JP2018134397A - 生体情報測定用ベルトおよび生体情報測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高感度で安定した生体情報の測定を快適に行うことができる生体情報測定用ベルトを提供する。
【解決手段】 ベルト本体１０と、導電性を有する線材をジグザグ状に形成した導体３２を備え、導体３２は、縫着糸によりベルト本体１０に縫着されている生体情報測定用ベルト１である。ベルト本体１０は、一対の帯状体を重ね合わせて形成され、導体３２は、一対の帯状体の間に配置されるように一方の帯状体２に縫着されて、両端部にそれぞれ表面端子１２，１４および裏面端子２２，２４を備えており、表面端子１２，１４はベルト本体１０の表面側に接続部１２ａ，１４ａを有し、裏面端子２２，２４はベルト本体１０の裏面側に接続部２２ａ，２４ａを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生体情報測定用ベルトおよび生体情報測定装置に関する。

近年、健康管理、運動計測などにおいて生体情報の測定に関心が集まっている。とくに日常の生活や運動動作における生体情報を長時間、継続的にモニタリングすることが重要である。このような測定、モニタリングにおいては、動作中に雑音等を抑制して高感度で安定してデータを取得する必要がある。

従来、生体情報の測定には、身体と計測用の電極等との導電性、密着性などを良好に保つために様々な試みがなされており、導電性シートを用いるもの、電極パットを用いるもの（例えば特許文献１）、電極部を伸長させる構造を用いるもの（例えば特許文献２）等が開示されている。

特開２０１４−８１６６号公報 特開２００５−１３７４５６号公報

しかしながら、従来の器具、方法などでは、生体測定器を装着した時に被検者が感じる違和感等を排除することはできていない。併せて、測定の感度、安定性を保つことも困難である。その結果、日常などにおいて長時間、継続的に被検者が生体測定器を装着して高感度で安定した生体情報の測定を行うことは困難であった。

そこで、本発明は、高感度で安定した生体情報の測定を快適に行うことができる生体情報測定用ベルトおよび生体情報測定装置の提供を目的とする。

本発明の前記目的は、ベルト本体と、導電性を有する線材をジグザグ状に形成した導体とを備え、前記導体は、縫着糸により前記ベルト本体に縫着されている生体情報測定用ベルトにより達成される。

この生体情報測定用ベルトにおいて、前記ベルト本体は、一対の帯状体を重ね合わせて形成され、前記導体は、一対の前記帯状体の間に配置されるように一方の前記帯状体に縫着されて、両端にそれぞれ表面端子および裏面端子を備えていることが好ましく、前記表面端子は前記ベルト本体の表面側に接続部を有し、前記裏面端子は前記ベルト本体の裏面側に接続部を有することが好ましい。

前記導体は、幅方向両側が前記縫着糸により縫着されていることが好ましい。 前記導体は複数設けられ、それぞれの前記表面端子の接続部が隣接するように配置されていることが好ましい。

また、本発明の前記目的は、上記の生体情報測定用ベルトと、前記表面端子に着脱可能に装着され前記裏面端子を介して取得した生体情報を演算する演算装置とを備える生体情報測定装置により達成される。

本発明によれば、高感度で安定した生体情報の測定を快適に行うことができる生体情報測定用ベルトおよび生体情報測定装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る生体情報測定用ベルトの平面図である。 図１に示す生体情報測定用ベルトの背面図である。 図１に示す生体情報測定用ベルトの要部を示す平面図および断面図である。 図１に示す生体情報測定用ベルトの要部を模式的に示す平面図である。 図１に示す生体情報測定用ベルトの製造方法の一工程を示す斜視図である。 図５の要部断面図である。 図１に示す生体情報測定用ベルトの製造方法の他の工程を示す斜視図である。 図７の要部断面図である。 図１に示す生体情報測定用ベルトの製造方法の更に他の工程を示す斜視図である。 図９の要部を示す平面図および断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１および図２は、それぞれ本発明の一実施形態に係る生体情報測定用ベルトの平面図および背面図である。図１および図２に示すように、生体情報測定用ベルト１は、ベルト本体１０と、ベルト本体１０に設けられた導体３２，３４とを備えている。

ベルト本体１０は、表面側となる第１の帯状体２と、裏面側となる第２の帯状体４とを重ね合わせて帯状に形成されている。第１の帯状体２および第２の帯状体４は、織布、編布、天然皮革、合成皮革、不織布、樹脂など縫製可能な種々の材料により形成することができ、周縁部を縫合することにより一体化されている。第１の帯状体２の一端側および第２の帯状体４の他端側には、それぞれ面ファスナー６，８が設けられており、被験者の胸部、腹部、腰部、脚部、腕部等に巻き付けて固定することができる。ベルト本体１０の大きさは特に限定されないが、例えば胸部用として使用する場合、長さが１００ｃｍ程度、幅が６ｃｍ程度である。

本実施形態のベルト本体１０は、面ファスナー６，８と係合可能なループまたはフックを有する係合部が、表裏面の大部分に形成されており、面ファスナー６，８を、ベルト本体１０の表裏面の任意の箇所に結合することができる。第１の帯状体２および第２の帯状体４は、長手方向に伸縮性を有することが好ましいが、被験者を過度に締め付けることがないように、例えば、特許第５３１１１６１号公報に記載されているように、ベルト本体１０を長手方向に沿って複数のパーツに分割し、各パーツの伸縮を抑制すると共に、各パーツ間を伸縮材により連結して構成してもよい。

図３（ａ）に要部平面図で示すように、導体３２，３４は、導電性を有する線材３２ａ，３４ａをジグザグ状に形成したものであり、第１の帯状体２に縫着糸によって縫着されている。線材３２ａ，３４ａは、銅やステンレス等の導電性の金属材料により形成することができるが、導電性樹脂やグラスファイバー等により形成することもできる。導体３２，３４は、本実施形態では第１の帯状体２に縫着しているが、第２の帯状体４に縫着することも可能である。

線材３２ａ，３４ａを所望の形状に形成して配線を容易にするため、線材３２ａ，３４ａは、直径が０．１〜０．３ｍｍ程度の細線であることが好ましい。線材３２ａ，３４ａのジグザグ形状の間隔（ピッチ）ｐは特に限定されないが、例えば０．１〜１ｃｍ程度であることが好ましい。この間隔(ピッチ）ｐは、必ずしも一定である必要はなく、長手方向に沿って変化してもよい。線材３２ａ，３４ａのジグザグ形状の幅Ｗも特に限定されないが、例えば２〜２０ｍｍ程度であることが好ましい。幅Ｗについても一定である必要はなく、長手方向に沿って変化してもよい。

図３（ｂ）に要部断面図で示すように、本実施形態の縫着糸は、上糸３２ｂ，３４ｂおよび下糸３２ｃ，３４ｃからなり、線材３２ａ，３４ａの幅方向の両側が、第１の帯状体２に通された上糸３２ｂ，３４ｂおよび下糸３２ｃ，３４ｃによって、ミシン縫いにより第１の帯状体２に固定されている。上糸３２ｂ，３４ｂおよび下糸３２ｃ，３４ｃは、ミシン糸の他に手縫い糸等であってもよい。ミシン縫いは、例えば、直線本縫い、直線環縫い、かがり縫い、ジグザグ縫い等であり、本縫いミシン、本縫い二本針ミシン、環縫いミシン、しつけ縫いミシン、平二本針ミシン、ロックミシン、ジグザグ縫いミシン等を用いて種々の縫い目構造を形成することができる。線材３２ａ，３４ａの縫着箇所は、本実施形態のように線材３２ａ，３４ａの幅方向両側とすることが好ましく、これによって線材３２ａ，３４ａを容易且つ確実に固定することができる。但し、必ずしも線材３２ａ，３４ａの幅方向両側に限定されるものではなく、例えば、線材３２ａ，３４ａの幅方向中央を長手方向に沿って縫着してもよい。

このように形成された導体３２，３４は、図４（ａ）に示す状態から、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、長手方向Ａに沿って容易に伸縮可能であるため、この長手方向Ａをベルト本体１０の長手方向に合わせることで、ベルト本体１０を装着時に長手方向に沿って伸縮させたときの線材３２ａ，３４ａの断線を確実に防止することができる。また、導体３２，３４は、被験者の身体に接触しないようにベルト本体１０に容易に配置することができるので、使用時に導体３２，３４が身体に接触することによる違和感や不快感を防止することができ、金属アレルギーや雑音発生等の問題も解消することができる。本実施形態においては、導体３２，３４が第１の帯状体２と第２の帯状体４との間に配置されているので、導体３２，３４を完全に被覆して断線やショート等を抑制することができる。

導体３２，３４の長手方向Ａは、上記のとおり、ベルト本体１０の長手方向に沿うことが好ましいが、両者は必ずしも完全に一致する必要はなく、ベルト本体１０の長手方向に対して導体３２，３４を若干傾斜させてもよい。本実施形態においては、図２に示すように、ベルト本体１０の長手方向に対する導体３２，３４の傾斜角度α，βを、それぞれ５度、３５度としている。この角度は、例えば、０〜４５度の範囲に設定することが好ましい。導体３２，３４は、必ずしも直線状に延びる必要はなく、導体３４のように途中で屈曲してもよい。

図１および図２に示すように、導体３２，３４の両端部には表面端子１２，１４および裏面端子２２，２４が設けられている。表面端子１２，１４は、互いに隣接するように配置され、ベルト本体１０の表面側（使用時に外部に露出する第１の帯状体２側）に接続部１２ａ，１４ａを備えており、この接続部１２ａ，１４ａに演算装置４０の端子部４２，４４が着脱可能に接続される。表面端子１２，１４の複数の接続部１２ａ，１４ａを隣接配置することで、演算装置４０の端子部４２，４４を互いに近接させることができ、演算装置４０の小型化を図ることができる。一方、裏面端子２２，２４は、ベルト本体１０の裏面側（使用時に被験者に密着する第２の帯状体４側）に接続部２２ａ，２４ａを備えており、接続部２２ａ，２４ａに電極７０，７０が着脱可能に接続される。

演算装置４０は、ＣＰＵやメモリ等を備えており、生体が発する電気信号を電極７０，７０により検出して信号処理を行い、生体情報を演算して送信部４６から送信する。送信された生体情報は、パーソナルコンピュータ６０に接続された受信装置５０の受信部５２で受信され、画面表示や解析などを行うことができる。

次に、上記の構成を備える生体情報測定用ベルト１の製造方法を説明する。まず、図５に示すように、第１の帯状体２に導体３２，３４を縫着し、導体３２，３４の両端部に挿通孔２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを形成する。ついで、導体３２，３４の一方端部の挿通孔２ｃ，２ｄに表面端子１２，１４を取り付ける。

図６に示すように、表面端子１２，１４は、演算装置４０（図１参照）が着脱可能に接続される接続部（ゲンコ部）１２ａ，１４ａと、接続部１２ａ，１４ａを第１の帯状体２に固定する固定部（ホソ部）１２ｂ，１４ｂとを備えており、固定部１２ｂ，１４ｂの突部を挿通孔２ｃ，２ｄに挿通し、接続部１２ａ，１４ａと嵌合させることにより、接続部１２ａ，１４ａが第１の帯状体２に固定される。

この後、挿通孔４ａ，４ｂを形成した第２の帯状体４を第１の帯状体２に重ね合わせて、図７に示すように、第２の帯状体４により導体３２，３４を被覆する。第１の帯状体２の挿通孔２ａ，２ｂ、および、第２の帯状体４の挿通孔４ａ，４ｂは、上下で一致しており、この挿通孔２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂに裏面端子２２，２４を取り付ける。

図８に示すように、裏面端子２２，２４は、電極７０（図１参照）が着脱可能に接続される接続部（ゲンコ部）２２ａ，２４ａと、接続部２２ａ，２４ａを第２の帯状体４に固定する固定部（ホソ部）２２ｂ，２４ｂとを備えており、固定部２２ｂ，２４ｂの突部を挿通孔２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂに挿通し、接続部２２ａ，２４ａと嵌合させることにより、接続部２２ａ，２４ａが第２の帯状体４に固定される。

こうして、導体３２，３４の他方端部に裏面端子２２，２４を取り付けた後、図９に示すように、この裏面端子２２，２４の接続部２２ａ，２４ａに電極７０，７０を取り付ける。図１０に平面図および断面図で示すように、電極７０は、裏面端子２２，２４に着脱可能に接続される電極本体７１と、電極本体７１を支持する非導電性の支持部材７２と、支持部材７２を被覆する導電性のゲルシート７３とを備えており、ゲルシート７３を介して電極本体７１を被験者の所定部位に密着させることができる。

本実施形態の生体情報測定用ベルト１は、心電図、心拍数、血圧、呼吸数など被験者の種々の生体情報を取得するのに利用することができ、例えば、電極７０，７０が胸部に密着するように生体情報測定用ベルト１を被験者に巻き付けて固定することにより、生体が発する心電図波形を取得することができる。本実施形態の生体情報測定用ベルト１は、裏面端子２２，２４の接続部２２ａ，２４ａに、電極７０の代わりにマイクロフォンやその他のセンサを装着することも可能であり、これらを適宜組み合わせることにより、胎児心音の測定や無呼吸診断など種々の用途に利用することができる。本実施形態の生体情報測定用ベルト１は、ベルト本体１０に２つの導体３２，３４を備える構成としているが、導体は単一であってもよく、あるいは、３つ以上でもよい。

１ 生体情報測定用ベルト
２ 第１の帯状体
４ 第２の帯状体
１０ ベルト本体
１２，１４ 表面端子
１２ａ，１４ａ 接続部
２２，２４ 裏面端子
２２ａ，２４ａ 接続部
３２，３４ 導体
３２ａ，３４ａ 線材
３２ｂ，３２ｃ，３４ｂ，３４ｃ 縫着糸
４０ 演算装置
７０ 電極

Claims (5)

1. ベルト本体と、導電性を有する線材をジグザグ状に形成した導体とを備え、
   前記導体は、縫着糸により前記ベルト本体に縫着されている生体情報測定用ベルト。
2. 前記ベルト本体は、一対の帯状体を重ね合わせて形成され、
   前記導体は、一対の前記帯状体の間に配置されるように一方の前記帯状体に縫着されて、両端部にそれぞれ表面端子および裏面端子を備えており、
   前記表面端子は前記ベルト本体の表面側に接続部を有し、前記裏面端子は前記ベルト本体の裏面側に接続部を有する請求項１に記載の生体情報測定用ベルト。
3. 前記導体は、幅方向両側が前記縫着糸により縫着されている請求項１または２に記載の生体情報測定用ベルト。
4. 前記導体は複数設けられ、それぞれの前記表面端子の接続部が隣接するように配置されている請求項１から３のいずれかに記載の生体情報測定用ベルト。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の生体情報測定用ベルトと、
   前記表面端子の接続部に着脱可能に装着され、前記裏面端子を介して取得した生体情報を演算する演算装置とを備える生体情報測定装置。