CN117320627A - 生物体信息测定装置 - Google Patents

Abstract

一种生物体信息测定装置，其特征在于，具有：传感器部，检测与生物体的器官相关的规定的生物体信息；A/D转换部，将从所述传感器部输出的测定信号转换为数字信号；存储部，存储包括与从所述A/D转换部输出的所述测定信号相关的数字信号的信息；解析处理部，通过解析所述数字信号来判定所述器官有无疑似异常；以及测定控制部，在所述解析处理部判定为所述器官存在疑似异常的情况下，按规定的条件变更与所述测定信号的A/D转换相关的采样频率。

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，特别涉及一种生物体信息的测定装置。

背景技术

近年来，通过利用测定装置对血压值、心电波形等与个人身体、健康相关的信息(以下，也称为生物体信息)进行测定，并在信息处理终端对所述测定结果进行记录、分析来进行健康管理正在普及。

作为上述那样的测定装置的一个例子，提出了配置为能根据诊断目的来变更生物体信息检测的采样周期的生物体信息测定装置(专利文献1)。在专利文献1中，记载了如下内容：在具有具备光电脉搏波计的测定单元和解析单元的生物体信息测定装置中，根据测定单元与解析单元的连接状态来变更由光电脉搏波计进行的感测的采样周期。根据这样的构成，能够通过一台测定装置以符合测定(诊断)的目的的不同的采样周期获取生物体信息。

然而，近年来，在日常生活中持续在身体装戴测定设备来持续地获取生物体信息，由此进行疾病的早期发现、合适的治疗的需求提高。在满足这样的需求的所谓可穿戴设备的情况下，从装戴性的观点来看，理想的是尽可能地小型化，电池容量、存储容量等通常会存在限制。因此，理想的是，对于持续测定、记录的数据设为需要的最低限度的数据，并且对于异常发生时，测定、记录为了诊断而需要的足够的数据。

关于这一点，根据上述专利文献1的技术，能通过连接测定单元与解析单元来变更测定数据的采样周期，能在通常测定时以长采样周期(低采样频率)进行测定，在解析时连接解析单元以短采样周期(高采样频率)获取数据。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-117586号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，根据上述的专利文献1中记载的技术，为了变更采样频率，需要进行连接连接单元(按下解析按钮)等操作，需要手动切换采样周期。因此，在采样周期的切换上存在每次都费工夫这样的问题。此外，由于用户需要自觉地手动切换采样周期，难以捕捉例如心脏的心房颤动等异常(或其先兆)并在合适的定时切换采样周期。

鉴于上述那样的问题，本发明的目的在于提供一种能基于在生物体信息测定装置中测定出的生物体信息来判定测定对象的器官有无疑似异常，并且能根据所述判定结果自动地切换测定数据的采样频率的技术。

技术方案

为了解决上述的问题，本发明的生物体信息测定装置采用以下的构成。即，

一种生物体信息测定装置，其特征在于，具有：

传感器部，检测与生物体的器官相关的规定的生物体信息；

A/D转换部，将从所述传感器部输出的测定信号转换为数字信号；

存储部，存储包括与从所述A/D转换部输出的所述测定信号相关的数字信号的信息；

解析处理部，通过对所述数字信号进行解析来判定所述器官有无疑似异常；以及

测定控制部，在所述解析处理部判定为在所述器官存在疑似异常的情况下，按规定的条件变更与所述测定信号的A/D转换相关的采样频率。

根据这样的构成，例如能在正常时和存在疑似异常时(以下，也仅称为异常时)自动地变更A/D转换部中的采样频率。由此，能够提供一种例如能在正常时通过以低采样频率抑制电力消耗来进行长时间的连续测定，并且能在异常时自动地切换为以高采样频率进行的测定以便获得诊断所需的数据的生物体信息测定装置。

此外，也可以是，所述解析处理部在所述数字信号满足规定的第二条件的情况下判定为所述器官存在疑似异常，所述测定控制部在所述解析处理部判定为器官存在疑似异常的情况下，在预先确定的规定时间内将所述采样频率从规定的第一频率变更为规定的第二频率，所述第二频率被设定为比该第一频率高的值。需要说明的是，在此所说的第二条件可以是与所述生物体信息相关的规定的指标脱离规定的阈值等。根据这样的构成，在疑似有异常的情况下，能以为了获得为了进行诊断所需的足够的数据而设定的高采样频率获取需要的足够的时间的生物体信息。

此外，也可以是，所述解析处理部在所述数字信号满足规定的第二条件的情况下判定为所述器官存在疑似异常，在满足第二条件的期间，所述测定控制部将所述采样频率从规定的第一频率变更为规定的第二频率，所述第二频率被设定为比该第一频率高的值。根据这样的构成，只要疑似异常持续，就能以为了获得为了进行诊断所需的足够的数据而设定的高采样频率持续获取生物体信息。

此外，也可以是，所述器官是心脏，所述测定信号是心电信号，所述解析处理部在未判定为存在所述心脏的疑似异常的情况下，将从以所述第一频率采样出的所述数字信号获得的心跳间隔存储于所述存储部，所述解析处理部在判定为存在所述心脏的疑似异常的情况下，将从以所述第二频率采样出的所述数字信号获取的心电波形存储于所述存储部。在此，心跳间隔例如可以是能从心电信号获取的波形的R-R间隔。如果是这样的构成，在正常时和异常时，不需要用户的操作就能自动地切换存储于存储部的数据的内容。具体而言，例如，能在正常时基于低采样频率的数据连续地存储心跳间隔，并且只留下为了异常有无的判定所需的量的数据，从旧的数据起依次连续地删除数据(即，临时性地存储为了异常有无的判定所需的信息)。另一方面，能在疑似有异常的情况下，直至有意地删除为止(即，非临时性地)存储以高采样频率获取到的数据，具体而言，为了进行诊断所需的足够的质量和量的心电波形。据此，能仅将异常时的以高采样频率获取到的数据非临时性地存储于存储部，能够节省存储容量。

此外，也可以是，所述器官是心脏，所述测定信号是心电信号，所述解析处理部根据基于所述数字信号算出的心跳间隔来判定所述心脏有无疑似异常。例如，将能从心电信号获取的波形的R-R间隔作为心跳间隔进行检测并临时性地保存，能基于该心跳间隔的波动来判定心脏有无疑似异常。

此外，也可以是，所述解析处理部在所述心跳间隔的变动值脱离了规定的阈值的情况下判定为存在所述疑似异常。即，上述的第二条件也可以是“心跳间隔的变动值脱离规定的阈值”。根据这样的构成，能容易并且可靠地判定疑似异常的有无。

此外，所述生物体信息测定装置也可以是被配置为能持续装戴于所述生物体的可穿戴装置。本发明对于电池容量、存储容量的限制大这样的装置而言是优选的。

此外，也可以是，还具有通知组件，所述通知组件在所述解析处理部判定为所述器官存在疑似异常的情况下通知表示所述情况的信息。如果是这样的构成，在存在疑似异常的情况下，用户能得知所述情况，例如成为安静的姿态等，能采取对于异常时的生物体信息的获取而言期望的对策。

需要说明的是，只要上述各构成和处理不产生技术上的矛盾，就能相互组合来构成本发明。

发明效果

根据本发明，能提供能基于在生物体信息测定装置中测定出的生物体信息来判定测定对象的器官有无疑似异常，并且能根据所述判定结果自动地切换测定数据的采样频率的技术。

附图说明

图1A是表示本发明的实施方式的可穿戴心电图仪的概略的外观立体图。图1B是表示本发明的实施方式的可穿戴心电图仪的概略的主视图。

图2是表示实施方式的可穿戴心电图仪的功能构成的框图。

图3是表示由实施方式的可穿戴心电图仪进行的心电测定处理的流程的流程图。

图4是表示由实施方式的可穿戴心电图仪进行的心电测定处理中的子例程的流程的流程图。

图5A是表示心电波形与心跳间隔的关系的第一说明图。图5B是表示心电波形与心跳间隔的第二说明图。

图6是表示实施方式的变形例的心电测定处理的流程的流程图。

具体实施方式

<实施方式1>

以下，基于附图来对本发明的具体的实施方式进行说明。不过，关于本实施方式中记载的构成的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要没有特别记载，就不意味着将本发明的范围仅限定于这些。

(心电波形测定装置)

图1是表示本实施方式中的可穿戴心电图仪1的构成的概略图，图1A表示可穿戴心电图仪1的外观立体图，图1B表示可穿戴心电图仪1的主视图。

如图1所示，可穿戴心电图仪1大概为如下构成，即具有：主体部10，具备控制部(在图1中未图示)、操作部107、显示部106等；以及带部20，具备由多个电极21a、21b、21c、21d、21e、21f构成的电极部21。电极部21的各电极经由配置于带部20内部的导线(未图示)等与主体部10电连接，用户例如使用带部20将可穿戴心电图仪1以电极部21的各电极与皮肤表面接触的方式装戴于左上臂部，由此，能持续且连续性地进行心电测定。

操作部107由多个操作按钮(选择按钮、决定按钮、电源按钮等)构成。显示部106例如构成为由多个LED形成的指示器(异常通知、通信状态显示、电池状态显示等)。

在图2中记载了表示可穿戴心电图仪1的功能构成的框图。如图2所示，可穿戴心电图仪1采用了如下构成：具备控制部101、电极部21、放大部102、A/D(Analog to Digital：模拟至数字)转换部103、存储部105、显示部106、操作部107、电源部108、通信部109、解析处理部110、测定控制部111的各功能部。

控制部101是负责可穿戴心电图仪1的控制的组件，例如构成为包括CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)等。当经由操作部107受理用户的操作时，控制部101控制可穿戴心电图仪1的各构成要素按照规定的程序执行心电测定、信息通信等各种处理。需要说明的是，规定的程序保存于后述的存储部105并从此处被读出。此外，控制部101具备进行心电信号的解析的解析处理部110和测定控制部111作为功能模块。对于这些功能部将在后面进行详细叙述。

电极部21具备六个电极21a、21b、21c、21d、21e、21f，作为检测心电信号的传感器部发挥功能。具体而言，在装戴了可穿戴心电图仪1的状态下，成为对置的位置关系的两个电极分别成对，基于成对的两个电极的电位差来检测心电信号。即，能从三对电极同时检测三种心电信号。此外，放大部102具有将从电极部21输出的信号放大的功能。

A/D转换部103按照测定控制部111的控制，以规定的采样频率将通过放大部102放大后的模拟信号转换为数字信号并输出。需要说明的是，输出的信号按照测定控制部111的控制来处理，并被保存至存储部105。需要说明的是，如在后面详细叙述的那样，A/D转换部103中的采样频率和存储于存储部105的信息的内容可以通过测定控制部111的控制进行变更。

计时部104具有参照未图示的RTC(Real Time Clock：实时时钟)来测量时间的功能。例如，如后述那样，计时部104对规定的事件发生时的时间进行计数，并将其输出。

存储部105构成为包括RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等主存储装置(未图示)，存储应用程序、从A/D转换部103传输的数据(心跳信息、心电波形)等各种信息。此外，存储部105除了具备RAM之外，例如还具备闪存等长期存储介质。

显示部106构成为包括LED等发光元件，通过LED的点亮、闪烁等将装置的状态、规定的事件的发生等传递给用户。此外，操作部107包括多个操作按钮，具有经由该操作按钮受理来自用户的输入操作以使控制部101执行与所述操作相应的处理的功能。

电源部108构成为包括供给装置的运转所需的电力的电池(未图示)。电池例如可以是锂离子电池等二次电池，也可以采用一次电池。此外，在具备二次电池的构成的情况下，也可以是具备充电端子等的构成。通信部109包括无线通信用的天线、有线通信端子(均未图示)等，具有与信息处理终端等其他设备进行通信的功能。需要说明的是，也可以是通信部109兼作充电端子的构成。

解析处理部110对存储于存储部105的数据进行解析，基于从所述数据求出的心跳间隔，判定心脏(或其行为)是否存在疑似异常，并输出其结果。具体而言，例如，解析处理部110在心跳间隔的变动值脱离了规定的阈值(上下限值)的情况下，判定为心脏存在疑似异常。

测定控制部111基于规定的条件来对A/D转换部103的采样频率和存储于存储部105的数据的内容进行控制。具体而言，测定控制部111在心脏不存在疑似异常的正常时(解析处理部110未输出异常的判定结果时)，进行控制，以便以正常时用的低采样频率(例如，30Hz～50Hz)对心电信号进行数字转换(采样)，从由所述信号得到的波形提取心跳间隔(以下，也将与心跳间隔相关的信息称为心跳间隔数据)，将该心跳间隔数据保存至存储部105。以下，也将正常时的采样频率仅称为低频。需要说明的是，心跳间隔例如能通过在心电波形中提取振幅的峰(相当于心电图的R波)，并求出邻接的峰之间的时间间隔来获得。心跳间隔数据在存储部105的保存是临时性的，留下解析处理部110为了进行异常判定所需的部分的(连贯的)心跳间隔数据，并持续擦除最旧的数据。

另一方面，在心脏存在疑似异常的异常时(解析处理部110输出异常的判定结果时)，测定控制部111将采样频率变更为能获得可用作心电图的心电波形的程度的高的值(例如，250Hz～1000Hz)。以下，也将异常时的采样频率仅称为高频。之后，当满足规定的条件时，再将采样频率变更至低频。需要说明的是，在异常时从以高频进行了数字转换的心电信号获得的波形数据(以下，称为心电波形数据)作为非临时性的数据保存于存储部105。

(使用可穿戴心电图仪的心电测定处理)

接着，基于图3对进行心电测定时的可穿戴心电图仪1的动作进行说明。图3是表示使用本实施方式的可穿戴心电图仪1进行心电测定时的处理的顺序的流程图。

在心电测定之前，用户例如使用带部20将可穿戴心电图仪1以电极部21的各电极与皮肤表面接触的方式装戴于左上臂部。然后，通过对操作按钮进行操作来开始心电测定。

当心电测定开始时，控制部101(测定控制部111)首先将A/D转换部103的采样频率设定为低频(S101)。然后，从电极部21获取心电信号(S102)，在A/D转换部103中以低频进行数字转换，从由所述信号得到的波形提取心跳间隔(S103)，将心跳间隔数据保存于存储部105(S104)。接着，通过解析处理部110进行心脏是否存在疑似异常的异常有无判定(S105)。

图4中示出在步骤S105中进行的异常有无判定处理的子例程的流程。如图4所示，首先，解析处理部110确认存储部105中是否保存有异常的有无判定所需的量的心跳间隔数据(S201)。在此，在判定为未保存有所需的量的心跳间隔数据的情况下，反复进行步骤S201的处理。另一方面，在判定为保存有所需的量的数据的情况下，基于所述数据判定心跳间隔的变动值是否脱离规定的上下限阈值(S202)。

图5示出表示不存在异常的正常时的心跳间隔数据和异常时的心跳间隔数据的曲线。图5A是将以正常时的心跳间隔的数据作为在X轴取时间、在Y轴取心跳间隔的值的曲线与对应的心电波形的曲线一并示出的图。图5B是将以异常时的心跳间隔的数据作为在X轴取时间、在Y轴取心跳间隔的值的曲线与对应的心电波形的曲线一并示出的图。图中的虚线表示异常有无判定的上下限阈值，阈值例如能设为平均心跳间隔的±25ms的值。

在步骤S202中，如果心跳间隔的变动值未脱离上下限阈值，则解析处理部110判断为心脏(其行为)是正常的(S203)，结束子例程。另一方面，在心跳间隔脱离了上下限阈值的情况下，解析处理部110判断为心脏存在疑似异常(S204)，结束子例程。

将说明返回至图3所示的心电测定整体的流程，在步骤S105中判断为心脏没有疑似异常(正常)的情况下，返回至步骤S102并反复进行以后的处理。另一方面，在步骤S105中，在判断为存在疑似异常的情况下，测定控制部111将A/D转换部103中的采样频率变更为高频(S106)。然后，将以该高频采样出的信号作为心电图用的心电波形数据保存于存储部105(S107)。

之后，测定控制部111参照计时部104判定是否经过了规定的时间(例如30秒)(S108)。在此，在判定为未经过规定的时间的情况下，返回至步骤S107，反复进行以后的处理。另一方面，在步骤S108中判定为经过了规定的时间的情况下，前进至步骤S109，判定是否满足测定结束的条件(结束按钮被按下、未留有足够的存储容量等)(S109)。在此，在不满足测定结束条件的情况下，返回至步骤S101，反复进行以后的处理。另一方面，在步骤S109中判定为满足测定结束条件的情况下，结束测定。

根据以上那样的可穿戴心电图仪1，能自动进行如下处理：正常在正常时以低频仅获取异常有无的判定所需的部分的心跳间隔数据，并且在产生了疑似异常的情况下，以高频获取能用于诊断的心电波形数据并将其非临时性地进行存储。因此，能提供消除了采样频率的切换的麻烦，并且在存在疑似异常的情况下，适时地变更采样频率并保存诊断所需的数据的可穿戴心电图仪。由此，即使是电源(电池容量)、存储容量存在限制的可穿戴设备，也能通过长时间连续测定来提高捕捉心脏的异常的可能性。

(变形例)

需要说明的是，上述的构成、处理可以适当进行变更。例如，在上述的实施方式1中，异常时的心电波形数据的获取根据经过规定时间而结束，但也能通过除此以外的方法决定结束心电波形数据的获取的定时。图6中示出这样的变形例的心电测定处理的流程图。需要说明的是，在变形例中，对与上述实施方式1的情况相同的处理标注同样的附图标记，并省略详细说明。

在变形例的处理中，也采用大致与实施方式1的心电测定处理相同的流程。即，随着开始测定，将采样频率设定为低频(S101)，获取心电信号(S102)，从该心电信号提取心跳间隔(S103)，在保存了心跳间隔数据之后(S104)，进行心脏的异常判定处理(S105)。

在此，在本变形例中，在判定为心脏存在疑似异常的情况下，接着进行将表示存在所述异常的可能的意思通知给用户的处理(S301)。具体而言，例如可以通过使显示部106的LED点亮、闪烁来通知，也可以在采用具备报警器等的构成的基础上，通过声音进行通知。如此，用户能维持安静的状态等，为了准确的心电波形的测定而采取期望的对策。

控制部101进行步骤S301的处理，并且将采样频率变更为高频(S106)，将心电波形数据保存至存储部105(S107)。然后，通过解析处理部110基于心电波形数据进行心脏的异常有无判定处理(S302)。需要说明的是，在步骤S302的判定处理中进行的处理与S105中的子例程的处理相同。心跳间隔数据当然也能从以高频采样出的数字信号获取。

在步骤S302中判断为存在疑似异常的情况下，返回至步骤S107，反复进行以后的处理。另一方面，在步骤S302中判断为正常的情况下，前进至步骤S109。之后的处理与实施方式1的情况相同。

根据以上那样的变形例，在存在疑似异常的情况下，用户能得知该情况，并且只要疑似异常持续，就能不中断地保存心电波形数据。

<其他>

上述的各例子的说明只不过示例性地对本发明进行说明，本发明不限定于上述的具体的方案。本发明可以在其技术构思的范围内进行各种变形和组合。例如，在上述的实施方式中，显示部106由LED的指示器构成，但也可以采用具备液晶屏等的构成，还可以采用兼具兼作操作部107和显示部的触摸面板显示器的构成。反过来，也能采用不具备显示部、操作部的心电图仪。

此外，上述的心电测定装置是可穿戴型的装置，但本发明也能适用于可穿戴装置以外的装置。而且，本发明还能适用于心电测定装置以外的生物体信息测定装置(例如脉搏波测定装置等)。

附图标记说明

1：可穿戴心电图仪；

10：主体部；

101：控制部；

102：放大部；

103：A/D转换部；

104：计时部；

105：存储部；

106：显示部；

107：操作部；

108：电源部；

109：通信部；

110：解析处理部；

111：测定控制部；

20：带部；

21a、21b、21c、21d、21e、21f：电极。

Claims (8)

1.一种生物体信息测定装置，其特征在于，具有：

传感器部，检测与生物体的器官相关的规定的生物体信息；

A/D转换部，将从所述传感器部输出的测定信号转换为数字信号；

存储部，存储包括与从所述A/D转换部输出的所述测定信号相关的数字信号的信息；

解析处理部，通过解析所述数字信号来判定所述器官有无疑似异常；以及

测定控制部，在所述解析处理部判定为所述器官存在疑似异常的情况下，按规定的条件变更与所述测定信号的A/D转换相关的采样频率。

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，

所述解析处理部在所述数字信号满足规定的第二条件的情况下判定为所述器官存在疑似异常，所述测定控制部在所述解析处理部判定为所述器官存在疑似异常的情况下，在预先确定的规定时间内，将所述采样频率从规定的第一频率变更为规定的第二频率，所述规定的第二频率被设定为比所述第一频率高的值。

3.根据权利要求1所述的生物体信息测定装置，其特征在于，

所述解析处理部在所述数字信号满足规定的第二条件的情况下判定为所述器官存在疑似异常，在满足所述第二条件的期间，所述测定控制部将所述采样频率从规定的第一频率变更为规定的第二频率，所述规定的第二频率被设定为比所述第一频率高的值。

4.根据权利要求2或3所述的生物体信息测定装置，其特征在于，

所述器官是心脏，所述测定信号是心电信号，

所述解析处理部在未判定为存在所述心脏的疑似异常的情况下，将从以所述第一频率采样出的所述数字信号获得的心跳间隔存储于所述存储部，

所述解析处理部在判定为存在所述心脏的疑似异常的情况下，将从以所述第二频率采样出的所述数字信号获得的心电波形存储于所述存储部。

5.根据权利要求4所述的生物体信息测定装置，其特征在于，

所述解析处理部基于心跳间隔判定所述心脏有无疑似异常，所述心跳间隔基于所述数字信号算出。

6.根据权利要求5所述的生物体信息测定装置，其特征在于，

所述第二条件为所述心跳间隔的变动值脱离规定的阈值。

7.根据权利要求1至6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是被配置为能持续装戴于所述生物体的可穿戴装置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的生物体信息测定装置，其特征在于，

还具有通知组件，所述通知组件在所述解析处理部判定为所述器官存在疑似异常的情况下，对所述情况的信息进行通知。