获取到的信息来测定血压值。泵123、排气阀124是负责空气相对于后述的压迫袖带220、感测袖带230的供给和排出的机构。
心电测定部130是基于与人体表面接触的第一电极140与第二电极241的电位差来测定用户的心电波形的功能部，包括控制部131、运算部132。控制部131、运算部132由上述的CPU等构成。从硬件的观点来看，控制部131、运算部132也可以为与血压测定部120的控制部121、运算部122共同的构成。
需要说明的是，血压测定部120、心电测定部130除了共同包括上述的CPU、RAM等之外，还共同包括未图示的AD(Analogue-To-Digital：模数)转换电路、放大器、滤波器等，它们由已知的技术构成，因此省略说明。
袖带组件部200具备卡圈210、压迫袖带220、感测袖带230、第二电极241、第三电极242、背板250。卡圈210是用于保持压迫袖带220的作为基座的构件，如图2所示，卡圈210配置于袖带组件部200的最外侧(即，远离手腕的一侧)。
压迫袖带220具有如下作用：通过从泵123送来的空气而膨胀，由此对作为穿戴部的手腕T进行紧固，对存在于手腕T的动脉(未图示)施加外压。此外，感测袖带230是用于对施加于被压迫袖带220压迫的部位的压力进行检测的流体袋，在少量的空气进入感测袖带230内的状态下，通过压力计(未图示)来检测其内压，由此测定施加于压迫部位的压力。此外，背板250是配置于压迫袖带220与感测袖带230之间的具有挠性的平板状构件，抑制由压迫袖带220进行的压迫时的感测袖带230的过度弯曲，使感测袖带230内的压力分布均匀化。即，在本实施例中，背板250相当于按压单元。
第二电极241、第三电极242均是配置于能与人体表面接触的位置的电极，第二电极241作为心电波形测定用的电极发挥功能，第三电极242作为输出噪声去除用的反馈信号的中性(右脚)电极发挥功能。
(袖带组件部的结构)
接着，基于图4，对袖带组件部200的结构进行说明。图4的(A)是从内侧观察本实施例的袖带组件部200时的概略俯视图，图4的(B)是表示图4的(A)的A-A截面的概略图，图4的(C)是表示图4的(A)的B-B截面的概略图。如图4所示，袖带组件部200为以卡圈210为最外侧依次层叠有压迫袖带220、背板250、感测袖带230的构成。并且，袖带组件部200为第二电极241和第三电极242设于背板250上且该第二电极241和第三电极242配置于感测袖带230的短尺寸方向两端的构成。
第二电极241和第三电极242连接于设有导线的FPC300，该FPC300与主体部100的控制部131连接(未图示)，因此该FPC300作为将控制部131与各电极电连接的布线发挥功能。在此，为第二电极241和第三电极242配置于袖带组件部200的最内侧(即，靠近手腕的一侧)，而主体部100配置于最远离手腕的一侧的构成，因此在压迫袖带220设有用于使FPC300从内侧向外侧迂回的布线连接部221。图5中示出压迫袖带220中的布线连接部221的构成。如图5所示，布线连接部221为以留下压迫袖带220的短尺寸方向上的中央部附近的方式从两侧切除而成的结构。并且，如图4所示，FPC300为通过插通于该缺口而在袖带组件部200的内侧和外侧迂回的构成。
(生物体信息的测定)
在通过具有如上所述的构成的生物体信息测定装置1来进行生物体信息的测定时，首先，以使主体部100朝向手背侧的方式将袖带组件部200和第一带部410卷绕于手腕。然后，在使第一带部410穿过第二带部420的带通过环421的基础上将第一带部410折回，将第一带部410的钩环紧固件411粘贴于第一带部410的任意位置来将生物体信息测定装置1穿戴于手腕。此时，以感测袖带230、第二电极241以及第三电极242位于手腕的手心侧的方式进行穿戴。
然后，通过操作操作部112来开始测定。具体而言，通过向压迫袖带220注入空气来压迫手腕T(的动脉)，使动脉闭塞来暂时阻挡血流，之后慢慢地将空气从压迫袖带220排出来使动脉的血流恢复，通过感测袖带230来测定此时的压力。即，进行基于所谓的示波法的血压测定。
并且，在上述血压测定时，在通过压迫袖带220而使得手腕被压迫时，第二电极241和第三电极242处于与手腕的表面接触(被按压于手腕的表面)的状态。因此，通过用未穿戴有生物体信息测定装置1的一方的手指来触碰设于主体部100的外壳的第一电极140，能基于第一电极140与第二电极241的电位差来通过所谓的I导联的方式进行心电波形的测定。
如上所述，根据本实施例的生物体信息测定装置1，能通过穿戴于手腕的类型的便携式装置来同时高精度地测定血压值和心电波形。
(变形例1)
需要说明的是，上述实施例1的袖带组件部200为具备背板250的结构，但袖带组件部也可以不一定为具备背板的构成。图6中示出实施例1的变形例的袖带组件部201的结构。需要说明的是，在图6中，对于与实施例1的袖带组件部200相同的构成要素，标注相同的附图标记并省略详细说明。
图6的(A)是从内侧观察本变形例的袖带组件部201时的概略俯视图，图6的(B)是表示图6的(A)的A-A截面的概略图，图6的(C)是表示图6的(A)的B-B截面的概略图。如图6所示，本变形例的袖带组件部201中不存在背板。取而代之地，袖带组件部201为FPC300在感测袖带230的紧外侧延伸的构成，第二电极241和第三电极242也形成于FPC300上。
即，在本变形例中，FPC300承担背板的作用，相当于按压单元。由此，能省略作为构件的背板，能为装置的部件个数的减少作出贡献。
(变形例2)
此外，在袖带组件部中，第二电极241和第三电极242并不一定需要配置于感测袖带230的短尺寸方向两端，也可以配置于长尺寸方向两端。图7中示出这样的变形例的袖带组件部202的结构。
图7的(A)是从内侧观察本变形例的袖带组件部202时的概略俯视图，图7的(B)是表示图7的(A)的A-A截面的概略图，图7的(C)是表示图7的(A)的B-B截面的概略图。如图7所示，本变形例中的袖带组件部202设为：第二电极241和第三电极242位于FPC300上并且位于感测袖带230的长尺寸方向两端。即，在本变形例中，FPC300也为发挥背板的作用的按压单元。
(变形例3)
此外，第二电极241和第三电极242也可以采用上述的各例以外的配置/结构。图8中示出实施例1的第三变形例的袖带组件部203的结构。图8的(A)是从内侧观察本变形例的袖带组件部203时的概略俯视图，图8的(B)是表示图8的(A)的A-A截面的概略图，图8的(C)是表示图8的(A)的B-B截面的概略图。
如图8所示，在本变形例中的袖带组件部203中，第二电极241与感测袖带230的外侧的面和短尺寸方向两端面相接，同时在图8的(C)中形成为从三个方向包围感测袖带230的形状。即，在本变形例中，也可以将第二电极241掌握为由导电性材料形成的背板，相当于按压单元。另一方面，第三电极242形成为：在感测袖带230的内侧的面上，沿着长尺寸方向纵贯感测袖带230的短尺寸方向中央部分。即使为这样的本变形例的袖带组件部203这样的结构，也能减少装置的部件个数。
<实施例2>
在上述实施例1中，袖带组件部为具有第二电极和第三电极的构成，但也可以采用除此之外的构成。以下，基于图9和图10，对本发明的其他实施例进行说明。需要说明的是，本实施例的生物体信息测定装置2在外观等上与实施例1的生物体信息测定装置1具有同样的构成，对于这样的构成，使用与实施例1相同的附图标记来省略说明。
图9是表示本实施例的生物体信息测定装置2的功能构成的功能框图，图10的(A)是从内侧观察本实施例的生物体信息测定装置2的袖带组件部205时的概略俯视图，图10的(B)是表示图10的(A)的A-A截面的概略图，图10的(C)是表示图10的(A)的B-B截面的概略图。
如图9和图10所示，在生物体信息测定装置2的袖带组件部205未设有第三电极和背板。并且，第二电极241与实施例1的变形例3的情况同样地与感测袖带230的外侧的面和短尺寸方向两端面相接，同时在图10的(C)中形成为从三个方向包围感测袖带230的形状。即，在本实施例中，为第二电极241兼作背板即按压单元的构成。
即使为如生物体信息测定装置2那样省略了第三电极的构成，也能与实施例1的情况同样地同时测定血压和心电波形。并且，当为如此省略了第三电极的构成时，能简化装置构成，能有助于制造成本的削减。
<其他>
上述实施例的说明只不过是示例性地对本发明进行说明的说明，本发明不限于上述的具体方式。本发明可以在其技术思想的范围内进行各种变形和组合。例如，也可以在上述实施例1及其变形例1、变形例2的袖带组件部的结构中采用省略了第三电极的构成。
此外，压迫袖带220的布线连接部221也不限于从两端形成有缺口的结构，也可以为局部设有开口的结构，还可以使压迫袖带220分离为第一压迫袖带部和第二压迫袖带部并将该分离部位作为布线连接部221。
此外，也可以采用将压迫袖带220仅配置于手腕的手背侧(即，隔着手腕与感测袖带对置的一侧)的构成而不设置布线连接部221。
此外，将装置固定于手腕的单元也不限于钩环紧固件411。也可以如普通的手表那样为在第一带部设有多个孔并在第二带部设有卡扣和扣舌这样的构成，还可以使用其他所期望的紧固单元。此外，本发明也可以应用于不一定以便携为前提的装置。
附图标记说明
1、2：生物体信息测定装置；
100：主体部；
110：电源部；
111：显示部；
112：操作部；
120：血压测定部；
121：控制部；
122：运算部；
123：泵；
124：排气阀；
130：心电测定部；
131：控制部；
132：运算部；
140：第一电极；
200、201、202、203、205：袖带组件部；
210：卡圈；
220：压迫袖带；
221：布线连接部；
230：感测袖带；
241：第二电极；
242：第三电极；
250：背板；
300：FPC；
400：带部；
410：第一带部；
411：钩环紧固件；
420：第二带部；
421：带通过环；
T：手腕。

Claims (8)

1.一种生物体信息测定装置，穿戴于人体的手腕来使用，其特征在于，所述生物体信息测定装置具有：
主体，至少具备电源部；
第一电极；
第二电极；
心电波形测定单元，基于所述第一电极和所述第二电极与所述人体接触时的电位差来测定所述人体的心电波形；
第一袖带，在穿戴于所述手腕的状态下赋予对存在于所述手腕的动脉进行压迫的力；
第二袖带，在穿戴于所述手腕的状态下位于比所述第一袖带靠近所述手腕的一侧，用于感测由所述动脉的脉动引起的压力变化；
按压单元，配置于所述第一袖带与所述第二袖带之间，在穿戴于所述手腕的状态下被所述第一袖带赋予了对所述动脉进行压迫的力时，所述按压单元按压所述第二袖带；和
血压测定单元，基于所述第二袖带的内压来测定所述人体的血压，
所述第二电极以在穿戴于所述手腕的状态下被所述第一袖带赋予了对所述动脉进行压迫的力时能与所述手腕抵接的方式设于所述按压单元。
2.根据权利要求1所述的生物体信息测定装置，其特征在于，
所述生物体信息测定装置还具有用于从所述心电波形去除噪声的第三电极。
3.根据权利要求2所述的生物体信息测定装置，其特征在于，
所述第三电极以在穿戴于所述手腕的状态下被所述第一袖带赋予了对所述动脉进行压迫的力时能与所述手腕抵接的方式设于所述按压单元。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的生物体信息测定装置，其特征在于，
所述按压单元由导电性材料形成，兼作所述第二电极。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的生物体信息测定装置，其特征在于，
所述按压单元形成于所述第一袖带的与所述第二袖带对置的面。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的生物体信息测定装置，其特征在于，
所述生物体信息测定装置为如下构成：将靠近所述手腕的一侧设为内侧，所述第二电极配置于所述第一袖带的内侧，所述主体配置于所述第一袖带的外侧，
所述第一袖带具备布线连接部，所述布线连接部用于使至少将所述第二电极与所述主体电连接的布线在所述第一袖带的内侧与外侧之间迂回。
7.根据权利要求6所述的生物体信息测定装置，其特征在于，
所述布线设于柔性基板。
8.根据权利要求7所述的生物体信息测定装置，其特征在于，
所述柔性基板兼作所述按压单元。
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