JP3136430B2 - 生体信号測定装置 - Google Patents
生体信号測定装置Info
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- JP3136430B2 JP3136430B2 JP05053784A JP5378493A JP3136430B2 JP 3136430 B2 JP3136430 B2 JP 3136430B2 JP 05053784 A JP05053784 A JP 05053784A JP 5378493 A JP5378493 A JP 5378493A JP 3136430 B2 JP3136430 B2 JP 3136430B2
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/30—Input circuits therefor
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被験者から測定した心
電図などの生体信号波形を原波形に忠実に再現するため
の生体信号測定装置に関する。
電図などの生体信号波形を原波形に忠実に再現するため
の生体信号測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の生体信号測定装置では、図５に心
電図用の測定装置を示すように各電極１，２，３で検出
された信号が増幅器４で増幅されたあとに、フィルタ５
に通され、このフィルタ５から出力される心電図波形が
Ａ／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換される。出力端
子１０から取り出される波形データは、波形表示処理部
などで処理されることにより、ＣＲＴなどの管面上に表
示される。このような生体信号測定装置では、安定した
心電図を得るために時定数の短いフィルタ５を用いてい
る。
電図用の測定装置を示すように各電極１，２，３で検出
された信号が増幅器４で増幅されたあとに、フィルタ５
に通され、このフィルタ５から出力される心電図波形が
Ａ／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換される。出力端
子１０から取り出される波形データは、波形表示処理部
などで処理されることにより、ＣＲＴなどの管面上に表
示される。このような生体信号測定装置では、安定した
心電図を得るために時定数の短いフィルタ５を用いてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の生体信
号測定装置では、安定した波形を得るために生体信号を
短い時定数のフィルタ５に通していることから、図３
（ａ）および図４（ａ）に示すような三角波を入力した
場合に、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように波形
に歪みが生じる問題があった。このため、心筋梗塞や狭
心症などに起因した虚血状態を診断するために、図２に
示すように心電図のＳＴ波を観測しようとした場合に、
このＳＴ波に歪みが生じるようになり、波形の解析が容
易に行なえなくなる。また、心拍出量などの測定に際し
ては、波形歪みを正すために測定開始時にゼロ点補正を
行なう必要があり、測定を行なう前の操作が煩雑という
問題点があった。
号測定装置では、安定した波形を得るために生体信号を
短い時定数のフィルタ５に通していることから、図３
（ａ）および図４（ａ）に示すような三角波を入力した
場合に、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように波形
に歪みが生じる問題があった。このため、心筋梗塞や狭
心症などに起因した虚血状態を診断するために、図２に
示すように心電図のＳＴ波を観測しようとした場合に、
このＳＴ波に歪みが生じるようになり、波形の解析が容
易に行なえなくなる。また、心拍出量などの測定に際し
ては、波形歪みを正すために測定開始時にゼロ点補正を
行なう必要があり、測定を行なう前の操作が煩雑という
問題点があった。
【０００４】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、被験者か
ら測定した生体信号波形の原波形をできる限り忠実に再
現できる生体信号測定装置を提供することを目的とす
る。
課題を解決するために提案されたものであり、被験者か
ら測定した生体信号波形の原波形をできる限り忠実に再
現できる生体信号測定装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の生体信号測定装置は、所定の伝達関数を有
し、被験者から検出された生体信号波形を取り込み、フ
ィルタを通して、前記生体信号波形を濾波する波形導出
部と、この波形導出部から出力される生体信号波形に対
して、波形導出部の伝達関数とは逆特性の伝達関数によ
って逆補正し、生体信号波形の原波形を再現して出力す
る逆補正回路とを備えている。
に、本発明の生体信号測定装置は、所定の伝達関数を有
し、被験者から検出された生体信号波形を取り込み、フ
ィルタを通して、前記生体信号波形を濾波する波形導出
部と、この波形導出部から出力される生体信号波形に対
して、波形導出部の伝達関数とは逆特性の伝達関数によ
って逆補正し、生体信号波形の原波形を再現して出力す
る逆補正回路とを備えている。
【０００６】また、本発明の生体信号測定装置は、所定
の伝達関数を有し、被験者から検出された生体信号波形
を取り込み、フィルタを通して、前記生体信号波形を濾
波する波形導出部と、この波形導出部から出力される生
体信号波形の所望波形部分を切り出す波形切出し部と、
この波形切出し部によって指定された生体信号波形の所
望波形部分に対して、上記波形導出部の伝達関数とは逆
特性の伝達関数によって逆補正し、生体信号波形の原波
形を再現して出力する逆補正回路とを備えている。さら
に、本発明の生体信号測定装置は、所定の伝達関数を有
し、被験者から検出された心電図信号波形を取り込み、
時定数の短いフィルタを通して、前記心電図信号波形を
濾波する波形導出部と、この波形導出部から出力される
心電図信号波形に対して、波形導出部の伝達関数とは逆
特性の伝達関数によって逆補正し、心電図信号波形の原
波形を再現して出力する逆補正回路とを備えている。 さ
らに、本発明の生体信号測定装置は、所定の伝達関数を
有し、被験者から検出された心電図信号波形を取り込
み、時定数の短いフィルタを通して、前記心電図信号波
形を濾波する波形導出部と、この波形導出部から出力さ
れる心電図信号波形のＳＴ波を切り出す波形切出し部
と、この波形切出し部によって指定された心電図信号波
形のＳＴ波形部分に対して、上記波形導出部の伝達関数
とは逆特性の伝達関数によって逆補正し、心電図波形信
号波形の原波形を再現して出力する逆補正回路とを備え
ている。
の伝達関数を有し、被験者から検出された生体信号波形
を取り込み、フィルタを通して、前記生体信号波形を濾
波する波形導出部と、この波形導出部から出力される生
体信号波形の所望波形部分を切り出す波形切出し部と、
この波形切出し部によって指定された生体信号波形の所
望波形部分に対して、上記波形導出部の伝達関数とは逆
特性の伝達関数によって逆補正し、生体信号波形の原波
形を再現して出力する逆補正回路とを備えている。さら
に、本発明の生体信号測定装置は、所定の伝達関数を有
し、被験者から検出された心電図信号波形を取り込み、
時定数の短いフィルタを通して、前記心電図信号波形を
濾波する波形導出部と、この波形導出部から出力される
心電図信号波形に対して、波形導出部の伝達関数とは逆
特性の伝達関数によって逆補正し、心電図信号波形の原
波形を再現して出力する逆補正回路とを備えている。 さ
らに、本発明の生体信号測定装置は、所定の伝達関数を
有し、被験者から検出された心電図信号波形を取り込
み、時定数の短いフィルタを通して、前記心電図信号波
形を濾波する波形導出部と、この波形導出部から出力さ
れる心電図信号波形のＳＴ波を切り出す波形切出し部
と、この波形切出し部によって指定された心電図信号波
形のＳＴ波形部分に対して、上記波形導出部の伝達関数
とは逆特性の伝達関数によって逆補正し、心電図波形信
号波形の原波形を再現して出力する逆補正回路とを備え
ている。
【０００７】
【作用】上述した構成によれば、所定の伝達関数のフィ
ルタ特性を持つ波形導出部から出力される生体信号波形
は、波形導出部とは逆特性の伝達関数を持つ逆補正回路
で補正されるので、生体信号波形の原波形が忠実に再現
される。
ルタ特性を持つ波形導出部から出力される生体信号波形
は、波形導出部とは逆特性の伝達関数を持つ逆補正回路
で補正されるので、生体信号波形の原波形が忠実に再現
される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明による生体信号測定装置の具体
的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１のブロ
ック図に、この生体信号測定装置を心電図の計測に適用
した場合のの一実施例を示す。この図で、被験者の身体
の各部位に装着される電極１，２，３からの信号は、増
幅器４に入力されることで増幅され、その後フィルタ５
に通されることで心電図波形が導出される。このフィル
タ５は、信号路に直列に挿入された静電容量Ｃとこの静
電容量Ｃの出力側と接地間に接続された抵抗Ｒとから構
成されている。ここで、増幅器４とフィルタ５は、波形
導出部を構成しており、主にフィルタ５の特性から、こ
の波形導出部の伝達関数Ａは、 Ａ＝（Ｓ・τ1 ）／（１＋Ｓ・τ1 ） と記述される。
的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１のブロ
ック図に、この生体信号測定装置を心電図の計測に適用
した場合のの一実施例を示す。この図で、被験者の身体
の各部位に装着される電極１，２，３からの信号は、増
幅器４に入力されることで増幅され、その後フィルタ５
に通されることで心電図波形が導出される。このフィル
タ５は、信号路に直列に挿入された静電容量Ｃとこの静
電容量Ｃの出力側と接地間に接続された抵抗Ｒとから構
成されている。ここで、増幅器４とフィルタ５は、波形
導出部を構成しており、主にフィルタ５の特性から、こ
の波形導出部の伝達関数Ａは、 Ａ＝（Ｓ・τ1 ）／（１＋Ｓ・τ1 ） と記述される。
【０００９】フィルタ５の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器６
でディジタル信号に変換されたあと、波形切出し部７と
逆補正回路８に送られる。波形切出し部７では、図２に
示すようにＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波からなる心電
図波形のたとえばＳＴ波を観測したい場合に、このＳＴ
波部分を切り出して逆補正回路８に入力する。なお、波
形の切り出しを行なわない場合は、Ａ／Ｄ変換器６から
の出力信号が直接逆補正回路８で処理される。この逆補
正回路８は、波形導出部の伝達関数Ａとは逆特性の伝達
関数を有しており、この逆伝達関数Ｂは次式で記述され
る。 Ｂ＝（１＋Ｓ・τ2 ）／（Ｓ・τ2 ） このような伝達関数Ｂを有する逆補正回路８では、τ1
＝τ2 として入力される波形データに対して逆変換処理
が行なわれるので、生体信号の原波形が忠実に再現され
る。これにより、たとえば心電図のＳＴ波などが波形歪
みなく取り出され、波形の観測精度が高められる。出力
端子９から取り出された原波形に忠実な生体信号波形
は、表示信号処理部などに送られてモニタ画面上に表示
されたり、記録器によって記録される。
でディジタル信号に変換されたあと、波形切出し部７と
逆補正回路８に送られる。波形切出し部７では、図２に
示すようにＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波からなる心電
図波形のたとえばＳＴ波を観測したい場合に、このＳＴ
波部分を切り出して逆補正回路８に入力する。なお、波
形の切り出しを行なわない場合は、Ａ／Ｄ変換器６から
の出力信号が直接逆補正回路８で処理される。この逆補
正回路８は、波形導出部の伝達関数Ａとは逆特性の伝達
関数を有しており、この逆伝達関数Ｂは次式で記述され
る。 Ｂ＝（１＋Ｓ・τ2 ）／（Ｓ・τ2 ） このような伝達関数Ｂを有する逆補正回路８では、τ1
＝τ2 として入力される波形データに対して逆変換処理
が行なわれるので、生体信号の原波形が忠実に再現され
る。これにより、たとえば心電図のＳＴ波などが波形歪
みなく取り出され、波形の観測精度が高められる。出力
端子９から取り出された原波形に忠実な生体信号波形
は、表示信号処理部などに送られてモニタ画面上に表示
されたり、記録器によって記録される。
【００１０】このようにこの生体信号測定装置では、原
波形の忠実な再現が可能なので、図３に示すように
（ａ）の原波形（三角波）を装置に入力した場合に、
（ｃ）に示すように原波形がほぼ正確に再生される。ま
た、図４に示すように心電図に似せた（ａ）の原波形を
装置に入力した場合にも、（ｃ）に示すように原波形の
忠実な再現が可能である。
波形の忠実な再現が可能なので、図３に示すように
（ａ）の原波形（三角波）を装置に入力した場合に、
（ｃ）に示すように原波形がほぼ正確に再生される。ま
た、図４に示すように心電図に似せた（ａ）の原波形を
装置に入力した場合にも、（ｃ）に示すように原波形の
忠実な再現が可能である。
【００１１】なお、本発明は心電図の測定ばかりでな
く、血圧波形の解析測定、心拍出量の測定、酸素飽和度
の測定、脳波の測定など他の生体信号波形の測定にも適
用できる。
く、血圧波形の解析測定、心拍出量の測定、酸素飽和度
の測定、脳波の測定など他の生体信号波形の測定にも適
用できる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
験者から検出される生体信号波形を波形導出部に取り込
んで濾波したあとに、たとえば所望の波形部分を切り出
し、波形導出部の伝達関数とは逆特性の伝達関数を有す
る逆補正回路で補正しているので、生体信号の原波形を
忠実に再現することができる。これにより、従来は波形
歪みの影響で測定誤差を余儀なくされていた心電図のＳ
Ｔ波などの測定を高い精度で行なえるという効果があ
る。また、原波形が忠実に再現されるので、心拍出量の
測定などにおいては、測定開始時のゼロ点補正の操作が
不要となり、測定の簡略化が図れるという効果がある。
また、位相歪みも発生しないので、酸素飽和度の測定や
血圧波形の解析などにおいて正確な波形処理を行なうこ
とができ、従来に比べて測定精度を高められるという効
果がある。
験者から検出される生体信号波形を波形導出部に取り込
んで濾波したあとに、たとえば所望の波形部分を切り出
し、波形導出部の伝達関数とは逆特性の伝達関数を有す
る逆補正回路で補正しているので、生体信号の原波形を
忠実に再現することができる。これにより、従来は波形
歪みの影響で測定誤差を余儀なくされていた心電図のＳ
Ｔ波などの測定を高い精度で行なえるという効果があ
る。また、原波形が忠実に再現されるので、心拍出量の
測定などにおいては、測定開始時のゼロ点補正の操作が
不要となり、測定の簡略化が図れるという効果がある。
また、位相歪みも発生しないので、酸素飽和度の測定や
血圧波形の解析などにおいて正確な波形処理を行なうこ
とができ、従来に比べて測定精度を高められるという効
果がある。
【図１】本発明による生体信号測定装置の一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】この生体信号測定装置の測定対象の一例である
心電図を示す波形図である。
心電図を示す波形図である。
【図３】（ａ）は装置に入力される原波形を示す波形
図、（ｂ）は従来の装置による出力波形図、（ｃ）は図
１の生体信号測定装置による出力波形図である。
図、（ｂ）は従来の装置による出力波形図、（ｃ）は図
１の生体信号測定装置による出力波形図である。
【図４】（ａ）は装置に入力される他の原波形を示す波
形図、（ｂ）は従来の装置による出力波形図、（ｃ）は
図１の生体信号測定装置による出力波形図である。
形図、（ｂ）は従来の装置による出力波形図、（ｃ）は
図１の生体信号測定装置による出力波形図である。
【図５】従来の生体信号測定装置を示すブロック図であ
る。
る。
１，２，３ 電極 ４ 増幅器 ５ フィルタ ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ 波形切出し部 ８ 逆補正回路
Claims (4)
- 【請求項１】 所定の伝達関数を有し、被験者から検出
された生体信号波形を取り込み、フィルタを通して、前
記生体信号波形を濾波する波形導出部と、 この波形導出部から出力される生体信号波形に対して、
波形導出部の伝達関数とは逆特性の伝達関数によって逆
補正し、生体信号波形の原波形を再現して出力する逆補
正回路とを備えることを特徴とする生体信号測定装置。 - 【請求項２】 所定の伝達関数を有し、被験者から検出
された生体信号波形を取り込み、フィルタを通して、前
記生体信号波形を濾波する波形導出部と、 この波形導出部から出力される生体信号波形の所望波形
部分を切り出す波形切出し部と、 この波形切出し部によって指定された生体信号波形の所
望波形部分に対して、上記波形導出部の伝達関数とは逆
特性の伝達関数によって逆補正し、生体信号波形の原波
形を再現して出力する逆補正回路とを備えることを特徴
とする生体信号測定装置。 - 【請求項３】 所定の伝達関数を有し、被験者から検出
された心電図信号波形を取り込み、時定数の短いフィル
タを通して、前記心電図信号波形を濾波する波形導出部
と、 この波形導出部から出力される心電図信号波形に対し
て、波形導出部の伝達関数とは逆特性の伝達関数によっ
て逆補正し、心電図信号波形の原波形を再現して出力す
る逆補正回路とを備えることを特徴とする生体信号測定
装置。 - 【請求項４】 所定の伝達関数を有し、被験者から検出
された心電図信号波形を取り込み、時定数の短いフィル
タを通して、前記心電図信号波形を濾波する波形導出部
と、 この波形導出部から出力される心電図信号波形のＳＴ波
を切り出す波形切出し部と、 この波形切出し部によって指定された心電図信号波形の
ＳＴ波形部分に対して、上記波形導出部の伝達関数とは
逆特性の伝達関数によって逆補正し、心電図波形信号波
形の原波形を再現して出力する逆補正回路とを備えるこ
とを特徴とする生体信号測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05053784A JP3136430B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 生体信号測定装置 |
| US08/212,923 US5411029A (en) | 1993-03-15 | 1994-03-15 | Biological signal measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05053784A JP3136430B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 生体信号測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06261865A JPH06261865A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3136430B2 true JP3136430B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=12952449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05053784A Expired - Fee Related JP3136430B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 生体信号測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5411029A (ja) |
| JP (1) | JP3136430B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9302432D0 (sv) * | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Siemens-Elema Ab | Anordning foer filtrering av ekg-signaler |
| BRPI0506434A (pt) * | 2004-02-18 | 2006-12-26 | Jozsef Beres | aparelho e método para medir parámetros hemodinámicos |
| JP2007037648A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Fukuda Denshi Co Ltd | 脈波測定装置 |
| US9025145B2 (en) | 2009-03-02 | 2015-05-05 | Beckman Coulter Biomedical, Llc | Flow cytometry system and method for applying gain to flow cytometry data |
| TWI571049B (zh) * | 2012-03-12 | 2017-02-11 | 禾瑞亞科技股份有限公司 | 信號量測電路 |
| US9625442B2 (en) | 2012-04-19 | 2017-04-18 | Panasonic Healthcare Holdings Co., Ltd. | Biological information measurement device, and biological information measurement method using same |
| EP2848930A4 (en) * | 2012-05-07 | 2015-05-06 | Panasonic Healthcare Co Ltd | DEVICE FOR MEASURING BIOLOGICAL INFORMATION AND METHOD FOR MEASURING BIOLOGICAL INFORMATION USING THE SAME |
| JP6599723B2 (ja) * | 2015-10-01 | 2019-10-30 | ヘルスセンシング株式会社 | 生体情報取得装置及び信号処理方法 |
| WO2017141976A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | ヘルスセンシング株式会社 | 睡眠状態測定装置及び方法、位相コヒーレンス算出装置、生体振動信号測定装置、ストレス状態測定装置及び睡眠状態測定装置及び心拍波形抽出方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4546776A (en) * | 1984-09-13 | 1985-10-15 | Bellin Howard T | Portable EKG monitoring device for ST deviation |
| JPS6179444A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | 株式会社アドバンス | 生体信号ア−チフアクト検出装置 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP05053784A patent/JP3136430B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-15 US US08/212,923 patent/US5411029A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06261865A (ja) | 1994-09-20 |
| US5411029A (en) | 1995-05-02 |
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