CN117881338A - 生物体信息测量装置、生物体信息测量装置的控制方法以及程序 - Google Patents

Abstract

生物体信息测量装置佩戴于人体的手腕而使用，所述生物体信息测量装置具有：血压测量单元；具有复数个电极并用于测量所述人体的心电波形的心电波形测量单元；检测所述人体与所述复数个电极的接触状态的电极接触状态检测单元；检测所述装置的位置的位置检测单元；以及控制单元，所述控制单元具有：第一是否判断部，判断所述装置是否位于规定的范围内的高度；第二是否判断部，判断所述人体是否稳定地与所述复数个电极接触；以及统一测量控制部，进行以下控制：以至少所述第二是否判断部的判断结果为“是”为条件，统一执行所述血压测量单元对所述人体的血压测量和所述心电波形测量单元对所述人体的心电波形的测量。

Description

生物体信息测量装置、生物体信息测量装置的控制方法以及 程序

技术领域

本发明属于保健相关的技术领域，尤其涉及生物体信息测量装置、生物体信息测量装置的控制方法以及程序。

背景技术

近年来，一般是由个人自己在日常生活中通过测量设备来测量血压值、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)，并将该测量结果活用于健康管理中。因此，重视便携性的设备的需求正在提高，提出了很多便携式测量装置，还提出了能够测量血压值和心电波形这两者的便携式的设备(例如，专利文献1等)。

在专利文献1中，公开了一种便携式心电计测装置，该便携式心电计测装置具有用于使使用具有电极的带而佩戴于人体的手腕的心电波形计测装置进行血压测量的单元。根据该发明，通过携带装置，用户能够在感到胸部疼痛时等任意的时刻，获得表示心脏的电活动的心电波形的信息，并且测量血压。另外，还记载了如下情况：通过将装置佩戴于手腕，从而只要将固定在臂上的装置主体贴在胸部，就能够通过所谓的IV导联来测量心电波形(以及血压)，以及通过将装置佩戴在一侧(右)的臂上，用另一侧(左)的手接触配置于装置主体的电极，能够进行I导联下的心电波形的测量。根据这些测量方法，由于无需用手握持装置主体，并且无需施加额外的力，因此能够得到肌电等引起的噪声少的信号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-195693号公报。

发明内容

发明要解决的课题

另外，根据上述专利文献1所记载的技术，在使用该装置来进行测量时，在IV导联的情况下，用户将装置佩戴于右手腕之后使电极与胸部接触，用未佩戴装置的左手按下装置主体的测量开始按钮，来开始测量。另外，在I导联的情况下，需要在用左手按下测量开始按钮之后用该手接触装置主体的电极。

然而，在这样的测量方式中，在按下测量开始按钮之后(即测量开始后)可能会出现与电极的接触状态不当的状态，导致记录不稳定的心电图，或者尤其是在I导联的情况下，有可能在原本没有与电极接触的状态下进行测量。图5是表示这种状况的说明图。另外，在测量心电波形的同时实施血压测量的情况下，需要采取将装置主体(进行血压测量的部位)配置在与心脏的高度相同程度的高度的姿势，但由于被迫采取不自由的姿势，因此上述问题变得更显著。

鉴于上述这样的问题，本发明的目的在于，提供一种用于在能够测量血压和心电波形的便携式的生物体信息测量装置中，高精度地测量血压和心电波形的技术。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明采用如下结构。即，

一种佩戴于人体的手腕而使用的生物体信息测量装置，其特征在于，具有：

血压测量单元，用于测量所述人体的血压；

心电波形测量单元，具有复数个电极，并用于测量所述人体的心电波形；

电极接触状态检测单元，检测所述人体与所述复数个电极的接触状态；

位置检测单元，检测所述装置的位置；以及

控制单元，控制所述心电波形测量单元以及所述血压测量单元，

所述控制单元具有：

第一是否判断部，基于所述位置检测单元的输出，判断佩戴了所述装置的所述人体的手腕是否位于规定的范围内的高度；

第二是否判断部，基于所述电极接触状态检测单元的输出，判断所述人体是否稳定地与所述复数个电极接触；以及

统一测量控制部，进行以下控制：以至少所述第二是否判断部的判断结果为“是”为条件，统一执行所述血压测量单元对所述人体的血压测量和所述心电波形测量单元对所述人体的心电波形的测量。

此外，在本说明书中，“心电波形的测量”是指，记录心电信号的波形数据。另外，“统一”是指，包括同时并行地进行。另外，作为上述的血压测量单元，可以例示用于通过示波法测量血压的袖带、压力传感器、泵等，但并不限于此。另外，作为位置检测单元，例如可以采用3轴加速度传感器，但只要至少能够检测装置的铅垂轴上的位置(即，装置所处的高度)，则也可以使用其他的单元。

根据这样的结构，以形成适合于心电波形的测量的电极接触状态为条件(不需要任何测量开始操作)，能够统一进行血压和心电波形的测量。因此，不会在未正确地与用于心电波形测量的电极接触的状态下测量心电波形，也不会在测量刚开始后以包含由用于纠正姿势的动作而引起的噪声的方式进行测量，能够高精度且简便地统一测量血压值以及心电波形这两种的生物体信息。

另外，所述第二是否判断部也可以以所述第一是否判断部输出了“是”的判断结果为条件，判断所述人体是否稳定地与所述复数个电极接触。即，也可以仅在所述第一是否判断部以及第二是否判断部均为“是”的情况下进行统一测量。如果为这样的条件，则由于以成为适合于血压以及心电波形的测量的状态为条件进行统一测量，因此能够获取高精度的血压值和心电波形。

此外，在佩戴于手腕的类型的测量装置中，如果为了测量心电波形而采取先与复数个电极接触的姿势，则在之后为了测量血压而进行装置的高度调节时，容易成为不自然的姿势。在这种不自然的姿势下，无法稳定地与电极接触，或者施加不需要的力，容易混入肌电(噪声)。关于这一点，如果是上述那样的结构，则由于先判断高度是否合适，因此能够抑制在不自然的姿势下进行测量。

此外，所述规定的范围内的高度也可以被设定为与所述人体的心脏的高度相同程度的高度。在进行血压测量的情况下，这样的高度是优选的。另外，所述生物体信息测量装置也可以是手表型的可佩戴装置。

另外，本发明也可以理解为如下装置的控制方法。即，一种生物体信息测量装置的控制方法，

该生物体信息测量装置佩戴于人体的手腕而使用，并具有：

血压测量单元，用于测量所述人体的血压；

心电波形测量单元，具有复数个电极，并用于测量所述人体的心电波形；

电极接触状态检测单元，检测所述人体与所述复数个电极的接触状态；以及

位置检测单元，检测所述装置的位置，

所述生物体信息测量装置的控制方法的特征在于，具有以下步骤：

第一是否判断步骤，基于所述位置检测单元的输出，判断佩戴了所述装置的所述人体的手腕是否位于规定的范围内的高度；

第二是否判断步骤，基于所述电极接触状态检测单元的输出，判断所述人体是否稳定地与所述复数个电极接触；

统一测量步骤，在所述第二是否判断部的判断结果为“是”的情况下，统一执行所述血压测量单元对所述人体的血压测量和所述心电波形测量单元对所述人体的心电波形的测量。

另外，所述第二是否判断步骤也可以在所述第一是否判断步骤之后被执行。另外，所述规定的范围内的高度被设定为与所述人体的心脏的高度相同程度的高度。

另外，本发明也可以理解为用于使生物体信息测量装置执行上述方法的程序、非暂时地记录这样的程序的计算机可读取的记录介质。

此外，上述各结构只要不产生技术矛盾就可以相互组合而构成本发明。

发明效果

根据本发明，能够提供一种用于在能够测量血压和心电波形的便携式的生物体信息测量装置中，高精度地测量血压和心电波形的技术。

附图说明

图1A是表示实施方式1的生物体信息测量装置的外观的概略图。图1B是表示佩戴了实施方式1的生物体信息测量装置时的状态的说明图。

图2是表示实施方式1的生物体信息测量装置的功能结构的功能框图。

图3A是表示在实施方式1的生物体信息测量装置中输出的图像的例子的第一图。图3B是表示在实施方式1的生物体信息测量装置中输出的图像的例子的第二图。图3C是表示在实施方式1的生物体信息测量装置中输出的图像的例子的第三图。图3D是表示在实施方式1的生物体信息测量装置中输出的图像的例子的第四图。

图4是表示在实施方式1的生物体信息测量装置中进行的处理的一部分的流程图。

图5是说明现有技术中的问题点的说明图。

具体实施方式

＜实施方式1＞

以下，基于附图对本发明的具体实施方式进行说明。但是，本实施方式中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、相对配置等，只要没有特别的记载，并无将本发明的技术范围仅限定于此的意旨。

(装置的整体结构)

图1A是表示本实施方式的生物体信息测量装置10的外观结构的概略图。图1B是表示将本实施方式的生物体信息测量装置10佩戴于手腕T时的状态的说明图。图2是表示本实施方式的生物体信息测量装置10的功能结构的功能框图。

如图1A、图1B、图2所示，生物体信息测量装置10大致是具有主体部11和带部15的手表型的可佩戴装置，能够在佩戴于人体的手腕T的状态下进行血压值以及心电波形的测量。

主体部11构成为包括：显示部133(例如，能够采用液晶显示器等)、操作按钮134a、134b、作为第二电极112发挥功能的边框、加速度传感器131等。加速度传感器131相当于本发明的位置检测单元，检测生物体信息测量装置10的位置/姿势。另外，如图2所示，主体部11作为其功能结构具有：控制部100、心电信号计测部110、血压测量部120、电源部132、显示部133、操作部134、通信部135、存储部136、以及振动部137。关于这些各功能结构将在后面进行描述。

另外，带部15具有：用于压迫位于手腕T的动脉的袖带121、支承袖带121的卡圈152、第一电极111、以及用于将生物体信息测量装置10固定于手腕T的带151。带151例如由母侧带和前端侧带构成，能够采用通过母侧带的带扣来固定前端侧带的类型的形状，但只要能够将生物体信息测量装置10适当地固定于手腕T，则可以是任意的结构。例如，也可以采用通过面紧固件进行固定的结构。

(主体部的功能结构)

接下来，说明主体部11的功能结构。控制部100负责包括心电信号计测部110、血压测量部120等的生物体信息测量装置10整体的控制。另外，控制部100具有：电极接触状态判断部101、血压测量姿势判断部102、统一测量执行部103、信息输出处理部104的各功能部，通过从后述的存储部136读出程序并执行，来控制生物体信息测量装置10的各结构，以实现满足这些规定的目的的功能部。此外，从硬件的观点来看，控制部100构成为包括CPU(Central Processing Unit；中央处理器)等处理器。

心电信号计测部110构成为包括第一电极111、第二电极112、以及心电信号计测电路113，基于与人体表面(具体而言，一侧的手的手腕和另一侧的手的手指)接触的第一电极111以及第二电极112的电位差(通过所谓的I导联)、计测用户的心电信号。另外，心电信号计测电路113还检测用户的皮肤表面与第一电极111和第二电极112的接触状态。即，本实施方式中的心电信号计测电路113兼用作本发明的电极接触状态检测单元。此外，心电信号计测部110除此以外还包括未图示的AD转换电路、放大器、滤波器等，但由于它们由已知的技术构成，因此省略说明。

血压测量部120构成为包括袖带121、压力传感器122、以及泵123，通过所谓的示波法来测量用户的血压。关于基于示波法的血压测量，由于是公知的技术，因此省略详细的说明。

电源部132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，也可以是一次电池。

显示部133构成为包括液晶显示器等的显示装置，在该显示装置上显示包括关于装置的动作等的引导信息的各种信息。此外，显示部133除此以外还可以具有LED指示器等。另外，操作部134构成为包括操作按钮134a、134b，并经由它们接受用户的输入操作。此外，操作部134通过经由后述的通信部135接收来自其他的电子设备的输入信号，也能够接受用户操作的输入。

通信部135包括无线通信用的天线(未图示)，例如通过BLE通信，与信息处理终端等的其他的电子设备进行信息通信。此外，也可以具有用于有线通信的端子。

存储部136构成为包括RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)等的主存储装置(未图示)，存储应用程序、所测量的心电波形、血压、引导信息等的各种信息。另外，除了RAM之外，也可以具有例如闪存等长期存储介质。另外，保存心电波形的数据、测量血压值等。

振动部137构成为包括由小型电动机等构成的振动器(未图示)，以针对每个引导内容设定的规定的模式产生振动。由此，能够将与该模式对应的规定的引导信息通知给用户。

接着，对控制部100所具有的各功能部进行说明。电极接触状态判断部101基于心电信号计测电路113的输出，判断用户是否稳定地与第一电极111、第二电极112接触。是否稳定可以用任意的指标来区分，例如也可以使用心电波形的基线变动、基于加速度传感器131的输出的装置的姿势变动等的信息来进行评价。

血压测量姿势判断部102基于加速度传感器131的输出，判断佩戴了装置的状态下的用户的手腕是否位于规定的范围内的高度，更具体而言，判断是否位于与心脏的高度相同程度的高度。另外，也可以判断该高度是否被持续维持。

统一测量执行部103进行以下控制：基于电极接触状态判断部101以及血压测量姿势判断部102的输出，在这些判断结果均为“是”的情况下，统一执行血压测量部120对血压的测量和心电波形的测量。此外，在此，心电波形的测量是指，将心电信号计测部110计测出的心电信号作为波形数据进行记录。即，在本实施方式中，心电波形测量单元包括心电信号计测部110以及存储部136。

信息输出处理部104通过显示部133的图像显示、振动部137的振动模式，输出与装置的使用相关的引导信息。具体而言，例如，执行向用户输出引导用于进行生物体信息的测量的姿势的信息、分别引导测量开始/结束的信息等的控制。图3A至3D示出了显示在显示部133上的引导图像的一个例子。

图3A是为了准备测量而引导将佩戴了装置的手腕抬起并维持到心脏的高度的引导图像。图3B是为了准备测量而引导与装置的第二电极112接触的引导图像。图3C是引导正在测量血压(心电)的引导图像。图3D是表示测量结束后的测量结果的引导图像。此外，各图像可以是静止图像，也可以是运动图像。

(生物体信息测量的处理)

接下来，基于图4来说明生物体信息测量装置10执行生物体信息的测量时的处理的流程。图4是表示使用本实施方式的生物体信息测量装置10进行血压/心电波形的统一测量时的处理的顺序的流程图。

首先，当生物体信息测量装置10的电源接通时，加速度传感器131检测装置的位置/姿势(S101)，血压测量姿势判断部102基于加速度传感器131的输出，判断生物体信息测量装置10的高度是否处于规定的范围内(S102)。其中，在判断为装置的高度不在规定的范围内的情况下，返回到步骤S101，基于加速度传感器131的输出，反复进行装置的高度是否处于规定的范围内的判断处理。

另一方面，在步骤S102中，在判断为装置的高度处于规定的范围内的情况下，进入步骤S103。在步骤S103中，心电信号计测电路113检测人体(用户)与第一电极111、第二电极112的接触状态(S103)。然后，电极接触状态判断部101基于该心电信号计测电路113的输出，判断用户是否稳定地与第一电极111以及第二电极112接触(S104)。其中，在判断为用户没有稳定地与各电极接触的情况下，返回到步骤S103，重复之后的处理。

另一方面，在步骤S104中判断为用户稳定地与各电极接触的情况下，统一测量执行部103进行统一执行血压测量部120对血压的测量和心电波形的测量的控制(S105)。然后，当血压的测量结束时，心电波形的测量(即波形数据的记录)也同时结束，将该测量结果保存在存储部136中(S106)，暂时结束本例行程序。

此外，也可以在上述的流程的适当的定时，进行信息输出处理部104对引导信息的输出。例如，在步骤S101之前，也可以在显示部133上显示图3A所示的引导图像，或者通过振动部137的振动来引导应该将佩戴了装置的手腕抬起并维持到心脏的高度。另外，在步骤S106以后，也可以将表示测量结果的图像(参照图3D)显示在显示部133中。

根据以上那样的本实施方式的生物体信息测量装置10，通过在佩戴了装置的状态下将测量血压的部位(即，装置的位置)维持在适合于血压测量的高度，并且成为稳定地与电极接触的状况，来执行血压和心电波形的统一测量。因此，能够防止在不适合进行测量的体势或状况下进行测量的情况，能够得到血压、心电波形都高精度的测量结果。另外，在本实施方式的生物体信息测量装置10中，如果电源接通，则自动地进行用户的手腕是否位于规定的范围内的高度的判断和用户是否稳定地与各电极接触的判断，因此不需要进行用于测量开始的输入操作。因此，如果是习惯了装置的操作的用户，则只要采取用于统一测量的姿势就能够迅速地开始测量。这样的效果在本实施方式的生物体信息测量装置10那样的(经常佩戴的)手表型的可穿戴设备中是优选的。

(变形例)

此外，在上述的生物体信息测量处理的流程中，在步骤S102中，在判断为装置的高度不在规定的范围内的情况下，返回到步骤S101，在满足条件之前不转移到步骤S103，但也可以进行除此以外的处理。例如，在判断为装置的高度不在规定的范围内的情况下，也可以在将该内容的信息保存在存储部136中之后，进入到步骤S103。即，在本变形例中，如果电极接触状态判断部101的判断结果为“是”，则统一测量执行部103进行统一执行血压测量部120对血压的测量和心电波形的测量的控制。按照这样的方式，能够防止如果不采取正确的姿势则直到何时都无法开始测量这样的情况，并且能够存储关于所测量的血压值的精度的任何疑问的内容，并且至少能够得到高精度的心电波形。

＜其他＞

上述实施方式的说明只不过是例示性地说明本发明，本发明并不限定于上述的具体的方式。本发明能够在其技术思想的范围内进行各种变形和组合。例如，在上述实施方式1中，说明了先判断装置的高度是否满足测量条件，然后判断电极的接触状态是否满足测量条件的流程，但该顺序也可以相反。即，也可以调换步骤S101和步骤S103、步骤S102和步骤S104的順序。总之，只要均满足高度的条件和电极接触状态的条件，就能够开始统一测量。

另外，在上述实施方式中，说明了在显示部133上显示引导图像的情况，但也可以向经由通信部135连接的外部的设备输出引导图像。另外，也可以经由通信部135向具有存储区域的外部的电子设备通过流(streaming)发送所测量的生物体信息。另外，也可以省略装置的结构，采用不具有振动部137的结构。

附图标记说明

10：生物体信息测量装置

11：主体部

15：带部

100：控制部

101：电极接触状态判断部

102：血压测量姿势判断部

103：统一测量执行部

104：信息输出处理部

110：心电波形测量部

111：第一电极

112：第二电极

113：心电信号计测电路

120：血压测量部

121：袖带

122：压力传感器

123：泵

131：加速度传感器

132：电源部

133：显示部

134：操作部

134a、135b：操作按钮

135：通信部

136：存储部

137：振动部

151：带

152：卡圈

T：手腕

Claims (8)

1.一种生物体信息测量装置，佩戴于人体的手腕使用，其特征在于，具有：

血压测量单元，用于测量所述人体的血压；

心电波形测量单元，具有复数个电极，并用于测量所述人体的心电波形；

电极接触状态检测单元，检测所述人体与所述复数个电极的接触状态；

位置检测单元，检测所述装置的位置；以及

控制单元，控制所述心电波形测量单元以及所述血压测量单元，

所述控制单元具有：

第一是否判断部，基于所述位置检测单元的输出，判断佩戴了所述装置的所述人体的手腕是否位于规定的范围内的高度；

第二是否判断部，基于所述电极接触状态检测单元的输出，判断所述人体是否稳定地与所述复数个电极接触；以及

统一测量控制部，进行以下控制：以至少所述第二是否判断部的判断结果为“是”为条件，统一执行所述血压测量单元对所述人体的血压测量和所述心电波形测量单元对所述人体的心电波形的测量。

2.根据权利要求1所述的生物体信息测量装置，其特征在于，

所述第二是否判断部以所述第一是否判断部输出了“是”的判断结果为条件，判断所述人体是否稳定地与所述复数个电极接触。

3.根据权利要求1或2所述的生物体信息测量装置，其特征在于，

所述规定的范围内的高度被设定为与所述人体的心脏的高度相同程度的高度。

4.根据权利要求1或2所述的生物体信息测量装置，其特征在于，

所述生物体信息测量装置为手表型的可佩戴装置。

5.一种生物体信息测量装置的控制方法，所述生物体信息测量装置佩戴于人体的手腕使用，并具有：

血压测量单元，用于测量所述人体的血压；

心电波形测量单元，具有复数个电极，并用于测量所述人体的心电波形；

电极接触状态检测单元，检测所述人体与所述复数个电极的接触状态；以及

位置检测单元，检测所述装置的位置，

所述生物体信息测量装置的控制方法的特征在于，具有以下步骤：

第一是否判断步骤，基于所述位置检测单元的输出，判断佩戴了所述装置的所述人体的手腕是否位于规定的范围内的高度；

第二是否判断步骤，基于所述电极接触状态检测单元的输出，判断所述人体是否稳定地与所述复数个电极接触；以及

统一测量步骤，在至少所述第二是否判断步骤的判断结果为“是”的情况下，统一执行所述血压测量单元对所述人体的血压测量和所述心电波形测量单元对所述人体的心电波形的测量。

6.根据权利要求5所述的生物体信息测量装置的控制方法，其特征在于，

所述第二是否判断步骤在所述第一是否判断步骤之后被执行。

7.根据权利要求5或6所述的生物体信息测量装置的控制方法，其特征在于，

所述规定的范围内的高度被设定为与所述人体的心脏的高度相同程度的高度。

8.一种用于使生物体信息测量装置执行权利要求5所述的控制方法的各步骤的程序。