JP2009039382A

JP2009039382A - 身体情報計測端末装置及びその制御方法

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Publication number: JP2009039382A
Application number: JP2007208951A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hamaguchi; 清浜口
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】正確な検査診断に有益な時間の身体情報を外部へ送信できる身体情報計測端末装置と、その制御方法を提供する。
【解決手段】予め、身体情報計測装置により使用者の健常時における身体情報を計測し、健常と判定する閾値を設定して、記録部に保存する閾値設定記録手段と、使用時に、身体情報計測装置により使用者の身体情報を計測し、それを時刻情報と共に所定時間一時記録しておく巡回型メモリと、身体情報計測装置により計測された使用者の身体情報計測値と、閾値設定記録手段に保存されている閾値とを比較して、健常か否かを判定する閾値比較判定手段と、閾値比較判定手段により健常と判定されない場合には、トリガ信号を巡回型メモリへ送出して、巡回型メモリに蓄積されている直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信する身体情報送信手段とを設ける。
【選択図】図６

Description

本発明は、心電計などの身体情報計測装置と、通信装置と、ＰＣに相当する装置とを備えた身体情報計測端末装置と、その装置の制御方法に関する。

使用者の身体の状態に関する情報を計測する身体情報計測装置として、ホルター心電計や携帯型心電計が従来から知られている。
ホルター心電計は、使用者が常時装着して携帯し、連続２４時間にわたる心電情報を記録するものである。
携帯型心電計は、使用者が常時装着して携帯し、動悸や胸痛などの症状を自覚した時、その前後数分間の心電情報をメモリに記録するものである。
その心電情報を、無線通信装置を介して、離隔した医療関係施設へ送信する装置も開発が進められつつある。

このような身体情報計測端末装置に関連する従来技術には、次のものが挙げられる。
特開２００７−５４２４１「携帯端末装置」特開２００５−１６０９８３「ワイヤレス生体情報検知システム」特開２００４−２６１５８０「心臓事象の検知システム」特開２００１−１９８０９６「心電図記録装置および心電計システム」特開平９−２２４９１７「ホルタ心電計装置」特開平４−３５２９４１「携帯型心電計」

特許文献６は、携帯型心電計に備わるメモリに、時刻情報と共に心電情報及び異常か正常の判断情報を、一定時間毎に記録していく装置である。メモリ容量には制限があるので、時刻の古いものから順にデータを上書きしていくことで、必要なメモリ容量の低減を図っている。

しかし、心機能の異常発生時に求められる情報は、どのような症状の現出を経て発症に至ったかである。そのため、単にメモリ容量の都合で一定時間毎に心電情報を更新したのでは、正確な検査診断には不十分であり、発症時から過去の所定の長さの経過情報が有益である。
このような発症時から過去の所定の長さの経過情報を送信できる身体情報計測端末装置は、従来にはなかった。

そこで、本発明は、正確な検査診断に有益な時間の身体情報を外部へ送信できる身体情報計測端末装置と、その制御方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の身体情報計測端末装置は次の構成を備える。すなわち、使用者の身体の状態に関する情報を計測する身体情報計測装置と、少なくとも、その身体情報計測装置で計測された身体情報を基に使用者が健常か否かを判定する演算部と、少なくとも、その演算部の動作を司るプログラムを格納する記録部と、少なくとも、演算部による判定を基にして身体に関する情報を外部へ送信する通信装置と、少なくとも身体情報計測装置、演算部、記録部、通信装置の動作を制御する制御部と、を備えた身体情報計測端末において、予め、身体情報計測装置により使用者の健常時における身体情報を計測し、健常と判定する閾値を設定して、記録部に保存する閾値設定記録手段と、使用時に、身体情報計測装置により使用者の身体情報を計測し、それを時刻情報と共に所定時間一時記録しておく巡回型メモリと、身体情報計測装置により計測された使用者の身体情報計測値と、閾値設定記録手段に保存されている閾値とを比較して、健常か否かを判定する閾値比較判定手段と、閾値比較判定手段により健常と判定されない場合には、トリガ信号を巡回型メモリへ送出して、巡回型メモリに蓄積されている直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信する身体情報送信手段と、を有することを特徴とする。

ここで、身体情報送信手段に、巡回型メモリに蓄積されていた直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信した後にも、継続して、身体情報計測装置により計測される使用者の身体情報を、通信部により外部へ送信する手段を設けて、一層正確な検査診断に寄与させてもよい。

通信部として無線通信装置を配し、身体情報計測端末装置全体を携帯所持可能なサイズにして、日常使用する利便と、異常発生時の即時対応に寄与させてもよい。

通信部に、ＧＰＳ受信装置を設け、身体情報送信手段に、巡回型メモリに蓄積されていた直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信する際に、ＧＰＳ受信装置により得られた位置情報も送信する手段を設けて、救急の利便に寄与させてもよい。

通信部による送信先を、予め記録部に保存しておき、異常発生時の即時対応に寄与させてもよい。

身体情報送信手段により外部へ送信される身体情報に、閾値比較判定手段から得られる検査結果を含めて、初動処置に寄与させてもよい。

身体情報計測装置により計測される身体情報としては、心電心拍に関する情報が利用できる。

身体情報計測装置により計測される身体情報としては、血圧に関する情報も利用できる。

身体情報計測装置により計測される身体情報としては、体温に関する情報も利用できる。

身体情報計測装置により計測される身体情報としては、呼吸に関する情報も利用できる。

身体情報計測装置により計測される身体情報としては、脳波に関する情報も利用できる。

身体情報計測装置により計測される身体情報としては、筋電に関する情報も利用できる。

身体情報計測装置により計測される身体情報としては、加速度に関する情報も利用できる。

本発明の身体情報計測端末装置の制御方法は、使用者の身体の状態に関する情報を計測する身体情報計測装置と、少なくとも、その身体情報計測装置で計測された身体情報を基に使用者が健常か否かを判定する演算部と、少なくとも、その演算部の動作を司るプログラムを格納する記録部と、少なくとも、演算部による判定を基にして身体に関する情報を外部へ送信する通信装置と、少なくとも身体情報計測装置、演算部、記録部、通信装置の動作を制御する制御部と、を備えた身体情報計測端末において、閾値設定記録手段によって、予め、身体情報計測装置により使用者の健常時における身体情報を計測し、健常と判定する閾値を設定して、記録部に保存し、巡回型メモリによって、使用時に、身体情報計測装置により使用者の身体情報を計測し、それを時刻情報と共に所定時間一時記録し、閾値比較判定手段によって、身体情報計測装置により計測された使用者の身体情報計測値と、閾値設定記録手段に保存されている閾値とを比較して、健常か否かを判定し、身体情報送信手段によって、閾値比較判定手段により健常と判定されない場合には、トリガ信号を巡回型メモリへ送出して、巡回型メモリに蓄積されている直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信することを特徴とする。

本発明によると、巡回型メモリによって、現在から連続した所定時間の過去の身体情報が保存されるので、異常が発生した際には、その直近の所定時間の身体情報を提供できるので、正確な検査診断が行える。また、必要時のみ、データ送信するので、通信回線の負荷低減にも寄与する利点がある。

以下に、図面を基に本発明の実施形態を説明する。なお、ここでは、使用者の身体の状態に関する情報として、心電心拍信号を例示して説明する。また、前記特許文献など従来公知の技術を適宜援用可能であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。

図１及び２は、安静時及び運動時の心電図であり、図３は、１周期の心電図の波形を示す説明図である。
心電心拍信号は、ほぼ周期信号と見なせ、身体の状態に応じて周期が大きく変動する。
最も一般的な心電図としては、１２誘導心電図が挙げられる。電極は、四肢に取り付ける肢誘導４本と、胸部に取り付ける胸部誘導６本からなる。肢誘導から６種の波形を導出し、また肢誘導全体を接地として胸部誘導それぞれから１種ずつの波形を導出するため、計１２種の心電心拍信号が得られる。

典型的な正常波形は、図３に示したように、１回の心拍毎に、大きくＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ波の５つの波で構成され、特に目立つＱ、Ｒ、Ｓ波は一括してＱＲＳ波と呼ばれ、心室の電気的興奮を反映している。縦軸の強度は、電圧であり、数ｍＶの出力である。
このような正常な洞調律には、Ｒ−Ｒ間隔が一定である、ＱＲＳ幅が０．１秒以下である、Ｐ波が存在する、Ｐ波とＱＲＳの間隔が０．１〜０．２秒程度で一定である等の特徴がある。

心電心拍信号は、不整脈や、心筋梗塞、心筋症、弁膜症などの心疾患による突然死を予防する上で重要な身体情報である。心臓突然死の原因としては、虚血性心疾患や心室細動が多いとされている。ＱＴ延長症候群やブルガダ症候群などの特殊な心電図波形を示す不整脈も心臓突然死の原因として知られている。

図４は、本発明による身体情報計測端末装置の腰部構成を示す説明図であり、図５は、健常と判定する閾値を設定する流れを示す説明図であり、図６は、通常の使用時における流れを示す説明図である。
本発明による身体情報計測端末装置には、心電心拍センサと、通信装置と、制御部及び記録部及び記録部を有するＰＣに相当する装置とが備わる。図示しないが、ボタンやディスプレイ等の情報入出力部も備わる。

心電心拍センサは、電極端子を使用者の身体に装着して、心電図に相当する心電心拍信号を得る。
得られた心電心拍信号は、ＰＣに相当する装置で定法によって処理される。すなわち、メモリや磁気記録ディスク等から成る常時記録部では、装置全体の制御を司るプログラムや、そのプログラムを実行するための各種パラメータなどが記録され、メモリ等から成る一時記録部では、プログラム実行のためのファイルや計測された心電心拍信号などが記録される。ＣＰＵ等から成る演算部や制御部では、心電心拍信号を基に使用者が健常か否かの判定や、各部間でのデータ授受などが行われる。
演算処理された心電心拍信号は、必要に応じて通信装置によって、外部へ送信される。

ここで、本発明では、図５に示したように、予め、閾値設定記録手段によって、健常と判定する閾値を設定し、記録部に保存しておく。なお、健常の分類には、何らかの異常を示すのが少なくない患者にとっては、危篤な発症につながらないが一般的な判定では異常と認められる平常時の状態を含めてもよい。

健常と判定する閾値を得るには、まず、心電心拍センサによって所定時間、心電心拍信号を計測し、Ｒ波等の時間間隔を平均して心拍周期（Ｔｐ）を算出する。次に、多数の心拍波形を平均して、図３に示した典型的な心電図波形に沿って、健常時の心電波形を算出する。そして、その健常時心電波形に対して、図７に示すように、健常と判定する上限の変位（σ）を加減することで、健常と判定する閾値を設定する。
なお、変位（σ）の加減は、時間軸に対して設定してもよい。

健常と判定する上限の変位（σ）の値は、心電強度（Χ）の一定割合、例えば、５％、１０％、１５％などでもよいし、標準偏差の１倍、１．５倍、２倍、２．５倍などでもよい。

心電図波形は個人差が少なくないので、使用者毎に、使用前或いは使用開始時に設定することが好ましい。
また、手動による入力も可能であり、手動操作によって閾値を適宜修正したりしてもよい。

通常の使用時には、図６に示したように、心電心拍センサによって計測された心電心拍信号は、逐一、巡回型メモリに一時記録される。その記録情報には、時刻情報が共に記録される。巡回型メモリに一時記録される時間は、予め設定され所定時間であり、例えば、３０分、１時間、９０分、２時間などである。すなわち、現在から所定の過去の時刻までの情報が一時記録される。

計測された心電心拍信号は、巡回型メモリに記録されると共に、閾値比較判定手段によって閾値と比較される。
閾値外に達して、健常と判定されない場合には、身体情報送信手段によって、トリガ信号が巡回型メモリへ送出され、巡回型メモリに蓄積されている直近の所定時間の心電心拍信号が、通信部により外部へ送信される。
これによって、発症時から過去の所定の長さの経過情報を、いつでも外部へ送出可能となり、早期の正確な検査診断が行える。

健常と判定されなかった場合には、巡回型メモリに蓄積されていた直近の所定時間の心電心拍信号を通信部により外部へ送信した後にも、継続して、心電心拍信号を通信部により外部へ送信することで、発症後の経過情報も提供して、正確な検査診断を図ってもよい。

通信部としては、無線通信装置を用い、身体情報計測端末装置全体を、携帯所持可能なサイズにして、日常の移動時での使用に合わせてもよい。また、通信部に、有線の通信装置を用い、インターネット等の通信回線を介して、送信先と接続させてもよい。

通信部に無線通信装置を用いた場合には特に、ＧＰＳ受信装置を付設してもよい。すると、ＧＰＳ受信装置により得られた使用者の位置情報を送信することが可能になり、救急看護が必要な場合に救助に向かう道案内になる。

通信部による送信先を、掛かり付けの医院など、予め記録部に保存しておき、症状に応じたメッセージ等を付加させて情報伝達させてもよい。
このように、外部へ送信される身体情報に、閾値比較判定手段から得られる検査診断結果を含めてもよい。

心電心拍信号を検査診断する一般的な所見の流れを実施するプログラムを、予め記録部に格納しておき、検査診断情報の生成に用いてもよい。
例えば、緊急の処置を要するかを判定する所見としては、１２誘導で洞調律であるか否か、ＳＴに変化があるか否か、ＩＩ誘導及びＶ１誘導で不整脈が認められるか否か、ＱＲＳ幅や心拍数に異常があるか否かなどが挙げられる。
このうち、ＳＴ変化は、Ｓ波とＴ波の間で０mVの区間が、正常よりも上がっていたり下がっていたりする状態であり、虚血性心疾患の代表的な心電図所見である。狭心症ではＳＴが低下し、心筋梗塞ではＳＴが上昇すると言われるが、ＳＴ上昇を示す異型狭心症、ＳＴ低下を示す非貫壁性心筋梗塞などといった病態もある。

心拍数の正常値は５０〜１００/minであり、５０/minを下回ると徐脈と認められる。
脈拍は、個人差のほか、日内変動があり夜は遅くなる傾向がある。そのため、各使用者の閾値も、逐次補正をすることが好ましい。
徐脈性不整脈の検査診断は、Ｐ波が正常に存在していれば房室ブロックであり、Ｐ波が存在しなければ洞機能不全症候群と認められる。房室ブロックは、心室の障害であり突然死のリスクがある。

心拍数が１００/minを上回ると頻脈と認められる。
不整脈としての頻脈の場合は、ＱＲＳ幅が０．１２秒未満なら上室性の不整脈であり、０．１２秒以上であれば心室性の不整脈であり、心室性の不整脈の場合は緊急の処置を要する。

上述は、使用者の身体の状態に関する情報として、心電心拍信号を例示しての説明であるが、血圧に関する情報についても同様である。
収縮期血圧が１４０以上、または拡張期血圧が９０以上に保たれた状態が高血圧であると認められる。
高血圧によって生じる動脈硬化の結果、脳卒中や心不全などの合併症が発生するリスクが高まる。慢性的な影響とは別に、急激な高血圧により脳圧が亢進し急性症状を引き起こす高血圧緊急症や高血圧脳症も発生しうる。

身体情報計測装置により計測される身体情報は、同様に、呼吸や、体温や、脳波に関する情報でもよい。
例えば、呼吸に関するバイタルサインであれば、SpO2（酸素飽和度）によって、喘息や睡眠時無呼吸症患者の状態の把握が可能である。

また、身体情報計測装置により計測される身体情報は、同様に、筋電や加速度に関する情報でもよい。
例えば、上体等の加速度に関する情報であれば、歩行のリハビリ患者の転倒直後の状態の把握が可能である。

本発明によると、巡回型メモリによって、異常発生時から連続した所定時間の過去の身体情報が得られるので、使用者の正確な検査診断が行え、救急援助にも活用でき、産業上利用価値が高い。

安静時の心電図運動時の心電図１周期の心電図の波形を示す説明図本発明による身体情報計測端末装置の腰部構成を示す説明図健常と判定する閾値を設定する流れを示す説明図通常の使用時における流れを示す説明図１周期の心電図の波形において閾値を示す説明図

Claims

使用者の身体の状態に関する情報を計測する身体情報計測装置と、
少なくとも、その身体情報計測装置で計測された身体情報を基に使用者が健常か否かを判定する演算部と、
少なくとも、その演算部の動作を司るプログラムを格納する記録部と、
少なくとも、演算部による判定を基にして身体に関する情報を外部へ送信する通信装置と、
少なくとも身体情報計測装置、演算部、記録部、通信装置の動作を制御する制御部と、
を備えた身体情報計測端末において、
予め、身体情報計測装置により使用者の健常時における身体情報を計測し、健常と判定する閾値を設定して、記録部に保存する閾値設定記録手段と、
使用時に、身体情報計測装置により使用者の身体情報を計測し、それを時刻情報と共に所定時間一時記録しておく巡回型メモリと、
身体情報計測装置により計測された使用者の身体情報計測値と、閾値設定記録手段に保存されている閾値とを比較して、健常か否かを判定する閾値比較判定手段と、
閾値比較判定手段により健常と判定されない場合には、トリガ信号を巡回型メモリへ送出して、巡回型メモリに蓄積されている直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信する身体情報送信手段と、を有する
ことを特徴とする身体情報計測端末装置。
身体情報送信手段が、
巡回型メモリに蓄積されていた直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信した後にも、継続して、身体情報計測装置により計測される使用者の身体情報を、通信部により外部へ送信する
請求項１に記載の身体情報計測端末装置。
通信部が、無線通信装置であり、
身体情報計測端末装置全体が、携帯所持可能なサイズである
請求項１または２に記載の身体情報計測端末装置。
通信部が、ＧＰＳ受信装置を具備し、
身体情報送信手段が、巡回型メモリに蓄積されていた直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信する際に、ＧＰＳ受信装置により得られた位置情報も送信する
請求項１ないし３に記載の身体情報計測端末装置。
通信部による送信先が、
予め記録部に保存された指定の受信者である
請求項１ないし４に記載の身体情報計測端末装置。
身体情報送信手段により外部へ送信される身体情報が、
閾値比較判定手段から得られる検査結果を含む
請求項１ないし５に記載の身体情報計測端末装置。
身体情報計測装置により計測される身体情報が、
心電心拍に関する情報である
請求項１ないし６に記載の身体情報計測端末装置。
身体情報計測装置により計測される身体情報が、
血圧に関する情報である
請求項１ないし７に記載の身体情報計測端末装置。
身体情報計測装置により計測される身体情報が、
体温に関する情報である
請求項１ないし８に記載の身体情報計測端末装置。
身体情報計測装置により計測される身体情報が、
呼吸に関する情報である
請求項１ないし９に記載の身体情報計測端末装置。
身体情報計測装置により計測される身体情報が、
脳波に関する情報である
請求項１ないし１０に記載の身体情報計測端末装置。
身体情報計測装置により計測される身体情報が、
筋電に関する情報である
請求項１ないし１１に記載の身体情報計測端末装置。
身体情報計測装置により計測される身体情報が、
加速度に関する情報である
請求項１ないし１２に記載の身体情報計測端末装置。
使用者の身体の状態に関する情報を計測する身体情報計測装置と、
少なくとも、その身体情報計測装置で計測された身体情報を基に使用者が健常か否かを判定する演算部と、
少なくとも、その演算部の動作を司るプログラムを格納する記録部と、
少なくとも、演算部による判定を基にして身体に関する情報を外部へ送信する通信装置と、
少なくとも身体情報計測装置、演算部、記録部、通信装置の動作を制御する制御部と、
を備えた身体情報計測端末において、
閾値設定記録手段によって、予め、身体情報計測装置により使用者の健常時における身体情報を計測し、健常と判定する閾値を設定して、記録部に保存し、
巡回型メモリによって、使用時に、身体情報計測装置により使用者の身体情報を計測し、それを時刻情報と共に所定時間一時記録し、
閾値比較判定手段によって、身体情報計測装置により計測された使用者の身体情報計測値と、閾値設定記録手段に保存されている閾値とを比較して、健常か否かを判定し、
身体情報送信手段によって、閾値比較判定手段により健常と判定されない場合には、トリガ信号を巡回型メモリへ送出して、巡回型メモリに蓄積されている直近の所定時間の身体情報を、通信部により外部へ送信する
ことを特徴とする身体情報計測端末装置の制御方法。