JP2020049180A - 心電測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の誘導を測定できる心電計の開発工数を減らし、安価に開発・製造させる。【解決手段】3以上の電極と、2以上の1誘導心電測定チップ110と、1つの電源またはバッテリー104により、1誘導心電測定チップ110はそれぞれ、電極により正電極101と負電極102とGND電極103とから生体信号を入力され、入力された正電極101と負電極102とGND電極103の生体信号の組み合わせに応じて、それぞれ心電信号を出力することができる。【選択図】図1
Description
本発明は、心電測定装置に関する。
電極に接触した生体の心電測定装置が開示されている(たとえば、非特許文献1)。また、ウェアラブル心電測測定装置が開示されている(たとえば、非特許文献2)。ウェアラブル心電測定装置は、比較的安価に販売されている。
http://www.analog.com/jp/products/adas1000.html
https://store.neurosky.com/products/ecg-bmd101
しかしながら、従来の技術では、複数の誘導を測定可能な心電計は開発工数が多く、コストが高い。
本発明の目的は、複数の誘導が測定可能な心電測定装置の開発工数およびコストを削減することが可能な技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、2以上の1誘導心電測定体と、前記2以上の1誘導心電測定体を統合制御する制御部と、を有し、前記1誘導心電測定体のそれぞれは、生体信号が入力される3以上の電極を備え、前記3以上の電極に入力される生体信号の組み合わせに応じて、心電信号を出力する
心電測定装置を提供する。
心電測定装置を提供する。
前記心電測定装置において、単一または複数の電源またはバッテリーをさらに有し、前記単一または複数の電源またはバッテリーが、前記2以上の1誘導心電測定体に電力を供給してもよい。また、外部装置へ前記心電信号を送信するための通信モジュールをさらに有してもよい。また、外部装置において信号処理を行うためのデータを記憶する記憶装置をさらに有し、生体から取り外し可能なものであってもよい。
本発明の態様の一つは、12誘導心電を測定できる心電測定装置である。当該心電測定装置は、3以上の電極と、2以上の1誘導心電測定チップ110と、1つの電源またはバッテリー104により、1誘導心電測定チップ110はそれぞれ、電極により正電極101と負電極102とGND電極103とから生体信号を入力され、入力された正電極101と負電極102とGND電極103の生体信号の組み合わせに応じて、それぞれ心電信号を出力することができる。
本発明によれば、複数の誘導が測定可能な心電測定装置を、開発工数およびコストを減らして、開発・製造することができる。
本発明の態様の一つでは、複数の誘導を測定可能な心電測定装置を実現にあたって、安価に提供されている1誘導心電測定チップを利用する。1誘導心電測定チップは、1誘導の心電図が測定可能である。1誘導心電測定チップを利用することで、複数の誘導を測定可能な心電測定装置を安価に、開発・製造することができる。以降の説明では、心電測定装置として説明するが、心電測定装置は心電計であってよい。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る心電測定装置100の構成を示すブロック図である。第1実施形態に係る心電測定装置100は、1誘導心電測定チップ110を利用した構成を記載している。ここで、1誘導心電測定チップ110は、1誘導心電測定体の一例である。心電測定装置100は、2以上の1誘導心電測定体を有し、1誘導心電測定体のそれぞれは、生体信号が入力される3以上の電極を備え、前記3以上の電極に入力される生体信号の組み合わせに応じて、心電信号を出力する。1誘導心電測定チップ110は、SoC(System−on−a−Chip)であってよい。SoCとは、複数のICやLSIで構成していたシステム機能を、1個のチップ上に取り組んだシステムLSIのことである。システムLSIによって、1誘導心電測定チップ110の低価格化、小型化が実現でき、1誘導心電測定チップ110を利用して、複数の誘導が測定可能な心電測定装置を開発・製造することができる。
図1は、第1実施形態に係る心電測定装置100の構成を示すブロック図である。第1実施形態に係る心電測定装置100は、1誘導心電測定チップ110を利用した構成を記載している。ここで、1誘導心電測定チップ110は、1誘導心電測定体の一例である。心電測定装置100は、2以上の1誘導心電測定体を有し、1誘導心電測定体のそれぞれは、生体信号が入力される3以上の電極を備え、前記3以上の電極に入力される生体信号の組み合わせに応じて、心電信号を出力する。1誘導心電測定チップ110は、SoC(System−on−a−Chip)であってよい。SoCとは、複数のICやLSIで構成していたシステム機能を、1個のチップ上に取り組んだシステムLSIのことである。システムLSIによって、1誘導心電測定チップ110の低価格化、小型化が実現でき、1誘導心電測定チップ110を利用して、複数の誘導が測定可能な心電測定装置を開発・製造することができる。
心電測定装置100は、正電極101と、負電極102と、GND電極103と、電源/バッテリー104と、CPU105と、1誘導心電測定チップ110と、出力部120とを有する。心電測定装置100で示した以外にも、電撃事故防止および安全性確保のためにフローティング回路や、外部からの不要なエネルギーから心電計を保護するための入力保護回路が含まれて良い。
正電極101、負電極102およびGND電極103は、1誘導心電測定チップ110が有する3以上の電極の一例である。3以上の電極は、それぞれ、1誘導心電測定チップ110への生体信号の入力である。なお、以下の説明で、各電極を信号と同義に表記する場合があるが、そのよう表記は、各電極に入力される信号または各電極で測定または検出される信号を表記する旨である。1誘導心電測定チップ110は、正電極101と、負電極102間の生体信号の差(電位差)を測定することで、心電図を測定することができる。GND電極103は、生体信号の基準(基準電位)である。
電源/バッテリー104は、心電測定装置100全体に電流を供給する。心電測定装置100は、電源/バッテリー104により、適切に必要な電流が供給され、心電信号を測定し、出力することができる。電源/バッテリー104は、複数であってもよい。
CPU105は、心電測定装置100全体を統轄制御する制御部の一例である。CPU105は、たとえば、ADC112でのデジタル信号への変換処理や、デジタル信号における心電信号をデジタル処理、出力部120での処理などを行う。なお、CPU105は、心電測定装置100全体を統括制御していれば、CPUである必要はなく、マイクロコンピュータやマイクロコントローラであってもよく、MCU(Micro Control Unit)などであっても良い。
出力部120は、表示部121と無線通信ユニット122とを含む。表示部121は、1誘導心電測定チップ110から出力された心電信号を表示する。表示部121は、心電信号を表示できるものであれば、液晶ディスプレイであってよく、有機ELディスプレイであってよく、CRTなどのブラウン管などであってよい。
無線通信ユニット122は、1誘導心電測定チップ110から出力された心電信号を、外部装置に送信する。無線通信ユニット122は、たとえば、Bluetooth(登録商標)やWifi(登録商標)、LTE(登録商標)、Wimax(登録商標)などであってよい。なお、無線通信ユニット122は、Bluetooth(登録商標)やWifi(登録商標)、LTE(登録商標)、Wimax(登録商標)など無線通信システムに応じたアンテナ1221に接続されている。ここで、送信する先として、PC(パーソナルコンピュータ)やスマートフォン、タブレット端末であってよい。また、クラウドなどへ送信して、サーバへ送信してよい。PCや、スマートフォン、タブレット端末などへ心電信号を表示することができる。また、サーバへ送信することで、適切なアプリケーションソフトを利用し、インターネットを介して表示することができる。また、無線通信ユニット122によって、外部装置に送信することで、高性能の演算装置を利用したり、大容量の記憶装置を利用して、データ解析に利用したりすることができる。
上記では、出力部120は、表示部121と無線通信ユニット122を含むと説明したが、表示部121があれば、無線通信ユニット122はなくてよい。また、出力部120は、無線通信ユニット122があれば、表示部121がなくてよい。
また、出力部120は、表示部121と無線通信ユニット122に加え記憶部を含む構成としてもよい。記憶部に測定した心電信号を保存しておき、保存した心電信号を、表示部121で表示するようにしても良い。また、記憶部に保存した心電信号を、無線通信ユニット122で送信するようにしても良い。また、記憶部で保存した心電信号を記録メディアなどに記録し、記録メディアなどに記録された心電信号を外部装置で読み込むことで、外部装置で心電信号を表示したり、解析したり可能としても良い。
また、出力部120は、表示部121と無線通信ユニット122に加え記憶部を含む構成としてもよい。記憶部に測定した心電信号を保存しておき、保存した心電信号を、表示部121で表示するようにしても良い。また、記憶部に保存した心電信号を、無線通信ユニット122で送信するようにしても良い。また、記憶部で保存した心電信号を記録メディアなどに記録し、記録メディアなどに記録された心電信号を外部装置で読み込むことで、外部装置で心電信号を表示したり、解析したり可能としても良い。
1誘導心電測定チップ110は、心電測定アンプ111やアナログ・デジタル変換器(ADC(Analog−to−Digital Converter))112を含む。また、図1に記載はしていないが、1誘導心電測定チップ110は、心電測定アンプ111の後に、ADC112によるデジタル信号への変換の前に、雑音除去や波形整形の観点で、アナログフィルタが含まれていてよい。従来、アナログフィルタは、雑音除去や波形整形の観点で心電測定装置の開発において調整が必要であったことから時間や開発費が必要であったが、1誘導心電測定チップ110を利用することで、アナログフィルタの調整に必要な時間や開発費が不要となり、安価に複数の誘導を測定可能な心電測定装置を開発することができる。
また、1誘導心電測定チップ110は、ADC112の後に、雑音除去や波形整形の観点で、デジタルフィルタが含まれていてよい。従来、デジタルフィルタは、雑音除去や波形整形の観点で心電測定装置の開発において調整が必要であったことから時間や開発費が必要であったが、1誘導心電測定チップ110を利用することで、デジタルフィルタの調整に必要な時間や開発費が不要となり、安価に複数の誘導を測定可能な心電測定装置を開発することができる。
1誘導心電測定チップ110は、測定する誘導の数に応じて、心電測定装置100に利用する。本実施形態では、12誘導心電測定装置を実現するにあたって、8つの1誘導心電測定チップ110を利用する方法を記載する。
正電極101と、負電極102と、GND電極103とは、体の表面に接触された電極で検出された、1誘導心電測定チップ110へ入力される入力信号である。
図2に1誘導心電測定チップ110への正電極101と、負電極102と、GND電極103の入力の一例を示す。図2には、8通りの1誘導心電測定チップの利用例を示している。図2では、1誘導心電測定チップへの入力として、正電極101と、負電極102と、GND電極103の電極の入力と、入力された生体信号からの出力の組み合わせを示している。
図2(a)は、I誘導の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図2(a)は、正電極101にLAを入力し、負電極102にRAを入力し、GND電極103にRLを入力することで、I誘導の出力を行うことができることを示している。なお、LAとは、左手で接触した電極から入力された生体信号である。RAとは、右手で接触した電極から入力された生体信号である。RLとは、右足で接触した電極から入力された生体信号である。
図2(b)は、II誘導の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図2(b)は、正電極101にLLを入力し、負電極102にRAを入力し、GND電極103にRLを入力することで、II誘導の出力を行うことができることを示している。なお、LLとは、左足で接触した電極から入力された生体信号である。
図2(c)は、V1の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図2(c)は、正電極101にv1を入力し、負電極102に(LA+RA+LL)/3を入力し、GND電極103にRLを入力することで、V1誘導の出力を行うことができることを示している。なお、v1とは、第4肋間胸骨右縁で接触した電極から入力された生体信号である。(LA+RA+LL)/3は、LAへの入力信号と、RAへの入力信号と、LLへの入力信号の和を、1/3乗算したものである。なお、(LA+RA+LL)/3を入力する方法として、たとえば、回路に実装して入力してよい。
図2(d)は、V2の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図2(d)は、正電極101にv2を入力し、負電極102に(LA+RA+LL)/3を入力し、GND電極103にRLを入力することで、V2誘導の出力を行うことができることを示している。なお、v2とは、第4肋間胸骨左縁で接触した電極から入力された生体信号である。
図2(e)は、V3の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図2(e)は、正電極101にv3を入力し、負電極102に(LA+RA+LL)/3を入力し、GND電極103にRLを入力することで、V3誘導の出力を行うことができることを示している。なお、v3とは、v2とv4を結ぶ線上の中点で接触した電極から入力された生体信号である。v4については後述する。
図2(f)は、V4の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図2(f)は、正電極101にv4を入力し、負電極102に(LA+RA+LL)/3を入力し、GND電極103にRLを入力することで、V4誘導の出力を行うことができることを示している。なお、v4とは、第5肋間と左鎖骨中央線の交点で接触した電極から入力された生体信号である。
図2(g)は、V5の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図2(g)は、正電極101にv5を入力し、負電極102に(LA+RA+LL)/3を入力し、GND電極103にRLを入力することで、V5誘導の出力を行うことができることを示している。なお、v5とは、v4と同じ高さで左前腋下線との交点で接触した電極から入力された生体信号である。
図2(h)は、V6の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図2(h)は、正電極101にv6を入力し、負電極102に(LA+RA+LL)/3を入力し、GND電極103にRLを入力することで、V6誘導の出力を行うことができることを示している。なお、v6とは、v4と同じ高さで左中腋下線との交点で接触した電極から入力された生体信号である。
なお、12誘導のうち上記で記載していない、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導は、I誘導と、II誘導を利用することによって算出することができる。III誘導は、(II誘導―I誘導)で算出することができる。avR誘導は、―(II誘導+I誘導)/2で算出することができる。avL誘導は、(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。avF誘導は、(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
上記で説明したように、8つの1誘導心電測定チップ110を利用することで、12誘導の心電信号を測定することができる。つまり、8つの心電測定チップ110それぞれへの電極に計測された生体信号による入力と、それぞれに対応する出力信号(心電誘導)の組み合わせを対応させることで、8つの1誘導心電測定チップ110を利用して、12誘導心電信号を測定することができる。
つまり、本実施の形態の心電測定装置は、2以上の1誘導心電測定体(たとえば、1誘導心電測定体100)と、1誘導心電測定体を統合制御する制御部と、を有し、1誘導心電測定体のそれぞれは、生体信号が入力される3以上の電極(たとえば、正電極101、負電極102およびGND電極103)を備え、前記3以上の電極に入力される生体信号の組み合わせに応じて、心電信号を出力する。これにより、安価に、心電測定装置を開発・製造できる。
図3に、人の体表面に接触させる電極の接触位置の一例を示す。図3で示す電極の接触位置は、ML誘導法である。なお、v1〜v6で示す電極位置は、上記説明した位置と同様である。ML誘導法では、四肢誘導の電極位置を体幹内にすることで、四肢を動かしたときの心電図への影響を少なくすることができ、運動時など四肢を動かしながら心電図を測定する際に有効である。
R301は、右鎖骨上を示している。L302は、左鎖骨下を示している。RF303は、右前腸骨棘を示している。F304は、右前腸骨棘を示している。R301は、図2で示すRAに入力されることで心電信号を測定することができる。L301は、図2で示すLAに入力されることで心電信号を測定することができる。RF303は、図2で示すRLに入力されることで心電信号を測定することができる。F304は、図2で示すLLに入力されることで心電信号を測定することができる。なお、図3で示すML法の電極の接触位置は、多少のズレがあってもよい。
上記で説明してきたように、8つの1誘導心電測定チップ110を利用して12誘導心電測定装置の開発・製造することができる。つまり、8つの心電測定チップ110それぞれへの電極に計測された生体信号による入力と、それぞれに対応する出力信号(心電誘導)の組み合わせを対応させて8つの1誘導心電測定チップ110を利用して、開発工数を減らし安価に12誘導心電測定装置を開発・製造することができる。
<第2実施形態>
第1実施形態では、8つの1誘導心電測定チップ110を利用して、I誘導、II誘導、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導を測定し、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導は、I誘導と、II誘導を利用して算出することで、12誘導心電測定装置を開発・製造する方法について記載してきたが、第2実施形態では、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導を測定して、12誘導心電測定装置を開発・製造する方法について記載する。
第1実施形態では、8つの1誘導心電測定チップ110を利用して、I誘導、II誘導、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導を測定し、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導は、I誘導と、II誘導を利用して算出することで、12誘導心電測定装置を開発・製造する方法について記載してきたが、第2実施形態では、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導を測定して、12誘導心電測定装置を開発・製造する方法について記載する。
なお、特に説明しない限り、第1実施形態で説明した、図1の心電測定装置、図2の1誘導心電測定チップへの生体信号の入力の一例、図3の人の体表面に接触させる電極の接触位置の一例は、同様に利用可能であり、第1実施形態で説明したため、詳細な説明は省略する。以降の説明では、第1実施形態と異なる点を中心に説明を行う。
図4に1誘導心電測定チップ110への正電極101と、負電極102と、GND電極103の入力の一例を示す。図4では、1誘導心電測定チップへの入力として、正電極101と、負電極102と、GND電極103の電極の入力と、入力された生体信号からの出力として、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導の組み合わせを示している。
図4(i)は、III誘導の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図4(i)は、正電極101にLL1012を入力し、負電極102にLA1028を入力し、GND電極103にRLを入力することで、III誘導の出力を行うことができることを示している。
図4(j)は、avR誘導の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図4(j)は、正電極101に(LA+LL)/2(10110)を入力し、負電極102にRA1029を入力し、GND電極103にRLを入力することで、avR誘導の出力を行うことができることを示している。
(LA+LL)/2は、LAへの入力信号と、LLへの入力信号との和を、1/2乗算したものである。なお、(LA+LL)/2を入力する方法として、たとえば、回路に実装して入力してよい。
図4(k)は、avL誘導の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図4(k)は、正電極101にLA1011を入力し、負電極102に(LL+RA)/2(10211)を入力し、GND電極103にRLを入力することで、avL誘導の出力を行うことができることを示している。
(LL+RA)/2は、LLへの入力信号と、RAへの入力信号との和を、1/2乗算したものである。なお、(LL+RA)/2を入力する方法として、たとえば、回路に実装して入力してよい。
図4(l)は、avF誘導の出力とすることができる、正電極101と、負電極102と、GND電極103の組み合わせを示している。図4(l)は、正電極101にLL1012を入力し、負電極102に(LL+RA)/2(10212)を入力し、GND電極103にRLを入力することで、avF誘導の出力を行うことができることを示している。
上記で説明してきたように、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導を測定して良い。たとえば、12誘導心電測定装置を開発・製造する場合に、I誘導、II誘導を測定するために1誘導心電測定チップ110を利用するのではなく、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導を測定するために1誘導心電測定チップ110を利用してよい。
第1実施形態では、I誘導、II誘導と、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導を測定できる12誘導心電測定装置を開発・製造する方法を記載したが、I誘導とII誘導の代わりに、I誘導、II誘導、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導のいずれか2つと、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用することで、12誘導心電測定装置を開発・製造することができる。
I誘導、II誘導、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導から2つの誘導を選択して組み合わせは、15通りあり、各組み合わせにおいて、他の誘導を算出する方法について説明する。なお、いずれの場合であっても、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導は1誘導心電測定チップ110を利用して測定するよう、心電測定装置を開発・製造する必要がある。
(組み合わせ1)I誘導とII誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合については、第1実施形態で説明してきた内容と同様のため、説明は省略する。
(組み合わせ2)I誘導とIII誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、II誘導は、(I誘導+III誘導)で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。avL誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ3)I誘導とavR誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、II誘導は、(2*avR誘導―I誘導)で算出することができる。なお、*は乗算を示す。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avL誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ4)I誘導とavL誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、II誘導は、2*(I誘導+avL誘導)で算出することができる。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ5)I誘導とavF誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、II誘導は、2*(I誘導/2+avF誘導)で算出することができる。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ6)II誘導とIII誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、(II誘導―III誘導)で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。avL誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ7)II誘導とavR誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、―(II誘導+2aVR誘導)で算出することができる。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avL誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ8)II誘導とavL誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、2*(II誘導/2+avL誘導)で算出することができる。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ9)II誘導とavF誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、2*(II誘導―avF誘導)で算出することができる。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。avL誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ10)III誘導とavR誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、―(III誘導+2aVR誘導)/2で算出することができる。II誘導は、(III誘導―2aVR誘導)/2で算出することができる。avL誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ11)III誘導とavL誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、―(5*III誘導―2*avR誘導)/4で算出することができる。II誘導は、(3*III誘導―2*avR誘導)/4で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ12)III誘導とavF誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、―2*(III誘導―avF誘導)で算出することができる。II誘導は、(―III+2*avF)で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。avL誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ13)avR誘導とavL誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、―2*(aVR誘導―2aVL誘導)/3で算出することができる。II誘導は、−2*(2*aVR誘導+aVL誘導)/3で算出することができる。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avF誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ14)avR誘導とavF誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、―2*(2*aVR誘導+aVF誘導)/3で算出することができる。II誘導は、−2*(aVR誘導―aVF誘導)/3で算出することができる。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avL誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(I誘導―II誘導/2)で算出することができる。
(組み合わせ15)avL誘導とavF誘導を測定できるよう1誘導心電測定チップ110を利用する場合、I誘導は、2*(aVF誘導+2*aVL誘導)/3で算出することができる。II誘導は、2*(2*aVF誘導+aVL誘導)/3で算出することができる。III誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(II誘導―I誘導)で算出することができる。avR誘導は、算出したII誘導と測定したI誘導を利用して、第1実施形態で示した方法(―(II誘導+I誘導)/2)で算出することができる。
上記で説明してきたように、8つの1誘導心電測定チップ110を利用して12誘導心電測定装置の開発・製造することができる。つまり、8つの心電測定チップ110それぞれへの電極に計測された生体信号による入力と、それぞれに対応する出力信号(心電誘導)の組み合わせを対応させて8つの1誘導心電測定チップ110を利用して、開発工数を減らし安価に12誘導心電測定装置を開発・製造することができる。
<変形例1>
ここまで、1誘導心電測定チップ110を利用して、12誘導心電測定装置の開発・製造方法について説明してきたが、1誘導心電測定チップ110への入力として、正電極101と、負電極102と、GND電極103があれば、12誘導心電測定装置以外での複数誘導を測定できる心電測定装置の開発・製造に利用することができる。
ここまで、1誘導心電測定チップ110を利用して、12誘導心電測定装置の開発・製造方法について説明してきたが、1誘導心電測定チップ110への入力として、正電極101と、負電極102と、GND電極103があれば、12誘導心電測定装置以外での複数誘導を測定できる心電測定装置の開発・製造に利用することができる。
たとえば、2誘導心電測定装置であれば、2つの1誘導心電測定チップ110を利用すればよい。3誘導心電測定装置であれば、3つの1誘導心電測定チップ110を利用すればよい。このように、測定する誘導数と同じ数の1誘導心電測定チップ110してよい。
また、12誘導心電測定装置を測定できる心電測定装置を開発・製造する場合であっても、8つ以上の1誘導心電測定チップ110を利用してもよい。たとえば、12誘導心電測定装置を開発・製造する場合に、12つの1誘導心電測定チップ10を利用してもよい。
上記より、複数の1誘導心電測定チップ110を利用して複数の誘導を測定可能な心電測定装置の開発・製造することができる。つまり、複数の心電測定チップ110それぞれへの電極に計測された生体信号による入力と、それぞれに対応する出力信号(心電誘導)を対応させて複数の1誘導心電測定チップ110を利用して、開発工数を減らし安価に複数誘導を計測することが可能な心電測定装置を開発・製造することができる。
<変形例2>
第1実施形態、第2実施形態では、図1で説明した心電測定装置100を利用して説明したが、図1で示した心電測定装置100ではなくて良い。たとえば、図5で示す心電測定装置100Bであってよい。図1の心電測定装置100と、図5の心電測定装置100Bとの違いは、図1の心電測定装置100では、CPUが含まれていなかったが、図5の心電測定装置100Bでは、1誘導心電測定チップ110が含まれている点にある。
第1実施形態、第2実施形態では、図1で説明した心電測定装置100を利用して説明したが、図1で示した心電測定装置100ではなくて良い。たとえば、図5で示す心電測定装置100Bであってよい。図1の心電測定装置100と、図5の心電測定装置100Bとの違いは、図1の心電測定装置100では、CPUが含まれていなかったが、図5の心電測定装置100Bでは、1誘導心電測定チップ110が含まれている点にある。
CPU105Bが含まれた1誘導心電測定チップ110Bを利用することで、心電測定装置全体を制御するCPU100の処理負担を軽減させることができ、より安価なCPU105を選択することが可能である。それ以外の部分については、図1の心電測定装置100と同様であるため、詳細な説明は省略する。
<変形例3>
上記、第1実施形態、第2実施形態、変形例1、変形例2では、I誘導、II誘導、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導について説明してきたが、それ以外でも、正電極101、負電極102、GND電極103を備えていればよく、たとえば、ホルター心電計に適用して良い。
上記、第1実施形態、第2実施形態、変形例1、変形例2では、I誘導、II誘導、III誘導、avR誘導、avL誘導、avF誘導、V1誘導、V2誘導、V3誘導、V4誘導、V5誘導、V6誘導について説明してきたが、それ以外でも、正電極101、負電極102、GND電極103を備えていればよく、たとえば、ホルター心電計に適用して良い。
図6に、ホルター心電計における電極位置の3通りの例を示す。なお、ホルター心電計において、患者の症状に応じて、測定する誘導を決定し、電極位置を決定して良い。
図6(a)にCM5の電極位置を示す。CM5は、V5誘導と近似した大きい波形(V5誘導の1.5倍)で、虚血の診断(ST下降、上昇)に優れている。また、P波の認識が良好であることも特徴である。図6(a)では、正電極101はv5と同じ位置を示し、負電極102は胸骨上端を示し、GND電極103は、v5と胸骨を挟んで対象の位置(v5r)を示している。
図6(b)にCC5の電極位置を示す。CC5は、V5誘導と近似した波形で、体位の影響が少なく、虚血の診断に優れている(ST下降、上昇)。図6(b)では、正電極101はv5と同じ位置を示し、負電極102はv5rを示し、GND電極103は、胸骨上端を示している。
図6(c)にNASAの電極位置を示す。NASAは、V1誘導と近似した波形で、P波の認識に優れている。また、不整脈の分析にも優れる。体動による基線動揺や筋電図の混入が少ないという特徴もある。図6(c)では、正電極101は胸骨下端を示し、負電極102は胸骨上端を示し、GND電極103はv5rを示している。
上記ホルター心電図における組み合わせの例を示してきたが、上記以外であっても、ホルター心電図として、正電極101、負電極102、GND電極103を含む誘導であれば、1誘導心電測定チップ110(110B)を利用して、心電測定装置100(100B)の開発・製造に利用して良い。
<変形例4>
変形例4では、上記、第1実施形態、第2実施形態、変形例1、変形例2、変形例3で説明した誘導以外の例として、加算平均心電図記録時の電極装着位置と、誘導の例を示す。加算平均心電図では、通常の心電図では記録できない微小電位を検出し、重篤な心室性不整脈の発生因子の有無や埋め込み型除細動器の適応の必要性の判断などを行うことができる。
変形例4では、上記、第1実施形態、第2実施形態、変形例1、変形例2、変形例3で説明した誘導以外の例として、加算平均心電図記録時の電極装着位置と、誘導の例を示す。加算平均心電図では、通常の心電図では記録できない微小電位を検出し、重篤な心室性不整脈の発生因子の有無や埋め込み型除細動器の適応の必要性の判断などを行うことができる。
図7に加算平均心電図における電極位置の例を示す。図7(a)は、人の前面を示しており、人の前面における電極位置を示しており、図7(b)は、人の背面を示し、人の背面における電極位置を示している。加算平均心電図では、X誘導と、Y誘導と、Z誘導を測定して評価を行う。X誘導は、正電極101に第四肋間中腋窩線左側(X+)、負電極102に第四肋間中腋窩線右側(X―)、GND電極103に右下助骨(GND)に位置する電極から生体信号が入力される。Y誘導は、正電極101に腸骨稜または左足近位部(Y+)、負電極102に胸骨柄の上面(Y―)、GND電極103に右下助骨(GND)に位置する電極から生体信号が入力される。Z誘導は、正電極101に第4肋間胸骨左縁(Z+)、Z+の真後ろ(Z―)、GND電極103に右下助骨(GND)に位置する電極から生体信号が入力される。
上記加重平均心電図における組み合わせの例を示してきたが、上記以外であっても、正電極101、負電極102、GND電極103を含む誘導であれば、加重平均心電図として、1誘導心電測定チップ110(110B)を利用して、心電測定装置100(100B)の開発・製造に利用して良い。
上記より、複数の1誘導心電測定チップ110を利用して複数の誘導を測定可能な心電測定装置の開発・製造することができる。つまり、複数の心電測定チップ110それぞれへの電極に計測された生体信号による入力と、それぞれに対応する出力信号(心電誘導)を対応させて複数の1誘導心電測定チップ110を利用して、開発工数を減らし安価に複数誘導を計測することが可能な心電測定装置を開発・製造することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
たとえば、本実施の形態の心電測定装置は、外部装置において信号処理を行うためのデータを記憶する記憶装置をさらに有してもよい。この場合、心電測定装置は、生体から取り外し可能なものとすることができる。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラムおよび方法における動作、手順、ステップおよび段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書および図面中の動作フローに関して便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
100、100B :心電測定装置
101 :正電極
102 :負電極
103 :GND電極
104 :電源/バッテリー
105、105B :CPU
110、110B :1誘導心電測定チップ
111 :心電測定アンプ
112 :ADC
120 :出力部
121 :表示部
122 :無線通信ユニット
301、302、303、304 :電極位置
1221 :無線通信ユニットのアンテナ
1011、1021、1012、1013、1014、115、1016、1017、1018、1023、1028、1029、10110、10211、10212 :入力生体信号
101 :正電極
102 :負電極
103 :GND電極
104 :電源/バッテリー
105、105B :CPU
110、110B :1誘導心電測定チップ
111 :心電測定アンプ
112 :ADC
120 :出力部
121 :表示部
122 :無線通信ユニット
301、302、303、304 :電極位置
1221 :無線通信ユニットのアンテナ
1011、1021、1012、1013、1014、115、1016、1017、1018、1023、1028、1029、10110、10211、10212 :入力生体信号
Claims (4)
- 2以上の1誘導心電測定体と、
前記2以上の1誘導心電測定体を統合制御する制御部と、を有し、
前記1誘導心電測定体のそれぞれは、生体信号が入力される3以上の電極を備え、
前記3以上の電極に入力される生体信号の組み合わせに応じて、心電信号を出力する
心電測定装置。 - 単一または複数の電源またはバッテリーをさらに有し、
前記単一または複数の電源またはバッテリーが、前記2以上の1誘導心電測定体に電力を供給する
請求項1に記載の心電測定装置。 - 外部装置へ前記心電信号を送信するための通信モジュールをさらに有する
請求項1または請求項2に記載の心電測定装置。 - 外部装置において信号処理を行うためのデータを記憶する記憶装置をさらに有し、
生体から取り外し可能な
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の心電測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018184671A JP2020049180A (ja) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 心電測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018184671A JP2020049180A (ja) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 心電測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020049180A true JP2020049180A (ja) | 2020-04-02 |
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ID=69994799
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2018184671A Pending JP2020049180A (ja) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 心電測定装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2020049180A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7041985B1 (ja) | 2021-09-03 | 2022-03-25 | 株式会社Xenoma | 心電検査方法 |
-
2018
- 2018-09-28 JP JP2018184671A patent/JP2020049180A/ja active Pending
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WO2023032847A1 (ja) * | 2021-09-03 | 2023-03-09 | 株式会社Xenoma | 心電検査方法 |
JP2023037529A (ja) * | 2021-09-03 | 2023-03-15 | 株式会社Xenoma | 心電検査方法 |
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