JP3203145U - 生体振動検出装置、生体振動検出装置付きベッドおよび生体振動データ管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】生体振動の検出に際しての被検者の物理的制約や心理的制約を緩和した生体振動検出装置、生体振動検出装置付きベッドおよび生体振動データ管理システムを提供する。【解決手段】ケース６と、ケース６内に収容された振動検出センサ（センサモジュール２）と、ケース６に設けられた取付け手段（磁石７）と、を備え、被検者である人間の身体から隔離された状態で、すなわち、ベッドなどの媒介を介して、生体振動を検出するようにした。生体振動検出装置１００は、取付け手段（磁石７）により、ベッドなどの金属部分に固定されて使用される。【選択図】図１

Description

本考案は、生体振動検出装置に関し、更に詳しくは、人間の心弾動や呼吸振動などの周期的な生体振動を検出する生体振動検出装置に関する。

また、本考案は、生体振動検出装置付きベッドに関し、更に詳しくは、上記本考案の生体振動検出装置が固定された生体振動検出装置付きベッドに関する。

また、本考案は、生体振動データ管理システムに関し、更に詳しくは、上記本考案の生体振動検出装置で検出された人間の生体振動に関するデータを、収集、処理、表示、記録、印刷、転送などする生体振動データ管理システムに関する。

人間の身体機能の状態を診断するために、あるいは、人間の身体への治療、手術などの際に、人間の身体機能の状態を監視するために、人間の心電図を測定する場合がある。

たとえば、特許文献１（特開２０１４-７６１１７号公報）に、人間の心電図を測定する心電図測定装置（心電図解析装置）が開示されている。特許文献１に開示された心電図測定装置は、電極を人間の胸部に取付けて心電図を測定する。

また、同様に、人間の身体機能の状態の診断や、人間の身体への治療、手術などの際の監視のために、人間の脈拍を測定する場合がある。

たとえば、特許文献２（特開２０１５-１０７１５２号公報）に、人間の脈拍を測定する脈拍測定装置（パルスオキシメータ）が開示されている。なお、特許文献２に開示された脈拍測定装置は、脈拍だけではなく、人間の血中酸素飽和度も同時に測定できるパルスオキシメータと呼ばれる装置である。特許文献２に開示された脈拍測定装置は、発光部と受光部とを備えた洗濯バサミに類似した構造からなる検出部を、人間の指先に取付けて、人間の脈拍と血中酸素飽和度とを測定する。なお、検出部を、人間の耳たぶに取付けて測定する場合もある。

特開２０１４-７６１１７号公報 特開２０１５-１０７１５２号公報

特許文献１に開示された心電図測定装置や、特許文献２に開示された脈拍測定装置は、人間の身体機能の状態を測定するうえで、極めて有用な装置である。

しかしながら、これらの装置は、電極や検出部を被検者の身体に取付けて心電図や脈拍を測定するものであるため、被検者にとって、物理的制約や心理的制約が大きいという問題があった。

すなわち、これらの装置により心電図や脈拍を測定している間は、被検者は、他の行動が制約される場合があった。また、被検者が、乳幼児、子供などである場合には、これらの装置による測定を嫌がる場合があった。また、電極や検出部を被検者の身体に取付ける必要があるため、長時間にわたって継続的に心電図や脈拍を測定するのには適していなかった。

本考案は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、その手段として、本考案の生体振動検出装置は、振動検出センサと、振動検出センサを収容するケースと、取付け手段と、を備え、被検者である人間の身体から隔離された状態で、生体振動を検出するようにした。

振動検出センサには、たとえば、１軸加速度センサを使用することができる。
検出される人間の生体振動は、たとえば、心弾動である。

心弾動は、心電図の波と連動した振動の波を有するため、本考案の生体振動検出装置を使用すれば、電極を被検者の胸部に取付けたり、検出部を被検者の指先に取付けたりすることなく、被検者から隔離された状態で心弾動を検出することができ、その波のピークPを使って心拍を測定することができる。

図６に、人間の心電図と心弾動との関係を示す。図６から分かるように、心電図の波と心弾動の波は連動しており、時間的なずれはあるが、両者は対応するピークPを有している。そして、上述したとおり、心弾動の波のピークPを使って心拍を測定することができる。

また、検出される人間の生体振動は、たとえば、呼吸振動である。呼吸振動を検出することにより、被検者の呼吸機能が正常であるか否かを診断することができる。呼吸振動の中でも、特にいびきの振動に着目すれば、たとえば、睡眠時無呼吸症候群の診断などに活用できるものと考えられる。

取り付け手段として、たとえば、磁石を使用することができる。この場合には、金属製のベッドなどに、容易に、生体振動検出装置を固定して使用することができる。

また、取り付け手段として、たとえば、フックを使用することができる。この場合には、ベッドのヘッドボード、ヘッドフレイム、フットボード、フットフレイムなどに、生体振動検出装置を吊るして固定して使用することができる。

生体振動検出装置は、更に、特定の種類の生体振動の信号のみを通過させ、他の種類の生体振動の信号およびノイズ信号の少なくとも一方の通過を阻止するフィルタを備え、特定の種類の生体振動のみを検出するようにしても良い。この場合には、その特定の種類の生体振動を、精度良く検出することができる。

生体振動検出装置は、更に、通信モジュールを備え、取得された生体振動に関するデータを、通信モジュールによって外部装置に送信するようにしても良い。この場合には、取得された生体振動に関するデータを、外部装置により、収集、処理、表示、記録、印刷、転送などして活用することができる。

本考案は、本考案の生体振動検出装置が固定されたベッドにも向けられる。生体振動検出装置のベッドへの固定には、生体振動検出装置の取り付け手段を使用することができる。

ベッドには、生体振動検出装置が、振動検出センサの検出方向とベッドの長手方向（人間が横臥する方向）とが一致するように固定されることが好ましい。この場合には、人間の生体振動のうち、心弾動を、精度良く検出することができる。すなわち、人間の心弾動は、人間の丈方向に大きく振動するからである。

ベッドは、人間を横臥させるための板部材を備え、生体振動検出装置が板部材の裏面に固定されたものとすることができる。この場合には、人間の生体振動のうち、心弾動や呼吸振動を、精度良く検出することができる。

あるいは、ベッドは、ヘッドボード、ヘッドフレイム、フットボードおよびフットフレイムの少なくとも１つを備え、生体振動検出装置が、ヘッドボード、ヘッドフレイム、フットボードおよびフットフレイムのいずれかに固定されたものとすることができる。この場合には、生体振動検出装置をベッドに容易に固定することができる。

また、本考案は、本考案の生体振動検出装置、または、本考案の生体振動検出装置付きベッドと、外部装置とで構成された生体振動データ管理システムに向けられる。本考案の生体振動データ管理システムは、生体振動検出装置で取得された生体振動に関するデータが、有線または無線通信により外部装置に送信され、外部装置において、生体振動に関するデータの収集、処理、表示、記録、印刷、転送から選ばれる、１つまたは複数の機能がおこなわれる。この場合には、生体振動に関するデータを、効率的に活用することができる。

生体振動データ管理システムは、複数の生体振動検出装置から送信された複数の被検者の生体振動に関するデータを一括して管理するものとすることができる。この場合には、病院などの医療機関において、複数の患者の生体振動に関するデータを一括して効率的に管理することができる。

外部装置には、たとえば、コンピュータを使用することができる。この場合には、病院などの医療機関において、複数の患者の生体振動に関するデータを一括して効率的に管理することができる。また、個人が、自己のために自己の生体振動に関するデータを管理することができる。

あるいは、外部装置には、スマートフォンを使用することができる。この場合には、個人が、自己のために自己の生体振動に関するデータを管理することができる。

本考案の生体振動検出装置は、電極や検出部などを被検者の身体に取付けることなく、被検者から隔離された状態で、すなわち、ベッドなどの媒介を介して、被検者の生体振動を検出することができるため、生体振動の検出に際しての被検者の物理的制約や心理的制約が緩和されている。

また、本考案の生体振動検出装置付きベッドは、本考案の生体振動検出装置が固定されており、被検者から隔離された状態で、被検者の生体振動を検出することができるため、生体振動の検出に際しての被検者の物理的制約や心理的制約が緩和されている。

また、本考案の生体振動データ管理システムによれば、病院などの医療機関や、個人において、生体振動検出装置で取得された生体振動に関するデータを、効率的に活用することができる。

第１実施形態にかかる生体振動検出装置１００を示す分解斜視図である。 生体振動検出装置１００のベッド５０への固定方法、および、生体振動データ管理システム８０を示す説明図である。 生体振動検出装置１００により取得された被検者の心拍と、同時に同一の被検者からパルスオキシメータにより取得された被検者の心拍とを比較して示したグラフである。 第２実施形態にかかる生体振動検出装置２００を示す分解斜視図である。 生体振動検出装置２００のベッド５０への固定方法を示す説明図である。 人間の心電図と心弾動との関係を示したグラフである

以下、図面とともに、本考案を実施するための形態について説明する。

なお、各実施形態は、本考案の実施の形態を例示的に示したものであり、本考案が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本考案に含まれる。また、図面は、実施形態の理解を助けるためのものであり、必ずしも厳密に描画されていない場合がある。たとえば、描画された構成要素ないし構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。

［第１実施形態］
図１に、第１実施形態にかかる生体振動検出装置１００を示す。ただし、図１は、生体振動検出装置１００の分解斜視図である。

生体振動検出装置１００は、回路基板１を備える。回路基板１は、たとえば、樹脂製のプリント回路基板からなる。

回路基板１には、センサモジュール２が実装されている。

センサモジュール２の内部には、図示しないが、１軸加速度センサが収容されている。１軸加速度センサには、汎用品として販売されている製品を使用することができる。１軸加速度センサは、検出方向に印加された加速度を、電気的な信号波形として検出することができる。

また、回路基板１には、通信モジュール３が実装されている。通信モジュール３は、センサモジュール２により取得された生体振動に関するデータを、外部装置（図示せず）に送信することができる。通信モジュール３の通信方式としては、たとえば、無線ＬＡＮや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを使用することができる。

なお、本実施形態の生体振動検出装置１００は、通信モジュール３を備え、通信モジュール３を経由して取得された生体振動に関するデータを外部装置に送信するようにしているが、これに代えて、通信モジュール３を省略し、有線により取得された生体振動に関するデータを外部装置に送信するようにしても良い。

また、回路基板１には、電源モジュール４が実装されている。電源モジュール４は、センサモジュール２や通信モジュール３に電力を供給するためのものである。電源モジュール４には、電源コード５が接続されている。

電源コード５は、たとえば、商用電源のコンセント（図示せず）に接続され、電源モジュール４に電力を供給する。あるいは、電源コード５は、病院などの医療機関の専用電源のコンセント（図示せず）に接続され、電源モジュール４に電力を供給する。電源コード５とコンセントとの間に、アダプターを介在させるようにしても良い。

また、回路基板１上に、あるいは電源モジュール４内に、蓄電池（図示せず）を備えるようにしても良い。この場合には、電源コード５をコンセントに接続しない状態で、生体振動検出装置１００を使用することができる。

また、回路基板１上には、図示しないが、特定の種類の生体振動の信号のみを通過させ、他の種類の生体振動の信号や、ノイズ信号の通過を阻止するフィルタ回路が、電子部品を使って構成されている。フィルタ回路は、たとえば、センサモジュール２と通信モジュール３との間に挿入され、特定の種類の生体振動の信号のみを、センサモジュール２から通信モジュール３へ通過させる。

フィルタ回路は、通過させる生体振動の信号の種類を選択することができるように構成されている。たとえば、フィルタ回路は、使用者の選択により、心弾動の信号のみを通過させ、呼吸振動の信号とノイズ信号とを通過させないように設定することができる。あるいは、フィルタ回路は、使用者の選択により、呼吸振動の信号のみを通過させ、心弾動の 信号とノイズ信号とを通過させないように設定することができる。

生体振動検出装置１００は、ケース６を備える。本実施形態においては、ケース６は、底ケース６ａと、中ケース６ｂと、カバーケース６ｃとで構成されている。

底ケース６ａには、磁石７が埋設されている。

中ケース６ｂには、たとえば、鉄や酸化鉄などの磁性体８が埋設されている。

中ケース６ｂとカバーケース６ｃとの間に、センサモジュール２、通信モジュール３、電源モジュール４が実装された回路基板１を収容し、電源コード５を外部に導出し、更に磁石７と磁性体８とを相互に吸着させたうえで、底ケース６ａと中ケース６ｂとカバーケース６ｃとが、４本のネジ９により一体化されている。

以上の構成からなる、第１実施形態にかかる生体振動検出装置１００は、図２に示すように、ベッド５０に取付けられて、被検者６０の心弾動や呼吸振動などの周期的な生体振動を検出する。

ベッド５０は、４本の脚部５１を備える。

また、ベッド５０は、被検者６０を横臥させるための板部材５２を備える。板部材５２は、下面側に、図示しないが、金属部分を備えている。

また、ベッド５０は、被検者６０の頭側にヘッドボード５３を備え、被検者の足側にフットボード５４を備える。ヘッドボード５３の代わりにヘッドフレイムであっても良く、フットボード５４の代わりにフットフレイムであっても良い。

生体振動検出装置１００は、磁石７により、ベッド５０の板部材５２の金属部分に取付けられて使用される。

なお、このとき、ベッド５０の長手方向と、生体振動検出装置１００の１軸加速度センサの検出方向とが一致していることが好ましい。この場合には、被検者の心弾動を、精度良く検出することができる。

生体振動検出装置１００は、図２に示すように、外部装置であるコンピュータ７０と組み合わされて使用され、生体振動データ管理システム８０を構築する。

コンピュータ７０は、通信モジュール（図示せず）を備える。生体振動検出装置１００の通信モジュール３と、コンピュータ７０の通信モジュールとが通信により接続され、生体振動検出装置１００からコンピュータ７０へ、被検者６０の心弾動や呼吸振動などの生体振動に関するデータが送信される。あるいは、コンピュータ７０から生体振動検出装置１００へ、設定コマンドや検出開始コマンドが送信される場合もある。

コンピュータ７０は、収集した被検者６０の心弾動や呼吸振動などの生体振動に関するデータを、処理、表示、記録、印刷、転送などして管理する。たとえば、データを画面情報に処理して、ディスプレイ（図示せず）に表示する。あるいは、データをデータ記録装置（図示せず）に記録する。あるいは、データを印刷装置（図示せず）により印刷する。あるいは、データを、医師のコンピュータ（図示せず）に転送する。

コンピュータ７０は、複数の生体振動検出装置１００から送信される複数の被検者６０の生体振動に関するデータを一括して管理するものであっても良い。

図３に、生体振動検出装置１００により取得された被検者６０の心拍と、同時に同一の被検者６０からパルスオキシメータにより取得された心拍とを、比較して示す。両者の間には、１分間に２拍の誤差しか発生しなかった。

［第２実施形態］
図４に、第２実施形態にかかる生体振動検出装置２００を示す。ただし、図４は、生体振動検出装置２００の斜視図である。

第１実施形態にかかる生体振動検出装置１００は、磁石７によりベッドなどの金属部分に取付けられて使用される構造になっていた。第２実施形態にかかる生体振動検出装置２００は、磁石７に代えて、フックによりベッドなどに取付けて使用するようになっている。

図５に示すように、生体振動検出装置２００は、ケース６に、フック１０が形成されている。フック１０は、たとえば金属からなり、弾性を備えたフック部１０ａを有している。

生体振動検出装置２００は、フック部１０ａでベッド５０のヘッドボード５３やフットボード５４を挟み込んで、ベッド５０に固定して使用される。

なお、このとき、ベッド５０の長手方向と、生体振動検出装置２００の１軸加速度センサの検出方向とが一致していることが好ましい。この場合には、被検者の心弾動を、精度良く検出することができる。

生体振動検出装置２００の他の構成は、生体振動検出装置１００と同じにした。

以上、本考案の第１実施形態および第２実施形態について説明した。しかしながら、本考案が上述した内容に限定されることはなく、考案の趣旨に沿って、種々の変形をなすことができる。

たとえば、上述した生体振動検出装置１００、２００では、取得した生体振動に関するデータを外部装置に送信するようにしていたが、これに代えて、生体振動検出装置自体にデータの表示機能を持たせたり、データの記録機能を持たせたりするようにしても良い。

また、実施形態では、外部装置としてコンピュータ７０を使用していたが、これに代えて、外部装置としてスマートフォンを使用するようにしても良い。この場合には、個人が、自己の生体振動に関するデータを簡易に管理することができる。

更に、生体振動検出装置のベッドなどへの取付け手段は、上述した磁石やフックには限定されず、両面接着テープ、ベルクロファスナー、ボルトとナット、ベルトなどであっても良い。あるいは、生体振動検出装置に磁性体を具備させておき、ベッドに固定された磁石と、生体振動検出装置の磁性体とを、相互に吸着させるようにしても良い。

１・・・回路基板
２・・・センサモジュール（１軸加速度センサが収容されている）
３・・・通信モジュール
４・・・電源モジュール
５・・・電源コード
６・・・ケース
６ａ・・・底ケース
６ｂ・・・中ケース
６ｃ・・・カバーケース
７・・・磁石（取付け手段）
８・・・磁性体
９・・・ネジ
１０・・・フック（取付け手段）
１０ａ・・・フック部
５０・・・ベッド（生体振動検出装置付きベッド）
５１・・・脚部
５２・・・板部材
５３・・・ヘッドボード
５４・・・フットボード
６０・・・被検者（人間）
７０・・・コンピュータ
８０・・・生体振動データ管理システム
１００、２００・・・生体振動検出装置

本考案は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、その手段として、本考案の生体振動検出装置は、振動検出センサと、振動検出センサを収容するケースと、ケースに備えられた取付け手段と、を備え、被検者である人間の身体から隔離された状態で、生体振動を検出するようにした。

Claims (15)

1. 振動検出センサと、
   前記振動検出センサを収容するケースと、
   取付け手段と、を備え、
   被検者である人間の身体から隔離された状態で、生体振動を検出する生体振動検出装置。
2. 前記振動検出センサが１軸加速度センサである、請求項１に記載された生体振動検出装置。
3. 前記生体振動が心弾動である、請求項１または２に記載された生体振動検出装置。
4. 前記生体振動が呼吸振動である、請求項１または２に記載された生体振動検出装置。
5. 前記取付け手段が磁石またはフックである、請求項１または２に記載された生体振動検出装置。
6. 更に、特定の種類の生体振動の信号のみを通過させ、他の種類の生体振動の信号およびノイズ信号の少なくとも一方の通過を阻止するフィルタを備え、
   前記特定の種類の生体振動のみを検出する、請求項１または２に記載された生体振動検出装置。
7. 更に、通信モジュールを備え、
   取得された生体振動に関するデータを、前記通信モジュールによって外部装置に送信する、請求項１または２に記載された生体振動検出装置。
8. 前記取付け手段により、請求項１または２に記載された生体振動検出装置が固定された生体振動検出装置付きベッド。
9. 人間が横臥する方向を長手方向として備えた生体振動検出装置付きベッドであって、
   前記振動検出センサの検出方向が前記ベッドの前記長手方向と一致するように、前記取付け手段により、請求項１または２に記載された生体振動検出装置が固定された生体振動検出装置付きベッド。
10. 人間を横臥させるための板部材を備えたベッドであって、
    前記取付け手段により、前記板部材の裏面に、請求項１または２に記載された生体振動検出装置が固定された生体振動検出装置付きベッド。
11. ヘッドボード、ヘッドフレイム、フットボードおよびフットフレイムの少なくとも１つを備えた生体振動検出装置付きベッドであって、
    前記取付け手段により、前記ヘッドボード、前記ヘッドフレイム、前記フットボードおよび前記フットフレイムのいずれかに、請求項１または２に記載された生体振動検出装置が固定された生体振動検出装置付きベッド。
12. 振動検出センサと、前記振動検出センサを収容するケースと、取付け手段と、を備え、被検者である人間の身体から隔離された状態で、生体振動を検出する生体振動検出装置、または、前記生体振動検出装置が前記取付け手段により固定された生体振動検出装置付きベッドと、外部装置とで構成された生体振動データ管理システムであって、
    前記生体振動検出装置で取得された生体振動に関するデータが、有線または無線通信により前記外部装置に送信され、
    前記外部装置が、生体振動に関するデータの収集、処理、表示、記録、印刷、転送から選ばれる、１つまたは複数の機能をおこなう生体振動データ管理システム。
13. 複数の前記生体振動検出装置から送信された複数の被検者の生体振動に関するデータを一括して管理する、請求項１２に記載された生体振動データ管理システム。
14. 前記外部装置がコンピュータである、請求項１２または１３に記載された生体振動データ管理システム。
15. 前記外部装置がスマートフォンである、請求項１２または１３に記載された生体振動データ管理システム。
    

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