JP2014068718A

JP2014068718A - 医療用テレメータ

Info

Publication number: JP2014068718A
Application number: JP2012215655A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Hatakeyama; 寛一畠山; Fumiyuki Matsumura; 文幸松村
Original assignee: Nippon Koden Corp
Current assignee: Nippon Koden Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-21

Abstract

【課題】特殊なケーブルを用いることなく、複数のセンサにより生体信号を取り出す場合にも、任意のセンサに接続されたケーブルを取り外しても生体信号を適切に無線送信する。
【解決手段】センサからケーブルを介して取り出された生体信号を入力し又はセンサへ信号を出力する所定の処理を行う処理回路と、該処理回路で所定の処理を施した前記生体信号を、前記ケーブルを介して無線送信する送信部と、前記処理回路の入力側に接続され、前記無線送信する信号の処理回路側への回り込みを阻止する回込阻止手段と、を医療用テレメータ本体に設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、センサによりケーブルを介して取り出された生体信号を、当該ケーブルを用いて無線送信する医療用テレメータに関する。

生体信号をセンサに接続されたケーブルを用いて無線送信する医療用テレメータとしては、アンテナ効率の上昇を狙って、送信周波数の１／４波長となる生体ケーブルの位置にフェライトコアを設けたものが知られている（特許文献１参照）。

特許第４５８８８５８号明細書

上記の医療用テレメータによると、医療用テレメータ本体からセンサとしての電極まで延びるケーブルの途中にフェライトコアを設ける必要があり、従来から使用されているケーブルは使用できず、特殊な専用ケーブルを備える必要が生じる。

また、上記従来の医療用テレメータでは、心電図信号を収集するセンサについて述べたものであるが、医療用テレメータの多くは一台で複数の生体信号を収集することが可能に構成されている。このような医療用テレメータにおいて、心電図信号を取り出すケーブルがアンテナとして使用できる場合でも、心電図を測定しないケースでは、心電図信号を取り出すケーブルを取り外すとアンテナが無くなることから、心電図信号を収集するセンサ以外の別のセンサにより収集した生体信号を送信することができなくなる。

本発明は、上記のような医療用テレメータの現状に鑑みてなされたもので、その目的は、特殊な専用ケーブルを用いることなく、しかも、複数のセンサにより生体信号を取り出す場合に、任意のセンサに接続されたケーブルを取り外しても、他のいずれかのセンサに接続されたケーブルを医療用テレメータに接続しておけば、生体信号を適切に無線送信することが可能な医療用テレメータを提供することである。

本発明に係る医療用テレメータは、センサからケーブルを介して生体信号を取り出し、取り出された生体信号をテレメータ本体で所定の処理を施して、前記ケーブルをアンテナとして使用し受信局へ無線送信する医療用テレメータであって、前記本体は、前記センサからの信号を入力し又はセンサへ信号を出力する所定の処理を行う処理回路と、該処理回路で所定の処理を施した前記生体信号を、前記ケーブルを介して無線送信する送信部と、前記処理回路の入力側に接続され、前記無線送信する信号の処理回路側への回り込みを阻止する回込阻止手段と、を具備することを特徴とする。

本発明に係る医療用テレメータは、前記センサ、ケーブル、及び処理回路は、異なる生体信号を取り出すために複数組備えられ、前記送信部は、前記複数の処理回路それぞれで所定の処理を施された異なる生体信号を、前記複数のケーブルを介して無線送信することができるように構成され、前記回込阻止手段は、前記複数の処理回路それぞれの入力側に備えられていることを特徴とする。

本発明に係る医療用テレメータは、前記複数のセンサの一種が心電計の電極とされ、このセンサに対応する回込阻止手段は耐除細動用抵抗器であり、前記複数のセンサの残りのセンサにそれぞれ対応する回込阻止手段はインダクタであることを特徴とする。

本発明に係る医療用テレメータでは、前記複数のケーブルは、シールド線により構成された第１のケーブル、及びシールド線及び非シールド線により構成された第２のケーブルであり、前記第１のケーブルのシールド線におけるシールドと、前記第２のケーブルの非シールド線とに、送信部が接続され、無線送信することを特徴とする。

本発明に係る医療用テレメータでは、前記複数のケーブルは、シールド線により構成された第１のケーブル、シールド線及び非シールド線により構成された第２のケーブル、及び非シールド線により構成された第３のケーブルであり、前記第１のケーブルのシールド線におけるシールドと、前記第２のケーブル及び前記第３のケーブルの非シールド線とに、送信部が接続され、無線送信することを特徴とする。

本発明に係る医療用テレメータでは、前記複数のケーブルは、シールド線により構成された第１のケーブル、シールド線及び異なるセンサと接続される２系の非シールド線により構成された第２のケーブルであり、前記第１のケーブルのシールド線におけるシールドと、前記第２のケーブルにおける２系中の１系の非シールド線とに、送信部が接続され、無線送信することを特徴とする。

本発明に係る医療用テレメータは、無線信号を受信する受信部を更に備え、この受信部により受信された信号から取り出した情報を前記送信部から無線送信することを特徴とする。

本発明に係る医療用テレメータによれば、本体に、センサからの信号を入力し又はセンサへ信号を出力する所定の処理を行う処理回路と、処理回路で所定の処理を施した生体信号を、ケーブルを介して無線送信する送信部と、処理回路の入力側に接続され、無線送信する信号の処理回路側への回り込みを阻止する回込阻止手段と、を備えているため、無線送信が従来から使用されているケーブルから行われ、特殊な専用ケーブルを用いる必要がない。さらに、異なるセンサを使用しても、そのセンサに対応した処理回路を備えることで、生体信号を無線送信することができる。

本発明に係る医療用テレメータは、センサ、ケーブル、及び処理回路が、異なる生体信号を取り出すために複数組備えられ、送信部は、複数の処理回路それぞれで所定の処理を施された異なる生体信号を、複数のケーブルを介して無線送信することができるように構成され、回込阻止手段が、前記複数の処理回路それぞれの入力側に備えられているため、無線送信が各ケーブルから行われ、特殊な専用ケーブルを用いることなく、しかも、複数のセンサにより生体信号を取り出す場合に、任意のセンサに接続されたケーブルを取り外しても、他のいずれかのセンサに接続されたケーブルを医療用テレメータに接続しておけば、生体信号を無線送信することができる。

本発明に係る医療用テレメータは、複数のセンサの一種が心電計の電極とされ、このセンサに対応する回込阻止手段は耐除細動用抵抗器であり、複数のセンサの残りのセンサにそれぞれ対応する回込阻止手段がインダクタであるので、送信信号の回り込みが阻止され、適切に信号を送信することが可能である。

本発明に係る医療用テレメータでは、ケーブルが、第１のケーブルと、第２のケーブルとなっているので、一方のケーブルを取り外しても生体信号を無線送信することができる。

本発明に係る医療用テレメータでは、ケーブルが、第１のケーブルと、第２のケーブル及び第３のケーブルとなっているので、一または二のケーブルを取り外しても生体信号を無線送信することができる。

本発明に係る医療用テレメータでは、無線信号を受信する受信部を更に備え、この受信部により受信された信号から取り出した情報を送信部から無線送信するので、位置情報などの他の情報の無線中継器としても使用可能である。

本発明に係る医療用テレメータの第１の実施形態の構成図。本発明に係る医療用テレメータの第２の実施形態の構成図。本発明に係る医療用テレメータの第３の実施形態の構成図。

以下、添付図面を参照して本発明に係る医療用テレメータの実施形態を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し重複する説明を省略する。図１には、第１の実施形態に係る医療用テレメータの構成図が示されている。医療用テレメータは、患者が身に付けて携帯するテレメータとして構成されており、本体部１０、センサ部４０、センサ部５０、ケーブル６０、７０を備えている。

センサ部４０は、この例では心電図信号を得るための電極４１、４２、４３を備えている。また、センサ部５０は、この例ではＳｐＯ2 （動脈血酸素飽和度）信号を得るための発光素子５１、５２と、受光素子５３を備えたプローブにより構成されている。

電極４１、４２、４３には、ケーブル部６０におけるシールド線６１、６２、６３の芯線６１ａ、６２ａ、６３ａが接続され、コネクタ部６４のコンタクト６５、６６、６７まで延びている。ケーブル部６０におけるシールド線６１、６２、６３のシールド６１ｂ、６２ｂ、６３ｂは、コネクタ部６４のコンタクト６８に接続されている。

発光素子５１、５２のアノードは導電ライン７１を介してコネクタ部５４のコンタクト５４ａに接続され、発光素子５１のカソードは導電ライン７２を介してコネクタ部５４のコンタクト５４ｂに接続され、発光素子５２のカソードは導電ライン７３を介してコネクタ部５４のコンタクト５４ｃに接続されている。導電ライン７１〜７３は、非シールド線である。

受光素子５３のアノードはシールド線７４の芯線７５ａを介してコネクタ部５４のコンタクト５５ａに接続され、受光素子５３のカソードはシールド線７４の芯線７５ｂを介してコネクタ部５４のコンタクト５５ｂに接続されている。更に、シールド線７４のシールド７６はコネクタ部５４のコンタクト５５ｃに接続されている。

本体部１０には、本体部１０を統括制御するＣＰＵなどにより構成される制御回路１１が備えられている。更に、本体部１０には、制御回路１１の制御の基に動作を行う心電図検出回路１２、受信部１３、送信部１４、発光回路１５、受光回路１６が備えられている。心電図検出回路１２には、耐除細動用抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を介してコネクタ部２０のコンタクト２１、２２、２３が接続されている。

コネクタ部２０には、上記以外のコンタクト２４が設けられている。コネクタ部２０のコンタクト２１〜２４は、センサ部４０に接続されているコネクタ部６４のコンタクト６５〜６８と接続することができる。この接続によって、電極４１〜４３により取り出された心電図信号は、心電図検出回路１２に取り込まれ、サンプリングやディジタル化や呼吸信号の取り出し処理等が行われ、制御回路１１へ心電図関連信号として送られる。

発光回路１５には、フェライトビーズＬ１、Ｌ２、Ｌ３を介してコネクタ部３０のコンタクト３１、３２、３３が接続されている。また、受光回路１６には、フェライトビーズＬ４、Ｌ５、Ｌ６を介してコネクタ部３０のコンタクト３４、３５、３６が接続されている。

コネクタ部３０のコンタクト３１〜３６は、センサ部５０に接続されているコネクタ部５４のコンタクト５４ａ〜５４ｃ、５５ａ〜５５ｃに接続される。この接続が行われた状態において、発光回路１５は制御回路１１の制御により所要のタイミングで発光素子５１、５２を発光させるための信号を送り、発光素子５１、５２を発光させる。受光回路１６は、図示しない生体組織を透過した発光素子５１、５２からの発光を受光素子５３が受光して光電変換された信号を取り込み、サンプリングやディジタル化などの所要処理を行って制御回路１１へ送る。ここで、センサ部５０は、例えば指の先端を挟持するような構成を備えており、上記受光回路１６により取り込まれた信号は、ＳｐＯ2信号である。

以上のように、心電図検出回路１２、発光回路１５、受光回路１６は、複数のセンサと対応し、それぞれのセンサとの間で個別に信号を受け取り又は信号を与える処理を行う複数の処理回路として機能する。

送信部１４は、上記心電図検出回路１２と受光回路１６から制御回路１１へ送られた信号を無線送信する回路であり、所要周波数の搬送波を心電図関連信号及びＳｐＯ2信号で変調し送出する。この例では４００ＭＨｚ帯域の送信信号を送出する。送信部１４の出力側には、コンデンサが接続され、このコンデンサに接続されたコイルが接地されて構成された整合回路１７が備えられている。

上記整合回路におけるコンデンサとコイルの接続点には、コネクタ部２０のコンタクト２４が接続されている。コネクタ部２０のコンタクト２４は、コネクタ部６４のコンタクト６８に接続されるものであり、コネクタ部６４のコンタクト６８は、シールド線６１、６２、６３のシールド６１ｂ、６２ｂ、６３ｂに接続されている。このため、送信部１４は、シールド線６１、６２、６３のシールド６１ｂ、６２ｂ、６３ｂをアンテナとして送信を行うことができる。

整合回路におけるコンデンサとコイルの接続点は、結合コンデンサＣを介してコネクタ部３０のコンタクト３１〜３３が接続されている。コネクタ部３０のコンタクト３１〜３３は、コネクタ部５４のコンタクト５４ａ〜５４ｃに接続されており、コネクタ部５４のコンタクト５４ａ〜５４ｃは、導電ライン７１〜７３に接続されている。このため、送信部１４の送信信号は、結合コンデンサＣを介して導電ライン７１〜７３をアンテナとして送信されることになる。

このように本実施形態では、ケーブル部６０、７０共にアンテナとして送信が可能であり、センサ部４０とセンサ部５０のいずれか一方を用いる場合にも障害なく送信が可能である。また、耐除細動用抵抗器Ｒ１〜Ｒ３とインダクタとしてのフェライトビーズＬ１〜Ｌ６は、ケーブル部６０、７０により無線送信した信号が取り込まれて回り込み、心電図検出回路１２と、発光回路１５及び受光回路１６へ到ることを阻止する回込阻止手段として機能するので、電波の吸収が抑制されて高利得なアンテナを実現できる。なお、フェライトビーズＬ１〜Ｌ６の替わりに各種コイルを使用することもできる。

この実施形態に係る医療用テレメータにおいては、送信部１４と整合回路１７との接続点に、ＳＡＷフィルタ１８を介して受信部１３が接続されている。この受信部１３は、例えば病室などに接地されたビーコンから発射される無線信号を受信するもので、ケーブル部６０、７０を共にアンテナとする。アンテナにより受信された信号は整合回路１７からＳＡＷフィルタ１８によりフィルタリングされて、ビーコンから発射される無線信号の周波数である３１５ＭＨＺ帯域の信号が取り出され、これを受信部１３が受信する。ビーコンから発射される無線信号には、例えば位置情報（病室名等）が含まれており、これを受信部１３が取り出し、制御回路１１へ送る。制御回路１１は、上記位置情報及び当該医療用テレメータの識別情報（または、患者識別情報）を前述の生体情報と共に或いは生体情報とは別に送信信号に含められて、送信部１４へ送られる。送信部１４は無線送信することにより、医療用テレメータの受信局であるセントラルモニタなどにおいて、位置情報及び当該医療用テレメータの識別情報（または、患者識別情報）受け取り、患者の居場所を把握することが可能である。

上記第１の実施形態では、センサを二種としたが三種以上とすることもできる。図２に示す第２の実施形態では、体温計センサをセンサ部８０として設けたものである。センサ部８０は、感温抵抗器８１と抵抗器８２〜８４により構成されたブリッジ回路である。感温抵抗器８１と抵抗器８４との接続点が接地されており、残りの接続点は非シールド線であるケーブル部９０の導電ライン９１〜９３に接続されている。導電ライン９１〜９３は、コネクタ部９５のコンタクト９６〜９８に接続されている。

本体部１０Ａには、Ａ／Ｄ変換回路１９が備えられている。Ａ／Ｄ変換回路１９にはフェライトビーズＬ７〜Ｌ９が接続され、このフェライトビーズＬ７〜Ｌ９には、コネクタ部２５のコンタクト２６〜２９が接続されている。フェライトビーズＬ７〜Ｌ９とコネクタ部２５のコンタクト２６〜２９の接続点は、結合コンデンサＣに接続されている。コネクタ部２５のコンタクト２６〜２９には、コネクタ部９５のコンタクト９６〜９８が接続可能である。この接続状態では、Ａ／Ｄ変換回路１９は、温度変化に応じて感温抵抗器８１の抵抗値が変化し、ブリッジに流れる電流或いは導電ライン９１〜９３間に生じる電位の変化を捕らえる。Ａ／Ｄ変換回路１９は、取り込んだ電圧或いは電流をＡ／Ｄ変換して制御回路１１へ送る。

制御回路１１は、Ａ／Ｄ変換結果を体温の値に変換して（この変換はモニタ側で行っても良い）、体温情報として他の生体情報と共に送信部１４へ送り、無線送信させる。この実施形態では、フェライトビーズＬ７〜Ｌ９とコネクタ部２５のコンタクト２６〜２９の接続点は、結合コンデンサＣに接続されているので、送信部１４から出力された信号は、ケーブル部９０の導電ライン９１〜９３へも到り、電波として放射される。即ち、本実施形態では、ケーブル部６０、７０、９０をアンテナとして送信が可能であり、センサ部４０とセンサ部５０とセンサ部８０のいずれかを用いる場合にも障害なく送信が可能である。フェライトビーズＬ７〜Ｌ９は、無線送信した信号が取り込まれて回り込み、Ａ／Ｄ変換回路１９へ到ることを阻止する回込阻止手段として機能するので、電波の吸収が抑制されて高利得なアンテナを実現できる。この第２の実施形態のおけるその他の構成、作用、効果は、第１の実施形態と同様である。

図３には、第３の実施形態に係る医療用テレメータの構成図を示す。この実施形態では、第２の実施形態においてケーブル部９０に備えられていた導電ライン９１〜９３を、マルチケーブルであるケーブル部７０Ａにまとめて構成したものである。その他の構成は、第２の実施形態のものと変わらない。

この第３の実施形態に係る医療用テレメータによれば、本体部１０Ａのコネクタ部３０、２５に対して、ケーブル部７０Ａに接続されたコネクタ部５４、９１が一体として着脱される。このため、ケーブル部６０、７０Ａをアンテナとして送信が可能であり、センサ部４０か、センサ部５０及びセンサ部８０かのいずれを用いる場合にも障害なく送信が可能である。この第３の実施形態においても、フェライトビーズＬ７〜Ｌ９は、無線送信した信号が取り込まれて回り込み、Ａ／Ｄ変換回路１９へ到ることを阻止する回込阻止手段として機能するので、電波の吸収が抑制されて高利得なアンテナを実現できる。この第３の実施形態のおけるその他の構成、作用、効果は、第１の実施形態と同様である。

１０、１０Ａ本体部１１制御回路
１２心電図検出回路１３受信部
１４送信部１５発光回路
１６受光回路１７整合回路
１９Ａ／Ｄ変換回路１９４０、５０、８０センサ部
６０、７０、７０Ａ、９０ケーブル部Ｒ１〜Ｒ３耐除細動用抵抗器
Ｌ１〜Ｌ９フェライトビーズ（阻止手段）

Claims

センサからケーブルを介して生体信号を取り出し、取り出された生体信号をテレメータ本体で所定の処理を施して、前記ケーブルをアンテナとして使用し受信局へ無線送信する医療用テレメータであって、
前記本体は、
前記センサからの信号を入力し又はセンサへ信号を出力する所定の処理を行う処理回路と、
該処理回路で所定の処理を施した前記生体信号を、前記ケーブルを介して無線送信する送信部と、
前記処理回路の入力側に接続され、前記無線送信する信号の処理回路側への回り込みを阻止する回込阻止手段と、
を具備することを特徴とする医療用テレメータ。
前記センサ、ケーブル、及び処理回路は、異なる生体信号を取り出すために複数組備えられ、
前記送信部は、前記複数の処理回路それぞれで所定の処理を施された異なる生体信号を、前記複数のケーブルを介して無線送信することができるように構成され、
前記回込阻止手段は、前記複数の処理回路それぞれの入力側に備えられていることを特徴とする医療用テレメータ。
前記複数のセンサの一種が心電計の電極とされ、このセンサに対応する回込阻止手段は耐除細動用抵抗器であり、
前記複数のセンサの残りのセンサにそれぞれ対応する回込阻止手段はインダクタであることを特徴とする請求項２に記載の医療用テレメータ。
前記複数のケーブルは、シールド線により構成された第１のケーブル、及びシールド線及び非シールド線により構成された第２のケーブルであり、
前記第１のケーブルのシールド線におけるシールドと、前記第２のケーブルの非シールド線とに、送信部が接続され、無線送信することを特徴とする請求項２または３に記載の医療用テレメータ。
前記複数のケーブルは、シールド線により構成された第１のケーブル、シールド線及び非シールド線により構成された第２のケーブル、及び非シールド線により構成された第３のケーブルであり、
前記第１のケーブルのシールド線におけるシールドと、前記第２のケーブル及び前記第３のケーブルの非シールド線とに、送信部が接続され、無線送信することを特徴とする請求項２または３に記載の医療用テレメータ。
前記複数のケーブルは、シールド線により構成された第１のケーブル、シールド線及び異なるセンサと接続される２系の非シールド線により構成された第２のケーブルであり、
前記第１のケーブルのシールド線におけるシールドと、前記第２のケーブルにおける２系中の１系の非シールド線とに、送信部が接続され、無線送信することを特徴とする請求項２または３に記載の医療用テレメータ。
無線信号を受信する受信部を更に備え、この受信部により受信された信号から取り出した情報を前記送信部から無線送信することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の医療用テレメータ。