JP3677394B2

JP3677394B2 - 生体情報測定装置

Info

Publication number: JP3677394B2
Application number: JP23713898A
Authority: JP
Inventors: 隆司神▲崎▼; 満夫多鹿
Original assignee: Secom Co Ltd; Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Secom Co Ltd; Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2018-08-24
Also published as: JP2000060805A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体情報をスポット的に測定し採取するスポット測定モードと所定時間連続して測定し採取する連続測定モードとを有してなる生体情報測定装置に係り、特に上記各測定モードの切り替え機能に特徴をもつ生体情報測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
患者の状態を定期的に監視する場合は、所定期間、ある定められた時間に１回スポット的に測定データを採取して患者の症状や症候のトレンドを分析する。また、患者の状態を常時監視する場合は、生体情報を連続的に測定し、患者の症状や症候を分析する。
【０００３】
従って、例えば従来の携帯型の心電計やパルスオキシメータに於いては、生体情報をスポット的に測定し採取するスポット測定モード、または生体情報を所定時間連続して測定し採取する連続測定モードのいずれか一方を選択し測定モードを設定するためのモードスイッチが設けられている。そして、測定を行うときに、その都度、患者または付添人が状況にあわせてモードスイッチを押下し測定モードを設定するという操作行為が必要となる。従って、従来では、患者や付添人に面倒な操作負担をかけるとともに、患者に測定されているという意識を与える（精神的な負担を強いる）という問題があった。更に、上記した問題点から、患者は測定を行うことが憶劫になり、段々と測定回数が少なくなり、従って生体情報測定装置が有効に活用されないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来では生体情報の測定を行う際に、その都度、患者または付添人が状況にあわせてモードスイッチを押すという行為が必要になり、従って患者や付添人に操作負担をかけるとともに患者に測定されているという意識（精神的負担）を与えるという問題があつた。更に、それ故、患者は測定することが億劫になり段々と測定回数が少なくなって生体情報測定装置が有効に活用されないという問題があつた。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、生体情報をスポット的に測定し採取するスポット測定モードと所定時間連続して測定し採取する連続測定モードとを有してなる生体情報測定装置に於いて、スポット測定モードから連続測定モードへ自動的に移行する機能を備え、測定者によるスポット測定モードと連続測定モードとの切り替え操作を不要にして、簡単な操作で所望する任意モードでの測定が容易に行える、使用勝手の良い生体情報管理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、生体情報をスポット的に測定するスポット測定モードと生体情報を連続して測定する連続測定モードとを有してなる生体情報測定装置において、測定開始スイッチの操作行為のみによりスポット測定モードから連続測定モードへの移行を可能にした。
【０００７】
即ち、本発明は、スポット測定モードから連続測定モードへ自動的に移行する機能を備えた生体情報測定装置であって、測定開始スイッチの操作に従い所定時間生体情報の測定を行う生体情報測定手段と、前記生体情報測定手段により所定時間生体情報を測定したとき起動する計時手段と、前記計時手段の計時中に於いて前記測定開始スイッチが操作されないとき連続測定を行う測定モードに移行する測定モード制御手段とを具備してなることを特徴とする。
【０００８】
また、前記生体情報測定装置に於いて、生体情報測定開始後、測定開始スイッチが操作されたとき生体情報の測定を終了する制御手段を有してなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記生体情報測定装置に於いて、複数の生体接触電極を人体の所定部位に接触させて生体情報を測定する生体情報測定手段と、計時手段が計時中に生体接触電極の接触抵抗値により電極が取り外れたか否かを判断し、電極が取り外れたと判断したとき、生体情報の測定を終了する制御手段とを有してなることを特徴とする。
【００１０】
更に、前記生体情報測定装置に於いて、プローブを指に接触させて動脈血中の酸素飽和度を測定する生体情報測定手段と、プローブが取り外れたとき、測定を終了する制御手段とを有してなることを特徴とする。
【００１１】
上記したようなスポット測定モードから連続測定モードへ自動的に移行する機能を備えたことにより、患者（測定者）によるスポット測定モードと連続測定モードとの切り替え操作が不要となり、簡単な操作で所望する任意モードでの測定が容易に行える。更に使い勝手が著しく向上したことにより、患者による生体情報測定装置の有効活用が図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施形態による生体情報測定装置の構成を示すブロック図、図２及び図３はそれぞれ上記生体情報測定装置の動作処理手順を示すフローチャート、図４は上記生体情報測定装置の外観構成を示す図、図５は上記生体情報測定装置における心電波形計測方法を説明するための図、図６は上記図１に示す生体接触抵抗検出部の回路構成を示す図である。
【００１４】
図１に於いて、１は本発明の実施形態による生体情報測定装置である。１Ａ、１Ｂは一対の生体接触電極であり、心電波形を計測する際に、人体（測定者）の所定部位の皮膚に直接接触させて使用される。ここでは図５に示すように、右手と胸部の皮膚に直接接触させて使用される。
【００１５】
１０は装置全体の制御を司るＣＰＵであり、ここでは所定時間を計時する計時手段を実現するタイマー機能（タイマー１，２）をもつとともに、ＲＯＭ１５に格納された制御プログラムに従い、心電波形の採取及び記録処理、チャート（心電図）又は通信（有線または無線）による出力処理などを実行する。
【００１６】
１１〜１３はそれぞれ心電波形計測信号を得るための信号処理部の構成要素であり、このうち、１１は電極１Ａ、１Ｂでピックアップした心電波形信号を増幅する増幅回路（ＡＭＰ）、１２は増幅回路（ＡＭＰ）１１で増幅された信号からノイズ成分を除去するフィルタ回路（ＦＬ）、１３はフィルタ回路（ＦＬ）１２を介したアナログ量の心電波形信号を論理レペルの信号に変換し量子化した信号（計測データ）をＣＰＵ１０に供給するＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ−ＣＯＮＶ）である。この信号処理部の回路構成は従来と同様の構成であることから、ここではその具体的な回路構成を省略する。
【００１７】
１４はＣＰＵ１０の作業用領域、採取した計測データの記憶領域などに用いられるＲＡＭ、１５は心電波形の採取及び記録（記憶）処理を実行するためのコンピュータプログラムである制御プログラムが格納されたＲＯＭ、１６は装置個々の機器情報（ＩＤコード）などが格納されるＥＥＰ−ＲＯＭである。
【００１８】
１７は測定開始スイッチ（Ｓ）及び測定終了スイッチ（Ｐ）の各操作信号をＣＰＵ１０に入力するためのスイッチ信号入力インターフエース（ＳＷ−Ｉ／Ｆ）である。１８はＲＡＭ１４の計測データ記憶領域に記憶された計測データを心電図として出力し、または外部に送信出力する心電図データ出力部である。
【００１９】
１９は装置の状態情報、計測結果情報などを表示出力する表示装置であり、ここでは、電極の当て方が悪かったり、皮膚が乾燥していたりしていて、皮膚と電極との間の接触抵抗が充分に小さくない（正常な測定ができない電極接触状態にある）ときに、電極を当て直す、水を付けるなどの対策がとれるように、その電極接触状態を測定者に知らせるメッセージなどを表示出力する。
【００２０】
２０は装置の状態などを報知する報音装置であり、ここでは上記したような正常な測定ができない電極接触状態にあるときに、その電極接触状態を測定者に知らせるための報知音を出力する。
【００２１】
２１は電極１Ａ，１Ｂに回路接続されて、電極１Ａ、１Ｂの生体接触抵抗を検出する高入力インピーダンスの生体接触抵抗検出部であり、その構成を図６に示している。即ち、生体接触抵抗検出部２１は、心電波形の測定に際し、電極１Ａ、１Ｂの被着状態によつて変化する生体接触抵抗値を示す信号をＣＰＵ１０に入力するための機能回路であり、図６に示すように、前段に設けられた高入力インピーダンスの増幅回路２２と、後段に設けられたロジックレベルへの信号変換回路２３とにより構成される。
【００２２】
なお、図中、Ｑ１、Ｑ２はスイッチングトランジスタ、Ｒ１〜Ｒ４は抵抗器である。
【００２３】
又、図４は上記生体情報測定装置の外観構成を示す図であり、図中、３０は携帯型の生体情報測定装置本体、３１は心電図データ出力部１８に含まれる音波による送信用のスピーカ、３２は光信号による送信用のフォトカプラ、３３はヒンジ部、３４はＩＤコードなどの設定用スイッチ部である。
【００２４】
ここで上記各図を参照して本発明の動作を説明する。
【００２５】
心電波形の採取及び記憶を行う際は、図１及び図４に示すような構成の携帯型心電図記録装置の電極１Ａ、１Ｂを図５に示すように、右手と胸部の皮膚に直接接触させ、装置本体の測定開始スイッチ（Ｓ）を操作することにより測定動作が開始される。逆に、測定終了スイッチ（Ｐ）を操作することにより測定動作が終了される。
【００２６】
この際の動作を図２及び図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
ＣＰＵ１０は、測定開始スイッチ（Ｓ）が操作されると（図２ステップＳ１）、Ｒ０Ｍ１５内の制御プログラムに従って、計測データ（心電図データ）の記録に先立ち、即ち心電波形データの採取および記録に先立ち、生体接触抵抗検出部２１より、電極１Ａ、１Ｂの被着状態によって変化する生体接触抵抗値を示す検出信号を検出して（図２ステップＳ２）、その検出された接触抵抗値から、電極１Ａ、１Ｂの被着状態が正常であるか否かを判断する（図２ステップＳ３）。
【００２８】
ここで、上記検出抵抗値が十分に小さく（予め設定されたスレッシュホールド値より以下にあり）電極１Ａ、１Ｂが正常な接触状態にあるときは、心電図データ（心電波形データ）の採取及び記録動作を開始する（図２ステップＳ４）。
【００２９】
このとき、ＣＰＵ１０内のタイマー１が起動し（図２ステップＳ５）、このタイマー１がタイムアップ（例えば４０秒）するまで、スポット測定モードに於けるスポット測定として心電図データの採取および記録が続けられる（図２ステップＳ６）。
【００３０】
タイマー１が４０秒を経過するとスポット測定としての計測を終了し（図２ステップＳ７）、ＣＰＵ１０の制御の下に増幅回路（ＡＭＰ）１１、フィルタ回路（ＦＬ）１２、Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ−ＣＯＮＶ）１３等でなる信号処理部で処理した信号（心電波形データ）がＲＡＭ１４に書き込まれる（図２ステップＳ８）。
【００３１】
また、上記検出抵抗値が設定されたスレッシュホールド値より大きく、電極１Ａ、１Ｂが正常な接触状態にないときは、電極を当て直す。このとき、水をつけるなどの対策がとれるように表示装置１９に測定者に知らせるメッセージを表示出力する。更に、報知音を出力する（図２ステップＳ１８）。
【００３２】
タイマー１がタイムアップした時点で、ＣＰＵ１０内のタイマー２が起動される（図２ステップＳ９）。
【００３３】
タイマー２が起動されている間、生体接触抵抗検出部２１により検出された生体接触抵抗値から電極１Ａ、１Ｂが正常な被看状態にあるか否かを判断する（図３ステップＳ１０、Ｓｌｌ）。
【００３４】
また、このタイマー２が起動されている間、測定終了スイッチ（Ｐ）が押されたか否かを判断する（図３ステップＳ１２）。このステップＳ１２において、測定終了スイッチ（Ｐ）が押されないと判断された後、計時中のタイマー２がタイムアップ（例えば３０秒）すると、スポット測定モードから自動的に連続測定モードに移行する（図３ステップＳ１４）。
【００３５】
そして、再度、連続測定モードにおける連続測定として心電図データの採取及び記録動作を行う（図３ステップＳ１５）。
【００３６】
測定開始スイッチ（Ｓ）が押されるまで上記した心電図の計測を行う（図３ステップＳ１６）。
【００３７】
測定開始スイッチ（Ｓ）が押された場合、計測された心電図データをＲＡＭＩ４に書き込む（図３ステップＳ１７）。
【００３８】
また、タイマー２が起動中に生体接触抵抗検出部２１から検出された接触抵抗値が設定されたスレッシュホールド値より大きく、電極１Ａ、１Ｂが正常な接触状態にないとき、即ち測定者により取り外された場合、または測定終了スイッチ（Ｐ）が押された場合には測定を終了する。
【００３９】
このように、電極１Ａ、１Ｂが接触されており、測定終了スイッチ（Ｐ）が押下されていない状態で且つタイマー２がタイムアップしたとき、生体情報測定装置１はスポット測定モードから連続測定モードに自動的に移行する。
【００４０】
これにより、例えば患者が自己の意志で電極１Ａ、１Ｂを外す又は測定終了スイッチ（Ｐ）を押下して測定を終了させたり、また、スポット測定モ一ドから連続測定モ一ドに自動的に移行させたりすることができる。
【００４１】
次に、図６を参照して、上記生体接触抵抗検出部２１の動作を説明する。
【００４２】
前段に設けられた高入力インピーダンスの増幅回路２２には、Ｖｃｃとして＋５Ｖ、Ｖｓｓとして−５Ｖ程度の電圧がかけられている。抵抗Ｒ２は設定電極間抵抗値とスイッチングトランジスタＱ１の電流増幅率とにより定まるが、一般には１０ＭΩ以上の高抵抗を用いる。
【００４３】
電極１Ａ、１Ｂ間の抵抗が、ある程度低いときには、抵抗Ｒ１に流れる電流によりスイッチングトランジスタＱ１がオンとなり、これに伴い増幅回路２２の出力端（スイッチングトランジスタＱ１のエミッタ）がＶｓｓに近い値となる。これに伴い、後段に設けられたロッジクレベルへの信号変換回路２３では、スイッチングトランジスタＱ２がオフとなり、検出出力はＶｄｄに近い値になる。
【００４４】
電極１Ａ，１Ｂ間の抵抗が高いときは、上記の状態とは逆に、スイッチングトランジスタＱ１がオフ、スイッチングトランジスタＱ２がオンになって検出出力は「０」に近い値になり、この信号から接触抵抗が高いことをＣＰＵ１０に通知することができる。
【００４５】
上記したような、スポット測定モードから連続測定モードへの自動移行機能を備えたことにより、モードスイッチを少なくすることができ（測定開始スイッチのみの操作でよく）、またスポット測定モードから連続測定モードに切り替えるための操作を行うことなく自動的に測定モードを移行できることから、患者の操作負担が大幅に減少され、機器操作の煩わしさがなくなる。
【００４６】
尚、上記した実施形態では、心電図の計測を例に説明したが、これに限らず、例えば、プローブを指に接触させて動脈血中の酸素飽和度や脈拍を測定するパルスオキシメータなど、他の生体情報を検出する各種の生体情報測定装置に適用できる。
【００４７】
また、本実施形態においては、連続測定モードに移行された後、測定開始スイッチの押下で連続測定モードを終了した（図３のステップＳ１４〜Ｓ１６参照）が、これに限られず、電極からプローブが外されたことが判別されたなら、これに応答して、現在測定中の連続測定モードを強制的に終了させるようにしてもよい。
【００４８】
さらに、本実施形態においては、測定開始操作手段として測定開始スイッチ（Ｓ）を用い、又、測定終了操作手段として測定終了スイッチ（Ｐ）を用いているが、これに限られず、測定開始操作手段および測定終了操作手段として、単一の測定開始スイッチ（Ｓ）を用いるようにし、例えば、図３のステップＳ１において、測定開始スイッチ（Ｓ）の操作により生体情報のスポット測定を行った後（同ステップＳ２〜Ｓ５参照）、その測定開始スイッチ（Ｓ）が、同図ステップＳ１２において、押下されることなく所定時間経過したことが判別されたことを条件に（ステップＳ１３）、生体情報の連続測定モードにおける連続測定を自動的に行うようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、生体情報を測定する生体情報測定装置に於いて、スポット測定モードから連続測定モードへ自動的に移行する機能を備えたことにより、患者（測定者）によるスポット測定モードと連続測定モードとの切り替え操作が不要となり、簡単な操作で所望する任意モードでの測定が容易に行える。更に使い勝手が著しく向上したことにより、患者による生体情報測定装置の有効活用が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に於ける生体情報測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】上記装置の動作処理手順を示すフローチヤート。
【図３】上記装置の動作処理手順を示すフローチヤート。
【図４】上記装置の外観構成を示す図。
【図５】上記装置における心電波形計測を説明するための図。
【図６】図１に示す生体接触抵抗検出部の回路構成を示す図。
【符号の説明】
１…生体情報測定装置、
１Ａ、１Ｂ…電極、
１０…ＣＰＵ、
２１…生体接触抵抗検出部、
Ｓ…測定開始スイッチ。

Claims

生体情報を測定する生体情報測定装置において、
前記生体情報の測定を開始するために操作される測定開始操作手段と、
前記生体情報の測定の終了を行うために操作される測定終了操作手段と、
前記測定開始操作手段の操作に従い、第１の所定時間、前記生体情報の測定をスポット測定モードに於けるスポット測定として行う生体情報測定手段と、
前記生体情報測定手段により前記所定時間の生体情報の測定が終了してから第２の所定時間計時を行う計時手段と、
前記計時手段により前記第２の所定時間の計時中に於いて前記測定終了操作手段が操作されないとき前記生体情報の連続測定を行うための測定モードに移行させる測定モード制御手段と
を具備してなることを特徴とする生体情報測定装置。
前記第２の所定時間の計時中に、前記測定終了操作手段が操作されたとき前記スポット測定中の生体情報の測定を終了する測定終了制御手段を更に有してなる請求項１記載の生体情報測定装置。
前記生体情報測定手段は、複数の生体接触電極を人体の所定部位に接触させて前記生体情報を測定する測定手段を備え、計時手段が計時中に前記生体接触電極の接触抵抗値により電極が取り外れたか否かを判断し、電極が取り外れたと判断したとき、前記生体情報の測定を終了する生体情報測定終了制御手段を更に有してなる請求項１又は２記載の生体情報測定装置。
前記生体情報測定手段は、プローブを指に接触させて動脈血中の酸素飽和度を前記生体情報として測定する測定手段を備え、前記プローブが取り外れたとき、前記測定中の酸素飽和度の測定を終了する制御手段を有してなる請求項１又は２又は３記載の生体情報測定装置。